Раздел 3. Физические поля
Тема 3.1 Фундаментальные поля как составляющие материи
Тема 3.2 Способы получения электроэнергии. Проблемы энергосбережения.
Тема 3.3 Электромагнитные волны
Взаимодействие тел на расстоянии. Гравитационное поле.
Взаимодействие заряженных тел и электрическое поле. Взаимодействие токов и магнитное поле. Взаимосвязь электрического и магнитного полей.
Явление электромагнитной индукции. Электромагнитное поле. Электрогенератор и способы получения электроэнергии.
Электромагнитные волны.
Использование электромагнитных волн различного диапазона в технических средствах связи, медицине, при изучении свойств вещества.
Влияние сильных электромагнитных полей на организм человека.
Электромагнитные явления в живом организме (организме человека): электрические ритмы сердца и мозга, электрохимическая природа нервных импульсов.
Взаимодействие тел на расстоянии. Гравитационное поле.
Взаимодействие тел. Опыт показывает, что при сближении тел (или систем тел) характер их поведения меняется. Поскольку эти изменения носят взаимный характер, говорят, что тела взаимодействуют друг с другом. При разведении тел на очень большие расстояния (на бесконечность) все известные на сегодняшний день взаимодействия исчезают.
Типы фундаментальных взаимодействий.
В настоящее время принят набор из четырех типов фундаментальных взаимодействий: гравитационные, электромагнитные, сильное и слабые ядерные. Все остальные, известные на сегодняшний день, могут быть сведены к суперпозиции перечисленных.
Гравитационные взаимодействия обусловлены наличием у тел массы и являются самыми слабыми из фундаментального набора. Они доминируют на расстояниях космических масштабов (в мега-мире).
Электромагнитные взаимодействия обусловлены специфическим свойством ряда элементарных частиц, называемым электрическим зарядом. Играют доминирующую роль в макромире и микромире вплоть на расстояниях, превосходящих характерные размеры атомных ядер.
Ядерные взаимодействия (сильное и слабое) играют доминирующую роль в ядерных процессах и проявляются лишь на расстояниях, сравнимых с размером ядра, где классическое описание заведомо неприменимо.
Гравитационное поле - поле, которое создает вокруг себя тело, обладающее массой. Посредством гравитационных полей взаимодействуют физические объекты.
Гравитация (всемирное тяготение, тяготение) - фундаментальное взаимодействие в природе, которому подвержены все тела, имеющие массу.
Гравитационное взаимодействие — одно из четырёх фундаментальных взаимодействий в нашем мире. Гравитационное взаимодействие приводит всегда к притяжению любых тел. Роль гравитации как силы в природе прямо пропорциональна массе взаимодействующих тел. При размерах тел, достигающих размеров планет и звёзд, гравитационная сила становится определяющей и формирует шарообразную форму этих объектов.
Но природа гравитации совсем иная. Она вовсе не силовое взаимодействие между телами. Никакого силового взаимодействия между Солнцем и Землей, между Землей и Луной, между Землей и космическим кораблем, между Землей и камнем на ее поверхности нет.
Гравитация есть свойство. Свойство это состоит в изменении характера пространства вокруг гравитирующего тела. Всякое тело окружено некоторым ореолом, нимбом измененного пространства. Этот нимб тело носит при себе как нимб вокруг головы святого или атмосфера, ионосфера, магнитосфера вокруг Земли. И оторваться от тела в «самостоятельное плавание» этот ореол не может. Он привязан навечно к телу и перемещается вместе с ним.
Поэтому ниоткуда гравитационное поле возникнуть не может. Оно ввиду движения масс может как-то деформироваться, причем чем дальше находится точка наблюдения гравитационного поля от этих масс, тем больше требуется времени, чтобы эффект изменения поля был обнаружен. Отсюда прямо следует отсутствие пресловутых гравитационных волн, т.е. оторвавшихся от источников гравитационных полей. Гравитационных полей без источников не существует.
Гравитация влияет на течение времени. Сильные гравитационные поля существенно замедляют время. Массивное тело “искривляет” путь – он удлиняется, т.е. требуется больше времени, время замедляется (см. рисунок).
Во Вселенной существуют огромные космические объекты, где указанные эффекты заметны. Пульсары - (масса = 10 млн тонн/см3). Для этих объектов задержка времени - 10%. Задержка времени на черных дырах - 100%, это означает, что течение времени остановилось.
Тяготение – самая великая сила. Она тысячелетиями не позволяла строить человеку башни многокилометровой высоты: тяжесть верхних этажей стремилась раздавить нижние. Чуть просчитывались инженеры – и с грохотом обрушивались мосты через широкие реки. Человек завидовал птицам, но лишь в мечтах взмывал в небо. Между тем жизнь людей тесно связана с гравитацией и во многом обязана этой силе.