Сущность электрического тока

изм. от 22.10.2013 г - ( )
<<< начало

Сейчас мы переходим к рассмотрению аккумулирования незаряженных электронов (электрического тока). Базовое требование для аккумулирования – подходящий контейнер. Любой проводник в некоторой степени является контейнером. Давайте рассмотрим изолированный проводник с поперечным сечением, равным единице, - провод. Проводник имеет длину n единиц, что означает, что он растягивается на n единиц в пространстве продолжений, пространстве, представленном в системе отсчета. Каждая из единиц системы отсчета – это положение, в котором может существовать единица реального пространства (то есть, пространственного компонента движения). При отсутствии внешне приложенного электрического напряжения провод содержит определенную концентрацию незаряженных электронов (то есть единиц пространства), величина которой зависит от состава материала проводника. Если провод подсоединяется к источнику тока и прикладывается очень маленькое напряжение, в него течет бОльшее количество незаряженных электронов, и течет до тех пор, пока не окажутся занятыми все единицы пространственной системы отсчета, составляющие длину провода. Если напряжение не увеличивается, поток вовнутрь прекращается.

Если провод полностью занят, совокупность электронов можно сравнить с совокупностью атомов материи в одном из уплотненных состояний. В таких состояниях все единицы пространства продолжений в пределах совокупности заняты, и дальнейшая пространственная мощность не доступна. Но если прикладывается давление, либо внутренне давление, либо внешнее давление, межатомные движения переходят в регион времени. Дополнение пространственного эквивалента времени позволяет большему числу атомов входить в ту же часть пространства продолжений, представленную в системе отсчета, увеличивая плотность материи (число единиц массы на единицу объема пространства продолжений) выше обычной величины равновесия.

Способность физических феноменов входить в регион времени, когда дальнейшее расширение в пространстве невозможно, является общим свойством вселенной, вытекающим из обратной связи между пространством и временем. Однако степень его применения сводится к тем ситуациям, в которых пространственный ответ на приложенную силу невозможен. В только что обсужденном примере - сжатие твердой материи - препятствием к дальнейшему движению вовнутрь в пространстве становится ограничение дискретной единицы на дальнейшее деление. В широком разнообразии астрономических явлений, которые рассматриваются в томе 3, препятствием является предел на одномерную пространственную скорость (скорость света). В процессе хранения электрического тока препятствием становится фиксированное отношение между единицей реального пространства и единицей пространства продолжений. N-единичная часть пространства продолжений, представленная в системе отсчета, может содержать n единиц реального пространства и не более того. Если напряжение прикладывается для того, чтобы втиснуть дополнительные электроны в полностью занятую часть провода, избыточные электроны выталкиваются в регион времени, где занимают положения в пространственном эквиваленте времени. Проникновение в регион времени может достигаться только применением силы, поскольку концентрация электронов в регионе времени уже пребывает на уровне равновесия. Если напряжение уменьшается или исчезает, восстанавливающая сила, стремящаяся вернуть концентрацию электронов назад в равновесие, переворачивает поток, и избыточные электроны возвращаются в провод. Применение положительного* напряжения удаляет электроны из провода и из эквивалентного пространства.

Как описано в томе 1, регион времени выше единицы пространства двумерен. Следовательно, концентрация избыточных электронов и действующее напряжение уменьшаются прямо пропорционально расстоянию от провода со скоростью, определяемой основными физическими коэффициентами и измерениями провода (или другого проводника), достигая нуля на конкретном расстоянии.

Способность проводящего провода принимать дополнительные электроды, подвергаясь действию напряжения, делает его контейнером, в котором при необходимости могут аккумулироваться и из которого могут извлекаться незаряженные электроны (единицы электрического тока). В электрической практике такое аккумулирование имеет ряд применений, но оно очень неудобно для общего использования. Более эффективное аккумулирование возможно с помощью прибора, содержащего необходимые компоненты в более компактной форме. В этом приборе, конденсаторе, имеются две пластины, каждая площадью s², они находятся на расстоянии s’’ друг от друга. Каждая пластина эквивалентна проводникам с площадью поперечного сечения s². Таким образом, аккумулирующая мощность конденсатора при данном напряжении прямо пропорциональна площади пластины и обратно пропорциональна расстоянию между пластинами. Аккумулирующая мощность называется емкостью, символ С. Поскольку она обладает измерениями пространства (s²/s ’ = s), ее можно вычислить непосредственно из геометрических измерений проводника. В качестве единицы измерения использовался сантиметр, хотя в современной практике используется специальная единица – фарад.

Если конденсатор соединен с источником тока, действующее напряжение, сила (t/s²), вталкивает незаряженные электроны, составляющие электрический ток, в конденсатор до тех пор, пока не достигается концентрация, соответствующая напряжению. Пространственно-временные размерности результата - t/s² x s = t/s. Это обратная скорость или энергия. На основании определения заряда, данного ранее, это не заряд, но поскольку электрический заряд обладает размерностями энергии, t/s, аккумулированное количество эквивалентно заряду. Чтобы свести к минимуму отклонения от ныне принятой терминологии, мы можем называть его зарядом конденсатора. Величина аккумулирования может выражаться уравнением Q = CU, где Q – это заряд конденсатора, а U – разность потенциалов между пластинами конденсатора.

К сожалению, прояснение электрических и магнитных ситуаций не распространилось на самые фундаментальные проблемы, включая многие, введенные в электрическую теорию неспособностью осознать существование незаряженных электронов и соответствующей неспособностью осознавать разницу между количеством электричества и электрическим зарядом. Как мы видели, единица количества электричества – это единица пространства (s). Мы нашли, что единица электрического заряда – это единица энергии (t/s). В нынешней практике обе величины выражаются одной и той же единицей измерения, электростатической единицей в системе сгс или кулонами в системе СИ.

Возвращаясь к вопросу о величинах, входящих в емкость: вольт, единица силы, обладает пространственно-временными размерностями t/s². Поскольку емкость обладает размерностями пространства s, кулон, как результат вольт и фарад, обладает размерностями t/s² x s = t/s. Но как показатель джоули/вольты, кулон обладает размерностями t/s x s²/t = s. Следовательно, кулон, входящий в определение фарада, - это не тот же самый кулон, который входит в определение вольта. В наших целях мы вынуждены пересмотреть эти определения и сказать, что фарад – это один кулон (t/s) на вольт, а вольт – это один джоуль на кулон (s).

При рассмотрении электростатических феноменов преобладает путаница между количеством (s) и зарядом (t/s). В большинстве случаев это не происходит в результате любых числовых ошибок, потому что вычисления имеют дело лишь с электронами, каждый из которых составляет единицу количества электричества и способен принимать одну единицу заряда. Поэтому определение числа электронов как числа единиц заряда вместо числа единиц количества не меняет числовой результат. Однако такая подмена играет роль камня преткновения на пути понимания, что происходит на самом деле, и многие отношения, установленные в учебниках, неверны.

