Продольная сила Ампера

[Sergey K]

частично не воспроизводятся, частично - объясняются по другому

[GAA]

Biolon в сообщении #742161 писал(а):

В 20 веке повторили в новой конфигурации опыт по обнаружению продольной силы Сигалов, Грано, Околотин.

Из популярной заметки Румянцев Д., Околотин В. Опыты Грано: сила № 4 или фокусы? // Техника и наука, 1983, №11 следует, что ничего убедительно не показано. Так что на эту работу ссылаться нет смысла. Процитирую конец заметки.

Цитата:

Таким образом, и количественно, и качественно опыт с корабликами в ртутном море полностью объясняется действием сил Лоренца, являясь одной из разновидностей МГД-явлений, хотя сам Грано отчего-то решил иначе. Но как же быть с пророчеством Ампера, на которое пытался сослаться экспериментатор, мотивируя разговор о продольных силах?

Действительно, формула Ампера (она обычно в учебниках приводится нечасто, а под её названием обычно пишется формула Грассмана) в её первоначальной и давно уж отвергнутой записи допускает наличие сил, расталкивающих соосные элементы тока. По “старому” Амперу действительно надо ожидать появления сил, толкающих часть тока вдоль оси. Этот математический “фантом” живёт уже много лет, порождая время от времени дискуссии, неожиданные опыты и странные изобретения. Мало того, совершенно неминуемо эти старые забываемые и вновь вспоминаемые “новинки” будут и впредь регулярно, каждые 10–20 лет, порождать “сенсации” типа обсуждаемого опыта Грано. Так будет до тех пор, пока этот электродинамический “закуток” электромагнетизма не будет проанализирован до конца.
И в нашей стране парадоксы электродинамики волнуют многих. Ещё помнится сделанная лет десять назад серьёзная работа ферганских физиков во главе с Р. Сигаловым. Но всё же до сих пор нет ясности, надо ли дорабатывать вопросы магнитостатики или пора её увековечить на сегодняшнем уровне знаний? Академическая наука “забыла” о классической электродинамике, отдав её в распоряжение наук технических, но не пора ли просмотреть истоки сегодняшних трудностей где-то там, лет двести назад?
Как бы то ни было, работа Грано вроде бы никакой научной    новизны не внесла. “Ртутомёт”, придуманный и реализованный им,– это всё же безделушка, вряд ли имеющая значение для техники. Поучительно повозиться с ним на уроках или лекциях, чтобы проиллюстрировать области “применения сил Лоренца, сил старых и прекрасно себя зарекомендовавших. Однако не следует исключать и такой возможности, когда при оригинальном варианте опыта Грано учёные смогут открыть нечто совсем неожиданное для себя.

Имеются публикации:
1. Peter Graneau Electromagnetic jet-propulsion in the direction of current flow // Nature 295, 311–312 (1982)
2. Alexandre A. Martins and Mario J. Pinheiro Fluidic electrodynamics: Approach to electromagnetic propulsion // Phys. Fluids 21, 097103 (2009); (arXiv).

Biolon, пожалуйста, в течение трех дней изложите результаты опубликованных в научных журналах опытов по обнаружению продольной силы.

Редактирование: 3.07.2013 исправлена грамматическая ошибка: «в течении» на «в течение».

[Munin]

Видимо, в силу "популярности" Румянцев Д. и Околотин В. пользуюстся слишком мягкими формулировками. На самом деле:

Электромагнетизм целиком проанализирован до конца ещё в начале 20 века. В середине 20 века достигнуто полное понимание (классических) явлений электромагнетизма в веществе, и наука пошла дальше: обнаружила и исследовала многие новые явления в веществе (сверхпроводимость, разнообразные магнитные явления от антиферромагнетизма до спиновых стёкол; ЯМР), в области фундаментальной физики построила квантовую электродинамику и объединённую теорию электромагнетизма и слабого взаимодействия, что было бы невозможно без полного, окончательного понимания электромагнетизма самого по себе.

Академическая наука не "забыла" о классической электродинамике, а полностью её решила.

А указанные "закутки" и "трудности", как было верно отмечено, относятся к магнитогидродинамике (МГД). Кстати, МГД - тоже старая, уважаемая и давно разработанная область. Она, в отличие от классической электродинамики самой по себе, ещё не до конца освещена и решена. Но фронт нерешённых проблем проходит в ней намного дальше простых течений. Сложными проблемами МГД являются проблемы турбулентности, динамо, разные волновые явления.

