ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ КАРТИНА МИРА К середине 19

ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ КАРТИНА МИРА

К середине 19 в. накопились эмпирические данные, которые МКМ объяснить не могла (оптические и электромагнитные явления). Например, попытка объяснения природы света с точки зрения механики - корпускулярная теория света, предложенная Ньютоном: Свет – поток мельчайших частиц, которые излучают светящиеся тела. Эти частицы движутся в соответствии с законами механики и при попадании в глаз вызывают ощущение света. Но эта теория не могла объяснить явления интерференции (наложение волн друг на друга) и дифракции (огибание волнами препятствий) света. Тогда для их объяснения было введено понятие «светоносного эфира» (упругая среда, заполняющая все пространство). Аналогично объяснялись электричество, магнетизм, тепловые явления – с помощью понятий «теплорода» , «электрической» и «магнитной» жидкости и т. п. Таким образом, опытные факты искусственно подгонялись под МКМ → физика нуждалась в смене представлений о материи, в смене физической картины мира.

До начала 19 в. магнетизм и электричество рассматривались отдельно. Магнетизм: Впервые на магниты обратили внимание в 5 в. до н. э. (Турция, р-н г. Магнесия: обнаружены камни, которые в подвешенном состоянии сохраняли неизменную ориентацию, т. е. вели себя как стрелки компасов). Изучение свойств магнитов началось в Средние века. В 1600 г. экспериментально доказано, что Земля – большой магнит. Электричество: Электрическую природу молнии открыл Бенджамин Франклин (середина 18 в. ), он же изобрел практическое устройство для защиты от небесного электричества – громоотвод. Уже тогда знали, что электричество – опасный вид энергии, оно невидимо для человека, поэтому все работы с электричеством должны проводиться с соблюдением правил ТБ.

Первые конденсаторы (система двух проводников, заряженных равными по величине разноименными зарядами) – «Лейденские банки» - были изобретены в 1745 г. Это изобретение было не только научным открытием, но и популярным способом развлечения: на ярмарках люди выстраивались длинной очередью, брались за руки, и лейденская банка разряжалась через их тела. Ток шел через две руки, поражая легкие и сердце (это один из самых худших путей распространения тока в организме – больший вред приносит только протекание тока через ноги и голову). В 18 веке такое воздействие нравилось, будоражило нервы, а последствия, естественно, были негативными.

В 1786 г. было установлено, что живые организмы имеют собственное электричество. Луиджи Гальвани заметил, что отрезанная лапка лягушки дергается в случае одновременного контакта с железной поверхностью и медными зажимами. Современные врачи-реаниматологи используют этот эффект, открытый итальянским ученым. Электрический разряд в области сердца может вернуть человека к жизни. В целом список используемых электрических воздействий на человеческий организм достаточно велик, и любой кабинет физиотерапии дает наглядное тому подтверждение.

В начале 19 в. была изобретена электрическая батарея (т. е. гальванический элемент). Между серебряными и медными монетами проложили ткань, пропитанную раствором соли – это был источник постоянного тока, действующий достаточно долго (в отличие от конденсатора, батарея разряжалась медленно, а не мгновенно). К началу 19 в. было накоплено много знаний об электричестве, но до создания теории электричества было еще далеко.

В 1820 г. была установлена связь между электричеством и магнетизмом. Датский физик Кристиан Эрстед , работая с электричеством и магнетизмом, заметил, что в момент протекания тока через проводник стрелка компаса отклоняется. Так была установлена связь между электрическим током и магнитным полем. Это открытие не только дало новое знание о свойствах природы, но и предоставило возможность измерять электричество с помощью отклоняющейся магнитной стрелки. До этого физики проверяли степень заряженности «на глаз» - по реакции руки, получившей электрический разряд (болезненное и опасное занятие). Теперь стали возможными количественные исследования электричества, а следовательно стало возможно вывести математические закономерности и создать общую теорию.

