Кравчик Ю.С.


postPR.ru - социальная сеть для веб-мастеров

СТУКТУРНАЯ ЭЛЕКТРОДИНАМИКА

Показана возможность генерации и детектирования полей неэлектромагнитной природы. Общая структура множества вводимых полей имеет уровневую структуру, число которых не ограничено. Вводимые неэлектромагнитные поля могут быть использованы в качестве носителей информации в новых каналах связи.

Ключевые слова: неэлектромагнитное поле, структура, уровень, физическое поле, электродинамика.

© Кравчик Ю.С. 2010г.

КРАВЧИК Ю.С. СТРУКТУРНАЯ ЭЛЕКТРОДИНАМИКА pdf

 

Abstract.  Possibility of generation and detecting of not electromagnetic fields  is shown.  The general structure of a entered fields set  has level structure.  Their number is limited.  Entered not electromagnetic fields can be used as data carriers in new communication channels.

Keywords: not electromagnetic field, structure, level, physical field, electrodynamics.

ВВЕДЕНИЕ

Широко известны в физике макроскопические поля электромагнитное [1] и гравитационное. В работах [2-4] рассматриваются математические и физические причины введения неэлектромагнитных полей. Приведены описания экспериментов, в которых некоторые из этих полей регистрируются. Новизна этих полей определяется по свойствам, которые они проявляют. Эти свойства не совместимы со свойствами электромагнитного поля и являються отличительными признаками. В работах [2-4] не рассматривался вопрос о конечности  этого перечня неэлектромагнитных полей. Поэтому в  данной работе рассматривается возможность введения новых неэлектромагитных полей сверх описанного перечня. Показано, что число вновь введенных полей теоретически бесконечно велико, но вариантов индукционных связей между ними всего восемь. Логическая организация полей имеет уровневую структуру. Приведены предложения по их генерации и детектированию.

  1. АЛГОРИТМ ВВЕДЕНИЯ НЕЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

Повторим логическую структуру, обосновывающую необходимость введения неэлектромагнитных полей в электродинамику. Данная логическая структура оперирует  электрическим и магнитным полями и приводит к необходимости введения, кроме этих полей, еще 14 новых, неэлектромагнитных. Так полученные 16 полей описываются 8-ю типами систем уравнений, включая систему уравнений Максвелла. Эта логическая структура может быть применена и к самим этим полям. Тогда мы получим необходимость введения 14х7=98 новых неэлектромагнитных полей нового уровня. В свою очередь, к этим полям так же применим этот же алгоритм и с их помощью так же можно генерировать поля следующего уровня. В общем случае этот процесс построения  не имеет ограничения.

Введение уровней организации полей позволяет ввести организацию в структуре и облегчает понимание. Электрическое и магнитное поле будем считать принадлежащими к первому уровню.

Приведем логическую структуру, приводящую к необходимости введения неэлектромагнитных полей 2 уровня.

В следующей части данной статьи термины функция, поле и решение системы уравнений считаются синонимами.

  1. Для определенности, выберем одно из полей электромагнитной пары, например, электрическое, E.
  2. Решение системы уравнений Максвелла состоит из двух функций – электрического и магнитного полей. Эти функции связаны между собой через систему уравнений Максвелла. Выберем функцию   электрического поля E, которая не является частью решения его собственной системы уравнений Максвелла, т.е. является его нерешением.
  3. Выбранная функция, описывающая поле E, обладает следующими свойствами: Не участвует в индукции, описываемой его собственной системой уравнений Максвелла, 2. И поэтому не имеет индукционной пары – магнитного поля H, 3. Мощность такого поля E×H либо не определена, либо равна нулю.
  4. Одно электрическое поле не может обеспечить баланс мощности. Для сохранения баланса мощности и закона сохранения энергии необходимо теоретически ввести новое поле, которое вместо магнитного H, обеспечит баланс мощности.
  5. Пункты 1-4, примененные к магнитному полю H, не приводят к выводу об отсутствии электрической пары, т.к. возбуждение магнитного поля происходит с участием электрического поля E. Выбрав некоторое расслоение нерешения системы уравнений Максвелла для магнитного поля H, его возбуждение происходит с участием электрического поля. Поэтому для магнитного поля H конечным критерием присутствия неэлектромагнитной составляющей будет свойство этого поля, не совместимое со свойствами электромагнитного поля.
  6. Взаимоиндукция электрического поля E и вновь введенного поля будет описываться одним из вариантов альтернативных систем уравнений. Для электрического поля E возможные системы уравнений представлены ниже – системы (1-4), (8-11). Эти системы уравнений получены как альтернативные к системе уравнений Максвелла [1], т.е. решение в одной системе уравнений становится нерешением в другой, и наоборот.
  7. Этот пункт сформулируем в виде теоремы, но без полного доказательства.

Теорема. Любая непрерывная дифференцируемая  функция, (например, электрического поля E), может быть разложена на сумму решений систем уравнений (1-4), (8-11) или аналогичных с точностью до подстановки других полей.

