Как сделать атмосферное электричество

Как сделать атмосферное электричество
Как сделать атмосферное электричество
Как сделать атмосферное электричество
Как сделать атмосферное электричество

ОГЛАВЛЕНИЕ        Другие статьи

3. Электричество и магнетизм

Эфирная теория позволяет объяснить природу таких интересных физических явлений, как электричество и магнетизм; не просто принять их к сведению как факт и как факт воспринимать их законы, а именно объяснить: что это такое, как они возникают, как действуют и как взаимодействуют.

Предваряя предстоящие рассуждения, сразу заявим, что самым главным положением, определяющим и электричество и магнетизм, является их связь с электронами: не может быть без электронов ни электричества, ни магнетизма, ни электрических и магнитных полей. Исключение составляют только так называемые электромагнитные волны, которые распространяются в эфире и в присутствии электронов не нуждаются; и объясняется исключение тем, что эти волны названы электромагнитными по недоразумению: их распространение не имеет ни какого отношения ни к электричеству ни к магнетизму.

Напомним что представляет из себя электрон: это — бегающие по кругу друг за другом три эфирных шарика — вроде вращающегося колесика; есть у этого колесика и ось: два осевых эфирных шарика, примыкающих к электрону с разных сторон и упирающихся друг в друга. Особенностью электрона является его “пушистость” — способность отталкиваться от других частиц с помощью своего стоячего теплового поля; другими словами: электрон постоянно шевелится и приводит прилегающий к нему эфир в некоторое упорядоченное возбужденное состояние — оно-то и делает его пушистым.

3.1. Электричество

Будем рассматривать электричество как совокупность физических явлений, главным участником которых является электрон; это: и такое выразительное природное явление, как молния, и электризация сухих волос при расчесывании их пластмассовой расческой, и свет электрической лампочки, и работа радио-телевизионной аппаратуры, и многое-многое другое, с чем мы постоянно сталкиваемся в своей жизни.

Начнем с того, что еще раз заявим; никаких загадочных электрических зарядов в природе нет; электрон как частица есть, а отрицательного электрического заряда у него никакого нет; зарядов вообще нет никаких, ни положительных, ни отрицательных. Печально, конечно, это осознавать, имея в виду, что более двухсот лет люди верили в существование зарядов, но лучше поздно, чем никогда.

Согласно эфирной теории электроны — это газ, и на них распространяются обычные законы пневматики. Как и в пневматике, поведение электронов характеризуется давлением (электрическим напряжением), расходом (током), сопротивлением и емкостью; как и в пневматике, в электронной среде есть понятие “атмосферного” давления: это тот потенциал, который характерен для данной точки пространства; давление электронов может повышаться выше “атмосферного” и снижаться ниже его, причем повышение не ограничено, а снижение имеет предел — нулевое давление; все как в пневматике. Размеры электронов в тысячи раз меньше размеров атомов газов, — и поэтому они могут течь по таким узким каналам, которые невозможно рассмотреть даже в микроскоп. Можно сказать даже так, что для электронов нет непреодолимых преград: он может проникать практически всюду, но где-то легко, а где-то с сопротивлением, большим или меньшим. (Приблизительно также ведет себя и газ: известно, что накаченное воздухом автомобильное колесо со временем спускает, а это значит, что воздух может проникать сквозь резину.) Легче всего электроны перемещаются вдоль присасывающих желобов атомов металлов: в этом случае они не приближаются к атомам и не удаляются от них, то есть не освобождают энергию и не требуют ее.

Трудности возникают тогда, когда необходимо оторвать электрон от атомов. В химии есть даже такое понятие, как ионизационный потенциал, характеризующий силу сцепления электронов с атомами: он определяет то напряжение в вольтах, которое необходимо для отрыва электрона от атома. Наибольшие значения ионизационного потенциала имеют атомы инертных газов, наименьшие — атомы щелочных металлов, но нет ни одного химического элемента, атомы которого отдавали бы электроны свободно. Во всем “виновата” присасывающая способность атомов, точнее — наличие у атомов присасывающих воронок и желобов.

Ионизационные потенциалы атомов определены чисто экспериментальным путем (поэтому их отрицать никак нельзя) и только в отношении так называемых нейтральных атомов, то есть таких, у которых давление электронов равно “атмосферному”. Если же давление — пониженное, то ионизационный потенциал возрастает, а если — повышенное, то — снижается. Снижение наблюдается и при содействии некоторых физических факторов, таких как тепловые движения (чем выше температура, тем легче отрываются электроны), жесткое излучение, вакуумирование и др.

Поле электронного давления — электрическое поле.

Еще раз заявим, что нет никаких материалов, которые не пропускали бы в той или иной степени электроны; следовательно, они — электроны — есть везде. Натуральное давление электронов друг на друга образует так называемый электрический потенциал точки; изменение давления характеризует электрическое поле. Другими словами, под электрическим полем будем понимать распределение электронного давления в среде. Отсюда следует важный вывод о том, что электрическое поле без электронов не бывает: есть электроны — есть поле, нет электронов — нет поля. Никакого дальнодействия на электроны и электронов друг на друга, кроме непосредственного давления, не существует. Не может быть и отрицательного давления электронов: оно немыслимо.

Некоторого уточнения требует соотношение между плотностью электронов и их давлением. Если в идеальной эфирной среде избыточная плотность приравнивается к давлению (и то и другое определяется степенью деформаций элементарных шариков), то в атомарно-молекулярной среде давление и плотность электронов сильно расходятся.

Возьмем, например, воздух: атомы газов в нем, как мы уже говорили, обладают пушистыми свойствами. В сплошной своей массе воздух напоминает ворох пушистых тел (игрушек). Электроны тоже пушисты, поэтому они с трудом могут проникать между атомами, занимая пустоты. Этих пустот в воздухе немного, и, следовательно, электронов в нем также немного, то есть плотность их совсем небольшая; но при всем при том давление электронов друг на друга может быть очень и очень большим. Всякое пополнение газовой среды даже считанным количеством электронов будет существенно увеличивать их взаимное давление. Таково соотношение плотности и давления электронов в воздухе.

В “непушистых” средах, то есть в жидкостях и в твердых телах, плотность электронов может быть значительно выше: они могут занимать пустоты не только между атомами, но и внутри них, то есть атомы могут абсорбировать электроны. Абсорбирующая способность (электроноемкость) различных атомов — различная: у одних она — ниже, у других — выше, — но в любом случае “непушистые” атомы и молекулы поглощают (абсорбируют) не единицы и даже не сотни электронов, а тысячи.

Поэтому незначительное пополнение “непушистой” среды электронами практически не скажется на росте их взаимного давления. Соотношение плотности и давления электронов в жидких и твердых средах, как мы видим, совсем иное, чем в газах.

Электрическое поле может быть охарактеризовано в полной мере в том случае, если распределение электронного давления в нем буде представлено в виде градиентов, определяющих не само давление, а его изменение в пространстве и направление такого изменения (градиент — вектор).

Электрические явления. Молния.

Каждый из нас и чаще всего с восторгом (или, напротив, с испугом) наблюдал молнии — явление удивительное и производящее сильное впечатление. Образованный человек знает, что проявляется проскакивание электронов между облаками или между облаком и землей. Уточним наше понимание молнии в свете эфирной теории.

Электроны на Земле гибнут в больших количествах: часть из них “сгорает” в пламени химических реакций, в том числе и при обычном горении, но большая часть проникает в недра Земли и там исчезает, пополняя тепло планеты. Поэтому на поверхности Земли электронов не так уж и много. Значительно больше их в высоких слоях над атмосферой Земли, где они накапливаются как результат солнечного ветра и образуют электронную оболочку (радиационный пояс). Воздух атмосферы почти не проводит электроны: его пушистые атомы и молекулы образуют своего рода перину, которой окутана планета. Радиационный пояс из пушистых электронов можно по аналогии сравнить с пушистым покрывалом на перине атмосферы. Плотность электронов в этом покрывале очень высока; она — максимальная, какая только может быть; и давление электронов в нем очень высокое: в масштабе электрических величин оно равно 10 в девятой степени вольт.