Далее начался период многочисленных открытий (электромагнит и др. ), которые были объединены в единую теорию гениальным ученым-самоучкой Майклом Фарадеем (был практически единственным физиком, не знающим математики). Он ввел в физику новые представления об электрическом и магнитном полях. На основе экспериментов и теоретических разработок Фарадея были созданы такие неотъемлемые устройства нашей жизни, как электромотор, генератор электрического тока и трансформатор. В своих работах Фарадей не использовал математических формул, что создавало определенные трудности для дальнейшего развития теории электричества.

Максвелл Джеймс Клерк под влиянием трудов Фарадея разработал теорию электромагнитного поля – перевел труды Фарадея на язык математики (вывел 12 уравнений). Основные положения теории (изложена в работе «Динамическая теория электромагнитного поля» вышедшей в 1864 г. ): Электромагнитное поле реально и существует независимо от того, имеются или нет проводники и магнитные полюса, обнаруживающие его. Изменение электрического поля ведет к появлению магнитного поля и наоборот. Передача энергии происходит с конечной скоростью, равной скорости света → следовательно свет – это электромагнитные волны. «Тартановая лента» — первая в мире цветная цветная фотография 17 мая 1861 года

Герц, Генрих Рудольф (22 февраля 1857 -1 января 1894 (36 лет)) свел 12 уравнений Максвелла к 4 -м уравнениям электродинамики, которые описывали электромагнитные явления в любой среде.

Схема радисвязи передачи — приема Г. Маркони Электрическая схема канала радиосвязи О. Лоджа Принципиальная схема радиотелеграфа Эдисона

Если разобраться в истории вопроса, то выяснится, что, как такового, «изобретения» радио, по сути, не было. Не было внезапного озарения, криков «Эврика!» или вещих снов, как в случае с Таблицей Менделеева. Была долгая и кропотливая работа множества людей на пути к изобретению. Сегодня такую работу, пожалуй, назвали бы группой по разработке стандартов, наподобие известного Института инженеров в области электросвязи — IEEE. Только работа эта была растянута во времени лет на восемьдесят. И помимо «чистых практиков» , Попова и Маркони, стоит вспомнить еще и других ученых, работы которых, собственно, и позволили создать радио. Это прежде всего Майкл Фарадей, Джеймс Клерк Максвелл и Генрих Рудольф Герц. Основоположником учения об электромагнитном поле стал английский физик Майкл Фарадей — именно Дж. К. Максвелл он в 1831 году открыл электромагнитную индукцию. Это открытие и легло в основу развития электротехники, в том числе и беспроводной электросвязи. А уже в 1832 году Фарадей пришел к выводу о существовании электромагнитных волн. Но сделал он это, основываясь скорее на интуиции, чем на результатах опытов. Наверное, потому до конца жизни он не решился заявить о своей гениальной гипотезе ученому сообществу, а лишь изложил ее в письме, сдав его в запечатанном конверте в архив Лондонского Королевского общества. Максвелл, подхватив эстафету, развил идеи Фарадея и придал им форму последовательную математической теории электромагнитного поля. Из ее уравнений вытекало существование колебаний поля, которые способны перемещаться в пространстве. Но всякая теория нуждается в экспериментальном подтверждении, и нужен был гений, способный взяться за эту работу.

Слой Хевисайда – нижний электропроводный слой ионосферы. Частоты Шумана: 7, 8 Гц; 12 Гц; , 16 Гц; 24 Гц. Данные частоты соответствуют частотам или ритмам мозга человека.

ЧАКРО-КАНАЛЬНАЯ СИСТЕМА. Организация энергоинформацион ных потоков в системе человек. Пространственно- временные структуры «Платоновы тела» - чакры.

Современные модели человека Энергоинформационные модели: В. В. ЯРЦЕВА , А. БУГАЕВА, Л. Г. ПУЧКО, спинторсионные модели (военно-медицинская академия), витальная модель В. ВОЛЧЕНКО, Холистические модели, Чакровоканальная модель, Модель У-СИН.

