Papers by Yaroslav Klyushin
Проблемы исследования вселенной, 2022
Понятие магнитного заряда в данной статье не совпадает с идеей «монополя Дирака», т. е. частицы, ... more Понятие магнитного заряда в данной статье не совпадает с идеей «монополя Дирака», т. е. частицы, создающие магнитную силу между двумя такими же частицами в статике. Магнитный заряд в предлагаемом построении-это еще одно свойство электрона, наряду с его электрическим зарядом. Это свойство дает возможность вывода ряда формул электродинамических сил в дополнении к формуле для силы Лоренца, но в статике магнитные заряды не взаимодействуют, сила Кулона - результат взаимодействия электрических зарядов.
Проблемы исследования Вселенной, 2020
Известные эксперименты с электроном объясняются в рамках классической физики. Предлагается механи... more Известные эксперименты с электроном объясняются в рамках классической физики. Предлагается механическая модель структуры электрона. В рамках модели, основываясь на экспериментах Комптона, предлагается электрический заряд электрона рассматривать как вращающуюся массу, форма которой удерживается поверхностными силами. Под спином понимается вектор в трехмерном пространстве плоскостей. Одним из следствий предложенной модели является утверждение о существовании магнитного диполя двух знаков.
Используя механические размерности для описания электродинамических величин, удается более глубок... more Используя механические размерности для описания электродинамических величин, удается более глубоко понять физический смысл констант Планка. Одновременно проясняется конструкция эфира-1. Оказывается, что вторая константа Планка имеет смысл квадрат импульса электрона, а дробь из первой и второй констант Планка задает величину электрического заряда. Эфир-1 состоит из куперовских пар электрон–позитрон, сжатых кулоновскими силами.
There was proposed a new understanding of some traditional thermodynamic ideas in the previous pa... more There was proposed a new understanding of some traditional thermodynamic ideas in the previous part of this chapter. One of the consequences of such understanding is that ether is an ideal gas. We shall call this ether as ether-1 in order to distinguish it from ether-2 whose particles rotate and create the particles of ether-1.
We have already calculated the frontier temperature calorie and entropy under which ether-1 changes its gas-like phase and comes into phase of “overheated vapor” or better to say into plasma phase. This phase transition in particular explains Purcell’s and Pound’s experiment [2] in which particles’ spin in magnetic field change their direction for the opposite one under very high temperature. Earlier supposition about negative temperature was adopted to explain this fact. This chapter point is that phase transition takes place in this case: ether gas transits into oversaturated form in which entropy dependence on temperature changes as it takes place for water and vapor for instance.
The qualities of background radiation detected by Penzias and Wilson [1] leads to the conclusion that there exists the bottom frontier temperature under which calorie decreasing leads to entropy decreasing and transition of gas-like ether into liquid-like phase. This paragraph is devoted to this problem consideration.
The light will be understood as a wave in ether. Therefore some information from [1]–[3] will be ... more The light will be understood as a wave in ether. Therefore some information from [1]–[3] will be reproduced here. One of the consequences of such understanding is that ether is an ideal gas. We shall call this ether as ether-1 in order to distinguish it from ether-2 whose particles rotate and create the particles of ether-1.
1. Klyushin Ya.G. “The Field View on Thermodynamics”
2. Klyushin Ya.G. “The Cycles of the Thermodynamic Field Thermodynamic Field”
3. Klyushin Ya.G. “Hydrodynamic Model for Electron Motion”
It is shown that some processes in liquid helium aren't agreed with the second principle of therm... more It is shown that some processes in liquid helium aren't agreed with the second principle of thermodynamic.
В работах [1] и [2] были предложены модели электрона и протона в виде тора и количественно опр... more В работах [1] и [2] были предложены модели электрона и протона в виде тора и количественно определен физический смысл их электрического заряда и спина. В настоящей статье выясняется физический смысл магнитного момента этих частиц. По аналогии с вихревой моделью электрона строится модель протона. Протон также конструируется как вихревой тор, масса которого совершает два вращательных движения: в экваториальной и меридиональных плоскостях тора. Экваториальное вращение определяет заряд частицы, а меридиональное вращение – ее спин. Касательные скорости частиц, зачерчивающих поверхность тора у электрона, равны скорости света “c” в свободном эфире. Поэтому электрон не возбуждает дополнительных вихрей в эфире по крайней мере в первом приближении. Меридиональная скорость вращения частиц у протона равна “c√2”. Это приводит к тому, что протон возбуждает в окружающем эфире серию вихрей, в которых локальная скорость света вначале за 194 шага убывает до c∕137, а затем за 137 шагов возрастает до c. Ядерные вихри имеют массу протона, а атомарные вихри массу электрона. Как выясняется, между 194 ядерным вихрем и первым из 137 атомных вихрей имеется переходный пояс из 1836 вихрей, локальная скорость которых постоянна и равна c∕137, а масса убывает от массы протона до массы электрона. Такие пояса из гравитационных вихрей играют важную роль в многоэлектронных атомах, определяя, в частности, количество электронов в оболочках и характер рентгеновского излучения. Также в данной работе выясняется смысл этих понятий для нейтрона.
An earlier paper proposed equations of gravidynamic field, and based on that, a vortex-shaped mod... more An earlier paper proposed equations of gravidynamic field, and based on that, a vortex-shaped model of the electron. By analogy with the electron vortical model, a model of proton is here constructed. Tangential velocities of the particles drawing torus surface of electron are equal to light velocity “c” in free ether. Therefore electron does not induce additional vortexes in the surrounding ether at least as a first approximation. Proton meridional rotation velocity is equal to “c√2”. Therefore proton induces a vortex series in the surrounding ether. Local light velocity in the closest to proton 194 vortexes decrease to c/137 and then increase up to c making 137 steps. Nuclear 194 vortexes have mass of proton and atomic 137 vortexes have mass of electron. There is a series containing 1836 vortexes between the 194-th nuclear and the first atomic vortex. Local velocity in these 1836 vortexes is stable and equal to c/137. Their masses decrease from proton to electron one. Such gravitational belts are essential in multi-electron atoms. In particular they define boundaries of shells and characteristics of X-ray radiation. Also this paper tries to clarify sense of all those concepts for neutron.