По своей удельной эфирной плотности электроны могут быть отнесены к самым атомарно тяжелым газам, то есть они стремятся опуститься вниз на землю, оттесняя вверх все другие газы воздуха; но сделать это им не просто, так как они пушисты и пушисты все атомы и молекулы воздуха. Одного медленного просачивания электронов сквозь всю толщу атмосферы недостаточно для того, чтобы рассосать электронную оболочку; остается только надеяться на молнии: они решают задачу переноса электронов на землю очень просто и эффективно — пробоем; и помогают им в этом грозовые облака.

Когда в жаркий летний день нагретый воздух устремляется вверх, он может достигать высоты, где начинается граница радиационного пояса. Там пары воды конденсируются и переходят из состояния газа в жидкость и даже в лед, то есть молекулы воды теряют свою пушистость. Пользуясь благоприятным моментом, электроны радиационного пояса облепливают молекулы воды как только могут — сотнями и тысячами на каждую молекулу. Подъем облака в силу его инерции рано или поздно прекращается, и оно устремляется вниз, увлекая вместе с собой неисчислимое количество прилипших электронов. На низкой высоте происходит пробой воздуха, и электроны лавиной уходят в землю.

Что такое — пробой? Обратимся к аналогии — к пневматике. Допустим, у нас имеется ресивер с высоким давлением воздуха; трубка, соединенная с ресивером, уперта своим открытым концом в толстый слой пористого поролона. При этом воздух, скорее всего, будет потихоньку просачиваться сквозь поролон, но давление в трубке будет сохраняться высоким; это — исходное состояние. Теперь начнем постепенно внедрять трубку в поролон все глубже и глубже. В какой-то момент, естественно, произойдет прорыв воздуха сквозь оставшуюся толщу поролона — это и есть пробой: воздух под давлением разорвет поролон, раздвинет его и устремится по возникшему каналу.

Точно также возникает пробой воздуха атмосферы скопищем электронов грозового облака; нет ни какой разницы, если не считать яркой световой вспышки молнии, которой у пневматики, разумеется, нет. Свет порождает гибнущие в шнуре пробоя электроны. Гром, который мы слышим при грозе, представляет собой волну давления, возникшую в результате резкого раздвигания стенок канала, по которому устремляется поток электронов. Известно, что диаметр этого канала достигает двадцати сантиметров и более, а ток в нем может превышать 200 000 ампер. При подходе к земле молния расщепляется на искры, то есть общий канал распадается на рукава. Средняя скорость молнии равна 10 000 километров в секунду, а длина молнии иногда превышает 10 километров.

Как только давление электронов в канале упадет, атмосферное давление его захлопнет, и молния прекратится; произойдет еще один хлопок — кавитационный.

Пережим канала молнии атмосферным воздухом происходит самым неожиданным образом, и может случиться так, что не все электроны смогут выскочить из него и уйти в землю, и часть из них окажется запертой как бы в ловушке — в мешке; так рождается шаровая молния. Съежившись в клубочек, она будет шипеть и искриться, как шипят и искрятся провода высокого напряжения. Коснувшись токопроводящего предмета, шаровая молния уйдет в него; и лучше, если этим предметом будет не человек.

Электризация тел.

Какое бы впечатление не производила на нас молния, более убедительные свидетельства существования электричества мы получаем в наши дни от работы электрических приборов и машин. Нагрев утюга, свет электрической лампы, голос радиоприемника, светящийся экран телевизора и многое другое и в быту и за пределами его — все связано с электричеством, все порождено им. И тем не менее сначала обратимся к осмыслению тех невзрачных проявлений движения электронов, с которых начинается изучение электричества школьниками.

Известно, что при трении предметов из некоторых материалов они электризуются; такой процесс происходит при трении стекла о шелк, янтаря или эбонита о шерсть, даже одной ткани по другой. Каков механизм электризации?

Мы уже не раз сравнивали электроны с пылью, воспользуемся этим сравнением и сейчас. При трении электроны буквально механически удаляются с одной поверхности и осаждаются на другой, как стирается, например, пыль мокрой тряпкой с мебели. Казалось бы, пыль должна одинаково распределяться между тряпкой и полированной поверхностью мебели, но нет: она вся осаждается на тряпке и полностью (почти полностью) удаляется с мебели; сказываются разные способности тряпки и полированной поверхности адсорбировать, то есть воспринимать, пыль.

То же самое происходит с электронами: они легко стираются шелком со стекла, янтарем с шерсти, одной тканью с другой и так далее. Но есть и такие материалы, и их большинство, которые адсорбируют электроны одинаково: как бы мы не терли друг о друга предметы из этих материалов электризация не обнаруживается.

В общем случае электризация выражается либо в избытке электронов, либо в их недостатке (и избыток и недостаток определяются относительно нормального “атмосферного” потенциала), и она свойственна как для проводников (металлов), так и для диэлектриков; но формы ее выражения во всех случаях — разные. В металлах и дефицит и излишек электронов рассредоточиваются по всему телу, а в диэлектриках этого не происходит; выше об этом мы уже говорили.

Каждый в отдельности атом (или молекула) диэлектрика способен удержать в независимости от своих соседей как излишек электронов, так и их недостаток; и этому способствуют, в частности, присасывающиеся воронки петель атомов; получается как бы точечная электризация. И такое свое состояние атом может удерживать некоторое время, пока в результате естественной миграции электронов их потенциал на атоме не выровняется с окружающим.

Говорилось уже и о том, что облепленные электронами присасывающие участки атомов нейтрализуются, а оголенные, наоборот, усиливают свои присасывающие способности. И поэтому уместно сравнение электронов с пылью: облепленные пылью куски сырой глины, как известно, не склеиваются.

Все эти особенности электризации очень удачно используются в светокопировальной технике типа ксерокс. С покрытой особым материалом (чаще всего — селеном) поверхности пластины удаляют электроны и оголяют тем самым все поверхностные атомы. Затем на пластину проецируют изображение; под действием света атомы снова насыщаются электронами, но там, где свет не попал, дефицит электронов сохраняется. После этого на пластину наносят порошок красителя; и там, где на пластине сохранились оголенные атомы, порошок прилипает. Пластину с прилипшим красителем прижимают к бумаге, и краситель переходит на нее; так получают копии изображений.

В качестве другого примера можно рассмотреть использование явлений электризации и слипания молекул в живой мышце. Ткань мышцы состоит из перемежающихся молекул актина и миозина, причем молекула миозина имеет полукруглую головку, упирающуюся в актин. Все пространство между молекулами заполнено жидкостью с избытком электронов; электроны облепливают молекулы миозина и актина и нейтрализуют их способность слипаться; мышца расслаблена. Сигнал на сокращение подается в виде порции кальцинированной жидкости с дефицитом электронов. Скатываясь по миозину и попадая на актин, эта жидкость отбирает у обоих молекул электроны, оголяя тем самым их присасывающие участки. В результате начинается слипание молекул; оно выражается в том, что головка миозина обкатывается по актину; при этом происходит частичное укорачивание мышцы. Если порции управляющей жидкости будут повторяться, то сокращение мышцы продолжится. Но как только поступление этой жидкости прекратится, начнется обратный процесс: избыточные электроны среды, проникая между головкой миозина и молекулой актина, будут заполнять их присасывающие участки, нейтрализуя их способность слипаться; мышца снова расслабится.

Можно предположить, что такой процесс разделения атомов и молекул под воздействием проникающих в присасывающие места электронов лежит в основе растворения веществ: электроны растворителя, имея возможность свободно перемещаться вместе со своим молекулами и подходить как угодно близко и с разных сторон к молекулам растворимых веществ, ослабляют их связи настолько, что они распадаются, то есть диссоциируют.

Наэлектризованность тел обнаруживается обычно визуально: тела либо притягиваются, либо отталкиваются; у тяжелых предметов эти явления не столь очевидны, но у легких — бросаются в глаза. Потертая о сухие волосы пластмассовая расческа притягивает к себе листочки бумаги, наэлектризованные легкие ткани слипаются, или наоборот, расходятся; таких примеров можно привести множество.

“Притяжение” и “отталкивание” наэлектризованных тел.

