ПОДРОБНЕЕ О ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ ФИЗИКЕ

ПУТАНИЦА ФЕЙНМАНА В КЛАССИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОДИНАМИКЕ  

Полный текст -   http://osh9.narod.ru/bes/put.htm

   Фейнмановские лекции по физике, вып. 6, с.297.

  "В качестве следующего примера давайте посмотрим, что происходит  с кусочком провода (с ненулевым сопротивлением), по которому течет ток. Поскольку провод обладает каким-то сопротивлением, то вдоль него действует электрическое поле, которое порождает ток, а в результате падения потенциала вдоль провода существует также параллельное его поверхности электрическое поле вне провода (рис). Кроме того, наличие тока порождает также магнитное поле, направленное по окружности вокруг провода..."

   Далее Фейнман приходит к абсурдному выводу, что энергия в проводник поступает через боковую поверхность с помощью вектора Умова-Пойнтинга.

   "Таким образом, наша "сумасшедшая" теория говорит, что электроны получают свою энергию, растрачиваемую ими на создание теплоты в проводнике, извне от потока энергии внешнего поля внутрь провода (через боковую поверхность) . Интуиция нам подсказывает, что электроны в проводнике пополняют свою энергию за счет «давления», которое толкает их вдоль провода, так что энергия как будто должна течь вниз (или вверх) по проводу".

   Здесь мы имеем тот самый случай, когда элементарный здравый смысл находится гораздо ближе к истине, чем абстрактная математическая теория. Далее Фейнман продолжает. "Наконец, чтобы окончательно убедить вас в том, что это явно ненормальная теория, возьмем еще один пример, когда электрический заряд и магнит покоятся - сидят себе рядышком и не шевелятся... Итак, в такой, казалось бы, статической ситуации есть поток энергии. Выглядит, прямо скажем, абсурдно".

  Тем не менее, Фейнман не предпринимает никаких усилий для обнаружения грубых ошибок, которые имеются в данных примерах. Прежде всего, ошибкой является использование вектора Умова-Пойнтинга для постоянных электрических и магнитных полей. И кроме этого, случайное совпадение численных расчетов еще отнюдь не является гарантией справедливости выбранной модели потока энергии, тем более, если налицо имеется явное расхождение со здравым смыслом. И с подобными ситуациями можно неоднократно столкнуться в рамках существующих официальных физических теорий.

   Однако, возвращаемся снова в учебник, где Фейнман всячески старается  успокоить себя и уговорить мало посвященных в классической электродинамике.

   "А может быть, это все-таки не так уж удивительно, если вспомнить, что так называемый «статический» магнит представляет на самом деле непрерывно циркулирующий ток. Внутри постоянного магнита электроны все время крутятся (хотя квантовая механика это напрочь отрицает). Так что, может быть, циркуляция энергии не так уж удивительна.

   У вас, без сомнения, начинает создаваться впечатление, что теория Пойнтинга (точнее - Умова-Пойнтинга), по крайней мере частично опровергает вашу интуицию относительно того, где находится энергия электромагнитного поля. Вам может показаться, что необходимо заняться «починкой» своей интуиции, отработкой ее на множестве примеров...

Не думаю, чтобы вы оказались в большом затруднении, забыв на время, что энергия втекает внутрь провода извне (т.е. сбоку), а не течет вдоль него. Не так уж важно, используя идею сохранения энергии, указать во всех деталях, какой путь избирает энергия. Циркуляция энергии вокруг магнита и заряда в большинстве случаев, по-видимому, совершенно несущественна. Хотя это и не так уж важно, однако ясно, что повседневная интуиция нас обманывает".

   Надеемся, что студентов и преподавателей уговорить удалось полностью. Однако, как же быть с пониманием в физике, с принципом причинности и со здравым смыслом, вообще. Как тут быть с законом Джоуля-Ленца, согласно которому механическую работу над электронами в проводнике совершает именно электрическое поле, а не боковые волны сомнительного происхождения.

   Как тут не вспомнить пророческие слова Фейнмана (с305): "Если вы поглубже вгрызетесь почти в любую из наших физических теорий, то обнаружите, что в конце концов попадаете в какую-нибудь неприятную историю". Далеко не каждый преподаватель способен на столь смелые высказывания.