Как стать автором
Обновить

Комментарии 131

чтобы хорошенько разобраться в этом вопросе.

Отлично, вы ответили на все вопросы, кроме главного: а что такое «магнитное поле»? Какова его природа и из чего оно состоит? Или оно не из чего не состоит, а «просто есть»? Или как?

А если оно «просто есть», то чем конкретно определяются его геометрические и динамические свойства? И почему они именно такие, какие есть, а не какие-нибудь другие?
Там в конце статьи список литературы имеется…
В том-то и фишка, уважаемый Andy_U, что список литературы есть, а ответов на эти вопросы нет.
Это научные издания, а вот ваш вопрос мне таким не показался, и ваш последний ответ это подтвердил. Наука может лишь предложить уравнения, которыми описываются существующие электро-магнитные явления, но не может ответить, «чем конкретно определяются его геометрические и динамические свойства?». Ну, вот так мир устроен…
Категорически не согласен с вами, коллега. Задача науки состоит именно в том, чтобы понять природу явления и описать его ПРИЧИНЫ математическими методами.
Природа явлений (включая обсуждаемую задачу) — электро-магнитная. Физико-математическое описание явлений электро-магнитной природы — уравнения Максвелла. Описание причин электро-магнитных явлений — ненаучный вопрос. Ну, если не копать в сторону отсутствующей общей теории поля.
Описание причин электро-магнитных явлений — ненаучный вопрос.

И снова категорически с вами не согласен — это вообще один из самых насущных научных вопросов.
Займитесь — Нобелевская премия будет ваша. При условии, что обнаруженные вами причины не только смогут еще раз описать существующие явления, но и предсказать новые.
Спасибо, что разрешили.

Но речь не обо мне, а о современной науке, которая ничего не знает о природе такого явления как «магнитное поле» и оперирует только эмпирически установленными его ВНЕШНИМИ проявлениями.
Без аксиом никак не получается.

Вы намекаете на что-то типа всевышней силы?

Я намекаю на объективное причинно-следственное устройство окружающего нас мира. В котором если есть детерминировано проявляющиеся следствия, то есть и причины их формирующие.
Вы сталкиваетесь с ограничениями языка и понятийного аппарата человеческого мышления.

Вот я недавно подумал, а какова причина возникновения Вселенной вообще. И я просто не понимаю. Наука даёт какие-то смутные объяснения про сингулярность, большой взрыв и что-то там ещё. Но это всё на уровне "да просто потому что". Чтобы не сказать "мы не знаем почему произошёл большой взрыв". А на самом деле так оно и есть. Мы не знаем. Я вот думаю, что первопричиной большого взрыва было нечто за рамками нашего понимания. Что-то, что мы не можем постичь и в силу ограниченности нашего ума и в силу того, что до большого взрыва не существовало ни времени, ни пространства, ни материи. Иными словами то нечто, которое инициировало большой взрыв находится за пределами нашей Вселенной и, что не удивительно, за пределами нашего разума. Я верю, что это был Бог.

Дает ли вам эта вера силу моделировать и предсказывать будущие события, так, как это может делать наука? :)

Вера в бога — не задача науки, так же как и вопрос «почему и где произошел большой взрыв», потому что до него не было «где».
Просто высказал своё мнение. Не обязательно было за это минусовать, если просто не совпадает с вашим
Человечество как цивилизация зрело и формировало культуру в условиях биосферы «намазанной» тонким слоем по поверхности планеты. Оно, поколение за поколением, взаимодействовало с реальностью и предметами в нем в основном механически и используя органы чувств: тактильные рецепторы кожи, глаза, уши, обоняние, температурную чувствительность и вкусовую.

Реальность дана людям в виде ощущений и они познавали ей долгое время непосредственно только через эти ощущения.

Затем, в процессе развития культуры мы приобрели возможность накапливать знания и описывать происходящее в виде слов. Которые являются метками предметов в нашей модели внутри психики. yепонимание на обывательском уровне того, что мы мыслим огрубленными, упрощенными понятиями внутри головы, оперируя словами, а не самими предметами — причина большинства психологических проблем, суеверий и заблуждений.

И если бы мы чувствовали магнитные поля или электричество, то у нас был бы обширный набор эпитетов, описывающих эти поля так, как например, мы описываем свойства поверхностей (теплая, гладкая, блестящая, оранжевая и т.п.).

Непонимание на интуитивном уровне таких штук как электрический ток, электромагнитные волны или устройство микромира это прямое следствие отсутствия чувственного взаимодействия с ними.

Короче, я хотел сказать, что вы не первый, кто задается такими наивными вопросами о мироустройстве. Но в постановке вопроса кроется ограниченность способов познания мира. Т.е. вы пытаетесь в привычную, бытовую канву уложить сложнейшие и базовые физические вопросы.

На вашем месте правильней всего будет обратить внимание на вопрос «почему я задаю такие вопросы? Не является ли это следствием ограниченности умения задавать вопросы?».

>какова причина возникновения Вселенной вообще.