Перейдем к следующему вопросу: каков механизм притягивания и отталкивания наэлектризованных тел? Вопрос интересен в том смысле, что эфирная теория отвергает и притяжение, и наличие электрических зарядов, а без них взаимовлияние наэлектризованных тел как бы становится необъяснимым.

Основой всех механических перемещений притягивающихся или отталкивающихся наэлектризованных тел является различная эфирная плотность, возникающая в результате движения электронов: чем больше эти движения, тем меньше плотность эфира и, наоборот, чем меньше движения, тем она больше. Изменение плотности порождает изменение давления эфира, а разность давлений приводит к появлению силы. О связи движений эфирных шариков с их плотностью уже говорилось; мы повторяем это в данном месте для того, чтобы подчеркнуть значимость такого явления: именно оно позволило нам отказаться от пресловутого притяжения и понять гравитацию; с его помощью будем объяснять механические взаимовлияния наэлектризованных тел, отвергая в принципе, по-прежнему, наличие притяжения и в этом случае.

Подвесим рядом два лепестка из металлической фольги и подадим на них в избытке электроны. Сделать это можно традиционным школьным способом — прикосновением к ним натертой о волосы пластмассовой расческой, или более современным способом — с отрицательного полюса заряженного конденсатора. Лепестки разойдутся; почему?

Начнем объяснение с того, что отметим наличие утечек электронов с лепестков в окружающую среду; это, может быть, — самое главное в понимании процесса. Доказательством наличия утечек является то, что довольно скоро разошедшиеся лепестки вернутся в свое исходное вертикальное положение. Утечки электронов с лепестков будут происходить в разные стороны, но очень скоро их плотность в пространстве между лепестками возрастет, и в дальнейшем предпочтительным направлением для них будут внешние по отношению к лепесткам пространства. Повышенные движения электронов понизят там эфирную плотность, и каждый лепесток будет испытывать силу от разности эфирного давления, направленную во внешнюю сторону; лепестки разойдутся. Таково наше объяснение. Подчеркнем: лепестки разойдутся не потому, что будут толкать друг друга, а вследствие разности давлений эфира с разных сторон каждого в отдельности лепестка. И еще раз повторим: решающим фактором в данном опыте явилось уменьшение плотности эфира в пространстве с движущимися электронами. Сила, порождаемая разностью эфирного давления, оказалась даже больше реактивной силы срывающихся с лепестка электронов.

Из нашего объяснения следует, что отклонение лепестка, на который подан избыток электронов, может произойти и в том случае, если другого соседнего лепестка совсем не будет, но при условии, когда с разных сторон лепестка будут уходить в окружающую среду разные потоки электронов; они в разной степени возбудят эфир, и этого окажется достаточно для того, чтобы лепесток отклонился. Сделать это можно различными способами: нанесением на одну из сторон особого покрытия, созданием различных специальных по форме шероховатостей, использованием полупроводниковых материалов и другими.

От изложенного объяснения возникновения силы на отдельном лепестке недалеко до обоснования, по крайней мере теоретически, возможности существования мифического ковра-самолета: если каким-то способом создать на верхней стороне ковра ускоренные движения электронов, то спокойный эфир под ковром создаст подъемную силу.

Теперь тот же опыт с подачей электронов на два соседних лепестка повторим наоборот: создадим на них разрежение электронов; для этого достаточно прикоснуться к ним потертой о шелк стеклянной палочкой или положительным полюсом электрического конденсатора. Лепестки снова разойдутся. Будем и этот случай объяснять, руководствуясь эфирной теорией.

Исходим из того, что электроны есть везде; есть они и в воздухе; мы об этом уже говорили. Любое тело, находящееся в воздухе, в стабильном электрическом состоянии насыщено электронами настолько, что их давление и в воздухе, и в этом теле одинаково. (О плотности электронов в этом случае можно не говорить; естественно, она больше в металле и меньше в воздухе.) А при отсутствии перепада электронного давления не будет и организованного перемещения электронов ни из воздуха в сторону тела, ни навстречу; и только при появлении перепада начнется их направленное движение.

В нашем опыте электроны окружающего воздуха устремятся к лепесткам, потому что там искусственно создано их разрежение; но очень скоро их плотность в межлепестковом пространстве упадет настолько, что основными будут потоки, идущие только извне. Движущиеся электроны уменьшат плотность эфира в наружном пространстве от лепестков, и лепестки под воздействием более высокого давления эфира в зоне между ними разойдутся. Результат тот же, что и при подаче избытка электронов на лепестки; и в этом случае также никакого отталкивания лепестков не происходит, а “виноватой” оказывается по-прежнему, разность давлений эфира.

Продолжим опыты и подадим на один лепесток избыток электронов, а на другом создадим их разряжение; результат окажется противоположным: лепестки сблизятся. Как было бы заманчиво объяснить это явление притяжением зарядов — своего рода чудесной палочкой-выручалочкой, но притяжения на самом деле нет и нет никаких зарядов, и нам не остается ничего другого, как воспользоваться прежними нашими рассуждениями.

Электроны будут утекать с лепестка, где они в избытке, и пополнять недостающую плотность на другом. Наибольший поток электронов будет наблюдаться в зоне между лепестками; следовательно, там же будет создаваться пониженное давление эфира. Возникшая в результате на каждом лепестке в отдельности разность эфирного давления породит силу, направленную извне вовнутрь; лепесток отклонится туда же; то же самое сделает независимо от первого другой лепесток; возникает иллюзия их притяжения.

Рассматриваемый опыт хорош тем, что он имеет интересное продолжение. Допустим, пополнение недостающих электронов на одном из лепестков устранило этот недостаток: плотность электронов на нем стала нормальной, но на другом лепестке она сохранилась еще избыточной. Электроны, по-прежнему, будут уходить со второго лепестка в воздух как в сторону первого, так и наружу; при этом их поток в сторону другого лепестка окажется большим. Этому будет способствовать большая поглотительная способность (электроемкость) металлического лепестка, чем воздуха. Сохранившееся повышенное давление электронов в зоне между лепестками приведет к их отклонению в направлении друг к другу, то есть их первоначальное положение сохранится. Отсюда следует такой вывод: “незаряженный” электронами лепесток будет отклоняться в сторону “заряженного”, а тот навстречу первому; при этом вовсе необязательно, что бы “незаряженный” лепесток был металлическим. Последнее утверждение основано на том, что абсорбируют электроны не только металлы, но и атомы и молекулы других материалов, твердых или жидких, кроме газообразных. Поэтому-то пластмассовая расческа после трения о волосы притягивает как кусочки металлической фольги, так и другие неметаллические легкие тела: обрывки бумаги, пушинки, тонкие струи воды и прочее.

Отклонение лепестков навстречу друг другу сохраняется и тогда, когда избыток электронов появится на первоначально “незаряженном” лепестке. Казалось бы, как могут “притягиваться” лепестки, имеющие одинаковый знак “заряда”, то есть имеющие избыток электронов? С точки зрения эфирной теории никакого парадокса в этом нет: поток электронов в зоне между лепестками все еще превышает потоки в других направлениях, и этого достаточно для того, чтобы лепестки сближались.

Если следить за их поведением и дальше, то, спустя некоторое время, обнаружится, что первоначально заряженный электронами лепесток перестанет отклоняться и примет вертикальное положение, в то время как второй сохранит свое прежнее отклонение. Это будет говорить о том, что заряженность электронами второго лепестка достигла такого уровня, когда утечки электронов с первого уравновесились в обе стороны, а поток прибывающих на второй лепесток электронов превысил утечки с него в наружное пространство.

Когда в результате перетекания электронов их избыточное давление на обоих лепестках выровняется, возникает та ситуация, которая нами уже рассмотрена ранее: лепестки разойдутся. Закончится опыт тем, что избыточные электроны на лепестках рано или поздно иссякнут, и лепестки примут вертикальное положение.

В середине нашего опыта может возникнуть иное продолжение: допустим, плотность электронов на том лепестке, где она была в избытке, стала в результате утечек нормальной, а на втором — все еще сохранится их разреженность. Электроны из промежуточного воздушного пространства будут усиленно вытесняться в сторону лепестка с недостатком электронов, и это приведет к сближению обоих лепестков. Когда же потоки электронов, пополняющие их недостаток с обоих сторон лепестка уравняются, он примет вертикальное положение, в то время как другой сохранит свое отклонение в его сторону. В дальнейшем возможен и такой вариант, что наибольшим будет поток электронов извне, и тогда лепесток с разреженными электронами отклонится наружу, а другой — в его сторону. Закончится опыт, опять же, полным насыщением и безразличным положением лепестков.

