Paradoksy nauki: ELEKTROMAGNETYZM do poprawki czyli gdzie tkwi błąd w teorii Maxwella

"Bardzo ważną rzeczą w nauce jest nie tyle uzyskiwanie nowych faktów, co odkrywanie nowego sposobu myślenia o nich." - William Lawrence Bragg.

"Każdy inteligentny głupiec potrafi uczynić rzeczy większymi i bardziej skomplikowanymi (...). Potrzeba odrobiny geniuszu i wiele odwagi, aby posunąć się w przeciwnym kierunku." - Albert Einstein.

"W nauce próbuje się mówić do ludzi w taki sposób, żeby każdy mógł zrozumieć coś, czego wcześniej nie wiedział. W poezji jest dokładnie na odwrót." - Paul Dirac.

Trzy powyższe cytaty pochodzą z książki "50 teorii fizyki które powinieneś znać" Joanne Baker.

"Niesztuka COŚ wymyśleć, sztuką jest wymyśleć coś co jest zgodne z rzeczywistością." - Kasjopejanin

"Diabeł tkwi w szczegółach a ja te szczegóły znam." - Kasjopejanin

"Rozumieć znaczy wiedzieć dlaczego." - Kasjopejanin

Przymierzałem się do napisania niniejszej notki kilkakrotnie w trosce aby nie przesadzić z krytyką, wylewając dziecko wraz z kąpielą. Trochę to trwało lecz nie żałuję minionego czasu, gdyż udało mi się ustalić jak się rzeczy mają w kwestii pól elektrycznego i magnetycznego oraz ich interakcji, czyli dojść (jak mniemam) do prawdy. Będzie to zarazem krytyka teorii elektromagnetyzmu autorstwa Jamesa Clerka Maxwella, zgodnie z powyższym tytułem notki. Krytyka wzięła się stąd, że mam zupełnie inny pogląd na temat rozchodzenia się fal elektromagnetycznych stojący w sprzeczności z powszechnie uznanym przez świat naukowy, a będący głównie schedą po Maxwellu.

Celem niniejszej notki jest wykazanie, że równania dotyczące elektromagnetyzmu wyprowadzone przez Jamesa Clerka Maxwella są co najmniej wątpliwe, a wnioski dotyczące natury fal elektromagnetycznych, które zostały wyciągnięte przez Maxwella na podstawie jego równań opisujących zachowanie i zależności pól elektrycznych i magnetycznych, są całkowicie odmienne i sprzeczne z ustaleniami zawartymi w mojej NTW. Poniżej postaram się odpowiedzieć dlaczego tak myślę i przedstawić tok swojego rozumowania.

OPIS I ANALIZA PROBLEMU

Jak powszechnie wiadomo, fale elekromagnetyczne są rozchodzącym się ze stałą prędkością zaburzeniem przeplatających się pól: elektrycznego i magnetycznego. Moje dociekania w tym zakresie przeczą tej teorii, więc słynne równania elektromagnetyzmu opisujące zachowania i wzajemne zależności wymienionych pól (z których tak dumny jest świat nauki) nie mogą być poprawne, skoro na ich podstawie powstała teoria rozchodzenia się fal elektromagnetycznych. Co prawda teoria moja nie została jeszcze potwierdzona przeze mnie doświadczalnie (lecz częściowo potwierdzona przez astronomów) i może się okazać błędna, zdecydowałem się jednak o niej napisać, ze szczególnym uwzględnieniem różnic między nimi, ponieważ wiele powiązanych ze sobą faktów tej teorii wskazuje na jej poprawność. Najważniejsze jest znalezienie przyczyn będących źródłem danego zjawiska, dojście do prawidłowych podstaw nim rządzących.

Wielu fizyków, jak choćby wielki Newton, poprzestawali na pobieżnym opisie (przeważnie w postaci reguł matematycznych) danego zjawiska bez głębszego wnikania w podstawy i przyczyny, zadowalając się odpowiedzią na pytanie "Jak" a nie "Dlaczego". Moim skromnym zdaniem robiąc w ten sposób popełniają poważny błąd. Nie trzeba się przy tym bać stawiania ryzykownych hipotez i budowania modeli zjawisk, począwszy od opisów najdrobniejszych elementów otaczającego nas świata jak atomy, a skończywszy na największych jak choćby Wszechświat, ponieważ w końcu i tak w wyniku rozwoju nauki stosującej gęste sito zgodności doświadczalnej z teorią zostanie odsiana "Prawda" od "błędów plew".

