От опыта с магнитами до радиоэлектроники будущего: как спор о природе электричества определил современный мир

Вместо предисловия: Личный эксперимент как отправная точка Несколько лет назад я проводил, казалось бы, простой эксперимент: наблюдал за взаимодействием двух тел — постоянного магнита и замкнутой сверхпроводящей обмотки. Результаты заставили усомниться в классических интерпретациях: передача импульса напоминала абсолютно упругое столкновение, где энергия не рассеивалась в тепло, а сохранялась в системе, накапливаясь в индуктивности. Этот опыт стал для меня тем же, чем для Джоуля — падающий груз, вращающий лопасти в воде: точкой, где интуиция вступает в конфликт с устоявшимися догмами. Работая сейчас над инновационным электротехническим устройством, я осознал, что многие "очевидные" истины в учебниках — на деле исторически сложившийся компромисс, а иногда и фундаментальное заблуждение. Эта статья — попытка проследить корни этого конфликта, от измерений Джоуля до уравнений Максвелла и прорывов Теслы, и показать, как альтернативное понимание открывает новые технологические горизонты. Часть I. Великий спор: Механическое vs. Полевое Джоуль, Фарадей и две философии науки В середине XIX века в английской науке шла невидимая война. С одной стороны — Джеймс Прескотт Джоуль , пивовар и гениальный экспериментатор-самоучка, для которого мир состоял из измеряемых величин. Его знаменитый опыт с падающим грузом, который, вращая лопасти в калориметре, нагревал воду, доказал количественную связь между механической работой и теплотой. Для Джоуля ключевым было превращение одной формы "силы" (energy в современном понимании) в другую — механики в тепло. Он мыслил в терминах зарядов и токов как переносчиков некой субстанции. Открытый им закон P = I²R (тепловыделение в проводнике) был эмпирическим, феноменологическим. Его знаменитое A = J·Q утверждало эквивалентность, но не объясняло сущности.

https://habr.com/ru/articles/975454/

#Закон_сохранения_энергии #Сила_Лоренца #Работа_силы_Лоренца #ПротивоЭДС #Электромагнитное_поле #Уравнения_Максвелла #Вектор_Пойнтинга

Световая иллюзия или реальность: российские ученые прояснили вековой парадокс об излучении ускоренного заряда

Физики-теоретики из МФТИ и НИЦ «Курчатовский институт» предложили новое осмысление одной из самых запутанных и давних проблем классической электродинамики — парадокса излучения вечно равномерно ускоренного заряда. Их работа показывает, что излучение вечно равномерно ускоренного заряда действительно существует, и этот факт не зависит от системы отсчета. Основной вопрос сводится к тому, какой наблюдатель способен его зарегистрировать и как это излучение проявляется в различных координатных системах. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review D. Известно, что любой ускоряющийся электрический заряд должен испускать электромагнитные волны, то есть излучать энергию. Этот принцип лежит в основе работы всего, от радиоантенн до синхротронов. Однако в этом простом правиле скрывается глубокий парадокс, который десятилетиями ставил в тупик ведущие умы. Он связан с принципом эквивалентности Эйнштейна, согласно которому наблюдатель в замкнутой лаборатории не может отличить однородное гравитационное поле от равноускоренного движения. Означает ли это, что все заряды на поверхности нашей планеты непрерывно излучают энергию? Если да, то откуда она берётся? А если нет, то не нарушается ли фундаментальный принцип электродинамики?

https://habr.com/ru/articles/968984/

#парадокс_излучения_заряда #гравитационное_поле #теория_относительности #уравнения_максвелла #вектор_Пойнтинга #радиационное_трение #координаты_Риндлера #ускоренная_система_отсчета #принцип_эквивалентности_Эйнштейна