На примере рассмотренного опыта видно, что поведение лепестков не подчиняется примитивному закону: отталкивание тел с зарядами одного знака и притяжение — с противоположными, — оно сложнее, и его можно еще более усложнить, если использовать различные покрытия на лепестках.

Очень зримыми явления электрического “притяжения” и “отталкивания” становятся тогда, когда мы видим прилипающее к телу синтетическое платье или, наоборот, когда оно, наэлектризованное, топорщится, но ничего нового в объяснениях такие явления не требуют.

Движения ионов в электролитах.

Отказавшись от притяжения, мы обязаны по-новому взглянуть на такой процесс, как движение ионов в электролитах. Факт их движения в сторону электродов противоположного знака неоспорим, но также хорошо известно, что без перемешивания электролита гальванический процесс почти полностью стопорится. В чем дело?

Возьмем раствор медного купороса, опустим в него электроды и подведем к ним электрическое напряжение; с отрицательного электрода — катода — электроны будут поступать в электролит, а из него — на положительный электрод — на анод. Вода, как известно, разбивает молекулу купороса на ион меди (атом с недостатком электронов) и на ион сернокислого остатка (с их избытком). Проследим за поведением отдельных ионов: меди — катиона и кислотного остатка — аниона.

Из раствора к катиону устремятся электроны, и не один, и не два, а тысячи и тысячи — именно столько способен абсорбировать ион. Электроны сначала будут направляться к нему со всех сторон, но очень скоро главным направлением их движения будет — от катода. Они понизят эфирное давление с его стороны, и разность эфирного давления сместит ион меди туда же. Как только ион насытится электронами, его движение приостановится. Приблизительно такой же маленький шажок совершит и анион, но только повышенная активность электронов возле него окажется со стороны анода: именно туда устремятся его избыточные электроны, и туда сместится он сам. Избавившись от лишних электронов, анион остановится. Остановившиеся нейтрализованные атомы меди и сернокислый остаток перестают принимать участие в гальваническом процессе и будут неподвижными до тех пор, пока судьба не столкнет их друг с другом; для этого как раз и необходимо перемешивание раствора. При столкновении сернокислый остаток отберет у атома меди электроны; они разойдутся, и ситуация повторится. Так, шаг за шагом, будут двигаться в нужных направлениях все ионы электролита.

Уткнувшийся в электрод атом меди может успеть в оголенном виде прилипнуть к нему, но если он в этот момент окажется уже облепленным электронами, то не сможет прилипнуть и будет дрейфовать в полной независимости. Этим объясняется поведение неплотного, рыхлого гальванического покрытия, в котором металл представлен в атомарном виде.

Иная судьба — у сернокислого остатка: добравшись до анода, он оторвет от него атом металла (той же меди), уйдет с ним в раствор, и там они разойдутся; оголенный ион меди устремится в долгий путь к катоду навстречу идущим к нему электронам, а сернокислый остаток вернется к аноду и повторит свои действия. Если бы не было перемешивания электролита, то все кислотные остатки сгрудились бы рано или поздно возле анода и переводили бы материал анода в атомарное состояние; и только наличие кислотных остатков во всем пространстве раствора (а это достигается перемешиванием) способствует смещению ионов меди до самого упора в катод.

Более сложные процессы с движениями ионов происходят в гальванических элементах, например в элементе Вольта, который представляет собой медный и цинковый электроды, помещенные в раствор серной кислоты. Особенность процесса состоит в том, что сернокислый остаток по-разному соединяется с медью и цинком . Когда он отрывает от электрода атом меди и присоединяет его к себе, то вместе с ним увлекает и все электроны, что были прежде а нем; в результате плотность электронов на электроде снижается. В физике такая способность атомов металлов либо забирать электроны с собой, либо, наоборот, их отдавать характеризуется абсолютным нормальным потенциалом; у меди он равен плюс 0,61 Вольта.

Когда же происходит соединение сернокислого остатка с атомом цинка другого электрода, то все наружные электроны атома и часть их остатка отжимаются и сдвигаются на электрод; в результате плотность электронов на нем увеличивается (абсолютный нормальный потенциал цинка равен минус 0,50 Вольта). Такие особенности окисления вызваны только конфигурациями атомов меди и цинка и их присасывающими желобами; эти свойства металлов постоянны и неизменны.

После того, как образовались молекулы медного и цинкового купоросов, они уходят в раствор и там, спустя некоторое время, распадаются под действием воды на ионы. При распаде молекул их электроны перераспределяются между ионами следующим образом: сернокислый остаток медного купороса оттягивает на себя большую часть электронов с атома меди и приобретает очень высокую их плотность, а сернокислый остаток молекулы цинкового купороса, забрав последние электроны с иона цинка, оголяет его начисто. Это приводит к тому, что между сернокислым остатком медного купороса и ионом цинка появляется поток электронов; он уменьшает эфирное давление между ними, и они устремляются друг к другу. Столкнувшись и соединившись, они образую снова молекулу цинкового купороса, и снова цинк вытесняет все электроны. Но, обратим внимание на то, что эти электроны уже совершили скачок от медного электрода в сторону цинкового; так они будут шаг за шагом перемещаться в этом направлении, пока их не остановит разность электронных потенциалов на электродах. Если эту разность понижать путем использования электронного тока, то гальванический процесс будет продолжаться до тех пор, пока весь медный электрод не выпадет в атомарный осадок, или весь цинк не превратится в купорос.

Электронный поток — электрический ток.

То, что электрический ток представляет собой электронный поток и что им движет только активный перепад электронного давления, мы уже говорили; уточним некоторые моменты, связанные с ним, и будем их рассматривать по-прежнему с позиций эфирной теории.

Прежде всего — об электронном потоке: в электрофизике сложилось мнение, что кроме электронной проводимости существует еще ионная. В принципе так можно говорить, но мы должны четко представлять, что ионы, то есть атомы или молекулы с ненормальной плотностью электронов, являются всего лишь носителями или, просто, посредниками; сам же электронный поток нигде не прерывается. В этом смысле наряду с понятием электронной проводимости можно было бы употреблять выражение “металлическая проводимость”.

Что касается активного перепада электронного давления, то он может возникать как от нагнетания электронов, так и при отсосе. Первый случай подобен нагнетанию воздуха с помощью компрессора, а второй — его откачке с помощью вакуум-насоса. При нагнетании электронов передняя волна давления будет выглядеть как местное уплотнение электронов, и это уплотнение будет быстро смещаться по проводнику в направлении от источника давления; это — наиболее распространенный случай. При отсосе электронов переднюю волну давления правильно было бы назвать волной разряжения, и она смещается с той же скоростью в направлении к источнику; это — так называемая дырочная проводимость.

В общем на электрическую цепь распространяется такое правило: сколько электронов ушло от источника, столько же к нему возвращается, — но могут быть отклонения и очень существенные: все зависит от емкости потребителей. В начале возникновения электронного потока от источника будет уходить больше электронов, чем возвращаться к нему; разность будет накапливаться в емкостях (в частности — в конденсаторах) потребителя. Потом процесс может стабилизироваться, но в сложных системах он полностью никогда не устанавливается.

В исключительных случаях электронные потоки могут быть только однонаправленными, например при подключении пробника с индикаторной лампочкой, и тогда используется только один проводник. Существуют и более сложные однопроводные электрические приборы; для них, естественно, более подходят однополярные источники питания — и такие в принципе могут быть: наше понимание электронных процессов допускает это.

Наиболее подходящим токопроводящим материалом являются металлы. Это объясняется тем, что атомы металлов имеют контурные присасывающие желоба; и как бы атомы не соединялись между собой (а соединяются они между собой с помощью тех же желобов), их желоба являются продолжением одних другими: скользя по желобам, электроны могут перемещаться из конца в конец проводника. В пределах атома электрон смещается без каких-либо потерь; некоторые усилия он совершает только при перепрыгивании с атома на атом, да и то только при условии, что атомы соединились между собой неудачно. Впрочем, зная условия стыковки атомов (а это — затвердевание металла и пластическая деформация волочения), мы не можем рассчитывать на то, что их присасывающие желоба соединились так, как хотели. Отсюда — электрическое сопротивление проводников.