Мне кажется или в этом вопросе закамуфлирован «для чего появилась вселенная?» Если я угадал, то этот вопрос как раз попытка осмыслить всё сразу через наивное и сугубо человеческое представление, что у всего есть назначение и намерение. А мир существует просто так, без какой либо цели и намерения по отношению к людям. Это мы — случайно развившая способность к познанию «плесень.
Гипотеза о боге, например, дает ни с чем не сравнимую возможность абсолютно все понять, абсолютно ничего не узнавая.
Или найти во всех феноменах Бога какой-то базовый принцип:)
Возможно вам кажется, что это мысль, достойная считаться плодом размышлений. На самом деле это не так. Каждый раз когда человек начинает думать о причинности он придумывает бога. Это как закон, только не физики а психологии. А все что находится между постановкой вопроса «а почему же мы существуем» и ответом «это бог» — просто зря потраченные калории. Это не значит что я с вами согласен, просто это механика мышления у хомосапиенсов такая.

На самом деле, все обстоит немного не так. Причинность это человеческое изобретение. Вы привыкли считать что у ваших поступков есть «волевая причинность».

Не знаю как правильно разделить эти две типы «причин», но попробую. К явлениям которые мы понимаем, мы применяем «причинность на основе законов». Например яблоко упало потому что было тяжелее воздуха и утратило связь с подвесом. В такой причинности мы бога не ищем. Другими словами «это произошло, потому что иначе быть не могло». Сплошной детерминизм.

Второй вид причинности, мы используем там, где привыкли ИЛИ считать проявлением свободной воли ИЛИ не понимаем законов происходящего. На самом деле и то и то является одном случаем — наше не понимание. Разумная материя подчиняется тем-же законам физики, что и не разумная и не живая. Потому конечно-же наше поведение на 100% детерминировано, если отмотать время на 100 лет назад и ни чего не меняя запустить заново — результат будет на 100% идентичным. Соответственно ни каких «волевых причин» нет, мы делаем ровно то, что обязаны делать по законам физики.

И это же ответ на ваш вопрос возникновения вселенной. Она возникла потому, что просто не могла сделать иначе. И она возникла именно такой, какой должна была возникнуть по условиям в которых она возникала.

И да я знаю про квантовую неопределенность, но это лишь значит, что мы еще не понимаем до конца этот процесс.
Даже чисто формально, в логике как науке, существует теорема Гёделя о неполноте. Уже в силу этой теоремы не существует предела объяснений «почему». Мы можем говорить до бесконечности: «Это лишь пока мы чего-то не знаем, но пройдёт время, и мы додумаем и поймём». Конечно, так и есть. Однако же…

… конкретный пример. Аналогия
Есть бесконечно убывающая геометрическая прогрессия. Третьеклассник никогда не найдёт точного значения суммы прогрессии. После добавления в частичную сумму каждого нового члена, за ним следует новый, а потом ещё один, и так до бесконечности.

И вот третьеклассник суммирует 1/2 + 1/4 + 1/8 +…
Он просуммирует первые 10 членов и уже догадается, что, наверное, полная сумма никогда не будет больше единицы. Он не сможет это доказать, но если ему это надо для какой-то задачи, он скажет: «А давайте будем считать, что вся сумма до бесконечности просто равна единице, и всё».

И он будет прав. А ещё он подумает: «Наверное, мой учитель математики умеет суммировать бесконечные ряды, и знает что-то такое, что объясняет всю эту бесконечную сумму сразу целиком».

Вот так же и я :)
она возникла именно такой, какой должна была возникнуть по условиям в которых она возникала.

xxx: Почему Земля так подходит для жизни?
yyy: А почему ты родился именно в свой день рождения, а не в чужой?
детерминировано проявляющиеся следствия,


А почему Вы решили, что электромагнитные поля, это следствия чего-то (ненаблюдаемого на сегодняшний момент), а не самостоятельная сущность? Типа аксиомы?
По большому счёту вы правы. Но как бы я в статье стал разбираться, что такое магнитное поле? Это вопросы вечные. Физика говорит о том, что магнитное поле — это особая форма материи. И это правда. У него даже есть плотность энергии.

Физика помогает разобраться, каковы первоосновы и по каким законам они существуют. А это уже немало. Вопрос о первопричинах — это уже философия.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

Могут. Есть такое квантовая химия. Они моделируют молекулы на компьютере и могут заранее узнать свойства веществ. Но проблема в том, что даже одно вещество так рассчитать — очень трудоемкий процесс. Не говоря уже о том, что компьютер не может без участия человека заниматься поиском новых соединений с наперед заданными свойствами

квантовая химия. Они моделируют молекулы


Магнетизм — также явление а) атомарного б) ядерного в) суб-ядерного порядка.
Магнитное поле Земли тоже?
Физика говорит о том, что магнитное поле — это особая форма материи.

Что считает полем советская физика вы уже выяснили (© «особая форма материи»). А теперь попробуйте выяснить, что считает полем агнлоязычный научный мир. Считают ли они поле «материей»? Убедитесь прежде самолично, здесь вас ожидает сюрприз.
А что, поле они не считают материей? Не знал. Вообще в англоязычном научном мире, как по моему опыту, люди обычно не задают подобных вопросов. Им всё равно. Они просто фигачат публикации по чём зря. Времена Фейнманов давно прошли.
Поле в качестве материи в советской науке — это политический, партийный вопрос, дань диалектическому материализму В.И.Ленина. Если ознакомиться с материалами доносов на ряд советских физиков, можно увидеть устойчивое обвинение в «идеализме» как повод обвинить в отходе от партийной философии.

