Электрические токи имеют продольную ориентацию возмущений электрического поля. Например, переменный ток смещения между обкладками конденсатора представляет распространение продольных возмущений электрического поля. Также в волноводах могут распространяться волны, как с поперечной, так и с продольной ориентацией возмущений электрического поля (TE, TM-волны). TM-волны - продольные электромагнитные волны, имеющие осевую симметрию относительно направления распространения, у них нет поляризации, как у поперечных волн, ориентация электрического смещения - продольная, ориентация линий магнитной индукции такая же, как у проводника с переменным током. Т.е. в волноводе, представляя продольную электромагнитную волну, течет переменный ток смещения - распространяются продольные электрические смещения поля. Распространяющиеся потоки электрического смещения поля (возмущения) измеряются в кулонах, а создаваемый ими ток электрического смещения - в амперах. Дискретность потоков смещения электрического поля проявляется как дискретность токов смещения.

    «Поток смещения, единица - кулон (СИ)»
Справочник по физике. Б.М.Яворский, А.А.Детлаф. 1996. С.562.
    «При этом типе волны (TM-волна) ... электрическое поле имеет продольную составляющую.»
Антенны. С.И.Надененко. 1959. С.456.
    «... электрическое поле в поперечно-магнитной волне непоперечно.»
Фундаментальный курс физики. А.Д.Суханов. 1998. Т.2. С.646.
    Т.е. в поперечно-магнитной волне (TM-волне) поток электрического смещения поля имеет продольную ориентацию, например, так же, как у переменного тока проводимости (переменный ток представляет электромагнитные колебания - волны).

    «Распространение электромагнитных колебаний происходит в виде электромагнитных волн.»
Физическая энциклопедия. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ.
    Продольные электромагнитные волны могут быть в виде переменного тока проводимости или тока смещения, где длина волны зависит от частоты колебания. К сожалению, в учебной литературе свойства продольных электромагнитных волн не рассматриваются, поэтому постараюсь детально, насколько это возможно, рассмотреть этот вопрос.

    Продольные возмущения электрического поля имеют продольную ориентацию электрического смещения, поперечные возмущения имеют поперечную ориентацию электрического смещения. Электромагнитные волны (возмущения) - это распространяющиеся электрические смещения (переменные потоки электрического смещения поля - токи смещения). Скорость распространения продольных электромагнитных волн (переменного электрического тока) равна скорости распространения поперечных электромагнитных волн (света). Для распространения поперечных электромагнитных волн нужна диэлектрическая среда, для продольных - проводящая, например, по проводам могут бежать продольные электромагнитные волны, которые являются замкнутыми, так как ток, согласно законам электродинамики, всегда замкнут. В диэлектриках (вакууме) продольные электромагнитные волны могут распространяться только в волноводах или между концами проводников, так как в свободном состоянии они всегда являются замкнутыми, представляя замкнутые токи электрического смещения. Таким образом, диэлектрик является средой, где свободно могут распространяться только поперечные электромагнитные волны, при этом не имеет значения состояние диэлектрика - твердое, жидкое или газообразное. Можно сказать, что проводник не пропускает (экранирует) поперечные электромагнитные волны, а диэлектрик не пропускает продольные.

    «... нельзя было понять причину отсутствия у света продольных составляющих. Электромагнитная теория света эту трудность устранила.»
Основы физики. Б.М.Яворский, А.А.Пинский. 2000. Т.2. С.108.
    Т.е. отсутствие у света продольных составляющих объясняется тем, что в диэлектрике (вакууме) могут распространяться только поперечные электромагнитные волны.

    «С другой стороны, если световые волны - поперечны, то их носитель - эфир - должен обладать свойствами твердых тел. Попытка же наделить эфир свойствами твердого тела успеха не имела, так как эфир не оказывает заметного воздействия на движущиеся в нем тела.»
Курс физики. Т.И.Трофимова. 1998. С.318.
    Электродинамика устранила эти противоречия. Рассмотрение электромагнитных волн (света) как возмущений поля, где вакуум представляет диэлектрик, позволило понять физическую сущность электромагнитных возмущений и тем самым отпала необходимость в твердой среде для поперечных световых волн (диэлектрик может находиться в любом состоянии).

    «Диэлектриками являются все газы (неионизированные), некоторые жидкости и твердые тела.»
ДИЭЛЕКТРИКИ. Физический энциклопедический словарь. 1995. С.176.
    «... в вакууме и диэлектриках произвольные возмущения электромагнитного поля распространяются в виде электромагнитной волны.»
Основы физики. Б.М.Яворский, А.А.Пинский. 2000. Т.2. С.107.
    «Поэтому с - скорость электромагнитных волн в вакууме.»
Справочник по физике. Б.М.Яворский, А.А.Детлаф. 1996. С.344.
    Точнее, скорость электромагнитных волн в физическом (электродинамическом) вакууме, так как в электромагнитной волне течет ток электрического смещения, который может течь только в диэлектрической среде (токи смещения материальны, обладают магнитной энергией и массой так же, как и любой электрический ток). Согласно электродинамике, вакуум обладает свойствами диэлектрика, что и позволяет использовать его для распространения поперечных электромагнитных волн.

    «... согласно Максвеллу, через конденсатор "протекают" токи смещения, причем в тех участках, где отсутствуют проводники. ... на концах проводника обрывается лишь ток проводимости, а в диэлектрике (вакууме) между концами проводника имеется ток смещения, который замыкает ток проводимости.»
Курс физики. Т.И.Трофимова. 1998. С.249.
    Изменение потока электрического смещения поля в диэлектрике (вакууме), например, находящемся между обкладками конденсатора, представляет ток смещения I_см = dФ_e / dt. Ток смещения, возникающий между концами проводников, при определенных условиях может начать распространяться самостоятельно в виде электромагнитных волн.

    «В металлических проводниках имеются носители тока - электроны проводимости, которые могут под действием электрического поля перемещаться по всему проводнику.»
Справочник по физике. Б.М.Яворский, А.А.Детлаф. 1996. С.198.

    Представим два металлических шара, на одном из которых находится электрический заряд, образующий возмущение электрического поля. Если шары соединить проводником, то возникнет ток, и возмущение электрического поля распространится на другой шар. Без распространения возмущений поля нет тока, т.е. ток проводимости - это распространение со скоростью света возмущений электрического поля, сопровождаемое перемещением заряженных частиц по проводнику. Ток смещения - это распространение возмущений поля без перемещения заряженных частиц, т.е. распространяющиеся электрические смещения поля. Ток смещения, представляя изменение потока электрического смещения поля, распространяется со скоростью света, обладает магнитной энергией и является такой же физической реальностью, как и поле. Например, если отключить напряжение с обкладок конденсатора в тот момент, когда между ними течет ток смещения, то, распространяясь со скоростью света как продольное возмущение поля, ток смещения, еще некоторое время продолжая течь, будет создавать на обкладках конденсатора напряженность электрического поля. Там, где токи смещения поля, всегда присутствуют движущиеся (изменяющиеся) потоки электрического смещения поля, так как токи смещения - это распространяющиеся со скоростью света изменения потоков смещения, т.е. распространяющиеся возмущения электрического поля. Надо заметить, что может возникать взаимная нейтрализация при наложении распространяющихся электрических потоков (возмущений), тогда в пространстве наблюдается только ток смещения без напряженности электрического поля (аналогия: ток в сверхпроводнике, где также нет напряженности электрического поля). В природе ток смещения распространен не меньше, чем ток проводимости, например, ток смещения течет в электромагнитных волнах.

    «Ток смещения входит в Максвелла уравнения на равных правах с током, обусловленным движением зарядов.»
Физический энциклопедический словарь. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК.
    «Наличие токов смещения подтверждено экспериментально ...»
Курс физики. Т.И.Трофимова. 1998. С.251.

    Токи проводимости и продольные токи смещения - это распространяющиеся продольно ориентированные возмущения электрического поля. Поперечные электромагнитные волны - это распространяющиеся поперечно ориентированные возмущения электрического поля. Например, с помощью антенн можно преобразовать продольные возмущения в поперечные и наоборот, т.е. изменить ориентацию электрического смещения поля (изменить ориентацию потоков смещения поля). С квантовой точки зрения возмущения квантового электрического поля (потоки смещения) всегда дискретны и кратны кванту поля - элементарному электрическому заряду (кванту заряда), поэтому электрический ток и электромагнитные волны всегда дискретны. Возмущения бывают положительные, отрицательные или нейтральные, состоящие из двух разноименных областей возмущения. В зависимости от ориентации электрического смещения поля возмущение является продольным или поперечным.
    Элементарная частица фотон (дискретная поперечная волна) - это поперечное возмущение, состоящее из двух разноименных областей возмущения в один квант заряда, где поток электрического смещения поля имеет поперечную ориентацию.
    Продольные возмущения поля представляют токи, а ток, согласно законам электродинамики, всегда является замкнутым, поэтому продольные электромагнитные волны существуют только в виде замкнутых токов смещения, которые также дискретны, но, в отличие от поперечных волн - фотонов, могут покоиться (так как замкнуты); они, как различные комбинации, образуют спектр остальных элементарных частиц. Например, электрон - это отрицательное возмущение электрического поля в один квант заряда, образующее замкнутый ток смещения. На то, что микрочастицы представляют дискретные замкнутые токи (волны), указывают также экспериментальные факты.

    «... замкнутые токи и связанные с ними магнитные моменты.»
Физическая энциклопедия. МАГНЕТИЗМ МИКРОЧАСТИЦ.
    «... в экспериментах по рассеянию нейтронов в неоднородном магнитном поле было показано, что их магнитный дипольный момент имеет токовую, а не монопольную природу: нейтроны движутся под действием силы, характерной для рамки с электрическим током ...»
Физическая энциклопедия. ЭЛЕКТРОДИНАМИКА.
    Таким образом, экспериментально установлено, что внутри элементарных частиц существуют замкнутые электрические токи, т.е. распространяются возмущения (потоки) электрического поля, представляющие замкнутые токи смещения, которые могут создавать магнитные моменты.

    «Максвелл приписал току смещения лишь одно - способность создавать в окружающем пространстве магнитное поле.»
Курс физики. Т.И.Трофимова. 1998. С.250.
    «... нуклоны обладают сложной внутренней структурой, т.е. внутри них существуют электрические токи, ...»
Физический энциклопедический словарь. НЕЙТРОН.
    «... элементарные частицы материи по своей природе представляют собой не что иное, как сгущения электромагнитного поля, ...»
А.Эйнштейн. Собрание научных трудов. М.: Наука. 1965. Т.1. С.689.
    То, что элементарные частицы имеют электромагнитную природу, было теоретически предсказано еще в начале прошлого века.
 
    Согласно современной теории поля, частицы материи представляют возбужденные состояния, но никто даже не попытался построить полевые модели элементарных частиц. Надо заметить, что аналогичная ситуация была с теорией поля Максвелла, когда, предсказав электромагнитные волны, он даже не попытался получить их экспериментально, хотя это не представляло особой сложности (что может быть проще вибратора Герца). На сегодня экспериментально установлены почти все основные свойства и характеристики элементарных частиц, а также хорошо изучены свойства полей, т.е. при желании без проблем можно представить полевые модели частиц в виде возбужденных состояний поля и сравнить, насколько свойства моделей совпадают с экспериментальными данными.

    «Связь массы и энергии. Первый вклад в этот вопрос внес Ф.Хазенерль, открывший соотношение между массой и энергией электромагнитного излучения. На основании формул релятивистской механики А.Эйнштейн логическим путем вывел аналогичное соотношение между механической массой и механической энергией, ...»
Математическая физика. Энциклопедия. РЕЛЯТИВИСТСКИЙ ЭФФЕКТ.
    Понятие электромагнитного импульса было введено Максом Абрагамом еще до возникновения теории относительности.»
Общий курс физики. Электричество. Д.В.Сивухин. 1996. Т.3. Ч.2. С.24.
    «Существование импульса электромагнитного поля впервые было экспериментально обнаружено в опытах П.Н.Лебедева по измерению давления света (1899 - 1901).»
Физический энциклопедический словарь. МАКСВЕЛЛА УРАВНЕНИЯ.
    «Импульс электромагнитного поля p = W / c, ... получим p = mc = W / c, откуда W = mc². Это соотношение между массой и энергией электромагнитного поля является универсальным законом природы.»
Курс физики. Т.И.Трофимова. 1998. С.301.
    Т.е. вывод электродинамического соотношения W = mc² между массой и энергией в электромагнитной волне не связан с теорией относительности, так как вытекает из электродинамики и был выведен, а также экспериментально проверен еще до возникновения теории относительности.
 
    Взаимопревращения элементарных частиц ("сгустков электромагнитной энергии") - это переход одной формы электромагнитной энергии в другую, т.е. различные формы материи - это различные формы электромагнитной энергии, поэтому соотношение W = mc² между электромагнитной энергией и массой является универсальным законом природы. Из формулы видно, что соотношение определяется скоростью электромагнитных волн, из которых образованы все элементарные частицы.

    «... электромагнитный процесс превращения электрона и его античастицы - позитрона при их столкновении в электромагнитное излучение. ... материя в этом процессе не уничтожается, а лишь превращается из одной формы в другую.»
Физический энциклопедический словарь. АННИГИЛЯЦИЯ ПАРЫ.
    В данном электромагнитном процессе наблюдается превращение продольных электромагнитных волн в поперечные - потоки электрического смещения поля изменяют свою ориентацию с продольной на поперечную, т.е. одни электромагнитные частицы превращаются в другие электромагнитные частицы.

    «Энергия не возникает из ничего и не исчезает, она может только переходить из одной формы в другую. ... Энергия покоя может переходить в другие виды энергии при превращениях частиц.»
Физический энциклопедический словарь. ЭНЕРГИЯ.
    «... СТО создала предпосылки для того, чтобы считать электромагнитное излучение одной из форм материи, а световые кванты - реальными элементарными частицами.»
Физический энциклопедический словарь. ФОТОН.
    «В таком подходе частицы выступают как возбужденные состояния системы (поля).»
Физическая энциклопедия. КОРПУСКУЛЯРНО-ВОЛНОВОЙ ДУАЛИЗМ.
    Все частицы материи, а не только фотоны, представляют электромагнитные волны (возмущения поля) и, как возбужденные состояния поля, обладают волновыми свойствами. Взаимопревращение элементарных частиц - это взаимопревращение электромагнитных волн, т.е. взаимопревращение полевых форм электромагнитной материи, которые обладают электромагнитной массой.

    «С квантовой точки зрения элементарные возбуждения электромагнитного поля обладают всеми свойствами частиц.»
Курс физики. А.А.Детлаф, Б.М.Яворский. 2000. С.646.
    «Итак, экспериментально было доказано существование особых электромагнитных квантов, или фотонов, как их впоследствии назвали.»
Квантовая физика. И.Е.Иродов. 2001. С.22.
    Элементарные возбуждения поля представляют электромагнитные кванты, где дискретны не только энергия и импульс, а также электрический поток, магнитный поток и ток смещения.
 
    Любые возмущения поля являются материальными образованиями - обладают энергией (массой), а так как они дискретны, то представляют частицы материи.
    Электромагнитные кванты (порции) с продольной или поперечной ориентацией возмущений являются устойчивыми образованиями за счет неделимости дискретных областей возмущения в один квант заряда. Дискретность возмущений является проявлением корпускулярных свойств поля.

    «... опыт показывает, ... у поля выявляются корпускулярные свойства, ...»
Физическая энциклопедия. ПОЛЯ ФИЗИЧЕСКИЕ.
    Т.е. поле дискретно - состоит из квантов. Дискретная положительная область возмущения электрического поля условно имеет избыток в один квант заряда, отрицательная - недостаток. Если где-то возникает область с избытком, то обязательно возникает и область с недостатком - дырка, тем самым выполняется закон сохранения заряда. Смещение квантов приводит к образованию разноименных областей возмущения поля, поэтому возмущения всегда связаны с токами смещения, т.е. электрическое смещение связано со смещением квантов электрического поля, процесс смещения квантов поля представляет ток электрического смещения как движущийся поток квантов поля. Электрическое смещение поля не распространяется мгновенно, изменения поля происходят последовательно от точки к точке (от кванта к кванту), в каждой следующей точке полевого пространства происходит смещение квантов поля, представляя ток смещения - распространяющийся электрический поток. Электрическое смещение в виде вихревого электрического поля может распространяться самостоятельно, представляя электромагнитную волну, например, фотон - это распространяющееся поперечное смещение в один квант поля (заряда).

    «Взаимодействие при этом передается постепенно, от точки к точке, в таком измененном пространстве.»
Физическая энциклопедия. ПОЛЯ ФИЗИЧЕСКИЕ.
    Т.е. изменение полевого пространства происходит последовательно.

    Согласно теории электромагнитного поля Максвелла, лежащей в основе электродинамики (так называемые "строительные леса" для обоснования уравнений), полевое пространство (физический вакуум) состоит из связанных электрических зарядов, т.е. с точки зрения электродинамики ток смещения - это обычный ток поляризации (существование токов смещения подтверждено экспериментально).

    «Для обоснования добавочного члена в уравнении Максвелл постулировал аналогию между диэлектрической и механической упругой средами. Согласно этой аналогии, под действием приложенного электрического поля в диэлектрической среде происходит электрическое смещение (т.е. относительное смещение положительных и отрицательных электрических зарядов в электрически нейтральной среде), пропорциональное приложенному полю. Изменение во времени этого смещения представляет собой такой же электрический ток, как и ток проводимости.»
Физическая энциклопедия. СМЕЩЕНИЯ ТОК.
    «Этот эффект аналогичен поляризации диэлектрической среды внесенным в нее зарядом, что и обусловлено названием явления.»
Физический энциклопедический словарь. ПОЛЯРИЗАЦИЯ ВАКУУМА.

    Вакуум является диэлектрической средой, т.е. кванты, смещаясь, находятся в связанном состоянии, поэтому могут распространяться поперечные возмущения поля, а токи всегда замкнуты. То, что вакуум является диэлектриком и в нем так же, как токи поляризации, могут течь токи электрического смещения, - это экспериментальный факт.
 
    Согласно законам электродинамики, токи текут только по замкнутому пути, т.е. замкнутость - форма существования тока.
    «Полный ток, равный сумме тока смещения и тока проводимости, всегда является замкнутым.»
Физический энциклопедический словарь. МАКСВЕЛЛА УРАВНЕНИЯ.
    Т.е. является замкнутым, даже если имеется только ток смещения (без тока проводимости), например, в виде вихревого электрического поля. Все известные экспериментальные факты, где ток смещения наблюдается в свободном состоянии (без тока проводимости), подтверждают, что в свободном состоянии ток смещения всегда замкнут, т.е. течет по замкнутому кругу. Например, в поперечной электромагнитной волне эффективный радиус, по которому течет замкнутый ток смещения: r = L/2п, где L - длина электромагнитной волны, т.е. орбита равна длине волны.
 
    Любой переменный ток представляет волну, поэтому его надо рассматривать с учетом волновых свойств. Например, продольные переменные токи смещения представляют продольные электромагнитные волны. Токи всегда стремятся течь по кратчайшему пути, поэтому продольные электромагнитные волны замкнуты по минимуму - орбита равна длине волны (исключением является распространение продольных электромагнитных волн - TM-волн в волноводах). Замкнутость продольных электромагнитных волн не позволяет использовать их в радиосвязи.

Замкнутый переменный ток смещения

    «Эти факты убедительно показывают, что шаровая молния может вызывать электрические токи. ... взрыв шаровой молнии на многих, особенно на высококвалифицированных наблюдателей, производит впечатление электрического разряда. ... Физиологическое действие шаровой молнии тоже, как правило, сводится к поражению током.»
О физической природе шаровой молнии. И.П.Стаханов. 1996. С.106.
    Таким образом, все факты указывают на то, что шаровая молния, так же как и линейная, представляет электрический ток, т.е. шаровая молния - это замкнутый переменный ток смещения.

    «Несколько секунд было тихо, после чего из приемника послышался все более усиливающийся шорох, постепенно перешедший в гул. Приемник пришлось выключить, но шипение с резким потрескиванием теперь уже раздавалось со стороны реки. Выглянув из палатки, Дмитриев увидел над рекой шаровую молнию, которая медленно двигалась по направлению к палатке.»
О физической природе шаровой молнии. И.П.Стаханов. 1996. С.88.
    Возникновение радиопомех является прямым доказательством того, что шаровая молния представляет электрический ток, так как химические реакции не могут создавать радиопомехи.
 
    Свойства как линейной, так и шаровой молнии достаточно хорошо известны, поэтому на основе электродинамики всегда можно представить протекающие в них электромагнитные процессы, если, конечно, искусственно, ради сенсации не создавать ореол загадочности вокруг природных электромагнитных явлений.
 
    В природе замкнутые переменные токи смещения (замкнутые продольные электромагнитные волны) иногда наблюдаются во время грозы в виде светящихся шаровидных образований. Большой переменный (высокочастотный) ток смещения, вызывая свечение окружающего воздуха, постепенно разогревает его, что может привести к электрическому пробою в виде взрыва (хлопка). Такие замкнутые токи смещения могут выводить из строя электроприборы, а также может произойти поражение людей электрическим током при соприкосновении с ними. Во время грозы впереди линейной молнии распространяется предпробойный ток смещения (ток поляризации, невидимый до момента пробоя), который по величине соизмерим с током в самой молнии и, если молния меняет направление, например, разветвляется, то "разорванные" токи смещения, замкнувшись, так как токи всегда замкнуты, могут вызвать свечение воздуха (предпробойные процессы).