Оно возрастает еще и от того, что у атомов есть тепловые движения, приводящие к постоянному вскрытию стыков; преодолевая их, атомы вынуждены совершать усилия. В среднем влияние температурных изменение электрического сопротивления у всех металлов приблизительно одинаковое, но есть и некоторые отклонения; так больше на температуру реагирует чистое железо и меньше — медь, а еще меньше — некоторые сплавы латуни и, конечно, ртуть, но ртуть — уже жидкий проводник. Снижение температуры благоприятно сказывается на электрическом сопротивлении; и если ее снижать до глубокого холода, то можно достичь сверхпроводимости, она возникает при температуре минус 266 градусов по Цельсию у свинца и при более низкой температуре у алюминия.

Многолетние усилия ученых создать сверхпроводящие материалы при нормальных условиях пока никаких результатов не дали, хотя, согласно эфирной теории, такое может быть. Что для этого нужно? Нужно выполнить два условия: первое — правильное соединение присасывающих желобов атомов, и второе — предотвращение вскрытия стыков при тепловых движениях. Правильного соединения атомов можно достичь при очень медленном затвердевании некоторых металлов в условиях невесомости. Известно, что очень тщательная термообработка проводников даже в земных условиях повышает температуру перехода проводников к сверхпроводимости; при этом, надо полагать, атомы имеют возможность перестроится и улучшить свои взаиморасположения. А для того, чтобы атомы не раскрывали свои стыки при тепловых движениях, нужно подбирать металлы с высокой упругостью, например вводить в сплавы бериллий. Возможны и другие варианты, но, как нам кажется, без глубокого понимания токопроводящих процессов с точки зрения эфирной теории проблему сверхпроводимости не решить. По крайней мере, нужно усвоить хотя бы то, что открытыми для перемещения электронов могут быть только присасывающие желоба атомов на поверхности проводников, а все или почти все внутренние заняты межатомными связями.

Согласно эфирной теории наименьшее сопротивление перемещению электронов оказывает вакуум; если бы он был абсолютным, то есть чистым эфиром, то сопротивления не возникало бы никакого. Но положение усугубляют два обстоятельства: во-первых, абсолютного вакуума достичь невозможно, а во-вторых, перемещаясь внутри любого канала, электроны будут цеплять за стенки и испытывать от этого сопротивление своему движению. Отсюда — вывод: легкого решения проблемы сверхпроводимости не существует.

Изучение движений электронов в вакууме интересно само по себе; оно позволяет нам хорошо понять процессы, происходящие в электровакуумных лампах. Наиболее интересными вопросами являются: отрыв электронов от электрода, управление величиной электронного потока, сжатие потока в тонкую струю и отклонение струи; последние два вопроса касаются в основном электронно-лучевых трубок. Об отрыве электронов от присасывающих желобов атомов электрода уже говорилось; остальные три явления требуют пояснения.

Утверждая, что электрическое поле не может существовать без электронов и что электроны в нем непосредственно контактируют, не имея никакого дальнодействия, мы вынуждены теперь представлять процессы, происходящие в электровакуумных лампах, как взаимовлияние нескольких электронных потоков со своими перепадами давлений; и только так. Сетка лампы, регулирующая величину проходящего через нее потока, может отсасывать часть электронов и тем самым его ускорять или, напротив, может его тормозить, создавая встречный поток. Сжатие электронного потока в тонкую струю можно осуществить простым способом, пропуская его через малое отверстие, или другим способом — созданием дополнительного бокового кругового потока. Этим же боковым круговым потоком можно отклонять электронную струю в нужном направлении; для этого достаточно дифференцировать силы потоков с разных сторон. Именно таким способом управляется электронный луч в кинескопе. Для сравнения можно сказать, что также происходит управление воздушными потоками в приборах струйной пневмоавтоматики (пневмоники).

Особый характер имеют электронные потоки в полупроводниках; к ним относятся самые разные материалы с самыми различными свойствами. К чести специалистов, занимавшихся полупроводниками, — они никогда не руководствовались планетарной моделью атомов; она их не устраивала. Их воззрения всегда базировались на признании того, что атомы представляют собой решетчатые конструкции, а электроны — как мелкие частицы среди этих решеток. Такое понимание ни в чем не расходится с эфирной теорией. Это непроизвольное сближение произошло, скорее всего, потому, что электронщики всегда отталкивались от факта, от опыта, от практики; и результаты у них впечатляющие. Можно не сомневаться, что эфирная теория будет воспринята ими как сама собой разумеющаяся. А что касается самих полупроводников, то эфирная теория, пожалуй, мало что изменит в понимании процессов, происходящих в них.

Представляя почти наглядно электрический ток в виде электронов, скользящих по бугристым поверхностям проводников, можно высказать сомнение, что скорость распространения волны их давления близка к скорости света, то есть к тремстам тысячам километров в секунду; скорее — значительно меньше. В то же время можно принять за действительную подвижность самих электронов в проводниках, указанную в справочниках; так в серебре, если верить этим данным скорость электронов равна 56 сантиметрам в секунду при разности напряжений в один Вольт на одном сантиметре; наименьшая скорость — в цинке, где она составляет всего 5,8. А вот в справочные данные по подвижности ионов в водных растворах и в газах верится с трудом, так как в нашем представлении она не постоянна и может колебаться от высоких значений вплоть до нуля.

3.2. Магнетизм

Элементарным магнитом является электрон; если говорить более точно, то — не сам электрон, а его вращение — вращение того самого колесика, в виде которого мы представляем себе электрон. Если в электричестве он выполняет функции носителя энергии, как атомы и молекулы воздуха в пневматике, то в магнетизме его роль иная: он является элементом, упорядочивающим взаимное расположение и вращение. Для уяснения сказанного позволим себе еще одно образное сравнение: если в электричестве электрон — как солдат в бою, то в магнетизме — как солдат в строю.

У электрона есть все атрибуты магнита: активные полюса и активная боковая сторона; благодаря им он выстраивается соответствующим образом по отношению к другим электронам. Полюса магнита (в данном случае — торцы электрона) получили географические названия: северный и южный. Произошло это не случайно, наблюдая за поведением магнитных стрелок, люди отмечали их ориентацию на Северный и Южный полюса Земли. Понимая, что Земля сама — магнит, и глядя мысленно из космоса на ее Северный полюс, мы отметим вращение против часовой стрелки (Солнце восходит на Востоке, а садится на Западе); отсюда — и северный полюс магнита. При взгляде на Южный полюс мы обнаружим направление вращения Земли, естественно, по часовой стрелке; по аналогии соответствующий торец магнита назван южным полюсом. К счастью, эти согласованные с названиями полюсов их направления вращения оказались такими, какими они должны быть в электромагнитных явлениях, и ниже мы это покажем.

А пока перед нашим взором — электрон; и он расположен так, что его ось вращения — вертикальна, а направление вращения, если посмотреть на него сверху — против часовой стрелки; следовательно, его северный полюс будет сверху, а южный — снизу, — привычное географическое расположение. Ближайшая к нам боковая сторона электрона смещается вправо. Договоримся и впредь именно так представлять себе расположение электрона и любого магнита в пространстве.

Если рядом окажутся несколько электронов и если ничто не будет мешать, то они, как мы уже говорили, выстроятся соосно с одним направлением вращения, образуя вращающийся вокруг своей оси шнур; это — тоже магнит, только в нем магнитные полюса будут проявляться, разумеется, только на крайних электронах, и эти проявления сохранятся неизменными: каким бы длинным не был шнур, его полюса всегда будут воздействовать на окружение неизменно. Теперь мы можем сказать так, что известная из электрофизики магнитная силовая линия есть соосно расположенные и вращающиеся в одном направлении электроны; синонимами магнитной силовой линии являются магнитный шнур и электронный шнур.