Насчет «все равно» — не всё так просто. Физическая сторона этого вопроса обходится, а это несколько иное. Г-н Фейнман в этом вопросе тоже был немногословен: «A field is any physical quantity which takes on different values at different points in space.»
Интересно. Спасибо за ликбез. Мне все-таки привычнее думать, что поле — это материя. Например, электромагнитное поле обладает энергией. А раз так, то стало быть оно ничем не хуже какой-нибудь элементарной частицы. Да, пространственный масштаб явления может отличаться, а может и нет. А какие еще есть отличия по существу?
На мой взгляд две эти модели противоположны. Поле по определению (см. Ф-на. выше) величина/свойство распределённое в пространстве. Корпускулярная модель подразумевает точечные координаты, что противоположно распределению. Модели не взаимоисключающие, обе работают одновременно.

Насчет оценки и обобщения по энергии — не готов высказаться. На мой взгляд понятие энергия является математической оценкой.

Вопрос о том что частицы подразумевают материю (или тогда вопрос о самом определении материи) тоже непрост, если вспомнить квантовомеханический корпускулярно-волновой дуализм.
Частица тоже распределена в пространстве. Чисто математически, — во всём пространстве. То, что мы называем принципом неопределенности Гейзенберга — на самом деле описывает лишь эффективный размер частицы.

Всё таки частицы — это квантовые объекты. И здесь дело даже не в размерах. А в том, что они действительно распределены в пространстве, как некие «маленькие вейвлеты». Волновая функция — это тоже некоторая величина, которая принимает разные значения в разных точках пространства.
Вся наука на самом низком уровне оперирует фундаментальными явлениями и взаимодействиями, наблюдаемыми объективно, или вычисляемыми на основе наблюдений.
Наука — это реверсинжиниринг окружающей действительности. Движение идёт от верхних уровней абстракции к нижним, а не наоборот.
Когда-нибудь некоторым фундаментальным взамодействиям и явлениям найдётся объяснение, и они перестанут быть фундаментальными — но на их место придут новые фундаментальные взаимодействия и явления.
Вам недостаточно того что вам предлагает КЭД для описания электромагнитного взаимодействия как обмена фотонами?
Приведите пожалуйста пример, того, как вы «знаете природу» чего-либо.
И объясните пожалуйста, почему вас волнует «природа» явлений, а не их внешние проявления?
Попробую ответить за оппонента. Вероятно потому что подход «внешних наблюдений» в данный момент, кажется, пасует перед вызовами и желаниями человека, по крайней мере в космосе. На имеющихся внешних наблюдениях не слетать даже к ближайшим звездам, не говоря уже о других галактиках. И что бы понимать насколько и почему мы так ограничены, надо понять природу этого ограничения. Вопрос закономерен. Ньютон наблюдал просто «за светом», свет дан нам в ощущениях. Это не помешало Максвелу сделать шаг глубже. Но простите, Максвеллу самому уж как полтора века, мы его канонизировать собираемся что ли и на том закрываем вопрос?
КМК однозначно надо копать граничные условия Максвелла, искать несоответствия практики теории, собирать этот материал и выходить на более глубинное понимание процесса.
не только смогут еще раз описать существующие явления, но и предсказать новые.

И я о том же.
Только пока нет даже никаких экспериментов, не описываемых классической электродинамикой (на макро-уровне).
А о системном кризисе в современной физической науке вы слышали? И о том, что у наших доблестных физиков концы с концами категорически не желают сходиться? Это вам как бы (толсто) не на что не намекает?

Да всем давно известно, что физики, да и чего мелочиться — все ученые, глупенькие и не могут разобраться с таким простым заданием как создание теории всего. Вот религиозные деятели давно уже вопрос решили, а философы (та часть, что поверхностна в естественных науках) не оставляют попыток вразумить наивных эмпириков, что до Истины не докопаться математикой и экспериментами (ведь это всё такое сложное и непонятное).


У нас есть мир — в чем-то враждебный, а где-то полезный. Мы к нему приспосабливаемся, а умение работать с абстракциями повышает наши предсказательные способности. А умение соотносить эти абстракции численно — очень мощный инструмент, который позволяет нам изучать простые модели, а не тыкать во все наугад.


Мы не найдем какого-то ответа на все вопросы, типа всё есть кефир, или всё есть бог, или проекция разума. Мы лишь улучшаем модели или отказываемся от них в пользу более успешных.
Причина у всего одна: есть Вселенная, и в ней происходит динамика микросостояний. Мы часть всего этого, и мы придумываем слова, модели, абстракции чтобы выживать в этом всем, причем желательно с комфортом и может даже с удовлетворением высших эстетических потребностей.

Отличная речь. У меня к вам простой вопрос: магнитное поле из чего-то состоит или оно «просто есть»?

Если оно из чего-то состоит, то из чего?