Таким образом, рассчитывать на модификацию классической электродинамики по результатам этих экспериментов никак не приходится. Напоминаю, электродинамика (причём, квантовая, а не классическая) - одна из самых точно и надёжно проверенных физических теорий (даже, самая), и её предсказания выполняются с точностью до 14 знака после запятой!

[Biolon]

Уважаемый GAA !

Считаете ли Вы научным журналом Deutsche Physik, который издавал в Австрии Стефан Маринов? Если считаете, то я дам конкретные ссылки на эксперименты по обнаружению продольного магнитного взаимодействия токов.

Уважаемый Munin !

Я согласен с тем, что "...её предсказания выполняются с точностью до 14 знака после запятой!"
Но существование продольного магнитного взаимодействия токовых элементов никак не противоречит известным классическим уравнениям Максвелла-Хевисайда. Для обоснования и расчета этого взаимодействия Г. В. Николаев ввел дополнительно скалярное магнитное поле H* = -divA (А - векторный потенциал магнитного поля).

С учетом этого поля легко разрешается парадокс рельсотронной пушки. Ведь там ускорение снаряда объясняется (и точно расчитывается) силой Лоренца, а вот с силой отдачи, действующей на рельсы, возникает огромный вопрос. На них ведь сила отдачи должна действовать вдоль тока... Впрочем, можно в даном локальном случае на время допустить возможность нарушения закона сохранения импульса... И тогда действительно - силу продольного магнитного взаимодействия можно считать всегда нулевой и скалярное магнитное поле - несуществующим.

Из факта существования продольного магнитного взаимодействия и реальности скалярного магнитного поля вытекает возможность генерации продольных электродинамических волн. Немецкие физики опубликовали 11 лет назад статью в журнале EUROPHYSICS LETTERS
http://s1836.land.ru/cl/nab/nab.htm
В ней исследователи утверждают, что продольные волны они обнаружили. Пока я не встречал публикаций, которые бы отпровергли их результаты.

[Munin]

Biolon в сообщении #742666 писал(а):

Считаете ли Вы научным журналом Deutsche Physik, который издавал в Австрии Стефан Маринов?

К сожалению, Маринов - одиозная фигура.

Biolon в сообщении #742666 писал(а):

Если считаете, то я дам конкретные ссылки на эксперименты по обнаружению продольного магнитного взаимодействия токов.

Если эти эксперименты действительно заслуживают внимания, то о них можно прочитать и в других журналах. Если у вас только один журнал - это сразу настораживает.

-- 02.07.2013 22:45:23 --

Biolon в сообщении #742666 писал(а):

Я согласен с тем, что "...её предсказания выполняются с точностью до 14 знака после запятой!"
Но существование продольного магнитного взаимодействия токовых элементов никак не противоречит известным классическим уравнениям Максвелла-Хевисайда.

Противоречит, дорогой.

[Someone]

Biolon в сообщении #742666 писал(а):

Я согласен с тем, что "...её предсказания выполняются с точностью до 14 знака после запятой!"
Но существование продольного магнитного взаимодействия токовых элементов никак не противоречит

Вы хоть немножко сопоставляйте утверждения, которые делаете. С одной стороны, теория подтверждена с точностью $10^{-14}$, а с другой — вылезает неучтённая сила, наблюдаемая невооружённым глазом. Вы что???

[rustot]

Biolon в сообщении #742666 писал(а):

С учетом этого поля легко разрешается парадокс рельсотронной пушки. Ведь там ускорение снаряда объясняется (и точно расчитывается) силой Лоренца, а вот с силой отдачи, действующей на рельсы, возникает огромный вопрос. На них ведь сила отдачи должна действовать вдоль тока...

а там есть "парадокс"? рассмотрите силы, действовашие пока часть контура - пуля - еще не начала двигаться, удерживаемая защелками, какие силы еще есть в системе, для сохранения ее нулевого импульса и предотвращения безопорного движения вслед за удерживаемой пулей :) вот эти силы и есть силы отдачи при размыкании защелок. никаких парадоксов там нет

[Biolon]

Уважаемый rustot !