Wracając po tej krótkiej dygresji na temat metodologii fizyki do tematu, mamy taką oto sytuację, że pola elektryczne i magnetyczne są opisywane jako byty o nieznanej strukturze przenoszące przez próżnię bez pośrednictwa oddziaływania na odległość, przy czym ich źródłem są różnoimienne ładunki elektryczne, także o nieznanej strukturze. Nie będę wchodził w szczegóły dotyczące podstaw elektrodynamiki zakładając podstawową wiedzę o niej u czytelników (przedstawioną w wielu miejscach, jak choćby TUTAJ), wspomnę tylko, że zgodnie z równaniami elektrodynamiki Maxwella (które powstały jako uogólnienie teoretyczne doświadczeń Faradaya oraz zostały rzekomo potwierdzone doświadczalnie przez Hertza), na których jak nadmieniłem oparta jest współczesna wiedza na ten temat, mówią one między innymi i w uproszczeniu, że zmianom jednego pola towarzyszy powstanie drugiego pola i vice versa. Powstawanie fal elektromagnetycznych polega z kolei na generowaniu zmiennych pól elektrycznych przez drgające elektrony, czemu towarzyszą oczywiście zmiany pola magnetycznego, a zmiany pola magnetycznego powodują powstanie zmiennego pola elektrycznego i tak dalej, i w ten sposób rozchodzą się fale elektromagnetyczne. Tak jednak być nie może i spróbuję to uzasadnić. Zgadzam się z drugim członem równań mówiącym o powstawaniu stałego (bądź zmiennego) pola magnetycznego w wyniku przepływu stałego (bądź zmiennego) prądu elektrycznego. Nie zgadzam się natomiast z pierwszym członem równań Maxwella mówiącym o powstawaniu pola elektrycznego poprzez zmienne pole magnetyczne. Wszystko sprowadza się do źródeł powstawania pól i ich natury oraz polega nie na interakcji samych pól, lecz na interakcji pól z elektronami (w ogólności z ładunkami). Z moich rozważań wynika mianowicie, że pole elektryczne będące czterowymiarowym wirem substancji przestrzennej, powstające w obecności niezrównoważonych ładunków elektrycznych, posiada wektor momentu bezwładności elektrycznej (jeśli znajduje się w spoczynku względem układu odniesienia) prostopadły do "płaszczyzny" trójwymiarowej przestrzeni. Jeśli takie pole się porusza, jak w przypadku prądu elektrycznego, powstaje pole magnetyczne będące z kolei dipolowym wirem trójwymiarowym, którego źródłem jest składowa przestrzenna wektora momentu bezwładności pola elektrycznego. Pole magnetyczne nie zależy jednakże tylko od pola elektrycznego i może powstać także gdy ładunki są zrównoważone, lecz wtedy część ładunków musi mieć zgodny kierunek zrzutowanej na 3-wymiarową przestrzeń składową wektora momentu bezwładności elektrycznej (jak to się dzieje w przypadku magnesu trwałego). Pochodzi ono wtedy od elektronów walencyjnych których orbity bądź osie obrotów (bo nie wiem czy się one obracają wokół jądra czy są nieruchome) są odchylone w pewnym stałym kierunku w stosunku do pozostałych elektronów w atomach np. żelaza. Współcześni fizycy (jak choćby Feynman) tłumaczą powstawanie pola magnetycznego istnieniem niesparowanego spinu elektronów w ferromagnetykach, lecz taka koncepcja nie jest mi potrzebna, a ponadto spin jako dodatkowa (trójwymiarowa) oś wirowania wydaje mi się niemożliwa (chyba że możliwe są dwie niezależne stałe osie obrotów w przypadku obiektów czterowymiarowych). Nawiasem mówiąc słynne doświadczenie Sterna-Gerlacha z rozpraszaniem wiązki atomów srebra w niejednorodnym polu magnetycznym wcale nie dowodzi istnienia spinu atomu tylko jest dowodem tego, że obojętny elektrycznie atom ma niezerową składową przestrzenną pola elektrycznego B co powoduje, że zachowuje się jak maleńki magnes (dipol magnetyczny) i stąd wynika dyspersja wiązki (patrz ostatni rysunek poniżej). Tak więc można powiedzieć uogólniając, że pole magnetyczne jest 3-wymiarową składową przestrzenną 4-wymiarowego pola elektrycznego (traktowanych jako wiry substancji przestrzennej) ujawniającą się w pewnych szczególnych przypadkach (np. w przypadku prądu elektrycznego) lub po prostu samym 3-wymiarowym wirem (jak w przypadku magnesu trwałego).