Если оно «просто есть» (то есть не имеет внутренней структуры и составных частей), то что определяет его свойства, характерную геометрию и динамику?

Как оно может есть не имея внутренней структуры? У Вас в вопросе частица "или" как будто Вы не можете выбрать между двумя взаимоисключающими вариантами, а лично я не вижу никакого противопоставления

Можете как-то более ясно сформулировать свой ответ?

Например, магнитное поле состоит из… и далее описание составных частей и структуры (кратко и своими словами, чтобы понятна была суть).

Вас интересует представляет ли оно собой решетку, ячейки которой движутся относительно друг друга? Или оно представлено тягучим всеобъемляющим кефиром? Хотя, в моем представлении, он тоже должен иметь элементарную структуру. Может у нас есть пустое пространство, заполненное чем то, что ведет себя как поля: ЭМ, гравитационное, вакуумные флуктуации, а может само пространство представлено некой структурой, неоднородности которой образуют все явления… Ученые вам на это не ответят. Что-либо утверждать могут только догматики, а те кто изучают мир, довольствуются тем, что для мира можно создавать модели, предсказывающие его поведение. Тем более, мы еще не дошли до такого уровня, на котором ответы на вопросы имеют критичное значение

Насколько я знаю, постоянное магнитное поле состоит из виртуальных фотонов. Переменное — из обычных фотонов.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Я не спец в этом. Поэтому подробнее объяснить не могу. Можете погуглить:
квантовая электродинамика
корпускулярно-волновой дуализм
виртуальные частицы и фотоны
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

Чтобы выработать у себя образ — перелопатьте тонну тематической литературы. Или обратитесь к тем, кто много работает с теорией поля, в какую-нибудь кафедру радиофизики. Здесь вы получите только поверхностное субъективное понимание. Я уже оставил попытки задавать такие вопросы, потому как физика это больше математические абстракции, а не сногсшибательные открытия типа мы в матрице или разум управляет реальностью

Я уже оставил попытки задавать такие вопросы, потому как физика это больше математические абстракции

Блестяще. Мне тут добавить нечего — в самую точку.
Зато здесь есть что добавить киви бёрду, что он и делает на своих сайтах упорно. Но и он слаб в ответах и гипотезах, но тоже обращает внимание на наступивший на нынешних физиков тупик.
Цель моего коммента: поблагодарить Вас за подъем темы из глубин коллективного сознания.

Как говорил Ньютон о причинах гравитации "причин не знаю, а догадок изъявлять не желаю".

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

Математические методы необязательны.

Когда мне нужно транзистором регулировать ток, у меня не встает вопрос «почему», у меня встает вопрос «как», не так ли?
Ответить на вопрос «а что это...» — значит свести к уже известному. Чтобы ответить на вопрос удовлетворительным образом, надо надо спросить:
а) Верите ли вы в инвариантность заряда?
б) Верите ли вы в теорию относительности?
Если да, то есть традиционное объяснение — записываем закон Кулона для движущихся зарядов с использованием преобразований Лоренца и получаем некое поле которое выглядит и крякает как магнитное. Если такой подход не устраивает — надо использовать какие-то другие постулаты, и рассматривать что-то вместо ТО.
Дисклаймер. Фраза «верите ли вы» в приложении к научным проблемам разумеется является слегка иронично-жаргонной. )
получаем некое поле которое выглядит и крякает как магнитное

Это эмпирическое описание внешних проявлений, а я спрашивал о внутреннем устройстве и причинах детерминированного проявления внешне наблюдаемых свойств.

эмпирическое описание — единственный способ взаимодействия с миром
ну если вы не из этих… которые между реальностями сёрфят

Ну почему эмпирическое. Как раз из одних предпосылок математически выводятся следствия, это только потом оказывается, что следствия совпадают с опытом.
Можно же сказать, что причиной существования магнитного поля является инвариантность заряда и теория относительности, потому что из этих постулатов магнитное поле выводится. То есть магнитное поле — это релятивистский эффект электрического.

В физике всегда есть самые фундаментальные вещи, которые просто есть, но почему они такие пока не известно. Были атомы и таблица Менделеева, просто такие а почему не понятно, потом разобрались как устроен атом и стало понятно почему такие. Потом были элементарные частицы опять такие какие есть — придумали кварки.
Сейчас есть поле, такое какое есть, описывается уравнегиями Максвела. Почему оно такое пока не понятно. Хотя, может, теория суперструн что-то обьясняет…
Что Вас не устратвает? Нормальный научный процесс. Математическая модель мира с аксиомами.