Следовательно, электрическое поле всегда участвует в индукции с парой некоторого поля. Магнитное поле H – только один из вариантов возможной  индукционной пары.

Строгое доказательство теоремы обосновано на следующем. Непрерывная дифференцируемая функция  E, описывается вектором в (касательном) пространстве составляющих частных производных (dEi/dxj, dEj/dxi,), где Ei, Ej – составляющие поля E по координатам i, j. xj, xi – координаты j, i. Ортогональность пространственных операторов электрического поля в системах уравнений (1-4) становится очевидной при переходе от осей координат (dEi/dxj, dEj/dxi, gE0dEi/dt, Ji ) к следующим осям координат: (dEi/dxj±dEj/dxi), (gE0dEi/dt±Ji). Следовательно, наличие решений в одной системе уравнений никак не связано с решениями в другой системе уравнений. Остальные случаи не требуют специального рассмотрения.

Следовательно, метасистема систем  уравнений (1-4), (8-11) является замкнутой, а описание произвольного дифференцируемого электрического поля E только системой уравнений Максвелла – неполным.

Для облегчения восприятия приведем все системы уравнений полной метасистемы систем уравнений (2-го уровня) [2-4]. (4) — система уравнений Максвелла.

Здесь: E,A,D,C,K,L,M,Q,S,R,T,U,V,W,P – вектора напряженностей соответствующих полей, – J векторы пространственных плотностей токов соответствующих полей (в том числе фиктивные), g– проницаемости сред для соответствующих полей, ρ – пространственные плотности зарядов соответствующих полей (в том числе фиктивные), t, x– временная и пространственные переменные по соответствующим осям, оператор

    \[ dis\overline E =\frac{\partial E_{I} }{\partial x_{L} }+\frac{\partial E_{L}  }{\partial x_{I} }\mbox{\, \, } \]

(1):

    \[ \left\{ {\begin{array}{l}  rot\overline E +\overline {J_{A} } +g_{A0} \frac{\partial \overline A  }{\partial t}=0, \\   rot\overline A +\overline {J_{E} } +g_{E0} \frac{\partial \overline E  }{\partial t}=0, \\   div\overline A -\frac{1}{g_{A0} }\rho_{A} =0, \\   div\overline E -\frac{1}{g_{E0} }\rho_{E} =0. \\   \end{array}} \right. \]

(2):

    \[ \left\{ {\begin{array}{l}  dis\overline E -\overline {J_{D} } +g_{D0} \frac{\partial \overline D  }{\partial t}=0, \\   dis\overline D +\overline {J_{E} } -g_{E0} \frac{\partial \overline E  }{\partial t}=0, \\   div\overline D -\frac{1}{g_{D0} }\rho_{D} =0, \\   div\overline E -\frac{1}{g_{E0} }\rho_{E} =0. \\   \end{array}} \right. \]

(3):

    \[ \left\{ {\begin{array}{l}  dis\overline E -\overline {J_{C} } +g_{C0} \frac{\partial \overline C  }{\partial t}=0, \\   dis\overline C -\overline {J_{E} } +g_{E0} \frac{\partial \overline E  }{\partial t}=0, \\   div\overline E -\frac{1}{g_{E0} }\rho_{E} =0, \\   div\overline C -\frac{1}{g_{C0} }\rho_{C} =0. \\   \end{array}} \right. \]

(4):

    \[ \left\{ {\begin{array}{l}  rot\overline E +\overline {J_{H} } +g_{H0} \frac{\partial \overline H  }{\partial t}=0, \\   rot\overline H -\overline {J_{E} } -g_{E0} \frac{\partial \overline E  }{\partial t}=0, \\   div\overline H -\frac{1}{g_{H0} }\rho_{H} =0, \\   div\overline E -\frac{1}{g_{E0} }\rho_{E} =0. \\   \end{array}} \right. \]

(5):

    \[ \left\{ {\begin{array}{l}  rot\overline K +\overline J_{H} +g_{H0} \frac{\partial \overline H  }{\partial t}=0, \\   rot\overline H +\overline J_{K} +g_{K0} \frac{\partial \overline K  }{\partial t}=0, \\   div\overline H -\frac{1}{g_{H0} }\rho_{H} =0, \\   div\overline K -\frac{1}{g_{K0} }\rho_{K} =0. \\   \end{array}} \right. \]

(6):

    \[ \left\{ {\begin{array}{l}  dis\overline L -\overline J_{H} +g_{H0} \frac{\partial \overline H  }{\partial t}=0, \\   dis\overline H -\overline J_{L} +g_{L0} \frac{\partial \overline L  }{\partial t}=0, \\   div\overline L -\frac{1}{g_{L0} }\rho_{L} =0, \\   div\overline H -\frac{1}{g_{H0} }\rho_{H} =0. \\   \end{array}} \right. \]