Например, учебники говорят, что E = Q/s². Е, напряженность электрического поля, - это сила на единицу расстояния и обладает пространственно-временными размерностями t/ s² x 1/s = t/ s³. Пространственно-временные размерности Q/s² - это t/s x 1/s² = t/s³. Следовательно, с точки зрения размерности уравнение корректно. Оно говорит то, чего и следовало ожидать, - величина поля определяется величиной заряда. С другой стороны, тот же учебник предлагает уравнение, выражающее силу, оказываемую на заряд со стороны поля, в виде F = QE. Пространственно-временные размерности этого уравнения - t/s² = t/s x t/s³ . Такое уравнение неверно. Чтобы прийти к балансированию размерностей, величина, обозначенная Q в этом уравнении, должна обладать размерностями пространства, тогда в пространственно-временной форме уравнение обретает вид t/s² = s x t/s³. Тогда термин Q – это на самом деле q (количество), а не Q (заряд), а отношение представляет собой F = qE.

Ошибка, возникающая за счет использования Q вместо q, входит во многие соотношения, связанные с емкостью, и внесла значимую путаницу в теорию этих процессов. Поскольку мы определили аккумулированную энергию или заряд конденсатора как размерно эквивалентный заряду Q, уравнение емкости в привычной форме Q = CU сводится к уравнению t/s = s x t/s², согласованному размерно. Традиционная форма уравнения энергии (или работы, символ W) W = QU отражает определение вольта как один джоуль на кулон. В данном уравнении, если CU заменяется на Q, что представляется оправданным отношением Q = CU, результат будет W = CU². Это уравнение размерно не правомочно, но его и его производные можно найти в научной литературе.

Когда при существующем напряжении достигается полная емкость конденсатора, противоположные силы приходят к равновесию, и течение электронов в конденсатор прекращается. Теоретикам было трудно объяснить, что происходит, когда конденсатор заполняется или разряжается. Максвелл считал концепцию “тока смещения” существенной для завершения математической обработки магнетизма, но он не относился к нему как к реальному току. Он говорит: “cмещение не равнозначно току, а является началом тока”. Он описывает смещение как “вид эластичной податливости действию силы”. Современные теоретики находят это объяснение неприемлемым, поскольку отказались от эфира, который был в моде во времена Максвелла, и, следовательно, нет ничего, что могло бы “поддаваться”, если пластины конденсатора разделены вакуумом. Нынешняя тенденция рассматривает смещение как некий вид модификации электромагнитного поля, но природа гипотетической модификации неясна, чего и следовало ожидать в свете отсутствия любого ясного понимания природы самого поля.

Наш анализ показывает следующее. На самом деле электроны втекают в пространственный эквивалент интервала времени между пластинами конденсатора. Эти электроны не заряжены и не наблюдаются в том, что называется вакуумом. Помимо того, что он является лишь переносчиком, ток смещения эквивалентен любому другому электрическому току.

Дополнительные единицы пространства (электроны), вытолкнутые во временной (эквивалентный пространству) интервал между пластинами, увеличивают общее пространство. Это можно продемонстрировать экспериментально, если поместить между пластинами диэлектрическую жидкость, поскольку увеличение количества пространства уменьшает внутреннее давление (силу на единицу площади) за счет веса жидкости. С этой целью мы можем рассмотреть систему, в которой две параллельные пластины частично погружены в контейнер с маслом, и собранную так, что три части, на которые контейнер делится пластинами, открыты друг другу лишь на дне контейнера. Если мы подсоединим пластины к батарее с действующим напряжением, в секции между пластинами уровень жидкости поднимается. Из предшествующего объяснения, очевидно, что разность потенциалов уменьшила давление в масле. Причем уровень масла поднимается до той отметки, где вес масла над свободной поверхностью уравновешивается отрицательным приращением за счет разности потенциалов. (в природе этот эффект проявлен в виде изменения осмотического давления за счет ионов солей; прим. alexfl)

Вследствие того, что принятая теория требует, чтобы “ток смещения” вел себя как электрический ток, не будучи таковым, традиционная наука испытывала трудности в допущении, что такое смещение на самом деле. Это существенный элемент формулировок Максвелла, но нынешние авторы считают его ненужным.

Диэлектрическая проницаемость важна лишь в связи с непроводящими веществами или диэлектриками. Если между пластинами конденсатора поместить такое вещество, емкость возрастает. Вращательные движения всех непроводников содержат движение с пространственным смещением. Именно присутствие пространственных компонентов блокирует поступательное движение незаряженных электронов во временном компоненте атомной структуры и делает вещество-диэлектрик непроводником. Тем не менее, как и вся другая обычная материя, диэлектрики – это в основном временные структуры; то есть, их итоговое общее смещение происходит во времени. Это время прибавляется к времени системы отсчета и увеличивает емкость. Из объяснения происхождения увеличения, очевидно, что величина приращения будет меняться вследствие разницы физической природы диэлектриков, потому что разные вещества содержат разные величины приращения скорости во времени, организованные в разные геометрические паттерны. Отношение емкости данного диэлектрического вещества между пластинами к емкости в вакууме называется относительной диэлектрической проницаемостью или диэлектрической константой вещества.

Диэлектрические константы большинства обычных диэлектрических веществ (диэлектриков класса А, как они называются) демонстрируют небольшое изменение при низких частотах при обычных условиях. Это указывает на то, что диэлектрическая проницаемость – это неотъемлемое свойство вещества, следствие его состава и структуры, а не связи с окружающей средой.

Традиционные теории диэлектрических феноменов основываются на допущении, что эти феномены обладают электростатической природой. Однако следует понять, что теории, зависящие от существования электрических зарядов в электрически нейтральных материалах, не могут быть ни чем иным кроме гипотез. Более того, традиционная наука не имеет исчерпывающей электростатической теории диэлектриков.

Как отмечалось ранее, заряженные электроны подвергаются действию тех же сил, что и их незаряженные партнеры, и сил, относящихся непосредственно к зарядам. Тогда, теоретически, было бы возможно приложить напряжение и аккумулировать заряженные электроны в конденсаторах так же, как и незаряженные электроны (электрический ток). Однако на практике аккумулирование заряженных электронов выполняется абсолютно другим способом. Широко известен электростатический прибор – генератор Ван де Графа. В генераторе заряженные электроны создаются и впрыскиваются в движущуюся ленту изоляционного материала. Лента несет их в хранилище в виде большой полой металлической сферы. Электроны переходят из ленты в сферу, постепенно наращивая потенциал, способный достигать уровня нескольких миллионов вольт.