Ну вы конечно молодец, у автора статьи посвященной матмоделированию спрашивать о сущности ЭМ-поля.
Ну ладно, если закон Кулона и СТО — слишком эмпирично — вот вам геометрическая теория. Суть — у нас пятимерное пространство, а деформация его выглядит как ЭМ-взаимодействие.
«5-мерные вакуумные уравнения Эйнштейна GAB = 0 в результате (4+1)–расщепления распадаются на систему уравнений Эйнштейна и Максвелла 4-мерной ОТО» См. статью: www.vixri.com/d/a_cosmo/Krechet%20V.G.%20_Geometricheskaja%20teorija%20elektromagn.%20polja.pdf
Я не специалист по ОТО, это то, что под руку попалось.
отличное объяснение и очень в тему
А вы оформили свой комментарий в духе «мне что-то известно, но я вам не расскажу». Даете намеки на альтернативные объяснения известных физических принципов. При том, что вы активно пользуетесь приборами (в том числе описываемыми в ваших же статьях), которые эти самые принципы используют.
Это как плоскоземельщики, которые используют GPS, спутниковое ТВ или (изредка, наверное) летают на самолётах.
Мы можем лишь выдвигать гипотезы и составлять различные модели, которые потом будем проверять физическими методами. Моделей много, от заумных, отталкивающихся от квантовой теории, до близких к человеческому пониманию моделей множественных измерений или еще более практичных моделей кристаллического или газоподобного поля переносчика электромагнитных и гравитационных взимодействий. В каждой модели можно найти неполноту, недостатки, и придумать причины позволяющие эти недостатки нивелировать. Вот только ни одна из моделей не смогла пока предложить ничего уникального, и практически применимого, что бы подняло ее над Стандартной моделью современной физики. Электромагнитные взаимодействия составляют основу нашего физического мира, но начинать моделировать его надо на более базовом уровне объясняющем устройство всего.

Не понимаю, за что минусят этот комментарий и комментарии ниже. Ну правда, люди научились исследовать свойства, нашли закономерности, смогли описать математическим аппаратом. Но до сих пор в понимании природы явлений человечество так и не продвинулось хотя бы на йоту. Ни природа магнетизма, ни природа гравитации, ни природа обычного фотона — нам пока ещё не подвластны. Хотелось бы, чтобы при моей жизни смогли сделать эти открытия, ибо любопытно, как же все устроено.

Очень даже понятно, за что минусят. Вы тоже легко передергиваете про то, что «нашли закономерности, но не нашли природу магнетизма». Если вы учите физику или интересуетесь физикой, то квантмех поможет в природе магнетизма. Квантмех, кстати, может вполне не быть окончательной теорией, но говорить о том, что «нам совсем-совсем непонятно как это работает» — совершенно неправильно и вредно.
Мне кажется, это такое популярное течение: объяснить всё с помощью физики макромира, а если что-то нельзя с её помощью объяснять — признать это неверным, сказать «мы ничего не понимаем, не знаем как устроен мир» и т.п.
Я говорю, что мы понимаем лишь до определённой степени. И что есть вещи, которые находятся за пределами нашего мышления, но, что важно, не нашего сознания.

Моё утверждение состоит в том, что существует предел постижимости мира методами науки и формальной логики. Но на этом пределе сам мир не заканчивается.
Вынужден с Вами не согласиться. Я не передергиваю, а всего лишь указываю на факт того, что человечество все еще на пороге познания мира.
Все имеющиеся теории пытаются объяснить «как это работает» и «как можно предсказывать поведение той или иной системы по этим теориям», НО, «почему это так работает», почему Солнце за 150 млн километров удерживает Землю на орбите — это не объяснимо сегодня. Да, это смогли описать, создать модели и довольно точные, что позволяет нам запускать ракеты до Луны, мы смогли описать, как будет двигаться ракета с учетом имеющейся гравитации. А вот что такое гравитация — так и осталась за семью печатями.
На сегодня мы еще не знаем, как устроен мир. Простой пример: движение электронов вокруг атома объясняется ядерными взаимодействиями. Что благодаря им какие-то частицы притягиваются, а какие-то отталкиваются, есть модель поведения этих частиц и движения частиц в принципе согласуются с этой моделью. Но откуда берутся эти силы? Не думаю, что нашли на этот вопрос ответ (не слежу за физикой). Вы же видите, что модели могут описать движение частиц с учетом сил их взаимодействия, и предсказать их поведение, но природа взаимодействий так и не выяснена?

Еще раз, все эти философские споры имеют чисто семантическую природу. Почему планеты движутся по орбитам, почему каша липкая, какова цена денег, какова причина магнетизма — все вообще вопросы оперируют разными понятиями, к которым можно задать те же вопросы. Слова — лишь собирательные образы, с помощью которых мы обмениваемся информацией. Причина вообще всего, опять повторюсь, одна — что есть Вселенная, которая претерпевает эволюцию состояний, и им пофиг как их называют люди

Это не философские споры. Вы меня не слушаете.
Вы пытаетесь опять натянуть эффекты другого мира на наш.
Я глянул как выше Фейнману задавали вопрос почему мы чувствуем силу отталкивания, пытаясь соединить одноименные полюса магнитов. Он там очень правильно замечает, что один вопрос порождает другой, не все ответы корректны в любом контексте (это то, что Yermack назвал выше «собирательными образами») и аналогии имеют свои ограничения. Чем дальше вы уходите от привычного вам, соразмерного масштаба, тем сложнее становятся вещи. И более нечего вам сказать по поводу «откуда берутся фундаментальные силы».
Он там очень правильно замечает, что один вопрос порождает другой

Ну вот смотрите.
1. Почему яблоко упало? — Потому что оно тяжелее воздуха
2. Почему падают предметы тяжелее воздуха? — Из-за гравитации
3. Почему…?