Zamiast błędnego prawa indukcji elektromagnetycznej Faradaya proponuję uznać, że pole magnetyczne oddziałuje na poruszające się ładunki (lub odwrotnie - zmienne pole na spoczywające ładunki) w sposób określony wzorem na siłę Lorentza. Skąd się ta siła bierze i dlaczego nie działa na spoczywające ładunki w stałym polu oraz nie działa gdy ładunki poruszają się wzdłuż linii sił pola? Otóż odpowiedź wydaje się oczywista jeśli przyjmiemy wirową naturę ładunków. Będzie to wtedy skutek działania siły działającej na oś obracającego się ciała znajdującego się w polu siłowym, którego oś obrotu nie pokrywa się z wektorem pola sił (tak jak to się dzieje w przypadku obracającego się koła rowerowego w polu sił grawitacyjnych podpartego z jednej strony poziomej osi - rolę grawitacji spełnia wtedy pole magnetyczne, a koła - wirujący ładunek). Pole magnetyczne nie "rozpoznaje" czyli nie działa na spoczywający elektron, bo elektron nie posiada wtedy 3-wymiarowej składowej przestrzennej na którą mogłoby podziałać, natomiast nie działa na elektron poruszający się wzdłuż linii sił - bo jego 3-wymiarowa składowa przestrzenna jest wtedy ustawiona równolegle do linii sił pola. Największym bowiem moim odkryciem jest fakt, że cząstki elementarne poruszają się w 4-wymiarowej czasoprzestrzeni zawsze wzdłuż swoich osi obrotów.

WNIOSKI

Zgrabne modele matematyczne lub komputerowe, w przeciwieństwie do poprawnych modeli fizycznych, o ile nie są kompletne i nie uwzględniają wszystkich danych obserwacyjnych, są niepoprawne i mogą prowadzić na manowce.

W niniejszej notce dałem kolejny przykład tego zadziwiającego zjawiska w postaci tzw. praw elektromagnetyzmu Jamesa Clerka Maxwella. Przedstawię je w postaci znanych powszechnie równań różniczkowych wiążących pola elektryczne i magnetyczne.

Ze wzorów tych wynika także ponoć teoria rozchodzenia się fal elektromagnetycznych, która moim zdaniem jest błędna. Błędny jest także pierwszy z przedstawionych tu wzorów

 (zaznaczony na czerwono), co postaram się udowodnić w dalszej części.

Nie twierdzę że nie istnieje wirowe pole elektryczne, ale nie powstaje ono w ten sposób. Twierdzę mianowicie, że zmiany pola magnetycznego nie mogą prowadzić do powstania pola elektrycznego, a to dlatego że nie odbywają się w czwartym wymiarze tylko w trzecim. Według przyjętej przeze mnie w NTW teorii oddziaływań elektromagnetycznych, potwierdzonej zresztą przez trzecie prawo Maxwella, źródłem pola elektrycznego są niezrównoważone ładunki elektryczne (dodatnie lub ujemne). Jeśli przyjmiemy taką definicję pola elektrycznego, wtedy żadna zmiana pola magnetycznego nie spowoduje powstania ładunków

elektrycznych w obszarze objętym tymi zmianami, a jedynie spowoduje powstanie siły oddziałującej na te ładunki zwanej siłą Lorentza. Siła ta, jak wiadomo, jest prostopadła do kierunku ruchu ładunku oraz kierunku pola magnetycznego, zgodnie z poniższym wzorem:

powodując np. zakrzywienie toru ruchu swobodnego elektronu wokół linii sił pola magnetycznego lub przepływ prądu elektrycznego w przewodniku.

