В цілому ж, обидві теорії [теорія Максвелла і балістична теорія] дають для коливань Герца ідентичні результати. Вальтер Рітц, "Критичний аналіз загальної електродинаміки" [8]
Як було показано в попередніх розділах, Рітц був першим, хто зміг наочно і дохідливо пояснити природу світла. Для цього йому не знадобився ні суперечливий ефір, ні парадоксальні фотони. Рітц зумів намацати тонку грань між двома цими крайнощами. Будучи безкомпромісним революціонером в науці, він відкинув як ефір з фотонами, так і подвійну бухгалтерію хвиль-частинок квантової механіки. У балістичної теорії Рітц представив світ у вигляді потоку частинок-Реон, які, радіально розлітаючись від електронів зі швидкістю світла c, несуть електромагнітні впливу і коливання від заряду до заряду. Пояснимо це на моделі найпростішого випромінювача - пульсуючого диполя (диполя Герца), в якому два різнойменних вібруючих заряду, періодично сходячись-розходячись, змінюють дипольний момент.
Електрони, що випускаються кінцями диполя Реон будуть поперемінно штовхати заряд Q то в одну, то в іншу сторону, по мірі прибуття "хвиль" Реон з змінюють один одного станів диполя (Рис. 29). Це змінне електричне вплив супроводжується магнітним, викликаним рухом зарядів. Два ці коливальних дії на заряд, будь то електрон в приймальні антени або в молекулі зорового пігменту сітківки, ми і називаємо світлом, електромагнітними хвилями. Тим самим Рітц, зберігши уявлення Демокрита, Галілея і Ньютона про світловому промені, як потоці частинок-корпускул, зумів пояснити і хвильові властивості світла: інтерференцію, дифракцію, поляризацію. Так, при інтерференції впливу на заряд двох пульсуючих диполів взаємно знищаться (Рис. 29). Фотонна ж модель світу не пояснювала ні хвильових властивостей, ні того, як вібрація зарядів породжує світло і фотони.
Мал. 29. Швидке чергування станів 1 і 2 пульсуючого диполя народжує хвилеподібний потік Реон, хто вагається заряд Q.
Цікаво, що у самого Демокрита, вперше висунув ідею про те, що світло переноситься за допомогою виливає світяться тілами частинок, модель світу багато в чому нагадувала рітцеву. Адже, по вірному зауваженню С.І. Вавилова, Демокріт в створеній ним теорії закінчення пояснював і хвильові властивості світла [31, с. 101]. За Демокріту і Епікура що виділяються світяться тілами світлоносні частинки утворювали в просторі Періодичні, швидко наступні скупчення, плівки, аналогічні хвильовим фронтах. Точно так само і в моделі Рітца Реон утворюють в просторі Періодичні розподілу, що пояснює хвильові властивості світла. І, так само, як в БТР, ці частинки слідують стрункими рядами, хвилями, порядок яких не порушується навіть при проходженні через прозорі тіла (Частина 1, епіграф). Це навіть дозволило Демокріту пояснити інтерференцію світла, коли він відзначав, що за рахунок сплутування, перемішування, накладання цих періодичних плівок, світло може гаситися, зникати, створюючи хибне відчуття [31, с. 104]. Тобто світло, склавшись зі світлом, може дати не тільки світло, а й тінь, а це і є інтерференція!
Як показує Лукрецій [77], Демокріт вважав, що біле світло є змішання квітів, а сам колір - це не власне властивість частинок (Реон), але - просторова характеристика утворених ними скупчень, плівок (період хвильових фронтів). Говорити ж про власні фарбах, про теплоту окремих атомів і світлоносних частинок, по Лукрецію, - настільки ж безглуздо, як про події, картинах історії, як властивості окремих людей. Цікаво, що ці стародавні атомісти, відкривши молекулярно-кінетичну природу теплоти і тиску, стверджували, що, подібно до того, як ми не відчуваємо тепла, ударів окремих атомів, ми не розрізняємо ударів окремих світлових хвиль, що надаються частками (Реон), і око сприймає їх лише усереднені, в сукупності, за рахунок високої частоти проходження частинок [77].
На противагу цим теоріям закінчення, польова, хвильова теорія світла, відкинувши ефір як свою матеріальну основу, вже не дозволяла зрозуміти, як поширюється світло, тому що не пояснювала, що це за матерія - електромагнітне поле, які її властивості, якщо вже це не ефір. Навіть такий спритний фізик як Р. Фейнман не знайшов способу уявити поле, інакше як набором чисел, приписаних кожній точці простору. Тому треба визнати, що поле - це не фізичний об'єкт, а чисто математична абстракція, на кшталт неіснуючих силових ліній. Поле лише задає параметри системи в кожній точці простору. Не дарма говорять про поле швидкостей, тисків, температур, тобто, - про розподіл даного параметра в просторі. Так і ми будемо розуміти під електромагнітним полем не субстанція, але - виключно розподіл щільності і швидкості потоку Реон в просторі.
