8. «Открытие силы тяги электромагнитных волн в космосе.

Открытие электромагнитных волн — Знаешь как

8. «Открытие силы тяги электромагнитных волн в космосе.

В своей первой работе Герц получил быстрые электрические колебания и исследовал действие вибратора на приемный контур, особенно сильное в случае резонанса. В работе «О действии тока» Герц перешел к изучению явлений на более далеком расстоянии, работая в аудитории длиной 14 м и шириной 12 м.

 Он обнаружил, что если расстояние приемника от вибратора менее 1 м, то характер распределения электрической силы аналогичен полю диполя и убывает обратно пропорционально кубу расстояния. Однако на расстояниях, превышающих 3 м, поле убывает значительно медленнее и неодинаково в различных направлениях.

В направлении оси вибратора действие убывает значительно быстрее, чем в направлении, перпендикулярном оси, и едва заметно на расстоянии 4 м, тогда как в перпендикулярном направлении оно достигает расстояний, больших 12 м. Этот результат противоречит всем законам теории дальнодействия.

Герц продолжал исследование в волновой зоне своего вибратора, поле которого он позже рассчитал теоретически. В ряде последующих работ Герц неопровержимо доказал существование электромагнитных волн, распространяющихся с конечной скоростью.

«Результаты опытов, поставленных мною над быстрыми электрическими колебаниями,— писал Герц в своей восьмой статье 1888 г.,— показали мне, что теория Максвелла обладает преимуществом перед всеми другими теориями электродинамики».

Рис. Поле вибратора Герца

Герц предпринимает теоретический анализ излучения своего вибратора («осциллятор Герца») на основе теории Максвелла. Статья «Силы электрических колебаний, рассматриваемые по максвелловской теории» содержит результаты такого анализа. В ней Герц выписывает уравнения Максвелла в форме, отличной от максвелловской, в виде двух «триплетов»:

Эти уравнения отличаются от современных обозначениями.

К уравнениям (1) и (2) Герц прибавляет уравнения, выражающие отсутствие зарядов и токов (за исключением начала координат, где Герц помещает диполь с переменным во времени электрическим моментом Elsinnt):

или в современной векторной форме:

divH = 0, divĒ =0.

Далее Герц выписывает выражения для электрической и магнитной энергии:

и выводит из уравнений Максвелла теорему Пойнтинга о потоке энергии, которую он называет «в высшей степени замечательной».

Современные учебники электродинамики пишут фундаментальные уравнения электромагнитной теории в форме Герца, за исключением обозначений, как было сказано выше. Теперь чаще применяют не гауссову систему единиц, как это делал Герц, а систему СИ.

 Герц решает уравнения, введя вспомогательную функцию, получившую название «вектор Герца», которую сам Герц выписывал в виде

где — заряд диполя, l— его длина, т= π/λ

n= π/T

Полученное Герцем решение дает вблизи вибратора картину электростатического поля диполя и магнитного поля элемента тока в соответствии с законом Био—Савара.

Но на дальних расстояниях получается волновое поле, напряженность которого убывает обратно пропорционально расстоянию, электрическая сила и магнитная сила перпендикулярны радиусу-вектору и пропорциональны синусу угла, образованному направлением радиуса-вектора с осью диполя.

Поле в этой волновой зоне в различные моменты времени Герц изобразил с помощью картины силовых линий. Эти рисунки Герца вошли во все учебники электричества.

Это поле распространяется в пространстве со скоростью света c=1/A причем в направлении оси диполь не излучает. Максимальное излучение происходит в экваториальном направлении перпендикулярно оси диполя. Эти расчеты Герца легли в основу теории излучения антенн и классической теории излучения атомов и молекул.

Таким образом, Герц в процессе своих исследований окончательно и безоговорочно перешел на точку зрения Максвелла, придал удобную форму его уравнениям, дополнил теорию Максвелла теорией электромагнитного излучения. Герц получил экспериментально электромагнитные волны, предсказанные теорией Максвелла, и показал их тождество с волнами света.

В работе «О лучах электрической силы», помещенной в «Протоколах Берлинской Академии наук» 13 декабря 1883 г., Герц описывает свои опыты по распространению, поляризации, отражению, преломлению электромагнитных волн.

Герц построил зеркала для опытов с этими волнами (зеркала Герца), призму из твердой смолы (асфальта) с основанием 1,2 ми высотой 1,5 мс преломляющим углом 30°. Все эти опыты доказали полную аналогию электромагнитных и световых волн. Готовя в 1891 г.

издание собрания своих статей под общим названием «Исследования о распространении электрической силы», Герц написал вводную статью, в которой подробно изложил историю и содержание своих исследований. Обзор экспериментальных работ он заканчивал словами: «Целью этих работ была проверка основных гипотез теории

Фарадея—Максвелла, а результат опытов есть подтверждение основных гипотез этой теории».

В 1889 г. Герц прочитал доклад «О соотношении между светом и электричеством» на 62-м съезде немецких естествоиспытателей и врачей.

Здесь он подводит итоги своих опытов в следующих словах: «Все эти опыты очень просты в принципе, но тем не менее они влекут за собой важнейшие следствия. Они рушат всякую теорию, которая считает, что электрические силы перепрыгивают пространство мгновенно.

Они означают блестящую победу теории Максвелла… Насколько маловероятным казалось ранее ее воззрение на сущность света, настолько трудно теперь не разделить это воззрение».

Опыты Герца вызвали огромный резонанс. Особенное внимание привлекли опыты, описанные в работе «О лучах электрической силы».

«Эти опыты с вогнутыми зеркалами, — писал Герц в «Введении» к своей книге «Исследования по распространению электрической силы»,— быстро обратили на себя внимание, они часто повторялись и подтверждались.

Они получили положительную оценку, которая далеко превзошла мои ожидания».

Рис. Линии вибратора Герца

Среди многочисленных повторений опытов Герца особое место занимают опыты русского физика П. Н. Лебедева, опубликованные в 1895 г., первом году после года смерти Герца. П. Н.

Лебедев, усовершенствовав метод Герца, получил самые короткие электромагнитные волны и провел с ними опыты по двойному лучепреломлению, которые Герц не мог воспроизвести со своими относительно длинными волнами.

Статья Лебедева «О двойном преломлении лучей электрической силы» появилась одновременно на русском и немецком языках. На немецком языке она была напечатана в тех же «Annalen der Physik» Видемана, в которых публиковал свои статьи Герц.

В начале этой статьи Лебедев кратко излагает ее цель и содержание: «После того как Герц дал нам методы экспериментально проверить следствия электромагнитной теории света и тем открыл для исследования неизмеримую область, естественно появилась потребность делать его опыты в небольшом масштабе, более удобном для научных изысканий…»

Таким образом, П. Н. Лебедев уже в эпоху зарождения радиофизики и радиотехники поставил задачу миниатюризации приборов для излучения и исследования электромагнитных волн и тем самым как бы предначертал современное направление конструкторской мысли в этой области.

Приборы Лебедева были настолько малы, что, по выражению итальянского физика Аугусто Риги (1850—1920), который в 1894 г. разработал метод получения коротких волн, их можно было носить в жилетном кармане.

Генератор Лебедева состоял из двух платиновых цилиндров, каждый по 1,3 мм длиной и 0,5 мм в диаметре, между которыми проскакивала искра. Зеркала Лебедева имели высоту 20 мм,отверстие 12 мм, фокусное расстояние 6 мм.

 Для исследования преломления Лебедев использовал эбонитовую призму высотой 1,8 см, шириной 1,2 см, весом менее 2 г, тогда как призма Герца весила 600 кг. Столь же малыми были двупреломляющие призмы из ромбической серы. Для наблюдения волн Лебедев пользовался термоэлементом.

Рис. Зеркала Герца

Лебедев своей работой выдвинул также задачу идти по пути уменьшения длин электромагнитных волн до смыкания их с длинными инфракрасными волнами.

Встретившись на одном из съездов с немецким физиком Рубенсом, который занимался исследованием инфракрасных волн, Лебедев высказал шутливое пожелание встретиться в эфире.

Это пожелание осуществили в 20-х годах русские ученые-женщины А. А. Глаголева-Аркадьева и М. А. Левицкая.

П. Н, Лебедев, с одной стороны, укрепил позиции теории Максвелла и, с другой стороны, первым измерил предсказанное Максвеллом световое давление и показал, что оно совпадает по величине с теоретическим значением, полученным Максвеллом.

Петр Николаевич Лебедев родился 8 марта 1866 г. в Москве в купеческой семье. «Свое школьное образование,— писал Лебедев в своем «жизнеописании», приложенном к страсбургской диссертации,— я получил в Евангелическом Петропавловском церковном училище и в Реальном училище Хайновского… С сентября 1884 г. по март 1887 г. посещал Московское высшее техническое училище.

Чтобы посвятить себя изучению физики, я учился с октября 1887 по август 1889 г. в Страсбурге, зимний семестр 1889/90 г. в Берлине, а с пасхи 1890 по июль 1891 г. снова в Страсбурге».

Учителем Лебедева в Страсбурге был известный физик Август Кундт (1839—1894)t к которому Лебедев относился с большим уважением и сердечной признательностью.