 Siła ta przypomina, nieprzypadkowo zresztą, siłę jaka działa na obracające się w polu grawitacyjnym koło rowerowe lub bączka. W obu bowiem przypadkach mamy do czynienia wg NTW z obracającymi się obiektami w polu sił usiłujących zmienić kierunek osi obrotu, przy czym w przypadku ładunków rolę pola grawitacyjnego odgrywa pole magnetyczne. Elektrony i protony są wg NTW wirami w czterowymiarowym płynnym ośrodku wypełniającym czasoprzestrzeń, niesionymi na fali powstałej w Wielkim Wybuchu. Mówiąc o polach elektrycznym i magnetycznym należy mieć na myśli wypadkowe sumaryczne wiry powstałe w wyniku zsumowania się składowych wirów-ładunków jednostkowych. Fizycznym reprezentantem wiru jest jego moment bezwładności elektrycznej (w odróżnieniu od momentu bezwładności grawitacyjnej gdyż elektrony nie posiadają masy). Pole elektryczne i pole magnetyczne tworzą dwa odrębne typy wirów. Pole elektryczne tworzy wir czterowymiarowy a pole magnetyczne - wir trójwymiarowy. Oba typy wirów, czyli pól, nie oddziałują nawzajem na siebie dopóki są względem siebie nieruchome. Odpowiada to sytuacji gdy wektory ich momentów bezwładności są do siebie prostopadłe. Jednak gdy trójwymiarowa składowa przestrzenna pola elektrycznego jest niezerowa wówczas ujawnia się jego magnetyczna natura i wchodzi ono w interakcję z polem magnetycznym.

Na zakończenie tej krótkiej krytyki współczesnej teorii elektromagnetyzmu należy jedynie wyrazić ubolewanie, że ten wielki uczony jakim był James Clerk Maxwell nie rozwinął swojej mechanistycznej teorii wirowej elektromagnetyzmu, którą w ostateczności zarzucił wycofując się z interpretowania i budowania hipotez oraz modeli zjawisk tkwiących u jej podstaw. Doszedłby być może wtedy do tych samych wniosków do których i ja doszedłem. Podsumowując:

• Pole elektryczne jest 4-wymiarowym wirowym polem siłowym będącym sumą wektorową ładunków jednostkowych (które są czterowymiarowymi wirami substancji przestrzennej) zawartych w pewnej objętości przestrzeni.

• Pole magnetyczne jest 3-wymiarowym wirowym polem dipolowym będącym sumą wektorową 3-wymiarowych składowych przestrzennych ładunków jednostkowych (które są czterowymiarowymi wirami substancji przestrzennej) zawartych w pewnej objętości przestrzeni.

• Pole magnetyczne działa na ładunki zawarte w tym polu jedynie wtedy, gdy ładunki owe posiadają niezerową 3-wymiarową składową 4-wymiarowego wektora pola elektrycznego ustawioną nierównolegle do linii sił tego pola, lub gdy pole to porusza się względem spoczywającego ładunku nierównolegle do linii sił tego pola (co jest równoznaczne z poprzednim).

• Ogólnie mówiąc pole elektryczne jest przejawem 4-wymiarowego ruchu (obrotowego lub nie) płynnego tworzywa czasoprzestrzennego (a więc poprzecznego do "płaszczyzny 3-wymiarowej przestrzeni" i dlatego dla niej "niewidocznego" lecz w niej "odczuwalnego"), natomiast pole magnetyczne jest przejawem tego samego ruchu (obrotowego lub nie) lecz w "płaszczyźnie" 3-wymiarowej przestrzeni. Rządzą więc nimi prawa 4-wymiarowej hydrodynamiki ośrodków ciągłych.

• Rozchodzenie się fal elektromagnetycznych odbywa się w zupełnie inny sposób niż opisuje to współczesna nauka i nie ma nic wspólnego z polami elektrycznym i magnetycznym (poza tym że odbywa się także w 4-wymiarowym ośrodku).

Ze względu na dobro śledztwa nie mogę niestety na razie ujawnić szczegółów.

Według mojej oceny przedstawiona przez Maxwella teoria powstania i rozchodzenia się fal elektromagnetycznych (podobnie jak Szczególna Teoria Względności Einsteina) jest co najmniej uproszczona i niezgodna z rzeczywistością, a to oznacza że jest błędna.

Na zakończenie chciałbym zaznaczyć z dużym naciskiem, że moim celem nie jest deprecjonowanie czy podważanie osiągnięć jakichkolwiek uczonych (których szanuję i podziwiam za ich osiągnięcia) lecz jedynie wskazanie i naprawienie błędów jakie moim zdaniem popełnili. Chcę jednocześnie zapewnić, że gdyby nie praca owych uczonych moja teoria NTW nigdy by nie powstała.

