Ошибки Герца

Считается, что Герц экспериментально доказал, достоверность описания уравнениями Максвелла процессов распространения электромагнитных волн в пространстве [1]. В ноябре 1887 году он написал статью «О явлении индукции, вызываемом в изоляторах электрическими процессами». Главный вывод этой статьи заключается в том, что облучение диэлектрика электрическими волнами формирует в нём ток смещения. Такой вывод был следствием стремления Герца доказать справедливость уравнений Максвелла, которые без этого тока теряли свой классический вид [1]. С тех пор они считались непререкаемым авторитетом.

Для регистрации процесса излучения Герц использовал провод, концы которого завершались сферическими шариками. Он придавал этому проводу форму окружности, квадрата или прямоугольника с регулируемым зазором между шариками. Такое устройство он назвал резонатором. Появление искры между шариками свидетельствовало о появлении тока в проводе резонатора. В некоторых опытах искра была такой слабой, что он наблюдал её в темноте при использовании увеличительного стекла или подзорной трубы.

Герц использовал в качестве источника высокого переменного напряжения катушку Румкорфа, с помощью которой генерировал искры в искровом промежутке 1 вибратора (рис. 98). Искровой промежуток 3 резонатора регулировался специальным микрометрическим винтом. Резонатор располагался вблизи вибратора в плоскости, перпендикулярной плоскости пластин 2 параллельно стержню вибратора и симметрично относительно уровня пластин.

Рис. 98. Схема опыта Герца: 1 – искровой промежуток вибратора; 2 – пластины; 3 – искровой промежуток резонатора; 4 – проводящее или изолирующее тело

Когда искровой промежуток 3 резонатора располагался сбоку, как показано на рис. 98, то искр в нём не было в силу одинаковости условий для нижней и верхней половинок резонатора. Если к пластинам вибратора подносилось какое – либо проводящее тело 4, то, как считал Герц, оно деформировало поле вибратора 1, в результате резонатор оказывался не в нейтральном положении, и в его зазоре 3 появлялись искры. При этом искровой промежуток 3 резонатора надо было располагать с той стороны, с которой подносилось проводящее тело 4.

Герц обнаружил, что замена проводящего тела 4 изолированным не меняет результат опыта. На основании этого он сделал вывод о том, что электромагнитное поле Максвелла генерирует ток смещения не только в проводящих телах, но и в диэлектриках [1].

Нам странно воспринимать такой вывод Герца, так как остаются невыясненными вопросы о влиянии на результат эксперимента световых фотонов, излучаемых в зазоре 1 вибратора в момент образования искры. Ближе к реальности другая интерпретация. Фотоны отражаются от проводящих тел или от диэлектриков, поглощаются электронами провода резонатора и формируют в нём ток, который и генерирует искру в искровом зазоре 3.

Когда зазор 3 резонатора симметричен относительно концов вибратора, то симметричный поток фотонов, поглощаемых проводом резонатора, формирует в нём однополярный потенциал и искра отсутствует. Введение проводящего или изолирующего тела 4 в зону лишь нижней части резонатора приводит к тому, что фотоны, излучённые в искровом промежутке 1 вибратора, отражаются от боковой стенки введённого проводящего или изолирующего тела 4 и увеличивают общий поток фотонов на нижнюю часть резонатора. В результате резонатор превращается, грубо говоря, в термопару, которая генерирует наблюдавшиеся Герцем искры.

Уравнения Максвелла, как мы уже отметили, решаются в основном приближенными методами, которые полностью скрывают физическую суть описываемого процесса и делают её недоступной для понимания. Хорошо известно, что они дают приемлемый результат лишь в простейших случаях. Незначительное усложнение эксперимента полностью лишает их работоспособности, так как они описывают распространение не существующих в Природе электромагнитных волн (рис. 4) [1].

Известно, что процесс возбуждения электронов антенны идет непрерывно и регистрируется как фоновый шум. Генерируют этот шум фотоны, непрерывно поглощаемые и излучаемые электронами молекул и атомов антенны. Сразу возникает вопрос: что произойдет с шумовым сигналом, если к антенне приёмника придут фотоны, отличающиеся от тех, которые поддерживают её температуру в заданном интервале и формируют фоновый шум? Ответ очевидный - сигнал шума начнет модулироваться и, как следствие, в антенне приёмника и в самом приёмном устройстве появится ток.

Таким образом, ток в приёмной антенне может появиться по двум причинам: пересечением этой антенны переменным (рис. 4) электромагнитным полем или импульсным фотонным полем (рис. 5). Но мы уже доказали невозможность формирования электромагнитной волны Максвелла. Из этого следует, что антенна передатчика излучает не электромагнитные волны, а волны фотонов. Они формируются не электрическими и магнитными полями, а совокупностью единичных фотонов, которые также имеют магнитную природу. Детали формирования фотонной волны рассмотрим в следующей лекции.