Панкратов В.П.

Дискурсивный мир (Часть 1)

чему любые отрезки труб оказываются в целом

электрически нейтральными (рис.20а). Очевидно, что в этом случае притяжение

F12' всякого заряда q1 к любому его антиподу q'2 компенсируется

отталкиванием F12 от одноименного заряда q2, находящегося рядом с этим

антиподом.

Рис.20 Теперь предположим, что по какой-то внешней причине заряды в обеих

трубах приходят в движение - положительные с некоторой скоростью V/2

устремляются в одну сторону, а отрицательные с той же скоростью - в другую

(рис.20б). Симметрия взаимодействия нарушается - если одноименные заряды,

двигающиеся параллельными курсами, продолжают оставаться неподвижными

относительно друг друга, то разноименные начинают перемещаться со скоростью,

проекция которой на оси труб равна V. Проанализируем кинематику этого

движения. Расстояние между разноименными зарядами q1 и q'2, располагающимися

в разных трубах, можно охарактеризовать такой формулой: R = r / cosu, где r

= const - расстояние между трубами, u - угол, определяющий взаимное

положение выделенных зарядов (см. рисунок). Если за начальный момент времени

(t = 0) выбрать момент наибольшего сближения последних (u = 0), то величины

u и t можно связать таким равенством: u = arctg(V t /r). Продифференцируем R

по времени. С учетом взаимно однозначного соответствия между величинами u и

t, после ввода для производной обозначения a, приходим к такому соотношению:

a = d 2R /dt 2 = V 2 (cosu)3/r. Это реальное ускорение, с которым

разноименные заряды q1 и q'2 перемещаются относительно друг друга. Отметим,

что оно положительно для любых допустимых значений u (-( /2 < u < ( /2 ).

Это значит, что скорость сближения зарядов непрерывно уменьшается вплоть до

момента t = 0, после которого они начинают ускоренно 'разлетаться'. С точки

зрения наблюдателя q1, считающего себя неподвижным в собственном мире,

ускорение объекта q'2 свидетельствует о воздействии на него силы F2'1 ~ q'2

a. С другой стороны, по мнению наблюдателя q'2 на объект q1 оказывается

воздействие F12' ~ q1 a. Т.к. оба заряда являются сторонами одного мира,

приходится заключить, что для силы взаимодействия между ними F выполняется

соотношение F = F2'1 = F12' ~ q1 q'2 a. (Подчеркнем, что положительность

ускорения a означает отрицательность силы F, что и вытекает из различия

знаков зарядов - в данном случае мы имеем дело с силой отталкивания). Но в

соответствии с законом Кулона эта сила должна быть иной, как по величине,

так и по знаку! Получается, что на движущиеся заряды оказывается избыточное

в сравнении с электростатическим воздействие dF ' = F - F 'э. Рассмотрим

теперь взаимоотношения заряда q1 с одноименным зарядом q2, располагающимся в

непосредственной близости от только что рассмотренного антипода q'2 (см.

рисунок). Расстояние между этими зарядами, двигающимися параллельными

курсами с одинаковой скоростью, остается неизменным. Формально это означает,

что они не взаимодействуют (их ускорения относительно друг друга равны

нулю)! В то же время, закон Кулона утверждает, что они связаны силой Fэ = -F

'э. Получается, что на заряды q1 и q2 также оказывается избыточное

воздействие, 'гасящее' проявление сил электростатического взаимодействия: dF

= 0 - Fэ = F 'э. В результате приходим к выводу, что на движущийся заряд q1,

взаимосвязанный с подвижными зарядами q2 и q'2 оказывается дополнительное

(помимо электростатического) воздействие: Fд = dF + dF ' = F. Проекция этой

силы на перпендикуляр к осям труб равна Fr = F cosu. Описанные

взаимоотношения у заряда q1 складываются с любой парой q2, q'2,

располагающейся в соседней трубе. Просуммировав все дополнительные

воздействия, оказываемые на него в этой связи (проинтегрировав по u от -( /2

до ( /2), выясняем, что на q1 действует усилие Fq = const .q1 q2 V 2/r.

(Заметим попутно, что равнодействующая проекций сил Fд на ось трубы для

этого заряда равна нулю). Воздействие Fq оказывают на заряд стенки трубы,

удерживающие его на заданной траектории. Но тогда на стенки трубы со стороны

заряда действует такое же по величине, но противоположно направленное усилие

FТ = -Fq. Если воздействие Fq отталкивает q1 от параллельной цепочки зарядов

(Fq < 0), то воздействие FТ наоборот, подталкивает трубу к своей соседке.

Такое же усилие обусловлено и наличием заряда q'1. Оба они занимают отрезок