    «Сила тока в главном разряде молнии достигает десятков и сотен тысяч ампер.»
Курс физики. А.А.Детлаф, Б.М.Яворский. 2000. С.263.
    «... запас энергии, заключенной в шаровой молнии средних размеров, составляет, возможно, 20-50 кДж.»
О физической природе шаровой молнии. И.П.Стаханов. 1996. С.90.
    Например, если радиус замкнутого кругового тока смещения 10 см, а его сила 50 кА, то магнитная энергия тока равна, примерно, 30 кДж.

    «... в точке разветвления пересекалось несколько каналов. После прекращения разряда в этом месте остался светиться шар, ...»
О физической природе шаровой молнии. И.П.Стаханов. 1996. С.38.
    «... шар, светящийся так, как светятся возбужденные атомы азота.»
О физической природе шаровой молнии. И.П.Стаханов. 1996. С.47.
    «Видимо, капли дождя, падающие на молнию, испарялись, так как от нее поднимался пар. Слышалось шипение, напоминающее электросварку. Затем звук стал более высоким, молния взорвалась с сильным хлопком и исчезла. При этом она распалась на мелкие искры.»
О физической природе шаровой молнии. И.П.Стаханов. 1996. С.85.
    После того, как шаровая молния остановилась, воздух постепенно разогрелся за счет поляризационного тока и произошел электрический пробой - замкнутый переменный ток смещения перешел в ток проводимости, что также наблюдается при соприкосновении с токопроводящими предметами. Шаровая молния, представляя ток смещения, может проходить через твердые диэлектрики небольшой толщины, например, тонкое стекло. Если молния не взрывается, т.е. не происходит электрический пробой, тогда ток смещения постепенно затухает, уменьшается возбуждение атомов воздуха, их ионизация, пропадает эффект волновода для замкнутой продольной электромагнитной волны и ток смещения бесследно рассеивается в пространстве.

    «Шар из ярко-красного стал темно-красным, затем в середине его появилось темное пятно и, наконец, он исчез.»
О физической природе шаровой молнии. И.П.Стаханов. 1996. С.43.
    «При облучении нелинейного диэлектрика или плазмы мощными электромагнитными волнами внутри этих сред могут образовываться самоподдерживающиеся диэлектрические волноводы, ...»
Физическая энциклопедия. ВОЛНОВОД ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ.

    Токи смещения обладают магнитной энергией, т.е. замкнутый переменный ток смещения обладает переменным магнитным полем, поэтому может возникать притяжение. Из наблюдений видно, что такой характер притяжения может быть только при электромагнитном взаимодействии.

    «Вслед за этим шаровая молния притянулась к батарее центрального отопления и исчезла с резким шипением, проплавив участок батареи в 3-4 мм.»
О физической природе шаровой молнии. И.П.Стаханов. 1996. С.38.
    «Вдруг шар резко притянулся к дубу, стоящему в нескольких метрах от наблюдателей, к которому был прислонен металлический багор, укрепленный на высокой деревянной ручке. Поднявшись вверх, шар ударил в багор. Возникла ослепительная вспышка, и между багром и землей образовалось что-то похожее на канал обычной молнии. В стороны полетел веер искр и шар исчез. ... багор сильно оплавился, на нем появились подтеки свежерасплавленного металла, острие расплавилось и превратилось в бесформенную шишку.»
О физической природе шаровой молнии. И.П.Стаханов. 1996. С.96.
    «Эти оплавления имеют место только при прямом контакте с шаровой молнией и свидетельствуют лишь о том, что при таком контакте может выделиться значительная энергия, но отнюдь не о высокой температуре вещества молнии. Доказательством этого может служить то, что во многих случаях при значительном оплавлении металлических частей предмета неметаллические части его остаются нетронутыми.»
О физической природе шаровой молнии. И.П.Стаханов. 1996. С.87.
    Т.е. оплавляются только предметы, проводящие электрический ток, где токи смещения могут перейти в токи проводимости, так как ток смещения, в отличие от тока проводимости, не сопровождается выделением теплоты, а создает только магнитное поле.
 
    Не надо забывать, что в образовании любой молнии участвует не только ток проводимости, но и ток смещения (невидимый до момента пробоя), который может проявляться в виде шаровых молний. Все свойства шаровой молнии объясняются свойствами предпробойного замкнутого переменного тока смещения. Линейная молния - ток проводимости, шаровая молния - ток смещения. В линейных молниях ток течет прямолинейно, а в шаровых по кругу. Шаровая молния - это наглядное подтверждение того, что, кроме токов проводимости, в природе существуют также токи смещения, которые в свободном состоянии, согласно законам электродинамики, всегда являются замкнутыми, т.е. природные электрические явления (небесное электричество) также объясняются в рамках электродинамики и нет причин, например, относить их к НЛО, так как с точки зрения электродинамики это обычное электрическое явление, как и линейная молния, необычность же только в большой силе тока смещения, вызывающей свечение воздуха (электролюминесценция). Таким образом, защититься от воздействия шаровых молний можно, например, при помощи металлических экранов. Шаровая молния обладает энергией и представляет достаточно устойчивую полевую форму материи. Так как вся энергия (масса) шаровой молнии полевая, она практически не имеет веса.

    «Она излучает свет, как нагретое тело, но в то же время почти совершенно не излучает тепло. Ее движение почти не связано с силой тяготения, которая обычно определяет перемещение окружающих нас тел.»
О физической природе шаровой молнии. И.П.Стаханов. 1996. С.23.

    Продольные электромагнитные волны (в виде переменных токов смещения) нашли свое применение пока только для передачи энергии в волноводах. Механизм образования и удержания продольных электромагнитных волн известен, поэтому в перспективе освоение замкнутых продольных электромагнитных волн может привести, например, к созданию "вакуумного накопителя (аккумулятора) энергии". В таком виде даже очень большая аккумулированная энергия почти не будет иметь веса. Вакуум является как бы "идеальным проводником" для тока смещения, при этом, когда на орбитах укладываются целые длины волн (синфазное движение волн - боровские орбиты), нет излучения. Например, если удастся накапливать и импульсно излучать "сгустки" электромагнитной энергии, тогда на значительном расстоянии можно будет производить расплавление (электросварку) токопроводящих предметов. Ток смещения не выделяет теплоту, пока не перейдет в ток проводимости.

    «Ток смещения, в отличие от тока проводимости, не сопровождается выделением теплоты.»
Справочник по физике. Б.М.Яворский, А.А.Детлаф. 1996. С.290.

    Надо заметить, несмотря на то, что шаровые молнии наблюдаются повсеместно, официальная наука ведет себя так, как будто не знает про них и, соответственно, не было предложено ни одного способа защиты от шаровых молний. Все-таки, например, особо опасные объекты желательно как-то защищать не только от линейных, но и от шаровых молний.

Дискретное поперечное возмущение поля

    «Начнем с простой механической аналогии. Если ударить по какому-либо месту натянутого шнура, то от места удара в противоположных направлениях побегут два поперечных возмущения.»
Общий курс физики. Электричество. Д.В.Сивухин. 1996. Т.3. Ч.2. С.248.

    Фотон является дискретной поперечной волной (поперечное возмущение); его свойства можно представить, рассмотрев другие поперечные волны, например, одиночный горб, бегущий вдоль по шнуру. Волновое возмущение, распространяясь по шнуру, переносит энергию, импульс и момент импульса. В начале горба шнур, поднимаясь (смещаясь), и в конце, опускаясь, образует момент импульса, который ориентирован поперечно направлению движения. Перенос момента количества движения отражает вихревой характер поперечных возмущений (все поперечные возмущения переносят момент импульса).

    «... уединенные волновые возмущения, локализованные в ограниченной области пространства, проявляют свойства дискретных объектов (частиц или квазичастиц); ...»
    «Они (солитоны - уединенные возмущения) обнаруживают поведение, роднящее их с материальными частицами: они локализованы в конечной области; перемещаются без деформации, перенося энергию и импульс, момент импульса; способны сохранять свою структуру при взаимодействиях (соударениях) с такими же объектами, могут образовывать связанные состояния, объединяться в коллективы (ансамбли) и т.д.»
Физическая энциклопедия. ВОЛНЫ.

    Волны представляют распространяющиеся разноименные области возмущения, которые связаны с переменными (колебательными) потоками смещения среды.
    Чтобы представить, как устроен фотон - квант света, надо проанализировать электродинамические процессы, протекающие в электромагнитной волне, рассмотреть полевую структуру поперечного возмущения, т.е. его вихревое электрическое поле, поток электрического смещения, ток смещения и пр.

    «Электромагнитные волны - распространяющиеся в пространстве возмущения электромагнитного поля.»
Энциклопедия элементарной физики. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ.
    Поперечные электромагнитные волны - это распространяющиеся со скоростью света поперечные смещения (возмущения) электрического поля, представляющие переменные токи смещения - вихревые электрические поля.

    «... свет есть частный случай электромагнитных волн. От всех остальных электромагнитных волн свет отличается только количественно - длиной волны.»
Общий курс физики. Электричество. Д.В.Сивухин. 1996. Т.3. Ч.2. С.18.
    «... распространение света нужно рассматривать не как непрерывный волновой процесс, а как поток локализованных в пространстве дискретных световых квантов, движущихся со скоростью распространения света в вакууме. Кванты электромагнитного излучения получили название фотонов.»
Курс физики. Т.И.Трофимова. 1998. С.378.
    Электромагнитные волны представляют вихревые электрические поля, являющиеся дискретными, так как электрические потоки дискретны (квант электрического потока - элементарный электрический заряд). Согласно корпускулярно-волновому дуализму, фотоны нужно рассматривать не только как частицы, но и как электромагнитные волны.
 
    Максвелл еще в 1873 году создал теорию электромагнитного поля и описал электромагнитные волны как возмущения в виде вихревых электрических полей, поэтому свет не является чем-то неизвестным. Существенное, что изменилось со времен Максвелла, - была установлена квантовая природа полей, а так как вихревое электрическое поле представляет поток смещения поля, его дискретность приводит к дискретности возмущений, т.е. к дискретности электромагнитных волн в виде квантов света - фотонов. Фотон представляет дискретное поперечное смещение электрического поля в один квант заряда, образующее две разноименные области возмущения поля. Рассмотрим более детально полевую структуру фотона и протекающие там электродинамические процессы с учетом квантовой природы поля.

Направление движения возмущения поля (фотона) --->

    На рисунке условно изображено дискретное поперечное возмущение (смещение) квантового электрического поля. Знаком (+) обозначена положительная область возмущения, знаком (-) - отрицательная. Между разноименными областями существует электрическое смещение, которое представляет электрический поток величиной в квант количества электричества. Движение (изменение) электрического потока всегда связано с током смещения. Стрелки "/\" и "\/" указывают направление тока смещения квантов электрического поля (квантов заряда). Вначале, образуя возмущение (напряженность), ток электрического смещения поля течет в одну сторону, в конце возмущения - в обратную, т.е. в результате смещения возникает область с избытком в один квант и область с недостатком - дырка, которые, распространяясь как поперечное возмущение, представляют вихревое (нестационарное) электрическое поле. Поперечное возмущение, проходя участки поля в виде расходящихся и затем сходящихся разноименных областей как поперечное противоположное движение зарядов с разными знаками, совершаемое за период в половину длины волны фотона, образует в пространстве движущийся дискретный круговой ток электрического смещения I_см = 2ev, где e - квант электрического заряда, v - частота электромагнитной волны. Надо заметить, что отрицательная область возмущения создает обратное направление тока, поэтому ток замкнут по кругу (аналогия с током проводимости, где отрицательно заряженные электроны движутся в одну сторону, но принято считать, что ток течет в обратном направлении). Иногда возмущение удобнее представлять как состоящее из двух разноименных токов смещения - положительного и отрицательного. Движущийся круговой ток смещения для покоящегося наблюдателя является переменным, так как в начале распространяющегося возмущения он течет в одном направлении, в конце - в обратном.
    Движение фотонов связано с волнами де Бройля, т.е. движение поперечного возмущения поля, согласно принципу Гюйгенса, сопровождается возникновением вторичных электромагнитных волн (отражающих поперечную полевую структуру фотона), которые, интерферируя в окружающем пространстве, гасят друг друга, не излучаясь. Таким образом, фотон окружен вторичными волнами - цуг волн, которые не могут излучаться, так как в процессе распространения интерферируют между собой, гася друг друга, т.е. фотон представляет устойчивое возбужденное состояние поля (квантованное волновое образование) - стабильную элементарную частицу.

    «Свет, испускаемый обычными источниками, представляет собой набор множества плоскополяризованных цугов волн, ...»
Справочник по физике. Б.М.Яворский, А.А.Детлаф. 1996. С.401.
    «Волны де Бройля - волны, связанные с любой движущейся микрочастицей, ...»
Физическая энциклопедия. ВОЛНЫ ДЕ БРОЙЛЯ.
    «Согласно принципу Гюйгенса каждая точка поверхности, которой достигла в данный момент волна, является точечным источником вторичных волн.»
Физика. О.Ф.Кабардин. 1991. С.224.
    «При равномерном движении частицы эти волны оказываются когерентными и поэтому интерферируют между собой.»
Волновые процессы. И.Е.Иродов. 1999. С.241.
    «... фотон, как и любая другая частица, характеризуется энергией, массой и импульсом.»
Курс физики. Т.И.Трофимова. 1998. С.381.

    Волна де Бройля представляет цуг волн, имеющий длину когерентности, поэтому интерференция может возникать даже при прохождении через щели одиночных фотонов.

    «Величина l_ког называется длиной когерентности или длиной гармонического цуга, ...»
Справочник по физике. Б.М.Яворский, А.А.Детлаф. 1996. С.362.
    «... волны де Бройля обладают важнейшим признаком всякой волны - способностью к интерференции.»
Фундаментальный курс физики. А.Д.Суханов. 1999. Т.3. С.35.
    «Каждый фотон обладает неожиданным свойством - способностью к интерференции с самим собой.»
Фундаментальный курс физики. А.Д.Суханов. 1999. Т.3. С.25.

    Свойства фотона являются неожиданными только с идеалистической точки зрения, когда пытаются представить фотон без рассмотрения его полевой структуры, отрицая материальность полевых потоков и не признавая законов электродинамики, по которым протекают полевые процессы. Например, исходя из идеалистических концепций, даже упоминание о токе смещения в дискретной электромагнитной волне - фотоне считается ересью. Как же без тока смещения рассчитывать электромагнитные волны? Только благодаря введению в электродинамику тока смещения удалось представить полевые процессы, протекающие в электромагнитных возмущениях, вывести уравнения и тем самым предсказать существование электромагнитных волн. Надо заметить, что ток электрического смещения в диэлектрике и ток электрического смещения в вакууме обладают одинаковыми свойствами и по своей сути представляют один ток смещения, который, например, в виде замкнутого тока может распространяться как в диэлектрике, так и в вакууме, представляя распространяющееся электромагнитное возмущение - вихревое поле. Т.е. физическому вакууму присущи свойства диэлектрика и, благодаря этому, в нем могут распространяться электромагнитные возмущения (волны). Вакуум, обладающий физическими свойствами, представляет физический вакуум, например, в электродинамике используется термин "электродинамический вакуум".

    «В электродинамическом вакууме свойства электрического поля полностью описываются напряженностью электрического поля.»
Физическая энциклопедия. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ.

    Материалистическое представление свойств фотонов не имеет логических противоречий и непосредственно вытекает из законов электродинамики. Т.е., если придерживаться электродинамики, где вакуум рассматривается как диэлектрик, то у электромагнитных волн естественным образом возникает дискретность, так как в любом диэлектрике токи электрического смещения и потоки индукции всегда являются дискретными. Но сторонники идеализма, вопреки логике, продолжают придерживаться двойных стандартов. Например, когда они рассматривают электромагнитные волны, то соглашаются, что в пространстве текут токи электрического смещения, т.е. признают, что вакуум обладает свойствами диэлектрика. Когда же рассматриваются фотоны, то здесь они уже не хотят признавать наличие токов смещения и тем самым отрицают диэлектрические свойства вакуума, - именно отсюда и возникают надуманные проблемы с фотонами. Если же не применять двойных стандартов и придерживаться материалистических взглядов на природу полевых процессов, то на самом деле в электродинамике нет никаких проблем с дискретностью электромагнитных волн.

    «В монохроматическом свете с частотой v все фотоны имеют одинаковую энергию, импульс и массу.»
Физика. В.Ф.Дмитриева. 2001. С.339.
    А также они имеют одинаковый ток смещения. Например, в фотоне с длиной электромагнитной волны 0.5 мкм замкнутый ток смещения: 1.921·10^-4 А. Было бы нелогично, если энергия в электромагнитных волнах дискретна, а токи смещения и потоки индукции, в которых и находится вся энергия электромагнитных волн, не дискретны.

    «... фотон не имеет массы. Другими словами, покоящихся фотонов не существует. Этот вывод не должен вызывать удивления. Если распространяющуюся световую волну "остановить", то свет прекратит свое существование; ...»
Основы физики. Б.М.Яворский, А.А.Пинский. 2000. Т.2. С.242.
    Фотоны не имеют энергии (массы) покоя, т.е. если фотоны "остановить", то "покоящиеся фотоны" не имеют энергии (массы). Но волны не могут покоиться, соответственно, "покоящихся фотонов" не существует, поэтому говорить о массе покоя фотонов - это все равно, что говорить, например, о цвете электронов, что также не имеет физического смысла. Масса, которая не может покоиться, является релятивистской массой и представляет кинетическую энергию.

    «Полная энергия света - это чисто кинетическая энергия, ...»
Фундаментальный курс физики. А.Д.Суханов. 1996. Т.1. С.121.
    Т.е. полная энергия вихревого электрического поля излучения - это чисто кинетическая энергия. Потенциальная энергия обладает массой покоя, поэтому она не может двигаться со скоростью света.

    Вихревое электрическое поле излучения имеет чисто кинетическую энергию, т.е. поперечные электромагнитные волны (свет) не имеют потенциальной энергии. Таким образом, кинетическая энергия как вихревое электрическое поле представляет электромагнитную волну. Дискретные вихревые электрические поля, распространяющиеся в виде фотонов, не являются потенциальными и не обладают потенциальной энергией, т.е. они обладают только магнитной энергией токов электрического смещения поля, поэтому полная энергия фотонов - это чисто магнитная энергия, локализованная в пространстве.

    «В частности, электрическое поле, создаваемое системой неподвижных зарядов, является чисто потенциальным. Электрическое поле излучения, в том числе поле в поперечных электромагнитных волнах, является чисто вихревым.»
Физическая энциклопедия. НАПРЯЖЕННОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ.
    «Исследование свойств переменных магнитных полей, в частности распространения электромагнитных волн, явилось доказательством того, что энергия магнитного поля локализована в пространстве.»
Курс физики. Т.И.Трофимова. 1998. С.234.
    Таким образом, электромагнитные волны представляют вихревые электрические поля (вихревые потоки электрического смещения) в виде токов смещения, которые обладают магнитной энергией.

    «Магнитное поле в отличие от электростатического не потенциальное поле ...»
Курс физики. А.А.Детлаф, Б.М.Яворский. 2000. С.287.
    Не потенциальное поле обладает не потенциальной энергией, т.е. обладает кинетической энергией. Электрическое поле, образованное неподвижными (стационарными) электрическими потоками, является чисто потенциальным.

    Вихревые потоки электрического смещения поля являются дискретными, что приводит к дискретности электромагнитных волн в виде электромагнитных квантов, где величина потока электрического смещения равна одному кванту заряда (величина вихревого потока электрического смещения не может быть меньше одного кванта заряда, так как элементарный электрический заряд неделим). Например, свет состоит из электромагнитных квантов - фотонов (квантов света).
 
    Дискретность присуща не только электромагнитным волнам.
    «... являются фононами - квантами звука ...»
Физическая энциклопедия. КВАНТОВАЯ ЖИДКОСТЬ.
    Квантовые свойства среды (поля) проявляются в дискретности волн, представляя корпускулярно-волновой дуализм, т.е. отдельные кванты звука, так же как и отдельные кванты света, могут образовывать дифракцию и интерференцию. Движение кванта звука также, согласно принципу Гюйгенса, сопровождается возникновением вторичных волн, которые, интерферируя в окружающем пространстве, гасят друг друга, не излучаясь, представляя движущийся цуг волн. Фононы распространяются со скоростью звука, а их энергия зависит от длины волны, так же как и у фотонов.

    «... излучаемая порция электромагнитной энергии сохраняет свою индивидуальность - распространяется и поглощается только целиком, т.е. ведет себя подобно частице.»
Физическая энциклопедия. ФИЗИКА.

    Иногда ошибочно считается, что электромагнитные кванты - это всегда микрочастицы (фотоны), но это неверно, потому что их длина волны может быть любой. Электромагнитные кванты, даже при километровой длине волны, излучаются, распространяются и поглощаются порциями и по своим свойствам относятся к стабильным элементарным частицам, т.е. электромагнитные кванты в зависимости от длины волны являются микрочастицами или макрочастицами. Электромагнитные волны дискретны независимо от их типа - TM или TE (продольные или поперечные возмущения).