Тело атома, представляющее собой вращающуюся торовую оболочку, является по определению также магнитным шнуром, только этот шнур замкнут и поэтому не имеет полюсов. Впрочем, разорванный атом становится обычным магнитным шнуром; обычным — в магнитных проявлениях, но необычным в силе этих проявлений: тело атома более плотно и более прочно.

Рядом (параллельно) расположенные магнитные шнуры образуют пучок. Если им ничто не мешает, то их направления вращения будут паразитными, то есть встречными. Такой пучок, как единое целое, магнитные свойства теряет: у него нет своих полюсов и нет однонаправленных боковых сторон. Магнитные свойства пучок будет иметь только в том случае, если вращение всех его шнуров будет однонаправленным; при этом у него появляются полюса и действующие в одном направлении боковые стороны; такой пучок мы вправе назвать магнитным и вправе считать, что он определяет так называемое магнитное поле; точнее: магнитное поле есть пространство, заполненное пуком вращающихся в одном направлении магнитных шнуров.

Однонаправленность вращения шнуров в магнитном пучке — противоестественна и может удерживаться только при определенном внешнем воздействии; такое воздействие могут оказывать атомы и эфирный ветер.

Атомы некоторых химических веществ, например железа, никеля и кобальта, устроены таким образом, что выстраивают прилипшие к ним электроны в магнитные шнуры. Если в момент затвердевания этих веществ их атомы расположены так, что все их магнитные шнуры образуют один магнитный пучок, то полученное твердое тело окажется магнитом. В дальнейшем атомы такого естественного магнита будут удерживать образовавшийся магнитный пучок и противодействовать стремлению отдельных его магнитных шнуров сменить свое направление вращения на обратное. Действие магнитного пучка распространяется и на прилегающие к магниту пространства, то есть за его пределами: находящиеся там свободные электроны будут выстраиваться естественным образом в линии, как бы наращивая магнитные шнуры твердого тела; правда, располагаться плотно друг к другу шнуры в свободном пространстве уже не могут — будут мешать сталкивающиеся оболочки, — и выходящий из твердого тела магнитный пучок будет расходиться веером.

Другим фактором, удерживающим магнитный пучок, является разная скорость эфирного ветра; это явление имеет большое значение в электромагнетизме, и поэтому рассмотрим его более подробно. Представим себе определенный магнитный шнур, расположенный поперек эфирного потока. Если скорость эфира в сечении потока одинакова, то такой ветер может только прогибать или отклонять шнур, но повлиять на направление его вращения не сможет. Другое дело, если скорость эфира в сечении потока окажется разной: с одной стороны шнура больше, а с другой — меньше; такая разность скоростей обдувающего эфира будет либо содействовать вращению магнитного шнура, либо препятствовать ему. При содействии шнур будет чувствовать себя в безопасности, а при сопротивлении — рано или поздно вынужден будет поменять направление своего вращения.

Точно такое же воздействие оказывает эфирный ветер с разными скоростями на магнитный пучек. Если эфирный поток, пронизывающий его, имеет большую скорость с одной стороны, и она убывает по мере смещения к другой, то все магнитные шнуры пучка вынуждены будут вращаться в одном направлении, несмотря на их нежелание это делать. Более того, эфирный ветер с разными скоростями не только ориентирует магнитные шнуры, но и содействует их формированию: электроны, оказавшиеся в поле действия эфирного потока с такими скоростями, будут выстраиваться в соосность с одним направлением вращения, то есть будут объединяться в шнуры.

Проявления магнетизма.

Переменная скорость эфира, плавно изменяющаяся в одном направлении, может возникать в макрозавихрениях, например создаваемых электромагнитными катушками. Скорость закрученного ею эфира будет убывать по мере удаления от витков как к центру катушки, так и на периферию; поэтому с одной стороны от витков будет одно магнитное направление, а с другой стороны — обратное, или, другими словами, внутри катушки сформируется пук магнитных шнуров одного направления вращения, а снаружи, охватывая внутренний кольцом, расположится другой пук с противоположным направлением.

Процесс формирования магнитных пучков микрозавихрением эфира — обратим, то есть постоянный магнит закручивает вокруг себя эфир по отмеченному выше закону: окружная скорость эфира постепенно увеличивается при смещении от центра пучка к его краю (там она — наибольшая), и постепенно уменьшается за пределами пучка при удалении от него. Такое проявление магнетизма, а именно: формирование микрозавихрением эфира магнитного пучка и обратный процесс — закручивание магнитом эфира вокруг себя, — является одним из основных; оно лежит в основе многих электромагнитных процессов.

Другим не менее важным проявлением магнетизма можно считать упругую реакцию магнитного шнура на давление сбоку. Мы знаем, что шнур не прочен, но в пределах до своего разрушения он упруго сопротивляется всякой попытке сместить или прогнуть его. При этом возникает отклоняющее воздействие, вызванное тем, что шнур вращается вокруг своей оси. Если взять проводник и упереться им в магнитный шнур, то, во-первых, потребуется усилие для его прогиба, а во-вторых, электроны проводника , обкатываясь по шнуру, сместятся в сторону его вращения, то есть совершат маленький шажок по проводнику. При его дальнейшем смещении в действие вступит следующий магнитный шнур, и снова все повторится, и электроны проводника снова совершат еще один шажок в прежнем направлении, и так далее. Таким образом в проводнике, пересекающем магнитный пучек, возникает движение электронов, то есть электрический ток. И это проявление магнетизма, а точнее говоря — электромагнетизма, трудно переоценить, ведь именно на этом принципе основана работа всех механических генераторов электрического тока.

Но в глаза обычно бросается иное проявление магнетизма: магнитные притяжения и отталкивания. Если сдвигать соосно два магнитных пучка, да так, чтобы совпадали направления вращения их шнуров, то они устремятся навстречу друг другу и потянут за собой магниты. Это кажется настолько понятным, что не требует особых разъяснений. Совпадающее направление вращение торцевых электронов сближающихся шнуров создает между ними эфирное разряжение, и они будут стремится друг к другу до упора. В свою очередь электроны “привязаны” к атомам и молекулам магнита и тянут их за собой; вот и все. При стыковке магнитов их магнитные шнуры замыкаются, и из двух образуется единый магнит.

Соосное сближение двух магнитных пучков со встречным направлением движения их шнуров порождает совсем иную картину: испытывая лобовые сопротивления, эфирные завихрения торцевых электронов будут уклоняться от взаимного сближения и противодействовать друг другу. В результате магнитные шнуры каждого пучка разойдутся крутым веером, и веера обоих пучков, как веера упругих проволок, будут препятствовать взаимному сближению. Также будут отталкиваться “привязанные” к электронам шнуров атомы и молекулы магнитов.

Кроме отмеченных проявлений магнетизма есть и другие, но они, как правило, являются производными от указанных базовых. Их много, но к ним, как мы уже говорили, не имеют никакого отношения электромагнитные волны, распространяющиеся по эфиру.

Магнитные поля в различных средах.

Идеальной средой для магнитных шнуров является вакуум, то есть чистый эфир. Если он спокоен, то все находящиеся в нем электроны очень быстро выстроятся в магнитные шнуры; только направление вращения соседних шнуров всегда будет паразитным (антипараллельным). Одно направление вращения соседних магнитных шнуров может возникать, как было сказано выше, в эфирном завихрении, и тогда образуется магнитный пучок.

Примером почти чистой эфирной среды для магнитных проявлений может служить безвоздушный космос. На дальних подступах к Земле электроны, летящие от Солнца, имеют возможность выстроится в магнитные шнуры, и подлетая к нашей планете, они уже представляют собой поток параллельно летящих нитей. Назвать такой пучок магнитным нельзя, так как в нем будет неупорядоченное направление вращения всех магнитных шнуров. Вокруг Земли, как мы знаем, действует метазавихрение; оно уже вынуждает соседние магнитные шнуры вращаться в одном направлении, и оно превращает нашу планету в магнит. Опускающиеся к ее полюсам мириады магнитных шнуров, образующие сложные поверхности и отражающие косой свет, выглядят как северное сияние и как красочное природное явление. Возникает оно в тихие дни, когда нет ветра и, стало быть, нет порождающего его эфирного ветра; а когда он есть, то своей турбулентностью он легко разрушает и магнитные потоки, и магнитные шнуры.

