Одно из простейших решений системы (186) в цилиндриче-

ской системе координат есть
				=	( , ) ,							=		2		1	.
При этом															( , )
,0 =		2		1						+				2		1			.
			( , )										( , )
нитному полю			= 0				, согласно								( , , )			постоянному маг-
например,								:
В декартовой системе координат
		поток эфира											системе (186), соответствует,
	,0			0/
										2						2 ,0 0/ 2 + 22
=					, =						,	=						| 1|		,
где 2 – произвольная константа.

16. Силовое воздействие потока эфира на объект

В данном разделе рассмотрим применение эфирной трактовки силовых воздействий для объяснения движения разноимённо заряженных объектов в противоположных направлениях в электрическом поле, для объяснения их вращения в разные стороны в магнитном поле, а также для выяснения причин гравитации. Методология механики сплошной среды позволяет дать естественную и наглядную интерпретацию этим явлениям.

252

В механике сплошной среды известны следующие эффекты, которые могут приводить к движению объектов или частиц в разные стороны в одном и том же потоке:

1.Обобщённая сила Жуковского – воздействие среды на разрывное или завихренное течение с силами, рассмотренными в п. 11 и 13. Подчеркнём, что обобщённая сила Жуковского может возникать и без наличия градиента давления (с. 206). Классическая подъёмная сила Жуковского, в том числе приводящая к эффекту Магнуса, является частным случаем обобщённой силы Жуковского.

2.Движение галсами (лавирование) (см., например: [65]).

3.Колебания объектов в определённой фазе [11, 12].

4.Поведение источников и/или стоков.

5.Реактивное движение.

Обобщённая сила Жуковского представляется широко распространённым в природе естественным эффектом, причём имеющим место и в несжимаемой среде. Поэтому построение теории воздействия эфира на объекты здесь и в п. 17 будет основано на рассмотрении обобщённой силы Жуковского как основной. При этом следует помнить, что в общем случае движение объекта может определяться всей совокупностью эффектов 1–5. Кроме того, ситуация может осложняться частичной проницаемостью объекта для потока эфира, а также наличием источников, стоков и внешних сил.

Известно, что обтекание несимметричных или вращающихся объектов может сопровождаться образованием разрывов, вихрей и пограничного слоя (см., например: [8, п. 107 и 93; 26, п. 104– 105]). При наличии таких явлений со стороны потока на объект может начать действовать сила Жуковского (подъёмная сила) (см., например: [26, п. 103–104; 14, п. 8, 28; 9, п. 50; 275, 276]).

Для вращающегося объекта сила Жуковского приводит к возникновению так называемого эффекта Магнуса [26, п. 105; 9, с. 177],

253

при котором этот объект в набегающем потоке отклоняется в ту или иную сторону.

Подчеркнём, что сила Жуковского действует и в несжимаемой среде. Причём это не противоречит парадоксу Даламбера, согласно которому только при установившемся безотрывном обтекании [15, с. 172] объекта сила, действующая на него со стороны несжимаемой жидкости, равна нулю [15, с. 303].

Предположим, что около или внутри объекта образовалось установившееся течение с пограничным слоем, содержащим разрывы или вихри. Форма этого слоя определяется геометрией,

внутренней структурой и другими свойствами объекта.

Изучим случай, когда силу

воздействия эфира на объект

можно представить в виде

суммы силы , возникающей в ре-

obj

зультате сохранения вихревого импульса (см. п. 11), и силы ,

вызванной наличием градиента давления (см. п. 13),

эфира.

obj

obj

(187)

Сила

обусловлена разрывным и/или вихревым течением

(130) и

Поэтому будем называть её, как и

, обобщённой силой

Жуковского

или кратко силой Жуковского.

Силы

и

вычисляются с помощью объёмных интегралов

ния область

,

obj

(162). По аналогии с [8, п. 107 и 93; 26, п. 104–105] для

вычисления силы

возьмём в качестве области интегрирова-

охватывающую объект и имеющую границу, сов-

падающую с внешней

границей пограничного слоя.

С учётом уравнения состояния (15) в отсутствие внешних

сил имеем

obj = + =

( 2)

+

(188)

× × ( ) + 1 × ( × ) .

2

254

Далее рассмотрим силу obj более подробно для конкретных

случаев, позволяющих упростить выражение для obj, сделать

оценки и провести сопоставление с известными из эксперимента законами. obj

Отметим, что основной эффект появления силы уже

учтён предположением о наличии разрыва или вихревого пограничного слоя и общим видом формулы (188). Это позволяет сделать значительные упрощения в соответствующих подынтегральных выражениях при получении приближённых оценок без потери основных характеристик эффектов.

В общем случае для вычисления действующей на объект силы необходимо строить численное решение исходных уравнений эфира (4)–(6) для и с учётом деталей структуры объекта. При этом, как уже отмечалось, силовые эффекты могут возникать и при отсутствии градиента давления эфира.

16.1. Воздействие на заряженный объект. Сила Лоренца

Пусть около покоящегося объекта имеется скорость

,

связанная, например, с происходящими внутри него

процессами.

obj

(188) содержит ещё один

× ≈

0

× ≠ 0

Сообщим эфиру около объекта в области

, фигурирующей в

(188), безвихревую скорость

:

При

сила

.