8. Почему…?
9. Почему… ?

Это тот (возможно?) бесконечный список о котором говорит Фейнман. Обычный человек может ответить на первые два вопроса. Чуть подкованный — ещё на один. Умнейший физик — ещё на один. Количество ответов, которые может дать человек — это глубина нашего познания мира.

И вот есть грустное ощущение, что человечество плавает как поплавок где-то там сверху. И скромная надежда, что есть шанс достигнуть дна.

А на ближайшие полвека есть желание, чтобы человеку были интуитивно понятны первые три пункта, а любой заинтересованный мог с лёгкостью дать ответ ещё на два вопроса.

Ну да, а потом такие
1/2. Почему самолёт не падает, если он тяжелее воздуха.
3. Ой…

Физические законы это не просто набор причин и следствий, это сложные взаимоотношения вещей и сред, в которых вещи находятся, это учёт условий. Пограничные задачи — вообще отдельная песня, они почти как фракталы — ты взял один слой, потом копнул чуть глубже — а там еще, еще, еще…
И? Ваш вопрос никак не отменяет того, что я сказал. Ваш вопрос — это вопрос ширины. Таких вопросов и правда огромное количество. И на все можно дать ответы. На некоторые даются ответы обычными людьми, на некоторые — теми, кто интересуется.

Мой же комментарий был о глубине. Довольно быстро по глубине (не по ширине, как в вашем примере) мы упираемся в отсутствие знания.
Нет, не так.
Довольно скоро «по глубине» мы упираемся не в то, что не объяснимо в принципе, а в то, что не объяснимо привычными обычным людям терминами и понятиями. Ну возьмите для примера «спин» частицы. Это момент импульса частицы. Момент импульса в принципе существует для больших (соразмерных человеку, например) тел, но прямой аналогии всё равно не получается. Он не соответствует реальному вращению частицы, он квантуется (не все значения допустимы), он бывает нецелый. И всё это, если воспринимать буквально, естественно взрывает мозг. Тем не менее, он существует, представляя собой удобную величину для описания частицы в определенных физических и математических терминах.
Довольно скоро «по глубине» мы упираемся не в то, что не объяснимо в принципе, а в то, что не объяснимо привычными обычным людям терминами и понятиями
Блин, но я ведь так и сказал. Сначала мы упираемся в людей, которые забыли 8-й класс физики. На следующем уровне глубины упираемся в тех, кто не учился на физмате, а следующий уровень глубины недоступен уже и выдающимся физикам.
А можно маленький вопрос про устойчивость задать? Вот почему магнит оказывается так строго ориентирован и летит точно по оси трубы?
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Так это его в произвольной ориентации уронили и не точно по центру. А труба короткая и не поймешь, стабилизируют его полет все эти диссипативные процессы, или нет.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Если магнит не по центру — то и распределение наведенных токов в трубе не будет симметричным. Ну и сам магнит — вообще-то не идеальный диполь, а электропроводный, т.е. и там могут возникнуть наведенные токи…
Причем, не просто «мотает», а «мотает по спирали»! А это новая и неизвестная еще науке закономерность!
Кстати, я её в детстве обнаружил, когда в школе учился. Многие предметы (поля, токи, потоки и прочее) стремятся свернуться в спираль. (Уже не говорю про ДНК).
Это правомерный вопрос. Ответ: потому что так легче всего посчитать. А опыт показывает (из других видео), что ориентация магнита не влияет на исход эксперимента. Просто как бы вы ни сориентировали магнит, будет всё равно происходить диффузия магнитного поля в металл, сопровождаемая омическими потерями. И, наверно, можно показать аналитически, что ориентация магнита при этом роли не играет.
Я сварщик не настоящий, но всё-таки мне кажется, что время будет зависеть от ориентации магнита, его пропорций и равномерности толщины трубки по всей её длине

Наверное, в первом приближении всё таки время от ориентации и положения магнита не зависит. Не берусь утверждать на 100%, но думаю, что положение и ориентация — это эффекты более высоких порядков.
Даже если будет магнит поперек трубы, будет всё то же самое. Просто посчитать будет гораздо труднее. Тем и интересна физика, что можно посчитать по простому и показать, что когда случай более сложный, будет происходить ровно то же самое. Будут отличаться только детали. Например распределение плотности тока в металле будет другое, но его действие на движение будет точно такое же. Опять же оговорюсь, что как это строго доказать, я не знаю

Время релаксации — милисекунды. Чтобы увидеть разницу во времени пролёта из-за ориентации магнита нужно измерять время с соизмеримой точностью. При этом для увеличения чувствительности длину трубы нужно заметно сократить (на вскидку — до пары см.)
Если вам понравилась статья, поддержите автора лайком или плюсиком в карму. Спасибо, что прочитали.
2) спасибо за статью;
1) JFYI ущемленные в правах читатели, не написавшие ни одной статьи, не могут плюсовать, а те, кто могут — в среднем — либо проходят мимо, либо предпочитают как раз минусовать;
0) здесь ваще «бойцовский клуб»: самый простой способ слить себе карму и\или нахватать минусов за комменты — упомянуть об этих самых плюсах, гы!