Newton’s second law was developed long before the science of electricity, and so may be considere... more Newton’s second law was developed long before the science of electricity, and so may be considered valid for a neutral body. It makes force F equal to a mass m multiplied it’s acceleration a: F=ma.
If one does not understand what force is, then this equation may be understood as the definition for force. On the other hand, in present-day physics there are many of different concepts of force: i.e., force as potential gradient, electrodynamics force, etc. Therefore, it is often convenient to believe that we know what force means, that the concept is given to us by Nature as a realization of a certain external action on the subject under consideration. If so, then (1.1) may be considered as a reaction of an electrically neutral mass m to an external action F: the mass gains acceleration a.
Deductions following from Carnot cycle have become an essential obstacle for engineers in their a... more Deductions following from Carnot cycle have become an essential obstacle for engineers in their activity to optimize work of different heat engines. The field sight to thermodynamics proposed in previous paragraph has shown necessity of re-estimation and other understanding of some thermodynamic problems and quantum mechanics. The idea to revise analysis of the Carnot cycle naturally appears. What do we see a priori?
Although the whole analysis is devoted to heat the main conclusion is efficiency formula containing only initial and final temperature.
When the problem is analyzed with greater accuracy one sees that the root of the problem lies deeper in the history of the thermodynamics. In the period of the thermodynamics origin as a science interaction between three concepts was considered: heat which was linked with concept of the calorie, temperature which was associated with feeling of “hot–cold” and a coefficient which connects heat and temperature. This coefficient was called entropy. It had become clear later that the idea of calorie did not fit some experiments. Instead reanalyzing the idea and accepting new concept of calorie it was buried completely although many experiments were in good accord with it and equations formulated on its basis are widely used today. Well known heat conductivity equation in partial derivatives can be an example.
When one reads textbooks on the thermodynamics the first time, one feels like reading a scientifi... more When one reads textbooks on the thermodynamics the first time, one feels like reading a scientific paper written in the 18th century. Bulky description of the initial ideas, absence of clear distinction between concepts of heat, temperature and internal energy of the very difference between the system and its exterior - all these features essentially hinder understanding until realization comes that this is just a collection of experimental facts, a block of clay not reduced to the form of plates and dishes necessary for the housewife.
Electrodynamics Maxwell’s ideas were much luckier than his thermodynamic ones. Electrodynamics quickly became an accu-rate science and yielded plentiful fruits.
Why did this not happen with thermodynamics, even though the gauge of the scientists who devoted their life to thermodynamics is not less?
Certainly there are many causes for this, and they are differ-ent. Let us make a supposition concerning cognition side of the problem.
In electrodynamics, the electron was detected rather quickly. The concept of current was introduced as charged flow, and this became a powerful incite to the theory development and at-tached clear physical meaning to the concept of field.
Until recently the concept of thermodynamic charge was not introduced; instead, the not very transparent idea of a particle was introduced, and instead of an inductively constructed image of a field, they speak about an ensemble of particles that is amalgamated into a “system” that interacts with its “compliment” – the rest of the universe.
We are to admit that stochastic description of the ensemble not only did not make more transparent the problem, but even hindered understanding of the problem’s essence. In quantum mechanics, it has led us into blind alley in understanding. Thus the slogan: “I believe because this is absurd” has become the oath of loyalty in modern mainstream physics.
The second cause of modern thermodynamics’ problem is apparently reluctance to recognize the fundamental character of Brownian particle movement. See, the fact that Brownian particle movement time is proportional not to the covered path, but its square, immediately differentiates this movement from the concepts of traditional mechanics. Physical analyses of the problem were changed with probabilistic description and purely groundless exchanging of mean for dispersion. But if we can prescribe quite understandable meaning to the word ‘mean’ then what physical meaning can be given to the word ‘dispersion’, which characterizes deviation from the mean?
The aim of this article is to formulate field concept in the thermodynamics. Mechanical dimensions for concepts of heat and temperature are introduced, particle’s spin is considered as the charge of the thermodynamic field. The main thermodynamic assertions are paraphrased in these terms.
A concept of vector angle has not been introduced in mechanics up till now. Rotation in a fixed p... more A concept of vector angle has not been introduced in mechanics up till now. Rotation in a fixed plane is described in terms of antisymmetric tensor or vector product. Three-dimensional rotation is described with the help of Euler’s angles [1]. But in addition to its bulkiness this method meets some principal problems: necessity to use only “small angles” and these angles’ noncommutativity. As these authors believes a concept of vector angle deprived of these problems is proposed in this article.
In this paper, an equation generalizing the classical continuity equation for the case of acceler... more In this paper, an equation generalizing the classical continuity equation for the case of accelerated motion is proposed. It turns out to be useful in the description of gravity.
Предлагается модель движения электрона в эфире, объясняющая ряд релятивистских эффектов, а также ... more Предлагается модель движения электрона в эфире, объясняющая ряд релятивистских эффектов, а также многие экспериментальные факты, ныне объясняемые ad hoc или же вообще никак не объясняемые.
A certain generalization of Maxwell equations was proposed in [1]. It implies the use of total ti... more A certain generalization of Maxwell equations was proposed in [1]. It implies the use of total time derivatives instead of the partial ones. A partial solution of this system was found for the case of the fields induced by electric charges.
The scalar product of electric fields created by different charges determines their interaction energy, and the vector product of their magnetic fields determines their interaction impulse. Having calculated interaction energy gradient, we obtain interaction force as Huygens understood it, and having calculated impulse total time derivative, we obtain Newton’s interaction force.
It turns out that these forces’ physical meaning and mathematical description essentially differ.
The gradient part depends on the product of charges’ velocities, and is equal to zero if at least one of the charges is at rest. This part incorporates force formulas proposed earlier by Ampere, Whittaker and Lorentz. The last one is usually defined by interaction of a certain charge, called “test charge” and the fields induced by the other charge. Actually it coincides with force formula proposed earlier by Grassmann. The proposed formula, in contrast to Lorentz formula, satisfies Newton’s third law.