    «Опыты показывают, что фотоэффект практически безынерционен. При объяснении первого и второго законов встретились серьезные трудности. ... Эти кванты движутся, не делясь на части; они могут поглощаться и испускаться только как целое.»
Курс физики. А.А.Детлаф, Б.М.Яворский. 2000. С.492.
    Серьезные трудности при объяснении фотоэффекта могли возникать только от непонимания электродинамики, так как из-за дискретности вихревых потоков электрического смещения поля все электромагнитные волны дискретны и могут поглощаться и испускаться только порциями. Т.е. Нобелевская премия была присуждена за незнание электродинамики - нет необходимости в постулировании того, что и так впрямую вытекает из электродинамики. Постулирование свойств фотонов (световых волн) без объяснения электродинамики полевых процессов, протекающих в волне (математический формализм), надолго затормозило развитие теории дискретных электромагнитных волн.

    «Единственный способ "объяснения" этих парадоксальных результатов заключается в создании математического формализма, ...»
Квантовая физика. И.Е.Иродов. 2001. С.71.

    На сегодня можно считать, что все основные свойства электромагнитных волн (света), как волновые, так и корпускулярные объясняются и рассчитываются в рамках электродинамики, т.е. отпала необходимость в математическом формализме, что вполне естественно, так как задача физики - объяснять сущность физических процессов, а не бесконечно восхищаться красотой постулатов и подогнанных формул.

    «... если в математике мы аксиоматизируем, чтобы понять, то в физике нам нужно сначала понять, чтобы аксиоматизировать.»
Ю.Вигнер.

    В том, что электродинамика позволяет рассчитывать дискретные электрические токи и дискретные электромагнитные волны (фотоны), ничего удивительного нет, электродинамика и создана для того, чтобы объяснять и рассчитывать электромагнитные процессы. Например, ни одна из идеалистических теорий, построенных на принципах математического формализма, даже примерно не позволяет рассчитывать токи смещения в фотонах - дискретных электромагнитных волнах.

    «Теория Максвелла не только предсказала возможность существования электромагнитных волн, но и позволила установить все их основные свойства, ...»
Электромагнетизм. И.Е.Иродов. 2000. С.294.
    Фарадей сделал предположение, что индукционные (силовые) линии реально существуют, т.е. полевые потоки индукции материальны, и то, что они невидимы, это абсолютно ничего не значит, например, воздух также невидим, но это не означает, что он нематериален. Максвелл, развивая идеи Фарадея, предположил, что потоки индукции, представляя материальные образования, могут распространяться самостоятельно, в виде электромагнитных волн.

    «Термин "магнитное поле" ввел в 1845 английский физик М.Фарадей, считавший, что как электрические, так и магнитные взаимодействия осуществляются посредством единого материального поля. Классическая теория электромагнитного поля была создана английским физиком Дж.Максвеллом (1873), ...»
Физический энциклопедический словарь. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ.
    Таким образом, материалистическая теория электромагнитного поля была создана Максвеллом в 1873 году, до этого в физике господствовала идеалистическая концепция непосредственного действия на расстоянии, не признающая материальность поля. Идеалистическая концепция применима только для статических полей, попытка внести изменения, интерпретировав поле как обмен виртуальными фотонами, ничего не дала, например, она осталась также неприменима для вихревых электрических полей, которые могут существовать самостоятельно, - есть поле, но нет источников для испускания виртуальных фотонов. Т.е. сторонники идеалистических интерпретаций просто не знают электродинамику полей, когда утверждают, что поле всегда связано с зарядами.

    «Вихревое электрическое поле отличается от электростатического поля тем, что оно не связано с электрическими зарядами, ...»
Физика. О.Ф.Кабардин. 1991. С.189.
    Согласно современным представлениям, все поля являются квантовыми, но сторонники идеализма, придерживаясь своих надуманных интерпретаций, до сих пор не хотят признать, что вихревые электрические поля, как и все поля, имеют квантовую природу.

    Возникновение вихревых полей объясняется только материалистической теорией электромагнитного поля Максвелла. Все, что было предсказано теорией Максвелла, подтвердилось экспериментально, но, к сожалению, не было признано при его жизни. Большинство его современников были сторонниками идеалистической концепции непосредственного действия на расстоянии, которая казалась простой и красивой. Также желание сторонников идеализма сохранить свои позиции в физике тормозило развитие электродинамики. Отрицательное отношение к электродинамике Максвелла проявляется и в современных идеалистических теориях, где умозрительные представления не основаны на материализме. Например, если авторитетный, но недостаточно знающий электродинамику физик не смог по каким-то причинам рассчитать дискретные электромагнитные волны, это еще не значит, что надо отменять электродинамику и переходить на его умозрительные интерпретации. Давно уже научились рассматривать электромагнитные волны как электрические и магнитные потоки (электромагнитные возмущения) и полностью их рассчитывать, но в учебной литературе для световых электромагнитных волн (фотонов) все еще приводятся логически непоследовательные гипотезы столетней давности, т.е. фотоны не представлены с современной точки зрения как кванты электромагнитного потока излучения (кванты электромагнитного возмущения).

    «Более новая точка зрения, принятая в настоящее время, исходит из представления, что взаимодействия передаются с помощью особого материального посредника, называемого электромагнитным полем.»
Общий курс физики. Электричество. Д.В.Сивухин. 1996. Т.3. Ч.1. С.7.
    Согласно современной теории электромагнитного поля, электрические и магнитные потоки являются материальными, обладают энергией и массой. Признание материальности полевых потоков (теория близкодействия) позволило понять физическую сущность электромагнитных процессов, а их дискретность - объяснить квантовый характер электромагнитного потока излучения.

    «Введение Максвеллом понятия тока смещения привело его к завершению созданной им макроскопической теории электромагнитного поля, позволяющей с единой точки зрения не только объяснить электрические и магнитные явления, но и предсказать новые, существование которых было впоследствии подтверждено.»
Курс физики. Т.И.Трофимова. 1998. С.251.
    Понимание того, что электродинамический вакуум обладает свойствами диэлектрика и в нем могут течь токи электрического смещения, привело к созданию теории электромагнитного поля и предсказанию существования электромагнитных волн, которые представляют распространяющиеся токи электрического смещения.

    «Теория действия на расстоянии в учении об электрических и магнитных явлениях господствовала примерно до последней четверти XIX века. ... Среди физиков XIX века, для которых концепция непосредственного действия на расстоянии была неприемлема, возвышается почти одиноко фигура гениального Майкла Фарадея (1791 - 1867) ...»
Общий курс физики. Электричество. Д.В.Сивухин. 1996. Т.3. Ч.1. С.7.
    К сожалению, среди физиков соотношение между сторонниками идеалистических и материалистических концепций часто не в пользу последних, что можно в какой-то мере объяснить как проявление человеческой потребности принимать желаемое за действительное.

    «Обычно новые научные истины побеждают не так, что их противников убеждают и они признают свою неправоту, а большей частью так, что противники эти постепенно вымирают, а подрастающее поколение усваивает истину сразу.»
М.Планк.
    Всегда трудно отказаться от своих сложившихся убеждений, даже если этого требуют экспериментальные факты. Например, сторонники идеализма стремятся представить мир в таком виде, в котором они его желают видеть, что часто не отражает объективной реальности, т.е. имеет место перевес желания (веры) над реальностью - проявление человеческого фактора.
 
    Проникновение в науку в любом виде идеалистических взглядов и концепций всегда отрицательно сказывается на ее развитии, тем более, когда они становятся общепризнанными, т.е. различные метафизические концепции и интерпретации с материалистической точки зрения неприемлемы, так как не отражают реальных физических процессов, даже если они поддерживаются некоторыми представителями официальной науки ("идеалистический официоз" создает искусственные проблемы на пути развития физики). Например, антинаучная концепция непосредственного действия на расстоянии, не давая развиваться материалистической теории электромагнитного поля, задержала открытие электромагнитных волн, тем самым затормозив развитие технического прогресса. Т.е. в науке сторонники идеализма, сами не понимая того, в определенной мере тормозят ее развитие. К сожалению, в некоторых областях физики до сих пор существуют общепризнанные представления, основанные на идеалистической идеологии. Например, согласно теории близкодействия, электрические поля - это электрические потоки, магнитные поля - это магнитные потоки, попытка интерпретировать полевые потоки как обмен виртуальными фотонами между частицами является проявлением идеализма, так как полевые потоки (потоки индукции) - это материальные образования, обладающие энергией и массой, которые могут существовать самостоятельно, независимо от частиц, в виде вихревых полей. Электродинамика полевых процессов по своей сути - это электродинамика физического вакуума, поэтому она относится к полузакрытой области физики, так как материальность вакуума противоречит принципам, заложенным в некоторых общепризнанных идеалистических теориях, т.е. для сторонников идеализма дальнейшее развитие данной области электродинамики является нежелательным. На практике же, где нет идеалистических предрассудков, например, в радиотехнике приходится детально рассматривать полевую структуру электромагнитных волн и электродинамику полевых процессов, но, к сожалению, сторонники идеализма, придерживаясь своих умозрительных концепций и не желая замечать реальности, вопреки всем экспериментальным фактам до сих пор пытаются отрицать материальность и дискретность полевых потоков, которые представляют электромагнитные волны. Например, согласно идеалистическим взглядам, считается, что фотоны не имеют структуры, их невозможно представить, так как это выше возможностей нашего воображения, - такие взгляды на самом деле ни на чем не основаны и не соответствуют действительности. Электродинамика позволяет рассмотреть полевую структуру любых электромагнитных волн, т.е. можно представить электрические и магнитные потоки в волне, токи смещения и рассчитать их. Фотоны - это те же самые электромагнитные волны (возмущения), только дискретные, и на основе электродинамики их можно рассчитать, например, зная длину волны, можно вычислить величину тока смещения или энергию (энергию полевых потоков). При этом рассчитывать отдельные фотоны значительно проще, чем множество одновременно распространяющихся электромагнитных волн.

    «... не проявляющими внутренней структуры, на сегодняшний день можно считать лишь фотоны ...»
Физика. В.Ф.Дмитриева. 2001. С.409.
    Фотоны (кванты электромагнитного потока излучения) - это поперечные электромагнитные волны, и как все электромагнитные волны, они имеют полевую электромагнитную структуру. Т.е. состоят из электрических и магнитных потоков и токов электрического смещения. Все электромагнитные процессы, протекающие в фотонах, можно представить и рассчитать на основе электродинамики, но с этим никак не хотят соглашаться сторонники идеализма, - то начинают утверждать, что фотоны не имеют структуры, то у них проблемы с воображением.

    «Каким образом фотон-частица может иметь волновые свойства? Представить себе такой объект, который совмещал бы несовместимое, - это выше возможностей нашего (классического) воображения.»
Квантовая физика. И.Е.Иродов. 2001. С.24.
    Точнее, - это выше возможностей идеалистического воображения. Чтобы не возникало странных проблем с воображением при рассмотрении дискретных электромагнитных волн (фотонов), надо просто придерживаться материалистической формы мышления.

    «Познание мира есть процесс бесконечный.»
Физика. В.Ф.Дмитриева. 2001. С.410.
    Наука постоянно сталкивается с необъяснимыми на первый взгляд явлениями и можно привести множество примеров из истории, но это никак не связано с возможностями нашего воображения, так как с материалистической точки зрения все это надо рассматривать как текущие трудности, возникающие на данном этапе познания мира.
 
    Сторонники идеализма, желая сохранить свои позиции в физике, распространяют (навязывают) ложное мнение, что нельзя рассчитывать фотоны на основе электродинамики, так как они не имеют структуры и представить себе такой объект невозможно из-за проблем с воображением. С тех пор, как появилась электродинамика (победила теория близкодействия), сторонники идеализма никак не могут успокоиться, периодически делая попытки распространить на нее свои идеалистические интерпретации, т.е., хотя и победила теория близкодействия, но в физике сторонники идеализма как были так и остались, продолжая отрицательно влиять на ее развитие. На самом же деле в электродинамике нет трудностей с электромагнитными волнами - они естественным образом являются дискретными, т.е. нет никаких надуманных проблем с воображением, - любое возмущение поля можно представить и для этого в электродинамике существует графическое изображение потоков индукции. Физика, пожалуй, единственная наука, где еще имеют место идеалистические предрассудки, с которыми приходится бороться.

    «Крупные открытия в области физики (например, ... корпускулярно-волновой дуализм и взаимопревращаемость двух форм материи - вещества и поля, ... и др.) всегда были связаны с борьбой материализма и идеализма.»
Курс физики. А.А.Детлаф, Б.М.Яворский. 2000. С.4.
    С материалистической точки зрения корпускулярно-волновой дуализм представляет вещественно-полевую двойственность материи, где с одной стороны - это вещество, а с другой - возбужденное состояние поля, т.е. разделение материи на две формы - полевую и вещественную - является чисто условным.

    «... разделение материи на две формы - поле и вещество - оказывается довольно условным.»
Физика. О.Ф.Кабардин. 1991. С.337.
    «Корпускулярно-волновой дуализм есть проявление наиболее общей взаимосвязи двух основных форм материи, изучаемых физикой, - вещества и поля.»
Физика. В.Ф.Дмитриева. 2001. С.270.
    «Введение тока смещения в уравнение позволило Максвеллу предсказать существование электромагнитных волн, ...»
Физическая энциклопедия. СМЕЩЕНИЯ ТОК.
    Введение тока смещения позволило Максвеллу представить полевую структуру электромагнитных возмущений, вывести уравнения и тем самым предсказать существование электромагнитных волн.

    «Иначе говоря, возникает ток смещения, который также будет возбуждать магнитное поле, параллельное оси Y. ... Это и есть электромагнитные волны, или электромагнитные возмущения.»
Общий курс физики. Электричество. Д.В.Сивухин. 1996. Т.3. Ч.2. С.15.
    Т.е. в электромагнитной волне вихревое электрическое поле (вихревой поток электрического смещения) представляет ток смещения, образующий магнитное поле.

    «Электромагнитную индукцию Максвелл интерпретировал как процесс порождения переменным магнитным полем вихревого электрического поля. Вслед за этим он предсказал обратный эффект - порождение магнитного поля переменным электрическим полем ("током смещения").»
Физическая энциклопедия. ФИЗИКА.
    «... осями "вихрей" магнитного поля в вакууме служат линии плотности "электрического тока смещения".»
Фундаментальный курс физики. А.Д.Суханов. 1998. Т.2. С.274.

    Все электрические токи дискретны - токи проводимости, токи поляризации и токи смещения. При этом полный ток всегда является замкнутым. Электрические токи могут взаимопревращаться, например, в антенне токи проводимости могут перейти в замкнутые электрические токи смещения, которые, распространяясь в пространстве, могут снова в антенне перейти в токи проводимости.

    Примеры расчетов токов смещения приведены в учебниках.
    «Пример. В вакууме распространяется плоская гармоническая линейно поляризованная электромагнитная волна ... Найти амплитудное значение плотности тока смещения в этой волне.»
Волновые процессы. И.Е.Иродов. 1999. С.45.

    Дискретность токов электрического смещения поля при расчетах волн приводит к дискретности магнитной энергии (квантам света), где дискретность энергии зависит от величины дискретных токов, связанных с частотой электромагнитных волн.

    «Этот "кусочек" магнитного поля распространяется в пространстве со скоростью v как "складка на ковре", сохраняя свою форму, причем величина магнитного поля в нем определяется значением плотности тока ...»
Фундаментальный курс физики. А.Д.Суханов. 1998. Т.2. С.396.

    Ток смещения I_см = dФ_e / dt, где Ф_e - вихревой (нестационарный) электрический поток. Дискретность токов смещения в поперечных электромагнитных волнах (в вихревых потоках электрического смещения поля) I_см = 2ev, где e - квант электрического потока (заряда). Электродинамика позволяет рассчитывать дискретные электромагнитные волны - фотоны без использования коэффициента пропорциональности постоянной Планка, используя только электромагнитные постоянные, при этом расчет получается более полным. В теоретической физике желательно не пользоваться коэффициентами пропорциональности, так как теряется физическая суть выражений. Нет необходимости в лишних сущностях, если можно обойтись без них, т.е. без кванта электрического заряда (потока) и кванта магнитного потока обойтись нельзя, так как это электромагнитные постоянные, а их произведение 2eФ₀ = 6.626·10^-34 Кл·Вб, представляя коэффициент пропорциональности (постоянная Планка), является лишней сущностью. Например, если идти таким путем, то, умножив величину кванта заряда на скорость света, можно получить еще один коэффициент пропорциональности (еще одну лишнюю сущность) и т.д. Таким образом, существование постоянной Планка нарушает принцип Оккама.

    «Не следует без необходимости умножать сущности.»
У.Оккам.
    Т.е. нет никакой необходимости в искусственной замене электромагнитных постоянных различными коэффициентами пропорциональности. От этого физика становится только более запутанной и возникает необходимость в различных странных теориях и интерпретациях.
 
    Надо заметить, в учебной литературе почти не упоминается, что постоянная Планка - это всего лишь коэффициент пропорциональности h = 2eФ₀.

    «Зная постоянную Планка, можно найти кванты энергии для колебаний с различными частотами.»
Физика. В.Ф.Дмитриева. 2001. С.338.
    В результате у изучающих складывается ошибочное представление, что кванты электромагнитного потока излучения являются дискретными не по причине дискретности электрических и магнитных потоков, из которых они на самом деле и состоят, а из-за какого-то непонятного коэффициента пропорциональности. В физике желательно называть вещи своими именами, т.е., если фотон представляет квант электромагнитного потока излучения, то и в формуле должны стоять квант электрического потока и квант магнитного потока E = 2eФ₀v, а не их произведение в виде коэффициента пропорциональности - постоянной Планка E = hv. Получается два варианта - либо в расчетах использовать коэффициент пропорциональности, не понимая его физической сути, либо просто рассчитывать дискретные электромагнитные волны - фотоны на основе электродинамики, исходя из дискретности электрических и магнитных потоков.
 
    Согласно Максвеллу, токи смещения могут течь в электродинамическом вакууме самостоятельно (без токов проводимости), при этом они всегда являются замкнутыми, например, представляя вихревые электрические поля. Введение электрического тока смещения в уравнение позволило Максвеллу предсказать существование электромагнитных волн, но в то время трудно было предвидеть квантовую природу полей и дискретность токов, приводящих к одному из следствий - дискретности электромагнитных волн.

    «... в уравнениях не учитывается ни дискретная структура электрических зарядов и токов, ни квантовый характер самих полей.»
Физическая энциклопедия. МАКСВЕЛЛА УРАВНЕНИЯ.
    Нельзя упрекать Максвелла в том, что, рассматривая электродинамические процессы, он не учитывал квантовый характер зарядов и полей, и тем самым не предвидел дискретность электрических токов и электромагнитных волн (жил в XIX веке). Исходя из современных представлений, при расчетах в электродинамике необходимо учитывать дискретность электрических зарядов, токов и квантовый характер самих полей (потоков, возмущений). Поля - это потоки индукции, квантовый характер полей - это квантовый характер электрических и магнитных потоков индукции, т.е. дискретный характер потоков.
 
    Электродинамика Максвелла, учитывающая квантовую природу полей и дискретность токов, является квантовой, и она стала квантовой (независимо от ее названия) с того момента, когда было установлено, что заряды имеют квантовую природу (1897). В такой квантовой электродинамике Максвелла (КЭДМ) квантами поля являются элементарные электрические заряды (кванты заряда), а не фотоны (кванты света), как в КЭД, что позволяет рассчитывать дискретные электромагнитные волны. При этом фотоны представлены естественным образом как дискретные вихревые потоки электрического смещения поля.
 
    Если в уравнениях учитывать квантовый характер полей и дискретную структуру токов смещения, то в расчетах электромагнитных волн появляется дискретность, что соответствует принципу корпускулярно-волнового дуализма. Наименьшее поперечное возмущение (дискретная волна) состоит из двух разноименных областей возмущения в один квант заряда, т.е. поперечный ток электрического смещения поля: I_см = 2ev, где e - квант электрического заряда, v - частота электромагнитной волны. Магнитная энергия тока смещения: E = 2Ф₀I_см / 2 = I_смФ₀, где Ф₀ - квант магнитного потока. Коэффициент пропорциональности h = 2eФ₀ упрощает выражение: E = I_смФ₀ = 2evФ₀ = hv. Соотношение между замкнутым током смещения и массой: mc² = I_смФ₀, m = I_смФ₀ / c², 1 А = 2.3008·10^-32 кг. Например, в фотоне с длиной электромагнитной волны 0.5 мкм замкнутый ток смещения: 1.921·10^-4 А, магнитная энергия тока: 3.972·10^-19 Дж. Таким образом, в электромагнитной волне дискретны ток смещения и его энергия, для их вычисления достаточно знать частоту электромагнитной волны, величину кванта электрического заряда (потока) и кванта магнитного потока, либо вместо них использовать коэффициент пропорциональности h = 2eФ₀ (6.626·10^-34 Кл·Вб), представляющий квант электромагнитного потока излучения.