(7):

    \[ \left\{ {\begin{array}{l}  dis\overline M -\overline J_{H} +g_{H0} \frac{\partial \overline H  }{\partial t}=0, \\   dis\overline H +\overline J_{M} -g_{M0} \frac{\partial \overline M  }{\partial t}=0, \\   div\overline M -\frac{1}{g_{M0} }\rho_{M} =0, \\   div\overline H -\frac{1}{g_{H0} }\rho_{H} =0. \\   \end{array}} \right. \]

(8):

    \[ \left\{ {\begin{array}{l}  g_{E0} \frac{\partial E_{I} }{\partial t}+J_{EI} =\frac{\partial Q_{I}  }{\partial x_{I} }, \\   \frac{\partial E_{I} }{\partial x_{I} }=g_{Q0} \frac{\partial Q_{I}  }{\partial t}+J_{QI} , \\   \frac{\partial E_{I} }{\partial x_{J} }\equiv 0, \\   \frac{\partial Q_{I} }{\partial x_{J} }\equiv 0. \\   \end{array}} \right.\mbox{\, \, \, } \]

(9):

    \[ \left\{ {\begin{array}{l}  g_{E0} \frac{\partial E_{I} }{\partial t}-J_{EI} =\frac{\partial S_{I}  }{\partial x_{I} }, \\   \frac{\partial E_{I} }{\partial x_{I} }=g_{S0} \frac{\partial S_{I}  }{\partial t}-J_{SI} , \\   \frac{\partial E_{I} }{\partial x_{J} }\equiv 0, \\   \frac{\partial S_{I} }{\partial x_{J} }\equiv 0. \\   \end{array}} \right.\mbox{\, } \]

(10):

    \[ \left\{ {\begin{array}{l}  g_{E0} \frac{\partial E_{I} }{\partial t}+J_{EI} =\frac{\partial R_{I}  }{\partial x_{I} }, \\   \frac{\partial E_{I} }{\partial x_{I} }=-g_{R0} \frac{\partial R_{I}  }{\partial t}-J_{RI} , \\   \frac{\partial E_{I} }{\partial x_{J} }\equiv 0, \\   \frac{\partial R_{I} }{\partial x_{J} }\equiv 0. \\   \end{array}} \right.\mbox{\, } \]

(11):

    \[ \left\{ {\begin{array}{l}  g_{E0} \frac{\partial E_{I} }{\partial t}-J_{EI} =\frac{\partial T_{I}  }{\partial x_{I} }, \\   \frac{\partial E_{I} }{\partial x_{I} }=-g_{T0} \frac{\partial T_{I}  }{\partial t}+J_{TI} , \\   \frac{\partial E_{I} }{\partial x_{J} }\equiv 0, \\   \frac{\partial T_{I} }{\partial x_{J} }\equiv 0. \\   \end{array}} \right. \]

(12):

    \[ \left\{ {\begin{array}{l}  g_{H0} \frac{\partial H_{I} }{\partial t}+J_{HI} =\frac{\partial U_{I}  }{\partial x_{I} }, \\   \frac{\partial H_{I} }{\partial t}=g_{U0} \frac{\partial U_{I} }{\partial  t}+J_{UI} , \\   \frac{\partial H_{I} }{\partial x_{J} }\equiv 0, \\   \frac{\partial U_{I} }{\partial x_{J} }\equiv 0. \\   \end{array}} \right. \]

(13):

    \[ \left\{ {\begin{array}{l}  g_{H0} \frac{\partial H_{I} }{\partial t}+J_{HI} =\frac{\partial V_{I}  }{\partial x_{I} }, \\   \frac{\partial H_{I} }{\partial x_{I} }=-g_{V0} \frac{\partial V_{I}  }{\partial t}-J_{VI} , \\   \frac{\partial H_{I} }{\partial x_{J} }\equiv 0, \\   \frac{\partial R_{I} }{\partial x_{J} }\equiv 0. \\   \end{array}} \right. \]

(14):

    \[ \left\{ {\begin{array}{l}  g_{H0} \frac{\partial H_{I} }{\partial t}-J_{HI} =\frac{\partial W_{I}  }{\partial x_{I} }, \\   \frac{\partial H_{I} }{\partial x_{I} }=g_{W0} \frac{\partial W_{I}  }{\partial t}-J_{WI} , \\   \frac{\partial H_{I} }{\partial x_{J} }\equiv 0, \\   \frac{\partial W_{I} }{\partial x_{J} }\equiv 0. \\   \end{array}} \right. \]

(15):

    \[ \left\{ {\begin{array}{l}  g_{H0} \frac{\partial H_{I} }{\partial t}-J_{HI} =\frac{\partial P_{I}  }{\partial x_{I} }, \\   \frac{\partial H_{I} }{\partial x_{I} }=-g_{P0} \frac{\partial P_{I}  }{\partial t}+J_{PI} , \\   \frac{\partial H_{I} }{\partial x_{J} }\equiv 0, \\   \frac{\partial P_{I} }{\partial x_{J} }\equiv 0. \\   \end{array}} \right. \]