Тайна запаздывающего потенциала

Аватар пользователя tango

HENDRIK ANTOON LORENTZ
GEBOREN TE ARNHEM 18 JULI 1853
OVERLEDEN TE HAARLEM 4 FEBRUARI 1928

Похороны Лоренца, прошедшие 9 февраля 1928 года, имели статус общенационального траура Нидерландов. В полдень по всей стране на три минуты прервалось телеграфное и телефонное сообщение. Проводить ученого в последний путь на кладбище Харлема приехали величайшие умы эпохи, включая Альберта Эйнштейна, Марию Кюри и Эрнеста Резерфорда, которые выступили у могилы с прощальными речами.

Походу мы таки поняли, в чём тут теоретические физики порылись. 

Будете смеяться, но дело опять в Лоренце ихнем Хендрике. Талантлив был, что тут скажешь. Талантлив и производителен.

Начнём с простого примера, по которому есть полный консенсус, и мы к нему не то, чтобы присоединимся, но спорить не будем.


 По оси Х из отрицательной точки в положительную движется заряд - источник поля. Где-то на оси игрек смотрим напряжённость эфира. Скорость источника изменяется по косинусу от нуля вначале, единица в нуле и нулевая в конце.

Картинки напряжённости, амплитуда и угол между текущим радиус вектором положения и вектором напряжённости в нормированных единицах, в зависимости от времени и от положения источника выглядят так:

Немножко поясним для "простых таксистов":

Пространственный сдвиг максимума силы x ~ 0.55: В обычной статике Кулона сила обязана быть максимальной, когда источник находится строго на перпендикуляре x = 0. Но из-за запаздывания потенциала пик силы сместился вправо и регистрируется пробником только тогда, когда источник уже успел улететь.

Почти мгновенный взлёт угла при x от -1.5 до 0: Источник начинает движение в крайней левой точке с нулевой скорости. По мере приближения к центру он разгоняется. Мы видим, как угол лавинообразно увеличивается почти с нуля до своего максимума, который достигается практически сразу после прохождения перпендикуляра x ~ 0.05. 

Симметрия геометрии vs Асимметрия физики: Хотя сама траектория движения источника v(x) идеально симметрична относительно центра x = 0, графики модуля и угла угла силы выходят сильно перекошенными вправо. Это и есть  динамический эффект "запаздывания потенциала".


Немного усложним топологию.

Статика.

Пусть теперь вдоль по оси Х в точках от -50 до +50 размещён 101 единичный заряд. на оси У помещен один заряд в точке 10. Рассчитаем кулоновскую силу, действующую на него (нормированную, с единичными коэффициентами).

Для статической системы из 101 дискретного заряда суммарная кулоновская сила, действующая на пробник, составляет 𝑭 ≈ 𝟎.𝟏𝟗𝟔𝟏𝟗 (в нормированных единицах). 

Поскольку цепочка зарядов расположена абсолютно симметрично относительно оси 𝑂𝑌 (от -50 до +50), левая и правая половины полностью компенсируют друг друга. Любой заряд в точке −𝑥 толкает пробник вправо с той же силой, с какой заряд в точке +𝑥 толкает его влево. Численный расчет подтверждает идеальный баланс: 𝐹𝑥 ≈ −1.46×10−18 (машинный ноль). 

Все вертикальные составляющие сил отталкивания направлены строго вверх (вдоль оси 𝑂𝑌) и суммируются.

Центральный заряд (в точке 0,0) находится на расстоянии 10 единиц и создаёт силу  𝐹𝑦0 = 1/102 = 0.01

.По мере удаления зарядов к краям (±50) их вклад уменьшается из-за роста расстояния и уменьшения угла проекции силы на ось 𝑂𝑌. [Суммарное действие всей бесконечной (дискретной) структуры дает величину, почти в 20 раз превышающую действие одного лишь центрального заряда].

Динамика.

Пусть теперь пробник движется параллельно оси Х на расстоянии 10 единиц с нормированной единичной скоростью.

Когда пробник начинает двигаться, а цепочка из 101 источника на оси 𝑂𝑋 остаётся неподвижной, мы сталкиваемся с фундаментальным вопросом электродинамики:

В рамках классической концепции запаздывающих потенциалов (какой её сформулировал Людвиг Лоренц) неподвижные источники создают в пространстве чисто статическое кулоновское поле. Потенциал в каждой точке пространства не меняется со временем, поскольку сами источники не движутся.

Следовательно, если мы берём чистую концепцию запаздывания потенциала без магнитных сил, то движение пробника через это статическое поле никак не меняет силу, действующую на него в каждый момент времени. (Сила будет зависеть только от его текущей координаты - для конечной цепочки зарядов-источников). 

Запомните этот мем! А как же относительность движения/скорости, братцы? А никак - в рамках того самого консенсуса.


Но!

В теории Вебера сила взаимодействия зависит от относительной скорости и относительного ускорения зарядов.

И это, мы считаем, правильно.

Только что, в начале статьи, мы видели, как сила, действующая на пробник, зависит от движения источника.

Но если мы свяжем систему координат с этим источником, то он станет не подвижным, и приёмник - подвижным.

Но поле, Карл! Поле и силы должны быть теми же самыми, если мы остаёмся в физике этой вселенной, а не попадаем в мир колдунов-менталистов.

Авторство: 
Авторская работа / переводика

Комментарии

Аватар пользователя абра
абра(8 лет 9 месяцев)

Примени ПТВ.

Тема такая - движение - любое - есть изменение координат.

Изменение - любое -  есть квант времени.

Попробуй посчитать с этих позиций.

Аватар пользователя tango
tango(11 месяцев 1 неделя)

Уважаемый коллега!

Со стороны релятивистов и тому подобных я могу просто игнорировать советы.

Но чисто по уважению: можно, я буду делать то, что делается?

«Что касается суеверия логиков, то я не перестану подчеркивать один маленький факт, неохотно признаваемый этими суеверами, именно, что мысль приходит, когда «она» хочет, а не когда «я» хочу, так что будет искажением сущности дела говорить: субъект «я» есть условие предиката «мыслю».


    Ницше Фридрих, «По ту сторону добра и зла»

Аватар пользователя абра
абра(8 лет 9 месяцев)

Делай по-своему, но просто пойми - релятивисты - отстой.

Аватар пользователя tango
tango(11 месяцев 1 неделя)

Не считая квартирного вопроса, люди - те же самые.

В 19-м веке им говорили "эфир есть", им было всё равно. В 20 им сказали "эфира нет", и им было всё равно. Разницы нет с точностью до терминологии: "эфирщики" или "релятивисты". А по сути между ними разницы нет.

Проблема не в ОТО/СТО. Эта "проблема" была подготовлена Максвеллом, который "нашёл" эфир "поляризуемым" (его ток смещения). Людвигом Лоренцем (см. по тексту статьи). И Хендриком Лоренцем. Этот - больше всех остальных вместе.

Эфирщики, чо