|
Иванова Елена Александровна Санкт-Петербургский государственный политехнический университет | |
Многоспиновые частицы и континуум Жилина
Многоспиновые частицы в континуальной механике
Многоспиновая частица — это сложный объект (см. рисунок), состоящий из несущего тела и N роторов. Предположим, что несущее тело и роторы представляют собой бесконечно малые твердые тела, причем несущее тело обладает произвольным тензором инерции, а роторы являются осесимметричными телами. Оси симметрии роторов фиксированы относительно несущего тела. Роторы не могут перемещаться относительно несущего тела и они могут вращаться независимо от вращения несущего тела только вокруг своих осей симметрии. Каждая точка материальной среды (см. рисунок), состоящей из таких частиц, имеет N+6 степеней свободы. Впервые континуум многоспиновых частиц ввел в рассмотрение П.А.Жилин с целью использовать этот континуум в качестве механической модели электромагнитного поля. Система уравнений, описывающая динамику континуума многоспиновых частиц, кроме стандартных для механики сплошных сред уравнений, включает в себя N скалярных уравнений, характеризующих вращение роторов относительно несущих тел. Важной особенностью, на которую следует обратить внимание, является тот факт, что уравнение баланса энергии содержит слагаемые, зависящие от скорости вращения роторов относительно несущего тела. При приведении уравнения баланса энергии к стандартному для механики сплошных сред виду, эти слагаемые следует трактовать как подвод энергии, обусловленный динамикой внутренней структуры. Таким образом, континуум многоспиновых частиц обладает способностью запасать внутреннюю энергию, которая не является энергией деформации.
Многоспиновая частица и представительный объем среды, состоящей из многоспиновых частиц |
Континуум многоспиновых частиц как модель электромагнитного поля
Аргументируя необходимость создания механической модели электромагнитного поля П.А.Жилин писал (см. "Рациональная механика сплошных сред", с. 312): "Допустим, что по тем или иным причинам нас не удовлетворяют классические уравнения Максвелла и в них нужно внести какие-то изменения. Это отнюдь не гипотетическое допущение, ибо известно, что классические уравнения не позволяют построить последовательную теорию атома. Следовательно, изменения нужны, но что именно нужно менять? Классические уравнения не дают никакого ответа на этот вопрос. Наличие механической интерпретации не только дает направление уточнений, но и показывает их настоятельную необходимость." П.А.Жилин был убежден, что основным видом движения в электромагнитном поле являются спинорные (вращательные) движения, т.е. электромагнитное поле — это среда, состоящая из быстро вращающихся частиц. Именно посредством энергии вращений частиц электромагнитное поле запасает собственную энергию. Классическая модель электромагнитного поля, которая описывается уравнениями Максвелла, этим свойством не обладает. Следует отметить, что электромагнитное поле в понимании П.А.Жилина отличается от традиционных представлений. Для пояснения сказанного приведем еще одну цитату из книги "Рациональная механика сплошных сред" (с. 281): "Важно подчеркнуть, что электромагнитное поле само по себе не имеет никакого отношения к тому, что в физике принято называть зарядом. В этом серьезное отличие от точки зрения, принятой в физике, согласно которой электромагнитное поле порождается зарядами. Однако заряженные тела вносят возмущения в электромагнитное поле. Если эти возмущения назвать электромагнитным полем, то терминологические расхождения с физикой исчезнут. Мы предпочитаем называть электромагнитным полем саму среду, а не возмущения в ней." Описание теории П.А.Жилина можно найти в шестой главе его книги:
