Баллистическая теория Ритца и картина мироздания
Шрифт:
§ 1.4 Природа электрического отталкивания и закон Кулона
Электрические заряды постоянно испускают во всех направлениях частицы, разлетающиеся с постоянной скоростью вдоль прямых линий. Воздействие на заряд зависит лишь от расположения и скорости этих частиц возле него… Можно сказать, что это будет своего рода механическая теория электричества.
Прежде чем перейти к электродинамике Ритца — теории взаимодействия подвижных зарядов и токов, рассмотрим сначала взаимодействие неподвижных, иными словами электростатику. Как гласит известный всем со школы закон Кулона, два одноимённых заряженных точечных тела отталкиваются с силой F, пропорциональной величине их зарядов q 1, q 2и
F~ q 1 q 2/ R 2.
Как же БТР объясняет закон Кулона?
Согласно Ритцу, сила отталкивания складывается из элементарных сил взаимодействия между элементарными зарядами двух тел. Действительно, известно, что заряд любого тела состоит из стандартных зарядов электронов и протонов ядер, образующих данное тело, поэтому заряд меняется дискретно, скачками. Вот и рассмотрим для начала взаимодействие двух элементарных зарядов (электронов). По гипотезе Ритца электрон испускает во всех направлениях однородные частицы, разлетающиеся со скоростью света cи имеющие стандартную массу m, а значит переносящие стандартный импульс p=mc. Попадая в другой электрон, эти частицы передают ему свой импульс, чем и вызывают кулоновское отталкивание зарядов. Подобно тому, как пули, выстреливаемые из автомата Калашникова со скоростью v, ударяют в консервную банку и заставляют её отлетать в направлении удара, передавая свой импульс Mv, так и частицы, попав в электрон, вызывают отталкивание, сообщая электрону свой импульс p=mc. Огромная скорость частиц, даже при ничтожной их массе m, делает этот импульс p=mcощутимым. Эта перестрелка зарядов, обмен «выстрелами» и создаёт отталкивание зарядов с силой F, действующей вдоль «линии огня».
Если в электрон попадает nчастиц в секунду, ему каждую секунду сообщается импульс nmc, — это и есть кулоновская сила Fотталкивания электронов. Ведь сила, по определению, — это импульс, сообщаемый телу в единицу времени. Таким образом, согласно Ритцу, кулонова сила отталкивания имеет чисто механическую, кинетическую природу. Не зря Ритц утверждал, что БТР — это, фактически, механическая теория электричества, по которой скорость cвыбрасывания частиц электроном чисто механически задаёт световую скорость распространения электрического взаимодействия, а значит и скорость света, электромагнитных волн.
Ритц показал, что каждый элементарный заряд (электрон) ежесекундно испускает одно и то же число частиц N.Словно пулемёт, строчащий пулями, электрон выбрасывает во всех направлениях со скоростью света cи частотой Nмикрочастицы. Однако лишь малая их доля nдолетают до другого электрона, расположенного на расстоянии R. Эту долю легко найти, считая электрон шариком известного радиуса r. Раз электрон ежесекундно испускает Nчастиц, то такое же число частиц должно пересекать в секунду поверхность 4 R 2окружающей электрон сферы. Поскольку частицы разлетаются по всем направлениям равномерно, то в другой электрон, расположенный на расстоянии Rи имеющий поперечное сечение r 2, попадает доля частиц, составляющая r 2/4 R 2от полного их потока N. Другими словами
n=N r 2/4 R 2= Nr 2/4 R 2.
Таким образом, кулоновская сила отталкивания двух электронов, расположенных на расстоянии R, найдётся в модели Ритца как
F=nmc=Nr 2 mc/4 R 2(Рис. 6).
Рис. 6.
Тем самым мы получили механическое выражение закона Кулона: сила отталкивания, действующая между двумя элементарными зарядами, обратно пропорциональна квадрату расстояния Rмежду ними. Если заряды не элементарны, а содержат первый — q 1электронов, второй — q 2электронов, то результирующая сила взаимодействия будет складываться из элементарных сил взаимодействия отдельных зарядов во всех возможных комбинациях. Каждый из q 1электронов будет взаимодействовать с каждым из q 2электронов. То есть, всего будет q 1 q 2одинаковых элементарных сил отталкивания
Nr 2mc/4R 2,
дающих в сумме силу
F= q 1q 2Nr 2mc/4R 2= Aq 1q 2/R 2,
где A=Nr 2mc/4— некая константа, а q 1и q 2— заряды тел, измеренные в единицах заряда электрона. То есть получили полную формулировку закона Кулона:
F=q 1q 2e 2/4 0R 2,
где e— заряд электрона, 0— электрическая постоянная. Отсюда находим
A=Nr 2mc/4=e 2/4 0,
или
Nr 2m=e 2/c 0.
Это даёт связь фундаментальных констант e, c, 0. Также находим число испускаемых электроном в единицу времени частиц
N=e 2/r 2mc 0.
Кроме того, если считать, что радиус электрона равен классическому
r=e 2/4 0Mc 2,
где M— масса электрона, то получим интересное соотношение
r/c=(4M/m)/N,
смысл которого раскроем в следующем разделе.
Итак, Ритц не только вскрыл механизм электричества, электрического взаимодействия, но и дал ему наглядную механическую интерпретацию: отталкивание одного заряда другим возникает так же как отталкивание мишени градом пуль из пулемёта. БТР объясняет транспортировку воздействия от заряда к заряду и само это воздействие. Каждая пуля, вылетающая из пулемёта, несёт стандартный импульс mc, который при попадании передаётся мишени. Сила отталкивания складывается из отдельных ударов частиц-пуль, барабанящих по зарядам, словно реальные пули по мишени или град, снежная крупа и капли дождя — по зонту. Такой и должна быть истинная теория электричества — наглядной, открывающей потайные пружины электрического воздействия. А нынешняя электродинамика лишь констатирует наличие электрического воздействия, не объясняя его сути, а ссылаясь на выдуманное электрическое поле с его весьма туманной природой. Подобное объяснение одного непонятного явления другим сомнительным и мистическим, конечно, нельзя считать научным. Максвеллова электродинамика напоминает мифические объяснения электричества и грозы древними греками, считавшими, что молнии метает громовержец Зевс — существо сверхъестественное и ещё более загадочное, непонятное, чем сами молнии. Но в античном мире были и учёные-материалисты — атомисты Демокрит и Лукреций, которые учили, что гроза — это природное явление, и связывали молнии с электричеством и стремительным движением мельчайших частиц, предвосхитив открытие электронов [77] (§ 4.17). Материалистическая наука должна сводить все явления к естественным, известным или интуитивно понятным. Именно это и сделала в отношении электричества теория Ритца.