В предыдущих работах мы обнаружили, что электроны, составляющие ток, движутся из областей более высокого напряжения (большей концентрации или более высокой скорости электронов) в области более низкого напряжения. В генераторе Ван де Графа электроны очень низкого электростатического потенциала на ленте входят в контейнер, потенциал в котором может пребывать в области миллиона вольт. Очевидно, мы имеем дело с двумя разными вещами, обладающими размерностями силы и привычно измеряемыми в вольтах, но физически разными в некоторых важных отношениях.

Сейчас, должно стать очевидным, почему на предшествующих страницах термин “потенциал” не использовался в связи с емкостью конденсатора или другими феноменами электрического тока. Свойство электрического тока, которое мы называем “напряжением”, - это механическая сила тока, сила, которая работает так же, как и сила, отвечающая за давление, оказываемое газом. С другой стороны, электростатический потенциал – это радиальная сила зарядов, которая быстро уменьшается с расстоянием. Потенциал заряженного электрона (в вольтах) во многом похож на вложение поступательного движения электрона в напряжение. Из этого следует: даже если потенциал пребывает в области миллиона вольт, концентрация в накопительной сфере и соответствующее напряжение могут быть низкими. В данном случае, небольшого увеличения напряжения в электроде на конце ленты достаточно для выталкивания заряженных электронов в накопительную сферу, невзирая на высокий электростатический потенциал.

Многие современные исследователи осознают, что не могут рассматривать электрические токи лишь посредством одних электростатических сил. Например, Даффин говорит: “Для создания постоянного потока должны быть, по крайней мере, в виде части цепи, не электростатические силы, действующие на носителей заряда”. Признание, что эти силы действуют на “носителей заряда”, электроны, а не на заряды, особенно значимо, поскольку означает, что ни силы, ни объекты, на которые они действуют, не являются электростатическими. Даффин определяет не электростатические силы как выведенные “из электромагнитной индукции” или как “неоднородности, такие как границы между разными материалами или температурными градиентами”.

Поскольку электрические токи, доступные исследователям и общественности, создаются либо электромагнитной индукцией, либо процессами второй не электростатической категории, упомянутой Даффином (батареи и так далее), не электростатические силы, которые, как принято, должны существовать, адекватны, чтобы рассматриваться в феноменах тока в целом. Нет необходимости вводить гипотетический электростатический заряд и силу. Мы уже видели, что заряд не входит в математику потока тока и процессы аккумулирования. Сейчас мы находим, что им нет места и в количественном объяснении потока тока.

Добавление физического и математического свидетельства к свидетельству, обсужденному раньше, убедительно подтверждает, что математическая структура теории, имеющая дело с аккумулированием электрического тока, не является представлением физической реальности. Это не единичный случай. Условия, при которых выполняется научное исследование, направляли научное исследование в математические каналы, и полученные результаты являются полностью математическими. Как выразился Ричард Фейнман:

“Каждый из наших законов является чисто математическим утверждением в форме довольно сложной и малопонятной математики”.

Развитие математической структуры теории – выдающееся достижение, оно имело очень важные, даже впечатляющие практические результаты. Однако успехи стимулировали тенденцию забывать, что математика – это не физика. Она – полезный, возможно необходимый, инструмент для физика, но физические явления подвергаются множественным ограничениям, неприложимым к математике, используемой для представления этих явлений, и, следовательно, не осознаются, пока не определяются физически. Например, математическое представление пространства может быть “искривленным” или модифицированным каким-то другим способом, но это никоим образом не убеждает нас, что физическое пространство может быть модифицировано именно так. Вопрос может разрешаться только посредством чисто физического исследования, которое находит, что подобная модификация пространства продолжений невозможна.

Электрические заряды не ограничиваются электронами. Единицы вибрации вращения, составляющие электрический заряд, можно вставить и в любую другую комбинацию вращения, включая атомы и другие субатомные частицы. Процесс создания таких зарядов известен как ионизация, а электрически заряженные атомы или молекулы называются ионами. Подобно электронам, атомы или молекулы могут заряжаться или ионизироваться посредством любых агентов, включая излучение, тепловое движение, другой физический контакт и так далее. По существу, процесс ионизации – это просто передача энергии, и любой вид энергии будет служить цели, если передается в нужное место и в нужной концентрации.

Как указывалось выше, один из источников, из которого можно вывести энергию ионизации, - тепловая энергия самой ионизированной материи. Как мы уже знаем, тепловое движение всегда направлено наружу. Следовательно, оно соединяется с ионизацией в оппозиции к базовым вращательным движениям вовнутрь атомов, и до некоторой степени чередуется с ионизацией. Количество энергии, требующееся для ионизации материи, варьируется в зависимости от структуры атома и существующего уровня ионизации. Поэтому, каждый элемент обладает рядами уровней ионизации, соответствующих последовательным единицам вибрации вращения. Когда концентрация тепловой энергии (температура) совокупности достигает такого уровня, влияния, которым подвергаются атомы, обладают достаточной энергией, чтобы вынуждать линейное тепловое движение преобразовываться в вибрацию вращения, ионизируя некоторые атомы. Дальнейшее повышение температуры создает ионизацию дополнительных атомов совокупности и дополнительную ионизацию (больше зарядов на те же атомы) ранее ионизированной материи.

Тепловая ионизация имеет лишь небольшую важность в земном окружении, но при высоких температурах, превалирующих на Солнце и других звездах, температурно ионизированные атомы, включая положительно* заряженные атомы элементов, многочисленны. По существу, при таких температурах, условия ионизации обычны, и в каждом из расположений звезд имеется общий уровень ионизации, определенный температурой. На поверхности Земли уровень электрической ионизации равен нулю, и за исключением некоторых особых случаев среди субатомных частиц, любой атом или частица, обретающие заряд, будучи в газообразном состоянии, пребывают в неустойчивом положении. Это убирает заряд при первой же возможности. В другом месте, где превалирующие температуры соответствуют уровню ионизации двух единиц, самым устойчивым положением является двойное ионизированное состояние. И любые атомы выше или ниже этой степени ионизации стремятся убирать или обретать заряды в степени, необходимой для достижения устойчивого уровня.

Поскольку вибрация вращения, которую мы знаем как ионизацию, - это в основном движение, противоположное вращательному движению атома, ионизация не может превышать итоговое действующее положительное* смещение (атомный номер). В регионе, где уровень ионизации очень высок, более тяжелые элементы обладают значительно большим содержанием положительного* смещения в форме ионизации при данной температуре, чем элементы с более низкой массой. Это положение оказывает важное влияние на цикл жизни элементов, его мы будем обсуждать позже.