The second Newtonian part of the force formula depends on the product of the differences of the charge velocities and accelerations. Therefore it predicts interaction, in particular, between moving and standing charges, in addition to Coulomb force. It contains terms proposed earlier for force description by Gauss and Weber. As in the case of the Lorentz force formula, it adds terms that make the Gauss and Weber force symmetric. A certain part of this force is inverse in squared light velocity c2 and a part of it is inverse in c3. Apparently these items are essential for the electroweak interaction.
This appendix is devoted to a similar investigation of gravitational forces created by moving masses. Corresponding fields are described by Maxwell type equations in which first time derivatives are changed for the second ones. One can say that Electricity is a field of velocities and gravity is a field of accelerations. Solutions of such a system are used to construct interaction energy and interaction impulse. The gradient of the scalar product of corresponding gravitational fields, and second time derivative of vector product of gravimagnetic fields, turn out to give accurate analogs of electrodynamic interaction. But here forces depend not only on velocities and accelerations, but also on third and fourth derivatives as well.
Выводы из анализа цикла Карно стали существенным препятствием для инженеров в их практической дея... more Выводы из анализа цикла Карно стали существенным препятствием для инженеров в их практической деятельности по оптимизации работы различного рода тепловых двигателей. Анализ термодинамики с полевой точки зрения, предложенный в предыдущем параграфе, привел к необходимости пересмотра и иного понимания ряда проблем термодинамики и квантовой механики. Есте-ственно возникает вопрос о ревизии соображений, лежащих в основе рассуждений в цикле Карно. Что представляется странным a priori?
Хотя все разговоры при описании цикла ведутся о теплоте, главным резуль-татом оказывается формула коэффициента полезного действия, в которой фигу-рирует только начальная и конечная температуры.
При ближайшем рассмотрении оказывается, что эта проблема не только цикла Карно, но и всей современной термодинамики. Корни ее лежат в перво-начальном периоде развития термодинамики как науки. Тогда речь шла об исследовании взаимосвязи трех объектов: теплоты, которую связывали с представлением о теплороде, температуры, которую связывали с ощущениями «горячо – холодно» и неким коэффициентом, который переводит теплоту в температуру. Этот коэффициент был назван энтропией. Потом выяснилось, что представление о теплороде не согласуются с некоторыми экспериментами. Вместо того, чтобы это представление модифицировать, от него вообще отказались. Так понятие теплоты осталось вообще неясным, хотя уже существовало и оправдывалось в эксперименте известное уравнение в частных производных, описывающее распространение теплоты, т. е. теплорода.
When Einstein moved from analyses of Electricity to analysis of Gravity, he adopted as a first po... more When Einstein moved from analyses of Electricity to analysis of Gravity, he adopted as a first postulate the concept of equivalence of gravitational field and acceleration. This means that he considered Gravity as a field of acceleration, in contrast to Electricity, which is the field of velocities. The next natural step would have been to introduce a new constant with the dimension of acceleration, which had to somehow characterize Gravity in the same sense as the speed of light characterizes Electricity.
Einstein did not go this way. We know the result: General Relativity Theory (GRT) has very limited applications.
In 1993 the author proposed to describe Gravity by equations of the Maxwell type in which first time derivatives are replaced by second ones. This approach leads to predictions of perihelia shifts of planets, differential rotation of the Sun and gaseous-liquid planets, the proximity of natural satellites’ orbits to equatorial plane of their central body, the Earth’s continental drift, the observed type of atmosphere and ocean currents, etc.
В 1969 году в США прошел международный симпозиум по термодинамике. Вот что руководители симпозиум... more В 1969 году в США прошел международный симпозиум по термодинамике. Вот что руководители симпозиума писали в ведении к трудам симпозиума: «В настоящее время, постоянно растущее число ученых считает, что сами основания современной термодинамической теории должны быть пересмотрены и возможно модифицированы. Постоянные поиски лучшей термодинамической теории не просто логическая необходимость, но следствие неспособности классической, статистической и релятивистской термодинамики разрешить и устранить существующие проблемы, противоречия и парадоксы в современныой термодинамике.
Все нижеследующие параграфы – попытка хотя бы частично решить эту задачу. Автор исходит из того, что первым шагом нахождения нужного ответа яв-ляется пересмотр исходных положений современной теории, а основой для такого пересмотра может быть только ясный физический смысл всех процессов. Как и в электродинамической части книги, основой такого пересмотра является использование механических размерностей для термодинамических величин. Представление о поверхностной скорости сразу ведет к пониманию физического смысла температуры. Эти же соображения показывают, что теплота, т. е. то, что в свое время называли теплород, имеет размерность частоты. Частоты чего? Ответ приходит естественным образом: частоты колебаний термодинамического заряда – псевдовектора, по модулю совпадающего с постоянной Планка.
Но что представляет из себя термодинамический процесс? Почему приходится ограничиваться квазистатическими процессами, само определение которых вызывает вполне заслуженную критику? Ответ совершенно ясен: потому что так определена энтропия. Но может быть нынешнее определение и соответственно физическое понимание энтропии неудачно? Может быть, можно дать некоторые обобщающее определение, которое для равновесных процессов давало бы старые результаты, но работало бы и в случае неравновесности? Оказывается можно, и исходное уравнение для термодинамических процессов, как выясняется, в точности аналогично описанию световой волны.
Рассмотрение неравновесных процессов ставит вопрос о среде, в которой происходит термодинамический процесс и об условиях, которым должна удовлетворять это среда, чтобы был возможен теплообмен с полем. Скажу это иначе, становится ясно, что в ходе тепловых процессов мы можем не только отдавать теплоту полю (на чём настаивает второе начало термодинамики), но и получать ее из поля без потерь. Рассмотрены свойства жидкого гелия в качестве примера, опровергающего второе начало термодинамики.
Рассмотрение поверхностного движения частиц по-новому ставит вопрос об описании вращения. Вводится понятие векторного, трехмерного вращения, что снимает ряд проблем, связанных с описанием световой волны. Становится ясно, что световая волна – в большей степени явление термодинамическое, чем электрическое.
