Аннотация:
Приведены обоснования необходимости экспериментального определения скорости распространения в пространстве силовых взаимодействий электрических зарядов, пример радиоэлектронного устройства для экспериментального определения этой скорости, представлен расчёт ожидаемой в ходе экспериментальных определений сверхсветовой скорости.
Введение.
Ответ на вопрос «Легко ли измерить скорость распространения в пространстве силовых взаимодействий электрических зарядов?» очевиден, поскольку до настоящего времени не произведено достоверное экспериментальное определение этой скорости.
Сама необходимость её экспериментального определения значительно поубавилась после того, как была определена из электростатических измерений электрическая постоянная 8,85 · 10 -12 Ф/м, характеризующая электрические свойства вакуума, и, исходя из соотношений между электрическими и магнитными полями, магнитная постоянная 4 π · 10 -7, характеризующая магнитные свойства вакуума.
Соотношение между электрическими и магнитными полями содержит скорость, с которой движутся поля. Квадрат этой скорости равен обратной величине произведения электрической и магнитной постоянных. Скорость распространения электромагнитных волн определена таким образом в значении 3 · 10 8 м / с.
Однако электромагнитные волны образуются движением зарядов с ускорением, поскольку, как экспериментально определено, ускоренные заряды «стряхивают» с себя электромагнитную энергию. Природа же силовых взаимодействий электрических зарядов остаётся неизвестной, не определены переносчики этих взаимодействий и их скорость.
По существующим в науке представлениям электрическое влияние зарядов друг на друга происходит в результате действия на электрические заряды встречно направленных от них же пучков обменных фотонов, переносчиков взаимодействия. Таким образом, излучаемая энергия атомами вещества, на котором сосредоточен электрический заряд, это энергия фотонов (квантов). Скорость распространения этой энергии считается равной скорости света. Но соответствует ли данное представление действительности?
Нам известны приёмы разделения электрических зарядов, образования зарядов единичного знака, а также уничтожения их и тем самым устранения силового влияния на другие заряды. Включая, отключая поле единичного электрического заряда (нет движения заряда с ускорением), мы создаём распространение возмущения электрического поля заряда в воздушно – вакуумной среде, которое вправе называть волной напряжённости электрического поля, и тем самым периодически создаём и уничтожаем кулоновскую силу действия этого электрического заряда на другой заряд.
Линии электрического поля начинаются на положительном заряде и оканчиваются на отрицательном заряде. Однако силовые линии в моменты включения, отключения электрического поля положительного заряда не обнаруживают вокруг себя вихревого магнитного поля возможно потому, что результирующее вихревое магнитное поле является суммой магнитных полей, создаваемых каждой силовой линией включаемого или же уничтожаемого электрического поля заряда, а само силовое воздействие зарядов друг на друга происходит от встречно движущихся - встречно направленных от этих зарядов обменных фотонов, каждый из которых представляет собой одновременно частицу и волну.
В этом случае, при сложении вихревых магнитных полей каждой силовой линии электрического поля, прилегающие друг к другу отрезки магнитных вихрей взаимно компенсируются, так как имеют противоположное направление, и остаются только те отрезки вихревого магнитного поля, которые примыкают к крайним силовым линиям в потоке энергии электрического поля. Что имеет место вблизи краёв перезаряжаемой плоскости. Встречные потоки энергии движущихся обменных фотонов в основном компенсируют эффекты их обнаружения в перпендикулярной к направлению движения плоскости. Посчитаем пока сказанное условно соответствующим действительности.
К настоящему времени все свойства электромагнитного излучения детально изучены. В частности, в плоской волне излучения электромагнитного поля плотность энергии электрического поля равна по значению плотности энергии магнитного поля. Плотность энергии электрического поля в Дж / м3 равна ½ электрической постоянной 8,85 · 10 -12 Ф/м умноженной на квадрат напряжённости Н электрического поля в В / м.
Напряжённость Н электрического поля заряда равна отношению произведения 4 · 3,14159 · 8,85 · 10 -12 к квадрату расстояния S (в метрах) между взаимодействующими зарядами. Из-за чего плотность энергии электрического поля в месте установки детектора этого поля будет уже не обратно пропорциональна квадрату расстояния до детектора поля, а обратно пропорциональна четвёртой степени этого расстояния.