В ядерной теории атомной структуры, ныне принятой физиками, “ядра” атомов окружены числом электронов, равным атомному номеру элемента. Ионизация рассматривается как процесс отделения электронов от атома. На этом основании максимальная степень ионизации достигается тогда, когда удалены все электроны и остается только ядро. Это правдоподобная гипотеза. И на первый взгляд, ее правдоподобие говорило бы в пользу ядерной теории. Однако следует осознать, что любая надежная теория атомной структуры имела бы то же объяснение ионизации, отличаясь лишь языком выражения. Такая теория должна определять сущности, которые прибавляются или убираются из атома при увеличении атомного номера. Тогда последовательное прибавление или удаление этих сущностей объясняет ионизацию. В ядерной теории, рассматривающей атом как набор частиц, такими сущностями являются электроны. В теории вселенной движения, считающей атом комбинацией движений, электроны являются единицами вращательного движения. Любой другой сформулированной теории потребовалось бы определить сущность, которая могла бы прибавляться или убираться единица за единицей. То есть, процесс ионизации согласовывался бы с любой теорией. Следовательно, он ничего не подтверждает.

В земных условиях каждый уровень ионизации каждого элемента обладает конкретным потенциалом ионизации, представляющим количество энергии, требующееся для достижения ионизации. Сейчас допускается, что эти величины являются фиксированными естественными отношениями и постоянны для всех условий. Теоретический статус данного допущения в контексте теории Обратной Системы еще не прояснен. Оно может быть правомочным для газообразного состояния. Однако измеренные уровни ионизации очевидно не применимы к ионизации в состоянии конденсированного газа - в состоянии, при котором молекулы газа находятся на одинаковом расстоянии (равном единице) друг от друга. Физические отношения в таком состоянии очень отличаются от состояний в обычном газе, включая переворот всех скалярных направлений. Таким образом, сейчас все, что мы можем сказать о потенциале ионизации в этом состоянии, - каждый последующий уровень ионизации должен включать увеличение энергии. Как говорится в томе 3, материя большинства наблюдаемых звезд пребывает в состоянии конденсированного газа.

Связь между температурой и степенью ионизации позволяет пользоваться ионизацией, которую спектроскопически можно наблюдать как измерение температуры поверхности звезд. Например, гелий при температуре ниже 12.000^oК не ионизируется. При температуре около 35.000^oК он пребывает в форме гелия II (единично ионизированный). При еще более высоких температурах он дважды ионизируется (гелий III). Другие элементы обладают похожими паттернами ионизации. Следовательно, смесь ионов, наблюдаемая в спектре звезды, указывает на область температуры на поверхности звезды. Сообщается, что звезды класса О, пребывающие в области вплоть до 80.000^oК, содержат N II, O II, C II и Si III, а также ионы гелия и водорода.

Однако следует понять, что связь между ионизацией и температурой прочно поддерживается лишь тогда, когда ионизация создается температурой. В астрономической литературе имеются ссылки на “температуры ионизации”, но это просто температурные эквиваленты уровней ионизации. Пока ионизация создается температурой, они не указывают на реальную температуру. Уровень ионизации – это отражение силы ионизирующего фактора, каким бы он ни был. Если этот фактор – тепловая энергия, тогда ионизация – это измерение температуры. Но если ионизирующий фактор – излучение, уровень ионизации – это измерение силы излучения, а не температуры.

В томе 3 мы можем столкнуться с неким видом непонимания, когда речь заходит о связи между температурой и созданием рентгеновских лучей. Когда рентгеновские лучи создаются термально, между испусканием x-лучей и температурой имеется реальная связь. Но здесь, вновь, если x-лучи создаются каким-то другим фактором, это свидетельствует о связи между испусканием x-лучей и силой другого фактора, она не зависит от температуры. Важность этого положения в том, что испускание x-лучей сейчас рассматривается как указание на высокую температуру в случаях, когда процесс создания x-лучей неизвестен; даже в случаях, когда условия таковы, что температура для теплового создания x-лучей невозможна. Температуры в миллионы градусов выведены из наблюдений x-лучей в местах, где реальный температурный уровень не может быть больше, чем несколько градусов выше абсолютного нуля.

“Температура” без определяющего прилагательного – это особо определяющая концепция, и именно такое определение температуры входит в разные температурные связи. Использование других видов “температуры” абсолютно правомочно, если они надлежащим образом определены подходящим прилагательным, как в выражении “температура ионизации”. Например, при описании магнетизма, мы встретим альтернативный вид температуры – “магнитную температуру”. Следует осознать, что эти “температуры” обладают своими наборами свойств. К ним не относятся тепловые отношения. Например, общий закон газа относится лишь к температуре в обычном (тепловом) смысле. Он выражается как PV = RT, где P – это давление, V – объем, Т – температура, а R – газовая константа. Из этого закона очевидно, что высокая температура может быть получена в данном объеме газа лишь при высоком давлении. В межзвездном и межгалактическом пространстве давление, действующее на крайне разреженную среду, около нуля. Из общего уравнения газа видно, что температура должна быть на соответственно низком уровне. Температуры в миллионы градусов в регионах, о которых сообщается, абсолютно нереалистичны, если означают “температуру” в термальном смысле.

Путаница, существующая в этой сфере, возникает за счет неспособности четко различать разницу между двумя видами векторного движения, в которых участвуют частицы газа. Составляющие частицы участвуют в поступательном движении газообразных совокупностей в целом. Обычно понимается, что это не тепловое движение; то есть, быстродвижущаяся совокупность может быть относительно холодной. Атом или частица, независимо движущиеся в пространстве, рассматриваются точно так же. Их свободное поступательное движение не имеет теплового значения. Тепловое движение – результат сдерживания распространения. Это направленно распределенное случайное движение, возникающее в результате ограничения движения в объеме в определенных пределах. Давление – это измерение сдерживания распространения. Следовательно, температура, мера теплового движения, - это функция давления, что указывалось в законах газа. Высокой температуры можно достичь лишь при высоком давлении. Если часть или весь газ в совокупности удаляется из ограничения распространения, его составляющие движутся наружу не направленно, и тепловое движение превращается в линейное поступательное движение. Температуры и давления соответственно уменьшаются.

Картина природы электрических зарядов и ионизации, которую мы вывели из постулатов теории вселенной движения, очень отличается от ныне принятого объяснения этих феноменов, страдающего избытком гипотез, сформулированных в начале исследования электричества на основе ограниченной доступной эмпирической информации. Первые исследователи в этой области отождествили отрицательные* заряды с электронами, а положительные* заряды с атомами материи. Потом обнаружили, что атомы определенных элементов подвергаются спонтанному распаду, при котором наряду с другими продуктами испускаются электроны. На основании эмпирических открытий научное сообщество приспособило ранее упомянутую гипотезу, в которой положительные* заряды приписываются атомным “ядрам”, а отрицательные* заряды – электронам. Затем положительные* и отрицательные* ионизации приписывались соответственно недостатку или избытку электронов.