Та зона на границе магнитного поля Земли, где происходит переориентация магнитных нитей солнечного ветра в упорядоченные направления вращения, называется магнитопаузой.

Благоприятной средой для магнитных шнуров и пучков являются ферромагнитные материалы, а из них лучшими — магнитно-мягкие, такие как электротехническая малоуглеродистая сталь с присадкой кремния, чистое электротехническое железо, пермаллой и другие. Они хороши по двум соображениям: их атомы, молекулы и кристаллы очень плотно насыщены электронами, и эти электроны почти беспрепятственно могут собираться в магнитные шнуры и также легко распадаться. Препятствия возникают в тех случаях, когда ориентация магнитных шнуров не соответствует ориентации атомов, молекул и кристаллов; такие свойства материалов называются магнитно-анизотропными.

Магнитно-твердые ферромагнетики, а к ним относятся хромовольфрамовые и хромомолибденовые стали, насыщены электронами не меньше, но отличаются от мягких тем, что с трудом перемагничиваются; а это значит, что электроны в них склонны удерживать свое положение и, направление вращения. На примере твердых ферромагнетиков хорошо видна инерционность электронных шнуров, усугубляющаяся нежеланием атомов изменять свои положения.

В сотни и тысячи раз слабее магнитные поля в парамагнитных материалах; к ним относятся воздух, алюминий и другие среды. Нетрудно сообразить, что ориентировать пушистые электроны среди пушистых атомов воздуха не составляет особого труда; слабость магнитных полей объясняется только редким расположением электронов в этих средах. Попутно выясняется, что плотность электронов в воздухе в сотни и тысячи раз меньше, чем в металлах, за исключением алюминия (правда, Дмитрий Иванович Менделеев его к чистым металлам не относил), но про него можно сказать так: внутри атомов алюминия электронов практически нет; мало их и в пространствах между его атомами, но поверхностные присасывающие желоба у него почти ничем не отличаются от желобов других металлов и поэтому хорошо проводят электроны; поэтому-то алюминиевые провода почти не уступают медным.

Хуже всего действуют на магнитные поля диамагнитные материалы, к которым относятся вода, кварц, серебро, медь и другие; они не усиливают внешнее магнитное поле как ферромагнетики и не равнодушны к нему как парамагнетики, а даже ослабляют его. Чем это можно объяснить? Едва ли это вызвано отсутствием электронов; можно даже утверждать, что их там очень много. Причина, вероятнее всего, кроется в том, что атомы диамагнетиков не позволяют своим электронам ни смещаться до соосности, ни поворачивать свои оси вращения.

3.3. Электромагнитные явления

Электромагнитные явления отражают связь электрического тока с магнитным полем. Все их физические законы хорошо известны, и мы не будем стараться поправить их; наша цель иная: объяснить физическую природу этих явлений.

Магнитное поле вокруг проводника с током.

Одно нам уже ясно: ни электричество ни магнетизм не могут быть без электронов; и в этом уже проявляется электромагнетизм. Говорили мы и о том, что катушка с током порождает магнитное поле. Задержимся на последнем явлении и уточним — как оно происходит.

Будем смотреть на катушку с торца, и пусть электрический ток по ней идет против часовой стрелки. Ток представляет собой поток электронов, скользящий по поверхности проводника (только на поверхности — открытые присасывающие желоба). Поток электронов будет увлекать за собой прилегающий эфир, и он начнет также двигаться против часовой стрелки. Скорость прилегающего к проводнику эфира будет определяться скоростью электронов в проводнике, а она, в свою очередь, будет зависеть от перепада эфирного давления (от электрического напряжения на катушке) и от проходного сечения проводника. Увлекаемый током эфир будет затрагивать соседние слои, и они также будут двигаться внутри и вне катушки по кругу. Скорость закрученного эфира распределится следующим образом: наибольшее ее значение, разумеется, — в районе витков; при смещении к центру она уменьшается по линейному закону, так что в самом центре она окажется нулевой; при удалении от витков на периферию скорость также будет уменьшаться, но не по линейному, а по более сложному закону.

Закрученное током макрозавихрение эфира начнет ориентировать электроны таким образом, что все они повернутся до параллельности осей вращения с осью катушки; при этом внутри катушки они будут вращаться против часовой стрелки, а за ее переделами — по часовой; одновременно электроны будут стремиться к соосному расположению, то есть будут собираться в магнитные шнуры. Процесс ориентирования электронов займет какое-то время, и по завершению его внутри катушки возникает магнитный пучок с северным полюсом в нашу сторону, а за пределами катушки, наоборот, северный полюс окажется удаленным от нас. Таким образом, мы доказали справедливость известного в электротехнике правила винта или буравчика, устанавливающего связь между направлением тока и направлением рожденного им магнитного поля.

Магнитная сила (напряженность) в каждой точке магнитного поля определится изменением скорости эфира в этой точке, то есть производной от скорости по удалению от витков катушки: чем круче изменение скорости, тем больше напряженность. Если соотносить магнитную силу катушки с ее электрическими и геометрическими параметрами, то она имеет прямую зависимость от величины тока и обратную — от диаметра катушки. Чем больше ток и чем меньше диаметр, тем больше возможностей собрать электроны в шнуры определенного направления вращения и тем большей окажется магнитная сила катушки. О том, что напряженность магнитного поля может усиливаться или ослабляться средой, уже говорилось.

Процесс преобразования электричества постоянного тока в магнетизм — не обратим: если в катушку поместить магнит, то ток в ней не возникает. Энергия макрозавихрения, существующего вокруг магнита, настолько мала, что не в силах заставить смещаться электроны по виткам при самых малых сопротивлениях для них. Еще раз напомним, что в обратном процессе макрозавихрение эфира, выполняющее роль посредника, лишь ориентировало электроны, и не более того, то есть только управляло магнитным полем, а сила поля определялась количеством однонаправленных магнитных шнуров.

Движение проводника в магнитном поле.

Движение электронов в проводнике возникает только тогда, когда он пересекает магнитный пучок. Этот процесс мы рассматривали чуть раньше, когда говорили об упругой реакции магнитного шнура. Дополним тем, что упруго прогибающиеся под напором проводника магнитные шнуры в какой-то момент рвутся и разрушаются и восстанавливаются только после того, как проводник их пройдет. На их восстановление, естественно, требуется время, поэтому они запаздывают и отстают от движущегося проводника; этим можно объяснить то, что они не смещают электроны в проводнике с обратной его стороны в противоположном направлении. Вполне возможно, что будут рваться и разрушаться не все магнитные шнуры; часть из них, упруго прогнувшись под действием проводника, после его прохождения выпрямится и займет прежнее свое положение; но и в этом случае их оболочки уже не будут смещать его электроны в обратном направлении.

Натыкающиеся на вращающиеся оболочки магнитных шнуров электроны проводника будут легко смещаться вдоль него только в том случае, если не будут испытывать сопротивление; но такого не бывает. Следовательно, под напором шнуров они сначала отступят поперек проводника до предела и только потом уже будут выбирать между тем, чтобы сорваться с проводника и уйти в пространство, или сместиться несмотря на сопротивление вдоль проводника. Отрыв электронов от присасывающих желобов, как мы уже знаем, — затруднителен, поэтому электронам не остается ничего другого, как двигаться по проводнику. Усилие, которое прикладывается к нему, определится силой, стремящейся оторвать электроны от желобов, а эта сила, в свою очередь, будет зависеть от сопротивления движению электронов вдоль проводника. Таким образом мы доказали справедливость закона, определяющего электродвижущую силу электромагнитной индукции, и объяснили известное в электротехнике правило правой руки, согласовывающее направления движений проводника в магнитном поле и тока в нем.

Проводник с током в магнитном поле.

Рассмотрим теперь обратный процесс: поведение проводника с током в магнитном поле. Поток электронов, движущихся по поверхности проводника, буде увлекать за собой прилегающий эфир, и скорость эфира будет убывать при удалении от проводника — подобное мы уже наблюдали. И также, как прежде, убывающая скорость определит отношение движущегося эфира к направлению вращения магнитных шнуров; в данном случае эфир будет усиливать и укреплять магнитные шнуры с одной стороны проводника и противодействовать и разрушать шнуры с другой стороны. Можно даже конкретизировать: укрепляться будут те магнитные шнуры, касательное движение вращающихся оболочек которых будет совпадать с направлением тока в проводнике; и наоборот, разрушаться будут те шнуры, вращение которых противодействует току.

