Что такое поле?

[npduel]

Не разработанная пока никем модель непосредственного взаимодействия электронов, для определённости будем её называть моделью Фарадея, может оказаться интересной не тем, что она представляет собой другое описание полевой модели Максвелла, как это предлагал Френкель; а тем, что она сможет ответить на вопрос: есть ли в природе другие варианты взаимодействия между электронами, кроме описываемых уравнениями Максвелла и Дирака?
Например, если каким-то способом индуцировать периодические колебания половины электронов равновесного их ансамбля, а вторую половину заставить противофазно колебаться с той же частотой, то плотности заряда и тока ансамбля останутся неизменными. В соответствии с уравнениям Максвелла, так сформированный ансамбль электронов не будет излучать переменное электромагнитное поле, поэтому не окажет воздействия на другие ансамбли электронов. Если же существуют не учитываемые уравнениями Максвелла взаимодействия электронов, то в другом равновесном их ансамбле появятся не наблюдаемые обычными методами противофазные колебания полуансамблей. Не исключены и другие, пока не обнаруженные, взаимодействия электронов.

[Munin]

npduel в сообщении #763991 писал(а):

Не разработанная пока никем модель непосредственного взаимодействия электронов...

Это та, которая разработана Фейнманом и Уилером (а до него Шварцшильдом, Тетродом и Фоккером)?

npduel в сообщении #763991 писал(а):

Например, если каким-то способом индуцировать периодические колебания половины электронов равновесного их ансамбля...

Простите, а что такое равновесный ансамбль электронов? Это то, что нарушает теорему Ирншоу?

npduel в сообщении #763991 писал(а):

В соответствии с уравнениям Максвелла, так сформированный ансамбль электронов не будет излучать переменное электромагнитное поле

Вау... что-то нарушено в этом выводе.

Может быть, вы запамятовали, почему классическая физика не рассматривала модели атома как статической системы электрических зарядов?

npduel в сообщении #763991 писал(а):

Не исключены и другие, пока не обнаруженные, взаимодействия электронов.

О да, уж с чем физика 20 века не справилась, так это перебрать взаимодействия, в которых участвуют электроны

[npduel]

Прошу меня извинить за небрежные формулировки. Дело в том, что профессионально я занимаюсь электромагнитными взаимодействиями, поэтому не догадался уточнить, что в сообщении #763991 везде имеются в виду электромагнитные взаимодействия.

[Munin]

А в моём ответе везде тоже.

А в каком именно смысле вы профессионально занимаетесь электромагнитными взаимодействиями?

[VladimirKalitvianski]

npduel в сообщении #763991 писал(а):

Например, если каким-то способом индуцировать периодические колебания половины электронов равновесного их ансамбля, а вторую половину заставить противофазно колебаться с той же частотой, то плотности заряда и тока ансамбля останутся неизменными. В соответствии с уравнениям Максвелла, так сформированный ансамбль электронов не будет излучать переменное электромагнитное поле, поэтому не окажет воздействия на другие ансамбли электронов.

В проводе без тока или в плазме электроны в среднем покоятся, но можно мысленно разделить их на те, которые в среднем летят вправо, и те, которые в среднем летят влево. И точно, такая плазма не излучает ничего макроскопического, только тепловое излучение, которое можно рассматривать, как излучение за счет флуктуаций плотности заряда и тока. А еще кольцевой провод с током - там положительные и отрицательные заряды движутся друг относительно друга и не излучают опять-таки ничего, кроме теплового излучения. Всё это уже описанно.

[npduel]

VladimirKalitvianski в сообщении #764056 писал(а):

В проводе без тока или в плазме электроны в среднем покоятся, но можно мысленно разделить их на те, которые в среднем летят вправо, и те, которые в среднем летят влево. И точно, такая плазма не излучает ничего макроскопического, только тепловое излучение, которое можно рассматривать, как излучение за счет флуктуаций плотности заряда и тока. А еще кольцевой провод с током - там положительные и отрицательные заряды движутся друг относительно друга и не излучают опять-таки ничего, кроме теплового излучения. Всё это уже описанно.

Я предлагал посетителям форума подумать о том, что ещё не исследовано экспериментально. В рассмотренных Вами примерах трудно выделить и иссследовать неизвестное. Рассмотрите лучше такой вариант. Равновесный ансамбль электронов не мысленно, а физически непреложно соблюдающимся принципом Паули, делится на два равных подансамбля со спином "вверх" и "вниз". Воздействуйте на сумму подансамблей единым переменным магнитным полем таким, чтобы они колебались в противофазе. Максвелловские волны при этом явно не будут излучаться, а обменное взаимодействие этих электронов с "посторонними" электронами уравнения Максвелла не учитывают. Уверяю Вас, никто таких экспериментов не проводил. Да и мало ли каких экспериментов мы ещё не делали?

[VladimirKalitvianski]

npduel в сообщении #764061 писал(а):

Уверяю Вас, никто таких экспериментов не проводил. Да и мало ли каких экспериментов мы ещё не делали?

А ядерный магнитный резонанс? Это из Вашей оперы. Я думаю, что проводили и с электронами тоже. Физика твердого тела очень хорошо финансируется. Там каждый эффект стараются коммерциализировать.

[Munin]

npduel в сообщении #764061 писал(а):

Равновесный ансамбль электронов не мысленно, а физически непреложно соблюдающимся принципом Паули, делится на два равных подансамбля со спином "вверх" и "вниз". Воздействуйте на сумму подансамблей единым переменным магнитным полем таким, чтобы они колебались в противофазе. Максвелловские волны при этом явно не будут излучаться, а обменное взаимодействие этих электронов с "посторонними" электронами уравнения Максвелла не учитывают.

А что должно получаться?

[npduel]

npduel в сообщении #763991 писал(а):

Не разработанная пока никем модель непосредственного взаимодействия электронов, для определённости будем её называть моделью Фарадея, может оказаться интересной не тем, что она представляет собой другое описание полевой модели Максвелла, как это предлагал Френкель; а тем, что она сможет ответить на вопрос: есть ли в природе другие варианты взаимодействия между электронами, кроме описываемых уравнениями Максвелла и Дирака?

Модель Фарадея, если на её основе будет кем-то разработана продуктивная теория непосредственного электромагнитного взаимодействия частиц, позволит, кроме учёта переменных кулоновского и спин-спинового взаимодействий, конструктивно ввести в теорию стохастику. Непосредственно взаимодействующие вещественные заряженные частицы смогут обменяться энергией, импульсом и моментом в том и только в том случае, если их волны де Бройля хотя бы на короткое время создали единую пространственно-волновую систему синхронных колебаний. В виду независимости волновых процессов независимых частиц, такие системы из синхронных удалённых пар могут возникнуть лишь случайно.
В.Гейзенберг утверждал, что в интерпретации квантовой теории:"Наиболее важным было введение вероятности в качестве нового вида "объективной" физической реальности. Это понятие... является в известном смысле превращением старого понятия "потенция" из качественного понятия в количественное". Конечно, Гейзенберг знал, что в материальной природе вполне объективно (без кавычек) наблюдаются разного рода случайные колебания и шумы, а не вероятности. Он имел в виду, что известные случайные процессы в материальной природе основаны на известных физических законах. В квантовой же теории, по крайней мере в её копенгагенской трактовке, впервые введена вероятность тех или иных событий, которая не порождена каким-либо известным либо хотя бы познаваемым процессом, происходящим в материальной природе.
Неприятие такого неконструктивного подхода спровоцировало известное восклицание А.Эйнштейна:"Бог не играет в кости!". Впрочем, сам Эйнштейн в трактовке вероятностей случайных событий занял не менее неконструктивную позицию, так как полагал, что, когда будут обнаружены пока неизвестные "скрытые параметры", то изменения материи можно будет описывать и предсказывать вполне детерминировано. Это убеждение Эйнштейна достойно удивления, поскольку в его время статистические методы с успехом применялись в термодинамике, в развитой Дж. Релеем теории рассеяния света на тепловых флуктуациях показателя преломления воздуха и в других отраслях физики. Эйнштейну и другим противникам копенгагенской интерпретации квантовой теории следовало не со случайностью квантовых явлений бороться, а нужно было искать материальные механизмы, лежащие в основе этой случайности.

[Munin]

Ответьте, пожалуйста, на вопрос:

Munin в сообщении #764017 писал(а):

А в каком именно смысле вы профессионально занимаетесь электромагнитными взаимодействиями?

[npduel]

npduel в сообщении #760149 писал(а):

Своё отрицание существования в природе электричесого поля Фейнман в процитированных ранее мною словах основывал на аргументе, нарушающем закон достаточного основания. Такую же логическую ошибку совершил бы биолог, утверждающий, что королевская кобра не ядовита, поскольку она не получает отравления при поедании отравленной ею жертвы. Фейнман не учёл, что как против ядов есть антидоты, так против самодействия могут быть компенсирующие самодействие поля.