Одной из нарушающих характеристик этого объяснения было большое несоответствие в размерах единиц двух сущностей, определенных как носители зарядов. Роли, играемые положительными* и отрицательными* зарядами в теории, были, по сути, обратными по природе. Допускалось, что носитель положительного* заряда протон обладает массой почти в две тысячи раз больше массы отрицательно* заряженной частицы – электрона. Поэтому, когда был обнаружен положительный* аналог электрона - позитрон, физики вздохнули с облегчением. Однако они не осознали, что открытие, восстанавливающее симметрию, которую следовало ожидать в природе, разрушило основы ортодоксальной теории. Сейчас очевидно, что положительный* заряд – это такая же реальность, что и отрицательный* заряд, а не просто нехватка электронов, как утверждает теория.

Хотя открытие позитрона решило одну из проблем симметрии, оно создало другую проблему, еще более трудную. Ввиду того, что электрон и позитрон пребывают в обратном отношении, насколько мы можем сказать, казалось бы, они должны появляться в равных количествах. Но в нашем окружении позитронов мало, а электронов много. Традиционная наука не имеет ответа на эту проблему кроме простых умозаключений. Из теории вселенной движения мы находим, что асимметричное распределение электронов и позитронов, и положительных* и отрицательных* зарядов в целом, происходит не за счет любой неотъемлемой разницы в характеристике движений, составляющих заряды, а является следствием того факта, что итоговое смещение вращения атомов обычной материи происходит во времени; то есть, оно положительное. Следовательно, заряды, обретаемые атомами в процессе ионизации, тоже положительные*, за исключением относительно немногих примеров, когда отрицательная* ионизация возможна из-за существования отрицательного электрического смещения вращения надлежащей величины в структурах определенных атомов. Положительно* заряженные субатомные частицы, позитроны, редки вблизи материальных атомов потому, что их итоговое временное смещение вращения совместимо с базовой структурой атомов, и они легко поглощаются при контакте. Соответствующие отрицательно* заряженные частицы материальной системы, электроны, имеются в изобилии, поскольку их пространственное смещение годно к употреблению в структурах материальных атомов лишь в очень ограниченной степени.

Очевидно, что оба механизма, обсужденные на предыдущих страницах, выборочное введение позитронов в структуру материи, оставляющее избыток свободных электронов, и механизм ионизации, создающий лишь положительные* ионы в условиях высокой температуры (при которых происходит большинство процессов ионизации), несовместимы с существованием закона, требующего абсолютного сохранения заряда. Это расстроит многих людей, потому что законы сохранения обычно рассматриваются как прочно установленные основные физические принципы. Поэтому прежде, чем переходить к другим темам, будет уместно рассмотрение этой проблемы.

В традиционной физической науке законы сохранения эмпирические. Как выразился один физик:

“Мы прибывает в курьезной ситуации. Мы знаем законы сохранения, но не знаем стоящей за ними динамичной основы; то есть, мы не знаем виды симметрий, ответственные за них”.

Хотя законы сохранения удержали свой начальный статус как важные фундаментальные принципы физики на фоне огромного расширения научного знания, имевшего место в двадцатом веке, общее понимание их природы подверглось значительному изменению. Любая эмпирическая обоснованная связь или вывод всегда подвергается модификации в результате новых открытий. Именно это и произошло с законами сохранения. Например, думали, что закон сохранения энергии непоколебим. В учебнике 1919 года говорится: “В изолированной системе никогда не наблюдалось ни обретения, ни потери энергии”. Это утверждение больше не истинно. Мы обнаружили, что масса и энергия взаимозаменяемы. То есть, одна может увеличиваться за счет другой. Поэтому закон сохранения следует переопределить. Как выразился Эрик М. Роджерс:

“В самой полной форме вы можете рассматривать его (сохранение энергии) не более чем обобщением эксперимента; он расширился до статуса соглашения, принятой схемы энергии, определенной так, что (по определению) общее количество остается постоянным”.

Сейчас часто утверждали, что нам не следует говорить о сохранении массы или сохранении энергии, а только о сохранении массы-энергии. Однако превращение одной из сущностей в другую происходит лишь при условиях, которые в земном окружении абсолютно исключительные, а отдельные законы сохранения применимы при всех обычных обстоятельствах. Поэтому, казалось бы, уместно, устанавливать законы индивидуально, как в прошлом, и квалифицировать утверждения так, чтобы ограничить применение законов в ситуациях, в которых сохранения отсутствуют, или отделять их от другой формы движения.

Те же соображения относятся к электрическим зарядам. Имеется широкая сфера физической активности, в которой поддерживается сохранение заряда. Конечно, ныне превалирует точка зрения, что сохранение заряда абсолютно, как указывалось в нижеприведенном утверждении:

“Закон сохранения электрического заряда констатирует, что невозможно изменить общее количество электрического заряда в мире, даже в мельчайшей степени”.

Наше открытие состоит в следующем: Все физическое величины с размерностями t/s, включая электрический заряд, эквивалентны и при надлежащих условиях равнозначны кинетической энергии. Хотя энергия и заряд индивидуально сохраняются в определенной сфере физических процессов, имеется целый ряд процессов, в которых величина t/s сохраняется, но изменения происходят в величинах вспомогательных количеств, таких как заряд или кинетическая энергия за счет превращения одного в другое.

Закон сохранения электрического заряда справедлив, где бы ни происходило превращение, и продолжал существовать потому, что такой природой обладают обычные электрические процессы. Наблюдение, наиболее повлиявшее на вывод, что сохранение заряда абсолютно, - существование процессов, при которых положительный* и отрицательный* заряды создаются в парах и вместе разрушаются. Единица отрицательного* заряда – это единица скалярного движения наружу во времени. Единица положительного* заряда – это единица скалярного движения наружу в пространстве. Поскольку два движения направлены противоположно от естественной нулевой точки, комбинация двух единиц становится итоговым общим движением (измеряемым как энергия или скорость) нуля на естественной шкале. Таким образом, создание или нейтрализация такой пары зарядов не включает изменение общего итогового заряда или энергии. Это еще один пример того, что мы назвали процессом нулевой энергии.

Еще один пример – процесс индукции. Внешний, положительный* заряд индуцирует вибрацию вращения (заряда), которая положительно* связана с каждым из атомов объекта, подвергающегося заряду, а отрицательный* заряд связан с подвижными единицами пространства (электронами), в котором находятся некоторые атомы. Тогда силы притяжения и отталкивания, возникающие за счет внешнего изменения, вынуждают каждую из комбинаций атом-электрон разделяться на пары положительно* и отрицательно* заряженных сущностей. Можно видеть, что этот процесс не меняет итогового количества электрического заряда. Объект (комбинация движений) с нулевой итоговой вибрацией вращения (зарядом) разделяется на два компонента, итоговый общий заряд которых равен нулю.