Психофизиолог, доктор биологических наук, профессор, заведующий лабораторией нейрофизиологии и нейрокомпьютерных интерфейсов (ННКИ) биологического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова, Александр Яковлевич Каплан

ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ КАРТИНА МИРА • СФОРМИРОВАЛАСЬ НА ОСНОВЕ: • В рамках этой парадигмы сложилась • начал электромагнетизма М. Фарадея полевая, континуальная (непрерывная) (1791 -1867 гг. ), модель реальности. • теории электромагнитного поля Д. Максвелла (1831 -1879 гг. ), • электронной теории Лоренца (1853 - • МАТЕРИЯ - единое непрерывное 1828 гг. ), поле с точечными силовыми центрами • постулатов теории относительности - электрическими зарядами и А. Эйнштейна (1879 -1955 гг. ). волновыми движениями в нем. • ПРОСТРАНСТВО И ВРЕМЯ • ДВИЖЕНИЕ - распространение связаны с процессами, колебаний в поле, которые происходящими в поле, т. е. описываются законами они несамостоятельны и электродинамики. Принцип зависимы от материи. близкодействия - • Это получило название взаимодействие любого реляционной характера передается полем от (относительной) концепции точки к точке непрерывно и с пространства и времени. конечной скоростью.

Основные черты ЭМКМ: • Материя состоит из электрически заряженных частиц вещества (атомы, молекулы – они непроницаемы), которые взаимодействуют друг с другом посредством электро-магнитного поля (проницаемо) (полевая, континуальная (непрерывная) модель реальности). • Движение – распространение колебаний в поле; описывается законами электродинамики. • Тела взаимодействуют по принципу близкодействия – взаимодействие передается полем от точки к точке непрерывно и с конечной скоростью. • Пространство и время относительны – они несамостоятельны и зависимы от материи, т. к. они связаны с процессами, происходящими в поле (поле – абсолютно непрерывная материя → пустого пространства просто нет). • Представление о человеке – не изменилось. Появление человека – это только каприз природы.

Новая картина мира объяснила большой круг явлений, непонятных с точки зрения МКМ; глубже показала материальное единство мира , т. к. электричество и магнетизм объяснялись на основе одних и тех же законов. Однако с конца 19 в. обнаруживалось все больше противоречий, которые не могла объяснить и ЭМКМ – это открытия, опровергающие представление об атомах как о неделимых частицах: • открытие электрона (Томсон, 1895); • открытие ядра (Резерфорд); • открытие радиоактивности – способности атомов одних элементов превращаться в атомы других элементов (Беккерель).

Открытие электрона (Томсон, 1895)

Открытие ядра (Резерфорд)

Сэр Эрне ст Ре зерфорд (англ. Ernest Rutherford; 30 августа 1871, Спринг Грув, Новая Зеландия — 19 октября 1937, Кембридж) — британский физик новозеландского происхождения. Известен как «отец» ядерной физики. Резерфорд написал и опубликовал три тома работ. Все они носят экспериментальный характер. 1904 год — «Радиоактивность» . 1905 год — «Радиоактивные превращения» . 1930 год — «Излучения радиоактивных веществ» (в соавторстве с Дж. Чедвиком и Ч. Эллисом). 12 учеников Резерфорда стали лауреатами Нобелевской премии по физике и химии. Один из наиболее талантливых учеников Генри Мозли, экспериментально показавший физический смысл Периодического закона, погиб в 1915 году на Галлиполи в ходе Дарданелльской операции. В Монреале. Резерфорд работал с Ф. Содди, О. Ханом; в Манчестере — с Г. Гейгером (в частности, помог тому разработать счётчик для автоматического подсчётачисла ионизирующих частиц), в Кембридже — с Н. Бором, П. Капицей и многими другими знаменитыми в будущем учёными.

