Кто открыл низкочастотные волны

Частота Шумана и ритмы мозга

В настоящее время каждое человеческое существо поднимается в своем развитии со своей собственной вибрационной скоростью. Некоторые поднимаются очень быстро, некоторые медленно. Некоторым всё ещё необходимо придерживаться опыта третьего измерения, в то время, как другие хотели бы подвергнуть испытанию свою реальность и двинуться дальше в свет, который они не осознают полностью. Они хотят заглянуть туда, о чём прежде осмеливались только мечтать. Но готовы ли они открыться навстречу новому способу видения собственной реальности?

Земля и окружающий её воздушный слой (ионосфера) образуют гигантский сферический резонатор. С точки зрения радиотехники это две сферы, помещённые одна в другую, полость между которыми ограничена проводящими поверхностями. В таком резонаторе хорошо распространяются (“резонируют”) волны определённой длины. Каждый раз когда Земля пульсирует, каждая секунда нашей жизни на Земле наполнена этими электромагнитными пульсациями измеряемые за секунду, или циклов за секунду, или Герц.

Первым, кто открыл особые низкие и сверхнизкие частоты колебаний атмосферы Земли был американский физик и изобретатель Никола Тесла, а затем, физик Винфрид Отто Шуман и врач Герберт Кёниг. Они установили, что в атмосфере Земли существуют так называемые «стоячие электромагнитные волны», впоследствии названные «волнами Шумана». Резонанс, или частота Шумана – стоячие электромагнитные волны низких и сверхнизких частот между поверхностью Земли и ионосферой. Если кратко, то это собственные электромагнитные частоты планеты Земля. Одна из них, основная, равна в среднем 7,8 Гц. Это фундаментальная вибрационная частота Земли – своего рода сердцебиение.

Волны возбуждаются разрядами в облаках (молниями) и магнитными процессами на Солнце, они необходимы для синхронизации биологических ритмов и нормального существования всего живого на Земле, при этом, эти волны глушатся многими строительными материалами. Люди, испытывающие большие нагрузки и стрессы, пожилые и вегетативно чувствительные люди, а также хронические больные нуждаются в этих волнах и остро ощущают их отсутствие. Это может приводить их к головной боли, потере ориентации, тошноте, головокружению и т. п.

Точная частота резонанса — 7. 83 Гц. Также имеются пики на частотах примерно 8, 14, 20, 26, 32 Гц. На более высоких частотах резонансы становятся почти незаметными. Частота волн меняется в течение суток, т. к. на солнечной стороне отражающий слой (слой Хевисайда) расположен ниже, чем ночной отражающий слой. Основная частота резонанса Шумана соответствует частоте альфа-ритма мозга человека – 7, 83 Гц, а частота второй гармоники резонанса Шумана (14 Гц) соответствует учащённому альфа-ритму головного мозга.

В ночное время резонанс Шумана ярче на второй гармонике (14Гц). Это происходит из-за того, что отражающий слой ионосферы ночью (на неосвещённой стороне Земли) поднимается выше – на высоту до 300 — 400км, против дневных 60 — 70км. Более того: частота Шумана меняется в зависимости не только от времени суток, но и от сезона. И поэтому она спокойно может вырастать до 10-11 герц. Считается, что волны Шумана распространяются со скоростью света, огибают Землю 8 раз за секунду и имеют длину 38 тыс. км.

Примечательно, что частоты резонанса Шумана совпадают с частотами мозга, что свидетельствует о первичной связи живых существ с Землёй. Что и неудивительно – наши тела были рождены и формировались на этой планете, поэтому и частоты её для нас родные. То есть, вернувшись от современных бешеных ритмов к электромагнитным истокам нашего существования, человек получает мощную связь с Землёй-матушкой, и может, таким образом, самоисцеляться, получая энергию Земли.

НАСА уже использует генераторы волн Шумана для обеспечения нормальной жизнедеятельности своего персонала. Кстати, Доктор Роберт Бекер (Robert Becker) измерял волны головного мозга многих целителей мира во время проведения ими сеанса исцеления. Он обнаружил, что все они имеют одинаковые частоты — 7-8 Гц, не зависимо от их религиозных и духовных традиций, и синхронизируются с волнами Шумана как по частоте, так и по фазе.

Известно также, что при абсолютном совпадении частоты работы мозга с частотой резонанса Шумана, вследствие связи с Матерью-Землёй, человек, помимо самоисцеления, получает ряд других способностей. Самыми яркими из них являются телекинез и ясновидение. Именно на частоте резонанса Шумана проходит граница между индивидуальным и коллективным бессознательным (по Фрейду). Это, по сути, граница перехода от мира вещей в мир идей, перехода в «потусторонний» мир. Но, конечно, переход осуществляется не только и не столько благодаря частоте, сколько благодаря правильному состоянию мозга.

Частота – это только помощь, помощь самой Земли. Волны инфранизкой частоты (ИНЧ) значительно легче распространяются от полуночи до четырёх утра, а передавать их легче с запада на восток. Как правило, телепатия и ясновидение оказываются наиболее результативными между двенадцатью часами ночи и четырьмя часами утра, и во время телепатических контактов индукторы (передающие) в большинстве случаев находятся скорее к западу, чем к востоку от перцепиентов (принимающих). При этом, магнитные бури серьезно мешают распространению волн ИНЧ.

Но как же настроить мозг на работу на частоте резонанса Шумана? Конечно, существуют способы заставить мозг работать на определённой частоте — это и самовнушение, и медитации, и различного рода индуцированные воздействия (визуальные, тактильные, звуковые), и психоделики, и прочие методы. Но вся проблема в том, что частота резонанса Шумана непостоянна, она меняется каждую секунду, причём она также непостоянна и для отдельно взятого места на Земле (то есть она всё время разная — как в пространстве, так и во времени).

А приблизительная настройка (скажем, на те же 7. 83 Гц) желаемого результата не даёт. Да к тому же у мозга есть защитные механизмы, не дающие менять его частоту (от головных болей до сумасшествия). И эту защиту нельзя ломать, можно только очень аккуратно обходить. Таким образом, данная задача из простой «настройки радиоприёмника» превращается. во взлом какого-нибудь швейцарского банка.

С другой стороны, если мозг добровольно выходит на частоту резонанса Шумана, то он сам поддерживает этот резонанс, т. е. автоматически настраивается на него в независимости от места и времени. Собственно, именно это и делают многие целители и ясновидящие. Но не все, т. к. это лишь один из методов, имеющий и свои минусы. Например, тот, кто привык пользоваться помощью Земли, не сможет проявлять способности за её пределами. Пока ещё это не так актуально, но всё же – если такого мастера посадить в космический корабль и вывезти за пределы ионосферы (туда, где нет волн Шумана), он как бы перестанет ТАМ быть мастером.

Долгое время эта частота равнялась 7,8 Гц и была настолько стабильной, что военные настраивали по ней свои приборы. Эта цифра была замеряна впервые в 1899-1900 году и оставалась приблизительно постоянной вплоть до 1980 года 7.8 раза в секунду. Это действительно постоянная частота вибрации и поэтому что она была принята в 1958 году, развитыми государствами как фундаментальная величина для электронного общения.