Мы такие расчеты конечно делали. И получается такой результат, как на стр. 114-117 в книге:
Г. В. Николаев. «Непротиворечивая электродинамика». Томск. 1997.
http://rutracker.org/forum/viewtopic.php?t=2784760
Там брался для примера прямоугольный контур, моделирующий рельсотронную пушку размером 3 на 0,3 метра. Через него пропускается ток 400 А. Свободный короткий проводник разгонялся (скользящие контакты) с силой (Лоренца) 35 Г (силы). На «рельсы» с источником тока действовала противоположная расчетная сила 0,017 Г (если считать по привычной магнитостатике). Но прежде чем оспаривать этот результат, внимательно прочитайте указанные выше страницы. Если же делать расчеты сил в рельсотроне по концепции Г. В. Николаева, все получается прекрасно, закон сохранения импульса соблюдается за счет действия продольной силы. Точно так же изящно в один шаг объясняется принцип работы униполярного двигателя. Заодно из концепции скалярного магнитного поля, отвечающего за продольную силу Ампера, вытекает механизм генерации электромагнитного импульса при ядерном взрыве и даже обоснование инертной массы заряженной частицы (пусть электрона). По-Николаеву кинетическая энергия электрона (V<<C) точно равна сумме энергий генерируемых частицей двух типов магнитных полей: H = rotA и H* = -divA (А - векторный потенциал).

Уважаемый Munin !

Не буду разубеждать Вас относительно "не\одиозности" фигуры Стефана Маринова. Это был теоретик и экспериментатор уровня Фарадея, Хевисайда и Теслы, предельно честный человек. Не всем он нравился - не золотой червонец, однако. Но его эксперименты по поиску новых эффектов в электродинамике способствуют прогрессу в физике. Он был в науке диссидентом и революционером. Со временем муть осядет и можно будет трезво оценить его наследие. В свою очередь обращаюсь к Вам с вопросом: кто и когда опроверг эксперименты Ампера по обнаружению продольной силы при магнитных взаимодействиях проводников с током? Сигалов в Фергане аналогичные опыты проводил и эффект зафиксировал многократно, хотя и давал ему неверную теоретическую интерпретацию.

Уважаемый GAA !

Я лично знал Околотина, Маринова, Николаева и могу судить о них не по наслышке. Статья Румянцева и Околотина была опубликована тридцать лет назад. Но анализировать ее полезно. Ибо Околотин, повторивший опыт Грано ошибся в интерпретации его результатов. Я через несколько лет встречался с ним в Москве и мы обсуждали эту популярную заметку в журнале "Техника и наука". Я предложил Околотину новый вариант этого опыта. Для этого требовалось взять не заостренный медный цилиндрик, а самый обычный. Но один из торцов требовалось покрыть изолирующим лаком. Околотин провел такой эксперимент. Оказалось, что "медная подлодка" стала плавать в ртути еще быстрее. Хотя в даном случае невозможно было ссылаться на "эффект сливовой косточки". Геометрия концов медного проводника была одинаковой.
В итоге Околотин признал реальность продольной силы Ампера. Но вскоре умер.
Конечно, опыты Грано, Околотина, Сигалова - качественные. Однако, их пока никто не опроверг.

[Munin]

Biolon в сообщении #742788 писал(а):

Не буду разубеждать Вас относительно "не\одиозности" фигуры Стефана Маринова.

А это не моё убеждение. Это широко известный факт. Его эксперименты расходились с результатами других экспериментаторов, и он долго "боролся" против них.

Biolon в сообщении #742788 писал(а):

Но его эксперименты по поиску новых эффектов в электродинамике способствуют прогрессу в физике.

Позвольте судить об этом физике, а не вам. Его эксперименты ни к какому прогрессу не привели.

Biolon в сообщении #742788 писал(а):

Со временем муть осядет и можно будет трезво оценить его наследие.

Вот с чем болтуны не согласны - это с тем, что всё уже осело и всё уже ясно. Полвека прошло! В физике за это время совершено много фундаментальных переворотов, распространились совершенно новые теории и знания. А вам всё мало: "муть не осела". Как раз такие, как вы, эту муть и поднимают, потому что если она осядет, станет слишком очевидно, что все эти ваши кумиры-"диссиденты" - нули без палочки.

К счастью, в науке на эту муть внимания не обращают. Всё, что вам остаётся - гулять по форумам и смущать тех, кто науку знает плохо.

Biolon в сообщении #742788 писал(а):

Я лично знал Околотина, Маринова, Николаева и могу судить о них не по наслышке.

Не вы первый, кому "рукопожатость" застит мозги.

Но дело в том, что неважно, "понаслышке" или "не понаслышке". Эксперимент публикуется так, чтобы любой мог его воспроизвести, так что "не понаслышке" ничем не лучше. А важно, специалист вы или не специалист. Любой выпускник физфака может судить об этих экспериментах лучше вашего. Как бы вам лично ни было это неприятно.