    «E = hv. Коэффициент пропорциональности h в этом выражении носит название постоянная Планка.»
Физика. О.Ф.Кабардин. 1991. С.299.
    «Существование кванта магнитного потока отражает квантовую природу явлений магнетизма.»
Физический энциклопедический словарь. КВАНТ МАГНИТНОГО ПОТОКА.
    «... за время dt электромагнитное поле переместится на расстояние udt. Магнитный поток uBdt выйдет за пределы контура 0AMN, а электрический поток uDdt - за пределы контура 0QPT.»
Общий курс физики. Электричество. Д.В.Сивухин. 1996. Т.3. Ч.2. С.16.

    Электромагнитная волна состоит из электрического и магнитного потоков, т.е. представляет электромагнитный поток. В учебной литературе, изображая электромагнитные волны, условно рисуют индукционные линии обрывающимися, что создает неверное представление о полевой структуре электромагнитных волн. Также на рисунках не изображают замкнутые токи смещения, которые текут в электромагнитной волне. Т.е., если представить полевую структуру электромагнитного возмущения естественным образом, то становятся понятными протекающие электродинамические процессы, - зная электродинамику, их можно рассчитать. Надо заметить, иногда ошибочно считается, что в линейных электромагнитных волнах электрические потоки замкнуты, на самом деле замкнуты токи смещения и линии магнитной индукции, а электрическое поле является вихревым, но не соленоидальным, так как линии электрической индукции направлены между разноименными областями возмущения, т.е. электрический поток существует между разноименными областями распространяющегося возмущения - нет кругового (замкнутого) потока электрической индукции. Распространяющийся электрический поток - это изменяющееся (нестационарное) электрическое поле, что представляет ток смещения I_см = dФ_e / dt. Для наглядности можно рассмотреть движение двух поперечно ориентированных разноименных зарядов. Такое распространяющееся поперечное возмущение электрического поля создает движущийся поперечный электрический поток, который представляет вихревое (нестационарное) электрическое поле, т.е. ток смещения и, соответственно, магнитный поток. Здесь, как и в поперечном электромагнитном возмущении, существует один электрический поток между двумя разноименными зарядами и два магнитных потока вокруг каждого движущегося заряда (вокруг каждой движущейся области возмущения). При этом ток смещения возникает без кругового потока электрической индукции, также векторы электрической и магнитной индукции взаимно перпендикулярны, а их фазы совпадают. Такое равномерно движущееся электромагнитное возмущение хотя и образует вторичные волны, но не создает излучения, так как все возникающие электромагнитные волны, интерферируя в окружающем пространстве, гасят друг друга, не излучаясь.

    «... каждая точка среды, до которой доходит световое возбуждение, является, в свою очередь, центром вторичных волн.»
Физика. В.Ф.Дмитриева. 2001. С.283.
    Каждая точка полевой среды, до которой доходит электромагнитное возмущение, является центром вторичных волн.

    То, что электрический поток в линейных электромагнитных волнах не является соленоидальным (замкнутым), - это экспериментальный факт: в продольном направлении индукция электрического поля отсутствует, т.е. нет кругового электрического потока, индукция электрического поля всегда поперечна, представляя поперечное возмущение электрического поля (поперечное смещение электрического поля).

    «... на участках bc и ad направления напряженности поля и перемещения при обходе контура взаимно перпендикулярны ...»
Основы физики. Л.А.Грибов, Н.И.Прокофьев. 1995. С.319.
    Т.е. линейная электромагнитная волна на продольных участках контура bc и ad не создает напряженности электрического поля - электрическая индукция всегда поперечна. Если бы линии электрической индукции были замкнуты по кругу, то обязательно имелась бы продольная составляющая напряженности поля.

    «Меняющееся магнитное поле рождает электрическое поле, силовые линии которого охватывают силовые линии магнитного поля и т.д. ... Кроме того, в электромагнитной волне векторы E и B всегда колеблются в одинаковых фазах, одновременно достигают максимума, одновременно обращаются в нуль.»
Физика. В.Ф.Дмитриева. 2001. С.259.
    Если в электромагнитной волне линии электрической индукции охватывают линии магнитной индукции, т.е. между фазами у них есть сдвиг, то как же они могут колебаться в одинаковых фазах? Надо заметить, что такая ошибка в книгах по электродинамике встречается довольно часто, так как путают индукционные линии вихревого электрического поля с линиями тока электрического смещения. На самом же деле линии магнитной индукции охватывают линии тока смещения, а линии электрической индукции не замкнуты и это подтверждают прямые экспериментальные факты - в продольном направлении напряженность электрического поля в поперечных электромагнитных волнах отсутствует. В начале электромагнитного возмущения электрическая индукция возрастает и ток смещения течет в одном направлении. В середине возмущения электрическая индукция не изменяется и ток смещения отсутствует. В конце возмущения электрическая индукция уменьшается и ток смещения течет в обратном направлении. Например, если в распространяющихся электромагнитных возмущениях электрические потоки индукции равны одному кванту количества электричества, то такие возмущения создают круговые токи смещения силой I_см = 2ev.

    «Ток смещения I_см = dФ_e / dt, где Ф_e - поток электрического смещения ...»
Справочник по физике. Б.М.Яворский, А.А.Детлаф. 1996. С.289.

    Электрические и магнитные потоки имеют квантовую природу и всегда дискретны, что в конечном итоге и проявляется как дискретность электромагнитных волн (электромагнитных потоков). Таким образом, рассматривая полевую структуру электромагнитных волн, необходимо учитывать квантовый характер электрических и магнитных потоков, что естественным образом приводит к дискретности электромагнитных волн - дискретности электромагнитных потоков. Квант электромагнитного потока излучения (фотон) состоит из кванта электрического потока и двух квантов магнитного потока, так как две разноименные области возмущения поля в один квант заряда создают элементарный электрический поток в один квант заряда. Магнитный поток согласно электродинамике - это релятивистский эффект, связанный с распространением электрического возмущения, поэтому магнитные потоки, отражая квантовую природу электрических возмущений, также являются дискретными. Т.е. квант магнитного потока является неделимым, так как связан с распространяющейся областью возмущения электрического поля, имеющей поток электрического смещения в один квант заряда.

    «В результате магнитное поле можно рассматривать как неизбежный релятивистский результат движения электрических зарядов ...»
Физическая энциклопедия. ЭЛЕКТРОДИНАМИКА.
    Точнее, магнитное поле (поток) - это результат движения электрического потока B = мDv, а так как электрические потоки дискретны, соответственно, дискретны магнитные и электромагнитные потоки.

    Ток смещения обладает магнитной энергией и, соответственно, массой. Для тока смещения, выраженного через массу, подходит термин "полевой поток", т.е. возмущения не возникают мгновенно, их образование связано с движением (смещением) квантов поля, представляющим полевые потоки. Чем меньше поток, тем более длительный период времени (в процессе распространения возмущения) требуется для образования двух разноименных областей возмущения поля в один квант, т.е. чем больше длина волны, тем меньше полевой поток (меньше энергия и масса потока), который связан с дискретным возмущением.

    «Чем больше длина волны, тем меньше энергия и импульс фотона ...»
Курс физики. Т.И.Трофимова. 1998. С.384.

    В основе материи лежит квантовое электрическое поле, кванты которого, смещаясь в виде токов смещения, образуют различные возмущения поля, представляющие элементарные формы материи. Дискретные поперечные возмущения (волны) представляют фотоны, продольные замкнутые - лептоны, продольные замкнутые стоячие - партоны, из которых образованы адроны (протон - из трех партонов). Замкнутые стоячие волны представляют "переменные магниты" и, если частоты совпадают (резонанс), то между ними возникают взаимодействия, которые также зависят от их ориентации (все ядерные силы, представляющие сильные взаимодействия, являются резонансными).

    «По современным представлениям, квантовое поле является наиболее фундаментальной и универсальной формой материи, лежащей в основе всех ее конкретных проявлений.»
Физическая энциклопедия. КВАНТОВАЯ ТЕОРИЯ ПОЛЯ.
    «... опыты по неупругому рассеянию электронов высоких энергий на нуклонах выявили зернистую ("партонную") структуру протона и нейтрона.»
Справочник по физике. Б.М.Яворский, А.А.Детлаф. 1996. С.552.
    «... кварки являются лишь вспомогательными образами (типа магнитных полюсов в электродинамике), пусть и удобными для описания различных явлений и свойств адронов, но не носящими фундаментального характера.»
О физике и астрофизике. В.Л.Гинзбург. 1995. С.62.

Материальное квантовое электрическое поле

    Современная теория поля придерживается материалистических взглядов на природу физического вакуума, рассматривая его как невозбужденное состояние полевой материи, что позволяет с единой точки зрения представить природу различных полевых процессов.

    «Очень важную роль играет состояние поля с наименьшей энергией, которое называется вакуумом.»
Физическая энциклопедия. ФИЗИКА.
    «... Дирак предположил, что состоянием с минимальной энергией (вакуумным состоянием) является состояние, в котором все уровни с отрицательной энергией заполнены.»
Физическая энциклопедия. ДИРАКА УРАВНЕНИЕ.
    Т.е. энергия вакуумного состояния поля условно принята за минимальный нулевой уровень энергии, так как могут быть уровни как с положительной, так и с отрицательной энергией относительно нулевого состояния.

    «... к представлению о вакууме как об особом типе материальной среды.»
Физическая энциклопедия. ДЫРОК ТЕОРИЯ ДИРАКА.
    «С современной точки зрения вакуум (вакуумное состояние) обладает некоторыми свойствами обычной материальной среды.»
Физическая энциклопедия. ЭФИР.
    Среда не может быть чуть-чуть материальной, она либо материальна, либо нет. Если вакуум обладает хотя бы одним физическим свойством, то он уже является материальной средой, представляя физический вакуум.

    «... вакуум является универсальной средой, в которой возбуждается электромагнитное поле.»
Общий курс физики. Электричество. Д.В.Сивухин. 1996. Т.3. Ч.1. С.11.
    «Однако позже выяснилось, что пустота - "бывший эфир" - носитель не только электромагнитных волн; в ней происходят непрерывные колебания электромагнитного поля ("нулевые колебания"), рождаются и исчезают электроны и позитроны, протоны и антипротоны и вообще все элементарные частицы. Если сталкиваются, скажем, два протона, эти мерцающие ("виртуальные") частицы могут сделаться реальными - из "пустоты" рождается сноп частиц. Пустота оказалась очень сложным физическим объектом. По существу, физики вернулись к понятию "эфир", но уже без противоречий. Старое понятие не было взято из архива - оно возникло заново в процессе развития науки. Новый эфир называют "вакуумом" или "физической пустотой".»
Академик А.Мигдал.
    «Такой вакуум нельзя рассматривать как просто пустое место. Физический вакуум является особым состоянием поля с важными физическими свойствами, которые проявляются в реальных процессах.»
Энциклопедия элементарной физики. ВАКУУМ.
    Таким образом, в физике сложился дуализм - с одной стороны, для некоторых теорий нет необходимости в физическом вакууме, с другой стороны, экспериментальные факты указывают на то, что вакуум не является пустотой, представляя материальную среду, обладающую физическими свойствами.

    С современной точки зрения вакуум обладает свойствами материальной среды, являясь состоянием поля с наименьшей энергией. Согласно квантовым представлениям, в вакууме могут образовываться состояния (возмущения) с положительными или отрицательными уровнями энергии относительно нулевого состояния. Материальный физический вакуум является универсальной средой, "абсолютно прозрачной" для любых электромагнитных волн (поперечных, продольных, стоячих), т.е. для частиц вещества (возбужденных состояний поля). В вакууме, как в диэлектрике, аналогично токам поляризации может течь ток смещения - возникать электрическое смещение, т.е. вакуум обладает таким физическим свойством, как диэлектрическая проницаемость (в диэлектриках могут распространяться поперечные волны поляризационного смещения, при этом не имеет значения состояние диэлектрика - твердое, жидкое или газообразное). Так как могут распространяться поперечные возмущения (волны), кванты поля, совершая колебания как гармонические осцилляторы (отклоняясь от положения равновесия), находятся в связанном состоянии, т.е. кванты поля, представляя элементарные электрические заряды, при возмущениях поля смещаются (ток смещения) в зависимости от ориентации возмущений в продольном или поперечном направлении. Хотя на сегодня известны многие свойства квантового поля и можно условно представить его строение, вопрос о его физической природе остается открытым. В первом приближении квантовое поле можно представить как пространство, заполненное квантами заряда, т.е. все уровни физического вакуума заполнены квантами одного знака (дырок теория Дирака). Такое полевое пространство из зарядов одного знака можно рассматривать как упругую полевую среду, так как заряды находятся в связанном между собой состоянии, т.е. смещение кванта заряда приводит к смещению окружающих его зарядов, представляя отклонение от положения равновесия, которое как возмущение поля может распространяться в полевом пространстве. Например, Максвелл в разработанной им теории электромагнитного поля сравнивал электродинамический вакуум с жидкостью, условно представляя его состоящим из "молекулярных" (дискретных) связанных электрических зарядов (в то время еще не было терминов "кванты", "осцилляторы поля", а "молекулярность" означала "дискретность"), которые могут смещаться от положения равновесия, создавая ток смещения (вихревое электрическое поле). Токи при этом всегда замкнуты, так как заряды находятся в связанном состоянии. Такого представления было достаточно, чтобы предсказать электромагнитные волны. В дальнейшем, после того, как было установлено, что все электрические заряды (токи) дискретны, соответственно, и свойства электромагнитных волн также стали дискретными из-за дискретности токов смещения связанных электрических зарядов, которые при распространении волн совершают колебания как гармонические осцилляторы. Дискретность электромагнитных волн обнаружена экспериментально, что подтверждает правильность теории электромагнитного поля Максвелла о "молекулярной" (корпускулярной) природе электродинамического вакуума, т.е. о квантовой (дискретной) природе поля. Поэтому теорию электромагнитного поля Максвелла с современной точки зрения можно считать квантовой, а введенный им ток электрического смещения - квантовым током, т.е. любой ток всегда связан с движением (смещением) квантов электрического поля - элементарных электрических зарядов. Надо наконец признать, что Максвелл предсказал не только электромагнитные волны, но и по сути предвидел квантовую ("молекулярную") природу электродинамического вакуума, т.е. заложил основы материалистической квантовой теории поля. Максвелл в своей теории на много лет опередил время. Представить, что вакуум на самом деле является диэлектриком, где связанные заряды представляют поле осцилляторов и, соответственно, все частицы материи могут быть только в виде волн, это очень необычно, даже сейчас, когда экспериментально установлено, что все частицы обладают волновыми свойствами, т.е. являются волнами квантового поля.

    «Интерференция и дифракция наблюдались для электронов, нейтронов, атомных ядер, атомов, молекул.»
Физическая энциклопедия. КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА.
    Таким образом, экспериментально установлено, что частицы материи имеют волновую природу.
 
    После того, как выяснилось, что все частицы материи представляют возбужденные (волновые) состояния поля, стало понятно, почему частицы могут беспрепятственно двигаться (распространяться) в полевом пространстве (физическом вакууме).

    «... опыт показывает, ... у поля выявляются корпускулярные свойства, ...»
Физическая энциклопедия. ПОЛЯ ФИЗИЧЕСКИЕ.
    «... перехода от классического к квантовому описанию электромагнитного поля лежит в классическом разложении поля на осцилляторы.»
Квантовая механика. Л.Д.Ландау, Е.М.Лифшиц. 1972. С.267.
    «... электромагнитное поле может быть представлено как совокупность бесконечно большого числа гармонических осцилляторов.»
ОТФ. Квантовая механика. И.В.Савельев. 1996. Т.2. С.343.
    Т.е. квантовое электромагнитное поле можно представить в виде поля осцилляторов.

    «Представим, что все пространство заполнено связанными между собой гармоническими осцилляторами. Каждый из них характеризуется координатами точки, в которой он находится. Получившееся поле осцилляторов, очевидно, имеет бесконечно большое число степеней свободы. В рассматриваемой системе могут распространяться волны колебаний этих связанных между собой осцилляторов. При переходе к квантовой механике классические величины, характеризующие каждый осциллятор (например, отклонение от положения равновесия), становятся операторами, а с каждой волной сопоставляется (согласно корпускулярно-волновому дуализму) частица, обладающая такими же, как и волна, энергией и импульсом (а следовательно, и массой). Эту частицу нельзя отождествлять ни с одним из осцилляторов поля в отдельности: она представляет собой результат процесса, захватывающего бесконечно большое число осцилляторов, и описывает некое возбуждение поля. Таким образом, изучение поля можно свести к рассмотрению квантованных волн (или частиц) возбуждений, их рождения и поглощения.»
Физический энциклопедический словарь. КВАНТОВАЯ ТЕОРИЯ ПОЛЯ.
    Т.е. с точки зрения квантовой теории частицы материи - это квантованные волновые образования, возбужденные состояния квантового поля. Кванты поля (заряда) находятся в связанном состоянии, представляя электромагнитные осцилляторы поля. Таким образом, поле, находящееся в возбужденном состоянии, представляет наблюдаемые частицы материи, а невозбужденное поле осцилляторов является ненаблюдаемым вакуумным состоянием квантового поля, несмотря на бесконечное число квантов заряда, которыми заполнен физический вакуум.

    «Такое распределение частиц считается ненаблюдаемым (несмотря на бесконечную величину его плотности энергии, плотности заряда и т.д.), играя роль начала отсчета для физических величин. Поэтому наблюдаемое значение физической величины A для какой-либо системы равно разности A (система + вакуум) - A (вакуум).»
Физическая энциклопедия. ДЫРОК ТЕОРИЯ ДИРАКА.
    Например, если полю, находящемуся в вакуумном состоянии, сообщить достаточную энергию для смещения кванта поля (заряда), то произойдет его возбуждение - в вакууме образуются две разноименные области возмущения поля: (вакуум + квант) и (вакуум - квант), где поток электрического смещения между разноименными областями равен элементарному электрическому заряду. Таким образом, в вакууме возникает поток электрического смещения поля в один квант заряда - квантовое возмущение поля. Энергия поля - это энергия электрического смещения поля, т.е. там, где есть электрическое смещение (напряженность), энергия поля не равна нулю. Энергия поля, распространяющаяся в виде вихревых потоков электрического смещения поля, представляет электромагнитные волны. Так как частицы материи - это возбужденные состояния поля, можно предположить, что любая форма энергии в конечном итоге является энергией электрического смещения поля, т.е. энергия (масса) полевых потоков, которые представляют токи смещения, является основой всех форм энергии (массы).

    «Принято считать, что масса элементарной частицы определяется полями, которые с ней связаны.»
Физический энциклопедический словарь. МАССА.
    Т.е. масса элементарной частицы определяется энергией возбужденного состояния поля, которое с ней связано. Невозбужденное (вакуумное) состояние поля представляет неовеществленную форму материи.
 
    Квантовая (дискретная) природа электродинамического вакуума как квантового поля проявляется в дискретности электромагнитных волн.
 
    Физический вакуум (электродинамический вакуум) - это материальное квантовое электрическое поле (электродинамическое поле), существующее в каждой точке пространства, но там, где нет возмущений поля, находящееся в нулевом вакуумном состоянии. Другие поля представляют различные формы проявления электрического поля. Например, магнитные силы возникают как релятивистский эффект в результате запаздывания распространения возмущений электрического поля (электрического смещения поля). Ядерные силы - резонансные процессы, связанные с партонной структурой адронов, резонанс, усиливая электромагнитное взаимодействие, делает его сильным, но зависимым от ориентации спина. Гравитация - результат флуктуаций поля, флуктуационные колебания подталкивают тела к сближению.

    «Магнетизм - особая форма взаимодействия электрических токов ...»
Физическая энциклопедия. МАГНЕТИЗМ.
    «В результате магнитное поле можно рассматривать как неизбежный релятивистский результат движения электрических зарядов ...»
Физическая энциклопедия. ЭЛЕКТРОДИНАМИКА.
    «Таким образом, появление магнитного поля токов есть чисто релятивистский эффект и никакой новой физической субстанции (например, в виде магнитных зарядов) появляться не должно, что и подтверждается экспериментально.»
Основы физики. Л.А.Грибов, Н.И.Прокофьев. 1995. С.299.
    «Ядерные силы формируются вкладами центральных, спин-орбитальных и тензорных компонент. Силы нуклон-нуклонного взаимодействия зависят от взаимной ориентации спинов нуклонов.»
Субатомная физика. Б.С.Ишханов. 1994. С.25.
    «При описании ядерных реакций, идущих через составное ядро, использовались теории резонансных ядерных процессов ...»
Физическая энциклопедия. ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА.

Энергия вакуумных флуктуаций

    «В этой теории гравитационное взаимодействие - не фундаментальное взаимодействие, а результат квантовых флуктуаций всех других полей. В настоящее время достигнут большой прогресс в этом направлении ...»
Физическая энциклопедия. ГРАВИТАЦИОННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ.
    Т.е. гравитационная энергия поля связана с энергией вакуумных флуктуаций. Такой подход позволяет рассматривать гравитационное взаимодействие естественным образом как результат подталкивания полевой средой тел друг к другу. Чтобы возникла гравитационная сила, должна существовать разность давления колебаний поля (вакуума) флуктуационного характера.
 