Выдвигаемая гипотеза относится к области вариационных принципов. Ва-риационные принципы стали под... more Выдвигаемая гипотеза относится к области вариационных принципов. Ва-риационные принципы стали подлинной философией физики. Принципом наиболее известным и применяемым на практике для получения уравнений фи-зических полей, является принцип наименьшего действия. Первым толчком к его созданию и осознанию экстремального характера реальных движений в природе стала задача о брахистохроне, предложенная Иоганном Бернулли.
Николаем Бернулли была предложена задача, которую он назвал: «Санкт-Петербургский парадокс». В отличие от физической задачи о брахистохроне эта задача касалась социально- экономических проблем и трактовала вопрос о по-лезности денег для индивидуума и отношении индивидуума к риску. Парадокс состоял в невозможности для индивидуума руководствоваться математическим ожиданием при выборе лотерей. Даниилом Бернулли была предложена система аксиом, которая разрешала парадокс, и из которой следовал логарифмический характер отношения индивидуумов к деньгам.
В работе автора [1] предложена некоторая модификация аксиоматики Бернулли. Эта модификация давала возможность сформулировать вариационный принцип, названный «принципом логарифма». Хотя первоначально «принцип логарифма» формулировался для получения уравнений социально- экономического развития общества, ввиду неподготовленности социально-экономических наук к использованию строгих математических закономерностей, в настоящее время он оказался применимым в первую очередь в физике.
Chronologically this investigation appeared earlier than the other parts of this book. At that ti... more Chronologically this investigation appeared earlier than the other parts of this book. At that time this author had not yet realized the importance of total time derivatives in fields’ description. Therefore partial time derivative figure in eq. (1.4)–(1.7) from [2] below, although gravitational current is defined as the total time derivative. Only later the essence of the total time derivative was understood. This understanding was embodied in gravidynamic force description [5]. All the results of “Maxwell’s Approach to Gravity” and [3] can be obtained as corollaries of [4].
It was decided to include “Maxwell’s Approach to Gravity” and [3] into this book because they contain some actual problems of modern gravitational theory. And perhaps not all our reader have time and endurance to obtain the corresponding assertions from [4]. It addition “Maxwell’s Approach to Gravity” and [3] are natural introduction to formal calculations in [4].
This below equations of gravidynamic field with partial time derivatives are written. They were obtained by this author on the basis of variational “Logarithm Principle” [1] proposed earlier are similar to the Maxwell equations for electric field. Imply three experiments now considered as proof of general relativity are investigated in “Maxwell’s Approach to Gravity”. In addition they give a uniform explanation of some facts which now are explained at all.
They are: Phobos falling on Mars, the differential rotation of the Sun and gasoliquid planets, the proximity of natural satellites’ orbits to equatorial planes of central bodies, the Earth’s continental drift, the observed type of atmosphere and ocean currents, the source of energy for the Earth’s magnetic field etc.
Uploads
Papers by Yaroslav Klyushin
We have already calculated the frontier temperature calorie and entropy under which ether-1 changes its gas-like phase and comes into phase of “overheated vapor” or better to say into plasma phase. This phase transition in particular explains Purcell’s and Pound’s experiment [2] in which particles’ spin in magnetic field change their direction for the opposite one under very high temperature. Earlier supposition about negative temperature was adopted to explain this fact. This chapter point is that phase transition takes place in this case: ether gas transits into oversaturated form in which entropy dependence on temperature changes as it takes place for water and vapor for instance.
The qualities of background radiation detected by Penzias and Wilson [1] leads to the conclusion that there exists the bottom frontier temperature under which calorie decreasing leads to entropy decreasing and transition of gas-like ether into liquid-like phase. This paragraph is devoted to this problem consideration.
1. Klyushin Ya.G. “The Field View on Thermodynamics”
2. Klyushin Ya.G. “The Cycles of the Thermodynamic Field Thermodynamic Field”
3. Klyushin Ya.G. “Hydrodynamic Model for Electron Motion”
If one does not understand what force is, then this equation may be understood as the definition for force. On the other hand, in present-day physics there are many of different concepts of force: i.e., force as potential gradient, electrodynamics force, etc. Therefore, it is often convenient to believe that we know what force means, that the concept is given to us by Nature as a realization of a certain external action on the subject under consideration. If so, then (1.1) may be considered as a reaction of an electrically neutral mass m to an external action F: the mass gains acceleration a.
Although the whole analysis is devoted to heat the main conclusion is efficiency formula containing only initial and final temperature.
When the problem is analyzed with greater accuracy one sees that the root of the problem lies deeper in the history of the thermodynamics. In the period of the thermodynamics origin as a science interaction between three concepts was considered: heat which was linked with concept of the calorie, temperature which was associated with feeling of “hot–cold” and a coefficient which connects heat and temperature. This coefficient was called entropy. It had become clear later that the idea of calorie did not fit some experiments. Instead reanalyzing the idea and accepting new concept of calorie it was buried completely although many experiments were in good accord with it and equations formulated on its basis are widely used today. Well known heat conductivity equation in partial derivatives can be an example.
Electrodynamics Maxwell’s ideas were much luckier than his thermodynamic ones. Electrodynamics quickly became an accu-rate science and yielded plentiful fruits.
Why did this not happen with thermodynamics, even though the gauge of the scientists who devoted their life to thermodynamics is not less?
Certainly there are many causes for this, and they are differ-ent. Let us make a supposition concerning cognition side of the problem.
In electrodynamics, the electron was detected rather quickly. The concept of current was introduced as charged flow, and this became a powerful incite to the theory development and at-tached clear physical meaning to the concept of field.
Until recently the concept of thermodynamic charge was not introduced; instead, the not very transparent idea of a particle was introduced, and instead of an inductively constructed image of a field, they speak about an ensemble of particles that is amalgamated into a “system” that interacts with its “compliment” – the rest of the universe.
