В. В. Мантуров

Стягивающее свойство поверхностных циркуляций

(Свойство «обруча»)

Гипотеза

Показано, что поверхностным циркуляциям как векторного потенциала в электродинамике, так и скоростям молекул в аэродинамике присущи свойства «обруча», они обладают, иначе говоря, стягивающими свойствами.

Известно, что торнадо не только всасывают различные предметы по пути своего движения, но и удерживают их внутри столба вихря более или менее длительное время. В результате этого унесенные им предметы оказываются затем: тяжелые в десятках и даже в сотнях метров от первоначального положения, а легкие (песок, зерно, монеты, мелкие предметы, рыба и пр.) – в сотнях и тысячах километров.

Наблюдаются и гораздо менее масштабные, но не менее впечатляющие вихревые явления. Вулкан Этна, например, испускает из своего жерла великолепные по красоте тороиды-кольца, искусные курильщики – дымовые кольца. Их поступательные движения не быстры, а газ или дым удерживаются весьма продолжительное время. Что удерживает и газ и дым внутри этих тороидальных вихрей ? Что удерживает засосанные предметы внутри торнадо ?

Наука [1, т. 1, c 285 ] ищет ответы на эти вопросы : вопрос о переносе в динамике «турбулентных вихрей – одна из наиболее интенсивно изучаемых нерешенных задач гидродинамики». Такой поиск обусловлен мотивами как прагматическими, так и теоретическими. Налетел торнадо и унес зерно. Подхватил авто и отбросил, искорежив. Теоретики знают, как возникают все эти разновидности вихрей аэродинамических, но не знают, как «работают» поверхности («твердые» стенки) этих вихревых трубок.

Но начнем мы не с аэродинамики, а с электродинамики. Дело в том, что впервые гипотеза о свойстве «обруча» возникла [2 - 5] при попытке объяснить жесткость формы тороидальных по сути волн де Бройля и фотонов. Тороидальная их форма нами не наблюдается: фотоны несутся со скоростью света, волны де Бройля движутся со скоростью своего носителя и родителя (чаще всего -- электрона). И они слишком малы: это величины, измеряемые в нанометрах или ангстремах.

Зато об этом частично можно получить представления на примере атома водорода. В самом деле. В атоме водорода на каждой стационарной орбите электрона должно укладываться целое число волн де Бройля. Именно такое требование и было наложено самим Луи де Бройлем. Нами было уточнено [2-5], что такое целое число в точности совпадает с главным квантовым числом. Это значит, в частности, что на самой нижней орбите атома водорода укладывается одна и только одна волна де Бройля.

И эта волна де Бройля имеет форму тороида, поверхность которого представляет собою множество поверхностных циркуляций векторного потенциала, которые выполняют, как было предположено нами [2-5], роль «обруча». Так как контур циркуляции может быть выбран каким угодно, то надо было определиться. Критериями были избраны следующие моменты : а) каждая волна де Бройля обладает одним квантом магнитного потока, который удерживается (стягивается) поверхностными циркуляциями; б) этот квант магнитного потока замкнут сам на себя и потому имеет форму тороида; в) для вихрей, в силу законов Гельмгольца, поперечные сечения в любом месте тороида одинаковы (в данном случае этому ничто не мешает: тороид симметричен) и представляют собою круги; г) следовательно, контуры, по которым исчисляется циркуляция , охватывающая квант магнитного потока без зазора, представляют собою замкнутые окружности ; д) поэтому такие циркуляции были названы поверхностными [2-5] .

А теперь покажем все это количественно (без использования символов векторов).