Интересная тема уже который раз зависает после мертвящих постов нетворческих людей. Попробую ещё раз простимулировать возрождение творческого обсуждения логической погрешности Фейнмана. В процитированном тексте я специально не рассказывал о механизме самокомпенсации электрического поля электрона, надеясь на появление хотя бы вопросов. Не дождался.
Г.Бете в книге "Квантовая механика" (1965, С.74) писал:"Электрон не действует сам на себя (кулоновский и обменный члены взаимно уничтожаются". Приближение Хартри-Фока, в котором используется упомянутый метод "взаимного уничтожения" членов, не доведен до вида нулевой суммы двух полей. Но физическая суть самокомпенсации полей электрона состоит именно в этом: электрон порождает два электростатических поля - кулоновское и спиновое. Спиновое электростатическое поле имеет знак, противоположный знаку кулоновского поля и равно ему по величине. Согласно модели Гейзенберга спиновое поле действует только в пределах волновой функции электрона (скорее всего, оно очень быстро затухает за её пределами, так как "природа не терпит скачков"), поэтому оно компенсирует действие кулоновского поля электрона на самого себя, но не компенсирует действие этого поля за пределами волновой функции.

[VladimirKalitvianski]

npduel в сообщении #770455 писал(а):

Но физическая суть самокомпенсации полей электрона состоит именно в этом: электрон порождает два электростатических поля - кулоновское и спиновое. Спиновое электростатическое поле имеет знак, противоположный знаку кулоновского поля и равно ему по величине.

Какое направление имеет собственное электрическое поле в точке нахождения электрона? Куда оно действует? Также и про "спиновое поле". Кстати, есть заряженные бозоны, типа $\pi^\pm$, у которых нет спина.

[Munin]

npduel в сообщении #770455 писал(а):

Но физическая суть самокомпенсации полей электрона состоит именно в этом: электрон порождает два электростатических поля - кулоновское и спиновое.

А нельзя ли формулку для второго?

А то такие вещи физики искали-искали в экспериментах, и не нашли. А шарлатаны-торсионщики ими как раз торгуют...

[npduel]

npduel в сообщении #770455 писал(а):

Приближение Хартри-Фока, в котором используется упомянутый метод "взаимного уничтожения" членов, не доведен до вида нулевой суммы двух полей. Но физическая суть самокомпенсации полей электрона состоит именно в этом: электрон порождает два электростатических поля - кулоновское и спиновое.

Из-за возможных недоразумений считаю нужным повторить и "разжевать" то, что писал в предыдукщем сообщении. В нём рассказано, что в известном приближении Хартри-Фока осуществляется компенсация собственного кулоновского поля электрона гейзенберговской моделью обменного взаимодействия. Никаких новых идей в том сообщении не высказывалось. Электростатическая природа обменного взаимодействия тоже хорошо известна. В Физической энциклопедии об этом написано так:"...квантовая теория даёт физическую интерпретацию электростатического происхождения обменного параметра..."(т.3, С.373).
Для этой темы сам по себе эффект самокомпенсации электрического поля электрона является оффтопиком, но осуществлённая В.А.Фоком компенсация вклада в самосогласованное поле для этой темы интересна тем, что у него кулоновское взаимодействие описывается как поле, а обменное взаимодействие - как непосредственное взаимодействие волновых функций. Это лишний раз подтверждает справедливость тезиса, который я здесь уже не раз высказывал - электромагнитное взаимодействие можно описывать при посредстве поля, а можно и без него.

[Munin]

npduel в сообщении #770636 писал(а):

В нём рассказано, что в известном приближении Хартри-Фока осуществляется компенсация собственного кулоновского поля электрона гейзенберговской моделью обменного взаимодействия.

А нельзя ли это формулами всё-таки проиллюстрировать? Потому что мне, например, приближение Хартри-Фока, видимо, известно в другом варианте.

npduel в сообщении #770636 писал(а):

В Физической энциклопедии об этом написано так:"...квантовая теория даёт физическую интерпретацию электростатического происхождения обменного параметра..."(т.3, С.373).

Надо читать Физическую Энциклопедию повнимательнее, там есть две отдельные статьи "Обменное взаимодействие" и "Обменное взаимодействие в магнетизме", которую вы и цитируете. То, что там написано про магнетизм, не относится к обменному взаимодействию в целом.