Кунд-ту Лебедев посвятил после его смерти теплый прочувствованный некролог, в котором характеризовал его «не только как первоклассного ученого», но и как «несравненного учителя, который заботился о будущем своей любимой науки, образуя и воспитывая ее будущих деятелей».

Защитив в Страсбурге диссертацию «Об измерении диэлектрических постоянных паров и о теории диэлектриков Моссоти — Клаузиуса», Лебедев вернулся в Россию и стал работать в Московском университете у Столетова в должности лаборанта.

Последним выступлением Лебедева в Страсбурге и первой его печатной публикацией в Москве была небольшая заметка «Об отталкивательной силе лучеиспускающих тел».

Она начиналась словами: «Максвелл показал, что световой или тепловой луч, падая на поглощающее тело, производит на него механическое давление в направлении падения; величину этой давящей силы можно выразить в форме

= E/V

где Е — энергия, которая падает в единицу времени на поглощающее тело, а V— скорость луча в той среде, в которой находится тело».

Рис. П. Н. Лебедев

Итак, первая русская статья П. Н. Лебедева начиналась указанием на существование светового давления. Световому давлению была посвящена и последняя, оставшаяся незаконченной, статья Лебедева. Исследование светового давления стало делом жизни Петра Николаевича.

В заметке об отталкивательной силе лучеиспускающих тел Лебедев показывает, что при малых размерах тела, находящегося под воздействием силы тяготения со стороны Солнца, она может быть сравнима с отталкивательной силой давления солнечных лучей.

Лебедев пишет: «Пылинки, радиус которых не превышает одной тысячной миллиметра, будут отталкиваться в мировом пространстве с силой, порядок которой в миллион раз превышает порядок сил их ньютоновского притяжения». Однако для молекул, как указывает Лебедев, произведенные расчеты не применимы.

«Взаимодействие молекул можно рассматривать как более сложный случай, как действие резонаторов друг на друга».

Исследованию этого «более сложного случая» Лебедев посвятил свою докторскую диссертацию «Экспериментальное исследование пондеромоторного действия волн на резонаторы». Эта диссертация заняла у Лебедева немало времени и сил. Он начал работу над темой в 1894 г., в котором вышла первая часть его работы, посвященная действию электромагнитных волн. В 1896 г.

была опубликована статья, посвященная действию гидродинамических волн, в 1899 г.— статья, описывающая действие акустических волн. В 1899 г. Лебедев опубликовал все три статьи отдельной брошюрой, которым предпослал особое «Введение». В 1900 г. за эту работу, представленную как магистерская диссертация, Лебедев полученую степень доктора, минуя магистерскую степень.

Это была высокая оценка факультетом его труда.

Лебедев начинает «Введение» с упоминания о «гениальных работах» Герца, которые «открыли исследованию необозримую область явлений».

Лебедев указывает, что работы Герца направлены на исследование источников электромагнитного излучения и, следовательно, приводят «к одному из наиболее сложных вопросов современной физики — «к учению о молекулярных силах».

«Мы должны утверждать,— пишет Лебедев,— что между двумя лучеиспускающими молекулами, как между двумя вибраторами, в которых возбуждены электромагнитные колебания, существуют пондеромоторные силы…».

Лебедев с целью исследования этих сил изучает действие волн на колеблющуюся систему. Такая система — резонатор — моделирует молекулу. Изучая действие электромагнитных волн на резонатор, Лебедев исследует отдельно действие магнитного и действие электрического вектора волны.

Магнитный осциллятор, возбуждаемый магнитным вектором падающей волны, представлял собой миниатюрную катушку из четырех витков серебряной проволоки, соединенную с конденсатором из двух пластинок, вырезанных в форме «бисквитов» квадрантного электрометра. Вся система была подвешена на чувствительном подвесе.

Электрический резонатор состоял из двух цилиндрических квадрантов, собранных из отдельных алюминиевых полосок, соединенных с катушкой самоиндукции из серебряной проволоки, подвешенной так, что магнитный вектор не мог вызвать ее замыкания и только электрические силы могли действовать на заряды конденсатора.

Лебедев показал, что законы пондеромоторного действия волн на магнитные и электрические резонаторы тождественны. Если частота колебаний резонатора выше частоты падающей волны (частота вибратора), то он притягивается к вибратору, ниже настроенный резонатор отталкивается. Притяжение сменяется отталкиванием при переходе через резонанс.

Лебедев изучил далее действие гидродинамических волн, возбуждаемых соответствующим вибратором, на гидродинамический резонатор, представляющий собой шарик на стальной пружине.

Здесь он также обнаружил притяжение при частотах резонатора более высоких, чем частота вибратора и отталкивание в противоположном случае и смену притяжения отталкиванием при переходе через резонанс. В последней части своего исследования Лебедев обратился к акустическим волнам.

Здесь также наблюдались притяжения и отталкивания в зависимости от отношения частот вибратора и резонатора, но только в непосредственной близости от вибратора.

По мере увеличения расстояния до резонатора притягивательные силы уменьшаются и на достаточно большом расстоянии полностью исчезают, остаются лишь отталкивательные силы, достигающие наибольшей величины при резонансе.

Лебедев считал, что обнаруженная им тождественность пондеромоторных сил в столь различных явлениях показывает, что элементарные законы этих явлений должны быть независимы от природы волн и воспринимающих их резонаторов.

Отсюда вытекает возможность распространения этих законов на область молекулярного излучения и взаимодействия молекул.

Однако, указывает Лебедев, «нет никаких данных, позволяющих сказать что-либо определенное о свойствах молекул-резонаторов».

Важнейшими достижениями П. Н. Лебедева были его классические опыты по световому давлению, принесшие ему всемирную славу. Предварительное сообщение о своей работе по измерению давления света на твердые тела Лебедев сделал в 1899 г.

С докладом о своих опытах он выступил на Всемирном конгрессе физиков в Париже в 1900 г. Сама работа «Опытное исследование светового давления» была опубликована в 1901 г. на немецком языке в журнале «Аnnаlen der Physik» и в сокращенном изложении на русском языке в ЖРФХО.

Эта работа многократно описывалась в учебниках, статьях и книгах, и мы здесь ограничимся только кратким рефератом статьи, сделанным самим Лебедевым для немецкого реферативного журнала: «Fortschritte der Physik»: «…Автор исследует пондеромоторные силы, с которыми лучи белого, красного и голубого цвета действуют на поглощающие, покрытые платиновой чернью, и отражающие (алюминий, платина, никель и слюда) крылья в высоком вакууме.

Опыты были проведены с тремя различными приборами и с двумя различными калориметрами; они были разбиты на десять независимых групп, и их результаты сводятся к следующему:

1. Падающий пучок световых лучей оказывает давление как на поглощающее, так и отражающее тело; это пондеромоторное действие не зависит ни от известных вторичных круксовых сил, вызываемых нагреванием, ни от явлений конвекции.

2. Эти силы светового давления прямо пропорциональны падающему количеству энергии и не зависят от цвета световых лучей.

3. Эти силы светового давления в пределах ошибок наблюдения количественно дают полное совпадение с пондеромоторными силами излучения, вычисленными Максвеллом и Бартоли.

Таким образом, существование сил давления световых лучей, предсказанных Максвеллом и Бартоли, доказано экспериментально».

Итальянский физик Адольфо Бартоли (1851—1896), о котором упоминает здесь Лебедев, обосновал из термодинамических соображений в 1876 г. существование светового давления. В своей последней статье «Давление света» Лебедев предполагал посвятить доказательству Бартоли целый параграф. Этот параграф был написан П. П. Лазаревым.

Рис.Схема опыта П. Н. Лебедева по получению ультракоротких электромагнитных волн

Результат Лебедева произвел огромное впечатление. В. Томсон (лорд Кельвин) признавался К- А. Тимирязеву, что он всю жизнь воевал с Максвеллом из-за его светового давления, но Лебедев теперь заставил его признать свою неправоту.

В 1901 г. Лебедев становится профессором Московского университета, в котором он десять лет назад начинал работу у Столетова в скромной должности лаборанта. Теперь он всемирно известный ученый, глава школы физиков, в которой под его руководством работают десятки учеников.

Из школы Лебедева вышли такие известные советские ученые, как академик П. П. Лазарев, в свою очередь создавший школу, чл.-кор. Академии наук СССР В. К. Аркадьев, также глава школы магнетологов и радиофизиков, профессора В. И. Романов, А. К. Тимирязев, Н. А. Капцов и многие другие.

Питомцы лебедевской школы и их ученики составили большой отряд советской физики.

В 1902 г. Лебедев выступил на съезде немецкого астрономического общества с докладом, в котором вновь вернулся к вопросу о космической роли светового давления. В историческом обзоре этого доклада Лебедев напоминает о гипотезе Кеплера, который предположил, что отталкивание кометных хвостов Солнцем обусловлено давлением его лучей на частицы хвоста.

Действие света на молекулу, указывает Лебедев, зависит от ее избирательного поглощения. Для лучей, поглощаемых газом, давление обусловлено законом Максвелла, лучи, не поглощаемые газом, действие на него не оказывают. Лебедев ставит задачу определить давление света на газы.