    Рассматривая гравитационное взаимодействие не как фундаментальное взаимодействие, а как результат флуктуаций поля, процесс можно представить так: под действием массы тела в окружающем пространстве (в вакууме) уменьшается скорость света (скорость распространения возмущений поля) и возникает разность давления колебаний поля флуктуационного характера, в результате происходит притяжение тел, т.е. со стороны тела скорость (амплитуда) флуктуаций меньше.

    «Величина (61.47) носит название энергии нулевых колебаний электромагнитного поля, а состояние поля, при котором все n равны нулю, называется вакуумом. Так как число слагаемых в (61.47) бесконечно велико, E₀ оказывается бесконечно большой. Для большинства процессов взаимодействия поля с веществом существенна лишь разность энергий двух состояний системы вещество - поле. Поэтому наличие в энергии бесконечно большого постоянного слагаемого в этих процессах не проявляется. Однако существование нулевых колебаний сказывается на некоторых процессах и приводит хотя и к очень малым, но наблюдаемым эффектам.»
ОТФ. Квантовая механика. И.В.Савельев. 1996. Т.2. С.346.
    «Виртуальные частицы - кванты релятивистских волновых полей, участвующих в вакуумных флуктуациях.»
Физическая энциклопедия. ВИРТУАЛЬНЫЕ ЧАСТИЦЫ.
    Вакуумные флуктуации (нулевые колебания поля) под действием вещества (поглощаясь веществом) могут превращаться в реальные частицы, т.е. вещество (возбужденное состояние поля) является как бы катализатором в данном процессе.
 
    Вещество "трясет" от флуктуационных колебаний поля, которые в веществе частично превращаются в реальные частицы - устойчивые возбужденные состояния поля, при этом уменьшается "температура" поля (амплитуда флуктуаций). Возникшие возбужденные состояния поля фотонного типа заметно разогревают большие массы вещества (планеты, звезды). Возникшие возбужденные состояния поля нейтринного типа проникают через вещество, почти не взаимодействуя с ним, унося с собой энергию, полученную из вакуума (поля). Согласно экспериментальным фактам, считается, что в каждом кубическом сантиметре пространства находятся около 500 фотонов и столько же нейтрино, это в миллиарды раз больше, чем протонов (из частиц только фотоны и нейтрино не распадаются и не аннигилируют). Электромагнитные волны, распространяясь в полевом пространстве, затухают (краснеют), передавая (возвращая) энергию колебаний полю. Т.е. электромагнитные волны могут поглощаться не только полем, находящимся в возбужденном состоянии (частицами вещества), но и полем, находящимся в вакуумном состоянии, постепенно затухая в нем.

    «Для луча, проходящего вблизи Солнца, эта дополнительная задержка составляет около 2·10^-4 сек."
Физическая энциклопедия. ТЯГОТЕНИЕ.
    Т.е. вблизи массы уменьшается "температура" полевой среды (аналогия: в холодной воздушной среде звук распространяется медленнее), что создает разность давления колебаний поля флуктуационного характера.

    «Однако существуют нулевые колебания поля флуктуационного характера, энергия которых бесконечна, так как число степеней свободы поля бесконечно велико.»
Физическая энциклопедия. ФИЗИКА.
    «В частности, статическое гравитационное поле играет роль среды с электрической и магнитной проницаемостями ...»
    «... рассматривая для простоты однородное поле тяжести, наинизшее энергетическое состояние (нулевые колебания) электромагнитного поля там обладает ненулевой температурой ...»
Физическая энциклопедия. ЭЛЕКТРОДИНАМИКА.
    Т.е., рассматривая в электродинамике поле тяжести, представляют вакуумное (низшее по энергии) состояние электромагнитного поля, где нулевые колебания обладают ненулевой температурой относительно условного нулевого уровня.

    «В квантовой теории поля для описания вырождения вакуума удобно пользоваться эффективным потенциалом системы, определяющим плотность энергии в вакуумном состоянии, ...»
Физическая энциклопедия. ВЫРОЖДЕНИЕ ВАКУУМА.
    «... вакуумное, или низшее по энергии, состояние следует представлять не в виде "пустого" пространства, а как своеобразную среду флуктуирующих с большой амплитудой полей.»
Физическая энциклопедия. ВАКУУМНЫЙ КОНДЕНСАТ.
    Амплитуда флуктуаций в разных областях полевого пространства может быть различной. Чем выше "температура" вакуумной (полевой) среды, тем больше амплитуда флуктуаций. Вещество, преобразуя энергию флуктуаций в различные устойчивые возбужденные состояния поля, "охлаждает" вакуум, т.е. гравитация связана с "тепловым искривлением" полевого пространства. "Охлаждение" вакуума представляет отрицательное значение плотности энергии полевого пространства (гравитационного потока) w = -gM² / 8пr⁴ (формула для шара, при r большем, чем его радиус), где g - гравитационная постоянная, M - масса шара, r - расстояние от центра шара. Например, на поверхности Земли в каждом кубическом метре пространства величина полевой энергии имеет отрицательное значение 5.7·10¹⁰ Дж, что, согласно соотношению W = mc², соответствует 6.4·10^-7 кг, для сравнения - такую же величину гравитационной энергии связи на поверхности Земли имеет тело массой 920 кг.

    «... напряженность гравитационного поля неподвижной материальной точки массой M, находящейся в начале координат, равна G = -gM / r², ...»
Справочник по физике. Б.М.Яворский, А.А.Детлаф. 1996. С.75.
    Соответственно, гравитационный поток Ф_g = -gMS / r², где S - площадь. Знак минус в формуле связан с отрицательным значением гравитационной энергии и означает то, что гравитационные потоки (линии гравитационной индукции) всегда начинаются в полевом пространстве (физическом вакууме) и имеют направление в сторону массы.
 
    Гравитационный поток напряженности поля обладает энергией, например, энергия гравитационного поля (потока) шара:
    « U = -3gM² / 5R »
Задачи по общей физике. И.Е.Иродов. 2001. С.344.
    Где M - масса шара, R - радиус шара, - чем больше масса, тем меньше энергия поля. Например, гравитационное поле Земли имеет отрицательную энергию 2.2·10³² Дж, что, согласно соотношению W = mc², соответствует 2.5·10¹⁵ кг, для сравнения - масса Земли 5.98·10²⁴ кг. Таким образом, масса тела, забирая на себя энергию вакуумных флуктуаций, создает в окружающем полевом пространстве отрицательную плотность энергии поля. Т.е. гравитационный поток - это движущийся в сторону массы поток энергии флуктуаций поля, который в веществе превращается в различные устойчивые возбужденные состояния поля. Чем ближе к массе, тем меньше плотность внутренней энергии поля и тем меньше амплитуда флуктуаций, что создает разность давления в виде гравитационной силы. Только представляя гравитационное взаимодействие как результат вакуумных флуктуаций, можно дать логически непротиворечивое объяснение, почему гравитационная энергия поля имеет отрицательное значение.

    «Импульсом обладают все формы материи, в том числе электромагнитные, гравитационные и другие поля.»
Физическая энциклопедия. ИМПУЛЬС.
    Гравитационное поле (возмущение) имеет отрицательную энергию и массу, соответственно, получается, что обладает отрицательным импульсом - антиимпульсом, который создает антидавление - притяжение. Гравитационных потоков, обладающих положительной энергией, не существует, иначе бы существовала антигравитация.
 
    Надо заметить, что упоминание об отрицательном значении гравитационной энергии поля убрано из учебников (удалось найти только один пример в задачнике), это, видимо, сделано для того, чтобы не возникало лишних вопросов, так как отрицательное значение энергии сразу наводит на мысль, что гравитация связана с "температурой" физического вакуума. Температура представляет состояние внутренней энергии вещества, а так как полевое пространство - это неовеществленная форма материи, то рассчитать, видимо, можно только изменение плотности внутренней энергии физического вакуума, которое происходит под действием массы тел.

Возбужденные состояния поля

    Элементарные частицы также имеют полевое происхождение, представляя возбужденные состояния квантового электрического поля. Например, электрон - это дискретное отрицательное волновое возмущение поля в один квант заряда, движущееся синфазно по орбите в виде продольной замкнутой волны (на орбите укладывается одна длина волны L = h / mc) с радиусом R = h / 2пmc (ток всегда замкнут), магнитный момент замкнутого тока: M = ecR / 2 = eh / 4пm (магнетон Бора), сила тока, создающего магнитный момент: I = ec / L = emc² / h = 19.8 А. Такое возмущение поля, когда на орбите укладывается одна длина волны (боровская орбита, как в атоме), является устойчивым возбужденным состоянием поля, так как при синфазном орбитальном движении волна себя не гасит, а возникающие вторичные волны, образуя встречные токи смещения и интерферируя в окружающем полевом пространстве, гасят друг друга, не излучаясь.

    «... стационарными являются лишь те орбиты, на которых укладывается целое число волн ...»
Физика. В.Ф.Дмитриева. 2001. С.357.

    В поле могут возникать как частицы, так и античастицы, например, гамма-фотон, состоящий из двух разноименных областей возмущения, может при столкновении распадаться на положительное и отрицательное возмущение, т.е. на позитрон и электрон. Движущееся положительное или отрицательное волновое возмущение поля, представляя электрический ток смещения, может двигаться только по замкнутой боровской орбите - ток всегда замкнут.

    «Рождение электрон-позитронных пар происходит, в частности, при прохождении гамма-фотонов через вещество.»
Курс физики. И.В.Савельев. 1989. Т.3. С.277.
    «... замкнутые токи и связанные с ними магнитные моменты.»
Физическая энциклопедия. МАГНЕТИЗМ МИКРОЧАСТИЦ.
    Элементарные частицы обладают физическими свойствами, по которым можно судить об их строении.

    Устойчивые замкнутые токи можно экспериментально наблюдать, например, в сверхпроводниках, где токи проводимости текут без выделения теплоты, так же как и токи смещения.

    «... в виде одиночных вихрей, содержащих в себе по одному кванту магнитного потока. ... По периферии вихря текут сверхпроводящие токи, ...»
Физическая энциклопедия. СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ.
    Электромагнитные вихри представляют устойчивые образования, т.е. их можно рассматривать как возбужденные состояния сверхпроводящей среды.

    «В квантовой теории также есть предел локализации частицы - ее комптоновская длина волны l = h / 2пmc, ...»
Физическая энциклопедия. ГРАВИТАЦИОННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ.
    «Например, если полю, находящемуся в вакуумном состоянии, сообщить достаточную энергию, то произойдет его возбуждение - рождение частицы, ...»
Энциклопедия элементарной физики. ВАКУУМ.
    Таким образом, чтобы представить, как устроены элементарные частицы, надо рассмотреть полевые структуры различных устойчивых возбужденных состояний квантового поля, а не только дискретных поперечных возмущений (фотонов).

    «Оказалось, что всем частицам вещества, например электронам, присущи не только корпускулярные, но и волновые свойства, и была установлена возможность взаимопревращения элементарных частиц.»
Физическая энциклопедия. ФОТОН.

    Одни волновые формы возбужденного состояния поля могут переходить в другие волновые формы - взаимопревращение элементарных частиц. Физические свойства элементарной частицы определяются волновой формой (структурой) возбужденного состояния поля, например, электрон - отрицательное волновое возмущение поля, позитрон - положительное волновое возмущение поля, фотон - нейтральное поперечное волновое возмущение поля, состоящее из двух разноименных областей возмущения, и так далее. По мере усложнения волновой формы (структуры) возбужденного состояния поля увеличивается число физических свойств, присущих частице.

    «В таком подходе частицы выступают как возбужденные состояния системы (поля).»
Физическая энциклопедия. КОРПУСКУЛЯРНО-ВОЛНОВОЙ ДУАЛИЗМ.

    Элементарные частицы (возбужденные состояния поля) при движении возмущают поле. Например, если на пути частицы находятся щели, то частица проходит только через одну из них, тогда как связанное с ней возмущение поля, распространяясь в виде присоединенной волны, проходит через несколько щелей, образуя интерференционную картину поля, индукционно влияющую на движение частицы (на движение частиц могут влиять только поля). Т.е. другие щели, через которые проходят волновые возмущения, также участвуют в прохождении частиц. Волны де Бройля - это возмущения, отражающие полевую структуру движущихся частиц, которые могут влиять на движение частиц, например, при огибании волнами препятствий (полевая интерпретация волн де Бройля, т.е. проявление волновых свойств частиц с точки зрения полевых представлений).
 
    Любое движение в полевой среде создает возмущение и поэтому сопровождается присоединенными волнами.
    «Волны де Бройля - волны, связанные с любой движущейся микрочастицей, ...»
Физическая энциклопедия. ВОЛНЫ ДЕ БРОЙЛЯ.
    Независимо от того, имеет частица массу покоя или нет, т.е. с фотонами также связаны волны де Бройля электромагнитной природы.

    «Большая часть нейтронно-оптических явлений имеет аналогию с оптическими явлениями, несмотря на различную природу полей нейтронного и светового излучений.»
Физическая энциклопедия. НЕЙТРОННАЯ ОПТИКА.
    «... дифракция микрочастиц ничем не отличается от закономерностей дифракции рентгеновских лучей и дифракции волн других диапазонов. ... удалось наблюдать и дифракцию атомов и молекул.»
Физический энциклопедический словарь. ДИФРАКЦИЯ МИКРОЧАСТИЦ.
    «Явление же дифракции доказывает, что в прохождении каждого электрона участвуют оба отверстия - и первое и второе.»
Курс физики. И.В.Савельев. 1989. Т.3. С.55.

    «Заряженная частица вызывает кратковременную поляризацию вещества в окрестностях тех точек, через которые она проходит при своем движении. Поэтому молекулы среды, лежащие на пути частицы, становятся кратковременно действующими когерентными источниками элементарных электромагнитных волн, интерферирующих при наложении. Если V < v = c / n, то элементарные волны гасят друг друга. ... Для каждого значения L длины волны излучения можно найти такое значение l = l_a, при котором d = L / 2, так что элементарные волны гасят друг друга ... при равномерном прямолинейном движении заряженной частицы в веществе с "досветовой" скоростью частица не излучает.»
Справочник по физике. Б.М.Яворский, А.А.Детлаф. 1996. С.400.
    Также электрический диполь не излучает при равномерном движении, вызывая по ходу движения поляризацию в виде возмущения, которое отражает его полевую структуру. Т.е. движение электрического диполя также сопровождается присоединенной волной.
 
    Равномерное движение заряженных частиц в вакууме вызывает кратковременное возмущение (смещение) электрического поля в виде токов смещения в окрестностях тех точек, через которые они проходят (поляризация диэлектрического вакуума), т.е. движение сопровождается возникновением электромагнитных волн, которые, образуя встречные токи смещения и интерферируя в окружающем полевом пространстве, гасят друг друга, не излучаясь. Получается, что движение в вакууме (полевом пространстве) связано с волнами, которые не излучаются при равномерном движении. Нейтральные частицы состоят из возмущений поля и также вызывают в окрестностях тех точек поля, через которые они проходят, возникновение волн, которые не излучаются и отражают полевую структуру движущихся частиц. Аналогичные интерференционно-волновые процессы протекают при движении волновых возмущений по орбитам, на которых укладываются целые длины волн (боровские орбиты), т.е. возникающие вторичные волны, интерферируя, гасят друг друга, не излучаясь, на самих же орбитах при синфазном движении волны себя не гасят. Таким образом, волновые образования, от которых вторичные волны, интерферируя в окружающем пространстве, гасят друг друга, не излучаясь, представляют устойчивые возбужденные состояния поля - частицы материи, составляющие вещество. Получается, существование частиц материи - квантованных волновых образований связано с интерференцией волн, поэтому можно считать, что вещество представляет интерференционно-волновую картину квантового поля.
 
    Частицы материи при движении обладают кинетической энергией, а так как кинетическая энергия имеет массу и связана с движущимися частицами, то можно считать, что увеличивается общая масса частиц. Кинетическая энергия не имеет массы покоя, так как покоящейся кинетической энергии не бывает. Масса, которая не может покоиться, является релятивистской (кинетической) массой.

    «Таким образом, приращение кинетической энергии частицы пропорционально приращению ее релятивистской массы.»
Механика. И.Е.Иродов. 2000. С.276.
    «... называют массой движения, или релятивистской массой.»
Математическая физика. Энциклопедия. РЕЛЯТИВИСТСКАЯ МЕХАНИКА.
    Кинетическая энергия частицы представляет релятивистскую массу (массу, сопровождающую движение), т.е. это масса (энергия) полевых потоков, которые сопровождают движущуюся частицу в виде присоединенной волны.

    При торможении частицы теряют кинетическую энергию (присоединенную волну), например, в виде испускания электромагнитных волн - фотонов, которые уносят массу кинетической энергии. Фотоны не имеют массы покоя, потенциальной энергии, они обладают только кинетической энергией - релятивистской массой. Дополнительной релятивистской массой также обладают движущиеся частицы, имеющие массу покоя, так как при их движении в окружающем полевом пространстве возникают возмущения в виде волн де Бройля (волны всегда обладают энергией), в которых находится кинетическая энергия - релятивистская масса. Природа волн де Бройля электромагнитная (полевая), это видно, например, из формулы длины волны де Бройля L = 2eФ₀ / p, где e - квант электрического заряда (потока), Ф₀ - квант магнитного потока, p - импульс. Коэффициент пропорциональности h = 2eФ₀ (постоянная Планка) упрощает выражение: L = h / p - это формула длины волны электромагнитного кванта, волны де Бройля (электромагнитный квант - порция электромагнитной энергии). Все силы взаимодействия в природе имеют полевое происхождение, поэтому, когда частица под действием силы увеличивает скорость движения, она забирает с собой часть энергии (массы) поля (возмущения) в виде волны де Бройля. Т.е. как бы движутся вместе две частицы: сама частица (имеющая массу покоя) и присоединенная волна де Бройля - электромагнитный квант (не имеющий массы покоя), который может начать распространяться самостоятельно при торможении частицы.

    «Поскольку энергия фотона равна разности начальной и конечной энергий электрона, спектр тормозного излучения имеет резкую границу при энергии фотона, равной начальной кинетической энергии электрона.»
Физическая энциклопедия. ТОРМОЗНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ.

Ориентация спина дискретной поперечной волны

    Теоретически считается, что спин фотона имеет только продольную ориентацию, но такая точка зрения не имеет однозначного экспериментального подтверждения. С другой стороны аннигиляцию электрона и позитрона с образованием трех фотонов можно объяснить, если спины разлетающихся фотонов ориентированы поперечно движению, только тогда не нарушается закон сохранения кинетического момента системы, например, сохраняется векторная сумма моментов до аннигиляции и после.

электрон + позитрон --> три фотона

    Если спины всех фотонов ориентированы по направлению движения (или против), сумма равна 0. Если спины двух фотонов - по направлению движения и один - против (или, соответственно, наоборот), сумма равна 2. Согласно закону сохранения момента количества движения системы, после реакции должен сохраняться суммарный спин, равный 1, а такое возможно только в том случае, когда спины разлетающихся фотонов ориентированы поперечно движению (перпендикулярно плоскости разлета), например, у двух фотонов - в одну сторону и у одного - в противоположную.

    «Важнейшими законами сохранения, справедливыми для любых изолированных систем, являются законы сохранения энергии, импульса, момента количества движения, электрического заряда.»
Физический энциклопедический словарь. СОХРАНЕНИЯ ЗАКОНЫ.
    «Спин J связан со строгими законами сохранения момента количества движения и поэтому является точным квантовым числом.»
Физическая энциклопедия. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ.
    «Спин J - собственный момент импульса частицы, измеряется в единицах h и принимает целые и полуцелые значения.»
Справочник по физике. Б.М.Яворский, А.А.Детлаф. 1996. С.540.

    Так как распространяющиеся поперечные возмущения поля могут иметь разные типы поляризации, можно предположить, что линейно поляризованные фотоны имеют поперечную ориентацию спина, а циркулярно поляризованные - продольную. Аналогия: линейно поляризованные возмущения, распространяющиеся по натянутому шнуру, имеют поперечную ориентацию момента количества движения, а циркулярно поляризованные - продольную. Все поперечные возмущения переносят момент количества движения, ориентация которого зависит от типа поляризации.

    «Тем самым свойство правой или левой циркулярной поляризации присуще отдельному фотону. ... Тем самым свойство линейной поляризации вдоль осей Y или Z также присуще отдельному фотону.»
Фундаментальный курс физики. А.Д.Суханов. 1999. Т.3. С.16.
    «... различают следующие типы поляризации поперечных синусоидальных волн: эллиптическую, циркулярную (или круговую), линейную (или плоскую).»
Курс физики. А.А.Детлаф, Б.М.Яворский. 2000. С.388.
    «... перенося энергию и импульс, момент импульса; ...»
Физическая энциклопедия. ВОЛНЫ.

Устойчивость электронов на атомных орбитах

    При перемещении заряженной частицы в пространстве происходит изменение электрического смещения поля, т.е. возникает ток смещения в виде вихревого электрического поля - движение частицы сопровождается электромагнитной волной. Например, при торможении заряженной частицы сопровождающий ее ток смещения начинает распространяться самостоятельно как вихревое электрическое поле, представляя электромагнитную волну, что наблюдается экспериментально в виде тормозного излучения. Отсутствие излучения от равномерно движущихся заряженных частиц объясняется интерференцией: все возникающие электромагнитные волны от равномерно движущихся заряженных частиц, интерферируя, гасят друг друга, не излучаясь.