Biolon в сообщении #742788 писал(а):

В итоге Околотин признал реальность продольной силы Ампера. Но вскоре умер.

О, пошёл завиральный приём "перед смертью он раскаялся", который невозможно подтвердить никакими фактами.

-- 03.07.2013 15:26:42 --

Что интересно, Маринов перед смертью как раз получил результаты, опровергавшие его убеждения, и честно их опубликовал (то есть, это факт, который можно проверить).

[rustot]

rustot в сообщении #742715 писал(а):

Там брался для примера прямоугольный контур, моделирующий рельсотронную пушку размером 3 на 0,3 метра. Через него пропускается ток 400 А. Свободный короткий проводник разгонялся (скользящие контакты) с силой (Лоренца) 35 Г (силы). На «рельсы» с источником тока действовала противоположная расчетная сила 0,017 Г

тогда остальные 34.983г действовали на источник магнитного поля. все же тривиально, не рассматривайте систему где пуля уже двигается, рассматривайте где она пока механически зафиксирована, это проще. и все "парадоксы" исчезнут

прямоугольный контур в однородном или центрально симметричном магнитном поле. на противоположные пары стороны действуют равные разрывающие силы. на магнит со стороны этих сторон действует отдача от этих равных сил, компенсирующих друг друга, в итоге на магнит суммарная сила нулевая, поэтому он может быть не связан с пушкой. одну сторону контура отпускаем - на другую закономерная отдача, уже бывшая до отпускания

прямоугольный контур несимметрично расположенный над магнитом, магнит расположили поближе к будущей пуле. в этом случае силы на две стороны неуравновешены, силы отдачи на магнит неуравновешены, магнит стремится уползти к центру контура, контур стремится навстречу подставить свой центр над магнитом. то есть такая система может покоиться только при механической фиксации контура с магнитом в одно целое. итого сила действующая на будущую пулю в малой части уравновешена силой противоположной части контура и в большей части силой действующей на магнит, а уже через него механически на контур. это сила и станет "отдачей" после того как исчезнет компенсирующая со стороны фиксаторов пули.

[Biolon]

Уважаемый rustot !

В Вашем последнем посте -14 длинных строк. И все равно остается сплошной туман.

Вычисление сил, действующих в динамической системе стреляющей рельсотронной пушки по теории Г. В. Николаева занимает две коротких строчки с парой простых формул (правда нужно взять интегралы). Напомнить, что такое "сестра таланта"?

Сэр Munin !

Судя по Вашему последнему посту Вы - человек несправедливый и чем-то озлобленный.
Только сейчас заметил: на этом форуме Вы оставили более 26 тысяч постов...
Мне это напоминает физическую графоманию.
Чем Вы возражаете на теорию продольных магнитных сил Ампера-Николаева?
Чистой публицистикой, замешанной на сплетнях. Ни одной формулы своей не написали, ни одной формулы Г. В. Николаева не опровергли.
Поэтому дискутировать с Вами считаю напрасной тратой времени.
Прежде всего потому, что Вы не понимаете концепции Г. В. Николаева. И - следовательно - конструктивно критиковать ее не способны.
Удачи Вам в борьбе с "лженаукой".

[rustot]

Biolon в сообщении #742963 писал(а):

Вычисление сил, действующих в динамической системе стреляющей рельсотронной пушки по теории Г. В. Николаева занимает две коротких строчки с парой простых формул (правда нужно взять интегралы). Напомнить, что такое "сестра таланта"?

если в системе с балансом сил (часть из которых вы не заметили) добавить еще ПЛЮС эти продольные силы, то система становится разбалансированной и самодвижущейся с нарушением третьего закона ньютона и закона сохранения импульса. поэтому вместе с введением этих сил придется как то обосновать отмену сил действующих на магнит. если на участок проводника с током действует сила со стороны магнитного поля, то ровно такая же сила действует со стороны магнитного поля, создаваемого током в проводнике, на магнит. поэтому прежде чем разбираться в обосновании появления в системе новых сил, нужно как то продемонстрировать их наличие

а земля на китах тоже описывается покороче чем законы гравитации

[Munin]

Biolon в сообщении #742963 писал(а):

Чем Вы возражаете на теорию продольных магнитных сил Ампера-Николаева?
Чистой публицистикой, замешанной на сплетнях.

Нет, классической электродинамикой, и многими миллионами опытов (если не миллиардами), в которых подтверждается она и именно она.

Biolon в сообщении #742963 писал(а):

Поэтому дискутировать с Вами считаю напрасной тратой времени.