Эта многолетняя работа, потребовавшая от экспериментатора много сил и остроумия, подводила итог всей его научной деятельности начиная с 1891 г.

Для измерения малых сил давления Лебедев ставил эксперимент таким образом, чтобы «газ мог перемещаться в направлении пронизывающих его лучей и производил давление на очень чувствительный поршневой аппарат, на который лучи света непосредственно действовать немогли».

Чтобы избежать влияния конвекционных токов, Лебедев смешивал газ с водородом, обладающим значительной теплопроводностью, что позволяло быстро выравнивать плотность в разных точках газа.

Эта трудная экспериментальная работа осталась непревзойденным образцом экспериментального искусства.

За работы по давлению света Лебедев был избран в 1911 г. почетным членом Королевского института в Лондоне.

Лебедев глубоко интересовался проблемами астрофизики, активно работал в Международном Союзе по исследованию Солнца, написал ряд статей о кажущейся дисперсии межзвездной среды. Открытие Хейлом магнетизма солнечных пятен направило его внимание на исследование магнетизма вращения.

В последние годы жизни его внимание привлекла проблема ультразвука. Этими вопросами занимались его ученики В. Я. Альтберг и Н. П. Неклепаев. Сам Лебедев написал заметку «Предельная величина коротких акустических волн».

Его ученики П. П. Лазарев и А. К. Тимирязев исследовали явление внутреннего трения в разреженных газах. Но вся эта напряженная работа оборвалась в 1911 г.

, когда Лебедев вместе с другими профессорами покинул университет в знак протеста против действий реакционного министра просвещения Кассо.

Русская и международная общественность поспешила на помощь Лебедеву, но силы его были подорваны, и 14 марта 1912 г. П. Н. Лебедев скончался.

В историю физики Лебедев вошел как первоклассный экспериментатор, решивший ряд труднейших проблем современной ему физики. Значение Лебедева для России не исчерпывается этим. Он был создателем московской школы физиков. Вышедшие из этой школы ученые сыграли важную роль в становлении и развитии советской физики.

Статья на тему Открытие электромагнитных волн

Источник: https://znaesh-kak.com/e/f/%D0%BE%D1%82%D0%BA%D1%80%D1%8B%D1%82%D0%B8%D0%B5-%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B8%D1%82%D0%BD%D1%8B%D1%85-%D0%B2%D0%BE%D0%BB%D0%BD

Лемешко Андрей. Магнитная ракета

8. «Открытие силы тяги электромагнитных волн в космосе.
Журнал «Самиздат»: [Регистрация] [Найти] [и] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь]

Зимние Конкурсы на ПродаМанPeклaмa

   СЛОВО О НЕБЕСНЫХ КОРАБЛЯХ. Глава 1.Двигатели на реактивной тяге.СКАЧАТЬ КНИГУ  

         Тесла и «ударные волны».   В 1889 г. Н. Тесла при попытке воспроизвести опыты Герца (1887 г.) обнаружил существование специфических 'ударных' волн, которые возникают при электрическом разряде и переносятся в пространстве без материальных посредников [1].

Их излучение было нейтральными по отношению к электрическим зарядам и магнитам и обладало огромной проникающей способностью. При длительности импульсов в сто и менее микросекунд эти волны вызывали перемещение физических тел и взрыв (испарение) тонких проводников и ощущение боли у оператора, отделенного от источника прозрачной диэлектрической перегородкой.

Тесла назвал эти волны 'радиантным электричеством'.Он использовал мощный набор конденсаторов, такая «батарея» конденсаторов была заряжена очень высоким напряжением, и впоследствии разряжалась через короткую медную шину. Такой взрывной разряд порождал несколько впечатляющих феноменов, намного превышающих по своей мощности любые виды электроразрядов, когда либо ним виденных.

В таких взрывных разрядах оказался заложенным важный секрет, который Тесла намеревался разгадать. [2] Резкие искры, которые он назвал «прерванный разряд» (disruptive disch arge), были способны превращать медный провод в пар. Они распространяли очень мощную «ударную волну», которую он ощущал по всему фронту своего тела [3]          Ударно-электромагнитные волны.

         Сейчас уже известно, что из всего диапазона частот доступных человеку от 0 Гц до 10 000 ГГц так называемых на низких частотах (0,01-10000 Гц) большая магнитная составляющая. Даже есть такое устройства под названием «Кольцо Гельмгольца» — «…это активная защиты по магнитной составляющей сигнала в диапазоне 0 Гц — 10 000 Гц.

Работает на частотах от 0 Гц до 10 000 Гц, но наиболее актуально применение для сверхнизких частот от 0 Гц до 1000 Гц, так как именно на этих частотах магнитная составляющая наиболее велика. Может задерживать магнитный импульс интенсивностью до 1000 нТл с дискретностью 1 нТл.[7]». Кольца в силу того, что не являются «открытыми колебательными контурами» в эфир не излучают.

  И вот этот спектр от 0 Гц до 10 000 Гц, благодаря магнитной составляющей обладает огромной проницающей способностью. И этим частотам соответствуют огромные длины волн. Оборотная сторона — крайняя энергетическая неэффективность. Также на некоторых низких частотах электромагнитные волны могут вызвать различные болевые симптомы, негативно влиять на работу нервной системы.

Считается, что именно на этих частотах работает так называемое «психотропное оружие» если конечно оно существует. Применяется для связи на неограниченное расстояние в пределах планеты Земля. Сигнал идет вокруг планеты Земля на частотах резонанса Шумана (7-8 Гц), между 2-х сфер, Земли и ионосферы, как по волноводу. Сигнал идёт под воду, через сталь.

[4] Но самое важно то, что возможно, что благодаря сильной магнитной составляющей на этих частотах можно получить специфические «ударные» электромагнитные волны.

Это вытекает из того, что возможно электромагнитная волна, излученная электромагнитным полем порядка 15-17 Тесла и как следствие обладающая огромной магнитной составляющей, способна оказывать силовое давление на все тела без исключения благодаря как предполагает автор диамагнитным свойствам вещества.

И вот эти то ударно-электромагнитные волны создаваемые сверхсильными магнитными поля порядка 15-17 Тесла [5] возможно и обнаружил Тесла и именно их предлагается использовать в электрореактивном двигателе.

   Принцип работы двигателя.   Давно известно, что электромагнитная волна состоит из Е-электрической компоненты и Н — магнитной компоненты. Е и H — отвечают за энергию (и импульс) электромагнитной волны. Про «массу» у электромагнитной волны физики стараются отмалчиваются, постулируя, что она отсутствует. Я же позволю себе с этим не согласится по двум причинам:   1.Импульс (Количество движения) — векторная физическая величина, характеризующая меру механического движения тела. В классической механике импульс тела равен произведению массы m этой точки на её скорость v, направление импульса совпадает с направлением вектора скорости. Само наличие импульса уже подразумевает наличие массы.   2.Это же верно и для электромагнитного импульса «Наличие электромагнитного импульса позволяет ввести понятие электромагнитной массы. Для поля в единичном объеме:

      Это соотношение между массой и энергией электромагнитного поля является универсальным законом природы. Согласно специальной теории относительности (см. гл. VII), оно справедливо для любых тел независимо от их природы и внутреннего строения. Таким образом, электромагнитное поле (волна) обладает всеми признаками материальных тел — энергией, конечной скоростью распространения, импульсом, массой.Это говорит о том, что электромагнитное поле является одной из форм существования материи. [8]».    Поэтому как вещество электромагнитная волна обладает:   1.Импульсом   2.Скоростью распространения.   3.Массой    Но тут есть перегиб, масса тела зависит не только от энергии но и от количества вещества. В противном случае мы можем прийти к мысли что постоянное магнитное поле лишено массы.Что совершенно абсурдно, масса у магнитного поля есть и находится она в прямой зависимости от интенсивности или же плотности густоты, магнитного поля, попросту говоря от количества материи.Отсюда весьма логично будет предположить, что чем интенсивней (плотнее, гуще), исходное магнитное поле, тем большей массой оно обладает, тем большей массой, а значит и импульсом, будет обладать излученная этим полем электромагнитная волна.   Конечно, параметр m (масса) в уравнении Клейна-Гордона для электромагнитного поля равен нулю (иначе говоря, это означает, что электромагнитный потенциал подчиняется — в определённой калибровке — просто волновому уравнению. С этим связан факт, что фотон (в вакууме) нельзя — как и любую безмассовую частицу — остановить (а также разогнать или замедлить), он всегда движется с одной и той же скоростью — скоростью света.[9] Но всегда уточняется, что речь идет о так называемой «массе покоя» [10], А вовсе не об «электромагнитной массе», которая всегда у электромагнитной волны отлична от нуля [8]. Далее в виду того, что «электромагнитная масса» устаревший термин, и сейчас многие считают, что электромагнитная волна несет в себе просто импульс. В статье будет вместо массы фигурировать «импкльс».   Обобщим:   1.Импульс электромагнитной волны напрямую зависит не только от ее энергии но и от количества материи в ней.  2.Количество материи в электромагнитной волне зависит от интенсивности (плотности, густоты) исходного магнитного поля.   3.При повышении интенсивности, плотности, густоты исходного магнитного поля должна также возрасти его потенциальная энергия, которая легко высвободится во время истекания электромагнитной волны.  Ранее все исследователи упускали зависимость импульса электромагнитной волны от количества материи в ней. И все как один пытались увеличить гипотетическую массу, а значит и импульс электромагнитной волны накачивая ее энергией, а не материей, используя СВЧ-генераторы. Но как показала практика это тупиковый путь.   Поэтому в данном двигатели предлагается, увеличивать импульс электромагнитной волны, за счет увеличения интенсивности изначального магнитного поля, что органически приведет к увеличению импульса электромагнитной волны.   Проведем, расчет скорости движения при истечении из сопла обычного газа:            U2=m1U1/m-m1             Подставив числовые значения присущие электромагнитной волне. Не трудно подсчитать, что хоть скорость истечения электромагнитной волны огромна-300 000 Км/с. Но из-за ее незначительного веса скорость движения системы будет очень мала.          Поэтому для увеличения реактивной силы, а, следовательно, и скорости движения электромагнитной ракеты нужно использовать «сверхплотные» электромагнитные волны с большой интенсивной магнитной составляющей (Н) и как следствие достаточно ощутимым импульсом.

