Приключения инженера - Страница 86

принято называть классическим радиусом электрона». Здесь с = 3.10 см/с = 3.10 м/с есть скорость света.

Ну что ж, это все-таки лучше, чем ничего! Автору не понравился знак «я», что означает «примерно», и он, то есть я, подсчитал «классический» радиус электрона в системе СГСЭ. Он получился равным rо = 2,8. 10 см.

Но автор всю жизнь работает в системе СИ, поэтому решил рассчитать тот же радиус по той же формуле в этой системе единиц. Однако, подставив в эту формулу все указанные данные, автор получил совсем другую величину:

Полученное значение и близко не лежало рядом с тем, что было получено в системе единиц СГСЭ. Тогда автор, свято уверовавший в изобретенную им самим систему МКС для электромагнитных величин, решил проверить размерности всех упомянутых в формуле величин в этой системе. Заряд в системе МКС имеет размерность кг. с, следовательно, все размерности в формуле составят:

что сильно отличается от размерности длины, исчисляемой в метрах, которая должна была бы быть.

Автор в панике даже чуть было не решил, что придуманная им система МКС для электромагнетизма никуда не годится, но, овладев собой, подумал, что и полученная в системе МКСА величина для радиуса электрона тоже, вроде бы, не подходит. И, опираясь на размерность, автор понял, что в формуле не хватает плотности эфира, то есть диэлектрической проницаемости вакуума. Подставив в формулу диэлектрическую проницаемость, автор получил несколько иное выражение для «классического радиуса» электрона, а именно:

В системе СГСЭ от такой подстановки не изменилось ничего, поскольку в этой замечательной системе единиц диэлектрическая проницаемость вакуума во есть безразмерная единица, не имеющая вообще никакого физического смысла. Но в системе единиц СИ эта величин равна, как никак, εо = 8,85.10- Фарада/метр, и она же, диэлектрическая проницаемость вакуума есть плотность эфира ро в околоземном пространстве, т. е. εо = ро = 8,85.10 - кг/м, а тогда все размерности сходятся, и уточненная формула верна. Следовательно, в любой системе единиц «классический радиус» электрона надо считать по формуле

Но теперь расчет по уточненной формуле дал для «классического радиуса» величину, равную не ro = 2,8. 10 см = 2,8. 10 м, а 3,5.10 м., отличающуюся от расчетной в системе СГСЭ в 12,5 раз, а это ровно 4π, которые как раз отличают все формулы, написанные в системе СИ от формул, написанных в другой системе единиц.

Поэтому никакого недоразумения здесь нет, кроме того, что в формулах, выраженных не в системе СИ, потерян физический смысл, поскольку диэлектрическая проницаемость все-таки зачем-то нужна, раз она присутствует в формулах, выраженных в системе единиц СИ.

Где же ошибка?

Представляется, что допущенная ошибка имеет серьезный методический характер. Сам факт того, что диэлектрическая проницаемость, параметр вполне физический, была приравнена к некоей безразмерной единице, говорит о том, что уже давно, более ста лет никто не интересовался физическим смыслом электрических единиц. Вся теория электромагнетизма оказалась подчиненной только прикладным задачам, а не поискам сути. И хотя в прикладных задачах это оправдано, в физике это совершенно недопустимо.

Никого не насторожило даже то обстоятельство, что в двух системах единиц, появившихся одновременно, — системах СГСЕ и СГСМ, в которой за абстрактную единицу принята не диэлектрическая проницаемость вакуума, а магнитная проницаемость, размерности одних и тех же величин разные. А поскольку физики и сегодня, несмотря на все указания и нормативы, продолжают упорно придерживаться этих систем единиц, то это значит, что они и сегодня не интересуются их физическим смыслом.

И это физики?!

10. Время и пространство

Занимаясь в свое время синусно-косинусными трансформаторами, автор обратил внимание на то, что напряжение хоть на синусной обмотке статора, хоть на косинусной может быть изображено векторным способом так же, как это делается в обычных векторных диаграммах электрических цепей. Только в электрических цепях любой вектор записывается в виде u = Uo.е + ; где Uo — амплитудное значение синусоидального напряжения, ω — круговая частота; φ — фаза; i = √-1, а в пространстве в зависимости от угла поворота вектор запишется как u = Uo.е ; где Uo — максимальное значение напряжения на обмотке, когда оси обмоток статора и ротора параллельны; θ — угол поворота ротора; θо — начальное значение угла, а j =√-1, но уже не во времени, а в пространстве. Отсюда следовало, что любой вектор в электрической схеме, подключенной к синусно-косинусному трансформатору, может быть изображен как u = U .е + . е j.

В этом выражении появились так называемые гиперкомплексные числа, то есть мнимые числа, лежащие в разных плоскостях.

На основании таких размышлений был разработан аппарат пространственно-временных диаграмм, с помощью которого было весьма удобно получать различные нелинейные зависимости выходного параметра от входного, что и было использовано в разных схемах. Попутно, выяснилось, что переход от фазовых схем к пространственным позволяет избавиться от проблемы клирфактора, т. е. наличия в питающем напряжении высших гармоник, которые причиняют в фазовых схемах множество хлопот, а в трансформаторных схемах, т. е. построенных по пространственному принципу, никаких хлопот не доставляют.