Однако очевидно, что существуют и процессы особого вида, и тот факт, что в таких процессах заряд сохраняется, не указывает на то, что заряд сохраняется всегда. Представляется, наилучшим решением вопроса сохранения было бы осознание того, что каждый из уже сформулированных законов сохранения правомочен в определенных пределах и, следовательно, обладает конкретной областью полезности. А также формулировать каждый из законов в такой форме, чтобы его применение ограничивалось областью условий, в которой не происходит превращения одних форм вовлеченных движений в другие.

Хотя вышесказанное представляет собой значительное ограничение области применения закона сохранения заряда, имеется обширная сфера физических явлений, в которых электрический заряд сохраняется, поскольку процессы, включающие заряды с итоговым общим t/s в форме электрического заряда, ограничиваются в основном процессами, происходящими при очень высоких температурах или очень больших кинетических энергиях.

Одна из важных областей, в которых электрический заряд сохраняется, - ионизация в жидкостях. Например, молекулы простого химического соединения, такого как соляная кислота (HCl), состоят из двух компонентов, в данном случае атома водорода и атома хлора, ориентированных по способу, описанному в томе 1, и удерживаются вместе силами сцепления, обсужденными в томе 2. В жидком состоянии молекулы движутся независимо, подвергаясь ограничениям, налагаемым природой данного состояния материи. Действующее вращение атома водорода, ориентированного в соляной кислоте, положительное, а атома хлора – отрицательное. Следовательно, при разделении, эти компоненты молекулы способны принимать соответственно положительные* и отрицательные* заряды.

Молекулы в жидкой совокупности пребывают в постоянном движении и часто сталкиваются друг с другом. Определенный процент столкновений, зависящий от температуры, обладает энергией, достаточной для разрыва связей между молекулярными компонентами и разделения каждой молекулы на две части. Обычно части сразу же образуют новые комбинации, но если атом находится в единице пространства электрона, столкновение передает вибрацию вращения каждому из компонентов. Вибрация вращения – это положительное движение атома водорода относительно связанного пространства электрона и отрицательное* движение электрона относительно атома хлора. Таким образом, создание зарядов – это процесс нулевой энергии, он не прибавляется к энергии системы.

Сейчас молекула HCl становится молекулой Н+, ионом, и атомом Cl, связанным с заряженным электроном, скажем, ионом Cl-. Заряды новых молекул или ионов балансируют валентности связанных с ними атомов. Поэтому ионы устойчивы в том же смысле, что и исходные молекулы HCl, за исключением наличия довольно сильного стремления к новым комбинациям, ограничивающего итоговую величину ионизации.

Сейчас давайте вернемся к исследованию эффектов, которые создаются, когда напряжение прикладывается так, чтобы вызывать градиент напряжения в ионизированной жидкости. Это достигается помещением в жидкость двух электрических проводников или электродов и подсоединением их к источнику тока так, чтобы электроны извлекались из положительного* электрода, анода, и входили в отрицательный* электрод, катод. Жидкости, такие как HCl, не являются проводниками электричества в том смысле, в котором этот термин применяется к металлам; то есть, они не позволяют свободное движение электронов. Однако введение разности потенциалов создает движение ионов в ионизированной жидкости.

Разность потенциалов выталкивает некоторые электроны катода в пространственный эквивалент времени и извлекает такое же число электронов из пространственного эквивалента времени в анод. Некоторые контакты с молекулами жидкости обладают достаточной энергией, чтобы передавать заряды электронам поблизости от катода. Таким образом, вблизи жидкости накапливается какое-то количество отрицательного* заряда. Этот процесс известен как поляризация.

В аноде извлечение электронов создает дефицит электронов относительно концентрации равновесия. Это ведет к разрыву некоторых нейтральных комбинаций положительных* атомов и отрицательных* электронов. Высвобожденные электроны поглощаются электронным “вакуумом”, теряя заряды в этом процессе. Это создает избыток положительно* заряженных ионов; то есть, область вблизи анода обладает положительной* поляризацией.

В результате поляризации положительные* и отрицательные* ионы притягиваются соответственно к катоду и аноду электрическими силами между разноименными зарядами. Положительные* ионы (такие как Н+), достигая катода, нейтрализуют отрицательно* заряженные электроны и переносят их из концентрации электронов в эквивалентное пространство. Они заменяются электронами, извлеченными из катода. Затем дополнительные электроны обретают заряды посредством столкновений и восстанавливают равновесие в жидкости, окружающей катод. Тем временем отрицательные* ионы (такие как Cl-), достигая анода, нейтрализуют положительные* заряды вблизи этого электрода и высвобождают извлеченные электроны в анод, восстанавливая равновесие поляризации.

Потеря электронов катодом и обретение электронов анодом в описанном процессе создает разность потенциалов между двумя электродами, в дополнение к тем, которые обеспечиваются источником внешнего напряжения. Следовательно, ток течет от анода к катоду по металлическому проводнику, восстанавливая условие равновесия. Ток течет до тех пор, пока в жидкости продолжают двигаться ионы.

Пропорция общего числа молекул, которые будут ионизироваться в конкретной жидкости при конкретных условиях, – функция вероятности, величина которой зависит от ряда факторов, включая силу химической связи, природу других веществ, присутствующих в жидкости, температуру и так далее. Если связь сильная, как у органических соединений, часто молекулы вообще не ионизируются в области температуры, при которой вещество является жидкостью. Вещества, такие как металлы, у которых атомы объединены положительными связями, тоже не могут ионизироваться в жидком состоянии, поскольку процесс нулевой энергии ионизации зависит от существования комбинации “положительный*-отрицательный*”.

Наличие или отсутствие ионов в жидкости – важный фактор во многих физических и химических феноменах. Именно по этой причине химические соединения часто классифицируются на основе поведения как полярные или неполярные, электролиты или не электролиты и так далее. Разница между ними не настолько фундаментальна, как может показаться, поскольку разница в поведении – это просто отражение относительной силы связи: больше или меньше, чем количество, необходимое для предотвращения ионизации. Статус органических соединений как не электролитов возникает за счет большой силы двумерных связей, характерной для данных соединений. В этой связи, ничего не значит то, что органические соединения, такие как кислоты, обладающие одним атомом или группой, притянутой слабее, чем обычно в органическом делении, часто подвергаются заметной степени ионизации.