We are to admit that stochastic description of the ensemble not only did not make more transparent the problem, but even hindered understanding of the problem’s essence. In quantum mechanics, it has led us into blind alley in understanding. Thus the slogan: “I believe because this is absurd” has become the oath of loyalty in modern mainstream physics.
The second cause of modern thermodynamics’ problem is apparently reluctance to recognize the fundamental character of Brownian particle movement. See, the fact that Brownian particle movement time is proportional not to the covered path, but its square, immediately differentiates this movement from the concepts of traditional mechanics. Physical analyses of the problem were changed with probabilistic description and purely groundless exchanging of mean for dispersion. But if we can prescribe quite understandable meaning to the word ‘mean’ then what physical meaning can be given to the word ‘dispersion’, which characterizes deviation from the mean?
The aim of this article is to formulate field concept in the thermodynamics. Mechanical dimensions for concepts of heat and temperature are introduced, particle’s spin is considered as the charge of the thermodynamic field. The main thermodynamic assertions are paraphrased in these terms.
The scalar product of electric fields created by different charges determines their interaction energy, and the vector product of their magnetic fields determines their interaction impulse. Having calculated interaction energy gradient, we obtain interaction force as Huygens understood it, and having calculated impulse total time derivative, we obtain Newton’s interaction force.
It turns out that these forces’ physical meaning and mathematical description essentially differ.
The gradient part depends on the product of charges’ velocities, and is equal to zero if at least one of the charges is at rest. This part incorporates force formulas proposed earlier by Ampere, Whittaker and Lorentz. The last one is usually defined by interaction of a certain charge, called “test charge” and the fields induced by the other charge. Actually it coincides with force formula proposed earlier by Grassmann. The proposed formula, in contrast to Lorentz formula, satisfies Newton’s third law.
The second Newtonian part of the force formula depends on the product of the differences of the charge velocities and accelerations. Therefore it predicts interaction, in particular, between moving and standing charges, in addition to Coulomb force. It contains terms proposed earlier for force description by Gauss and Weber. As in the case of the Lorentz force formula, it adds terms that make the Gauss and Weber force symmetric. A certain part of this force is inverse in squared light velocity c2 and a part of it is inverse in c3. Apparently these items are essential for the electroweak interaction.
This appendix is devoted to a similar investigation of gravitational forces created by moving masses. Corresponding fields are described by Maxwell type equations in which first time derivatives are changed for the second ones. One can say that Electricity is a field of velocities and gravity is a field of accelerations. Solutions of such a system are used to construct interaction energy and interaction impulse. The gradient of the scalar product of corresponding gravitational fields, and second time derivative of vector product of gravimagnetic fields, turn out to give accurate analogs of electrodynamic interaction. But here forces depend not only on velocities and accelerations, but also on third and fourth derivatives as well.
Хотя все разговоры при описании цикла ведутся о теплоте, главным резуль-татом оказывается формула коэффициента полезного действия, в которой фигу-рирует только начальная и конечная температуры.
При ближайшем рассмотрении оказывается, что эта проблема не только цикла Карно, но и всей современной термодинамики. Корни ее лежат в перво-начальном периоде развития термодинамики как науки. Тогда речь шла об исследовании взаимосвязи трех объектов: теплоты, которую связывали с представлением о теплороде, температуры, которую связывали с ощущениями «горячо – холодно» и неким коэффициентом, который переводит теплоту в температуру. Этот коэффициент был назван энтропией. Потом выяснилось, что представление о теплороде не согласуются с некоторыми экспериментами. Вместо того, чтобы это представление модифицировать, от него вообще отказались. Так понятие теплоты осталось вообще неясным, хотя уже существовало и оправдывалось в эксперименте известное уравнение в частных производных, описывающее распространение теплоты, т. е. теплорода.
Einstein did not go this way. We know the result: General Relativity Theory (GRT) has very limited applications.
In 1993 the author proposed to describe Gravity by equations of the Maxwell type in which first time derivatives are replaced by second ones. This approach leads to predictions of perihelia shifts of planets, differential rotation of the Sun and gaseous-liquid planets, the proximity of natural satellites’ orbits to equatorial plane of their central body, the Earth’s continental drift, the observed type of atmosphere and ocean currents, etc.
Все нижеследующие параграфы – попытка хотя бы частично решить эту задачу. Автор исходит из того, что первым шагом нахождения нужного ответа яв-ляется пересмотр исходных положений современной теории, а основой для такого пересмотра может быть только ясный физический смысл всех процессов. Как и в электродинамической части книги, основой такого пересмотра является использование механических размерностей для термодинамических величин. Представление о поверхностной скорости сразу ведет к пониманию физического смысла температуры. Эти же соображения показывают, что теплота, т. е. то, что в свое время называли теплород, имеет размерность частоты. Частоты чего? Ответ приходит естественным образом: частоты колебаний термодинамического заряда – псевдовектора, по модулю совпадающего с постоянной Планка.
Но что представляет из себя термодинамический процесс? Почему приходится ограничиваться квазистатическими процессами, само определение которых вызывает вполне заслуженную критику? Ответ совершенно ясен: потому что так определена энтропия. Но может быть нынешнее определение и соответственно физическое понимание энтропии неудачно? Может быть, можно дать некоторые обобщающее определение, которое для равновесных процессов давало бы старые результаты, но работало бы и в случае неравновесности? Оказывается можно, и исходное уравнение для термодинамических процессов, как выясняется, в точности аналогично описанию световой волны.
Рассмотрение неравновесных процессов ставит вопрос о среде, в которой происходит термодинамический процесс и об условиях, которым должна удовлетворять это среда, чтобы был возможен теплообмен с полем. Скажу это иначе, становится ясно, что в ходе тепловых процессов мы можем не только отдавать теплоту полю (на чём настаивает второе начало термодинамики), но и получать ее из поля без потерь. Рассмотрены свойства жидкого гелия в качестве примера, опровергающего второе начало термодинамики.
Рассмотрение поверхностного движения частиц по-новому ставит вопрос об описании вращения. Вводится понятие векторного, трехмерного вращения, что снимает ряд проблем, связанных с описанием световой волны. Становится ясно, что световая волна – в большей степени явление термодинамическое, чем электрическое.