Поскольку при электромагнитном способе детектирования поля это поле уменьшается обратно пропорционально расстоянию до детектора поля лишь в первой степени, то считается очевидным, что нам едва ли удастся передавать сигналы путём создания и уничтожения заряда, поскольку электрическое поле заряда очень быстро ослабевает с расстоянием. Но всё ли мы знаем о волнах напряжённости электрического поля такого рода?
Одним из недостатков системы связи с использованием электромагнитного излучения является то, что распространение его происходит со сравнительно низкой скоростью – со скоростью света. Процесс быстрой передачи и приёма информации в наше время является наиболее важным. Возможно, что быстрее движутся волны электрического поля, вызванные включением, отключением электрического поля заряда.
Многие, едва предугадываемые, свойства таких волн требуют экспериментального подтверждения, в том числе, по скорости распространения, представления их в виде потока обменных фотонов, потока энергии продольных волн, возможности генерации как в относительно низкочастотном, так и в высокочастотном диапазонах, дальности связи при использовании разных несущих частот, конфигурации излучающих (принимающих) антенн и т. д.
Уже более 300 лет учёный мир стремится разгадать тайну электрических и гравитационных взаимодействий, ответить на вопросы: «Какова природа электрической и гравитационной сил? Что является переносчиками этих взаимодействий и с какой скоростью они распространяются в пространстве? Существуют ли в природе обменные кванты электрического и гравитационного полей и аберрация квантов этих полей? Возможна ли передача сигналов со сверхсветовой скоростью?».
В то же время вероятной может оказаться гипотеза, касающаяся сверхсветовой скорости распространения в пространстве силового взаимодействия электрических и гравитационных зарядов. Это предсказание оборачивается для гипотезы очень суровой проверкой. Необходимо беспристрастно найти подтверждение этой гипотезы или обнаружить допускаемые ошибки.
Итак, электрические и гравитационные взаимодействия возможно передаются от точки к точке со сверхсветовой скоростью посредством соответствующих им обменных фотонов и гравитонов, представляющих собой форму материи возможно лишь в дискретных диапазонах масс и размеров.
Обменные фотон и гравитон – родственники, т. е. как бы одна и та же частица, – фотон это и гравитон, а гравитон – одновременно фотон (но фотон, как обменный, движущийся со сверхсветовой скоростью, так и электромагнитный, движущийся со скоростью света). Каждый из них является одновременно частицей и волной.
Однако пучки обменных фотонов в пространстве между электрическими зарядами создают линии напряжённости электрического поля (силовые линии), а пучки обменных гравитонов в пространстве между гравитационными зарядами создают линии напряжённости гравитационного поля. Что обязывает применять в одном случае приборы для измерения напряжённости электрического поля, а в другом – приборы для измерения напряжённости гравитационного поля.
В теоретических предсказаниях для того, чтобы обменный фотон (гравитон) мог электрически и гравитационно взаимодействовать с электроном, необходимо чтобы длина волны обменного фотона (гравитона) по порядку величины была равна диаметру электрона или меньше этого диаметра.
В оценочной классификации диаметр электрона находится в пределе от 5,6 · 10 -15 м до 1,6 · 10 -22 м. (Классический радиус электрона 2,818 · 10 -15 м). В расчёт выбираем диаметр электрона 5,6 · 10 -15 м. Масса фотона, гравитона находится в пределе 4 · 10 -40 кг – 1,5 · 10 -43 кг. В расчёт выбираем 4 · 10 -40 кг. Масса покоя электрона 9,1 · 10 -31 кг. Заряд электрона (элементарный) 1,6 · 10 -19 Кл.
Тогда длина волны обменных фотона, гравитона, будем считать, равна 5,6 · 10 -15 м. Скорость распространения в пространстве обменных фотона, гравитона (не учитывая напрямую релятивистских эффектов) определим по уравнению де Бройля как отношение постоянной Планка h 6,62618 · 10 -34 Дж/Гц к произведению массы фотона (гравитона) 4 · 10 -40 кг и длины их волны 5,6 · 10-15 м. В результате эта скорость оказывается равной 3 · 10 20 м/с, т. е. она в 1012 раз больше скорости света.
