Публикация популярных статей "модифицированный закон Кулона и сверхсветовые электороны в среде"

This page Russian
English

Disability

БРЕД-БИЗНЕС
CRAZY BUSINESS

E-mails and persons

On the Program (Info-Nature-Culture)

Разделы ИНК- Программы

INC by English
Deutsch
Francais

Естественно- математические дисциплины в ИНК

Навигаторы
Новости ИНК (Наука)

Лента новостей/RSS

Партнерство ИНК "Информация Наука Культура"

Программа "Инновации и консалтинг" __ Innovation and Consulting (c 1994 г.)
"Естественно-математическое образование" (с 2001 г.)
Блогосфера ИНК на Я.РУ (c 2010 г.)

ФОНД НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ИНК-ПРОГРАММЫ >
CORPORATIVE ARCHIVE OF RESEARCHES AND INVESTIGATIONS OF INC-PROGRAM >

Физико-математические исследования >
Physical and math researches >

электродинамические явления в сплошных средах >
Electrodynamics of interactions in media >

Когда несправедлив закон Кулона
Let's Recollect the Coulomb's Law

Идея ждет эксперимента

А. Борзых,
кандидат физико-математических наук

Когда несправедлив закон Кулона

. В том, что одноименные заряды отталкиваются, а разноименные притягиваются, и сомневаться даже странно. А все-таки всегда ли этот факт очевиден, ведь установлен-то он экспериментально, в определенных условиях? А если заряды движутся, а если они — в диэлектрике? Да, именно при таких обстоятельствах и очень большой скорости движения, близкой к скорости света в вакууме, теоретически предсказан новый эффект, противоречащий непреложному вроде бы факту
. Когда автор — совместно с Г. Черепановым — впервые чисто математически натолкнулся на необходимость не верить известному положению, подумалось ошибка. Проверка за проверкой — нет, в математике погрешностей нет. Может быть, ошибочна сама модель, то есть исходные допущения? Однако точно такие же представления используются в хорошо разработанной теории эффекта Черенкова, только она акцентирует внимание на возникающих излучениях, мы же решили детально выяснить корпускулярную сторону вопроса. И лишь когда удалось со временем сжиться со странными результатами, пройдясь не один раз по всей цепочке рассуждений, найти аналогии, стало ясно, что на основе уравнений Максвелла теория действительно предсказывает необычный эффект — притяжение одноименных зарядов
. Интересно, что еще в начале века к таким же выводам подходил известный немецкий физик А. Зоммерфельд В 1904 году он опубликовал исследование задачи об электроне, имеющем скорость больше скорости света в вакууме. Только тогда еще не было теории относительности, но не прошло и года, как вышла знаменитая работа А. Эйнштейна, которая сделала, казалось бы, совсем бессмысленными формальные упражнения со сверхсветовыми скоростями. Работа Зоммерфельда была всеми забыта. И только открытие эффекта Черенкова в 1934 году вновь привлекло внимание к сверхсветовым зарядам, однако речь шла уже о скорости света в среде - скорости, всегда меньшей, чем в вакууме.
. Если такие сверхсветовые заряды движутся в одном направлении, то, как показывают расчеты, передовой притягивает к себе задний, нарушая закон Кулона в его привычной форме Конечно, может показаться, что придуманы чересчур экзотические условия. Но, стоит вспомнить, создаются подобные заряды, например электроны, в известных даже первоклассникам синхрофазотронах Собственно говоря, и начиналось это исследование с попытки разобраться в причинах замеченных экспериментаторами некоторых эффектов, возникающих при облучении материалов мощными ускорителями.
Что же происходит там с частицами? Сегодня это представляется так. Разогнавшиеся в вакууме электроны, вонзаясь в диэлектрик, начинают обгонять свое собственное электромагнитное поле. Излучение электрона направляется только в обращенный назад конус подобно тому, как это происходит у сверхзвукового самолета. Поле сверхсветового электрона перестраивается, и другие электроны, попавшие в такой след, как бы «тянутся» к первому. Если плотность электронов достаточно велика, то, за время жизни направленного пучка, частицы могут значительно сблизиться. Эффект предсказан, но не доказан: прошло уже несколько лет — нет ни опровержений, ни подтверждений. Почему? Не решено, как поставить проверочный эксперимент. Уж больно тонкий эффект: условия возникновения его в «чистом виде», которые оценены теоретически, сейчас практически недостижимы. Дело в том, что при облучении быстро начинают сказываться более сильные и устойчивые противоположные эффекты. И пока экспериментаторы молчат. Но теория не сказала своего последнего слова — продолжается более детальный анализ. Может быть, он все-таки позволит найти проверяемые эффекты еще недоказанных «забав» теоретиков.

