Поиск Прислать теорию
← Гипотезы

Разбор · Заряд как вихрь, поле как течение

Вихревая природа электромагнетизма в наивной форме

Самая простая механическая картина электричества: заряд — изолированный вихрь, электрическое поле — течение среды вокруг него. Сверяем с законом Кулона — и видим, почему в такой форме она не работает.

В графе утверждений: q = 1q = −1 · выдержало опыт: q = 0 Эфиродинамика Ацюковского, Градиентная эфиродинамика Авшарова, Эфиродинамика Лосинца, Научный консенсус

Относится к теории: Наивная вихревая теория электромагнетизма

Проверяемое утверждение

Заряд — изолированный вихрь среды, а электрическое поле — поле скоростей среды вокруг него: П1 — заряд есть вихрь, П2 — поле есть скорость среды, П3 — среда — идеальная несжимаемая жидкость

Что берётся на веру
  • П1
    заряд — вихрь

    Электрический заряд — изолированный вихрь среды.

  • П2
    поле — скорость среды

    Электрическое поле — поле скоростей среды вокруг заряда.

  • П3
    идеальная несжимаемая среда

    Среда — идеальная несжимаемая жидкость без источников и стоков.

  • В1
    вихрь компактный вспомогательная

    Вихрь занимает конечную область (например, вихревое кольцо) — как положено отдельной частице.

  • В2
    вихрь — прямая нить вспомогательная

    Вихрь — бесконечная прямая нить.

П — посылки самого утверждения. В — вспомогательные: на них стоят отдельные тесты. Тест, исключивший утверждение, опровергает сочетание всех своих посылок, а не какую-то одну из них.

Статус
исключено данными
Порог 5σ · правила версии 7 · вычислено скриптом
3,2·10¹⁵σ
наибольшее расхождение
Что именно опровергнуто

П1 заряд — вихрь∧П2 поле — скорость среды∧П3 идеальная несжимаемая среда

Опровергнуто пересечение посылок: хотя бы одна из них неверна, но какая — данные не говорят. По отдельности ни одна не опровергнута.

Сохранить это сочетание можно, только отказавшись сразу от всех вспомогательных посылок: В1 вихрь компактный и В2 вихрь — прямая нить.

Опровергнуто не вихревое описание вообще, а его наивная форма. Чтобы получить закон Кулона, нужно отказаться хотя бы от одной посылки — и именно так устроены вихревые теории, которые с опытом не спорят.

Компактный вихрь: поле вдали — диполь, 1/r³

исключено данными

опровергнуто сочетаниеП1∧П2∧П3∧В1

Воспроизведено: утверждение исключают независимые группы — Бартлетт, Голдхаген, Филлипс (Колорадо, Принстон); Плимптон, Лоутон (Вустерский политехнический институт); Уильямс, Фоллер, Хилл (Уэслианский университет).

вихрь: q1
закон Кулона: q(2,7 ± 3,1)·10⁻¹⁶
расхождение3,2·10¹⁵σ
вихрь: q · 1закон Кулона: q · (2,7 ± 3,1)·10⁻¹⁶0,00,20,40,60,81,0

Прямая вихревая нить: поле 1/r

исключено данными

опровергнуто сочетаниеП1∧П2∧П3∧В2

Воспроизведено: утверждение исключают независимые группы — Бартлетт, Голдхаген, Филлипс (Колорадо, Принстон); Плимптон, Лоутон (Вустерский политехнический институт); Уильямс, Фоллер, Хилл (Уэслианский университет).

вихрь: q-1
закон Кулона: q(2,7 ± 3,1)·10⁻¹⁶
расхождение3,2·10¹⁵σ
вихрь: q · -1закон Кулона: q · (2,7 ± 3,1)·10⁻¹⁶-1,0-0,8-0,6-0,4-0,2-0,0

Ось линейки: показатель q в законе 1/r^(2+q). Толстая черта — ±1σ, тонкая — ±2σ. Шкала расхождения под каждым тестом логарифмическая: деления 1, 10, 100, 1000σ.

Карта числа

измерено

Отклонение от закона Кулона в опыте с концентрическими сферами (Williams, Faller, Hill, 1971).

выведено

Показатель q в законе 1/r^(2+q): у компактного вихря поле скоростей вдали — диполь, 1/r³, то есть q = 1; у бесконечной прямой нити — 1/r, то есть q = −1.

принято

Среда — идеальная несжимаемая жидкость; поле отождествляется со скоростью среды буквально.

Утверждение

Со времён Кельвина и Максвелла электричество пытались объяснить движением среды: заряд — вихрь, электрическое поле — течение вокруг него. В самой простой форме заряд — изолированный вихрь в идеальной несжимаемой жидкости, а электрическое поле — скорость жидкости вокруг него.

Что показывает сверка

У вихря, занимающего конечную область, — например, у вихревого кольца — скорость жидкости вдали спадает как 1/r³: это поле диполя. Закон Кулона требует 1/r². В опыте Уильямса, Фоллера и Хилла (1971) отклонение показателя от двойки не больше 10⁻¹⁶, а вихрь даёт отклонение, равное единице. У бесконечной прямой вихревой нити скорость спадает как 1/r — тоже мимо, в другую сторону.

Что именно опровергнуто

Сочетание трёх посылок: заряд — изолированный вихрь, поле — скорость среды, среда — идеальная несжимаемая жидкость. Монопольного поля 1/r² у изолированного вихря в такой среде нет в принципе — это теорема гидродинамики, а не вопрос точности прибора.

Вихревые теории, которые с опытом не спорят, отказываются хотя бы от одной посылки: заряд — не изолированный вихрь (источник, дефект, узел сети), поле — не скорость, а деформация или давление среды, среда сжимаема или упруга. Так устроена, например, программа основателя проекта: в её входной статье кулоновское поле несёт сдвиговая упругость сети, а не течение вокруг вихря, — см. разбор A0.

Источники чисел

Перезапустить проверку
python -m judges.run_all --card vikhr_em

Обсуждение