Да, я тоже имел неосторожность высказать в комментариях к одной из статей на политическую тематику свою патриотичную точку зрения, и меня слили так, что мало не показалось :-) Судя по всему, на Хабре более популярны либерально-западнические настроения.

Спасибо за статью, мне кажется ваш эксперимент в школе был не очень зрелищной в отличии от вулкана. Надо было сверхпроводимый магнит использовать, он медленнее падает.

Не сверхпроводимый магнит, а сверхпроводимую трубу тогда уж. И магнит в ней падать вообще не будет, пока труба будет оставаться сверхпроводимой.

Разве такое может быть?
Магнит должен двигаться.

Ну, да, должен же он как-то к трубе приблизиться. А далее его будет удерживать поле, создаваемое током, индуцированным приближением магнита. Так как материал сверхпроводящий, то индуцированные токи не затухают, соответственно не исчезает и поле.

Может. Со сверхпроводниками возможны две ситуации
  1. Вы подносите магнит к сверхпроводнику
  2. Вы держите магнит рядом с металлом и одновременно захолаживаете металл, чтобы он перешёл в сверхпроводящее состояние в присутствии внешнего магнитного поля


В первом случае возникает отталкивающая сила точно так же, как описано выше в статье, но с отличием, что внутренние токи в сверхпроводнике не затухают вообще. И поэтому, например, магнит будет парить над поверхностью сверхпроводящей пластины и бегать из стороны в сторону подобно капельке ртути.

Во втором случае магнитное поле окажется буквально вморожено в сверхпроводник, и магнит будет оставаться в том же месте, где вы его отпустите после того как металл перешёл в сверхпроводящее состояние. Ну то есть как будто бы магнит приклеили к… воздуху.

Посмотрите на YouTube. Много опытов.

Нашёл у себя видео про магнит в сверхпроводниковый трубе.
https://youtu.be/dGmH9JUgkOM

Он будет сверху трубы летать не пролезая в отверстие?

Самостоятельно, конечно, он в сверхпроводящую трубу не залезет, но если затолкать его туда с усилием, либо поместить его в трубу до того, как труба станет сверхпроводной, то падать он в ней не будет.

Да. Это у ребенка моего товарища в школе там было. Вроде как, все подумали, что это просто какой-то покупной набор юного фокусника. В общем решили, что это фокус, а не по-настоящему.

А покупной фокус — это не по-настоящему? :)
Грустно это всё, конечно...

Спасибо, интересная статья.
Ну и должен признаться, что как я ни пытался, ничего не смог найти на тему: как связаны остаточная намагниченность и магнитный момент постоянного магнита.

Я бы попробовал так. Магнитный момент намагниченного шара pm=4/3*pi*R^3*I, где I — намагниченность, то есть магнитный момент единицы объема. (Кириченко Н.А. Электричество и магнетизм. МФТИ, c. 113). Что бы найти I, возьмем бесконечно плоский и широкий диск из вашего материала (неодимовый магнит). Поле в центре B=0, так как молекулярные токи на большом расстоянии. Тогда из H=B/mu0-I, I=-H. H при этом равен Hc, то есть коэрцитивной ммф, где точка BH характеристики магнита при B=0.
Поэтому pm=4/3*pi*R^3*Hc, то есть можно по Hc из справочников определять.

О! Спасибо большое! Попробую разобраться на досуге.

Я сейчас проверил свои расчеты в программе FEMM.
То есть я взял материал с определенным Нс и пересчитал эквивалентный виток тока по формуле.
Поле в контрольных точках хорошо совпадают.
FEMM

Я вам напишу в ближайшее время. Сначала посмотрю книги, которые вы рекомендуете и постараюсь понять ход мысли. Это мне нужно сесть и подумать :-)

А можете прикинуть для магнитика из статьи. Остаточная намагниченность 1 Т, диаметр 0.5 дюйма. Какой будет эквивалентный магнитный момент? Был бы очень признателен.

Так, если известно Br, то в принципе тоже можно. Это точка где Н=0. Тогда I=Br/mu0.
То есть pm=4/3*pi*R^3*Br/mu0=0.853A*m^2.
Я тут предположил, то mu для вашего неодимого магнита = 1.0. Но там бывают модификации 1.05, 1.1, 1.2 (для примера, из библиотеки материалов FEMM). Так что формула c Нс точнее, только один параметр надо знать. Полная формула для Br: pm=4/3*pi*R^3*Br/(mu*mu0). То есть ваш pm может быть чуть меньше от результата 0.853 A*m^2.

Спасибо большое! Это значение недалеко от того, что я использовал. У меня было 0.6 А*м^2.
Сегодня допишу в статье со ссылкой на вас.

