Научно-религиозная гипотеза о зарождении и эволюции
Вселенной - основа мировоззрения будущего.
А также альтернативные мнения обо всем.
 
В началоВаш псевдоним: ИнкогнитоВаш статус:  Читатель (можете только читать тексты) Контакт
 
      
  Eugene    
  26.08.23    
     РАЗОБЛАЧЕНИЕ МИФОВ ОБ УРАВНЕНИЯХ МАКСВЕЛЛА.

   Основной тезис:
   Уравнения Максвелла не отражают физические процессы, а предлагаемое их решение не является корректным.

   Широко распространено мнение об уравнениях Максвелла, как об удобной и строгой форме записи эмпирических законов физики. Считается, что законы физики ранее формулировались в разных обозначениях в разных системах единиц и с использованием мнемоники, что затрудняло их совместное практическое использование и формальную постановку задач. А Максвеллу удалось объединить эти законы в единой и строгой системе уравнений.
   И это послужило толчком к превращению физики из способа удовлетворения любознательности и источника забавных фокусов в прикладную науку, создавшую электростанции, электродвигатели и т.д.
   Для каждого из четырех уравнений Максвелла указывается соответствующий ему конкретный закон физики, а все вместе они сформировали основу науки, названной электродинамикой Максвелла и лежащей в основе множества современных прикладных наук (радиоэлектроника, электротехника и т.д.), обеспечивающих технический прогресс.
   Так учат в школе, и в этом уверенны практически все. Даже многие квалифицированные инженеры и научные сотрудники, связанные с разработкой и исследованиям радиоэлектронных систем, искренне уверенны, что их деятельность связана с решением уравнений Максвелла.
   Действительно, два из четырех знаменитых уравнений Максвелла (первое: divE= k*q и третье: divB=0) взаимно однозначно соответствуют ранее известным законам. Их мы обсуждать не будем.
   Второе уравнение Максвелла:
   rotE =-dB/dt
   обычно связывают с законом Фарадея:
   I = -dФ/dt (с точностью до постоянных множителей), где I – ток в замкнутом контуре (рамке) площадью S, Ф – поток магнитной индукции B, пронизывающий эту рамку.
   Правые части этих уравнений, действительно, похожи. Но не более того. А левые части не имеют ничего общего. Напряженность электростатического поля E действует на электрические заряды, в том числе, и покоящиеся. Ток I, называемый индукционным током, не действует на покоящиеся заряды, а на движущиеся действует, вообще говоря, по другому закону (Ампера). Второе гипотетическое уравнение Максвелла никогда не используется в практических целях, а эмпирический закон Фарадея является одним из наиболее важных инструментов для решения теоретических и прикладных задач , например, в области электротехники.
   Четвертое уравнение Максвелла:
   rotB =k*j +(dE/dt)/c2, где k- константа,
   имеет внешние общие черты с эмпирическим уравнением Био-Савара-Лапласа, и потому их иногда даже называют разными формами записи одного закона. Однако их нельзя считать взаимно однозначными.
   Действительно, в правой части уравнения Максвелла содержится член (dE/dt), который отсутствует в уравнении Б-С-Л. Этот член (являющийся гипотетическим и не подтвержденным экспериментальными данными) может привести к различиям в результатах вычислений в общих областях действия этих уравнений.
   При практических работах используется только экспериментально подтвержденный закон Б-С-Л.
   В уравнениях Фарадея и Б-С-Л даже нет такого персонажа, как напряженность электрического поля, и нет ничего, связанного с эти персонажем. А в уравнениях Максвелла напряженность электрического поля является одним из основных героев. И именно предполагаемое, но ничем не обоснованное взаимодействие магнитного и электрического полей является основой всех результатов Максвелла. А основным результатом и изначальной целью всей теории Максвелла, несомненно, является обоснование теории волновой природы света. Эта теория давно опровергнута многочисленными экспериментальными данными. Уже более ста лет доминирует корпускулярно-волновая теория, не имеющая ничего общего с уравнениями Максвелла. А термин "волновая" здесь используется только в связи с участием волновой функции Шредингера.
   При решении задач по электродинамике, кроме упомянутых законов Фарадея и Б-С-Л, используется и другие экспериментально подтвержденные законы (например, Кирхгофа и Ампера), которые вообще никак не связаны с уравнениями Максвелла. Но, не смотря на это, практически любую систему уравнений, выписываемую при решении задач, связанных с электричеством, часто называют уравнениями Максвелла.
   Можно утверждать, что уравнения Максвелла не используются ни в практических целях, ни при решении задач в учебных процессах, но на них постоянно ссылаются. Неточность формулировок при наименовании используемых формул практического значения не имеет. Важно, что реально используемые формулы соответствуют эмпирическим законам, а не гипотетической теории Максвелла.
   На самом деле, уравнения Максвелла в принципе не могут использоваться для решения прикладных задач. Векторы E и B  этих уравнений являются абстрактными величинами, соотношения между которыми не соответствуют реальным соотношениям между одноименными физическими величинами.
   Но у уравнений Максвелла есть и общепринятое неоспоримое приложение – построение теории электромагнитных волн. И существующие отдельные различия между гипотетическими уравнениями Максвелла и объективными законами можно посчитать несущественными в ограниченных рамках рассматриваемого приложения.
   При построении теории электромагнитных волн выписываются уравнения Максвелла для вакуума:
   divE=0
   divB=0
   rotE=-dB/dt
   rotB=(dE/dt)/c2
   Решение представленной системы из восьми линейных уравнений не составляет труда и, очевидно, записывается в виде двух четырехмерных векторов:
   Е = E(x,y,z,t)
   B = B(x,y,z,t)
   Решение обычно представляют в виде графиков, изображенных на рис. 1:
   
   где векторы E и B всегда перпендикулярны, оси "у" и " z" выбираются очевидным образом.
   Подстановкой этого решения в уравнения Максвелла для вакуума можно убедиться, что на рис.1, действительно, изображено решение (с точностью до постоянных множителей).
   Подобным образом можно убедиться, что все векторы E, B вида:
   E(x,t) = (0 , c*u(x+с*t), 0),
   B(x,t) = (0, 0, u(x+с*t)),
   где u(q) - любая дифференцируемая функция переменной q,
   также являются решением уравнения Максвелла.
   Таким образом, с математической точки зрения система уравнений Максвелла некорректна, и ее решением является бесконечное множество функций, в том числе, и не гармонических.
   Изображенные на рис.1 графики являются не более , чем одним из многочисленных решений системы уравнений Максвелла.
   С физической точки зрения решение не имеет смысла уже с момента выписывания исходных уравнений Максвелла. Соотношения между векторами E и B этих уравнений не соответствуют экспериментально установленным соотношениям между одноименными физическими величинами, и адекватность описания этими уравнениями реальных физических процессов остается неподтвержденной.

   Основные выводы.
   1. Векторы E и B уравнений Максвелла являются абстрактными переменными и не отражают состояние физических величин.
   2. Уравнения Максвелла имеют множество решений помимо гармонических функций, и потому теория электромагнитных волн, построенная в предположении единственности упомянутого решения, не имеет оснований. 		 
       
       
  
 На текст    Eugene   от 26.08.23  07:42:35 
 Ответ   Eugene от 22.11.23 22:23:42 
 проверка связи