Точно так же, кажучи в БТР про електромагнітні хвилі, ми маємо на увазі не фізичне поняття хвилі - обурення, що рухається в якійсь нерухомому середовищі, будь то поле або ефір, а маємо на увазі лише періодичне, хвильовий розподіл концентрацій і швидкостей Реон, зміщається разом з їх потоком. І хвиля тут має лише математичний сенс. Адже і, називаючи хвилями хвилясті лінії-синусоїди, хвилі дороги, гребені дюн, ніхто не вкладає в слово "хвиля" фізичний зміст. Проблема фізиків минулого століття в тому й полягала, що свої абстрактні математичні побудови вони наділяли фізичним змістом, реальністю. Таке формальне опис природи і призвело до нісенітниці. Рітц був першим, хто вважав ефір і поле математичною абстракцією, фантомом [6]. А Ейнштейн, абсолютизуючи рух світла і незримо зберігаючи ефір в своїх рівняннях, що не відкидав його відкрито і був по суті "ефірістом", не раз виступав на захист ефіру, особливо в 1920 р
В цілому, з точки зору класичної фізики і з позицій БТР, про світло можна сказати наступне:
1 ° Рух світла не абсолютно і має швидкість з лише щодо випустив його джерела і пов'язаної з ним інерціальної системи відліку. Щодо інших тіл швидкість світла у вакуумі є векторна сума швидкості джерела V в момент випускання і променя світла с.
2 ° Cвет являє собою процес змінного електромагнітного впливу, що переноситься від заряду до заряду потоком летять зі швидкістю c частинок-Реон, швидкості і концентрації яких розподілені в потоці періодичним, хвильовим чином.
3 ° Генерація світла, електромагнітних хвиль має безперервний характер і завжди проводиться коливанням зарядів з частотою, рівній частоті випромінювання. А все "квантові" ефекти, дискретний характер випромінювання, спектру, - викликані переривчастим будовою матерії, атомів, але не світла.
Ці положення, що йдуть врозріз з теорією відносності і квантової фізикою, по суті, нічого від них не зберігають, і складають революционизирующую основу теорії Ритца і його моделі атома. І це неминуче, оскільки БТР базується на наочному класичному підході, представляючи останній його оплот. Ідеї Ритца відродилися в 1960-х роках, довівши свою перевагу. Деякі, наприклад Р. Фейнман, повернулися до цих ідей, не посилаючись на нього. Інші вчені, скажімо П. Мун, Б. Уоллес, Дж. Фокс і ін. Знайшли їх суворе обгрунтування. А сьогодні БТР, вибираючись з глухої оборони і форсуючи всі перешкоди, виходить на вогневий рубіж, знову і знову доводячи свою перевагу, як в космосі (Частина 2), так і в мікросвіті (Частина 3).
Отже, Вальтер Рітц показав, що світло - це все ж хвиля, але хвиля особлива, кінематична [103]. Якщо зазвичай під хвилями розуміють обурення, розходиться в нерухомому середовищі, то по теорії Ритца світло - це хвиля, що рухається разом із середовищем - з потоком частинок-Реон, випущених хитаються зарядами джерела і тому запозичують швидкість джерела. Потік частинок має хвильовий розподіл концентрації і швидкості в просторі, зміщається разом з потоком. Цей екзотичний вид хвиль, супроводжуваних перенесенням середовища, зустрічається також в плазмі, в СВЧ-приладах клістронах [36, Ч. II; 103]. У плазмі такі хвилі, які летять разом з промодулірованним потоком частинок, називаються "хвилями Ван Кампена" і виходять як одне з рішень кінетичного рівняння А. Власова, - фізика, багато ідей якого перегукуються з ідеями Ритца. До речі, і горезвісні хвилі де Бройля, як вважають, рухаються разом з матерією, частками. Виходить, квантова механіка в чомусь повторила рітцеву модель світу, але лише ця остання дала властивостями світла наочне раціональне пояснення. Тільки Рітц зумів, балансуючи на балістичної моделі світу, пройти по лезу бритви, ні на йоту не ухилившись ні в сторону частинок, ні в сторону хвиль, залишившись на висоті здорового глузду. Всі інші крен у бік і падали в безодню містики або обскурантизму. Так виникли сотні НДІ ЧАВО (часток-хвилі § 4.2, § 4.10, § 4.11), зайнятих замість науки безглуздими вигадками.