способности атомов одних элементов превращаться в атомы других элементов

Лучи Беккереля Возможно, об Антуане Беккереле осталась бы лишь память как о весьма квалифицированном и добросовестном экспериментаторе, но не более, если бы не то, что произошло 1 марта в его лаборатории. Тогда он исследовал люминесценцию солей урана, и, закончив работу, завернул образец — узорчатую металлическую пластинку, покрытую урановой солью — в черную, плотную, непрозрачную бумагу и, положив ее на коробку с фотопластинками, поместил все это в плотно закрывающийся ящик стола. Вынув позже коробку с фотопластинками, он, скорее всего, лишь по привычке добросовестно все проверять, проявил их и был озадачен, обнаружив, что они по какой-то причине оказались засвеченными — на фотопластинке проявилось изображение узорчатой металлической пластинки. Но почему? Попасть на пластинки свет заведомо не мог, значит, понял Беккерель, действие было вызвано какими-то другими лучами. О том, что существуют невидимые для глаза, но вызывающие почернение фотопластинки лучи, физики уже знали. За полгода до этого совершилось сенсационное открытие Рентгена. Рентгеновские лучи стали выдающимся событием в физике. Может быть и по этой причине доклад Беккереля 2 марта 1896 в Парижской АН был встречен с большим интересом. 12 мая он рассказал о сделанном им открытии перед более широкой аудиторией, в Музее естественной истории, а затем, в августе 1900 и на Международном физическом конгрессе, который собрался в Париже, чтобы обсудить основные итоги физики 19 века. К тому времени Беккерель уже успел понять, что излучение не является ни люминесценцией, ни чем-либо другим, уже знакомым физикам. Оно не менялось ни при физических (нагревание, давление и т. д. ), ни при химических воздействиях, заметить уменьшение его интенсивности не удавалось и, казалось, его энергия черпается из неиссякаемого источника.

Уже было установлено, что неведомые лучи не только вызывают почернение фотопластинок, но и производят разнообразные другие действия (включая биологические: на теле самого Беккереля от находившегося в его кармане препарата образовались долго не заживавшие язвы; с тех пор препараты стали помещаться в свинцовые коробочки). Открытие Рентгена, а затем и Беккереля породило нечто подобное «лучевой эпидемии» . Возможно, из множества заявок на открытие такого рода больше других привлекли внимание физиков выступления профессора Блондо из Нанси, который не только «видел» некие новые лучи, но даже сумел провести их спектральный анализ. Правда, другие исследователи (в числе которых, заметим, оказался и Жан Беккерель) не смогли подтвердить этих сообщений, и вскоре, благодаря вмешательству блестящего американского экспериментатора Роберта Вуда, все закончилось скандальным разоблачением. Финал был, увы, трагичен: Блондо, который, скорее всего, был жертвой самовнушения, не перенеся удара, обрушившегося на него после шумного успеха (Парижская АН успела даже наградить его золотой медалью и премией в 20 тыс. франков), сошел с ума и вскоре умер.

В числе тех, кто всерьез заинтересовался открытием Беккереля, был и ряд выдающихся ученых, в том числе Анри Пуанкаре, Д. И. Менделеев, специально приехавший в Париж, чтобы познакомиться с работами автором этого открытия и, что нужно подчеркнуть особо, супруги Пьер и Мария Кюри. Деятельный интерес последних привел к новым важным результатам. Было установлено, что, кроме урана, радиоактивность (сам этот термин был введен Марией Кюри) присуща — хотя и в разной степени — и ряду других химических элементов. Начались интенсивные исследования физической природы лучей Беккереля, был обнаружен (столь важный для дальнейшего!) эффект энерговыделения при радиоактивных распадах, открыта наведенная радиоактивность и т. д.

Пьер Кюри Ирен Жолио-Кюри Мария Склодовская- Кюри Фредерик и Ирен в 1940 -х