Источник: http://samlib.ru/l/lemeshko_a_w/aaaab.shtml

Открытие силы тяги электромагнитных волн в космосе

8. «Открытие силы тяги электромагнитных волн в космосе.

Электромагнитная волна – есть источник силы движения в космосе! Это новое для науки и для полетов в космосе открытие, которое сделано здесь и сейчас! Объяснение принципа работы двигателя EmDrive Р. Шойера.

Этим объясняется принцип работы двигателя EmDriveамериканскогоинженера Роджера Шойера. Электромагнитная волна взаимодействует с материей космоса.

Американский инженер-электрик Роджер Шойер (Roger Shawyer) в 1999 г. изобрел принципиально новый двигатель для полетов ракет и спутников в космосе. Свой новый аппарат, напоминающий по внешнему виду «ведро» (см.

картинку), работающий от излучения электромагнитных волн сверх высокой частоты он назвал – EmDrive (электромагнитный привод). Идею двигателя Р.

Шойер запатентовал, её подхватили в мире и в 2010 году в Китае, а затем в США создали действующие модели.

В процессе испытаний было установлено, что двигатель EmDrive реально обладает тягой. По теоретическим расчетам (пишет российская газета «Комсомольская правда» в номере № 104 от 13.09.2017 г.), оснащенный сверхпроводящими магнитами, он имеет перспективу и может развивать скорость до 30 000 км. в секунду.

Р. Шойер, повествуя о работе нового двигателя, ничего не сказал о принципе возникающей в нём силы тяги. Отмечая преимущества, он акцентировал внимание лишь на том, что двигатель не потребляет и не сжигает никакого топлива, и движется совсем в другую сторону, откуда в корпус двигателя подводится источник электромагнитных волн СВЧ.

Ученые-критики не попытались понять, как и за счет чего образуется сила тяги, в словах Р. Шойера они не увидели ничего кроме нарушения Третьего закон Ньютона, который гласит: «Взаимодействия двух тел друг на друга равны между собой и направлены в противоположные стороны».

На сегодняшний день учеными со всего мира о принципе работы двигателя EmDrive было высказано множество самых невероятных гипотез, начиная от категоричных утверждений – этого не может быть никогда, до скрупулезных, сложных математических расчетов, которые нисколько не «проливают света» в объяснение принципа движения. В этой связи, как пошутил Альберт Эйнштейн: «С тех пор, как за теорию относительности принялись математики, я уже и сам больше не понимаю».))

Общая у «ученых» гипотез ошибка в том, что они рассматривают двигатель отдельно без связи и взаимодействия материи космоса.

Не буду здесь их предположения перечислять, чтобы, повторяя, окончательно не сбить вас с толку и, чтобы не запутать дело (желающие могут найти в СМИ, высказанные предположения самостоятельно). Достаточно будет подвести итог, что ни одно из их предположение не объясняет – откуда у двигателя EmDrive берется сила тяги.

Здесь следует привести и другую мысль А. Эйнштейна: «Никакую проблему нельзя решить на том же уровне, на котором она возникла». – Для открытия, для решения вопроса – надо посмотреть шире на проблему и вокруг.

По какому принципу и закону физики работает двигатель Р. Шойера?

В то время когда ученые пытались безуспешно найти объяснение принципа движения двигателя Р. Шойера – миллиарды живых существ на Земле этим принципом передвижения ежедневно пользуется уже на протяжении многих сотен миллионов лет.

Тяга у EmDrive, как уже установлено есть. Никаких известных законов физики он не нарушает, а, напротив, EmDrive двигается в соответствии с Третьим законом Ньютона.

Однородное – отталкивается от однородного, подобное – отталкивается от подобного – показывает нам закон Природы.

Посмотрите, например, как перемещается рыба в воде. – Её хвост (плавники) воспроизводят в толще воды волновые колебания. Рыба движется вперёд, отталкиваясь хвостом от воды (усилия хвоста рыбы раскладываются на векторные составляющие).

Также и крылья у птиц воспроизводят волновые колебания, отталкиваясь в движении от воздуха. И змея, двигаясь по земле, тоже повторяет своим телом волновое движение, отталкиваясь от земли. Наконец, вспомните себя – как и за счет чего вы в ластах отлично плывете в воде…

Материя, окружающая живое существо разная по плотности (вода, воздух, земля), а принцип движения вперёд у всех везде один!

Почему волновое перемещение в природе не замечают многие ученые?

— Да, потому что они вязнут умом в детали, как «страус закапываются головой в песок», а потому не видят окружающего.

Очень точно эту ситуацию про многих современных «ученых», раздавших сами себе ученые степени и звания академиков, объяснил немецкий мыслитель и философ Артур Шопенгауэр: «Ученые – это те, кто начитался книг; но мыслители, гении, просветители мира и двигатели человечества это те, – кто читал непосредственно в книге Вселенной».

Точно так же – по аналогии с движением живых существ на Земле – по Третьему закону Ньютона перемещается и аппарат Р. Шойера EmDrive.

На этой картинке (выше) показана проекция действия электромагнитной волны СВЧ на «донышки ведра».

Электромагнитные волны СВЧ двигателя – аналогично! воспроизводят функцию: хвоста у рыбы в воде, крыльев у птиц в воздухе и извивающегося тела у змеи на земле.

Чтобы сделать такое заявление необходимо опрокинуть ещё одну современную «научную» догму, тормозящую науку и развитие изучения космоса. «Только со смертью догмы начинается наука», — Галилео Галилей.

Необходимо принять одно условие, что — космос это не вакуум, не пустая среда.

«Никаким количеством экспериментов нельзя доказать теорию (что космос есть пустота – прим. автора); но достаточно одного эксперимента, чтобы её опровергнуть», – Альберт Эйнштейн.

Таким экспериментальным инструментом опровержения теории космической пустоты межзвездного пространства и служит принцип движения двигателя EmDrive – возникающий от силы тяги электромагнитных волн СВЧ, отталкивающихся от материи среды в космосе.

Давайте подумаем. – Если от Солнца исходит свет (электромагнитное излучение), если уже известно, что этот свет приходит и давит на Землю, то значит только одно – та же самая материя излучения будет и между нашими планетами в космосе. Что на концах, то и в середине. Иначе не возможно.

Космос – огромное в состоянии рассеянного поля – количество частиц, как «космический бульон», наполненный излучениями от миллиардов звезд и составляет основную массу Вселенной.

«Темная» материя – т.е. невидимая и неизученная человеком полевая материя частиц Космоса. (См. картинку – шкала распределения электромагнитных волн по длине волн и по частоте).

Двигатель инженера Р. Шойера EmDrive в настоящем виде (по причине отсутствия ранее объяснения принципа его движения) – несовершенная конструкция.

Его можно сравнить – с «рыбой без головы, но с двумя противоположно направленными хвостами, передвигающийся в сторону действия усилия от большего хвоста».

– В результате сложения действия разнонаправленных сил от электромагнитных волн у него очень малая тяга.

Используя объяснение принципа движения, изложенное выше, можно провести усовершенствование двигателя EmDrive, и тогда он будет действительно развивать большую тягу, иметь скорость соразмерную скорости света (электромагнитных волн). Делать повороты под углом 90 – 180 градусов (подобно наблюдениям траектории и скорости перемещений неземных космических объектов).

Употребив названный принцип силы тяги от электромагнитных волн – двигаться в воздухе и толще воды на Земле.

Что именно для этого следует сделать? – Можно сказать, но это уже будет другая тема, которая выходит за рамки открытия силы тяги электромагнитных волн в космосе и объяснения принципа движения EmDrive от электромагнитных волн СВЧ в насыщенной излучениями космической среде.

Владимир Гарматюк

Россия, г. Вологда, 8.11.2017 г.