Ионизация жидкости – это не процесс. продолжающийся до завершения; это динамическое равновесие. подобное тому, которое существует между жидкостью и паром. Электрическая сила притяжения между разноименными ионами присутствует всегда. И если ион встречается с ионом противоположной поляризации в период, когда его тепловая энергия ниже уровня ионизации, произойдет перекомбинирование. Устранению ионов мешает ионизация дополнительных молекул, энергия которых достигает уровня ионизации. При стабильных условиях равновесие достигается в той точке, где скорость образования новых ионов равна скорости перекомбинирования.

Традиционное объяснение процесса ионизации таково: Он состоит из передачи электронов от одного атома или группы атомов к другому атому или другой группе. Это создает дефицит электронов, определенный как положительный* заряд, у одного из участников и избыток электронов, определенный как отрицательный* заряд у другого. Допускается, что в процессе электролиза отрицательные* ионы несут электроны к аноду, где последние покидают ионы, входят в проводник и текут по внешней цепи в катод. Здесь они встречаются с положительными* ионами, притянутыми в этот электрод, заряды нейтрализуются, восстанавливая электрическое равновесие.

Это простое и правдоподобное объяснение. Поэтому неудивительно, что оно получило всеобщее признание. Однако подобно многим другим притягательным, но ошибочным гипотезам, оно направило физическое мышление в непродуктивные русла. По существу, такая интерпретация процесса электроза внесла значительный вклад в веру в то, что электрический ток – это движения зарядов, одна из основных ошибок современной теории электричества.

Поскольку отрицательные* заряды действительно движутся в электролите к аноду, на первый взгляд, имеется аналогия с металлической цепью, и обсуждение электролиза привычно сводится к “прохождению тока через раствор электролита”. Если бы в цепи действительно имелся постоянный поток, и если бы движущиеся единицы могли бы определяться как отрицательные* заряды в одном сегменте цепи, было бы разумно предположить, что движущиеся единицы в остатке цепи тоже являются зарядами. Но этот довод полностью зависит от непрерывности, а такой непрерывности явно не существует. Процесс электролиза – это не просто поток тока в цепи; это ряд более сложных событий, в которых положительные* и отрицательные* заряды возникают в растворе и движутся к электродам в противоположных направлениях. Это значит, что электролитическая проводимость должна объясняться независимо от проводимости металлов. Это устраняет поддержку, которую процесс электролиза предоставляет традиционной теории электрического тока.

Последняя тема обсуждения – предел величины комбинации тепловой энергии и энергии ионизации. Как указывалось раньше, тепловая энергия должна достигать определенного уровня, зависящего от характеристик вовлеченных атомов, до того, как станет возможной ионизация. По достижении этого уровня устанавливается равновесие между температурой и степенью ионизации. Дальнейшее повышение температуры совокупности создает увеличение линейного смещения скорости (скорости частицы) и смещение заряда (ионизацию) вплоть до той точки, в которой все элементы совокупности полностью ионизированы; то есть, они обладают максимальным числом положительных* зарядов, которые способны обретать. Выше точки максимальной ионизации дальнейшее повышение температуры влияет лишь на скорости частиц. Разумеется, общие смещения наружу (ионизационное и тепловое) достигают равновесия с одной из единиц магнитного смещения вращения вовнутрь атома. Тогда обратная скорость смещений уничтожает друг друга, и вовлеченные вращательные движения возвращаются к линейному статусу. В этой точке материальная совокупность достигла того, что мы можем назвать пределом разрушения.

В предыдущих параграфах приводилось много примеров, в которых демонстрировалось существование предела разрушения конкретной физической величины. Например, элемент магний, обладающий эквивалентом 12-ти единиц итогового действующего электрического смещения вращения, может принимать 12 единиц электрического смещения вибрации (ионизации) и не более того. Аналогично, мы обнаруживаем, что максимальная основа вращения тепловой вибрации в твердом состоянии – это первичное магнитное вращение атома. Большая часть пределов, с которыми мы сталкивались, относится к виду, который мы можем обозначить как пределы не разрушения. Когда достигается этот предел, дальнейшее увеличение конкретной величины не допускается, и отсутствует любой другой эффект.

Сейчас мы имеем дело с величиной, общей скоростью смещения наружу, которая подвергается разному виду предела, предела разрушения. Существенное различие между двумя пределами возникает за счет того, что пределы не разрушения просто обозначают скорость, с которой происходят определенные виды прибавлений или модификаций составляющих движений атомов. Достижение предела электрической ионизации означает, что к атому больше нельзя прибавлять единицы положительного* электрического заряда; это ни в коей мере не подвергает опасности существование атома. С другой стороны, предел, который представляет собой обретение равенства с базовым движением атома, обладает более глубокой значимостью. Здесь следует помнить, что вращение – это не свойство самого скалярного движения; это свойство привязки движения к системе отсчета. Например, базовая составляющая незаряженного электрона – это единица скалярного движения вовнутрь в пространстве. Такое движение не обладает никакими другими свойствами, кроме единицы величины вовнутрь, но оно привязывается к системе отсчета так, что становится вращением в контексте данной системы, сохраняя свое скалярное направление вовнутрь. Если электрон заряжен, привязка модифицируется так, что на движение накладывается противоположно направленная вибрация вращения. Аналогично, заряженный позитрон – это единица движения вовнутрь во времени, привязанная к системе отсчета.

Сближаясь, заряженный электрон и заряженный позитрон притягиваются друг к другу электрическими силами. Когда они вступают в контакт, две вибрации вращения равной величины, но противоположной полярности, уничтожают друг друга. Противоположно направленные единицы вращений делают то же самое. Это убирает все аспекты привязки движения к системе отсчета, кроме самой точки отчета, сводя частицы к излучению и приводя их в состояние покоя в естественной системе отсчета. Как видно в пространственной системе отсчета, они становятся двумя фотонами, движущимися наружу в противоположных направлениях от точки в системе отсчета, в которой происходит нейтрализация.

Процесс нейтрализации или “аннигиляции” достигается труднее, поскольку частицы увеличиваются в размере и сложности. Он происходит в значимых масштабах только в субатомной области. Однако целые единицы магнитного смещения атомной скорости смещения вращения вовнутрь можно нейтрализовать комбинацией со смещениями равной величины наружу. Движениями наружу, доступными для этой цели, являются ионизация и тепловое движение. Когда общее смещение этих движений достигает равенства со смещением целой единицы магнитного вращения атома или любой полной единицей вращения, существование единицы вращения устраняется, и скорость смещения возвращается к линейной основе (вращению или кинетической энергии).