Николаем Бернулли была предложена задача, которую он назвал: «Санкт-Петербургский парадокс». В отличие от физической задачи о брахистохроне эта задача касалась социально- экономических проблем и трактовала вопрос о по-лезности денег для индивидуума и отношении индивидуума к риску. Парадокс состоял в невозможности для индивидуума руководствоваться математическим ожиданием при выборе лотерей. Даниилом Бернулли была предложена система аксиом, которая разрешала парадокс, и из которой следовал логарифмический характер отношения индивидуумов к деньгам.
В работе автора [1] предложена некоторая модификация аксиоматики Бернулли. Эта модификация давала возможность сформулировать вариационный принцип, названный «принципом логарифма». Хотя первоначально «принцип логарифма» формулировался для получения уравнений социально- экономического развития общества, ввиду неподготовленности социально-экономических наук к использованию строгих математических закономерностей, в настоящее время он оказался применимым в первую очередь в физике.
It was decided to include “Maxwell’s Approach to Gravity” and [3] into this book because they contain some actual problems of modern gravitational theory. And perhaps not all our reader have time and endurance to obtain the corresponding assertions from [4]. It addition “Maxwell’s Approach to Gravity” and [3] are natural introduction to formal calculations in [4].
This below equations of gravidynamic field with partial time derivatives are written. They were obtained by this author on the basis of variational “Logarithm Principle” [1] proposed earlier are similar to the Maxwell equations for electric field. Imply three experiments now considered as proof of general relativity are investigated in “Maxwell’s Approach to Gravity”. In addition they give a uniform explanation of some facts which now are explained at all.
They are: Phobos falling on Mars, the differential rotation of the Sun and gasoliquid planets, the proximity of natural satellites’ orbits to equatorial planes of central bodies, the Earth’s continental drift, the observed type of atmosphere and ocean currents, the source of energy for the Earth’s magnetic field etc.
We have already calculated the frontier temperature calorie and entropy under which ether-1 changes its gas-like phase and comes into phase of “overheated vapor” or better to say into plasma phase. This phase transition in particular explains Purcell’s and Pound’s experiment [2] in which particles’ spin in magnetic field change their direction for the opposite one under very high temperature. Earlier supposition about negative temperature was adopted to explain this fact. This chapter point is that phase transition takes place in this case: ether gas transits into oversaturated form in which entropy dependence on temperature changes as it takes place for water and vapor for instance.
The qualities of background radiation detected by Penzias and Wilson [1] leads to the conclusion that there exists the bottom frontier temperature under which calorie decreasing leads to entropy decreasing and transition of gas-like ether into liquid-like phase. This paragraph is devoted to this problem consideration.
1. Klyushin Ya.G. “The Field View on Thermodynamics”
2. Klyushin Ya.G. “The Cycles of the Thermodynamic Field Thermodynamic Field”
3. Klyushin Ya.G. “Hydrodynamic Model for Electron Motion”
If one does not understand what force is, then this equation may be understood as the definition for force. On the other hand, in present-day physics there are many of different concepts of force: i.e., force as potential gradient, electrodynamics force, etc. Therefore, it is often convenient to believe that we know what force means, that the concept is given to us by Nature as a realization of a certain external action on the subject under consideration. If so, then (1.1) may be considered as a reaction of an electrically neutral mass m to an external action F: the mass gains acceleration a.
Although the whole analysis is devoted to heat the main conclusion is efficiency formula containing only initial and final temperature.
When the problem is analyzed with greater accuracy one sees that the root of the problem lies deeper in the history of the thermodynamics. In the period of the thermodynamics origin as a science interaction between three concepts was considered: heat which was linked with concept of the calorie, temperature which was associated with feeling of “hot–cold” and a coefficient which connects heat and temperature. This coefficient was called entropy. It had become clear later that the idea of calorie did not fit some experiments. Instead reanalyzing the idea and accepting new concept of calorie it was buried completely although many experiments were in good accord with it and equations formulated on its basis are widely used today. Well known heat conductivity equation in partial derivatives can be an example.
Electrodynamics Maxwell’s ideas were much luckier than his thermodynamic ones. Electrodynamics quickly became an accu-rate science and yielded plentiful fruits.
Why did this not happen with thermodynamics, even though the gauge of the scientists who devoted their life to thermodynamics is not less?
Certainly there are many causes for this, and they are differ-ent. Let us make a supposition concerning cognition side of the problem.
In electrodynamics, the electron was detected rather quickly. The concept of current was introduced as charged flow, and this became a powerful incite to the theory development and at-tached clear physical meaning to the concept of field.
Until recently the concept of thermodynamic charge was not introduced; instead, the not very transparent idea of a particle was introduced, and instead of an inductively constructed image of a field, they speak about an ensemble of particles that is amalgamated into a “system” that interacts with its “compliment” – the rest of the universe.
We are to admit that stochastic description of the ensemble not only did not make more transparent the problem, but even hindered understanding of the problem’s essence. In quantum mechanics, it has led us into blind alley in understanding. Thus the slogan: “I believe because this is absurd” has become the oath of loyalty in modern mainstream physics.
The second cause of modern thermodynamics’ problem is apparently reluctance to recognize the fundamental character of Brownian particle movement. See, the fact that Brownian particle movement time is proportional not to the covered path, but its square, immediately differentiates this movement from the concepts of traditional mechanics. Physical analyses of the problem were changed with probabilistic description and purely groundless exchanging of mean for dispersion. But if we can prescribe quite understandable meaning to the word ‘mean’ then what physical meaning can be given to the word ‘dispersion’, which characterizes deviation from the mean?
The aim of this article is to formulate field concept in the thermodynamics. Mechanical dimensions for concepts of heat and temperature are introduced, particle’s spin is considered as the charge of the thermodynamic field. The main thermodynamic assertions are paraphrased in these terms.
The scalar product of electric fields created by different charges determines their interaction energy, and the vector product of their magnetic fields determines their interaction impulse. Having calculated interaction energy gradient, we obtain interaction force as Huygens understood it, and having calculated impulse total time derivative, we obtain Newton’s interaction force.
