Кризис физики: вчера, сегодня, завтра

Волны и калибровки. Когда исследования идут ради поиска ответа на конкретный вопрос, а не иных целей, появляются «побочные результаты». На них, как правило, мы не акцентируем внимание. Только много позже может обнаружиться фундаментальный характер побочного результата[9]. Так получилось и в этот раз. Мы, анализируя уравнения Максвелла в калибровке, Лоренца, вывели закон Умова для электрического заряда, т.е. дали строгое решение проблемы релятивистской электромагнитной массы [6] («побочный результат»). Долгое время не было ясно: почему уравнениям Максвелла в калибровке Лоренца (волновые уравнения!) отвечают два разных закона сохранения: закон Умова и закон Пойнтинга? Только недавно мы получили объяснение этого результата [1]. Перечислим важные следствия:

1. Калибровочной инвариантности для уравнений Максвелла не существует.

2. Было показано, что условие калибровки Лоренца позволяет дать два независимым вариантам описания и объяснения явлений.

3. Первый вариант описан в [7] (см. гл. 3, параграф 18, «Градиентная инвариантность»). Ему отвечает волновая электродинамика, опирающаяся на закон сохранения Пойнтинга.

4. Второй вариант (условие «жесткой связи» потенциалов) позволял, используя условие Лоренца, исключить из уравнений электродинамики производные потенциалов по времени. Этому варианту отвечает квазистатическая электродинамика. В рамках «жесткого условия» связи потенциалов было дано строгое решение проблемы электромагнитной массы (релятивистский закон сохранения энергии Умова), релятивистского взаимодействия зарядов и др.

В рамках очерка мы не имеем возможности привести выкладки и доказать все математически. Специалисты уже проверяли, и еще не раз будут проверять эти удивительные результаты. Мы не скрываем, что и ранее мы были убеждены в существовании мгновенного действия на расстоянии. Мы искали его, нашли у Максвелла ошибку. Но мы никак не могли предположить, что волновое уравнение может преподнести нам в качестве решений не только запаздывающие потенциалы, но потенциалы, реализующие мгновенное действие на расстоянии. Видимо, этот результат будет неожиданным для физиков [1].

Более того, оказалось, что вся релятивистская механика, построенная трудами М. Планка, А. Эйнштейна и др. описывающая релятивистское взаимодействие зарядов, построена не на запаздывающих потенциалах, а на мгновенно действующих потенциалах! Релятивисты даже не могли представить, что это может иметь место в их теории! Они считали все потенциалы, фигурирующие в их теориях, исключительно запаздывающими! Заметим, что это не гипотеза. Все результаты достоверны и проверены специалистами. Сознаемся честно, что и для нас эти результаты оказались шокирующими.