Источник: https://pandoraopen.ru/2017-11-09/otkrytie-sily-tyagi-elektromagnitnyx-voln-v-kosmose/

��������-�������� 1961 �11, �.5-7

�� ������� ���������� ����� ���� ��������� ���������� ��� ��������� ������������� ���� � �������: ������������������ ������, ���������������� ���������� � �������������� ���������� ���������: 1 � �������� �������������� 2 � �������� �����; 3 � ���������� ��������; 4 � ����������� ��������; 5 � �������������-��� �������; 6 � ���� � �������; 7 � ��������� ������; 8 � ���������; 9 � ��������������; 10 � ������� ������. � ������� ������ ���� �� ������ ���������� ������������������ ����������� ���������, ������������ ���� �������� � �������������. ����������� ����� 11000��, �� ���� ���������� ��������, ������� ����� ���������� � ����������� ����������. ����� � ���������� ������ � ������� �����, ����������� ���� �� ����

�������������� ����» � �������

���� ��������� ������ ������ ��� ����� ���������. ��������� ���� � ��������� �������������� ������������� ����� �������, ����������� ������� �� ��������� ��������� �������������� ����� ���������. ��� ��������, ��������� ��������� ����������� �������� ��� ����, ����� ���������� ��������� �����������.

������� ����������� �������, �������������� � �������, ������ ������ ������������ ������������� ���������, ��������� ��������� �������� ����. �� �� ������������� ����� ����������. ��� ���� �����, ��������, ��� ������ ����� ����� ������������ ������ �� ���������� �������.

�� ����� ������������� ������ �������� ������� � �������.

� ���� �������� ������� ������ ��������� � ����������� ������ ��� �������, � �� ������������ �������. ����� ����� ������ � ���������� ���������, � ��� ������ ��������, ��� ���������, ����� ��� �������, ������������ ������������ ������������� ������.

� ������� ��� ������. ����� ��� �����, ������� �� ������������������ ��������. � ���� ���� � ������������ � ����������. ��������� ��������, ���������� ����� ����� ����������� �������. ����������� ������� ������ ����� ����� ����� � �����: �� �� ������ ������������ � ����������� ������������, �� ���������� ����� ������ ������������ ����.

���������� �� ����, ����� ������� ��� ����� ��� ��� ����� �� �� ���������� �����, �� ����� ����������� ������ ���������������: ������������ ��� ����� �� �������� ������ ���� ����� ������������ ����� ������������� ������� �� �� ��������.

������� �������, ���� ��������� ������������ ������� ��������������� ������� ������������� ����� (����� ����������� � �������) � ��������, � ������� ��� ����� �������������.

��-�� ���������� ������ ���� ��������� ������������ ������� ������������ ����� ���� ��� ������ �����: ����� ����, ����������� � ������� ����������� �������, ���� ��������� � ������ ������� ������� � �������.

������ � ������� ������������ ������ ���� ��� ��������� � ������ �� ���������� �������.

� ����� ������� ���� ���������� �� ���� ������������ ������� ��������� �������� �������, ������� ��� �� ������� � ���� � ����� � ������� �������������� ��������. ������ ������������ ��� �� ��� �� ����������.

����� ��������� ������������� ����� ���� � ������� ������������ ���������, �������� �������� �������� ��� ������������� ����. ������������� �������� ����� �������� ���������������� ��� ������������������ ����� ��� �������.

������������� ���������� ����� ���������� �� ����� ������������ �� ������������ � ��������� �����. ����� ����� �������� ���, ���������, ������ ���������� ����� ������� �������� ������������ �������.

������ ����� -���� �������, ��� ��� �������������� ���������� ��������� ��� ������������ �������, ����� ��� �� ��� ��� �������������� ������������� �������� ������. ��� ������� �� ���� �����������, ����������, ������� � ���� ������������ �����.

��� ��������� ��������� �������� ����� �������� �������������� ��������. ����������� ���������� ��� �������� ��������� ���������� ��������, �� ���� ��������� ����������� ���� � ������� �������������� �������� (�������).

��� ��� ���� �������� � �����������, � ������ �������� � ����������� � �������, �� ����������� ��������� �������� ����� �������� � ��������. ����� ��� �������� ����� ����������� ���� ��� �����, � ������� �������� ���� ��������� �������������� �������� ����� ��������� ����, ������ ������ ����������.

��� ������ �������� �������, ��� ������� ������ ������� ��������� ��� ��������� �������� ����. � ���� �������, �������� ���� ������� ��� �� ������� �������, ��� � �� �������� ������������ �������. �������, ����� �������� ���������� �������� �������, ���� ����������� ����������� �������� ���������.

� ����������� ������� ����� ���������� ���������� ����������� ������������� �����, ������ ����� ������ ����� ����������. ������ ���������� ������� ��������� ��� ����������� ����� 4000��.

��� ��������� �������� �������� ��������� �� 3 000 �/��� � �������� �������� ����� 300 ���.

��������� ��� �������� �� �������, ��� ��� ��� ����������� 4000�� ����� ��� ���������� ����� � ��������� ����������� � ������� ���������� ����� �� ��������.

��������, ������ �� ���������� ������� ��� �������� �������� ����� ������������.

������������ ��������� ����� ����� ������� �������, �� ����� ����������� ������������ � �������� �������������� �������� �������, �������� ��������� �������� ����, ��� � ������� ���������� ������.

� ������� ���������� �������� ��������� ������ ���������� � ������������� �����������. ���� �� ������ ���������� �������, �� ������� ����������� ����������� ���������, �� ������ ������������ �� ��� ��������� ���. ���� ����� ���������� ����� � ����� ��� ������, ��� � ������������, � ������� ����� �� �������� ������ ����������.

�������� ��������� �������� ���� ���������� ����� ����� ������ �� ����� ������� �������� �� ����� �����. ������� ������������� ���� ����� ���������� �� � ��������� ������������� ��������� ��������, � � ���������� ������ ��� �������� ��� ������ �������.

��� �� ������, ��������� � �������� ���������� ��������� ������ ��� ���������� �����������.

������������� ����� ������������ ��� ���������� ������������� ����. ����� ��������, ��� ������������� ���� ���� ����������� ����������� �������, ��� ����� ���������� �������, ������ ������������ ����� ���������� ������� �����. ����� �������, ��� �������� ��������� ����� ��������� �������� �������� �� 2 ���. ���.

������ �������� � ����� ��������� �������� ����� 100 ��� �� ������ ��������� ����. ��� ���� ���������� ���, �������� �������, ����� ����������� �� 10000�15000��. ������ ������ �������� �������� �� ������ ���������, �� � ����������� ������ ����� �������� �����. ���� �������� ����������� ���� ��� ������, ����� ������ ������� �� ���������� ������ ������ ���������� ����� ��������.

������� ����� ������ ������ ����. ������ ������������ �������� ������������� ���� ����������� ������������������ ����. ��� ����������� ���� ��� �������� ������������. ��������� ���������� �� ����� ������, � �������� ������������ � ����� �� ������������ ���������� ������ � ��������� ����������.

��� �����, ���, ��� �� ��������, ������, ������ � ����� ����������. �� ��� ��� � ��� ������� ��������� �������������� ������, ��� ���������� ������������ ����������� �������������.

��� ��������, ��������� � ����� � ��������� ���� �������� ���������. �� ���� �������� ������ �������������. ����������� �������� ������� �� ����������� ���� � ����������.

������� ����������, ��� �������� �������������������������� ��������� �������� ��������� �������� �������� �� 2 ���. �� 4 ���. ���. ��� ����� ��������� ������������� �������� ����� 100 ��� �� ������ ��������� ���� � �������� ������� ����������.

������ ���� � �������������� �� ���������� ������� ������������� �����.

����� ��� �� ������� ������� �������������, ������������� � ����������� ������. ������������ ������� ���� ����� ������ ��������� ���������� �������. ����� �����, �������, �������� ��������� � �������� �� �� ������� ���������. ������ ����� �� ������� ���� � �� ����� ���������������� �� ������� ���������. ������� ������������������� ��������� ������ ������������ ������������� ����.

������ � ����� ���������� ��������� �����. �� ������ ������������ ��� ��������� �������, � ���� ����� ����� � 240 ����� ��� ������� ���������.

����� ���� ��� ���� ��������� ����� �������� ����������, ���� ������� �� ������������ ������������, ����������� � ��� ���������� ���������.

� ��������� ������ ��������� ������������ �� ������� �������, ������� ��� ������������, � ��� �������� ���������� ����� ������������� �����. ����� �������������� �����, ����� ��������� �� ������ �� ��������� �������� ����� ����.

����� ������ ��������� ��������� �������� ������� �������� �������� ��������� �� 5 ���. �� 100 ���. ���. ��� ������� �������� 100 ��� �� ������ ��������� ����.

���������������� ��������� ���� ���������� ���� � ���� ����� ������������� ����������������� ������. ��������� �� ���� ������ ����� ����� ������ � ������������ �������.

�������, ���� �� ��������� ��� ������ �������. ��� �������� ��������� ������� ������������ � ��� ������ �� ������ ��������������, �� ���������� ������ ������� ������, ���������� � �������� �����������. ��� ������ �������� ������ ��� ��������� �������.