It turns out that these forces’ physical meaning and mathematical description essentially differ.
The gradient part depends on the product of charges’ velocities, and is equal to zero if at least one of the charges is at rest. This part incorporates force formulas proposed earlier by Ampere, Whittaker and Lorentz. The last one is usually defined by interaction of a certain charge, called “test charge” and the fields induced by the other charge. Actually it coincides with force formula proposed earlier by Grassmann. The proposed formula, in contrast to Lorentz formula, satisfies Newton’s third law.
The second Newtonian part of the force formula depends on the product of the differences of the charge velocities and accelerations. Therefore it predicts interaction, in particular, between moving and standing charges, in addition to Coulomb force. It contains terms proposed earlier for force description by Gauss and Weber. As in the case of the Lorentz force formula, it adds terms that make the Gauss and Weber force symmetric. A certain part of this force is inverse in squared light velocity c2 and a part of it is inverse in c3. Apparently these items are essential for the electroweak interaction.
This appendix is devoted to a similar investigation of gravitational forces created by moving masses. Corresponding fields are described by Maxwell type equations in which first time derivatives are changed for the second ones. One can say that Electricity is a field of velocities and gravity is a field of accelerations. Solutions of such a system are used to construct interaction energy and interaction impulse. The gradient of the scalar product of corresponding gravitational fields, and second time derivative of vector product of gravimagnetic fields, turn out to give accurate analogs of electrodynamic interaction. But here forces depend not only on velocities and accelerations, but also on third and fourth derivatives as well.
Хотя все разговоры при описании цикла ведутся о теплоте, главным резуль-татом оказывается формула коэффициента полезного действия, в которой фигу-рирует только начальная и конечная температуры.
При ближайшем рассмотрении оказывается, что эта проблема не только цикла Карно, но и всей современной термодинамики. Корни ее лежат в перво-начальном периоде развития термодинамики как науки. Тогда речь шла об исследовании взаимосвязи трех объектов: теплоты, которую связывали с представлением о теплороде, температуры, которую связывали с ощущениями «горячо – холодно» и неким коэффициентом, который переводит теплоту в температуру. Этот коэффициент был назван энтропией. Потом выяснилось, что представление о теплороде не согласуются с некоторыми экспериментами. Вместо того, чтобы это представление модифицировать, от него вообще отказались. Так понятие теплоты осталось вообще неясным, хотя уже существовало и оправдывалось в эксперименте известное уравнение в частных производных, описывающее распространение теплоты, т. е. теплорода.
Einstein did not go this way. We know the result: General Relativity Theory (GRT) has very limited applications.
In 1993 the author proposed to describe Gravity by equations of the Maxwell type in which first time derivatives are replaced by second ones. This approach leads to predictions of perihelia shifts of planets, differential rotation of the Sun and gaseous-liquid planets, the proximity of natural satellites’ orbits to equatorial plane of their central body, the Earth’s continental drift, the observed type of atmosphere and ocean currents, etc.
Все нижеследующие параграфы – попытка хотя бы частично решить эту задачу. Автор исходит из того, что первым шагом нахождения нужного ответа яв-ляется пересмотр исходных положений современной теории, а основой для такого пересмотра может быть только ясный физический смысл всех процессов. Как и в электродинамической части книги, основой такого пересмотра является использование механических размерностей для термодинамических величин. Представление о поверхностной скорости сразу ведет к пониманию физического смысла температуры. Эти же соображения показывают, что теплота, т. е. то, что в свое время называли теплород, имеет размерность частоты. Частоты чего? Ответ приходит естественным образом: частоты колебаний термодинамического заряда – псевдовектора, по модулю совпадающего с постоянной Планка.
Но что представляет из себя термодинамический процесс? Почему приходится ограничиваться квазистатическими процессами, само определение которых вызывает вполне заслуженную критику? Ответ совершенно ясен: потому что так определена энтропия. Но может быть нынешнее определение и соответственно физическое понимание энтропии неудачно? Может быть, можно дать некоторые обобщающее определение, которое для равновесных процессов давало бы старые результаты, но работало бы и в случае неравновесности? Оказывается можно, и исходное уравнение для термодинамических процессов, как выясняется, в точности аналогично описанию световой волны.
Рассмотрение неравновесных процессов ставит вопрос о среде, в которой происходит термодинамический процесс и об условиях, которым должна удовлетворять это среда, чтобы был возможен теплообмен с полем. Скажу это иначе, становится ясно, что в ходе тепловых процессов мы можем не только отдавать теплоту полю (на чём настаивает второе начало термодинамики), но и получать ее из поля без потерь. Рассмотрены свойства жидкого гелия в качестве примера, опровергающего второе начало термодинамики.
Рассмотрение поверхностного движения частиц по-новому ставит вопрос об описании вращения. Вводится понятие векторного, трехмерного вращения, что снимает ряд проблем, связанных с описанием световой волны. Становится ясно, что световая волна – в большей степени явление термодинамическое, чем электрическое.
Николаем Бернулли была предложена задача, которую он назвал: «Санкт-Петербургский парадокс». В отличие от физической задачи о брахистохроне эта задача касалась социально- экономических проблем и трактовала вопрос о по-лезности денег для индивидуума и отношении индивидуума к риску. Парадокс состоял в невозможности для индивидуума руководствоваться математическим ожиданием при выборе лотерей. Даниилом Бернулли была предложена система аксиом, которая разрешала парадокс, и из которой следовал логарифмический характер отношения индивидуумов к деньгам.
В работе автора [1] предложена некоторая модификация аксиоматики Бернулли. Эта модификация давала возможность сформулировать вариационный принцип, названный «принципом логарифма». Хотя первоначально «принцип логарифма» формулировался для получения уравнений социально- экономического развития общества, ввиду неподготовленности социально-экономических наук к использованию строгих математических закономерностей, в настоящее время он оказался применимым в первую очередь в физике.
