2.4. Классическое поведение или приближение полевых оболочек

Нечто подобное мы уже делали в первой главе. Тогда мы пытались представить полевую среду, связанную с заряженной частицей, в виде некой сферы, своеобразной полевой оболочки. В этой модели выражена максимальная обособленность взаимодействующих частиц, что характерно для классической физики. Подобная обособленность возможна когда частиц мало и расстояния между ними достаточно велики. А также величина полевой связи – интенсивность взаимодействий – невелика. В этих условиях вместо описания единой полевой среды, обуславливающей взаимодействия сразу между всеми объектами, мы как бы поделили ее между отдельными телами. В результате каждая частица получила свой «кусок» полевой среды – свою полевую оболочку.

Такая обособленная полевая оболочка подвержена ограниченной динамике. Она получается «жестко» связанной с частицей, и может совершать движение только вместе с ней или испытывать элементарную деформацию. Но двигаться как-то очень замысловато и обособленно от частицы она не может. Поэтому в данной модели мы не получим не-классических эффектов.

В условиях небольшого количества взаимодействующих частиц, больших расстояний между ними и слабой величины связи является приемлемой модель полевых оболочек. В этой модели единая полевая среда распадается на независимые полевые оболочки отдельных частиц. Этот случай соответствует классическому поведению.

Модель полевой оболочки подразумевает еще и следующее обстоятельство. Такая полевая среда должна иметь большую плотность возле самой частицы и уменьшаться по мере удаления от нее. В результате эффект взаимодействия должен спадать с расстоянием. Причем величину этого эффекта можно оценить на основании элементарной геометрии. Если площадь сферы возрастает как квадрат расстояния, то величина интенсивности взаимодействия должна спадать по такому же закону! Впрочем, то обстоятельство, что закон обратных квадратов суть закон геометрии, ученые подмечали уже неоднократно.

Для нас сейчас важен иной аспект этой темы. Форма зависимости силы от расстояния является одинаковой для электричества и гравитации не в силу родства этих явлений. Также как закон Кулона не является законом электрического взаимодействия, а закон всемирного тяготения – законом гравитации. Это суть законы геометрии, причем они – один и тот же закон! И все иные зависимости, которые мы получим исходя из изучения общей динамики полевой среды, будут в равной мере применимы как к электричеству, так и к гравитации.

Раскрытие истинной природы гравитации и электричества состоит не в нахождении зависимости силы от расстояния. Оно заключается в понимании причин возникновения у объектов свойства заряда. А также в выявлении структуры заряда – от каких характеристик и иных обстоятельств зависит это свойство для гравитации, и от каких – для электричества. И это – важнейшие задачи, над которыми стоит поломать голову. Их решение позволит по-настоящему управлять электричеством и гравитацией.

Еще один аспект приближения полевых оболочек состоит в понимании того, что сама зависимость силы от обратного квадрата расстояния, похоже, лишь частный случай как для электрического поля, так и для гравитационного. Она выполняется в классических условиях, пока приближение обособленных сферических полевых оболочек применимо. По мере перехода от приближения полевых оболочек к единой полевой среде зависимость силы от расстояния должна меняться! В одних случаях усиливаться, в других – ослабляться.

Примерно такое поведение и наблюдается в микромире. Известные в современной физике сильное (ядерное) и слабое взаимодействия с позиций полевой физики перестают быть самостоятельными взаимодействиями. Они являются модификациями электрического взаимодействия, причем крайне важно, что эти модификации были бы невозможны без присутствия гравитационной компоненты. Их зависимость от расстояния гораздо сложнее, чем обратный квадрат расстояния, и в разных обстоятельствах может быть различной. Но об этом нам также придется поговорить позже.

Закон обратных квадратов как для электричества, так и для гравитации является следствием классического приближения полевых оболочек. В условиях сильной связи между частицами вид этой зависимости изменяется. Это приводит к появлению сильных (ядерных) и слабых взаимодействий как модификаций классической гравитации и электричества.

А пока вернемся к нашему приближению полевых оболочек. В этой модели взаимодействие частиц, пожалуй, наиболее наглядно. При сближении зарядов их полевые оболочки частично перекрываются и деформируются. Подобно тому, как сталкиваются два упругих шарика. А потом отскакивают друг от друга. В результате похожей деформации между полевыми оболочками частиц возникает отталкивание, и это приводит к эффекту разбегания самих частиц. Хотя частицы непосредственно друг с другом не взаимодействуют, а связь происходит через их полевые оболочки.

Но не всегда полевые оболочки вызывают отталкивание. В иных обстоятельствах они могут походить не на упругие шары, а на шарики из ртути или две капли воды на поверхности стола. По мере сближения такие полевые оболочки, напротив, начинают сливаться в одну единую оболочку, подобно тому, как два шарика из ртути сливаются в один большой шар. Такое поведение полевых оболочек приводит к притяжению и слипанию связанных с ними частиц.

Ну а теперь, когда сам механизм взаимодействия в модели полевых оболочек нам более-менее понятен, мы можем перейти к нахождению его количественных характеристик.