Попытки создания не традиционных физических теорий
107
4.2. К положению в электродинамике
Как известно, учение об электричестве и магнетизме достигло выдающихся успехов. Это учение нашло воплощение в единой теории, получившей название электродинамика, объединяет и электрические, и магнитные явления. Благодаря электродинамике развились электротехника, радиотехника и электроника, и ни у кого нет сомнения в том, что многочисленными практическими достижениями эти области прикладной науки обязаны электродинамике [2].
Достижения теоретического, а самое главное, прикладного плана столь величественны и настолько органично связаны с самой теорией электродинамики, что практически ни у кого не возникает сомнений в верности всех ее положений. Такие основополагающие моменты теории, как законы Кирхгофа, Ома, Ампера, Фарадея, уравнения Максвелла, теорема Гаусса и многие другие, получили всестороннюю проверку жизнью и поэтому заслужили всеобщее признание. В связи с этим любые сомнения, связанные с каким-либо фундаментальным положением электродинамики, специалистами отметаются даже без рассмотрения. Все эти положения дано приобрели силу дог-матов, и сама постановка вопроса об их неполноте вызывает раздражение. Поскольку в электродинамике все ясно.
Или не все?
Как объяснить наличие парадоксов в электродинамике? Правда, не все специалисты признают их наличие, поэтому нужно приводить примеры.
Рассмотрим такой случай. Два одинаковых заряда находятся на некотором расстоянии друг от друга. Они испытывают отталкивание друг от друга по закону Кулона:
1 Ч\Ч 2
F =--.
е0 4л/V
Теперь заставим эти два заряда вместе, сохраняя постоянным расстояние между собой, двигаться. Тогда они становятся токами и испытывают притяжение по закону Ампера:
108
Глава 4.
//0/ |Ь dq\ dqi
F —-----1\!ъ h=---; i\~-•
4т\~ dt dt
Но ведь относительно друг друга эти два заряда остались неподвижными, что же теперь заставило их притягиваться? Это не выдумка? Электронные лучи в трубке не разбрасываются, хотя в них перемещаются одинаково заряженные частицы - электроны, в каждом сечении луча неподвижные относительно друг друга.
Другой случай. Если взять прямолинейный проводник бесконечной длины, то энергия магнитного поля, приходящаяся на единицу длины проводника, оказывается бесконечно большой. Обычно выдвигается такое возражение: ведь существует проводник, по которому ток течет в обратном направлении, магнитное поле образуется обоими проводниками вместе, а в этом случае энергия поля, приходящаяся на единицу длины проводника, конечна. Это верно. Но поскольку второй проводник может находиться на любом расстоянии от первого проводника, то, в принципе, математически хотя бы, можно сделать эту энергию, приходящуюся на единицу длины проводника, больше любого наперед заданного значения. От самого малого тока. А как это понять?
Рассмотрим еще один случай
Если в проводнике имеется эдс, например, батарея, то, пока проводник разомкнут, и ток в нем не течет, на концах проводника имеется напряжение, равное этой эдс. Если концы проводника соединить, то в момент замыкания проводника на участке замыкания в первый момент имеется полное напряжение, хотя этот участок не имеет длины. Это значит, что в момент замыкания в этом месте имеется нулевое сопротивление и, следовательно, должен быть всплеск тока до бесконечно большого значения. Но ведь по законам Кирхгофа ничего подобного не может быть! Что же это за процесс, как его описать, как он вытекает из универсальных, пригодных на все случаи жизни, уравнений Максвелла?
Помимо парадоксов, в электродинамике имеются еще и случаи, когда теория предсказывает одно, а при детальных и тщательных измерениях получаются результаты, отличающиеся от теоретических в несколько раз. Оказалось, например, что широко используемый Закон полного тока