конце данного пункта.

член. Этот случай рассмотрен в

obj Иными словами, пусть точки области

, содержащей объект,

начинают мгновенно двигаться с

дополнительной скоростью .

эфира равны obj + и obj.

плотность

Примем, что внутри пограничного слоя скорость и

Согласно формулам (20), (21), для магнитного и электрического полей в пограничном слое имеем

255

obj

= × obj obj + ,

obj = obj + ∙ obj obj + .

Обозначим поля, соответствующие скорости эфира , как

= ×

( ), = ( ∙ )( ),

(189)

,

obj

– плотность эфира в отсутствие объекта.

Сила

= obj + и имеет плотность ,obj,

где

вычисляется с помощью формулы (188) по области

содержащей пограничный слой, в котором эфир движется со

скоростью

=

,obj obj + 2 +

obj = +

× × ,obj obj +

=

(190)

,0

obj + × obj .

,obj

obj +

эфира.obj

требует знания плотности

и скоро-

Определение

сти

В общем случае рассчитать их можно лишь

численно. При этом необходимо знать структуру объекта.

вим в

С целью получения аналитической формулы выразим

через поля

и , заданные формулами (189). Для этого

предста-

obj

пограничном слое плотность силы, входящей в интеграл

(190), следующим образом

,obj

obj + 2

+ × × ,obj obj + =

256

,obj, obj, , ( 2) + × × ( ) ,

где – некоторая функция, смысл которой станет ясен ниже. Та-

именно

,obj

obj

кое представление

не ограничивает общность, так как при из-

вестных

,

,

,

функция

может быть вычислена

по данной формуле.

В результате выражение (190) принимает вид

obj =

( 2) + × × ( ) .

Применяя формулы (189), получаем

obj

= ,0

+

× .

Будем считать, что силовое поле

слабо меня-

ется внутри пограничного слоя так,

что его можно вынести из-

+ × /

под знака интеграла

+

×

.

obj ≈ ,0

Для сопоставления с экспериментальными данными о силе

Лоренца введём коэффициент

≡ ,0

,obj, obj, , .

(191)

Этот коэффициент может быть положительным или отрицательным в зависимости от поведения функции .

257

Приходим к выражению				.
obj = + ×									(192)
Формула (192) совпадает с известной
				из эксперимента формулой
для силы Лоренца, которая действует на объектс зарядом										, дви-
жущийся в электрическом и магнитном полях со							скоростью .
Таким образом, введённый коэффициент							имеет смысл за-
					эфирные представ-
ряда, рассматриваемого в физике. Сравнивая
ления заряда (66) и (191), заключаем, что величина									должна
	obj как некоторая					заряда .
быть приближённо равна объёмной плотности								,0
Эфирная трактовка величины заряда								возникла в
					объекта
процессе вывода силы				особенность объекта,

приводящая к образованию разрывного или вихревого пограничного слоя, характеризуемого наличием силы Лоренца. Такие объекты можно разделить на два типа по направлению действия силы Лоренца (по знаку ). Приближённые оценки внешней

границы пограничного слоя приведены в п. 22.1.

Эфирная интерпретация силы Лоренца показывает, что движе-

ние заряда со скоростью

происходит не в пустоте, а в электриче-

ском и магнитном полях, также связанных с

по формулам (189).

приводит к изменению

объектом скорость

obj

При отрицательном

испускаемая

направления силы, обусловленной тече-

(189)) воздействует на обладающий

= ( ∙ )( )

нием эфира со скоростью

, на противоположное.

Электрическая часть

потока эфира

(см.

=

× ( )

зарядом объект в направле-

нии , а магнитная

– в поперечном к движению

в

Π = 0

объекта направлении. Выражение (166) позволяет заключить,

что при

воздействие

на заряженный объект происходит

направлении, параллельном градиенту давления эфира.

258

Отсутствие лобового сопротивления потоку эфира при электромагнитном воздействии можно объяснить слабой сжимаемостью эфира, приводящей к так называемому парадоксу Далам-

бера (см., например: [26, п. 100; 15, с. 172, 303; 9]).

Полученная эфирная интерпретация силы Лоренца имеет ясный механический смысл обобщённой силы Жуковского (188) в отличие от обычно используемой трактовки силы Лоренца как релятивистского эффекта [32, с. 72; 28, с. 16]. Основное отличие силы Лоренца (192) от силы Жуковского (188) состоит в том, что сила Лоренца учитывает течение эфира заряженного объекта и действует на объект, а сила Жуковского действует на элемент

объёма эфира.
Пренебрежимо малое влияние и					на незаряженный объ-
			его устройства, при которой
ект можно объяснить спецификой
сообщение области вокруг объекта скорости							не приводит к
возникновению силы (192).
Рассмотрим случай			. Согласно (188), в интеграле
(190) появляется	дополнительный член
	=	× ≠ 0
obj = +		,obj obj + 2 +
	× 1 × ,obj obj +						.
	+ 2 obj + ×			( × )
Представим в пограничном слое плотность силы, входящей
в интеграл, следующим образом
,obj obj + 2 + × × ,obj obj + +
1	obj + × ( × )				=
2		259