    «... становятся кратковременно действующими когерентными источниками элементарных электромагнитных волн, интерферирующих при наложении. Если V < v = c / n, то элементарные волны гасят друг друга.»
Справочник по физике. Б.М.Яворский, А.А.Детлаф. 1996. С.400.
    Из электродинамики известно, что не всегда возникающие электромагнитные волны излучаются, например, интерферируя, они могут полностью гасить друг друга, так как для волн действует принцип суперпозиции.

    Аналогичные интерференционно-волновые процессы протекают и при движении заряженных частиц по орбитам, на которых укладываются целые длины волн.

    «... стационарными являются лишь те орбиты, на которых укладывается целое число волн ...»
Физика. В.Ф.Дмитриева. 2001. С.357.

    На орбитах при синфазном движении волны себя не гасят, а возникающие в окружающем пространстве вторичные электромагнитные волны, интерферируя, гасят друг друга, не излучаясь. Этим и объясняется устойчивость электронов на атомных орбитах, они просто не могут излучать возникающие электромагнитные волны. С точки зрения электродинамики, ничего в этом необычного нет, так же как и при равномерном прямолинейном движении заряженных частиц - в обоих случаях не изменяется скорость движения частиц благодаря интерференции, которая гасит все возникающие в окружающем пространстве электромагнитные волны, не давая им излучаться. Возникновение электромагнитных волн и излучение электромагнитных волн - это разные вещи, так как волны при излучении могут интерферировать между собой, полностью гася друг друга. Т.е., если при движении заряженных частиц возникают электромагнитные волны, это еще не значит, что также возникнет излучение. Процесс возникновения и излучения электромагнитных волн всегда примерно одинаков - изменяется электрическое смещение поля, возникает электрический ток смещения, представляющий вихревое электрическое поле, которое излучается в виде электромагнитной волны, если, конечно, из-за интерференции волны сами себя не погасят. Без представления интерфенционно-волновой картины невозможно объяснить некоторые волновые процессы, т.е. учитывая, что волны не гасят себя при синфазном движении, когда на орбитах укладывается целое число длин волн, также необходимо учитывать и возникающую в окружающем пространстве интерференционную картину колебаний поля. Интерференция возникает не только в электронных оболочках атомов в виде распределения электронной плотности, ее можно наблюдать экспериментально при прохождении электронов через щели. Вихревые электрические поля, сопровождающие движение электронов, проходя как волны через щели, образуют интерференционно-волновую картину в виде максимумов и минимумов вихревых потоков электрического смещения поля, что индукционно отражается на движении электронов.

    «Явление же дифракции доказывает, что в прохождении каждого электрона участвуют оба отверстия - и первое и второе.»
Курс физики. И.В.Савельев. 1989. Т.3. С.55.

    Учитывая особенности волновых свойств, можно предположить, что максимальная устойчивая орбита для отдельного электрона ограничена длиной когерентности его волны, т.е. волновые боровские орбиты не могут быть меньше длины волны и больше длины когерентности. Таким образом, если движение происходит по орбите, превышающей длину когерентности, то всегда будет возникать излучение, что наблюдается экспериментально.

Электродинамическое взаимодействие

    Магнитные силы представляют проявление электрических действий, вызванных движущимися зарядами. Возникновение силы связано с эффектом запаздывания распространения возмущений (смещений) электрического поля, этот эффект принято называть "релятивистским эффектом". Для упрощения учета этого эффекта введена дополнительная характеристика, которая называется индукцией магнитного поля.

    «Если какой-нибудь заряд переместился из одной точки в другую, то, очевидно, силы, действующие со стороны этого заряда на другие заряды, изменятся. При непрерывном движении заряда эти силы также должны меняться непрерывно; однако, если распространение действия заряда совершается с конечной скоростью, это изменение будет отставать от перемещения заряда, что приводит к значительным усложнениям теории действия электрических сил. Чтобы учесть специфические эффекты, возникающие при наличии движущихся зарядов, вводится дополнительная характеристика, которую мы и назвали индукцией магнитного поля.
    Введение этой характеристики позволяет существенно упростить всю теорию электрических явлений и не задумываться о том, что электрическое воздействие распространяется в пространстве с конечной скоростью.
    Так как приходится пользоваться двумя понятиями: напряженностью электрического поля и индукцией магнитного поля, - то явления, которые мы будем в дальнейшем изучать, получили общее название электромагнитные явления.
    Таким образом, известные еще из школьного курса магнитные силы представляют не что иное, как проявление электрических действий, вызванных движущимися зарядами. В природе не существует никаких особых магнитных зарядов, а есть только электрические заряды двух типов, условно называемые положительными и отрицательными.
    В заключение заметим, что в выражении для силы Лоренца не случайно стоит коэффициент с. Его значение соответствует скорости света в вакууме, а это как раз та самая максимальная скорость, с которой может распространяться электрическое поле заряда, возникшего в данной точке пространства.»
Основы физики. Л.А.Грибов, Н.И.Прокофьев. 1995. С.250. (§7.1)
    Т.е. в выражении для силы Лоренца (система СГС) коэффициент с - это скорость распространения изменений (смещений) электрического поля, которые в виде токов смещения образуют магнитное поле. Из выражения видно, что если бы изменения поля распространялись мгновенно, то никакой силы Лоренца (релятивистского эффекта) не возникало. Магнитная энергия - это энергия распространяющихся со скоростью света электрических смещений поля.

    «... возникновение магнитного поля является чисто релятивистским эффектом, следствием наличия в природе предельной скорости с, равной скорости света в вакууме. Если бы эта скорость была бесконечной (соответственно и скорость распространения взаимодействий), никакого магнетизма вообще не существовало бы.»
Электромагнетизм. И.Е.Иродов. 2000. С.225.

    Скорость света есть скорость распространения изменений (смещений) в электрическом поле, поэтому магнитное поле можно рассматривать как релятивистский эффект, связанный с запаздыванием распространения электрического смещения поля, т.е. магнитные поля представляют распространяющиеся смещения электрического поля. Также, согласно формуле преобразования полей B = мDv (H = Dv), магнитные поля - это движущиеся электрические потоки, а движущиеся электрические потоки образуют токи смещения, т.е. магнитные поля, как движущиеся электрические потоки, представляют токи смещения.

    «Магнитное поле как релятивистский эффект. До сих пор мы рассматривали магнитное поле как реальность, пользуясь для его обнаружения магнитной стрелкой. В §7.1 говорилось, что движущиеся заряды взаимодействуют между собой не так, как неподвижные: сказывается запаздывание передачи воздействия одного из них на другой через посредство электрических полей. Однако подробно этот вопрос не рассматривался.
    Постоянные магнитные поля создаются постоянными токами. Картина получается стационарной, и, казалось бы, никакого запаздывания учитывать не надо.»
Основы физики. Л.А.Грибов, Н.И.Прокофьев. 1995. С.298.
    «Всякое возмущение в пространстве распространяется со скоростью не выше скорости света. В частности, электрическое поле при смещении точечного заряда не просто переместится вместе с зарядом, как в случае бесконечно большой скорости распространения поля, а меняется более сложным образом. Возникают эффекты, связанные с запаздыванием появления поля на больших расстояниях от заряда, которые могут быть описаны введением индукции магнитного поля.»
Основы физики. Л.А.Грибов, Н.И.Прокофьев. 1995. С.300.
    При движении заряда возникают эффекты, связанные с запаздыванием распространения электрического смещения поля, т.е. в пространстве возникают распространяющиеся со скоростью света смещения поля, которые обладают энергией и влияют на движение других зарядов, для их описания вводится индукция магнитного поля.
 
    Сегодня уже не вызывает сомнения тот факт, что магнитных зарядов не существует, а магнитное поле возникает как чисто релятивистский эффект, но еще недостаточно рассмотрен сам механизм его возникновения. Постараюсь наглядно, насколько это возможно, описать электродинамические процессы, протекающие при движении электрических зарядов.
 
    Возмущения поля не распространяются мгновенно, для возникновения возмущения требуется определенное время. При движении заряда возмущение поля (электрическое смещение), возникая в том месте, куда переместился заряд, и одновременно исчезая в том месте, откуда он переместился, образует в пространстве объемные токи электрического смещения, которые имеют обратное направление.

    «... полный ток через любую замкнутую поверхность всегда равен нулю. ... полные токи всегда замкнуты. Токи проводимости, если они не замкнуты, замыкаются токами смещения.»
Общий курс физики. Электричество. Д.В.Сивухин. 1996. Т.3. Ч.2. С.8.
    Отсюда следует, что движение заряда всегда сопровождается обратными токами смещения, вытекающими из одних замкнутых поверхностей и втекающими в другие, которые заряд условно пересекает при своем движении. Примеры расчетов обратных токов смещения приведены в учебниках.

    «Пример. Точечный заряд q движется равномерно и прямолинейно с нерелятивистской скоростью v. Найти вектор плотности тока смещения в точке P, находящейся на расстоянии r от заряда на прямой, перпендикулярной его траектории и проходящей через заряд. Решение. j_см = -qv / 4пr³.»
Электромагнетизм. И.Е.Иродов. 2000. С.302.
    Знак минус в формуле означает, что ток смещения течет в обратном направлении. При этом ток смещения возникает независимо от того, движется ли заряд самостоятельно или, например, по проводнику, где ток смещения распространяется в пространстве за пределами проводника и, если рядом находится другой проводник, то в нем обратный ток смещения будет переходить в ток проводимости - это явление называется электромагнитной индукцией. На данном примере видно, что магнитное поле представляет изменяющееся со временем электрическое поле - ток смещения (изменение электрического поля всегда связано с движением электрических потоков).

    «... ток смещения по своей сути - это изменяющееся со временем электрическое поле.»
Курс физики. Т.И.Трофимова. 1998. С.250.
    Поэтому для тока смещения, как и для поля, действует принцип суперпозиции. Например, электромагнитная волна - это периодически изменяющееся поле (переменный ток смещения), поэтому сложение волн происходит согласно принципу суперпозиции.

    При движении заряда в пространстве изменяется электрическое поле, т.е. образуется вихревое электрическое поле - переменный ток смещения. При постоянном направленном движении электрических зарядов происходит суперпозиция токов смещения, которые представляют непрерывно распространяющиеся возмущения поля, и в окружающем пространстве возникает постоянный обратный ток смещения. Например, плотность обратного постоянного тока смещения вокруг тонкого прямого провода бесконечной длины j_см = -I / 2пr², где r - расстояние от оси провода, I - постоянный ток в проводе.

    «... каждый заряд возбуждает поле, совершенно не зависящее от наличия других зарядов.»
Общий курс физики. Электричество. Д.В.Сивухин. 1996. Т.3. Ч.2. С.204.
    Что отражает принцип суперпозиции полей - полевых потоков. Т.е. независимо от того движется заряд самостоятельно или, например, в проводнике, всегда в окружающем пространстве вместе с ним движется электрический поток (поток электрического смещения), представляющий обратный ток электрического смещения.

    Ток электрического смещения - это распространение возмущений (изменений) электрического поля, например, при перемещении заряда в пространстве происходит изменение электрического смещения, т.е. возникает ток электрического смещения, как распространяющееся со скоростью света смещение электрического поля. Таким образом, ток смещения течет со скоростью света и является такой же физической реальностью, как и поле.

    «Ток смещения входит в Максвелла уравнения на равных правах с током, обусловленным движением зарядов.»
Физический энциклопедический словарь. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК.
    «Ток смещения, в отличие от тока проводимости, не сопровождается выделением теплоты.»
Справочник по физике. Б.М.Яворский, А.А.Детлаф. 1996. С.290.
    Т.е. - "идеальная проводимость", так как вакуум представляет идеальный диэлектрик, напряженность электрического поля возникает только при изменении тока смещения как вихревое электрическое поле.
 
    Иногда ошибочно считается, что ток смещения всегда связан с вихревым электрическим полем, но это неверно, так как, если ток смещения постоянный, вихревое электрическое поле отсутствует. Вихревое электрическое поле - это вихревой поток электрического смещения поля, т.е. переменный ток смещения. Рассмотрим такой пример: если между обкладками конденсатора поместить рамку, а в конденсаторе на какой-то период времени стабилизировать ток, сделав его постоянным, то кругового тока в рамке при любом ее положении не будет, несмотря на то, что между обкладками конденсатора будет течь постоянный ток смещения (будет постоянное магнитное поле). Таким образом, вихревое электрическое поле возникает при изменении плотности тока смещения, например, когда ток смещения между обкладками конденсатора возрастает или уменьшается, т.е. отсутствие вихревого электрического поля не говорит о том, что ток смещения отсутствует. С другой стороны, возникновение вихревого электрического поля всегда указывает на то, что в пространстве изменяется плотность тока смещения. Например, возникновение вихревого электрического поля при включении и выключении электромагнита говорит о том, что ток смещения при включении возрастает, а при выключении уменьшается. В период, когда магнитное поле не изменяется, плотность тока смещения также не изменяется и, соответственно, нет вихревого электрического поля, поэтому постоянное магнитное поле не действует на покоящиеся электрические заряды.
    Введение Максвеллом тока смещения не только позволило предсказать существование электромагнитных волн, но и дало возможность понять физическую сущность электромагнитных явлений, т.е. наглядно представить электродинамику процессов, протекающих в полевой материи, так как любые изменения поля всегда связаны с токами смещения. Таким образом, линиями электрического тока смещения можно достаточно наглядно представить электродинамику полевых процессов. В книгах по электродинамике хотя и говорится, что при движении зарядов в окружающем пространстве текут токи смещения, но, к сожалению, ни одного рисунка, наглядно изображающего этот процесс, так и не удалось найти.
 
    Рассмотрим токи смещения, возникающие при движении электрических зарядов.

	<-- Обратный ток электрического смещения
	Движущийся положительный заряд ---->
	<-- Обратный ток электрического смещения

    На рисунке знаком (+) обозначена область, куда переместился положительный заряд и где возникает возмущение (электрическое смещение поля), т.е. распространяется положительное возмущение электрического поля. Знаком (-) обозначена область, где раньше был заряд и где исчезает возмущение, т.е. распространяется отрицательное возмущение. Обратные токи смещения, образованные распространением двух разноименных областей возмущения, возникающих при движении заряда, изображены линиями токов смещения, стрелки - направление токов как векторная сумма распространяющихся возмущений от двух разноименных областей. Надо заметить, что ток смещения "стекает" в (-)-область, хотя возмущение распространяется из (-)-области (аналогия с током проводимости, где отрицательно заряженные электроны движутся в одну сторону, но принято считать, что ток течет в обратном направлении). Распространение возмущения из (+)-области совпадает с направлением тока смещения. Токи смещения, порожденные движущимися зарядами, как и возмущения поля, распространяются в пространстве независимо от источников с одной и той же скоростью, равной скорости света, поэтому для них действует принцип суперпозиции, т.е. надо отдельно рассматривать каждый движущийся заряд, а потом суммировать все токи смещения, которые их сопровождают, на основе принципа суперпозиции. При движении цепочки зарядов поперечные токи смещения, имеющие встречное направление, взаимонейтрализуются, образуя постоянный обратный ток смещения, при этом также взаимонейтрализуется напряженность электрического поля, связанная с токами смещения.

	<-- Обратные токи смещения
	Движущиеся заряды --->
	<-- Обратные токи смещения
	<-- Обратный  ток смещения
	Ток  проводимости --->
	<-- Обратный  ток смещения

    Ток проводимости представляет собой движение зарядов, поэтому в окружающем пространстве, согласно принципу суперпозиции, возникает обратный ток смещения, создаваемый движущимися зарядами. Когда ток течет по витку, то в окружающем пространстве возникает круговой ток смещения, имеющий обратное направление. При изменении тока смещения образуется вихревое электрическое поле. Если рядом с витком тока расположить, например, сверхпроводящий контур, то в нем за счет обратного объемного тока электрического смещения синхронно, но в обратном направлении возникает индукционный ток.

    «... вихревое поле без каких бы то ни было добавочных сил может вызвать непрерывное течение электричества по замкнутым проводам. Это течение и наблюдается в виде индукционных токов.»
Общий курс физики. Электричество. Д.В.Сивухин. 1996. Т.3. Ч.1. С.252.

    Также самоиндукция связана с обратными токами смещения, с запаздыванием распространения возмущений. При остановке зарядов обратные токи смещения, еще некоторое время продолжая течь (как возмущения поля), воздействуют на заряды.
 
    Обратные объемные токи электрического смещения, сопровождающие движение одних зарядов, влияют на движение других зарядов, которые представляют движение возмущений поля. Процесс напоминает разворачивание фронтов возмущений поля в волнах - преломление электромагнитных волн на границе двух сред, только роль среды выполняют объемные токи электрического смещения с различной плотностью, направлением и кривизной (плотность обратного объемного тока смещения зависит от расстояния до проводника с током).

    «... прямой ток создает вокруг себя поле, индукция которого уменьшается обратно пропорционально расстоянию от проводника.»
Основы физики. Л.А.Грибов, Н.И.Прокофьев. 1995. С.294.

    Условно можно представить реку, в которой поток с одной стороны движется быстрее, чем с другой. Движение по такой реке за счет постоянного разворачивающего момента (гироскопической силы) приводит к движению по кругу, что соответствует правилу левой руки (сила Лоренца). Т.е. неравномерность потока разворачивает фронт возмущения, изменяя направление его движения.

    «Не изменяя модуля скорости частицы, а лишь изменяя ее направление, сила Лоренца не совершает работы.»
Справочник по физике. Б.М.Яворский, А.А.Детлаф. 1996. С.234.
    «Примером гироскопической силы может служить магнитная сила Лоренца, действующая со стороны магнитного поля на движущуюся в нем заряженную частицу.»
Курс физики. А.А.Детлаф, Б.М.Яворский. 2000. С.35.
    Линии магнитной индукции - это гироскопические линии, связанные с неравномерной плотностью токов смещения, представляющих распространяющиеся (движущиеся) электрические потоки (любую область пространства, где есть магнитная индукция, можно представить как круговой ток смещения). Там, где плотность токов смещения равномерная, гироскопические линии магнитной индукции отсутствуют.

    Запаздывание распространения возмущений электрического поля при движении зарядов приводит к возникновению обратных токов смещения. Т.е. всякие движущиеся электрические заряды создают в окружающем пространстве обратные объемные токи электрического смещения. Магнитные явления - это взаимодействия обратных объемных токов электрического смещения с зарядами. С другой стороны, чтобы не задумываться о том, что электрическое воздействие (возмущение) распространяется в пространстве с конечной скоростью, условно, для упрощения, вводятся линии магнитной индукции и рассматривается взаимодействие с ними электрических токов, применяя правила левой/правой руки и пр. Условность линий магнитной индукции в том, что они не являются силовыми линиями (линиями действия силы), например, направление вектора магнитной силы, возникающей между параллельными проводниками с током, не совпадает с направлением линий магнитной индукции. Также в данном примере видно, что магнитное поле не является вихревым, так как у вихревых полей работа сил при движении по замкнутой линии может быть отлична от нуля, что является признаком вихревого поля. Вихревые поля могут возбуждать вихревые электрические токи. Таким образом, постоянное магнитное поле можно рассматривать как соленоидальное, но не вихревое.

    «Прямая, вдоль которой направлена сила, называется линией действия силы.»
Физическая энциклопедия. СИЛА.
    «Работа сил вихревого электрического поля при движении электрического заряда по замкнутой линии может быть отлична от нуля.»
Физика. О.Ф.Кабардин. 1991. С.189.
    «... магнитное же поле - соленоидальное.»
Электромагнетизм. И.Е.Иродов. 2000. С.170.

    Также по линиям магнитной индукции, например, невозможно определить направление силы, действующей на покоящийся электрический заряд в момент включения электромагнита в случае, когда магнит и заряд находятся в покое, т.е. по условным линиям магнитной индукции невозможно определить направление силы, действующей на покоящийся заряд в переменном магнитном поле. Представляя магнитное поле естественным образом - линиями токов смещения, таких проблем не возникает. По силе, действующей на покоящийся электрический заряд в момент включения электромагнита, можно определить направление тока смещения в конкретной точке магнитного поля. Изменение любого электрического тока всегда связано с электрической напряженностью.

    «Магнитное поле, непостоянное во времени, оказывает силовое действие на покоящиеся электрические заряды и приводит их в движение; ...»
Физический энциклопедический словарь. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ.
    Данное правило по сути является неверным, так как не учитываются токи смещения. Правильной же является такая формулировка: переменное магнитное поле представляет переменный ток электрического смещения, который проявляется как вихревое электрическое поле и оказывает силовое действие на покоящиеся электрические заряды. Например, если покоящийся заряд находится в центре соленоида, то при включении или выключении тока в соленоиде на заряд не действует сила, несмотря на то, что изменяется поток магнитной индукции, так как в центре соленоида ток смещения отсутствует и, соответственно, отсутствует вихревое электрическое поле.
 