� ������ �� ��������� �������� ������������� ��������� ����� ��������� ���������� ����.

�� �������� �������� ������������� ���������� ����� ����������, ������ �� ������� �������, ��� ���� �� ������ ����������. ��� ���������� � ����������� ��������� ��� ������ ��������� ��������� ��� ����������� �� ���� ��������� ���� ���������, � ��� ������������������ (������) � ���� ������� �������� �����������.

� ������� �� ���������� ������������� ������� ��� ���������� ����������� �������� ���� ��� ��� ������ �������. ����� �� ��� �� ����� ������������. ���� � ��������� ������� ���������, ���������� ������� � ��������������. ������ �������� ��������� ����� ������������ ������� ���. � ���� ��� ������������ �������� ��������� ����� ���������� ������� ����������� ����� �� ��������� � �����.

������� ��� �������� ���� ��� ������� �������� � ���, ������� ����� ��������� � ������� ��������������� �����, �����������, ����� ��������� ������� �������������� �������������� �������.

������������� ������
������� ����� (�� ������ ����������) ��� ��� ������, ������ ������� ����� ����������� ������. � ������ ��������� ����������� ��������. ��� ��� ������, � ��� �� ������� � ������. ��� �������� �������� ������ ����� �������. � � �������� ������ ��-������� �������� �������, � � ��������� ������ ����������� ��������… ��� ��� ������: � � ������ ��� �� ������� � ����������� ����� ���� �� ���������. ������ �����, ������ ���������� ���� ��� ������, ������� ���� ���������, ����������� �����, ����������� ������. �� �� ���� ����� � ������. � �����, � � ������, � �� ����������� ���! ��� ����� ���������, ��� ��� ��������� ������, ����������� ������ ��������� ������ � ����, � ����� � ���� ���� ������ ������� ������, ��� ���� �������� �� ������� ������ �����. ���� � ������ �� ������ ��, ����� �������� �� ������, ����� �������� ���� ��� ����������� ��������� ����, � ������ ������� ������� �� ��������� �������, ������� ��������������� ������ �����.����� �������

� ������ �������, ���������, ����� ������� ������� ��������� ����� �������� ������������� � �������� �������, �������������� ����������� � ������������ ����� ������ ������� �����������.

���� �� ������� �������� ���� �������� �� ������ ������������, ��� ����� �� ��������� ���������� ������������� ������� ��� ������������ �������.

������� � ������������ ������������ ������� � ������. �� ��������� ��������� ����� ��������� ����� ����� �������� ����� ������ ��������� �� ���������� ����. ��� ������� ����� ���������������� � ������� ������ � ������������ ��� ������� ���������������.

��� ����� ������� ����� ����� 4 �� �� �������� ������������� ��������, ���� ��������� ����� ���������� �������. ��������� ������� ����� ������������� � ��������������� � ������������� � ������� ����������������� ���������.

��������� ������� ��� ������ ����������� � ���������, ������ �� ������������� � �������� ���� ������������. ������� �������� � �� ������������� �������� �����.

����, ��� �� ��� ���, ���� �� ����� ������ �������� ���������� �������, ������������� ���������� �� ������ ��������� � �������� ����������� �������. �� ����� ������� �� ����� ������������ ���� ��� ��������������� ��������� ��� ������������� ���������. � ��������� ������� �������� ������ ������� ���������� ��� ����� �����, ��� ��������� ������������ � �. �.

��� ����� �����������, ����� �������� � ����������� ���������� ��� ���������� �� ���������� ������, � ������ � ���������� �� ������. ����� ������������� �����, ����� �������� �������� ���� ����������� ���������, ��������, �������������� �� ������ ����� ���, ����� ��������� ���������� �� ��������� � ����� ��� � ������ ����������� ������� ��� ���������.

���� �� ����� ��� ���������� ������ � ��������� ������������ ��������� �������� ������� ��������� ������� ����������. �� ����� ���� �� ��� ������������, ����� ��� ����������� �������� �������� ������ ��������� ��� ���� ��� �� ������ ����, ������������ ����� ����� ��� �������.

�� ����� ���������, ��� ������� ������� � ������������� ��������� ��� ������� �����, ��������������� ��������������� ��������� ��� �� ���� ����� �������������. ��������� ������ �� ���������� ������� ������ �� ����������� ��� ������, �� ��� ������ �������� ��� ���� ����.

������������� ��������� ����� � ����������, �� �������� �������� ����� ����� ������, � ��� ������� ����� ���� �������������� ��������.

�������� ������ ������� ������, � �� �����, ����� �� ����������� �������� ������ ��������� ������������� ���������. �������� �������� ����� ���������� ������ ���������� � ������� ���������, ������ � ������ ��������� �������� ��������� ���������� �������. ���� �� ��� ��� �������� ��� ������� �������������� ��������, ������������� ��������� ���� �������� ������������ ��� ��������������.

���� ����� �� �������� ������ �� ����� � ��������� ��������� �� 10 �. ���� ������� ����� ������� ������, �� ������ ����� ����������� ������� ��� �������� ������� ����� ������������� �������. ����� �� ����� ������������ ��� ������� �����������.

������� ����������, ��� ����� ��� �������� � ��������� ������� ����� ����������, ����� �� �������������� ����� ���� �������.

��� ������� �� ����, ����� ���������� �����, ���� � ����� �������� �������� 2 ���. � 5 ���. ���. ����� ������������ �������� �������.

������ ��� ������ ���� ����������� ��������� ������� �������� �������, ������ ������ ���� �, ��� ���������, ���������� �����. ���� �� ���� ��������� ����� ������, �� ���� ��������� �������� �������.

����� �������, ��� ��������������� ��������� �������, ���������� ����������� � ����. ����� ������������� ������ ����� � ������� � ������� �����������, ��� ����� ������������ � ������, ��������� �� ����������� ����� �� 800 ��. ������� �� ����� �������� �� ����, � ������� �� �� ������, ��������� �� 200 �� �� ������ �����������.

������ �� ���������� ������� � �������� ��������� ����� 300 ���. ��������� ��� ����������� �� 5 ����, ������ �� �������� �������� ���������� ����� ����� ����� ��������������� ����. ������������� ������ ������������� ������ ����������, ��� ��������� � �������� ��������� 1 200 ���.

���� ����������� ��������� ���� � ���� �� 19 ���� � �������� ��������� ����� ¼ ���������� ����. ���������� �������� ������� �� 5 ���. ���., ����� ��������� �������� �������� �� 60% �� ���������� ����, ������ ��� ���� ����� ����������� ���������� �� 5 �������. ��� ��������� �������� ��������� ����� 5 ���. ���.

�������������� ��������� ����������, ������ ��� ��� ��������� ������� ������������� ���������, ��� ��� ��� ��������� ���������� ��������� �������� ��������. ����� ��������� ��������� ���� ��� ����� ���������� ������������.

���� ��� ������� � �����, ����� ��������� ����� ���� ���, ��� ��������� ����������� �������� ������� ����� 5 ���. ���.

����� �� ��������� ����� �������� ��� ������ �� ����? ����� ��� �� �� ������ ��������, �� ��� ����� ���������� �� ���������� ������. ��� ������� �� ����, ����� �� �������� ���� �������, ������� ������ �� ������ � ������� �� �� ����� � ����� �����-���� ������� ����.

����� ������, ����� ������ ���������� ���� ����������� �������� � ������ ������ �������� ������, ��������, ������� ������ �� ���������� �������. ������ ������������, ������� ������ ���������� ��� ����� �������� ����, ����� ��������� �� ���������� ������, ������� �������� �� ��� ������ �����.

�, �������, ����� ������� ������ ����� ������� ������ ���������� � ������ ������ ��� �����. �������� �������� ����� ����� � 10 ��� ������, �� ����� ���������� �� 5 �������

��� ������ �� ������. ���� ��������������� ��������� ������� �� ����� �����������, �� �� ������������� ���������� ������ �������. �� ���� �������� � ������, �� �����, ��� ��� ������������� �������� �� ���� �� �������.

�. ������� (����������� ������� �� �������

���������� ��������)

Источник: http://epizodsspace.airbase.ru/bibl/tm/1961/11/elektr-tyaga.html

Распространение электромагнитных волн в космосе Электромагнитные волны

8. «Открытие силы тяги электромагнитных волн в космосе.

Распространение электромагнитных волн в космосе { Электромагнитные волны, с помощью которых радиосигнал передается в космическом пространстве, движутся с гигантской скоростью — скоростью света.

На Земле задержки в передаче почти не ощущаются, а вот с космонавтами на орбите приходится говорить уже с задержкой. Ответ с Луны будет идти полторы секунды, с Марса — уже минут шесть.

Кроме того, по мере удаления передатчика сигнал стремительно затухает. Как же быть? Проблема тяжелая, но решаемая.

Связь — это критическое звено во всех межпланетных миссиях. Отказ других систем часто удается обойти, пусть иногда и ценой потери части научных данных. Но если рвется связь с Землей, то даже исправный в остальных отношениях аппарат фактически перестает для нас существовать.