Полезно отметить, что в другой статье под названием «Легко ли измерить скорость тяготения?» автор, в том числе и данной статьи, указывал на путь определения угла наклона действующей силы взаимного притяжения между Солнцем и Землёй в период равноденствия относительно условной линии между центрами масс истинного Солнца и Земли, используя который возможно рассчитать скорость тяготения. При этом условная линия между центрами масс Солнца и Земли одновременно является второй (или же первой – как посчитать) стороной угла аберрации света, а угол наклона действующей силы взаимного притяжения тел возможно будет соответствовать углу аберрации гравитации, если она действительно существует в природе, определив который и зная орбитальную скорость центра Земли, возможно рассчитать скорость тяготения, которая в 10 12 раз может оказаться больше скорости света.
Более или менее определяемые и учитываемые потери орбитальной скорости Земли из-за противодействующих сил движению Земли, а также рассчётно и экспериментально определяемая по значению и направлению движущая сила планеты Земля на орбите вокруг Солнца, могут обеспечить возможность экспериментального определения скорости тяготения, но в данное время мы выбираем путь экспериментального определения скорости электрического поля, которая наиболее вероятно окажется в значении скорости тяготения.
Частота волны обменных фотона, гравитона, определяемая как отношение их скорости распространения в пространстве к длине волны, составит 5,36 · 10 34 Гц. Поэтому энергия движущегося обменного фотона (гравитона), определяемая как произведение постоянной Планка на частоту волны, составит 35,5 Дж, или 35,5 Дж · (1 Эв / 1,6 · 10 -19 Дж) = 22,2 · 10 19 Эв. Однако эта казалось бы огромная энергия является мало заметной, поскольку обменные фотоны, гравитоны движутся навстречу друг другу между взаимодействующими электрическими, гравитационными зарядами без столкновений, но с устранением вихревого электрического и магнитного полей (кроме продольной составляющей электрического, гравитационного полей, создающей кулоновскую, гравитационную силы взаимодействия электрических или гравитационных зарядов).
Таким образом, движущиеся со сверхсветовой скоростью обменные фотон, гравитон обладают энергией 35,5 Дж (Вт · сек). Например, в релятивистских определениях энергия покоя электрона, определяемая как произведение массы покоя электрона на скорость света в квадрате, равна всего 0,511 МэВ. Учитывая квантовый характер, в том числе электромагнитных волн (радиоволн), для примера подсчитаем энергию, которой обладает электромагнитный фотон с частотой 10 9 Гц. 6,626 · 10 -34 Дж / Гц · 10 9 Гц = 6,626 · 10 -25 Дж = 6,626 · 10 -6 Эв.
Импульс системы – произведение массы фотона (гравитона) на его скорость составит: 4 · 10 -40 кг · 3 · 10 20 м/с = 1.2 · 10 -19 Дж. Т. е. один движущийся фотон (гравитон) от первого заряда обеспечивает силу действия на второй заряд в секунду 1,2 · 10 -19 ньютонов (1/с · Дж = Н). Точно с такой же силой движущийся фотон (гравитон) второго заряда действует на первый заряд, а результирующая сила обоих фотонов (гравитонов) равна силе одного из них.
Если расположить два электрических заряда, каждый в значении 1,6 · 10 -9 Кл, на расстоянии друг от друга 1 м, то кулоновская сила между зарядами составит 23,04 · 10 -9 Н. Этой электрической силе будет соответствовать гравитационная сила, если расположить два гравитационных заряда на расстоянии 1 м в значении массы каждого 349,1 кг. И электрической силе, и гравитационной силе 23,04 х 10 -9 Н будет соответствовать число обменных фотонов в сек. и число обменных гравитонов в сек., определяемые как отношение силы взаимодействия зарядов к импульсу системы, т. е. 23,04 · 10-9 Н / 1,2 · 10 -19 Н = 19,2 · 10 10 ф/с или же гр/с.
Однако электрический заряд 1,6 · 10 -9 Кл содержит 10 10 единичных зарядов 1,6 · 10 -19 Кл (зарядов электрона) с общей их массой 9,11 · 10 -21 кг. В то же время, если сравнивать эту массу с массой гравитационного заряда 349,1 кг, то в итоге получим, что это сравнение соответствует отношению электрической силы к гравитационной силе, равному 4,2 · 10 42 раз.
Возможно, что это весьма большое число возникает не случайно, и отражает оно глубинные связи мира элементарных частиц со Вселенной в целом. И в этом состоит самая грандиозная задача физики будущего.
В частности, в некотором предположении гравитон может быть даже первичен в образовании физического поля – материи Вселенной, обладать энергией покоя, являться самой маленькой из неделимых частиц, масса которой может быть меньше или равна массе наименьшей из известных элементарных частиц – световому фотону (с массой в пределе 1,78 х 10 -40 кг – 1,5 х 10 -43 кг). И, как всякой движущейся частице, гравитону присущи специфические свойства: длина волны пропорциональна постоянной Планка и обратно пропорциональна произведению его массы и скорости (импульсу системы).
Таким образом, возможно, что гравитон – это две формы проявления энергии, поскольку если он движется со скоростью света, то это фотон с лучевой энергией, если же гравитон движется со сверхсветовой скоростью, то это обменный фотон или же обменный гравитон, обладающие соответственно электрической или гравитационной формой энергии (силового взаимодействия электрических или же гравитационных зарядов). Между лучевой, электрической и гравитационной формами проявления энергии существует постоянный баланс. Пролетающий через атом вещества гравитон приводит атом в возбуждённое состояние, в итоге приводящее к рождению лучевой и силовых энергий.
В наиболее общем случае испускание фотона определённой энергии для обычного атомного перехода из устойчивого в возбуждённое состояние в соответствии с положениями квантовой механики происходит в течение времени от 10 -8 до 10 -22 секунд, что соответствует числу 10 8 – 10 22 рождаемых фотонов в секунду.
Из-за возможности существования в природе запредельной скорости (т. е. скорости, которая больше скорости света) необходимость экспериментального определения скорости распространения в пространстве силовых взаимодействий электрических и гравитационных зарядов выглядит убедительной.
Пример практического устройства для измерения скорости распространения в пространстве силового взаимодействия электрических зарядов.
Идея измерительного эксперимента по определению скорости распространения в пространстве силового взаимодействия электрических зарядов представляется настолько простой, что не потребует пояснений с помощью рисунка, и может быть реализована в практическом устройстве даже в условиях экспериментальной лаборатории, например, при редакции журнала «Радио». И в то же время имеющиеся в этом предложении новые признаки возможно позволили бы отнести его к изобретениям.
Как инструмент для исследований, может быть использован демонстрационный прибор – электростатический генератор, например, положительного электростатического заряда высокого напряжения, называемый генератором Ван – де – Граафа. Он состоит из полого проводника, обычно шарообразной формы – металлического купола, укреплённого на изолирующей колонне. Внутри колонны проходит бесконечная лента из прорезиненной ткани, движущаяся на двух шкивах. Лента заряжается при помощи системы острий, соединённых с одним из полюсов источника высокого напряжения, второй полюс которого заземлён. Против острий, с обратной стороны ленты, помещают заземлённую пластину, которая увеличивает заряды, стекающие с острий на ленту. Проходя мимо системы острий, соединённых уже с металлическим куполом, резиновая лента отдаёт им принесённые заряды, которые полностью переходят на внешнюю поверхность металлического купола независимо от того, какое напряжение имеется между куполом и землёй. (Примечание: описание устройства электростатического генератора положительного заряда приведено здесь наиболее подробно потому, что в практике и в печати чаще всего встречаются генераторы отрицательного заряда).
Демонстрационный генератор Ван – де – Граафа может поднять напряжение на поверхности металлического купола даже выше 20000 В. В одном из примеров конструктивного выполнения такого генератора металлический (шаровидный) купол может иметь радиус всего 5 см (0,05 м). Учитывая, что пробивное напряжение для воздуха составляет 30 кВ/см, первый (исходный) металлический купол генератора возможно дополнительно покрыть вторым, воздушно изолированным от первого, металлическим куполом – сферической проводящей оболочкой, например, с радиусом 7 см (0,07 м).
Если необходимо, чтобы на внешней металлической, ранее незаряженной, сферической оболочке генератора индуцировался заряд до потенциала 20000 В, то напряжённость электрического поля этого заряда будет определяться в значении 20000 В/0,07 м = 2,86 · 10 5 В/м, площадь сферической оболочки составит 4 · 3,14 · (0,07 · 0,07) = 0,0615 м2. Число линий напряжённости от «размазанного» на этой площади заряда составит 2,86 · 10 5 В/м · 0,0615 м2 =1,76 · 10 4 линий.
Учитывая, что коэффициент пропорциональности К = 9 · 10 9 Н · м2 / Кл2, определим индуцированный заряд на металлической внешней сферической оболочке генератора, который одновременно должен быть равным и заряду на металлическом куполе внутри внешней сферической оболочки. А именно: 1,76 · 10 4 / 4 · 3,14159 · 9 · 10 9 = 1,56 · 10 -7 Кл. Однако этот заряд, «размазанный» на площади 0,0314 м 2 поверхности купола с радиусом 0,05 м внутри внешней сферической оболочки, создаёт потенциал 20000 · 0,07/0,05 = 28000 (В).
Как изменится потенциал 28000 В на металлическом куполе внутри внешней сферической оболочки генератора, если заземлить внешнюю сферическую оболочку? - В таком случае потенциал 20000 В внешней сферической оболочки становится равным нулю (заряд стекает, причём весьма быстро, в «землю»), а потенциал на внутреннем металлическом куполе будет в остатке равным (1 – 0,05/0,07) · 28000 = 8000 (В).
Если не производить прямого контакта «земли» через проводник с внешней сферической оболочкой генератора, а осуществлять данное заземление через вертикально располагаемый проводник и малый воздушный искровой пробой, то при постоянно работающем генераторе процесс создания и уничтожения положительного заряда на внешней сферической оболочке генератора будет периодически повторяться с образованием импульсов продольных (горизонтальных) волн электрического поля, и одновременно электромагнитного излучения с уже вертикальной электрической составляющей электрического поля и с наиболее характерными для искрового излучения длиной волны 0,3 м и частотой 10 9 Гц.
Для экспериментального определения скорости распространения продольной горизонтальной волны электрического поля (волны напряжённости электрического поля заряда) выбираем расстояние 10 м от генератора электрической и электромагнитной волн одновременно и до детекторов этих волн (полей). В качестве детекторов – приёмных антенн этих волн выбираем симметричные вибраторы, каждый из которых состоит из двух проводников одинаковой длины на общей оси.
Если выбираем полуволновые вибраторы, то для длины волны 0,3 м длина каждого из проводников вибратора составляет 7,5 см (0,075 м), а полная длина вибратора равна 0,15 м. Материал проводников антенны – медь с удельным сопротивлением 1,7 · 10 -8 Ом · м. Активное сопротивление вибратора длиной 0,15 м равно 9 · 10 -5 Ом. Ёмкость вибратора 1,68 · 10 -12 Ф, его индуктивность 15 · 10 -9 Гн, ёмкостное сопротивление равно индуктивному сопротивлению (в резонансе они уничтожают друг друга). Таким образом, полуволновой вибратор является первичным приёмным устройством, с которым, например, индуктивно, должен быть связан избирательный электрический колебательный контур, настроенный на частоту 10 9 Гц.
Электромагнитная волна поперечная, т. е. её электрическое и магнитное поля перпендикулярны между собой и направлению распространения волны. Поэтому приёмный вибратор электромагнитной волны полной своей длиной устанавливается вертикально по отвесу к центру Земли и перпендикулярно направлению распространения волны (чтобы улавливать цуг электрического поля в электромагнитной волне, имеющего на стороне излучения вертикальное направление).
Волна напряжённости электрического поля от электрического заряда, которая подлежит измерению по скорости распространения, продольная, поэтому для восприятия напряжённости этого электрического поля на стороне приёма приёмный вибратор устанавливается полной своей длиной вдоль по направлению распространения волны (и перпендикулярно длине приёмного вибратора для электромагнитной волны в этом же самом месте, в свою очередь настроенного на поперечную составляющую электрического поля).
Для приёма каждого такого, разного по происхождению, рода волн важную роль играет явление резонанса. Именно поэтому приёмные антенны и индуктивно связанные с ними конструктивно входные избирательные контуры должны быть остро настроены на частоту 10 9 Гц.
Чтобы не влиять на параметры входных избирательных контуров, подключаемые к их выходам потенциальные усилители должны иметь очень высокое входное сопротивление. Усилители могут быть установлены на входах, например, двухлучевого осциллографа, а обе линии связи (фидеры) контуров с усилителями должны иметь одинаковые реактивные сопротивления.
Работает устройство для измерения скорости распространения в пространстве продольной волны электрического поля исчезающего заряда следующим образом.
По первому способу измерений генератор Ван – де – Граафа вырабатывает положительный заряд на металлическом куполе (внутренней оболочке) и на металлической сфере (внешней оболочке) примерно до значения 1,56 · 10 -7 Кл и отключается. В таком состоянии заряд на металлических сферах может сохраняться продолжительное время. На любой другой электрический заряд, находящийся уже вне внешней оболочки – сферы, будет действовать сила, с которой действовал бы шар с зарядом 1,56 · 10 -7 Кл в центре сферы.
Заряд внешней оболочки генератора действует и на заряды до этого нейтральных тел, образуя силовое взаимодействие с этими зарядами, вызывающее движение зарядов (электронов) в теле проводников – в антенне (вибраторе) до установления равновесия, заряжая тем самым внешние концы проводников вибратора (первичного детектора электрического поля) разноимёнными зарядами.
Детектором напряжённости электрического поля заряда внешней оболочки генератора таким образом является антенна – полуволновой вибратор, направленный своей осью по направлению напряжённости электрического поля заряда, созданного генератором Ван – де – Граафа, и находящийся с собственным центром на расстоянии 10,075 м от центра заряда, 10 м от переднего конца проводника вибратора и 10,15 м от заднего конца проводника вибратора.
Напряжённость электрического поля этого заряда на расстоянии от него 10 м составляет 9 · 10 9 · 1,56 · 10 -7 / 10 2 = 14,04 (В/м = Н/Кл) – напряжённость поля на переднем конце проводника вибратора.
Напряжённость электрического поля заряда на расстоянии от него 10,15 м составит 9 · 10 9 · 1,56 · 10 -7 / 10,15 2 = 13,63 (В/м = Н/Кл) – напряжённость поля на заднем конце проводника вибратора.
Потенциал на переднем конце вибратора определится как 14,04 В/м · 10 м = 140,4 В. Потенциал на заднем конце вибратора определится как 13,63 В/м · 10,15 м = 138,34 В. Разность потенциалов в вибраторе 140,4 – 138,34 = 2,06 (В).
Разность напряжённостей электрического поля между передним и задним концами вибратора 14,04 – 13,63 = 0,41 (В/м).
Определим заряд вибратора: 0,41 В/м · 0,15 м 2 / 9 · 10 9 = 1,025 · 10 -12 Кл.
Поскольку вибратор на передающей стороне создан внешней металлической оболочкой генератора Ван – де – Граафа, заданным воздушным зазором и проводником к «земле» (настроен на длину электромагнитной волны 0,3 м), а вибраторы на приёмной стороне и связанные с ними избирательные электрические колебательные контуры настроены на частоту 10 9 Гц (длину волны 0,3 м определяют частота 10 9 Гц и время 10 -9 секунды), то начало разряда металлической оболочки генератора на передающей стороне приводит к ударному возбуждению первого избирательного контура на приёмной стороне, вибратор которого осью направлен по линии связи, и к образованию в этом контуре начального электрического импульса, длительностью 0,25 · 10 -9 секунды (поскольку мы ожидаем, что скорость распространения этого сигнала больше скорости света). Затем поступает электромагнитный сигнал от генератора передающей стороны, принимаемый на приёмной стороне вторым избирательным контуром, вибратор которого осью направлен перпендикулярно к линии связи. Процессы импульсного устранения заряда на металлической оболочке генератора Ван – де – Граафа и образования импульсного электромагнитного излучения начинают действовать одновремённо.
Можно быть вполне уверенным в достаточном усилении этих сигналов на стороне приёма своими резонансами антенны, избирательного колебательного контура и действием потенциального усилителя, в совокупности обеспечивающих возможность зафиксировать во времени затухающую синусоиду на экране осциллографа каждого из сигналов.