    Для примера рассмотрим также другой эксперимент, где электромагнитная индукция возникает "без магнитного поля".
    В центральной точке между двумя электромагнитами, где магнитное поле, согласно принципу суперпозиции полей, равно нулю, установлен пробный электрический заряд.

[N] (+) [S]

[N] и [S] - полюса двух электромагнитов, (+) - пробный положительный электрический заряд.

    Если электромагниты выключать по отдельности, то на заряд будет действовать сила, направленная вверх.

    «Электромагнитная индукция - возникновение электрического поля, электрического тока или электрической поляризации при изменении во времени магнитного поля или при движении материальных сред в магнитном поле.»
Физическая энциклопедия. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ.
    «... изменяющееся во времени магнитное поле порождает электрическое поле ...»
Курс физики. Т.И.Трофимова. 1998. С.248.

    При одновременном выключении электромагнитов на заряд также будет действовать сила, направленная вверх, хотя магнитное поле в точке, где находится заряд, всегда будет оставаться равным нулю. Т.е. в точке, где находится заряд, магнитное поле не изменяется и всегда равно нулю, но тогда почему на заряд действует сила? Парадокс с электромагнитной индукцией можно объяснить, если представить магнитное поле токами смещения. В точке, где плотность токов смещения с разных сторон одинакова, гироскопическая сила Лоренца не возникает, т.е. нет магнитной индукции и обнаружить поле можно только по силе, действующей на заряд в момент включения или выключения электромагнита. Данный пример показывает, что переменный ток смещения, представляющий переменное магнитное поле, действует на покоящийся электрический заряд даже в тех точках поля, где нет магнитной индукции. В приведенном примере электромагниты можно заменить на постоянные магниты, которые раздвигаются симметрично относительно покоящегося заряда. Также можно привести и другие примеры, например, возникновение индукционного тока внутри трубки, по которой течет переменный ток, хотя магнитная индукция внутри трубки отсутствует, так как плотность обратного тока смещения равномерная. Т.е. магнитная индукция не всегда применима для рассмотрения переменных магнитных полей.

    «Если провод имеет вид трубки, то снаружи индукция B определяется формулой (6.18), а внутри - магнитное поле отсутствует.»
Электромагнетизм. И.Е.Иродов. 2000. С.165.
    Магнитное поле внутри провода, имеющего вид трубки, можно представить только в виде токов смещения, так как магнитная индукция отсутствует, но индукционный ток возникает, т.е. изменяющийся ток смещения проявляется как вихревое электрическое поле. Плотность обратного постоянного тока смещения внутри прямого провода бесконечной длины, имеющего вид трубки, j_см = -I / 2пr², где r - радиус провода, I - постоянный ток в проводе.

    «Максвелл приписал току смещения лишь одно - способность создавать в окружающем пространстве магнитное поле.»
Курс физики. Т.И.Трофимова. 1998. С.250.

    Там, где ток смещения, - там магнитное поле и наоборот. Энергия магнитного поля - это энергия токов смещения. В пространстве вокруг магнита (в магнитном поле) непрерывно текут токи электрического смещения поля, которые можно обнаружить, например, как вихревые электрические поля при включении и выключении электромагнита, так как вихревые электрические поля представляют переменные (вихревые) потоки электрического смещения, а это есть переменные токи электрического смещения.
 
    Ток смещения между обкладками конденсатора создает магнитное поле, у которого линии магнитной индукции имеют противоположное направление, т.е. видно, что сам ток смещения представляет магнитное поле. Например, сверхпроводящий контур между обкладками конденсатора имеет противоположное направление тока, так как токи смещения между обкладками конденсатора "прямые", а не "обратные".

   .-->--.   .--<--.   .-->--.
   |     | | |     | | |     |
   |     | | |     | | |     |
   `--<--' | `-->--' | `--<--'
------>----|         |---->------
   .--<--. | .-->--. | .--<--.
   |     | | |     | | |     |
   |     | | |     | | |     |
   `-->--'   `--<--'   `-->--'

    Надо заметить, что вихревое электрическое поле между обкладками конденсатора возникает только в момент изменения тока, а в тот период времени, когда ток смещения постоянный, вихревое электрическое поле отсутствует и в контуре круговой ток не возникает, поэтому между током смещения и круговым током в контуре имеется сдвиг фаз, если контур не сверхпроводящий.
    Также направление линий магнитной индукции между обкладками конденсатора можно определить по повороту рамки (контура с током), если синхронно подать переменный ток на конденсатор и рамку. При одновременном изменении тока момент силы в рамке сохраняет свое направление. В процессе заряда и разряда конденсатора по его обкладкам течет электрический ток; зная, что проводники притягиваются, когда направление тока совпадает, можно представить, как развернутся рамки с током между обкладками конденсатора - ориентация рамок указывает направление линий магнитной индукции. На рисунке показано, как развернутся рамки с током, стрелки - направление токов.

   .--<--.  |  .-->--.  |  .--<--.
   |     |  |  |     |  |  |     |
   |     | /\  |     |  \/ |     |
   `-->--'  |  `--<--'  |  `-->--'
------>-----|           |----->------
   .-->--.  |  .--<--.  |  .-->--.
   |     | \/  |     |  /\ |     |
   |     |  |  |     |  |  |     |
   `--<--'  |  `-->--'  |  `--<--'

    Во многих случаях магнитное поле удобнее представлять естественным образом - линиями электрического тока смещения, тем самым из-за наглядности уменьшается вероятность технических ошибок. Например, в учебной литературе направление линий магнитной индукции между обкладками конденсатора изображено неправильно - в обратную сторону. Видимо, за всю историю магнетизма на самом деле никто экспериментально не проверил направление линий магнитной индукции между обкладками конденсатора (не было практической необходимости, хотя проверить не сложно). Учебники - это не теоретическая литература и в них желательно приводить заведомо проверенные факты, а не наоборот, даже если они считаются общепризнанными. Надо заметить, что направление магнитной индукции между обкладками конденсатора можно просто определить по правилу возникновения магнитной индукции: если ладонь левой руки расположить так, чтобы четыре пальца указывали направление движения электрического потока, а вектор D входил в ладонь, тогда отставленный большой палец укажет направление вектора B (B = мDv). Т.е., чтобы определить направление линий магнитной индукции, достаточно рассмотреть движение электрических потоков, связанных с зарядами, которые движутся в обкладках конденсатора. Остается надеяться, что авторы книг по электродинамике учтут замечания и исправят обнаруженные ошибки.
 
    Рассмотрим еще один пример. Возьмем два цилиндра, один из которых имеет электрический заряд, а другой представляет собой постоянный магнит. Если закрепить их на одной оси, проходящей через центр цилиндров, как изображено на рисунке, и начать вращать (синхронно и в одном направлении), то в зависимости от направления вращения цилиндры будут либо притягиваться, либо отталкиваться, так как заряженный цилиндр будет своим вращением создавать круговой электрический ток и, соответственно, магнитное поле. Нарушение симметрии между правым и левым вращением относительно полевого пространства позволяет построить электромагнитный датчик, измеряющий направление и скорость вращения.

   .-------.   .-------.
   | + + + |   |       |
===| + + + |===| S   N |===
   | + + + |   |       |
   `-------'   `-------'

    Надо заметить, что для уравновешивания электрического притяжения магнит можно поместить симметрично между двумя заряженными цилиндрами.

   .-------.   .-------.   .-------.
   | + + + |   |       |   | - - - |
===| + + + |===| S   N |===| - - - |===
   | + + + |   |       |   | - - - |
   `-------'   `-------'   `-------'

    Или, наоборот, заряженный цилиндр можно поместить симметрично между двумя магнитами.

   .-------.   .-------.   .-------.
   |       |   | + + + |   |       |
===| N   S |===| + + + |===| S   N |===
   |       |   | + + + |   |       |
   `-------'   `-------'   `-------'

    В приведенном примере также удобнее представлять магнитное поле в виде токов смещения, так как более наглядно видно, что вращение постоянного магнита не влияет на возникновение силы. Вращательное движение магнита, в отличие от прямолинейного движения, не создает вихревого электрического поля, т.е. между вращающимися цилиндрами возникает только сила Лоренца, по которой можно определить направление и скорость вращения. При одновременном прямолинейном движении возникающая сила Лоренца между магнитом и зарядом уравновешивается вихревым электрическим полем, которое создает движущийся магнит, образуя в пространстве изменяющееся магнитное поле (изменяющийся магнитный поток). При вращательном же движении цилиндрического магнита с осью вращения, проходящей через полюса, вихревое электрическое поле не возникает, так как магнитное поле в пространстве не изменяется. На этом принципе могут действовать различные конструкции автономных электромагнитных датчиков вращения относительно полевого пространства, для которых не нужны внешние ориентиры, например, такие датчики могут быть использованы в космосе. Также, когда магнит вращается, в нем за счет силы Лоренца происходит перераспределение электрических зарядов (униполярная индукция) и на его поверхности появляются заряды, знак которых зависит от направления вращения. Эти заряды с вращающегося магнита можно снять через скользящие контакты, получив постоянный ток.

    .---------.
    |   (+)   |<----o
    |         |      Постоянный ток
====| S (-) N |<====o
    |         |
    |   (+)   |
    `---------'

    Надо заметить, что если же, наоборот, - подать ток, то магнит за счет силы Лоренца и своего же магнитного поля начнет вращаться (униполярный двигатель Фарадея).

    «Униполярная индукция - частный случай электромагнитной индукции; возникает при вращении проводящих тел, обладающих собственной намагниченностью ...»
Физическая энциклопедия. УНИПОЛЯРНАЯ ИНДУКЦИЯ.

    Переменное магнитное поле - это переменный ток смещения, который проявляется в виде вихревого электрического поля, поэтому:
    «... переменные электрические и магнитные поля не могут существовать друг без друга ...»
Энциклопедия элементарной физики. ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ.
    Например, постоянные токи смещения, образующие магнитное поле, при движении магнита становятся переменными, проявляясь в виде вихревого электрического поля.

    «... переменные во времени электрические и магнитные поля существовать раздельно не могут, они связаны между собой, зависят друг от друга и обусловливают друг друга, образуя две стороны единого целого, ...»
Антенны. И.Н.Корбанский. 1973. С.7.
    Т.е. с одной стороны переменный ток смещения представляет переменное магнитное поле, а с другой стороны проявляется в виде вихревого электрического поля. Надо заметить, что вихревое электрическое поле не является потенциальным, т.е. оно не обладает потенциальной энергией электрического поля, поэтому вся энергия электромагнитных волн - это чисто магнитная энергия токов электрического смещения.

    «Вихревая составляющая электрического поля возникает при изменении во времени магнитного поля: ...»
Физическая энциклопедия. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ.
    Энергия вихревого электрического поля - это энергия магнитного поля, т.е. это энергия токов электрического смещения, которая при изменении плотности тока проявляется как вихревое электрическое смещение (электрическая напряженность). Таким образом, переменное магнитное поле, хотя и создает электрическую напряженность, но это является проявлением энергии магнитного поля, т.е. вихревое (непотенциальное) электрическое поле обладает магнитной энергией.

    «В частности, электрическое поле, создаваемое системой неподвижных зарядов, является чисто потенциальным. Электрическое поле излучения, в том числе поле в поперечных электромагнитных волнах, является чисто вихревым.»
Физическая энциклопедия. НАПРЯЖЕННОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ.
    Потоки электрического смещения поля измеряются в кулонах, поэтому распространяющиеся изменения поля (движущиеся потоки) представляют собой ток смещения. Потоки бывают постоянные (электростатические поля), переменные и вихревые. Вихревое электрическое поле - это вихревой поток электрического смещения поля, что представляет переменный ток смещения. Постоянное магнитное поле - это постоянный ток смещения, не представляющий вихревое электрическое поле, поэтому оно не действует на покоящиеся электрические заряды; распространяющиеся изменения электрического поля (движущиеся потоки) являются постоянными - ток смещения постоянный. Замкнутый постоянный ток смещения, так же как и ток в сверхпроводнике, не создает напряженности электрического поля.

    Хотя приведенное наглядное описание процессов не является достаточно полным и безупречным, оно дает представление о механизме электродинамических взаимодействий (магнитных явлений) и позволяет обойтись без "магнитных" правил левой/правой руки и пр. С другой стороны более привычно представлять электродинамические взаимодействия через дополнительную характеристику - индукцию магнитного поля, отсюда название - электромагнитные взаимодействия, хотя реально в природе существует только электрическое поле, а магнитное поле, образованное токами смещения, возникает как релятивистский эффект.

    «В результате магнитное поле можно рассматривать как неизбежный релятивистский результат движения электрических зарядов (тока) и нестационарности создаваемого ими электрического поля (тока смещения).»
    «Поле, порожденное движущимися зарядами, распространяется в свободное от них пространство независимо от источников с одной и той же скоростью с (рис.1, изображено запаздывание распространения смещения электрического поля при перемещении заряда).»
Физическая энциклопедия. ЭЛЕКТРОДИНАМИКА.
    «Таким образом, появление магнитного поля токов есть чисто релятивистский эффект и никакой новой физической субстанции (например, в виде магнитных зарядов) появляться не должно, что и подтверждается экспериментально.»
Основы физики. Л.А.Грибов, Н.И.Прокофьев. 1995. С.299.
    Так как магнитное взаимодействие представляет электродинамический процесс, для магнитного поля больше подходит термин "электродинамический эффект".

    «Явление взаимодействия электрических токов Ампер называл электродинамическим взаимодействием.»
Физика. О.Ф.Кабардин. 1991. С.177.

Кварковые модели и экспериментальные факты

    «Законченная теория адронов и сильного взаимодействия между ними пока отсутствует, однако имеется теория, которая, не являясь ни законченной, ни общепризнанной, позволяет объяснить основные свойства адронов. Эта теория - квантовая хромодинамика, ... Возможно, что адроны являются как бы пузырьками кваркового газа в плотном вакууме, создаваемом флуктуациями глюонного поля.»
Физический энциклопедический словарь. СИЛЬНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ.
    «Адрон представляется как пузырь, удерживаемый внутренним движением почти свободных кварков и глюонов от схлопывания из-за внешнего давления вакуума. ... Модель мешков не является внутренне согласованной: из-за жесткой формы мешка в ней не соблюдается принцип причинности, ...»
Физическая энциклопедия. КВАРКОВЫЕ МОДЕЛИ.
    Теория, в которой не соблюдается принцип причинности, является метафизической теорией.

    «... кварки d, s, b с электрическим зарядом -1/3 ... Протон состоит из двух n-кварков и одного d-кварка ...»
Общий курс физики. Ядерная физика. Д.В.Сивухин. 1996. Ч.2. С.399.

    Исследования по распределению электрических зарядов в нуклонах показали, что внутри протона нет объектов с отрицательными зарядами (d-кварков), т.е. нет распределения положительных и отрицательных зарядов, как в нейтроне; это является доказательством несостоятельности некоторых воображаемых теорий, несмотря на "жесткую форму мешка с цветными кварками и давление плотного вакуума на пузырь".

    «Физики стоят на прочном фундаменте фактов, а не на сыпучем песке воображаемых гипотез.»
Э.Резерфорд.
    «Исследования рассеяния электронов и гамма-квантов на протоне позволили найти пространственное распределение электрического заряда и магнитного момента протона ...»
Физическая энциклопедия. ПРОТОН.
    «Электромагнитные свойства нейтрона определяются наличием у него магнитного момента, а также существующим внутри нейтрона распределением положительных и отрицательных зарядов и токов.»
Физический энциклопедический словарь. НЕЙТРОН.
    «Согласно эксперименту, распределение плотности магнитного момента нейтрона с точностью порядка нескольких процентов совпадает с распределением плотности электрического заряда протона ...»
Физическая энциклопедия. НЕЙТРОН.

    Внутри нуклонов экспериментально обнаружено только распределение полей и токов, т.е. они имеют прозрачную полевую структуру, что является прямым доказательством полевой природы элементарных частиц.

    «... нуклоны обладают сложной внутренней структурой, т.е. внутри них существуют электрические токи, ... Внутренняя электромагнитная структура нейтрона проявляется при рассеянии электронов высокой энергии на нейтроне ...»
Физический энциклопедический словарь. НЕЙТРОН.
    Т.е. экспериментально обнаружена внутренняя электромагнитная структура нейтрона.
 
    Большие группы резонансных частиц с разными свойствами состоят из одной комбинации кварков и, с точки зрения КХД, совершенно одинаковы.
    Нет однозначности с кварковым составом, непонятно, как его вычислять по "умным" формулам; например, у Эта(0)-мезона шесть кварков в формулах, мало того, - три формулы кваркового состава:

(uu + dd - 2ss)/sqrt(6)
Физическая энциклопедия. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ.
uu, dd, ss
Физические величины (справочник). 1991. С.972.
с₁(uu + dd) + с₂(ss)
Субатомная физика. Б.С.Ишханов. 1994. С.206.

    То ли вычитать и делить, то ли складывать и умножать? Также присутствие ss - скрытой странности противоречит экспериментальным фактам, т.е. формулы взяты "с потолка" ради "красоты" теории.

    «Квантовые числа элементарных частиц разделяются на точные, т.е. сохраняющиеся во всех процессах, и неточные, которые в ряде процессов не сохраняются. Спин J - точное квантовое число.»
Физический энциклопедический словарь. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ.
    «Между тем имеются барионы, составленные из трех одинаковых кварков с одинаковой ориентацией спина ...»
Физическая энциклопедия. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ.

    Открытие Омега(-)-гиперона показало, что "предсказания" КХД не совпадают с экспериментальными фактами. Тип с кварковым составом sss и одинаковой ориентацией спина, согласно КХД, должен иметь спин 3/2, а из всех реакций рождения и распада с участием Омега(-)-гиперона видно, что его спин всегда равен 1/2.

    Омега(0)c-гиперон, имеет спин 1/2, распадается:
Сигма(+)-гиперон  + Ка(-)-мезон + Ка(-)-мезон + Пи(+)-мезон
Кси(-)-гиперон    + Ка(-)-мезон + Пи(+)-мезон + Пи(+)-мезон
Омега(-)-гиперон  + Пи(+)-мезон
Омега(-)-гиперон  + Пи(-)-мезон + Пи(+)-мезон + Пи(+)-мезон

    Кси(0)c-гиперон, имеет спин 1/2, распадается:
Лямбда(0)-гиперон + Ка(0)-мезон
Кси(-)-гиперон    + Пи(+)-мезон
Кси(-)-гиперон    + Пи(+)-мезон + Пи(+)-мезон + Пи(-)-мезон
Омега(-)-гиперон  + Ка(+)-мезон

    Омега(-)-гиперон распадается:
Лямбда(0)-гиперон + Ка(-)-мезон
Кси(0)-гиперон    + Пи(-)-мезон
Кси(-)-гиперон    + Пи(0)-мезон
Кси(-)-гиперон    + Пи(+)-мезон + Пи(-)-мезон

    Ка(-)-мезон + протон --->
Омега(-)-гиперон  + Ка(+)-мезон + Ка(0)-мезон

Реакции взяты из "Review of Particle Physics" (1996)

    Т.е. при рассмотрении реакций с участием Омега(-)-гиперона только в случае, если спин 1/2, проблем с сохранением спина ни в одной из реакций не возникает, поэтому экспериментально установлено, что при расчете реакций спин Омега(-)-гиперона берется равным 1/2. В реакциях не наблюдается образование мезоатомов, т.е. дополнительные орбитальные моменты отсутствуют.
    Данный пример показывает, что ради умозрительных представлений подменяются экспериментальные факты, т.е. имеет место подгонка фактов под КХД - идеализация теории. Например, в учебной литературе в большинстве случаев указано не экспериментально установленное значение спина Омега(-)-гиперона 1/2, а то, которое необходимо для "красоты" КХД.

    «... барионы состоят из трех кварков, мезоны - из кварка и антикварка.»
Физический энциклопедический словарь. КВАРКИ.

    Согласно КХД, спины кварков в мезонах ориентированы антипараллельно, но так как кварки имеют электрические заряды, получается, суммарный спиновый магнитный момент двух кварков, например, для нейтральных мезонов не равен нулю, т.е., согласно КХД, они должны иметь магнитные моменты, что не соответствует эксперименту. Таким образом, мезоны не могут состоять из кварка и антикварка, так как в этом случае возникает противоречие с экспериментальными фактами.

    «В кварковой модели спиновые магнитные моменты кварков пропорциональны их зарядам, ...»
Физическая энциклопедия. МАГНЕТИЗМ МИКРОЧАСТИЦ.
    «... магнитный момент адронов определяется магнитными моментами составляющих его кварков.»
Сборник задач по физике элементарных частиц. Ю.П.Никитин. 1992. С.142.

    Согласно КХД, частица глюон, переносящая цветовой заряд и, соответственно, обладающая энергией цветового поля, не имеет массы покоя. Противоречие: заряженная частица не может двигаться со скоростью света, так как она обладает потенциальной энергией поля и, соответственно, имеет массу (энергию) покоя.

    «... эти поля, являясь "цветными", обладают "цветовым зарядом" ...»
Физический энциклопедический словарь. КВАНТОВАЯ ХРОМОДИНАМИКА.