Поэтому коммуникационная система должна быть надежна и на всех современных космических аппаратах она как минимум продублирована.

При сбоях, которые в большинстве случаев приводят к потере ориентации аппарата или его переводу в режим закрутки, низкоскоростная система связи через всенаправленную антенну передаст на Землю параметры состояния бортовых систем и обеспечит прием команд управления. Когда работоспособность аппарата будет восстановлена, связь пойдет через быстрый канал передачи информации.

Сегодня самый удаленный космический объект, с которым поддерживается радиоконтакт, — это американская автоматическая межпланетная станция «Вояджер-1» , запущенная 5 сентября 1977 года. она преодолела рубеж 100 астрономических единиц (15 миллиардов километров) и вплотную подошла к границе Солнечной системы.

Радиосигнал с такого расстояния идет около 14 часов. Информация с «Вояджера» на Землю передает жестко скрепленная с корпусом параболическая антенна диаметром 3, 65 метра, которая должна быть сориентирована точно на родную планету. Через нее на частотах 2295 МГц и 8418 МГц шлют сигналы два радиопередатчика мощностью по 23 Вт.

Для надежности каждый из них дублирован. Большая часть данных транслируется на Землю со скоростью 160 бит/с — всего 3 -4 раза быстрее, чем скорость набора текста машинисткой и в 300 раз медленнее телефонного модема.

Для приема сигнала на Земле используется 34 -метровые антенны сети дальней космической связи NASA, но в некоторых случаях задействуются самые большие 70 метровые антенны, при этом скорость до 600 и 1400 бит/с.

По мере удаления станции ее сигнал слабеет, постепенно снижается мощность радиоизотопных генераторов, которые питают передатчики. Ожидается, что станция сможет передавать научные данные еще по крайней мере 10 лет, после чего связь с ней прекратится. «Вояджер-1»

Космическая радиосвязь зависит от множества различных факторов: Дальность Мощность передатчика Размеры бортовой и наземной антенн Длина волны Поглощение сигнала в окружающей среде Шумы Помехи Качество приемопередаю щей электроники Скорость движения космического аппарата

Принцип действия радиосвязи колебания тока в антенне передатчика создают в окружающем пространстве электромагнитные волны, которые, двигаясь со скоростью света, достигают антенны приемника и возбуждают в ней переменный электрический ток.

Этот наведенный ток очень слаб, но если настроить приемник точно в резонанс с частотой радиоволны, то даже слабое ее воздействие может раскачать в антенне вполне заметные колебания.

Затем их усиливают, анализируют и извлекают переданную информацию

Проблемы передачи сигналов космосе 1)Для космической связи оптимален диапазон от 1, 5 до 30 сантиметров. За пределами этого окна радиосигнал заметно ослабляется в атмосфере или даже может от нее отразиться.

На более коротких волнах потери энергии растут за счет поглощения молекулами воды и кислорода в тропосфере, а на более длинных волнах прохождению сигнала все сильнее мешает ионосфера, которая для волн длиннее 10— 30 метров становится непреодолимой преградой.

2)Поглощение радиоволн также вызывается дождем и туманом 3)Приемник не улавливает радиоволны, если они слабее его порога чувствительности. Между тем энергия электромагнитных волн падает как квадрат пройденного ими расстояния.

Это значит, что сигнал с Марса будет в сотни тысяч раз слабее, чем такой же сигнал, переданный с Луны, а с Плутона — еще в тысячу раз слабее 4) На космическом аппарате бюджет энергии жестко ограничен. Ее вырабатывают либо солнечные батареи, либо радиоизотопные генераторы. И для получения большей мощности надо увеличивать их массу.

При этом растут также площадь и масса радиаторов, отводящих избыток вырабатываемого тепла. Общая масса аппарата ограничена возможностями ракетыносителя, а увеличить же массу отдельной системы за счет других чаще всего невозможно. Космические аппараты — это очень гармоничные технические комплексы, где все параметры жестко завязаны друг на друга: нельзя серьезно изменить одну систему, не повлияв на параметры других

Шум и скорость Главный параметр любой системы связи — скорость передачи информации. Она определяется не столько мощностью сигнала, сколько соотношением его амплитуды с шумами, которые мешают приему. Шум возникает в аппаратуре приемника и передатчика из-за теплового движения атомов.

А в космическом радиоэфире «шумит» реликтовое микроволновое излучение, оставшееся от Большого взрыва. его открыли в 1964 году случайно, в попытках избавиться от непонятного шума в новой антенне, на которой изучались возможности космической связи. Шум отфильтровывается статистически за счет его случайного характера. В среднем за длительное время его вклад будет нулевым.

Но чем слабее сигнал по отношению к шуму, тем дольше нужно вести прием и осреднение, чтобы отфильтровать шум. Сегодня космическая информация передается в цифровом виде, то есть последовательностями нулей и единиц — битов. Чем хуже отношение сигнал/шум, тем больше времени уходит на передачу каждого бита. Если попытаться форсировать передачу, сообщения станут приниматься с ошибками.

Поэтому, чем дальше от нас находится аппарат, чем слабее его сигнал, тем медленнее идет с ним обмен информацией.

Звонок с космической станции Вращающиеся на низкой околоземной орбите (до 1000 километров) аппараты попадают в поле зрения одной станции управления только несколько раз в сутки (обычно 4— 6) и всего на несколько минут, поэтому им программа работы задается сразу на несколько часов или дней вперед.

Чтобы увеличить количество сеансов связи, на Земле ставят больше станций, располагая их на существенном удалении друг от друга. В советское время существовал даже специальный космический флот, суда которого работали в разных частях света, обеспечивая связь со спутниками, пилотируемыми космическими кораблями.

Если с низколетящим аппаратом требуется непрерывная связь, сигнал передается на него через спутники-ретрансляторы на геостационарной орбите. Трех таких аппаратов, неподвижно висящих над экватором на высоте 36 тысяч километров, достаточно, чтобы охватить практически всю территорию Земли за исключением полярных районов.

Например, связь с Международной космической станцией и американскими космическими челноками «Спэйс Шаттл» происходит через американские спутники-ретрансляторы TDRS (хотя связь через наземные станции тоже используется). Благодаря этому экипаж может связаться с ЦУПом в подмосковном городе Королеве и в американском Хьюстоне, а также звонить домой и пользоваться электронной почтой.

Подобная система существовала и в нашей стране. Контакт со станцией «Мир» на так называемых «глухих витках» поддерживался через геостационарный космический аппарат «Луч» . Сейчас ведутся работы над системой «Луч» нового поколения.

Простейшие сигналы «простейшего спутника» Самой высокой скоростью межпланетной передачи данных может сегодня похвастаться аппарат «Mars Reconnaissance Orbiter» , вышедший на орбиту Марса 10 марта 2006 года. Он оснащен 100 -ваттным передатчиком с трехметровой параболической антенной и может передавать информацию на скорости до 6 мегабит в секунду.

Доставить к Марсу более крупный и мощный передатчик пока затруднительно. Однако есть принципиально иной подход к увеличению скорости передачи данных — использовать вместо радиоволн оптическое излучение. Длина волны лазерного излучения в десятки тысяч раз меньше, чем в радиодиапазоне. Поэтому расходимость лазерного луча получается значительно меньшей.

Это позволит существенно поднять скорость передачи данных при более низком энергопотреблении. Но у лазерной связи есть и недостатки: она нуждается в более точном нацеливании передатчика, и, кроме того, на ее работоспособность существенным образом влияют погодные условия, в первую очередь облака.

Поэтому межпланетная лазерная связь будет, скорее всего, поддерживаться с орбитальных аппаратов. Впервые лазерная связь в космосе была осуществлена 21 ноября 2002 года.

Европейский спутник дистанционного зондирования Земли SPOT 4, находящийся на орбите высотой 832 километра, установил контакт с экспериментальным космическим аппаратом Artemis, обращающимся на высоте 31 000 километров и передал снимки земной поверхности.

А недавно Лаборатория Линкольна в Массачусетсском технологическом институте (MIT) совместно с NASA приступила к разработке лазерной системы дальней космической связи. Первый тестовый коммуникационный лазер планируется отправить к Марсу в 2009 году. Ожидается, что этот 5 -ваттный передатчик в период сближения планет обеспечит скорость передачи данных до 30 мегабит в секунду.

Задержка распространения радиоволн на огромных межпланетных расстояниях Специфическая проблема в управлении космическими аппаратами связана с задержкой распространения радиоволн на огромных межпланетных расстояниях. Обмен сигналами с Луной занимает больше 2 секунд.

Сможете ли вы проехать даже по хорошо знакомой местности, если дорогу будете видеть с задержкой на секунду, а на повороты руля машина станет реагировать еще через секунду? Между тем именно в таких условиях шло управление с Земли советскими «Луноходами» . До Марса радиосигнал идет от 3 до 22 минут в зависимости от положения планеты на орбите.

При такой задержке невозможно оперативно вмешаться с Земли в такие ответственные этапы миссии, как коррекция траектории полета, выход аппарата на орбиту вокруг планеты, его вхождение в атмосферу, да и движением по поверхности управлять непросто. Поэтому межпланетные аппараты становятся все более интеллектуальными и независимыми от контроля с Земли.