Бегущие по проводнику электроны будут обкатываться по вращающимся оболочкам оставшихся шнуров и отклоняться поперек проводника по мере возможности, а точнее говоря — до упора. Так как дальше в поперечном направлении они сместиться не могут (иначе они должны будут оторваться от проводника), то они потянут за собой в том же направлении атомы и молекулы проводника, возникнет поперечная сила смещения проводника. Очевидно, эта сила будет тем больше, чем больше напряженность магнитного поля и чем больше поток электронов в проводнике; именно такую зависимость отражает известный в электротехнике закон индукции магнитного поля.

Из нашего объяснения становится понятной связь направлений тока в проводнике, вращения магнитных шнуров и вынужденного смещения проводника; эта связь в электротехнике отображается правилом левой руки: если расположить левую руку в магнитном поле ладонью к северному полюсу и так, чтобы рука указывала направление движения тока в проводнике, то отогнутый перпендикулярно большой палец укажет направление действия смещающей электромагнитной силы.

Электромагнитная индукция. Трансформатор.

Эфирная теория позволяет объяснить электромагнитную индукцию, которая, как известно, заключается в том, что изменяющееся во времени магнитное поле порождает электрическое, а изменяющееся электрическое поле порождает магнитное. От себя добавим, что непосредственным участником этих процессов является также эфир в форме макрозавихрения; и об этом мы уже говорили, когда объясняли возникновение в катушке с током магнитного поля.

Обычно явление электромагнитной индукции демонстрируют с помощью постоянного магнита и подвешенного алюминиевого кольца: при приближении магнита к кольцу оно отталкивается, а при удалении от него оно притягивается. Отмечено также, что незамкнутое кольцо (с разрезом) к магниту равнодушно. Почему так происходит?

При приближении магнита к кольцу его магнитные шнуры своими вращающимися боковыми поверхностями будут сдвигать электроны в кольце до упора в осевом направлении и после этого заставят их двигаться по кругу, создавая кольцевой электрический ток, его еще называют вихревым. Подробно о подобном возникновении тока уже говорилось, когда мы рассматривали смещение проводника в магнитном поле. Если магнит будет приближаться к кольцу северным полюсом, то он породит в кольце движение электронов против часовой стрелки (при взгляде со стороны магнита); это — первый этап.

На втором этапе кольцевой электрический ток закрутит эфир в макрозавихрение. Направление вращения завихрения будет таким же — против часовой стрелки, а скорость эфира в нем распределяется по уже известному нам закону, то есть с убыванием к центру и на периферию.

На третьем этапе макрозавихрение соберет электроны в магнитные шнуры и заставит их вращаться в согласованном направлении: внутри кольца — против часовой стрелки, а снаружи — навстречу, то есть породит магнитное поле. Ориентация всех магнитных шнуров внутри кольца будет таким, что их северный полюс окажется направленным в сторону приближающегося магнита.

А дальше произойдет противодействие магнита и кольца, потому что на встречном движении окажутся одноименных магнитных полюса; кольцо будет уклоняться от магнита. (Упругое противодействие магнитных шнуров рассмотрено нами выше.)

Если постоянный магнит удалять от кольца, то сдвигание электронов в кольце будет осуществляться обратными сторонами его вращающихся магнитных шнуров, и электрический ток побежит в другую сторону, то есть по часовой стрелке, а в результате магнитное поле в кольце изменит свою ориентацию на противоположную и будет способствовать смещению кольца в сторону магнита.

Разрезанное кольцо так себя вести не может; в нем электроны не имеют возможности бегать по кругу и не закручивают эфир в макрозавихрение; поэтому процесс электромагнитной индукции прерывается.

Явление электромагнитной индукции используется в трансформаторах; в них ток одной катушки через посредство магнитного поля наводит ток в другой катушке; при этом выдвигается условие, чтобы первичный ток изменялся во времени.

Представим себе две катушки, нанизанные на общий сердечник из магнитно-мягкого материала; по одной из них мы будем пропускать изменяющийся по величине ток; назовем эту катушку первичной; во второй — должен возникнуть вторичный ток; посмотрим, как это произойдет.

При отсутствии первичного тока сердечник размагничен. По мере нарастания тока первичная катушка начнет формировать и усиливать свое магнитное поле. Возникающее магнитное поле начнет расползаться по сердечнику и будет постепенно надвигаться на вторичную катушку; это равносильно тому, что к ней приближается постоянный магнит. В витках катушки возникнет ток, или, точнее сказать, в них появится электродвижущая сила. Так как витки соединены между собой последовательно, то их силы будут суммироваться. При убывании первичного тока весь процесс повторится, но направление вторичного тока будет обратным. Так работает трансформатор.

Эфирная теория позволяет проследить за каждым шагом происходящего процесса и предсказать поведение трансформатора. Опуская подробности, скажем, что при нарастании тока в первичной катушке направление тока во вторичной будет обратным, а при уменьшении — совпадающим. Если же ток в первичной катушке сохранять постоянным, то ее магнитные шнуры не будут смещаться относительно витков вторичной катушки и не вызовут в ней появления электродвижущей силы.

3.4. Поперечные волны эфира (“электромагнитные” волны)

К так называемым электромагнитным волнам, то есть к поперечным волнам эфира, электричество имеет самое косвенное отношение: оно может иногда их порождать, — а магнетизм вообще не имеет никакого отношения. Странным и непонятным в истории “электромагнитных” волн кажется все: и их предсказание на основе электромагнетизма, и создание их электромагнитной теории, и — самое удивительное — плодотворность этой теории: благодаря ей был создан потрясающий мир радиоволн; и в основе всего этого — ошибочная теория. Впрочем, ошибочные теории в науке — не новость, и многие из них были на каком-то этапе плодотворными; взять хотя бы для примера ту же планетарную модель атома.

Как выглядят “электромагнитные” волны в свете эфирной теории? Это — обычные поперечные волны эфира; их зарождение и распространение удобно рассматривать на примере радиоволн. Но сначала — образное сравнение: воткнем в воду палку и будем совершать вертикальные колебания; от палки в разные стороны побегут волны. Точно так же рождаются и радиоволны: электроны, бегающие туда-сюда по антенне, увлекают за собой эфир, и тот начинает “волноваться”; волны расходятся от антенны кругами.

Если вникать в природу поперечных колебаний эфира более глубоко, то можно отметить, что они возникают и распространяются благодаря двум таким основополагающим факторам: упругости эфирных шариков и их инерции. Впрочем, упругость и инерция лежат в основе всех колебаний: и звуковых, и механических, и прочих.

Низкочастотные поперечные волны эфира расходятся во все стороны равномерно; высокочастотные — предпочитают распространяться в одном каком-то направлении, а такие, как свет, — лучом, и поэтому амплитуда его колебаний не затухает.

Поперечные волны эфира могут распространяться в различных средах, так как эфир есть везде, но в чистом эфире они распространяются легче всего; и их распространение, как мы видим, никак не связано с электронами, а, значит, и с электричеством, и с магнетизмом.

Кроме поперечных волн в эфире должны существовать продольные: от низкочастотных гравитационных до высокочастотных с частотой, значительно превышающей частоту поперечных волн, — и скорость их распространения должна быть на несколько десятичных порядков выше. Об освоении этих продольных волн приходится пока только мечтать.

НАЗАД       ДАЛЕЕ


Как сделать атмосферное электричество Как сделать атмосферное электричество Как сделать атмосферное электричество Как сделать атмосферное электричество Как сделать атмосферное электричество Как сделать атмосферное электричество Как сделать атмосферное электричество Как сделать атмосферное электричество Читать новость Как сделать атмосферное электричество фото. Поделитесь новостью Как сделать атмосферное электричество с друзьями!

Тоже читают:



Поздравление в прозе работникам детского сада6

Поздравления с 60 летием женщине коллеге официальные

Как набрать петли для вязания капюшона

Медные монеты подарок на годовщину

Старые английские открытки с днем рождения