О да. Дискуссии с вами никогда и не шло. Вам объясняли элементарные вещи. А если вы после этого решили выбрать упёртое невежество - ваше право. Но с этим форумом оно несовместимо. Рассказывать лженаучные байки здесь не позволят.

-- 03.07.2013 22:54:04 --

Biolon в сообщении #742963 писал(а):

Ни одной формулы своей не написали, ни одной формулы Г. В. Николаева не опровергли.

А, вам формул не хватает? Ну, пожалуйста: $\mathcal{L}=-\tfrac{1}{16\pi}F_{\mu\nu}F^{\mu\nu}-A_\mu j^\mu.$

[svv]

Цитата из книги Г. В. Николаева "Непротиворечивая электродинамика".

Цитата:

Еще более интересные нерешенные проблемы обнаруживаются в классической электродинамике, если к ней, вопреки многочисленным наставлениям, отнестись более критически. Прежде всего, как и в электростатике, в электродинамике магнитные поля в пространстве около движущихся зарядов (или элементов тока) определяются, опять же, по принципу дальнодействия через токи переноса. При этом укоренившиеся в современной электродинамике представления о допустимости использования нефизического принципа дальнодействия отражают собой только кажущееся благополучие в теории электромагнетизма. В действительности же именно по причине повсеместного использования принципа дальнодействия в электродинамике обнаруживаются серьезные трудности и противоречия, прежде всего, в известных математических методах описания законов электромагнетизма. И удивительным при этом является то, что убедиться в этом совсем нетрудно, достаточно в уравнении Максвелла для магнитного поля, например, от элемента тока

$$\operatorname{rot}\mathbf H=\frac 1 C \frac{d\mathbf E}{d t}+\frac{4\pi}C \mathbf j_{\text{п}}\eqno (1)$$

определить пространственную производную $\operatorname{rot}\mathbf H$ левой части уравнения и результаты сопоставить с правой частью этого же уравнения. При этом обнаруживается, что дифференциальная характеристика $\operatorname{rot}\mathbf H(\mathbf r)$ в левой части уравнения, как этого и следовало ожидать, сопоставляется только с точкой наблюдения $\mathbf r$, между тем как фигурирующая в правой части уравнения (1) плотность тока переноса $\mathbf j_{\text{п}}(\mathbf r')$ относится заведомо не к этой же точке наблюдения $\mathbf r$. Другими словами, если задаться заведомо известным значением напряженности магнитного поля $\mathbf H(\mathbf r)$ в точке наблюдения $\mathbf r$, то из дифференцирования левой части уравнения (1) легко установить, что действительная запись правой части этого уравнения должна иметь вид

$$\operatorname{rot}\mathbf H(\mathbf r)=\frac{4\pi}C \mathbf j_{\text{см}}(\mathbf r)+\frac{4\pi}C \mathbf j^{\text{п}}_{\text{см}}(\mathbf r),\eqno (2)$$

где первый член справа

$$\mathbf j_{\text{см}}(\mathbf r)=\frac 1 {4\pi}\frac{d\mathbf E(\mathbf r)}{d t},\eqno (3)$$

как и в (1), определяет собой вектор плотности обычного тока смещения в точке наблюдения $\mathbf r$. Между тем как второй член справа в записи (2) определяет собой уже не вектор плотности тока переноса $\mathbf j^{\text{п}}(\mathbf r')$ в точке $\mathbf r'$ нахождения токового элемента, как это представлено в (1), а вектор плотности обратного тока смещения $\mathbf j^{\text{п}}{}_{\text{см}}(\mathbf r)$, опять же, в точке наблюдения $\mathbf r$. Из (2) видно, что корректная запись дифференциального уравнения для точки наблюдения $\mathbf r$, в свою очередь, в полной мере отражает собой и физический принцип близкодействия, т.е. магнитное поле $\mathbf H(\mathbf r)$ в точке наблюдения $\mathbf r$ определяется только токами смещения $\mathbf j_{\text{см}}(\mathbf r)$ и $\mathbf j^{\text{п}}{}_{\text{см}}(\mathbf r)$ в этой же точке. Отличия в записи второго члена в уравнениях (1) и (2) кажутся незначительными, однако в действительности эти отличия как раз и определяют существенную ограниченность и противоречивость известной записи уравнения (1).

[Sergey K]

Biolon писал(а):

Чем Вы возражаете на теорию продольных магнитных сил Ампера-Николаева?

интересно, как вы объясните отсутствие проявлений скалярного поля в тех же электроламповых приборах? не всплывает почему-то