Например, одной из основных задач зонда «Хаябуса» была отработка методов автономной навигации с использованием ионных двигателей.

Планы на будущее Сегодня коммуникационные возможности человечества ограничены Солнечной системой. На межзвездных расстояниях для связи с аппаратом класса «Вояджер» мощность наземного передатчика должна составлять миллиарды киловатт, что сравнимо с общим производством электроэнергии на Земле.

Менее прожорливой межзвездную связь могут сделать антенны диаметром несколько километров. Такие масштабные конструкции, скорее всего, будут строиться и размещаться на орбите. Подобные решения кажутся фантастическими, но нереальными их назвать нельзя. Человечество уже учится создавать в космосе сборные крупногабаритные конструкции.

Например, размеры строящейся на орбите Международной космической станции приближаются к сотне метров. И все же самой большой проблемой для связи на межзвездных расстояниях будет оставаться время путешествия сигнала. Даже до ближайшей к Солнцу звезды сигнал дойдет только через 4, 2 года после отправки, и еще столько же времени придется ждать ответа.

А пока попытки межзвездной связи остаются односторонними, в их числе нельзя не упомянуть эксперимент с почтовой связью. На обоих «Вояджерах» помещены медные позолоченные диски диаметром около 30 сантиметров, на которых записаны звуки и изображения, дающие представление о жизни на Земле.

Простые диаграммы на поверхности диска символически показывают происхождение космического аппарата и дают инструкции, как проигрывать диск. Правда, межзвездная почта работает небыстро, доставка посылок в другую планетную систему займет минимум 40 тысяч лет.

Источник: https://present5.com/rasprostranenie-elektromagnitnyx-voln-v-kosmose-elektromagnitnye-volny/

История открытия электромагнитных волн

8. «Открытие силы тяги электромагнитных волн в космосе.

Открытие электромагнитных волн — замечательный пример взаимодействия эксперимента и теории. На нем видно, как физика объединила, казалось бы, абсолютно разнородные свойства — электричество и магнетизм, — обнаружив в них различные стороны одного и того же физического явления — электромагнитного взаимодействия.

На сегодня это одно из четырех известных фундаментальных физических взаимодействий, к числу которых также относятся сильное и слабое ядерные взаимодействия и гравитация. Уже построена теория электрослабого взаимодействия, которая с единых позиций описывает электромагнитные и слабые ядерные силы.

Имеется и следующая объединяющая теория — квантовая хромодинамика — которая охватывает электрослабое и сильное взаимодействия, но ее точность несколько ниже.

Описать все фундаментальные взаимодействия с единых позиций пока не удается, хотя в этом направлении ведутся интенсивные исследования в рамках таких направлений физики, как теория струн и квантовая гравитация.

Электромагнитные волны были предсказаны теоретически великим английским физиком Джеймсом Кларком Максвеллом (вероятно, впервые в 1862 году в работе «О физических силовых линиях», хотя подробное описание теории вышло в 1867 году).

Он прилежно и с огромным уважением пытался перевести на строгий математический язык немного наивные картинки Майкла Фарадея, описывающие электрические и магнитные явления, а также результаты других ученых. Упорядочив одинаковым образом все электрические и магнитные явления, Максвелл обнаружил ряд противоречий и отсутствие симметрии.

Согласно закону Фарадея переменные магнитные поля порождают электрические поля. Но не было известно, порождают ли переменные электрические поля — магнитные.

Избавиться от противоречия и восстановить симметрию электрического и магнитного полей Максвеллу удалось, введя в уравнения дополнительный член, который описывал возникновение магнитного поля при изменении электрического.

К тому времени благодаря опытам Эрстеда уже было известно, что постоянный ток создает вокруг проводника постоянное магнитное поле.

Новый член описывал другой источник магнитного поля, но его можно было представить как некий воображаемый электрический ток, который Максвелл назвал током смещения, чтобы отличить от обычного тока в проводниках и электролитах — тока проводимости. В итоге получилось, что переменные магнитные поля порождают электрические поля, а переменные электрические — магнитные. И тогда Максвелл понял, что в такой связке колеблющиеся электрическое и магнитное поля могут отрываться от порождающих их проводников и двигаться через вакуум с определенной, но очень большой скоростью. Он вычислил эту скорость, и она оказалась около трехсот тысяч километров в секунду.

Потрясенный полученным результатом, Максвелл пишет Уильяму Томсону (лорду Кельвину, который, в частности, ввел абсолютную шкалу температур): «Скорость поперечных волновых колебаний в нашей гипотетической среде, вычисленная из электромагнитных опытов Кольрауша и Вебера, столь точно совпадает со скоростью света, вычисленной из оптических опытов Физо, что мы едва ли может отказаться от вывода, что свет состоит из поперечных колебаний той же самой среды, которая является причиной электрических и магнитных явлений». И далее в письме: «Я получил свои уравнения, живя в провинции и не подозревая о близости найденной мной скорости распространения магнитных эффектов к скорости света, поэтому я думаю, что у меня есть все основания считать магнитную и светоносную среды как одну и ту же среду…»

Уравнения Максвелла далеко выходят за рамки школьного курса физики, но они так красивы и лаконичны, что их стоит разместить на видном месте в кабинете физики, ведь большинство значимых для человека явлений природы удается описать с помощью всего нескольких строчек этих уравнений. Так сжимается информация, когда объединяются ранее разнородные факты. Вот один из видов уравнений Максвелла в дифференциальном представлении. Полюбуйтесь.

E = 4πρ Закон Кулона
B = 0& магнитные заряды не существуют в природе
[∇E] = –1/cBt) закон Фарадея
[∇B] = (4π/c)j+ (1/c)(δEt) Закон Ампера, с током смещения Максвелла (второй член правой части)
F = q(E+ [(v/c)×B]) Сила Лоренца

Хочется подчеркнуть, что из расчетов Максвелла получалось обескураживающее следствие: колебания электрического и магнитного полей — поперечные (что он сам все время подчеркивал). А поперечные колебания распространяются только в твердых телах, но не в жидкостях и газах.

К тому времени было надежно измерено, что скорость поперечных колебаний в твердых телах (попросту скорость звука) тем выше, чем, грубо говоря, тверже среда (чем больше модуль Юнга и меньше плотность) и может достигать нескольких километров в секунду. Скорость поперечной электромагнитной волны была почти в сто тысяч раз выше, чем скорость звука в твердых телах.

А надо заметить, что характеристика жесткости входит в уравнение скорости звука в твердом теле под корнем. Получалось, что среда, через которую идут электромагнитные волны (и свет), имеет чудовищные характеристики упругости.

Возник крайне тяжелый вопрос: «Как же через такую твердую среду движутся другие тела и не чувствуют ее?» Гипотетическую среду назвали — эфиром, приписав ему одновременно странные и, вообще говоря, взаимоисключающие свойства — огромную упругость и необычайную легкость.

Работы Максвелла вызвали шок среди ученых-современников. Сам Фарадей с удивлением писал: «Сначала я даже испугался, когда увидел такую математическую силу, примененную к вопросу, но потом удивился, видя, что вопрос выдерживает это столь хорошо».

Несмотря на то, что взгляды Максвелла опрокидывали все известные на то время представления о распространении поперечных волн и о волнах вообще, прозорливые ученые понимали, что совпадение скорости света и электромагнитных волн — фундаментальный результат, который говорит, что именно здесь физику ожидает основной прорыв.

К сожалению, Максвелл умер рано и не дожил до надежного экспериментального подтверждения своих расчетов. Международное научное мнение изменилось в результате опытов Генриха Герца, который через 20 лет (1886–89) в серии экспериментов продемонстрировал генерацию и прием электромагнитных волн.

Герц не только в тиши лаборатории получил правильный результат, но страстно и бескомпромиссно защищал взгляды Максвелла. Причем он не ограничился экспериментальным доказательством существование электромагнитных волн, но и исследовал их основные свойства (отражение от зеркал, преломление в призмах, дифракцию, интерференцию и т. д.

), показав полную тождественность электромагнитных волн со светом.

Любопытно, что за семь лет до Герца, в 1879 году английский физик Дэвид Эдвард Юз (Хьюз — D. E. Hughes) тоже продемонстрировал перед другими крупными учеными (среди них был также блестящий физик и математик Георг-Габриель Стокс) эффект распространения электромагнитных волн в воздухе.

В результате обсуждений ученые пришли к выводу, что видят явление электромагнитной индукции Фарадея. Юз расстроился, не поверил самому себе и опубликовал результаты лишь в 1899 году, когда теория Максвелла-Герца стала общепринятой.

Этот пример говорит, что в науке настойчивое распространение и пропаганда полученных результатов имеет часто не меньшее значение, чем сам научный результат.

Генрих Герц так подытожил результаты своих экспериментов: «Описанные эксперименты, как, по крайне мере, кажется мне, устраняют сомнения в тождественности света, теплового излучения и электродинамического волнового движения».

Далее: Великое объединение

Источник: https://elementy.ru/posters/spectrum/history

Scicenter1
Добавить комментарий