29
Знание-сила.
Апрель 1989

А также

Всегда ли отталкиваются одноименные заряды ?

. Помните? "Одноименные электрические заряды отталкиваются, а разноименные - притягиваются. Так утверждает любой учебник физики.
. Закон !
. Запомнилось это со школьной скамьи. Так что, сомневаться даже страшно. Но сомнения есть: можно "придумать" условия, когда одноименные заряды будут притягиваться. Какие условия? - знакомьтесь.
. Есть в современной физике такое мощное средство изучения материи как сильноточные пучки заряженных частиц, получаемые в ускорителях. Применяются они достаточно давно, но мощность их растет ... И стали обнаруживаться необычные эффекты взаимодействия таких пучков с твердыми телами. Естественно, появились попытки объяснения.
. Одно из направлений исследований начато в 1979 г. при участии автора путем теоретического изучения взаимодействий электронов больших энергий в диэлектриках. Электрон большой энергии имеет при попадании в мишень огромную скорость , близкую к скорости света в вакууме. Но в диэлектрике скорость электромагнитных волн меньше и электрон оказывается на некоторое время ... сверхсветовым, то есть летит вначале быстрее, чем вызванные им волны в этой среде. И, как сверхзвуковой самолет, обгоняющий созданный им звук. сверхсветовой электрон излучает уже не во все стороны, а только узким пучком назад. Впрочем, все это уже давно описано как эффект Вавилова - Черенкова и открытие удостоилось Нобелевской премии.
. Однако, поле сверхсветового электрона необычно во многом. Как же поведут себя в нем другие электроны? Аккуратное теоретическое решение такой задачи методами классической электродинамики Максвелла показало, что на электрон, попавший в след передового сверхсветового электрона, будет действовать притягивающая к первому электрону сила. Формула для этой силы - уточненный закон Кулона, только при малых скоростях совпадающий с классическим. И вот это результат принципиально нов. Но верен ли, все ли учтено?
. Конечно, учтено не все, ведь при попадании пучка в среду действуют и другие эффекты: торможение и рассеяние. Численные прикидки показывают, что возможный эффект - очень "тонкий", как говорят физики, то есть для его проявления условиям эксперимента нужно попасть в узкую "вилку" параметров (это уже термин артиллерийский). И эта "вилка" - пока далеко за пределами возможностей экспериментаторов. Впрочем, может быть этот вопрос просто ждет хитрого экспериментатора, который бы подошел к нему не "в лоб", как пока предлагают теоретики, а через косвенные эффекты. Пока ни опровержений, ни подтверждений теоретических построений нет. Сейчас предприята попытка исследовать глубже взаимодействия сверхсветовых электронов мощного пучка , моделируя более детально их поведение на ЭВМ.

Андрей Борзых,
кандидат физико-математических наук

Общественно- политический научно- художественный и производственный журнал ЦК ВЛКСМ "Техника -молодежи"
Август 1988

Линки на другие сайты

Архивы текстов по философии и познанию

www.disser.h10.ru - Библиотека диссертаций

Раздел открыт с 19 января 2007 г. This Web-page was open at 2007 January 19.
Обновление - 28 февраля 2011. Last Updated: 2011, February 28
Материалы научной ИНК-программы представлены в Интернете с декабря 1996 г. на сайте г.Наб.Челны, с ноября 1997 г. в Ассоциации Университетов России. Welcome to our Site http://www.inc.kursknet.ru
© Design. INC-centre.2007.