Как мы видели раньше, уровень тепловой ионизации связан с температурой. Общее смещение скорости наружу, при котором происходит нейтрализация, достигается при определенной температуре, пределе температурного разрушения. Полная ионизация достигается на уровне намного ниже предельной температуры. Ввиду того, что в процесс ионизации входит общее смещение наружу, а не одно тепловое движение, температура предела разрушения элемента зависит от его атомного номера. Более тяжелые элементы обладают большим смещением в форме ионизации, если полностью ионизированы. Поэтому эти элементы достигают того же общего смещения при более низких температурах.

Когда температура совокупности приближается к пределу разрушения самого тяжелого элемента, этот элемент сводится к элементу с меньшим магнитным (двумерным) вращением, разница в массе t³/s³ превращается в свой одномерный эквивалент – энергию, t/s. Если повышение температуры продолжается, один за другим элементы подчиняются той же судьбе в порядке уменьшения атомного номера.

Итак, мы описали общие характеристики электричества – электрический ток и электрические заряды – как они появляются из развития следствий постулатов теории вселенной движения. Развитие выливается в картину места электричества в физической вселенной, абсолютно отличающуюся от картины, которую мы получаем из традиционной физической теории. Однако новое видение согласуется с наблюдениями и измерениями электричества и полностью увязывается с эмпирическим знанием в соответствующих сферах, в то время как традиционная теория обладает недостатками в обоих отношениях. Поэтому можно прийти к выводу, что ныне принятые теории, имеющие дело с электричеством, в значительной степени неверны.

Открытие, что целое крупное подразделение принятой физической теории не правомочно, трудно принять большинству физиков, особенно в свете значительного прогресса, достигнутого в применении существующей теории к практическим проблемам. Для подтверждения теории недостаточно ни длительного периода принятия, ни свидетельства о полезности. История науки полна теорий, которые долгое время наслаждались всеобщим признанием и вносили значительный вклад в продвижение знания, но со временем отвергались из-за фатальных недостатков. Современная теория электричества не уникальна в этом отношении; она – еще один этап в длинном списке временных решений физических проблем.

Тогда возникает вопрос. Как такие значимые ошибки нашли свой путь в принятую структуру физической теории? Ответ найти не трудно. На самом деле, есть много факторов, способствующих признанию ошибочных теорий и сопротивлению расставанию с ними после того, как однажды они были приняты. Считалось даже достижением сохранять ошибочное содержание физической теории таким небольшим, каково оно есть. Фундаментальная проблема в том, что физической науке приходится иметь дело с множеством сущностей и феноменов, базовая природы которых не понята. Например, современная физика не понимает природы электрического заряда. Нам просто говорят, что не следует задавать вопросы типа, является ли существование зарядов одной из данных характеристик природы. Это освобождает построение теории от ограничений, которым оно обычно подвергается. При отсутствии адекватного понимания можно строить и защищать принятие теорий, в которых зарядам приписываются функции, явно несовместимые с местом электрического заряда в паттерне физической активности, как только место конкретно определено.

Ни одна из других базовых сущностей физической вселенной (из 6-ти или 8-ми, точное число зависит от способа возведения структуры фундаментальной теории) не известна лучше, чем электрический заряд. Например, природа времени – еще большая тайна. Но эти сущности являются краеугольными камнями физики. И для того, чтобы построить физическую теорию, необходимо сделать несколько допущений о каждой из них. Это значит, что современная физическая теория основана на 30-40 допущениях о почти полностью неизвестных сущностях.

Очевидно, вероятность такова, что все допущения о неизвестном правомерны почти в нулевой степени. Таким образом, практически ясно, просто из рассмотрения природы ее основ, что принятая структура теории содержит серьезные ошибки.

Кроме отсутствия понимания фундаментальных сущностей физической вселенной, имеются дальнейшие причины для длительного существования ошибок в традиционной физической теории, обязанных своим происхождением отношениям ученых к данной теме. Например, согласно превалирующему научному мнению, существует общая тенденция, рассматривать теорию твердо установленной, если она является самой лучшей имеющейся теорией. Как выразился Генри Моргенау, современный ученый не утверждает, что теория истинна или ложна, а что она “корректна или некорректна относительно данного состояния научного знания”.

Одним из результатов подобной политики является то, что выводы о правомочности теорий на внешних границах научного знания привычно делаются без рассмотрения кумулятивного эффекта слабых связей в цепях рассуждений, ведущих к допущениям теорий. Например, мы часто сталкиваемся вот с такими утверждениями:

“В сущности, законы современной физики требуют существования черных дыр. Каждый, кто принимает общую относительность, находит любой способ избежать предсказания, что в нашей галактике должны существовать черные дыры”.

Такие утверждения автоматически допускают, что читатель принимает “законы современной физики” и допущения общей относительности как непреложные, и что все, что необходимо для подтверждения вывода, даже абсурдного вывода, такого как существование черной дыры, - подтвердить логическую правомочность умозаключений из, по-видимому, установленных допущений. Однако истина в том, что гипотеза черной дыры пребывает в конце длинной цепи последовательных выводов, в которую включено более двух дюжин чистых допущений. Если цепь теоретического развития исследуется в целом, а не просто рассматривается последний шаг длинного пути, видно, что вывод о черной дыре является указанием на то, что где-то цепь мысли совершила неверный поворот и отошла от физической реальности. В этой связи будет уместно предпринять исследование цепи теоретического развития, которая зародилась в результате некоторых умозаключений, связанных с природой электричества.

Век электричества начался с ряда экспериментальных открытий: сначала статического электричества, положительного* и отрицательного*, затем электрического тока, а позднее определения электрона как носителя электрического тока. Теоретики столкнулись с двумя основными проблемами: (1) Является ли статическое электричество и электрический ток разными сущностями или просто двумя разными формами одной и той же сущности? (2) Является ли электрон только зарядом или заряженной частицей? К сожалению, консенсус, достигнутый научным сообществом по вопросу (1), был ошибочным. Таким образом, почти с самого начала теория электричества пошла в неверном направлении. В начале исследования электричества существовала духовная оппозиция неправильному выводу, но эксперимент Роуленда, в котором он демонстрировал, что движущийся заряд обладает магнитными свойствами электрического тока, заставил замолчать большую часть критики одной гипотезы “электричества”.

Проблема существования носителя электрического заряда - “голого электрона” - так и не была решена. Имелся некий вид компромисса. Сейчас общепризнанно, что заряд – это не совсем независимая сущность. Как выразился Ричард Фейнман: “Когда заряд убирается, еще остается “нечто”. Но неверное решение вопроса мешает осознанию функций незаряженного электрона, рассматривая его как смутное “нечто”, не обладающее никакими физическими свойствами или любыми влияниями на активности, в которых участвует электрон. Результаты осознания физического статуса незаряженного электрона, который мы определили как единицу электрической величины, открывают путь к большому сегменту современной физической теории, которая рассматривается как главное различие между нынешней теорией и выводами, полученными из постулатов, определяющих вселенную движения.