38
Глава 1.
Кроме того, в системе СИ имеют место безразмерные величины, например, радиан (рад) для плоского угла и стерадиан (ср) для объемного угла. Это основано на том, что радиан определен как отношение длины дуги, измеряемой в метрах, к длине радиуса, также измеряемой в метрах (рис. 1.1):
Рис. 1.1. К определению размерностей радиана (а) и стерадиана (б)
Но безразмерные величины физического смысла не имеют, и этот недостаток можно исправить, опираясь на представления об общих физических инвариантах, а проще говоря, вспомнив, что пространство трехмерно и сокращать размерности физических величин, лежащих в пространстве перпендикулярно друг другу, нельзя. На самом деле в радиане дуга, исчисляемая в метрах, перпендикулярна радиусу, также исчисляемому в метрах, и, хотя обе эти величины исчисляются в одинаковых единицах измерения — метрах, сокращать их на этом основании нельзя, следовательно, размерность радиана составит
[рад]= мL / мR.
То же относится и к стерадиану, размерность которого на самом деле составит:
[cp] = мaмb/ мR2
Здесь также нельзя сокращать метры, стоящие в числителе, с метрами, стоящими в знаменателе, поскольку они перпендикулярны друг другу. Но теперь и радиан, и стерадиан приобрели четкий физический смысл. Правда, для большинства физических задач до
Что такое электричество?
39
сих пор это не имело большого значения, но именно потому, что был утрачен физический смысл самих этих задач.
Недостаток, связанный с появлением в системе измерений Ампера, не входящего в состав всеобщих физических инвриантов, также можно исправить, но опираясь уже на эфиродинамические представления о сущности электрического заряда [32].
Сопоставляя удельную энергию электрического поля протона
eE2 wep = 0 , Дж·м–3 (1.1)
2
с удельной энергией потока струи эфира
rv2 wep = э к , Дж·м–3 (1.2)
2
где eо, Ф/м — диэлектрическая проницаемость вакуума, Е, В/м — напряженность электрического поля, rэ, кг/м3 — плотность струи эфира, движущейся со скоростью vк, м/с (скорости эфира вблизи поверхности протона), получаем, что, поскольку показатели степеней eо и rэ равны 1, то
eо = 8,85·10–12 Ф·м –1 = rэ = 8,85·10–12 кг·м –3, (1.3)
что вполне соответствует взглядам О.Френеля (1823) применительно к теории неподвижного эфира. Таким образом, впервые оказалось возможным просто и точно определить плотность эфира в околоземном пространстве.
Из теоремы Гаусса [33] (рис. 1.2) следует, что электрическое смещение D определяется как
q D=e0E= , (1.4)
S
где q — электрический заряд, S — площадь поверхности, охватывающей заряд, откуда
qр Кл = DS = eо ES =rэ vк S = rэ vкрSр, кг·с –1. (1.5)
Здесь S = 4πR 2, R — радиус сферы, сквозь которую проходит поток электрического смещения D; vк — скорость потока эфира на расстоянии R от центра протона.
