Техника - молодёжи 1979-06, страница 28

л ой, прямо пропорциональной произведению циркуляций и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.

Рис. 5. Магнитное поле представляет собой пространство замкнутых винтовых вихрей, образующееся в результате перемещения электронов — тороидальных винтовых вихревых колец в эфире.

Рис. 4. Взаимодействие двух винтовых колец. Оно аналогично взаимодействию электрических зарядов: кольца с одинаковым направлением винтового движения отталкиваются, с противоположным — притягиваются с си-

Р и с. 6. Электрическое поле — «набор» разомкнутых винтовых вихрей, в торцах которых находятся заряды — плотные винтовые кольца. Чем больше зарядов, тем плотнее размещаются кольца, тем меньший телесный угол имеет каждый вихрь, тем большей напряженностью обладает электрическое поле.

3

Рис. 3. Этапы образования вихревых колец. Хаотическое соударение газовых струй приводит к появлению линейных вихрей, преобразующихся в кольца. Кольца начинают делиться и самопроизвольно раскручиваться.

ворит о том, что газ может сжиматься в широких пределах. Газ обладает относительно малой вязкостью, а действие больших сил на малых площадях (сильное ядерное взаимодействие) говорит о больших давлениях в этом газе.

Как это ни удивительно, наиболее естественная форма первовеще-ства — газоподобная — никогда и никем не разрабатывалась в целом (корпускулы, рассмотренные И. Ньютоном, не в счет, так как Ньютон не учитывал их взаимодействия между собой). Но именно эта модель и позволяет построить единую картину мира, охватывающую и вещество, и поля, и основные виды взаимодействий, а также космологическую гипотезу стационарной, динамической вселенной, существующей вечно.

Газовая среда описывается гидромеханикой, наукой о законах движения сплошных сред (как несжимаемых, так и сжимаемых). О возможности гидромеханической трактовки ряда явлений говорили многие исследователи, показавшие, что нет ни одного физического явления, которое нельзя было бы не рассмотреть с позиций гидромеханики. Основным же физическим феноменом газовой среды является вихрь.

Предпосылки вихревой теории материи мы находим уже в учениях древнегреческих философов — Анаксимандра, Гераклита, Парме-нида, Зенона и Аристотеля. Основоположником этой теории можно считать Ренэ Декарта, который вполне отчетливо (в работах «О мире», «Принципы философии» и «Возражения и ответы») сформулировал смысл учения о вихревой природе материи. Вихревую модель атома предложил В. Томсон в работе «О вихревых атомах». Свои знаменитые уравнения Дж. К. Максвелл вывел, проанализировав движения вихрей в жидком эфире в работах «О фарадеевых силовых линиях»,

«О физических силовых линиях» и в своем знаменитом «Трактате об электричестве и магнетизме».

Существуют гидромеханическая модель атомного ядра и гидромеханические модели элементарных частиц (Г. Джейл), в которых частицы представлены в виде петлевых потоков среды...

Но почему нас интересует вихрь?

Из всех видов движения газовой среды только он один обеспечивает устойчивость газового образования в форме замкнутого вихревого (тороидального) движения.

Чтобы разобраться наконец в действительной структуре газового вихря, ученые поставили специальные эксперименты. Выяснено: вихрь имеет трубчатую структуру. Это легко объясняется: центробежная сила разбрасывает внутренние частицы на периферию, а внешнее давление уравновешивает внутреннее давление и центробежную силу. Масса газа сосредоточивается в стенках, а далее идет самопроизвольное раскручивание с сохранением момента количества движения. Температура в стенках и внутренней области вихря падает, сокращается его диаметр и растет окружная скорость.

В конечном же счете резко уменьшается энергетический обмен вихря со средой, и он становится устойчивым.

Замкнутый сам на себя вихрь представляет кольцо; оно обладает свойством саморазгона, движется прямолинейно с почти постоянной скоростью, постепенно увеличивая свой диаметр, теряет энергию; затем замедляется, распадается.

Вихревое кольцо может образоваться при хаотическом соударении струй газа (рис. 3). Вихревые жгуты, так же как и оторвавшиеся от самолета полосы спутного следа, образуют петли. Они неустойчивы и превращаются в фигуры типа «восьмерок», а «восьмерки» делятся на мелкие кольца. При этом одно

временно и тело вихря делается тоньше — ведь диаметр его определяется разностью между внешним давлением и суммой внутреннего давления, созданного центробежной силой. Здесь также имеет место неустойчивость, приводящая к сжатию тела и самопроизвольной раскрутке, поскольку момент количества движения должен сохраняться неизменным.

Деление «восьмерок» на кольца и утончение колец будут происходить до тех пор, пока плотность газа не достигнет критической величины. Только тогда тело вихря перестанет утончаться.

Интересно, что винтовое движение способствует «завинчиванию» вновь образующихся вихрей, а вихрь-тороид часть энергии передает в окружающую среду — в ней начинают возникать тороидальные и кольцевые движения. Вихрь рождает вихрь!

Если в поле скоростей винтового кольца попадает второе винтовое кольцо (р и с. 4) с тем же знаком вращения (то есть с одинаковой ориентацией кольцевого движения относительно тороидального), то кольца начинают отталкиваться. Причем сила отталкивания прямо пропорциональна произведению ин-тенсивностей кольцевых движений и обратно пропорциональна квадрату расстояния. Если же знак винтового движения у второго кольца противоположный, то кольца будут притягиваться. Но если второе кольцо не имеет внешнего кольцевого движения, то на него будет действовать только разворачивающий момент. Ни отталкивания, ни притяжения колец наблюдаться не будет! Не так ли ведут себя заряженные частицы?

Зачем нам нужны все эти рассуждения? Сопоставляя поведение колец с поведением зарядов, мы увидим следующее: интенсивность кольцевого движения тождественна наличию заряда, ориентация коль

26