    Доводы в КХД и правдоподобность:
    «Приводились доводы экспериментального и теоретического характера, согласно которым силы взаимодействия между кварками не ослабевают с расстоянием. Если это так, то для отделения их друг от друга требуются бесконечно большие энергии, при которых такое отделение делается невозможным. Все это - только предположения, ни в какой степени не претендующие на достоверность и даже правдоподобность.»
Общий курс физики. Ядерная физика. Д.В.Сивухин. 1996. Ч.2. С.404.
    Т.е. все это - только вымысел, не претендующий на достоверность, - метафизика.

    «Появился класс частиц (кварки, глюоны), которые принципиально не могут находиться в реальных состояниях ...»
Физическая энциклопедия. ВИРТУАЛЬНЫЕ ЧАСТИЦЫ.

    Так как КХД на каждом шагу противоречит экспериментальным фактам, к "виртуальным кваркам" и "цветовым зарядам", видимо, надо относиться так же, как к гипотетическим "магнитным зарядам", существующим только в виде умозрительных представлений, но не носящим фундаментального характера.

    «Магнитный заряд, вспомогательное понятие, вводимое при расчетах статических магнитных полей. Магнитный заряд, в отличие от электрических зарядов, реально не существует, ... но попытки обнаружить магнитные заряды продолжаются.»
Физический энциклопедический словарь. МАГНИТНЫЙ ЗАРЯД.
    «Вместе с тем это еще не доказывает, что кварки существуют. Например, магнитная стрелка ведет себя так, как если бы на ее концах находились магнитные полюса. Фактически же никаких магнитных полюсов не существует и все сводится к токам ...»
    «... кварки являются лишь вспомогательными образами (типа магнитных полюсов в электродинамике), пусть и удобными для описания различных явлений и свойств адронов, но не носящими фундаментального характера.»
    «Осторожность в вопросе о существовании кварков и фундаментальности кварковой картины проявляют и физики, активно занимающиеся этой проблемой.»
    «Не является ли более привлекательной картина, в которой адроны представляют собой сложные динамические системы, имеющие общие черты с атомами ...»
О физике и астрофизике. В.Л.Гинзбург. 1995. С.61.
    Т.е. элементарные частицы - это сложные динамические системы, имеющие общие черты с атомами, где строение определяется боровскими орбитами.
 
    Согласно волновой теории, элементарные частицы представляют собой орбитально-волновые системы, где на орбитах укладываются целые длины волн - боровские орбиты, как в атомах. Все силы взаимодействия в природе имеют полевое происхождение, а под действием полевых сил только орбитальное строение является устойчивым.

    «... совокупность неподвижных частиц, взаимодействующих между собой с силой, обратно пропорциональной квадрату расстояния (притягивающихся или отталкивающихся), не может образовывать устойчивой равновесной системы.»
Физическая энциклопедия. ИРНШОУ ТЕОРЕМА.
    Т.е., согласно теоремы Ирншоу, без центробежных сил, только за счет полевых сил, ни одна система не может быть устойчивой, поэтому материя на всех уровнях имеет орбитальное строение. Но в микромире при рассмотрении орбитальных систем необходимо учитывать проявление волновых свойств, например, синфазное движение волн на орбитах, их интерференцию и пр. Хотя орбитальное строение является естественным для материи, оно, не совпадая со сложившимися идеалистическими представлениями, во все времена воспринималось с трудом.

    «... стационарными являются лишь те орбиты, на которых укладывается целое число волн ...»
Физика. В.Ф.Дмитриева. 2001. С.357.
    «... полное теоретическое понимание механизма образования адронов из кварков в настоящее время отсутствует.»
Математическая физика. Энциклопедия. КВАРКОВАЯ МОДЕЛЬ.
    «В целом проблема построения последовательной кварковой модели не решена.»
Физическая энциклопедия. КВАРКОВЫЕ МОДЕЛИ.
    Т.е. теорию нельзя считать последовательной и законченной, если не учитываются многочисленные факты, которым она противоречит.

    Там, где, опираясь на авторитеты, начинают отдавать предпочтение умозрительным представлениям, заканчивается материализм и в результате тормозится развитие науки, что в истории физики наблюдалось неоднократно.

    «Крупные открытия в области физики (например, ... корпускулярно-волновой дуализм и взаимопревращаемость двух форм материи - вещества и поля, ... и др.) всегда были связаны с борьбой материализма и идеализма.»
Курс физики. А.А.Детлаф, Б.М.Яворский. 2000. С.4.
    Надо признать, что физика, пожалуй, единственная наука, где еще имеют место идеалистические представления, с которыми приходится бороться. К сожалению, даже в современной физике некоторые умозрительные представления, построенные на идеализме, являются почти общепризнанными, несмотря на то, что впрямую противоречат экспериментальным фактам.

    «... Аристотель отдавал предпочтение умозрительным представлениям и не считал опыт главным критерием достоверности знания. Учение Аристотеля, канонизированное церковью, надолго затормозило развитие науки.»
    «Накоплен огромный экспериментальный материал по взаимодействиям и превращениям элементарных частиц. Произвести же теоретическое обобщение всего этого материала с единой точки зрения пока не удается. Остается нерешенной проблема определения спектра масс элементарных частиц.»
Физическая энциклопедия. ФИЗИКА.
    «Принято считать, что масса элементарной частицы определяется полями, которые с ней связаны. Однако количественная теория массы еще не создана. Не существует также теории, объясняющей, почему массы элементарных частиц образуют дискретный спектр значений, и тем более позволяющей определить этот спектр.»
Физический энциклопедический словарь. МАССА.

    Исходя из квантовых представлений о полевой природе элементарных частиц, обобщив экспериментальные материалы по их взаимопревращениям, в рамках волновой теории удалось последовательно, с единой точки зрения объяснить свойства и решить проблему определения спектра масс элементарных частиц.

    «Выявление определенной степени единства вещества и поля привело к углублению представлений о структуре материи.»
Физическая энциклопедия. ВЕЩЕСТВО.

Волновые свойства частиц нарушают принцип относительности

    «Этот постулат был, по-видимому, впервые высказан А.Пуанкаре в 1895.»
Физическая энциклопедия. ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ПРИНЦИП.

    В то время еще не было известно, что все микрообъекты одновременно обладают и корпускулярными и волновыми свойствами.

    «Однако если на пути летящих в трубе электронов поставить одну или две щели, то после прохождения их через эти щели на светящемся экране наблюдается чередование темных и светлых полос. Получающаяся картина аналогична дифракционной картине, образующейся после прохождения через щели плоской световой волны. Значит, электроны, встречая на своем пути экраны с щелями, способны дифрагировать, т.е. ведут себя подобно волнам.»
Основы физики. Л.А.Грибов, Н.И.Прокофьев. 1995. С.367.
    «Явление же дифракции доказывает, что в прохождении каждого электрона участвуют оба отверстия - и первое и второе.»
Курс физики. И.В.Савельев. 1989. Т.3. С.55.

    Волна одновременно проходит через оба отверстия. Для полевых (волновых) представлений больше подходит термин "элементарные волны", нежели "элементарные частицы". Для примера, волна электрона, распространяющаяся со скоростью 1 м/сек, будет иметь характеристики: длину волны 0.727 мм (l = h / mv), частоту 1374 Гц (f = v / l).

    «Корпускулярно-волновой дуализм - важнейшее универсальное свойство природы, заключающееся в том, что всем микрообъектам присущи одновременно и корпускулярные и волновые характеристики.»
Физическая энциклопедия. КОРПУСКУЛЯРНО-ВОЛНОВОЙ ДУАЛИЗМ.

    Корпускулярно-волновой дуализм - это признание экспериментального факта, что корпускулярные и полевые (волновые) представления равноправны: с одной стороны - поле и волны, с другой - частицы. Например, свет - это электромагнитные волны с одной стороны, и частицы - с другой.
 
    Полевые (волновые) представления:
    «Электромагнитными волнами называются возмущения электромагнитного поля, распространяющиеся в пространстве.»
Справочник по физике. Б.М.Яворский, А.А.Детлаф. 1996. С.343.
    «Волны, изменения состояния среды (возмущения), распространяющиеся в этой среде ...»
Физический энциклопедический словарь. ВОЛНЫ.
    «К волнам можно отнести любые последовательные пространственно-временные изменения поля, ...»
Физическая энциклопедия. ВОЛНЫ.
    «Такой вакуум нельзя рассматривать как просто пустое место. Физический вакуум является особым состоянием поля с важными физическими свойствами, которые проявляются в реальных процессах. Например, если полю, находящемуся в вакуумном состоянии, сообщить достаточную энергию, то произойдет его возбуждение - рождение частицы, ...»
Энциклопедия элементарной физики. ВАКУУМ.
    «В таком подходе частицы выступают как возбужденные состояния системы (поля).»
Физическая энциклопедия. КОРПУСКУЛЯРНО-ВОЛНОВОЙ ДУАЛИЗМ.

    При применении принципа относительности к полевым (волновым) представлениям релятивистская теория встречается с трудностями.

    «Трудности релятивистской теории - это трудности теории поля, с которыми встречается как релятивистская классическая механика, так и релятивистская квантовая механика.»
Физический энциклопедический словарь. КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА.

    Т.е. применять принцип относительности позволяют только корпускулярные представления, полевые (волновые) представления приводят к противоречиям, даже когда релятивистские эффекты отсутствуют. Например, элементарные частицы (имеющие массу покоя) с короткой длиной волны отражаются от препятствия, а для наблюдателя, почти покоящегося относительно частиц, длина волны становится во много раз больше размеров препятствия, и волна, не замечая препятствия, огибает его, не отражаясь. Избежать парадоксальных ситуаций с дифракцией, интерференцией частиц можно только в том случае, если длину волны определять не по скорости движения относительно наблюдателя, а по отношению к полевому пространству, т.е. огибание волной препятствия не зависит от того, покоится наблюдатель относительно препятствия или волны. Парадоксы с волновыми свойствами частиц возникают при попытке применить принцип относительности к длинам волн (l = h / mv); изменение длины, не совпадая с лоренцевым сокращением, нарушает принцип относительности, т.е. по длине волны можно определить скорость движения частиц относительно полевого пространства v = h / ml (частицы материи представляют возбужденные состояния поля). Надо заметить, что гипотеза Лоренца о сокращении тел, несмотря на современные технические возможности, не получила ни одного экспериментального подтверждения, изменение же длины волны в зависимости от скорости движения наблюдается экспериментально.

    «Дифракция волн ... - огибание волной препятствия, ...»
Физический энциклопедический словарь. ДИФРАКЦИЯ ВОЛН.
    «... дифракция микрочастиц ничем не отличается от закономерностей дифракции рентгеновских лучей и дифракции волн других диапазонов.»
Физический энциклопедический словарь. ДИФРАКЦИЯ МИКРОЧАСТИЦ.
    Что экспериментально наблюдается, например, в электронных микроскопах.

    «Вакуум в квантовой теории - основное состояние квантованных полей, ...»
Физическая энциклопедия. ВАКУУМ.
    «... в систематическом изложении КТП можно отправляться и от полевых, и от корпускулярных представлений.»
Физическая энциклопедия. КВАНТОВАЯ ТЕОРИЯ ПОЛЯ.
    Таким образом, из-за двойственности корпускулярно-волнового дуализма для одних теорий нужны представления о физическом вакууме (полевом пространстве), для других - нет. Например, ОТО, в отличие от СТО, отправляется от полевых представлений, наделяя пространство физическими свойствами, как одну из форм материи, так как искривление пустого (нематериального) пространства являлось бы проявлением идеализма.

    «Свободное от вещества пространство обладает рядом геометрических и физических свойств.»
Основы физики. Б.М.Яворский, А.А.Пинский. 2000. Т.1. С.93.
    «Резюмируя, можно сказать, что общая теория относительности наделяет пространство физическими свойствами; таким образом, в этом смысле эфир существует. Согласно общей теории относительности пространство немыслимо без эфира; действительно, в таком пространстве не только было бы невозможно распространение света, но и не могли бы существовать масштабы и часы и не было бы никаких пространственно-временных расстояний в физическом смысле слова.»
А.Эйнштейн. Собрание научных трудов. М.: Наука. 1965. Т.1. С.689.
    «... каждая же теория близкодействия предполагает наличие непрерывных полей, а следовательно, существование "эфира".»
А.Эйнштейн. Собрание научных трудов. М.: Наука. 1966. Т.2. С.154.
    Согласно теории Эйнштейна, в пространстве, не обладающем физическими свойствами, невозможно распространение света, т.е. электромагнитные волны могут распространяться только в материальном полевом пространстве - физическом вакууме. Свободное от вещества пространство - это полевая материя, находящаяся в вакуумном состоянии. Отсюда, когда говорят, что "пространство" обладает рядом физических свойств, логичнее называть его "полевым пространством".

    «Согласно волновой теории, развитой на основе аналогии оптических и акустических явлений, свет представляет собой упругую волну, распространяющуюся в особой среде - эфире. Эфир заполняет все мировое пространство, пронизывает все тела и обладает механическими свойствами - упругостью и плотностью.»
Курс физики. Т.И.Трофимова. 1998. С.317.
    «... "эфиром электромагнитным" (теория Максвелла) ...»
Курс физики. Т.И.Трофимова. 1998. С.319.
    Максвелловская модель электромагнитного эфира является классической - на ее основе создана теория электромагнитного поля и электродинамика (радиоволны распространяются в максвелловском эфире). В его диэлектрическом эфире, состоящем из связанных зарядов, могут течь токи электрического смещения поля, распространяться поперечные волны. Надо заметить, что попытка идеализировать эфир - теория абсолютно неподвижного эфира (теория Лоренца) не получила экспериментального подтверждения (опыты Майкельсона-Морли).

    «... или "неподвижным эфиром" (теория Лоренца).»
Курс физики. Т.И.Трофимова. 1998. С.319.
    Опыты Майкельсона-Морли доказали ошибочность идеалистической теории абсолютно неподвижного эфира. Т.е., наделяя пространство физическими свойствами, надо исходить из материалистических представлений - нет материи без движения.

    Примитивные представления об эфирной материи, как идеальном газе или жидкости, на сегодня серьезно не рассматриваются, с современной точки зрения физический вакуум (квантовое поле) является достаточно сложной формой материи, обладающей некоторыми свойствами обычной материальной среды.

    «С современной точки зрения вакуум (вакуумное состояние) обладает некоторыми свойствами обычной материальной среды.»
Физическая энциклопедия. ЭФИР.
    Т.е. вакуум - это материальная среда, обладающая физическими свойствами и представляющая состояние поля с наименьшей энергией. После возникновения современного, более широкого понятия поля отпала необходимость в термине "эфир". Агентом, переносящим взаимодействие, стало материальное физическое поле, существующее в каждой точке пространства, но там, где нет возмущений поля, находящееся в нулевом вакуумном состоянии.

    «В квантовой физике это утверждение принято называть принципом соответствия, согласно которому ее законы при наличии большого числа квантов должны переходить в законы классической физики.»
Фундаментальный курс физики. А.Д.Суханов. 1999. Т.3. С.15.
    Согласно принципу соответствия, при наличии большого числа квантов можно считать, что квантовое поле переходит в классический электромагнитный эфир, где распространяющиеся электромагнитные возмущения не проявляют квантовых свойств, так как в образовании возмущений участвует большое число квантов поля.

    «Поскольку, согласно теории относительности, взаимодействие передается (распространяется) с конечной скоростью, должен существовать физический агент, переносящий взаимодействие; таким агентом является физическое поле.»
Физический энциклопедический словарь. КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА.
    Согласно современным теориям, физический вакуум представляет полевую материю, находящуюся в невозбужденном состоянии, при этом поле покоится - не движется, а изменяется, т.е. движется только возмущение полевой материи, например, электромагнитные волны - это распространяющиеся (движущиеся) возмущения поля.

    «Поле не движется, а изменяется. Если же когда и говорят о "движущемся" поле, то это нужно понимать просто как краткий и удобный способ словесного описания изменяющегося поля в определенных условиях и ничего более.»
Электромагнетизм. И.Е.Иродов. 2000. С.226.
    Возможно, поле не идеально и в какой-то степени все же может увлекаться телами, так же как и тела могут увлекаться полем - действие равно противодействию, тем более что с точки зрения квантовой теории частицы материи - это квантованные волновые образования, возбужденные состояния поля.
 
    Несмотря на экспериментальные факты, доказывающие, что двойственность материи, проявляющаяся в корпускулярно-волновом дуализме, - это важнейшее универсальное свойство природы и все микрообъекты одновременно обладают и корпускулярными и волновыми свойствами, до сих пор встречаются сторонники идеализма, не желающие признавать материальность поля, пытающиеся объяснить дифракцию, интерференцию, когерентность, поляризацию и другие волновые свойства не полевыми, а односторонними корпускулярными представлениями.

    «Корпускулярно-волновой дуализм есть проявление наиболее общей взаимосвязи двух основных форм материи, изучаемых физикой, - вещества и поля.»
Физика. В.Ф.Дмитриева. 2001. С.270.
    Т.е. корпускулярно-волновой дуализм представляет вещественно-полевую двойственность материи.
 
    Электродинамика описывает свойства электрических и магнитных потоков (полей). Соответственно, с точки зрения логики последовательное описание электродинамики движущихся тел должно начинаться с рассмотрения электродинамики движущихся полевых потоков. Т.е. односторонний подход к описанию электродинамики движущихся тел, без рассмотрения электродинамики полевых процессов в движущихся электрических и магнитных потоках, является непоследовательным и приводит к простому постулированию, которое не объясняет физической сути явлений.
 
    То, что СТО не касается вопросов рассмотрения физического вакуума (материального полевого пространства), как ОТО, и принцип относительности не распространяется на полевые (волновые) представления, не означает отказ от релятивистских принципов, таких, как предельность скорости света и вытекающие отсюда релятивистские эффекты: рост массы, замедление времени, появление магнитного поля (Лоренц вывел свои преобразования - релятивистские эффекты еще до появления СТО, исходя только из принципа предельности скорости света, считая принцип относительности лишней сущностью). С другой стороны, например, в микромире, где проявляются волновые свойства материи, не всегда можно применять принцип относительности.

    «Однако опыт показывает, что на малых расстояниях, в атомных масштабах, это различие исчезает: у поля выявляются корпускулярные свойства, у частиц - волновые.»
Физическая энциклопедия. ПОЛЯ ФИЗИЧЕСКИЕ.

Полевые модели элементарных частиц

    Исходя из единства природы вещества и поля и представлений, что частицы материи являются возбужденными состояниями поля - "сгустками электромагнитной энергии", волновая теория рассматривает строение элементарных частиц как комбинаций различных видов дискретных электромагнитных волн: поперечных, продольных, стоячих (фотоны, лептоны, адроны). Теория показывает, что, если учитывать квантовый характер возмущений поля, то можно построить и рассчитать не только дискретные поперечные электромагнитные волны (возмущения) - фотоны, но и остальные элементарные частицы. Приведены расчеты всех стабильных и нескольких резонансных частиц; например, расхождение массы протона - 0.25%, магнитного момента - 0.008%. Получено совпадение расчетных и экспериментальных данных: массы, спина, магнитного момента, странности, размеров, радиуса ядерных сил и других характеристик. Дано объяснение барионному заряду, отличию адронов от лептонов, объяснен резонансный характер сильного взаимодействия, найдена максимальная энергия электрического поля, которой может обладать элементарный заряд, вычислена минимальная масса, которую может иметь адрон, объяснено, почему Эта-мезон и B_s-мезон не могут иметь электрический заряд и т.д.

    «Не является ли более привлекательной картина, в которой адроны представляют собой сложные динамические системы, имеющие общие черты с атомами ...»
О физике и астрофизике. В.Л.Гинзбург. 1995. С.63.

    Разделяя взгляды на частицы, как на системы, имеющие общие черты с атомами, волновая теория впервые рассмотрела орбитально-волновые модели элементарных частиц (на орбитах укладываются целые длины волн - боровские орбиты, как в атомах) и стало возможным рассчитывать то, что раньше можно было получить только экспериментальным путем. Теория является последовательной, она не вводит новых постулатов, основываясь на уже известных законах физики. Например, согласно электродинамике, полный ток всегда является замкнутым, поэтому продольные электромагнитные волны могут существовать только в виде замкнутых токов смещения, которые также дискретны, но, в отличие от поперечных волн (фотонов), могут покоиться (так как замкнуты). Дискретность токов смещения объясняется квантовой природой поля, где возмущения поля всегда дискретны и кратны кванту поля, т.е. элементарное возмущение электрического поля равно элементарному электрическому заряду (кванту заряда). Отсюда - дискретность электромагнитных волн, токов проводимости, токов смещения и магнитных потоков, все они образованы движением дискретных (квантовых) возмущений электрического поля, связанных с дискретностью электрических потоков.
    На первый взгляд трудно представить, и это совершенно естественно, что вся материя имеет полевую природу, а вещество состоит из электромагнитных волн - возбужденных состояний поля. С другой стороны, уже никого не удивляет тот факт, что поперечные электромагнитные волны - это стабильные элементарные частицы полевого происхождения (фотоны - первые элементарные частицы, для которых было установлено, что они имеют полевую природу).

    «... СТО создала предпосылки для того, чтобы считать электромагнитное излучение одной из форм материи, а световые кванты - реальными элементарными частицами.»
Физический энциклопедический словарь. ФОТОН.