Процесс регистрации электромагнитного всплеска от вертикальной искры в воздушном промежутке между внешней сферической оболочкой генератора и «землёй» через проводник заданной длины очевиден и понятен специалистам в области радиоэлектроники. Скорость распространения электромагнитного всплеска равна 3 · 10 8 м/с. Расстояние 10 м электромагнитная волна проходит за 3,33 · 10 -8 секунды, образуя на стороне приёма в избирательном контуре поднятие переднего фронта электромагнитного всплеска.
Если же скорость продольной волны напряжённости электрического поля от исчезающего заряда будет равна 3 · 10 20 м/с, то возможно считать – она проходит расстояние 10 м практически мгновенно. Разность времени поднятия передних фронтов всплесков волн электромагнитного и электрического полей отразит осциллограмма, снятая с экрана двухлучевого осциллографа.
При постоянно включенном генераторе Ван – де – Граафа и заземлении его внешней сферы (оболочки) через заданный воздушный искровой промежуток процесс одновременного формирования фронтов волн продольного электрического и электромагнитного полей будет автоматически периодически повторяться, и также будет повторяться регистрация сигналов на экране двухлучевого осциллографа.
Для качественного измерения амплитудно – временных спектров сигналов может быть использован также анализатор на электроннолучевой трубке памяти (ЭЛТ) с фоторегистрацией.
Быстродействие (время разрешения) современных радиоэлектронных элементов, таких как формирователи коротких импульсов по переднему фронту поступающих импульсов (обычно - дифференцирующие цепи), триггер, схема совпадений (логический элемент «И»), генератор образцовой высокой частоты и счётчик импульсов, составляет порядка 10 -9 секунды. Разность времени хода передних фронтов импульсов волн электромагнитного и электрического полей (при расстоянии до детектора 10 м – 3,33 · 10 -8 секунды, что больше 10 -9 секунды) позволяет только с увеличением расстояния до детектора поля более 10 м применить радиоэлектронную схему для регистрации разности времени хода этих сигналов.
С применением обозначенных элементов радиоэлектронная схема работает следующим образом.
От детектора электрического поля (первого электрического колебательного контура) формирователь короткого электрического импульса этим импульсом перебрасывает триггер в новое состояние. При этом на выходе триггера появляется напряжение, которое подаётся на первый вход схемы совпадений. Поскольку генератор образцовой высокой частоты подключен выходом ко второму входу схемы совпадений, импульсы генератора через схему совпадений начинают поступать на вход счётчика импульсов и накапливаются в нём до тех пор, пока на второй вход триггера не поступит короткий импульс от детектора уже электромагнитного поля (второго электрического колебательного контура) – с его формирователя короткого электрического импульса, перебрасывая триггер в исходное состояние и тем самым отключая схему совпадений. Количество поступивших на счётчик импульсов оказывается пропорциональным разности времени хода электромагнитного и электрического сигналов.
Выводы.
Таким образом, экспериментаторам ещё предстоит произвести экспериментальные определения скорости распространения в пространстве силовых взаимодействий электрических зарядов, которая, как ожидается, будет равна скорости тяготения, и в то же время является сверхсветовой.
Список литературы.
1. И. В. Савельев. Курс общей физики, т. 2, электричество и магнетизм, волны, оптика. – Москва “Наука”,1982, с. 11 – 20, 24 – 34, 74 – 77.
2. И. А. Климишин. Релятивистская астрономия. – Москва “Наука”, 1989, с. 41, 44, 48 – 49- 51, 58 – 64.
3. С. Р. Филонович. Судьба классического закона. – Москва “Наука”, 1990, с. 12 – 13, 55 – 56, 172 – 174, 232.
4. Я.Б. Зельдович, М. Ю. Хлопов. Драма идей в познании природы. – Москва “Наука”, 1988, с. 32 – 39, 52 – 55, 64 – 65, 143 – 144.
5. С. Р. Филонович. Самая большая скорость. – Москва “Наука”, 1983, с. 86 – 93.
6. Я. Б. Зельдович, И. Д. Новиков. Строение и эволюция Вселенной. – Москва “Наука”, 1975, с. 120 – 150.