А уже после 58-го года решили не публиковать больше информацию об основной резонансной частоте Земли, потому что она стала ключевой величиной в новой системе оружия.
Однако частота Шумана постепенно стала возрастать. Это абсолютно уникальное событие, этого не было ещё никогда на памяти человечества и середины 80-х наблюдается следующее – 7.8 Гц в период 70-х -80-х годов, 8 — 8.2 Гц с начала 90-х годов.

В конце 1995 года величина частоты вибрации Земли была определена 8.6 раз в секунду и это буквально за каких то пару лет. В начале 96 года исследователи зафиксировали цифру уже в 8.7 раз в секунду:
1995 г. — 8,6 Гц
1999 г. — 11,2 Гц
2000 г. — 12 Гц
2001 г. — 12,2 Гц
2002 г. — 12,4 Гц
начало 2003 г. — 12,6 Гц
июль 2003 г. — 12,89 Гц
а 13 ноября 2003 г. она достигла 13,0 Гц.

В связи с эти нужно вспомнить ритмы работы мозга и их диапазоны:
Менее 4 Гц — это Дельта-волны- глубокий сон.
4-7 Гц — это Тета-волны — обычный сон.
7-13 Гц — это Альфа-волны — релаксация, трансовое состояние.
13-40 Гц — это Бета – волны — активность, обычная дневная активность мозга.
более 40 Гц — это Гамма-волны, сильная активность (агрессия или быстрое логическое мышление, решение задач в сложных условиях или при цейтноте).

Сегодня явно заметно повышение частоты резонанса, и среднесуточная частота Шумана достигла частоты бета-ритма мозга. Частоты в 8 (сон), 14.1 (бодрствование), 20.3 и 24.6 Гц — ритмы мозга. Основная несущая сейчас порядка 11- 14 Гц! На более высоких частотах резонансы становятся почти незаметными. Для основной – нижней, самой интенсивной спектральной линии возможны вариации резонансной частоты в пределах 7-11 Гц, но большей частью в течение суток разброс резонансных частот обычно лежит в пределах ± (0.1-0.2) Гц. Шкала на 8 Гц просто исчезла. До этого на графиках была прямая линия с одним резким скачком. Как будто сердце остановилось у Земли, и она действительно недавно тормознула на 6 мин? Есть еще и физика непроявленных планов, и она — первопричина, а физика 3-х мерности лишь следствие: так, замедление вращения Венеры явилось началом ее перехода.

И что же получается – если резонанс Шумана дойдёт с 8 до 13 Гц, то он уже «постучится в двери» к бета-частотам, а это ритм нашей обычной жизни (не современной сумасшедшей, а просто нормальной жизни). При такой частоте мозг уже функционирует почти без тумана, то есть здраво. Иными словами, людям уже не придётся медитировать, чтобы получить доступ к различным полям, каналам, способностям. Всё это будет естественно, так же, как дыхание или речь. Уже сейчас фиксируется 11- 12 Гц, а при частоте 13 Гц. вполне вероятно произойти и переполюсовке Земли(!).

Почему это может произойти? Здесь необходимо сделать экскурс в имеющиеся взаимосвязи резонанс Шумана с рядом чисел Фибоначчи, а также напрямую — связь с золотым сечением, причем самым явным и очевидным образом!

Если вы слышали о сакральной геометрии, то вам будет знаком этот ряд чисел – их называют числами Фибоначчи. Это серия номеров, что начинается следующим образом – 1… 1…2… 3… 5… 8… 13… 21… 34… 55… 89… 144…233…377. Каждый последующий номер — это сумма двух предыдущих – 1+1=2, 2+1=3, 2+3=5, 3+5=8 и т.д. Это оказывается фундаментальный цифровой код – ключ к тому, как жизнь или наше сознание выражает себя на материальном уровне в нашем мироздании, как мы его видим нашими глазами.

Влияние этой частоты на человека имеет прямое проявление: возьмите к примеру тело человека и замерьте соотношение, скажем, между размерами фаланг пальцев, затем снимите показания у другого человека. Даже при разности размеров у людей, пропорция между размерами одинаковых участков тела – разделяя большую часть на меньшую — будет одинакова. Ту же самую пропорцию вы получите разделяя числа ряда Фибоначчи – 8 разделив на 5, или 3 разделив на 2 – пропорция между этими числами будет равно 1.618 – так называемое число «фи», или золотая пропорция Фибоначчи. Золотая пропорция является иррациональной величиной, отражающей иррациональность в пропорциях самой природы. Числа Фибоначчи символизируют целочисленность и разумность организации мира.

Получается очень четкая закономерность соотношения цифр, что проявляется не только в соотношении пропорций тела человека. Эта серия номеров участвует и в образовании веток на деревьях, и формировании корневых систем растений и пр. Абсолютно все в природе — движение водных ручьев, распределение солнечного света, молний во время грозы – везде можно найдете эту золотую универсальную пропорцию.

Та же закономерность соотношения цифр описывает фундаментальную частоту сердцебиения нашей планеты. Исследователи сейчас предполагают ( для этого есть все основания), что вибрация Земли движется сейчас к следующей цифре в ряду Фибоначчи – 13 (13 циклов в секунду). Если посмотрите на динамику, то частота Шумана действительно со временем возрастает и приближается к цифре равной 13 циклам за секунду – 13 Герц.

Земля проходит через фазовую трансформацию – она меняется, понижая магнетизм и увеличивая вибрации, и мы должны соответственно не мешать ее изменениям и своей внутренней химической структуре тел, что идет в унисон этих процессов. Наше тело есть ничто иное, как элементы периодической таблицы, соединенные определенным образом. Все эти элементы существуют так же и на Земле в определенной последовательности. Это и есть наше тело – разнообразно организованные соединения химических элементов .

Мы живем в этом поле трансформации. Каждая клеточка нашего тела стремится войти в гармонию с этими изменениями, чтобы обеспечить нам вхождение в это высшее состояние нашего существования, которое как раз и выражается как изменения от 7,8 до 11 циклов в секунду, то есть Герц. И волны Шумана являются своеобразной “несущей”, ориентируясь на которою организм синхронизирует свои энергопроцессы с земными.

Фактически, шумановский резонанс — это резонанс между Солнцем и Землей, хотя возбуждается также атмосферной активностью. Человек невольный участник и свидетель этого процесса. Чем ниже частота, тем она сильнее ощущается, ночью волны Шумана слабее, днем активнее. Так, при спокойном поле легче концентрироваться, но труднее достичь успехов, а при сильных возмущениях трудно что-либо “изобразить” волшебного, но эффект гораздо сильнее.
Наиболее резкий и яркий отклик человеческое тело получает на частоты в 40Гц, что совпадает с частотами третичной структуры ДНК-спирали, так же считается, что волны Шумана влияют на альфа-волны человеческого мозга, можно сказать, что развитием интеллекта мы обязаны шумановскому резонансу. Каждый мозг обладает электромагнитным полем, поэтому, когда волна Шумана проходит, то мозг магнитным полем взаимодействует с ней. Происходит взаимовыгодный обмен энергиями. Скорее всего, имеет место самовозбуждение и увеличение энергии обоих систем, планетарного тела и человека, конечно при совпадении частот, то есть точной настройки в резонанс.

