Техника - молодёжи 1962-11, страница 10
держания Таким областям присвоим название «упругих полей». Условия их устойчивого состояния окажутся достаточными для объяснения свойств материн и законов ее движения в пространстве, а также для вычисления основных физических констант — 'постоянной Планка и гравитационной постоянной. Для того чтобы подойти к модели, которая бы удовлетворительно объясняла наиболее широкий класс физических явлений, давайте будем «конструировать» эфнр шаг за шагом, отвергая в каждом варианте то, что не соответствует реальной картине мнра, и отбирая то, что должно войтн составной частью в окончательную «конструкцию! нашего эфира. ЭФИР № I Р ассмотрнм некоторую однородную идеально упругую среду, заполняющую бесконечное пространство, с постоянным энергосодержанием в единице объема. В реальной упругой среде, обладающей внутренним греннем, всегда можно организовать локальное утгругое поле. Например, втнснув в достаточно большой кусок резины стальной шарик,-мы обнаружим вокруг него конечную область с избыточным потенциальным энергосодержанием, или, как принято говорить, область концентрации напряжений. Однако в идеально упругой среде, если в ней отсутствует внутреннее тренне, организовать подобное поле не представляется возможным, так как поле со скоростью звука начнет распространяться во все стороны. Для ограниченной области пространства этот процесс окончится, когда градиент напряжений илн давлений сделается рввным нулю для каждой точки, а значит, н избыточное энергосодержание станет равномерно распределенным. В безграничной — рассенванне энергии поля будет протекать неопределенно долго, а радиус поля — стремиться к бесконечности. Допустим, однако, что в силу каких-то пока неизвестных нам обстоятельств вокруг такого шарика, втиснутого в лишенную внутреннего трения идеально упругую среду, образовалось упругое поле, которое распространилось лишь иа величину конечного радиуса. Это поле будет обладать сферическими эквипотенциальными поверхностями, при этом максимальное напряжение обнаружится на поверхности шарика, а минимальное — на поверхности с радиусом поля (рнс. 1 на вкладке). Если мы в радиус действия поля одного шарика втиснем другой, то обнаружим, что каждый выталкивается из поля другого, так как собственное поле лишь сжимает шарик со всех сторон, а постороннее поле, вследствие неравномерности, действует вдоль оси, проходящей через центры шариков, с большей силой на одну сторону поверхности шарика, чем на другую (рнс. 2). Ограничив пространство двумя бесконечными параллельными плоскостями (шелевое пространство) н втиснув в него два цилиндрика (рис. 3), можно найти, что напряжение (or) на эквипотенциальных цилиндрических поверхностях меняются обратно пропорционально их радиусу, а сила, выталкивающая цилиндрики из полей, определится нз формулы: Выталкивающая ейла f~ тле это линейное напряжение, то есть сила, отнесенная к единице длины периметра сечения цилиндрика, р—радиус сечения, S — площадь сечения, г — расстояния между цилиндриками. Другими словами, мы приходим к закону Кулона. Но стоит нам перейти к нормальному пространству, как мы увидим, что напряжение в поле будет обратно пропорционально уже квадрату радиуса, а сила взаимодействия — кубу. Но не только поэтому не устраивает нас эфир № 1. Если бы один нз шариков не обладал собственным полем, то он все равно бы выталкивался из упругого поля и мы были бы лишены возможности организовать в поле нейтральную частицу. ЭФИР № 2 Рассмотрим какую-либо дискретную упругую среду. Например, сосуд, наполненный обыкновенным песком. Под действием силы тяжести в этом сосуде образуется упругое поле с плоскими эквипотенциальными поверхностями и линейной эпюрой напряжений (рис. 4). Если в песке находятся более крупные, чем песчинки, включения, то достаточно потрясти сосуд в боковых направлениях (чтобы уменьшить силы трения), как мы обнаружим движение этих включений под действием упругого поля в сторону меньших напряжений, то есть вверх. Однако при уменьшении размера включений до размера песчинок такое движение прекращается. Это объясняется просто. Дело в том, что в дискретной среде и упругое поле тоже дискретно. В рассмотренном примере под действием силы тяжести расположение песчинок упорядочивается, и они образуют плоские потенциальные слон толщиной в поперечник песчинки. При этом напряжение от слоя к слою меняется скачкообразно (рис. 5). Если включение имеет размер, больший толщины слоя, то оно должно всегда находиться одновременно по крайней мере в двух соседних потенциальных слоях и, следовательно, подвержено действию разницы напряжений в слоях. При размере включения, равном или меньшем толщины слоя, на поверхность включения действует со всех сторон уже одинаковое напряжение, и частица оказывается нейтральной к полю. Это наводит нас на мысль предположить, что эфнр является дискретной средой. Эфир зернист. Пока что будем представлять зерна эфира как некие сгустки упругой материи и назовем нх эфиронами Попробуем теперь организовать в зернистом эфире какие-либо частицы. В эфирной среде, раздвинув эфнро- иы в стороны, образуем в объеме вытесненного эфирона вакуумную дырку (рнс. 6). Последняя окажется устойчивой, так как окружающие эфнроны, стараясь одновременно ее заполнить, будут мешать друг другу. При этом вокруг дырки образуется поле с избыточным энергосодержанием. Это энергосодержание окажется минимально возможным, так как соответствует объему только одного вытесненного эфирона. Таков статический прообраз электрона. Образуем теперь частицу с внутренним избыточным энергосодержанием. Сжимая эфнрон, можно накопить в нем значительное избыточное энергосодержание. Если модуль упругости образуемой частицы велик, то поле разрежения, которое неизбежно должно образоваться вокруг сжатого эфирона, будет весьма малым по величине своего отрицательного энергосодержания. Такая частица в нашей модели является статической моделью нейтрона. Нам, разумеется, предстоит еще показать, при каких условиях нейтрон не имеет стремления, расширившись, отдать накопленную в нем упругую энергию. Нейтрон, имея объем несколько меньший, чем эфирон, в силу предыдущих соображений будет действительно нейтральной частицей. Но почему электрон, объем вакуумной дырки которого равен объему эфирона, не нейтрален? Дело в том, что собственное поле электрона и noie, с которым он взаимодействует, сжимает окружающие эфнроны, н последние становятся по объему чуть меньше объема электронной дырки. При колоссальной величине модуля упругости этого «чуть» достаточно для того, чтобы электронная дырка оказалась чувствительной к воздействию .поля. Заметим еще, что частицы, обладающие внешними полями разрежения, как показывает анализ их эпюр (рнс. 7), должны втягиваться полями навстречу друг другу. В эфире № 2 никаких дру-I их частиц образовать нельзя, да и созданные в нем частицы еще далеко не соответствуют реальным образоиа-нням. Проанализируем одну абстрактную схему. Возьмем две соприкасающиеся, но не связанные друг с другом упругие пленки (рнс. 8).. Вытянем часть материала «з верхней пленки и внедрим его в материал нижней пленки, прорвав в ней дырку. При этом в верхней пленке образуется поле разрежения, а в нижней — поле избыточного энергосодержания вокруг дырки, в которой сжат материал, вытянутый из верхней пленки. При этом заключенный в дырке материал вследствие сжатия будет обладать внутренним избыточным энергосодержанием. Рискнем назвать образованную устойчивую конфигурацию протоном. Более того, обратную конфигурацию назовем антипротоном. Оставляя в стороне вопросы взаимодействия, о которых речь пойдет ниже, обратим внимание на свойства этнх пленок: независимость упругих полей в одной пленке от полей в другон; ОТКРЫТАЯ ТРИБУНА 6 |