PODSUMOWANIE

Jak wynika z powyższego, zmiany pola magnetycznego w pewnym obszarze (np. w próżni) nie tworzą wirowego pola elektrycznego, a jedynie powodują poruszanie się niezrównoważonych ładunków znajdujących się w obszarze jego oddziaływania i to dopiero jest źródłem zmian pola elektrycznego.

W historii odkrywania istoty fal elektromagnetycznych chciałbym jeszcze zwrócić uwagę na jeszcze jeden problem.

Chodzi o wzór na prędkość światła:

Otóż w polskiej Wikipedii (patrz: Równanie fali elektromagnetycznej ) znajduje się informacja, że stałą przenikalności elektrycznej w próżni ε0 wyliczono a nie zmierzono jak stałą przenikalności magnetycznej w próżni μ0. Oznacza to przyznanie się do manipulacji stałymi we wzorze na prędkość światła tak, aby uwiarygodnić ten wzór i aby liczby się zgadzały. Według mnie jest to dowód na naginanie teorii do faktów, co zdarza się wcale nie tak rzadko (patrz: Szczególna Teoria Względności - np. soczewkowanie grawitacyjne, przekraczanie przez obiekty astronomiczne i cząsteczki prędkości światła).

Teoria NTW nie tylko podaje w wątpliwość powyższe wyprowadzenie prędkości światła, ale tłumaczy także prawdziwe przyczyny tej prędkości oraz jej stałości we wszystkich układach odniesienia. A co najważniejsze, nareszcie wyjaśnia największą tajemnicę związaną ze światłem czyli dualizm korpuskularno-falowy, wiążąc tym samym fizykę kwantowa z fizyką klasyczną.

Tłumacząc elementy mechaniki kwantowej fizyką klasyczną tworzy nową fizykę światła, eliminując i zastępując jednocześnie współczesną Szczególną Teorię Względności nową czterowymiarową fizyką falową światła.

ILUSTRACJE I WZORY

Fale elektromagnetyczne tak nie wyglądają

Zielona strzałka obrazuje sumaryczny wektor wirowego stałego pola elektrycznego (pola elektrostatycznego)

Rozkład pól elektrycznego i magnetycznego poruszających się ładunków ujemnych (np. prądu elektrycznego)

Rozmieszczenie pól w magnesie trwałym (pola elektryczne ładunków dodatnich i ujemnych się redukują, pola magnetyczne tych ładunków sumują się)

Pola elektryczne i magnetyczne na ilustracjach należy traktować jako wypadkową sumę momentów bezwładności elektrycznej ładunków jednostkowych, podobnie jak to się ma w przypadku np. wyliczania punktu środka masy grupy ciał w danej objętości przestrzeni. Dla uproszczenia przekazu układ współrzędnych został celowo zredukowany do jednego wymiaru przestrzeni.

Moment bezwładności elektrycznej elektronu i protonu równy jest ich ładunkom:

Qe = e = ΩexRe

Qp = p = ΩpxRp

gdzie:

Qe, Qp to ładunek elektronu i protonu

Ωe, Ωp to prędkość kątowa elektronu i protonu

Re, Rp to promień elektronu i protonu

Ponieważ ΩexRe = -ΩpxRp

to ΩexRe + ΩpxRp = 0

czyli ich ładunki (momenty bezwładności elektrycznej) znoszą się nawzajem redukując się do zera.

Jeśli przyjmiemy, że suma ładunków jest równoważna sumie momentów bezwładności elektrycznej to możemy napisać: 

ΣQn = ΣLn(R,T) = ΣLn(R) + ΣLn(T) 

gdzie Ln(R,T) to moment bezwładności elektrycznej n-tego elementu rozbity na składową przestrzenną i czasową a R to współrzędne przestrzenne x,y,z. 

Wtedy definicję pola elektrycznego i magnetycznego można zapisać jako: 

E <==> ΣLn(T)<>0

B <==> ΣLn(R)<>0 

czyli pole E istnieje gdy suma składowych czasowych momentów bezwładności elektrycznej ładunków ma niezerową wartość, a pole B istnieje gdy suma składowych przestrzennych momentów bezwładności elektrycznej ładunków ma niezerową wartość.