До сих пір ми розглядали електромагнітні хвилі в БТР якісно. Тепер же для кращого з'ясування процесу випускання і поширення світла розберемо їх кількісно, - на прикладі все тієї ж найпростішої антени (диполь Герца) - металевого стержня, по якому тече змінний струм I (t). Такий стрижень випромінює електромагнітні хвилі з частотою, рівній частоті f коливань струму. Оскільки струм являє собою рух зарядів, то антену можна представити у вигляді тих, хто вагається зарядів різного знака, періодично мінливих місцями (Рис. 29). По суті, це - електричний диполь з перемінним дипольниммоментом. Відповідно, на заряд, поміщений поруч, диполь буде надавати періодично змінюється з частотою f вплив. Просторовий розподіл Реон в цьому випадку носить періодичний характер (Рис. 30) і є тривіальним, оскільки відображає випадок квазістаціонарного впливу антени на заряд.
Мал. 30. Коливний електрон, послідовно займаючи положення a, b, c, d, e, створює хвилеподібний потік вільно летять Реон, що йде зі швидкістю світла і тих, хто вагається інший електрон.
Цей випадок, правда, добре демонструє безсилля фотонної моделі. Адже фотон, володіючи енергією hf, несе інформацію про частоту коливань f. Однак не зрозуміло, як безперервне коливання зарядів з частотою f породжує фотони виду hf, раз ця величина задається по квантовій теорії лише різницею енергій до і після випромінювання. Тим більше незрозуміло, як група незалежних фотонів, або взагалі одиночний фотон, може змусити пробний заряд коливатися з частотою f. Вчені легко маніпулюють з фотонами, коли ті випромінюються і поглинаються атомом, - адже ніхто толком не знає механізму цього випромінювання і можна відбутися туманними квантовими переходами. Але вчені відразу губляться, ледь їх просять пояснити, як виникають і поглинаються фотони радіочастотного діапазону в пристроях типу антен, де все прозоро і не можна нагнати туману. Гіпотеза фотонів миттю б відпала, стань ясний і механізм атомного випромінювача (§ 3.1).
Але повернемося до аналізу антени і розглянемо її випромінювання вже не в зоні квазістатікі, а в хвильової зоні, коли заряд знаходиться досить далеко від антени і час руху світла до пробного заряду стає багато більше періоду коливань струму. Саме в хвильової зоні виникає те, що називають світлом, електромагнітними хвилями. Адже в зоні квазістатікі електровоздействія, хоч і велике, але швидко спадає з віддаленням r: поле диполя зменшується пропорційно r 3. У хвильової же зоні електричне E і магнітне H поля спадають як 1 / r, а інтенсивність світла EH - як 1 / r 2 . Але як же це можливо, якщо навіть у одиночного, рівномірно рухається заряду, поля E і H спадають як 1 / r 2, а у системи зарядів - ще швидше?
Мал. 31. Ефект Ритца. Рух заряду з прискоренням a нарощує щільність n потоку випущених ним Реон, частоту їх ударів об інший заряд і силу відштовхування F, якщо променеве прискорення ar <0.
Вся справа в тому, що в БТР має місце раніше невідомий фізикам ефект Ритца, справедливий як для світла, так і для будь-яких інших електричних впливів, які переносяться Реон (§ 1.10). Суть його в тому, що при русі заряду зі змінною швидкістю (з прискоренням a) той надає Реон різну додаткову швидкість, чому Реон групуються - скупчуються або розходяться, причому тим сильніше, чим далі вони відлітають від джерела (саме так і клістрон формує в спочатку однорідному потоці електронів згустки, вузли [36, Ч. II; 103], див. § 2.11). Відповідно і сила впливу Реон росте або падає пропорційно щільності їх потоку n '= n (1 rar / c 2): град куль-Реон барабанить по заряду частіше або рідше (Рис. 31). А якщо заряд коливається (проекція його прискорення ar змінюється), то це веде до угруповання Реон, випущених з позитивним променевим прискоренням, і - розрідженню випущених із зворотним, - антена, модулюючи потік Реон по швидкості, здійснює модуляцію його по щільності. У просторі виникають періодичні згустки-розрідження Реон, що рухаються з їх світловою швидкістю c. Оскільки БТР називають ще теорією закінчення (§ 1.9), то світлові хвилі щільності потоку Реон від вібруючих або обертових зарядів подібні видимим хвилях від вертящихся полівалок для газону і феєрверкових коліс (див. Обкладинку), що викидають багатовиткові спіралі, що розлітаються зі швидкістю крапель, іскор. У міру руху Реон щільність їх згустків зростає (Рис. 32). Коливання концентрації Реон в потоці ведуть до коливань електричного поля E, пропорційним rar / c 2. Ці коливання і реєструє приймач, тоді як постійна складова поля рухомих електронів нейтралізується таким же полем нерухомих позитивних іонів металу.