Действительно, ритм 13-15 Гц наблюдается при усиленной умственной работе, при творческом экстазе. У привыкших к творческим, интеллектуальным и прочим ментальным нагрузкам — это состояние может быть статусным, если еще и наполнено чистыми и радостными чувствами. А вот то прекрасное медитативное состояние, о котором упоминают духовные практики — это уже 30 Гц и выше. Поэтому, те, кто мечтают “прорваться” — регулярные ДЛИТЕЛЬНЫЕ медитации. Просто приучить свои мозги функционировать на этих высочайших частотах.

Каждый человек своей рассудочной деятельностью влияет на изменение своей базовой частоты, на частоту оказывает влияние тип мышления. Кроме того, негативный настрой даёт понижение ритма, положительный тип — повышает частоту базового ритма мозга Люди в целом создают целый диапазон вибраций. Формируется гравитационное притяжение, которое определяется энергией средней частоты и поэтому возникает допустимый спектр, от минимальной до максимальной частоты.

Но так как люди имеют свободу мысли, то могут менять свои базовые частоты и тогда в спектре нормального распределения появляется перекос, энергии усредняются, и волна может сползать в любую сторону. В отличии от людей, которые могут менять частоту, планета так быстро реагировать не может, потому что частота связана с размерами Земли. Поэтому настройка может сбиться и система « Человек-Планета» будут не совпадать по частоте. И тогда энергии обоих систем видимо начинают затухать, так как самовозбуждение исчезает, или теряет силу. Система «Человек-Планета» всегда должна находиться в точном резонансе, тогда энергии будут постоянно нарастать и накапливаться. Тогда амплитуда колебаний планеты будет постоянно нарастать, впрочем, как и у человека.

Очевидно, что кроме амплитуды необходимо увеличивать частоту. БОльшая частота всегда обладает бОльшей энергией, при одинаковой амплитуде, при этом зависимость должна быть квадратная. То есть увеличение частоты в два раза должно давать увеличение энергии в 4 раза. Это проверяется просто на опыте, тело (массу) раскачивать с более высокой частотой всегда труднее, притом заметно (потому что закономерность квадратичная).

Учитывая тенденцию людей к негативным эмоциям, не трудно догадаться, что базовая вибрация может снижаться. Так как волна начинает сползать влево, то за счет гравитационного притяжения это тянет вниз и энергию. Низкочастотники начинают оттягивать энергию на себя и тормозят процесс набора энергии. Получается тяни-толкай. Одни тянут в одну сторону, другие в другую, а система в целом стоит и энергия не растет, а то и сползает вниз по вибрациям и по энергиям.

Видимо именно с этой целью, придуманы космические циклы. Когда приходит пора, то из Космоса приходит подмога. Дополнительная энергия, которая помогает деформировать закон распределения в сторону высоких частот. И возникнет момент, когда возникает навес. Когда начинается падение навеса, то под давлением гравитации навес ускоряется и приобретает дополнительную энергию. Сам навес уходит вправо, то есть резко повышает вибрации, но при этом своими энергиями (дополнительными) втягивает остальную массу, поэтому деформирует основную волну к высоким частотам. И поэтому даже если энергии было первоначально не достаточно, то за счет лавинообразного процесса энергии хватает, чтобы перепрыгнуть на следующий уровень вибраций и занять там положение.

В результате эволюции планета должна перейти на вибрацию второй гармоники, эта вибрация должна стать базовой, так как энергии будет достаточно, чтобы поддерживать эти вибрации. Когда первый навес упадет, если не получится сильный лавинный эффект, то энергии будет не достаточно, чтобы совершить переход на новый уровень. И тогда будет ещё обратный откат. Видимо именно этот откат «сносил» цивилизации древности. Происходит полная расстройка системы Человек-Планета и система теряет стабильность.

В связи с этим почему-то вспомнился HARP — эта система направлена на то, чтобы занижать вибрации Шумана, сбивать или влиять на них, с целью контролировать, не дать совершить переход планеты на вторую гармонику, так как в этом случае у людей начнут бурно развиваться творческие способности. В этом состоянии бета-ритма (от 14 до 30 Гц), человек обладает повышенной интуицией и пр. Сейчас этот ритм проявляется в основном во сне, обычно же мозг работает на альфа-ритме (от 8 до 13 Гц), то есть соответствует современной базовой вибрации планеты.

Возможно, что когда энергия перепрыгивает на вторую гармонику, то это может повлиять на магнитное поле и возникнет, как у Солнца во время смены полюсов четыре полюса (одноименные друг против друга). И тогда произойдет реверс магнитного поля, в точности как у Солнца, аналогия полная. Энергия второй гармоники нужна для реверса магнитного поля. А после реверса обратно возникает обычное магнитное поле, но другой полярности, и возможно будет наблюдаться большая разница.

Что же касается предсказания изменений, то ориентироваться нужно на графики Амплитуды частот Шумана, а не Частоты, как обычно принято. Потому, что для того, чтобы произошёл «перескок» на вторую гармонику, нужно набрать энергию, а это амплитуда; частота не может сильно меняться, она привязана к размерам Земли. Когда набирается нужный потенциал, или амплитуда, то и происходит перескок энергии с первой на вторую гармонику Шумана. Скорее, это будет лавинный процесс увеличения энергии на первой гармонике, вызванный космическими импульсами, чтобы энергия рывком пошла на вторую гармонику,

Про принцип избытка энергии писал еще Тесла. Так, при разряде происходит именно образование или преобразование запасенной в катушке энергии в короткий, но высокий импульс, тот же самый принцип, что волны на море с захлестом. Этот захлест от того и возникает, что волна стремится в высоту вытянуться. Цунами поэтому такие мощные — это просто перераспределение энергии.

Частота Шумана — это пульс Земли. Одновременно с ней поднимаются и наши частоты. Идет накачка физического мира энергетикой. Для всех, кто не осознает и не задумывается все выражается в головной боли (у людей с низким развитием особенно). Массовые головные боли носят энергетический характер и в этом случае требуется не пить обезболивающие, которые снижают эффект. Для людей, которые осознают это — выход в сознательной работе по повышению собственных вибраций, т.к. сознательная работа не так причиняет боль, и намного эффективнее. Сближение миров и дальнейшее повышение вибраций и приведет к квантовому переходу. Физический мир исчезнет, а человек перейдет в энергетическую форму существования

Вот почему сейчас так важно как можно быстрее освободить энергетическое пространство Земли от недостойных мыслей, ценностей, низменных идей и т. д. Если этого сделать не удастся, то произойдёт одно из двух: или все, даже очень нехорошие люди, получат эти способности, и в результате Вселенная вынуждена будет вмешаться и, наконец, уже «убрать мусор».

Или повышение резонансных частот Шумана приведёт к массовому “пробуждению” обывателей, как в фильме “Матрица”. Ритмы космоса не остановить, и Солнце за нас! — именно оно составляет 99, 9 % массы Солнечной системы и именно из-за его вспышек Земля так реагирует, а на Землю — реагируют люди. Кроме того, кто не чистоплотен в помыслах своих, того повышение частоты разорвёт, как микроволновка хомячка. Ведь повышение частоты будет нарастать по экспоненте (!), это значит всё быстрее и всё выше.

Нетренированный мозг обычного человека не может достигать, а тем более, удерживать такие частоты. Поэтому, творческих личностей у нас мало, да и у большинства тех, кто периодически плавает на этой частоте, также периодически случаются творческие кризисы.

Если альфа- или бета-ритмы позволяют настраиваться на привычный мир, то гамма-ритм — это уже восприятие тонких миров. Земля, повышая свою частоту, как бы будит людей, заставляет их мозг выйти из спячки и работать более осознанно. Повышение частоты выталкивает нас к восприятию тонких миров. Тем самым открываются широкие возможности для самореализации через творчество: если основная частота Земли будет соответствовать творческому порыву — это будет отличной опорой для творческого мозга. Кстати, по некоторым данным, в состоянии осознанного сновидения мозг работает именно на таких высоких частотах.

Если частота будет расти дальше, то постепенно дойдем до малоизученного гамма-ритма (40 и более Гц), который, по некоторым данным, отвечает за творчество и вдохновение. Это то состояние, про которое говорят “Муза снизошла. ”. Интересно, что 50 Гц, согласно дзен-буддизму, это уже состояние, близкое к Просветлению.

История открытия электромагнитных волн

Открытие электромагнитных волн — замечательный пример взаимодействия эксперимента и теории. На нем видно, как физика объединила, казалось бы, абсолютно разнородные свойства — электричество и магнетизм, — обнаружив в них различные стороны одного и того же физического явления — электромагнитного взаимодействия. На сегодня это одно из четырех известных фундаментальных физических взаимодействий, к числу которых также относятся сильное и слабое ядерные взаимодействия и гравитация. Уже построена теория электрослабого взаимодействия, которая с единых позиций описывает электромагнитные и слабые ядерные силы. Имеется и следующая объединяющая теория — квантовая хромодинамика — которая охватывает электрослабое и сильное взаимодействия, но ее точность несколько ниже. Описать все фундаментальные взаимодействия с единых позиций пока не удается, хотя в этом направлении ведутся интенсивные исследования в рамках таких направлений физики, как теория струн и квантовая гравитация.

Электромагнитные волны были предсказаны теоретически великим английским физиком Джеймсом Кларком Максвеллом (вероятно, впервые в 1862 году в работе «О физических силовых линиях», хотя подробное описание теории вышло в 1867 году). Он прилежно и с огромным уважением пытался перевести на строгий математический язык немного наивные картинки Майкла Фарадея, описывающие электрические и магнитные явления, а также результаты других ученых. Упорядочив одинаковым образом все электрические и магнитные явления, Максвелл обнаружил ряд противоречий и отсутствие симметрии. Согласно закону Фарадея переменные магнитные поля порождают электрические поля. Но не было известно, порождают ли переменные электрические поля — магнитные. Избавиться от противоречия и восстановить симметрию электрического и магнитного полей Максвеллу удалось, введя в уравнения дополнительный член, который описывал возникновение магнитного поля при изменении электрического. К тому времени благодаря опытам Эрстеда уже было известно, что постоянный ток создает вокруг проводника постоянное магнитное поле. Новый член описывал другой источник магнитного поля, но его можно было представить как некий воображаемый электрический ток, который Максвелл назвал током смещения, чтобы отличить от обычного тока в проводниках и электролитах — тока проводимости. В итоге получилось, что переменные магнитные поля порождают электрические поля, а переменные электрические — магнитные. И тогда Максвелл понял, что в такой связке колеблющиеся электрическое и магнитное поля могут отрываться от порождающих их проводников и двигаться через вакуум с определенной, но очень большой скоростью. Он вычислил эту скорость, и она оказалась около трехсот тысяч километров в секунду.

Потрясенный полученным результатом, Максвелл пишет Уильяму Томсону (лорду Кельвину, который, в частности, ввел абсолютную шкалу температур): «Скорость поперечных волновых колебаний в нашей гипотетической среде, вычисленная из электромагнитных опытов Кольрауша и Вебера, столь точно совпадает со скоростью света, вычисленной из оптических опытов Физо, что мы едва ли может отказаться от вывода, что свет состоит из поперечных колебаний той же самой среды, которая является причиной электрических и магнитных явлений». И далее в письме: «Я получил свои уравнения, живя в провинции и не подозревая о близости найденной мной скорости распространения магнитных эффектов к скорости света, поэтому я думаю, что у меня есть все основания считать магнитную и светоносную среды как одну и ту же среду. »

Уравнения Максвелла далеко выходят за рамки школьного курса физики, но они так красивы и лаконичны, что их стоит разместить на видном месте в кабинете физики, ведь большинство значимых для человека явлений природы удается описать с помощью всего нескольких строчек этих уравнений. Так сжимается информация, когда объединяются ранее разнородные факты. Вот один из видов уравнений Максвелла в дифференциальном представлении. Полюбуйтесь.

∇E = 4πρ	Закон Кулона
∇B = 0&	магнитные заряды не существуют в природе
[∇E] = –1/c(δB/δt)	закон Фарадея
[∇B] = (4π/c)j + (1/c)(δE/δt)	Закон Ампера, с током смещения Максвелла (второй член правой части)
F = q(E+ [(v/c)×B])	Сила Лоренца

Хочется подчеркнуть, что из расчетов Максвелла получалось обескураживающее следствие: колебания электрического и магнитного полей — поперечные (что он сам все время подчеркивал). А поперечные колебания распространяются только в твердых телах, но не в жидкостях и газах. К тому времени было надежно измерено, что скорость поперечных колебаний в твердых телах (попросту скорость звука) тем выше, чем, грубо говоря, тверже среда (чем больше модуль Юнга и меньше плотность) и может достигать нескольких километров в секунду. Скорость поперечной электромагнитной волны была почти в сто тысяч раз выше, чем скорость звука в твердых телах. А надо заметить, что характеристика жесткости входит в уравнение скорости звука в твердом теле под корнем. Получалось, что среда, через которую идут электромагнитные волны (и свет), имеет чудовищные характеристики упругости. Возник крайне тяжелый вопрос: «Как же через такую твердую среду движутся другие тела и не чувствуют ее?» Гипотетическую среду назвали — эфиром, приписав ему одновременно странные и, вообще говоря, взаимоисключающие свойства — огромную упругость и необычайную легкость.

Работы Максвелла вызвали шок среди ученых-современников. Сам Фарадей с удивлением писал: «Сначала я даже испугался, когда увидел такую математическую силу, примененную к вопросу, но потом удивился, видя, что вопрос выдерживает это столь хорошо». Несмотря на то, что взгляды Максвелла опрокидывали все известные на то время представления о распространении поперечных волн и о волнах вообще, прозорливые ученые понимали, что совпадение скорости света и электромагнитных волн — фундаментальный результат, который говорит, что именно здесь физику ожидает основной прорыв.

К сожалению, Максвелл умер рано и не дожил до надежного экспериментального подтверждения своих расчетов. Международное научное мнение изменилось в результате опытов Генриха Герца, который через 20 лет (1886–89) в серии экспериментов продемонстрировал генерацию и прием электромагнитных волн. Герц не только в тиши лаборатории получил правильный результат, но страстно и бескомпромиссно защищал взгляды Максвелла. Причем он не ограничился экспериментальным доказательством существование электромагнитных волн, но и исследовал их основные свойства (отражение от зеркал, преломление в призмах, дифракцию, интерференцию и т. д.), показав полную тождественность электромагнитных волн со светом.

Любопытно, что за семь лет до Герца, в 1879 году английский физик Дэвид Эдвард Юз (Хьюз — D. E. Hughes) тоже продемонстрировал перед другими крупными учеными (среди них был также блестящий физик и математик Георг-Габриель Стокс) эффект распространения электромагнитных волн в воздухе. В результате обсуждений ученые пришли к выводу, что видят явление электромагнитной индукции Фарадея. Юз расстроился, не поверил самому себе и опубликовал результаты лишь в 1899 году, когда теория Максвелла-Герца стала общепринятой. Этот пример говорит, что в науке настойчивое распространение и пропаганда полученных результатов имеет часто не меньшее значение, чем сам научный результат.

Генрих Герц так подытожил результаты своих экспериментов: «Описанные эксперименты, как, по крайне мере, кажется мне, устраняют сомнения в тождественности света, теплового излучения и электродинамического волнового движения».

Электромагнитные волны свойства и характеристика

Электромагнитные волны – это результат многолетних споров и тысяч экспериментов. Доказательство наличия сил природного происхождения, способных перевернуть сложившееся общество. Это фактическое принятие простой истины – мы слишком мало знаем о мире, в котором живем.

Физика – королева среди наук о природе, способная дать ответы на вопросы происхождения не только жизни, но и самого мира. Она дает ученым способность изучать электрическое и магнитное поле, взаимодействие которых порождает ЭМВ (электромагнитные волны).

Что такое электромагнитная волна

Не так давно на экраны нашей страны вышел фильм «Война токов» (2018), где с ноткой художественного вымысла рассказывается о споре двух великих ученых Эдисона и Теслы. Один пытался доказать выгоду от постоянного тока, другой от переменного. Эта продолжительная битва закончилась только в седьмом году двадцать первого века.

В самом начале «сражения» другой ученый, занимаясь проработкой теории относительности, описывал электричество и магнетизм как похожие явления.

В тридцатом году девятнадцатого века физик английского происхождения Фарадей открыл явление электромагнитной индукции и ввел термин единства поля электрического и магнитного. Также он утверждал, что движение в этом поле ограничено скоростью света.

Чуть позже теория английского ученого Максвелла поведала о том, что электричество вызывает магнитный эффект, а магнетизм появление электрического поля. Поскольку оба этих поля движутся в пространстве и времени, то образуют возмущения – то есть электромагнитные волны.

Говоря проще электромагнитная волна – это пространственное возмущение электромагнитного поля.

Экспериментально существование ЭМВ доказал немецкий ученый Герц.

Электромагнитные волны, их свойства и характеристика

Электромагнитные волны характеризуются следующими факторами:

• длиной (достаточно широким диапазоном),
• частотой,
• интенсивностью (или амплитудой колебания),
• количеством энергии.

Основное свойство всех электромагнитных излучений – это величина длины волны (в вакууме), которая обычно указывается в нанометрах для видимого светового спектра.

Каждый нанометр представляет тысячную часть микрометра и измеряется расстоянием между двумя последовательными пиками (вершинами).

Соответствующая частота излучения волны – это число синусоидальных колебаний и обратная пропорциональность длине волны.

Частота обычно измеряется в Герцах. Таким образом, более длинные волны соответствуют более низкой частоте излучения, а более короткие высокой частоте излучения.

Основные свойства волн:

• преломление,
• отражение,
• поглощение,
• интерференция.

Скорость электромагнитной волны

Фактическая скорость распространения электромагнитной волны зависит от материала, которым обладает среда, ее оптической плотности и наличия такого фактора как давление.

Кроме того, различные материалы имеют разную плотность «упаковки» атомов, чем ближе они расположены, тем меньше расстояние и выше скорость. В результате скорость электромагнитной волны зависит от материала, через который она движется.

Подобные эксперименты ставятся в адронном коллайдере, где главным инструментом воздействия является заряженная частица. Изучение электромагнитных явлений происходит там на квантовом уровне, когда свет раскладывается на мельчайшие частицы – фотоны. Но квантовая физика – это отдельная тема.

Согласно теории относительности, наибольшая скорость распространения волны не может превышать световую. Конечность скоростного предела в своих трудах описал Максвелл, объясняя это наличием нового поля – эфир. Современная официальная наука подобную взаимосвязь пока не изучала.

Электромагнитное излучение и его виды

Электромагнитное излучение состоит из электромагнитных волн, которые наблюдаются в виде колебания электрического и магнитного полей, распространяющиеся на скорости света (300 км за секунду в вакууме).

Когда ЭМ-излучение взаимодействует с веществом, его поведение качественно меняется по мере изменения частоты. Отчего оно преобразуется в:

1. Радиоизлучение. На радиочастотах и микроволновых частотах эм–излучение взаимодействует с веществом в основном в виде общего набора зарядов, которые распределены по большому количеству затронутых атомов.
2. Инфракрасное излучение. В отличие от низкочастотного радиоизлучения и СВЧ-излучения, инфракрасный излучатель обычно взаимодействует с диполями, присутствующими в отдельных молекулах, которые по мере вибрации изменяются на концах химической связи на атомном уровне.
3. Видимое световое излучение. По мере того как частота увеличивается в видимый ряд, фотоны имеют достаточную энергию для изменения скрепленной структуры некоторых отдельно взятых молекул.
4. Ультрафиолетовое излучение. Частота увеличивается. В ультрафиолетовых фотонах теперь достаточно энергии (более трех вольт), чтобы воздействовать вдвойне на связи молекул, постоянно химически их перестраивая.
5. Ионизирующее излучение. На самых высоких частотах и наименьших по длине волны. Поглощение этих лучей материей затрагивает весь гамма-спектр. Самый известный эффект – радиация.

Что является источником электромагнитных волн

Мир, согласно молодой теории о происхождении всего, возник благодаря импульсу. Он освободил колоссальную энергию, которую назвали большим взрывом. Так в истории мироздания появилась первая эм-волна.

В настоящее время к источникам формирования возмущений относятся:

• эмв излучает искусственный вибратор,
• результат колебания атомных групп или частей молекул,
• если происходит воздействие на внешнюю оболочку вещества (на атомно-молекулярном уровне),
• эффект схожий со световым,
• при ядерном распаде,
• последствие торможения электронов.

Шкала и применение электромагнитных излучений

Под шкалой излучения понимается большой диапазон частоты волны от 3·106÷10-2до 10-9÷ 10-14.

Каждая часть электромагнитного спектра обладает обширной областью применения в нашей повседневной жизни:

1. Волны маленькой длины (микроволны). Данные электроволны используются в качестве спутникового сигнала, поскольку способны миновать атмосферу земли. Также немного усиленный вариант используется для разогрева и готовки на кухне – это микроволновая печь. Принцип приготовления прост – под действием микроволнового излучения поглощаются и ускоряются молекулы воды, отчего блюдо нагревается.
2. Длинные возмущения используется в радиотехнологиях (радиоволны). Их частота не позволяет пройти облака и атмосферу, благодаря чему нам доступно Фм-радио и телевидение.
3. Инфракрасное возмущение непосредственно связано с теплом. Увидеть его практически невозможно. Попробуйте заметить без специального оборудования луч из пульта управления вашего телевизора, музыкального центра или магнитолы в машине. Приборы, способные считывать подобное волны, используются в армиях стран (прибор ночного виденья). Также в индуктивных плитах на кухнях.
4. Ультрафиолет также имеет отношение к теплу. Самый мощный природный «генератор» такого излучения – это солнце. Именно из-за действия ультрафиолета на коже человека образуется загар. В медицине этот тип волн используется для дезинфекции инструментов, убивая микробы и бактерии.
5. Гамма-лучи – это самый мощный тип излучения, в котором сконцентрировалось коротковолновое возмущение с большой частотой. Энергия, заключенная в эту часть электромагнитного спектра, дает лучам большую проникающую способность. Применима в ядерной физике – мирное, ядерное оружие – боевое применение.

Влияние электромагнитных волн на здоровье человека

Измерение влияния эмв на человека – это обязанность ученых. Но не нужно быть специалистом, чтобы оценить интенсивность ионизирующего излучения – оно провоцирует изменения на уровне ДНК человека, что влечет за собой такие серьезные заболевания как онкология.

Не зря пагубное воздействие катастрофы ЧАЭС считается одной самых опасных для природы. Несколько квадратных километров некогда красивой территории стали зоной полного отчуждения. До конца века взрыв на ЧАЭС представляет опасность, пока не закончится полураспад радионуклидов.

Некоторые типы эмв (радио, инфракрасные, ультрафиолет) не наносят человеку сильного вреда и представляют собой лишь дискомфорт. Ведь магнитное поле земли нами практически не ощущается, а вот эмв от мобильного телефона может вызвать головную боль (воздействие на нервную систему).

Для того чтобы обезопасить здоровье от электромагнетизма, следует просто использовать меры разумной предосторожности. Вместо сотен часов за компьютерной игрой выйти погулять.

Открытие электромагнитных волн

В своей первой работе Герц получил быстрые электрические колебания и исследовал действие вибратора на приемный контур, особенно сильное в случае резонанса. В работе «О действии тока» Герц перешел к изучению явлений на более далеком расстоянии, работая в аудитории длиной 14 м и шириной 12 м.

Он обнаружил, что если расстояние приемника от вибратора менее 1 м , то характер распределения электрической силы аналогичен полю диполя и убывает обратно пропорционально кубу расстояния.

Однако на расстояниях, превышающих 3 м , поле убывает значительно медленнее и неодинаково в различных направлениях. В направлении оси вибратора действие убывает значительно быстрее, чем в направлении, перпендикулярном оси, и едва заметно на расстоянии 4 м , тогда как в перпендикулярном направлении оно достигает расстояний, больших 12 м .

Этот результат противоречит всем законам теории дальнодействия. Герц продолжал исследование в волновой зоне своего вибратора, поле которого он позже рассчитал теоретически. В ряде последующих работ Герц неопровержимо доказал существование электромагнитных волн, распространяющихся с конечной скоростью. «Результаты опытов, поставленных мною над быстрыми электрическими колебаниями,— писал Герц в своей восьмой статье 1888 г.,— показали мне, что теория Максвелла обладает преимуществом перед всеми другими теориями электродинамики».

Рис. Поле вибратора Герца

Теоретический анализ

Герц предпринимает теоретический анализ излучения своего вибратора («осциллятор Герца») на основе теории Максвелла. Статья «Силы электрических колебаний, рассматриваемые по максвелловской теории» содержит результаты такого анализа. В ней Герц выписывает уравнения Максвелла в форме, отличной от максвелловской, в виде двух «триплетов»:

Эти уравнения отличаются от современных обозначениями.

К уравнениям (1) и (2) Герц прибавляет уравнения, выражающие отсутствие зарядов и токов (за исключением начала координат, где Герц помещает диполь с переменным во времени электрическим моментом Elsinnt):

или в современной векторной форме:

divH = 0, div Ē = 0.

Далее Герц выписывает выражения для электрической и магнитной энергии:

и выводит из уравнений Максвелла теорему Пойнтинга о потоке энергии, которую он называет «в высшей степени замечательной». Современные учебники электродинамики пишут фундаментальные уравнения электромагнитной теории в форме Герца, за исключением обозначений, как было сказано выше.

Теперь чаще применяют не гауссову систему единиц, как это делал Герц, а систему СИ. Герц решает уравнения, введя вспомогательную функцию, получившую название «вектор Герца», которую сам Герц выписывал в виде

где E — заряд диполя, l— его длина, т= π/λ

Электростатические поля диполя и магнитного поля

Полученное Герцем решение дает вблизи вибратора картину электростатического поля диполя и магнитного поля элемента тока в соответствии с законом Био—Савара. Но на дальних расстояниях получается волновое поле, напряженность которого убывает обратно пропорционально расстоянию, электрическая сила и магнитная сила перпендикулярны радиусу-вектору и пропорциональны синусу угла, образованному направлением радиуса-вектора с осью диполя.

Поле в этой волновой зоне в различные моменты времени Герц изобразил с помощью картины силовых линий. Эти ри сунки Герца вошли во все учебники электричества.

Это поле распространяется в пространстве со скоростью света c=1/A причем в направлении оси диполь не излучает. Максимальное излучение происходит в экваториальном направлении перпендикулярно оси диполя. Эти расчеты Герца легли в основу теории излучения антенн и классической теории излучения атомов и молекул.

Таким образом, Герц в процессе своих исследований окончательно и безоговорочно перешел на точку зрения Максвелла, придал удобную форму его уравнениям, дополнил теорию Максвелла теорией электромагнитного излучения. Герц получил экспериментально электромагнитные волны, предсказанные теорией Максвелла, и показал их тождество с волнами света.

В работе «О лучах электрической силы», помещенной в «Протоколах Берлинской Академии наук» 13 декабря 1883 г., Герц описывает свои опыты по распространению, поляризации, отражению, преломлению электромагнитных волн. Герц построил зеркала для опытов с этими волнами (зеркала Герца), призму из твердой смолы (асфальта) с основанием 1,2 м и высотой 1,5 м с преломляющим углом 30°.

Все эти опыты доказали полную аналогию электромагнитных и световых волн. Готовя в 1891 г. издание собрания своих статей под общим названием «Исследования о распространении электрической силы», Герц написал вводную статью, в которой подробно изложил историю и содержание своих исследований. Обзор экспериментальных работ он заканчивал словами: «Целью этих ра бот была проверка основных гипотез теории Фарадея—Максвелла, а результат опытов есть подтверждение основных гипотез этой тео рии».

В 1889 г. Герц прочитал доклад «О соотношении между светом и электричеством» на 62-м съезде немецких естествоиспытателей и врачей. Здесь он подводит итоги своих опытов в следующих словах: «Все эти опыты очень просты в принципе, но тем не менее они влекут за собой важнейшие следствия. Они рушат всякую теорию, которая считает, что электрические силы перепрыгивают пространство мгновенно. Они означают блестящую победу теории Максвелла… Насколько маловероятным казалось ранее ее воззрение на сущность света, настолько трудно теперь не разделить это воззрение».

Опыты Герца

Опыты Герца вызвали огромный резонанс. Особенное внимание привлекли опыты, описанные в работе «О лучах электрической силы». «Эти опыты с вогнутыми зеркалами, — писал Герц в «Введении» к своей книге «Исследования по распространению электрической силы»,— быстро обратили на себя внимание, они часто повторялись и подтверждались. Они получили положительную оценку, которая далеко превзошла мои ожидания».

Рис. Линии вибратора Герца

Среди многочисленных повторений опытов Герца особое место занимают опыты русского физика П. Н. Лебедева, опубликованные в 1895 г., первом году после года смерти Герца. П. Н. Лебедев, усовершенствовав метод Герца, получил самые короткие электромагнитные волны и провел с ними опыты по двойному лучепреломлению, которые Герц не мог воспроизвести со своими относительно длинны ми волнами.

Статья Лебедева «О двойном пре ломлении лучей электрической силы» появилась одновременно на русском и немецком языках. На немецком языке она была напечатана в тех же «Annalen der Physik» Видемана, в которых публиковал свои статьи Герц. В начале этой статьи Лебедев кратко излагает ее цель и содержание: «После того как Герц дал нам методы экспериментально проверить следствия электромагнитной теории света и тем открыл для исследования неизмеримую область, естественно появилась потребность делать его опыты в небольшом масштабе, более удобном для научных изысканий…»

Таким образом, П. Н. Лебедев уже в эпоху зарождения радиофизики и радиотехники поставил задачу миниатюризации приборов для излучения и исследования электромагнитных волн и тем самым как бы предначертал современное направление конструкторской мысли в этой области. Приборы Лебедева были настолько малы, что, по выражению итальянского физика Аугусто Риги (1850—1920), кото рый в 1894 г. разработал метод получения коротких волн, их можно было носить в жилетном кармане.

Генератор Лебедева

Генератор Лебедева состоял из двух платиновых цилиндров, каждый по 1, 3 мм длиной и 0,5 мм в диаметре, между которыми проскакивала искра. Зеркала Лебедева имели высоту 20 мм, отверстие 12 мм, фокусное расстояние 6 мм. Для исследования преломления Лебедев использовал эбонитовую призму высотой 1,8 см, шириной 1 ,2 см, весом менее 2 г, тогда как призма Герца весила 600 кг. Столь же малыми были двупреломляющие призмы из ромбической серы. Для наблюдения волн Лебедев пользовался термоэлементом.

Рис. Зеркала Герца

Лебедев своей работой выдвинул также за дачу идти по пути уменьшения длин электромагнитных волн до смыкания их с длинными инфракрасными волнами. Встретившись на одном из съездов с немецким физиком Рубенсом, который занимался исследованием инфракрасных волн, Лебедев высказал шутливое пожелание встретиться в эфире. Это пожелание осуществили в 20-х годах русские ученые-женщины А. А. Глаголева-Аркадьева и М. А. Левицкая.

П. Н, Лебедев, с одной стороны, укрепил позиции теории Максвелла и, с другой стороны, первым измерил предсказанное Максвеллом световое давление и показал, что оно совпадает по величине с теоретическим значением, полученным Максвеллом.

Петр Николаевич Лебедев родился 8 марта 1866 г. в Москве в купеческой семье. «Свое школьное образование,— писал Лебедев в своем «жизнеописании», приложенном к страсбургской диссертации,— я получил в Евангелическом Петропавловском церковном училище и в Реальном училище Хайновского… С сентября 1884 г. по март 1887 г. посещал Московское высшее техническое училище.

Чтобы посвятить себя изучению физики, я учился с октября 1887 по август 1889 г. в Страсбурге, зимний семестр 1889/90 г. в Берлине, а с пасхи 1890 по июль 1891 г. снова в Страсбурге».

Учителем Лебедева в Страсбурге был известный физик Август Кундт (1839—1894)_t к которому Лебедев относился с большим уважением и сердечной признательностью. Кунд-ту Лебедев посвятил после его смерти теплый прочувствованный некролог, в котором характеризовал его «не только как первоклассного ученого», но и как «несравненного учителя, который заботился о будущем своей любимой науки, образуя и воспитывая ее будущих деятелей».

Защитив в Страсбурге диссертацию «Об измерении диэлектрических постоянных паров и о теории диэлектриков Моссоти — Клаузиуса», Лебедев вернулся в Россию и стал работать в Московском университете у Столетова в должности лаборанта.

Последним выступлением Лебедева в Страсбурге и первой его печатной публикацией в Москве была небольшая заметка «Об отталкивательной силе лучеиспускающих тел». Она начиналась словами: «Максвелл показал, что световой или тепловой луч, падая на поглощающее тело, производит на него механическое давление в направлении падения; величину этой давящей силы можно выразить в форме

p = E/V

где Е — энергия, которая падает в единицу времени на поглощающее тело, а V — скорость луча в той среде, в которой находится тело».

Рис. П. Н. Лебедев

Итак, первая русская статья П. Н. Лебедева начиналась указанием на существование светового давления. Световому давлению была посвящена и последняя, оставшаяся незаконченной, статья Лебедева. Исследование светового давления стало делом жизни Петра Николаевича.

В заметке об отталкивательной силе лучеиспускающих тел Лебедев показывает, что при малых размерах тела, находящегося под воздействием силы тяготения со стороны Солнца, она может быть сравнима с отталкивательной силой давления солнечных лучей.

Лебедев пишет: «Пылинки, радиус которых не превышает одной тысячной миллиметра, будут отталкиваться в мировом пространстве с силой, порядок которой в миллион раз превышает порядок сил их ньютоновского притяжения». Однако для молекул, как указывает Лебедев, произведенные расчеты не применимы. «Взаимодействие молекул можно рассматривать как более сложный случай, как действие резонаторов друг на друга».

Исследованию этого «более сложного случая» Лебедев посвятил свою докторскую диссертацию «Экспериментальное исследование пондеромоторного действия волн на резонаторы». Эта диссертация заняла у Лебедева немало времени и сил. Он начал работу над темой в 1894 г., в котором вышла первая часть его работы, посвященная действию электромагнитных волн.

В 1896 г. была опубликована статья, посвященная действию гидродинамических волн, в 1899 г.— статья, описывающая действие акустических волн. В 1899 г. Лебедев опубликовал все три статьи отдельной брошюрой, которым предпослал особое «Введе ние». В 1900 г. за эту работу, представленную как магистерская диссертация, Лебедев полученую степень доктора, минуя магистер скую степень. Это была высокая оценка факультетом его труда.

Лебедев начинает «Введение» с упоминания о «гениальных работах» Герца, которые «открыли исследованию необозримую область явлений». Лебедев указывает, что работы Герца направлены на исследование источников электромагнитного излучения и, следовательно, приводят «к одному из наиболее сложных вопросов современной физики — «к учению о молекулярных силах». «Мы должны утверждать,— пишет Лебедев,— что между двумя лучеиспускающими молекулами, как между двумя вибраторами, в которых возбуждены электромагнитные колебания, существуют пондеромоторные силы…».

Лебедев с целью исследования этих сил изучает действие волн на колеблющуюся систему. Такая система — резонатор — моделирует молекулу. Изучая действие электромагнитных волн на резонатор, Лебедев исследует отдельно действие магнитного и действие электрического вектора волны.

Магнитный осциллятор, возбуждаемый магнитным вектором падающей волны, представлял собой миниатюрную катушку из четырех витков серебряной проволоки, соединенную с конденсатором из двух пластинок, вырезанных в форме «бисквитов» квадрантного электрометра. Вся система была подвешена на чувствительном подвесе.

Электрический резонатор

Электрический резонатор состоял из двух цилиндрических квадрантов, собранных из отдельных алюминиевых полосок, соединенных с катушкой самоиндукции из серебряной проволоки, подвешенной так, что магнитный век тор не мог вызвать ее замыкания и только электрические силы могли действовать на за ряды конденсатора.

Лебедев показал, что законы пондеромоторного действия волн на магнитные и электрические резонаторы тождественны. Если частота колебаний резонатора выше частоты падающей волны (частота вибратора), то он притягивается к вибратору, ниже настроенный резонатор отталкивается. Притяжение сменяется отталкиванием при переходе через резонанс.

Лебедев изучил далее действие гидродинамических волн, возбуждаемых соответствующим вибратором, на гидродинамический резонатор, представляющий собой шарик на стальной пружине.

Здесь он также обнаружил притяжение при частотах резонатора более высоких, чем частота вибратора и отталкивание в противоположном случае и смену притяжения отталкиванием при переходе через резонанс. В последней части своего исследования Лебедев обратился к акустическим волнам.

Здесь также наблюдались притяжения и отталкивания в зависимости от отношения частот вибратора и резонатора, но только в непосредственной близости от вибратора. По мере увеличения расстояния до резонатора притягивательные силы уменьшаются и на достаточно большом расстоянии полностью исчезают, остаются лишь отталки вательные силы, достигающие наибольшей величины при резонансе.

Лебедев считал, что обнаруженная им тождественность пондеромоторных сил в столь различных явлениях показывает, что элементарные законы этих явлений должны быть независимы от природы волн и воспринимающих их резонаторов. Отсюда вытекает возможность распространения этих законов на область молекулярного излучения и взаимодействия молекул. Однако, указывает Лебедев, «нет никаких данных, позволяющих сказать что-либо определенное о свойствах молекул-резонаторов».

Важнейшими достижениями П. Н. Лебедева были его классические опыты по световому давлению, принесшие ему всемирную славу. Предварительное сообщение о своей работе по измерению давления света на твердые тела Лебедев сделал в 1899 г. С докладом о своих опытах он выступил на Всемирном конгрессе физиков в Париже в 1900 г.

Сама работа «Опытное исследование светового давления» была опубликована в 1901 г. на немецком языке в журнале «Аnnаlen der Physik» и в сокращенном изложении на русском языке в ЖРФХО. Эта работа многократно описывалась в учебниках, статьях и книгах, и мы здесь ограничимся только кратким рефератом статьи, сделанным самим Лебедевым для немецкого реферативного журнала: «Fortschritte der Physik»: «…Автор исследует пондеромоторные силы, с которыми лучи белого, красного и голубого цвета действуют на поглощающие, покрытые платиновой чернью, и отражающие (алюминий, платина, никель и слюда) крылья в высоком вакууме.

Опыты были проведены с тремя различными приборами и с двумя различными калориметрами; они были разбиты на десять независимых групп, и их результаты сводятся к следующему:

1. Падающий пучок световых лучей оказывает давление как на поглощающее, так и отражающее тело; это пондеромоторное действие не зависит ни от известных вторичных круксовых сил, вызываемых нагреванием, ни от явлений конвекции.
2. Эти силы светового давления прямо пропорциональны падающему количеству энергии и не зависят от цвета световых лучей.
3. Эти силы светового давления в пределах ошибок наблюдения количественно дают полное совпадение с пондеромоторными силами излучения, вычисленными Максвеллом и Бартоли.

Таким образом, существование сил давле ния световых лучей, предсказанных Максвеллом и Бартоли, доказано экспериментально».

Итальянский физик Адольфо Бартоли

Итальянский физик Адольфо Бартоли (1851—1896), о котором упоминает здесь Лебедев, обосновал из термодинамических соображений в 1876 г. существование светового давления. В своей последней статье «Давление света» Лебедев предполагал посвятить доказательству Бартоли целый параграф. Этот параграф был написан П. П. Лазаревым.

alt=»Схема опыта П. Н. Лебедева по получению ультракоротких электромагнитных волн» width=»146″ height=»300″ />Рис . Схема опыта П. Н. Лебедева по получению ультракоротких электромагнитных волн

Результат Лебедева произвел огромное впечатление. В. Томсон (лорд Кельвин) признавался К- А. Тимирязеву, что он всю жизнь воевал с Максвеллом из-за его светового давления, но Лебедев теперь заставил его признать свою неправоту.

В 1901 г. Лебедев становится профессором Московского университета, в котором он десять лет назад начинал работу у Столетова в скромной должности лаборанта. Теперь он всемирно известный ученый, глава школы физиков, в которой под его руководством работают десятки учеников.

Из школы Лебедева вышли такие известные советские ученые, как академик П. П. Лазарев, в свою очередь создавший школу, чл.-кор. Академии наук СССР В. К. Аркадьев, также глава школы магнетологов и радиофизиков, профессора В. И. Романов, А. К. Тимирязев, Н. А. Капцов и многие другие. Питомцы лебедевской школы и их ученики составили большой отряд советской физики.

В 1902 г. Лебедев выступил на съезде немецкого астрономического общества с докладом, в котором вновь вернулся к вопросу о космической роли светового давления. В историческом обзоре этого доклада Лебедев напоминает о гипотезе Кеплера, который предположил, что отталкивание кометных хвостов Солнцем обусловлено давлением его лучей на частицы хвоста.

Действие света на молекулу, указывает Лебедев, зависит от ее избирательного поглощения. Для лучей, поглощаемых газом, давление обусловлено законом Максвелла, лучи, не поглощаемые газом, действие на него не оказывают. Лебедев ставит задачу определить давление света на газы. Эта многолетняя работа, потребовавшая от экспериментатора много сил и остроумия, подводила итог всей его научной деятельности начиная с 1891 г.

Для измерения малых сил давления Лебедев ставил эксперимент таким образом, чтобы «газ мог перемещаться в направлении пронизывающих его лучей и производил давление на очень чувствительный поршневой аппарат, на который лучи света непосредственно действовать не могли». Чтобы избежать влияния конвекционных токов, Лебедев смешивал газ с водородом, обладающим значительной теплопроводностью, что позволяло быстро выравнивать плотность в разных точках газа. Эта трудная экспериментальная работа осталась непревзойденным образцом экспериментального искусства.

За работы по давлению света Лебедев был избран в 1911 г. почетным членом Королевского института в Лондоне.

Лебедев глубоко интересовался проблемами астрофизики, активно работал в Международном Союзе по исследованию Солнца, написал ряд статей о кажущейся дисперсии межзвездной среды. Открытие Хейлом магнетизма солнечных пятен направило его внимание на исследование магнетизма вращения.

В последние годы жизни его внимание привлекла проблема ультразвука. Этими вопросами занимались его ученики В. Я. Альтберг и Н. П. Неклепаев. Сам Лебедев написал заметку «Предельная величина коротких акустических волн».

Его ученики П. П. Лазарев и А. К. Тимирязев исследовали явление внутреннего трения в разреженных газах. Но вся эта напряженная работа оборвалась в 1911 г., когда Лебедев вместе с другими профессорами покинул университет в знак протеста против действий реакционного министра просвещения Кассо. Русская и международная общественность поспешила на помощь Лебедеву, но силы его были подорваны, и 14 марта 1912 г. П. Н. Ле бедев скончался.

В историю физики Лебедев вошел как первоклассный экспериментатор, решивший ряд труднейших проблем современной ему физики. Значение Лебедева для России не исчерпывается этим. Он был создателем московской школы физиков. Вышедшие из этой школы ученые сыграли важную роль в становлении и развитии советской физики.