It was decided to include “Maxwell’s Approach to Gravity” and [3] into this book because they contain some actual problems of modern gravitational theory. And perhaps not all our reader have time and endurance to obtain the corresponding assertions from [4]. It addition “Maxwell’s Approach to Gravity” and [3] are natural introduction to formal calculations in [4].
This below equations of gravidynamic field with partial time derivatives are written. They were obtained by this author on the basis of variational “Logarithm Principle” [1] proposed earlier are similar to the Maxwell equations for electric field. Imply three experiments now considered as proof of general relativity are investigated in “Maxwell’s Approach to Gravity”. In addition they give a uniform explanation of some facts which now are explained at all.
They are: Phobos falling on Mars, the differential rotation of the Sun and gasoliquid planets, the proximity of natural satellites’ orbits to equatorial planes of central bodies, the Earth’s continental drift, the observed type of atmosphere and ocean currents, the source of energy for the Earth’s magnetic field etc.
Первая глава посвящена формулировке нового подхода к электродинамике. Предложены формулы для взаимодействия электрических зарядов, к которым пришли еще основоположники теории электричества, но которые, почему-то, не вошли в рассуждения современных теоретиков. Найдены так же соотношения, которые не рассматривались никогда ранее и требуют экспериментальной проверки. В главе, посвященной гравитации, сделана попытка реализовать давнюю мечту ученых – объединить электричество и гравитацию. О ее успешности судить читателю. Для нового понимания термодинамики существенной оказалась необходимость пересмотреть траекторное представление о движении и ввести понятие поверхностной скорости, избежав стохастических манипуляций. Подобный подход позволяет детерминистски описать квантово-механические эффекты, ввести четкое понятие энтропии, которое оказалось краеугольным камнем для формулы Планка.
Книга рассчитана как на внимание людей, просто интересующихся наукой, так и профессиональных инженеров и физиков. Для понимания материала требуется подготовка на уровне курса высшей математики.
My words are to you, student and postgraduate. Your life will not be devoted to specification of the hundredth digit of a well-known constant. The very foundation of modern physics has collapsed, and its edifice is tumbling down. You will have space to develop, and subject to think over. To realize and formulate ideas... What can be more worthy? And what can give greater joy of life? I have lived my life, and I can say: neither money, nor power, nor even love (I do not even speak about wine and drugs) can give you the wonderful, keen feeling that embrace a person when the heap of discrepant and seemingly unrelated facts suddenly find just proportion, simplicity, and you begin feeling harmony of the universe. I believe that something like this is felt by a woman who keeps healthy and crying baby against her breast after a long and difficult pregnancy and childbirth. Creative work is the only way for a person to experience this feeling.
But my words are also for venerable scientists of my own generation. You are knowledge curators. It is impossible without you to create hierarchy, canon so important for the science of the coming millennium, so necessary to construct “Beads game” on the place where today we observe a mixture of strange fantasies called physical concepts. So let us not become like politicians who put their personal ambitions higher than the interests of our common pursuit. In the great evolution movement the Lord prescribed to us the role of the humanity brain. So let us be worthy of our destination.
I take this opportunity to express my gratitude to everybody who directly or indirectly helped in my difficult journey to modern physics. And first of my thanks are addressed to I.V. Prohorzev. This book could not have appeared at all without his attention and support. I am very grateful to all my colleagues in the St. Petersburg Physical Society seminar, and first of all to the seminar curator A.P. Smirnov, and to the ‘first between equals’, V.A. Fogel, who attracted my attention to electrodynamics and persistently revived that interest, sometimes even despite my resistance.
As always professional was Svetlana Begacheva who typeset the earlier Russian edition of this book. As always forbearing and benevolent was my wife, Alena, about my love to whom I would like to speak here because I seldom pronounce this in everyday life. My thanks to my teachers – professors of Leningrad State University who has given the habit for quantitative investigations and perhaps naive believe in the final victory of truth to me, also to all my friends, and first of all to A.N. Proszenko who always found strength to support me in my foolhardy initiatives.
My words are to you, student and postgraduate. Your life will not be devoted to specification of the hundredth digit of a well-known constant. The very founda-tion of modern physics has collapsed, and its edifice is tumbling down. You will have space to develop, and subject to think over. To realize and formulate ide-as...What can be more worthy? And what can give greater joy of life? I have lived my life, and I can say: neither money, nor power, nor even love (I do not even speak about wine and drugs) can give you the wonderful, keen feeling that embrace a person when the heap of discrepant and seemingly unrelated facts suddenly find just proportion, simplicity, and you begin feeling harmony of the universe. I believe that something like this is felt by a woman who keeps healthy and crying baby against her breast after a long and difficult pregnancy and childbirth. Creative work is the only way for a person to experience this feeling.
But my words are also for venerable scientists of my own generation. You are knowledge curators. It is impossible without you to create hierarchy, canon so important for the science of the coming millennium, so necessary to construct “Beads game” on the place where today we observe a mixture of strange fantasies called physical concepts. So let us not become like politicians who put their personal ambitions higher than the interests of our common pursuit. In the great evolution movement the Lord prescribed to us the role of the humanity brain. So let us be worthy of our destination.
Первая глава посвящена формулировке нового подхода к электродинамике. Предложены формулы для взаимодействия электрических зарядов, к которым пришли еще основоположники теории электричества, но которые, почему-то, не вошли в рассуждения современных теоретиков. Найдены так же соотношения, которые не рассматривались никогда ранее и требуют экспериментальной про-верки. В главе, посвященной гравитации, сделана попытка реализовать давнюю мечту ученых – объединить электричество и гравитацию. О ее успешности судить читателю. Для нового понимания термодинамики существенной оказалась необходимость пересмотреть траекторное представление о движении и ввести понятие поверхностной скорости, избежав стохастических манипуляций. По-добный подход позволяет детерминистски описать квантово-механические эф-фекты, ввести четкое понятие энтропии, которое оказалось краеугольным камнем для формулы Планка.
Книга рассчитана как на внимание людей, просто интересующихся наукой, так и профессиональных инженеров и физиков. Для понимания материала тре-буется подготовка на уровне курса высшей математики.