Да, ваши результаты близки, все реалистично. Ну и я проверил свои давние мысли.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Если раскрутить вдоль оси полюсов, то вроде бы ничего не должно измениться. А если вот если раскрутить поперёк, то на движение в целом это повлиять не должно. Просто добавится ещё одно уравнение аналогичное «уравнению парашютиста» только теперь для вращательного движения.
Насколько я понимаю, эти два уравнения: динамика вертикального движения и динамика вращения, — будут независимы или по крайней мере линейно независимы. Может быть какие-то есть слабые зависимости высшего порядка.
Я вам советую продолжить исследование и сделать аналогичный расчет для магнитного момента, падающего перпендикулярно. Тут уже обсуждалось, что по эксперементам, падение не зависит от ориентации шарика. Смотрите, у вас интересный результат для коэффициента k~pm^2. Если вы найдете результат для горизонтальной ориентации, то автоматически мы находим для любой ориентации, так как pm^2=pmh^2+pmv^2. Так что, можно предположить, что вы получите те же самые формулы и докажете, что падение не зависит от ориентации магнитного момента!
Запишем теперь баланс мощности в задаче: скорость убывания потенциальной энергии равна мощности омических потерь в проводнике.

А ну-ка погодите. Строгая теорема механики, именуемая «Теорема об изменении кинетической энергии» говорит нам следующее

Изменение кинетической энергии механической системы равно сумме работ внешних и внутренних сил, приложенных к точкам данной системы


Укажу на фактологичесую ошибку — убывание потенциальной энергии есть следствие работы потенциальных сил. И эта работа, согласно озвученной теореме, идет на изменение энергии кинетической. Ваше же магнитное сопротивление есть работа сил внутренних, так же изменяющих КИНЕТИЧЕСКУЮ энергию. Прямой связи между этими работами нет, обе они идут на изменение кинематического состояния изучаемого Вами объекта.

Проверьте свои рассуждения, ибо Ваша фраза попахивает бредом

Ну что ж прямо так сразу бросаться обидными словами?
Да, может быть, я не совсем строго написал. Признаю. Спасибо за замечание.


Как по-вашему будет правильно написать?

// и узнаем, какой возникает индуцированный электрический ток в металле

А конкретную величину тока и не назвали ;( А получается весьма впечатляющая величина.

// внутренний и внешний диаметры трубы, скорее всего, 5/8 дюйма, 2 дюйма.

Т.е. сопротивление трубы грубо эквивалентно сопротивлению куска провода длиной ~10^-1 м и сечением ~10^-2 м^2, что эквивалентно 2 * 10^-6 Ом.

// мощность оказывается равной примерно 6 мВт

Итого по закону Джоуля-Ленца мы имеем ток порядка 50 А!

Спасибо за ваш вопрос! Отличный повод дополнить статью.
Вообще, думаю, что, конечно, ток не 50 А. Это было бы слишком. Дело в том что плотность тока меняется в зависимости от радиуса. Это нужно интегрировать, и это действительно будет интересно посчитать.

Оказалось и правда ток порядка 50 А! Дополнил в статье. Прочитайте =)

В таком виде эффект не зрелищный.
Стоит попробовать отказаться от трубки, вместо нее взять две медных пластины и "ронять" магнит между ними, тогда это зрелищнее: медленно падающий кусок металла и ни в какую трубку заглядывать не надо.

Можно вообще не ронять, а просто скатывать по наклонной проводящей поверхности. Конечно, не столь эффектно, но всё равно наглядно.

Я провел такой эксперимент, распилил вдоль алюминиевую трубку длиной 31см, с внутренним диаметром 14мм. Зазор получился шириной около 1.5мм, шов конечно не ровный, резал обычным дремелем, но абсолютно чистый, никаких замыканий. И как оказалось в такой разрезанной трубке неодимовый магнит в виде шарика диаметром 12.7мм тоже заметно замедляется по сравнению со свободным падением. Я успевал досчитать медленно до 3 (старался сделать интервал счета около 1 сек) пока шарик пройдет трубку насквозь. Вот как быть с таким опытом? В разрезанной вдоль трубке токи в плоскости перпендикулярной направлению движению шарика течь не могут. Трубка естественно держалась перпендикулярно плоскости пола.
Это очень интересный опыт!

На самом деле токи текут в металле не крупно повсюду, а в каждой точке локально есть маленький круговой точок j. А мы говорим, что как будто бы по всему металлу текут. И это тоже верно. Если усреднить по объёму металла, то будет как раз такая картина, будто бы есть какой-то глобальный ток.

Процесс этот носит характер диффузии магнитного поля в металл. Когда проводник внезапно оказывается во внешнем магнитном поле, в нём возникают те самые токи Фуко. Это микротоки. Каждый такой микроток как бы охватывает одну силовую линию вокруг.

Магнитное поле проникает в металл медленно. Этот процесс сопровождается релаксацией токов Фуко и омическим нагревом проводника.

То есть по сути разрез, конечно, не улучшает тормозящий эффект медной трубы, но процесс диффузии поля в металл всё равно идёт.
Вау — надо попробовать :-)

Если медную трубу обернуть плёнкой для визуализации магнитного поля будет интереснее и понятнее для зрителей как формируются основные электромагнитные потоки в системе.

С меня идея (гипотеза ) с вас математическая модель- Нобелевку пополам!
Насколько медленне будет падать магнит если медную трубу охладить сухим льдом до -70?
Немного медленнее. Мне лениво смотреть в справочники, но просто посмотрите как оличается удельная проводимость при комнатной температуре и при -70. Формулы в статье есть. Думаю, там совсем чуть-чуть.
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий

Публикации

Изменить настройки темы

Истории