Мал. 32. а) клістрон модулює щільність потоку n електронів, надаючи їм різні швидкості, б) аналогічно коливання заряду або зірки, що змінюють швидкість запуску Реон, формують періодичні згустки-розрідження потоку Реон, що народжують коливання електричної сили, частоти і яскравості світла.
Поле нерухомого заряду q знаходиться як
E = q / 4πε0r2,
а у коливається амплітуда коливань поля буде
Era / c2 = qa / 4πε0rc2 (Рис. 33).
Оскільки амплітуда прискорення гармонійно коливається заряду a = ω2 l, де ω = 2π / T - циклічна частота коливань, l - довжина антени, то амплітуда коливань електричного поля в хвильовій зоні
ΔE = qω2l / 4πε0rc2.
Але q ω це амплітуда струму I, а c2 = 1 / ε0μ0. Звідси
ΔE = Iωμ0l / 4πr.
Саме так знаходиться електричне поле випромінювача в хвильової зоні [88]. Як бачимо, поле дійсно зменшується як 1 / r. Аналогічний розрахунок легко провести для магнітного поля H, теж спадаючого як 1 / r. Адже магнітне вплив, як електричне (точніше як приватна його різновид), - пропорційно концентрації Реон в потоці. А щільність потужності випромінювання (інтенсивність світла), що дорівнює добутку E і H, спадає, як годиться, пропорційно r2, причому потужність випромінювання зростає з його частотою ω. Дає БТР і вірну діаграму спрямованості антени.
Мал. 33. Коливання струму в диполі Герца відповідають коливанню прискорення зарядів c амплітудою a, що призводить до періодичному зміни поля біля пробного заряду.
Зауважимо, що коливання електронів в антенах можуть приводити і до спотворення синусоїдальної форми електромагнітної хвилі. Адже рухомі електрони повідомляють свою швидкість світла і тому половину періоду Реон запускаються зі швидкістю більшою c, а половину - з меншою. Значить одні Реон, наздоганяючи інші, могли б сильно змінити синусоїдальний профіль хвилі, як це припускали і виявили у подвійних зірок (§ 2.10), але чого, однак, не помічали у радіохвиль. Втім, як показав Рітц [8], такі спотворення і не можуть бути помітні з огляду на те, що швидкості електронів в антенах багато менше швидкості світла, і неоднорідність електронів за швидкостями може призводити лише до малих хвильовим періодичним збурень однорідного потоку Реон, завдяки чому і виникають електромагнітні хвилі. Але якщо швидкість тих, хто вагається електронів наближається до швидкості світла, ці спотворення можуть стати помітними навіть на земних відстанях. Так, в синхротронах електрони крутяться вже зі швидкістю, близькою, а тому, відповідно до Рітц, повинні випромінювати негармонійні хвилі. Це повинно виявлятися в ускладненні спектра випромінювання, оскільки негармоніческое періодичний сигнал при розкладанні в спектр дає, крім основної частоти, безліч кратних їй. Якщо зазвичай електрони випромінюють хвилі лише з частотою свого обертання, то в синхротроні випускається ними синхротронне випромінювання по БТР матиме складний частотний спектр. Випромінювання піде не тільки на частоті обертання електрона, але і на подвоєною, потроєною і інших кратних частотах, так само як для подвійних зірок спотворення, що вносяться обертанням зірок по орбіті, породжують варіації блиску і спектру - з частотами, кратними частоті обертання зірки [3].
І, Дійсно, у синхротронного випромінювання, у міру зростання швідкості електронів, Виявлено ускладнення спектра, что містіть, кроме ОСНОВНОЇ частоти, кратні гармонікі. Причем, з Наближення швідкості електронів до світлової, інтенсівність Вищих гармонік растет, будучи задана розкладанням в ряд Фур'є ціліндрічніх функцій. Але, як раз за допомогою циліндричних (Беселевих) функцій, описують форму і спектр кінематичних хвиль [36], що породжуються за рахунок балістичного принципу подвійними зірками і Клістрони (§ 2.10). Не випадково, в клістронах ефект групування електронів, аналогічний ефекту Ритца для світла, використовують для множення частоти випромінювання. У синхротронного ж випромінюванні цей ефект проявляється особливо яскраво: з наближенням швидкості електронів до швидкості світла їх невидиме ВЧ-випромінювання, за рахунок перетворення спектра (яке можна розуміти і як прояв ефекту Ритца від гігантського центростремительного прискорення), стає видимим: крутяться електрони починають світитися спершу червоним, потім синім світлом. Таким чином, так звана "релятивістська" електроніка не суперечить, а як раз підтверджує БТР, спростовуючи СТО та максвеллову електродинаміку.
Проте, як не дивно, саме розгляд електромагнітних хвиль по Максвеллові і призвело до теорії відносності Ейнштейна, коли той намагався зрозуміти, що побачить спостерігач, що осідлав світлову хвилю і рухається зі швидкістю світла. Виходило, він зареєстрував би незмінні значення електричного і магнітного поля хвилі в відсутність поблизу зарядів і струмів, що неможливо за Максвеллові. Звідси Ейнштейн зробив висновок, що спостерігач не може рухатися зі швидкістю рівною або більшою c. На ділі ж проблема не в механіці, а в теорії Максвелла, помилково дає одні й ті ж значення поля - незалежно від руху спостерігача. А, по Рітц, поля змінюються, і спостерігач, що летить зі швидкістю світлової хвилі, просто її не побачить (всі поля занулити), оскільки Реон, які переносять хвилю, що не наздоганяють і не обганяють його, і від того не роблять впливу. Так, і на повітряній кулі, що летить в потоці вітру, спостерігач не відчуває подувів, оскільки куля летить зі швидкістю вітру, тобто, - загальною швидкістю атомів повітря. Це можна зрозуміти і не звертаючись до БТР, а згадавши ефект Доплера: чим швидше спостерігач видаляється від джерела, тим менше частота і енергія прийнятих ним світлових сигналів. При світлової швидкості спостерігача енергія і частота світла звертаються в нуль: спостерігач нічого не реєструє, і міркування Ейнштейна втрачає сенс. І ось на таких-то некоректних уявних експериментах, без залучення будь-яких реальних фактів, дослідів, і будувалася вся теорія відносності. Вже з цього можна зробити висновок про ступінь її "законності".
Не випадково фізики в дослідженнях електромагнітних процесів часто користуються перетвореннями Галілея, а не Лоренца, причому не тільки з зручності, а й тому, що релятивістські формули часом взагалі незастосовні. Так, при аналізі лазерних світлових імпульсів і солитонов часто буває зручно перейти в біжучий систему координат, що рухається зі швидкістю, близькою, в тому числі, - для опису змін форми імпульсу, для аналізу того, як один імпульс наздоганяє інший і взаємодіє з ним, обмінюючись енергією за рахунок нелінійних ефектів. І, застосовуючи перетворення Галілея, отримують згодні з досвідом результати! Так само, і при аналізі хвиль в плазмі фізики спокійно переходять в біжучий систему відліку, користуючись для зручності перетвореннями Галілея. Причому, ця рухома система часто переміщається з надсвітовою швидкістю (в плазмі можливо сверхсветовое поширення фронтів концентрації), на якій перетворення Лоренца взагалі непридатні, і релятивістські формули дають абсурдні результати. А перетворення Галілея не тільки продовжують працювати на таких швидкостях, але і легко призводять до вірних результатів. Але фізики, розуміючи, що це суперечить букві законів СТО, обережно називають такий перехід в біжучий систему координат формальним терміном "зіставлення електродинамічних систем".
Помилковою виявилася і вихідна передумова Ейнштейна, який вважав, що лише перетворення Лоренца зберігають форму рівнянь Максвелла (коваріантність). На ділі ж, і перетворення Галілея не змінюють рівнянь Максвелла, якщо при переході в нову систему відліку відповідно змінювати значення полів ( Міллер М.А., Сорокін Ю.М., Степанов Н.С. // УФН, Т. 121, ст. 3, 1977 ). Саме таке перетворення полів і стверджує електродинаміка Ритца: поля неминуче змінюються за рахунок кінцевої швидкості поширення впливів (§ 1.7). Так само, і в космосі при радіолокації, як зазначає Б. Уоллес, вчені давно користуються класичною галилеевской формулою складання швидкості світла зі швидкістю джерела (§ 2.1). Ось і виходить, що фізики і астрофізики, на словах визнаючи теорію відносності, на ділі давно користуються формулами класичної механіки Галілея і балістичним принципом, і, в першу чергу, - саме в тій області, для якої замислювалася теорія відносності: для опису електромагнітних процесів і світла. А розрахунки по СТО не тільки складніше, але часом і зовсім неприйнятні, даючи абсурдні, що не відповідають досвіду результати!
