А.П.НЕВСКИЙ (Москва), ОТВЕТ НА СТАТЬЮ А.Ю. ОЛЬХОВАТОВА "ОБ ОШИБКАХ В РАБОТЕ НЕВСКОГО А.П. ..."

ПОЛЕМИКА:

Редко встречаешься с людьми, которые не только не понимают чего-нибудь, что, собственно говоря, и не стыдно, но и принципиально не хотят понимать те вещи, которые им тщательно объясняют и о чем подробнейшим образом написано в статье, в которую у них нет никакого желания вникать, что, в общем-то, уже просто недопустимо...

Ну что же, давайте проанализируем приемы, связанные с подменой ясной физической модели, приведенной в моей статье [Невский, 1978], своей моделью елочной игрушки [Ольховатов, 1997], которую стоит обернуть фольгой - и она должна зарядиться до высоких потенциалов, неизвестно за счет чего. Давайте обратимся к моей статье, в которой в самом начале написано, что " при входе тела в атмосферу Земли по мере разогрева поверхности рост эмиссии электронов и их унос газовым потоком от тела приводит к появлению и росту положительного заряда на теле". Итак, уважаемые читатели, отметим, что нет ни слова о плазме, ни слова о фольге, голый факт, если уносить с хорошо заизолированного тела, которым и будет являться метеорит, отрицательный заряд, то тело будет неограниченно заряжаться положительным зарядом. Так же неограниченно будет расти и потенциал тела относительно Земли, достигая совершенно фантастических величин. О реальности такого вывода говорит вся практика существования электростатических генераторов, от самых примитивных до генераторов Ван-де-Граафа, об этом же говорит и наблюдение электростатической зарядки самолетов, на что дал свое " добро" даже сам господин Ольховатов.

Определим, для чего же нам нужна окружающая тело плазма. Во-первых, она соответствует природе явления, т. к. любое тело, движущееся с большой гиперзвуковой скоростью в атмосфере, всегда окружено плазмой. Во-вторых, плазма является основным источником нагрева поверхности тела. В-третьих, и для нас самое главное, именно плазма обеспечивает единственный механизм ограничения безграничного роста потенциала за счет обменных, процессов в дебаевском слое. Именно за счет тормозного потенциала в двойном слое уменьшается электронный поток с тела и увеличивается поток электронов на тело из плазмы, равенство этих потоков прекращает рост потенциала, обеспечивая возможность определения стабилизируемого потенциала тела относительно Земли при знании параметров плазмы, окружающей тело. Вот и все, и в статье ясно показано, что окружение плазмой не дает ни увеличения поля, ни увеличения заряда, только функция ограничения тока заряда и функция стабилизации потенциала, то есть большой внешний потенциал образует маленький тормозной потенциал в двойном слое и никак не наоборот. Так что вывод господина Ольхового о том, что "если взять шар, заряженный до потенциала dV, и укутать незаряженным незаземленным проводником, то потенциал шара относительно Земли возрастет во много раз" является выдумкой господина Ольховатова и к рассмотренной задаче отношения не имеет. Отметим, что в моей работе потенциал между телом и Землей везде обозначается как "V" и никак иначе, величина "dV" относится только к дебаевскому слою и ни к чему другому.

Остановимся на еще одном " открытии" господина Ольховатова. Он заявляет, что в моем случае dV в дебаевском слое и V будут равны между собой. Этого не будет ни в случае метеорита, ни в случае даже его любимой елочной игрушки. Рассматривая задачу о двух последовательно соединенных конденсаторах, получим, что заряд G у обоих конденсаторов равен между собой, т. е. G = С1V1 = C2V2, и равенство потенциалов возможно только в случае равенства емкостей, что в случае метеорита потребует равенства высоты полета толщине дебаевского слоя, либо наоборот, что соответствует полной абсурдизации задачи. Кстати, даже в случае с игрушкой любой заряд на ней приведет к тому, что потенциалы между игрушкой и фольгой, V1, и фольгой и землей, V, будут соотноситься как V1/V2 = C2/C1, т. е. и в этом случае равенства V1 = V2 не будет никогда, если игрушка укутана хорошо фольгой и находится на некоторой высоте над землей. То, что это так, а не иначе, может проверить любой школьник, решив полтора десятка задач школьного уровня № 649-663, 669-670 из сборника "Задачи по физике для поступающих в ВУЗы" [Бендриков и др., 1979].

Рассмотрим вопрос, что же сделал оппонент с Гауссом, которого он так подробно цитирует. Теорема Гаусса в изложении Ольховатова звучит следующим образом: "Помещение заряженного шара (метеороида) в полость незаряженной проводящей сферы (в случае метеороида - в плазму) не скажется на потенциале, создаваемом шаром вне сферы", что соответствует тому, что "образование плазменного покрытия вокруг метеороида с хорошей точностью не влияет на величину напряжения между Землей и метеороидом - она как была dV (?!), так и осталась (т. е. искомое V равно dV)". Опять, как и в предыдущем случае, все цитируемые теоремы приобретают смысл, только если ввести потенциал V (это потенциал между телом и Землей) во все места, где он и должен быть по смыслу задачи. Итак, теорема Гаусса в исправленном состоянии будет звучать так: "Помещение заряженного шара (метеороида) в полость незаряженной проводящей сферы (в случае метеороида - в плазму) не скажется на потенциале V, создаваемом шаром вне сферы". Исправим и комментарий к теореме таким же образом: "Образование плазменного покрытия вокруг метеороида с хорошей точностью не влияет на величину напряжения V между Землей и метеороидом - она как была V, так и осталась V (т. е. искомое V равно V)". Таким образом, мы полностью реабилитировали Гаусса, который оказался совсем ни при чем и нe с какого бока не поддерживает Ольховатова.

Литература

Бендриков Г. В. и др. "Задачи по физике для поступающих в ВУЗы" - 4 изд.- Москва, Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит-ры, 1979 г.
Ольховатов А. Ю. "Об ошибках в работе Невского "Явление положительного... " // Тунгусский Вестник КСЭ, № 6, апрель-июнь 1997 г., с. 30-31.
Невский А. П. "Явление положительного стабилизируемого заряда и эффект электроразрядного взрыва крупных метеоритных тел при полете в атмосфере планет". Астрономический вестник, 1978 г., т. 12,' 4. с. 206-215.

КОММЕНТАРИЙ ОЛЬХОВАТОВА А. Ю.

Напомним, что суть претензий [Ольховатов, 1997] к работе [Невский, 1978] заключается в том, что полученная Невским формула (22) (из которой и следуют выводы Невского о многокилометровых электрических пробоях) не верна.

Эта формула получена Невским для определения потенциала плазмы (окружающей метеорное тело) относительно планеты (Земли). При расчетах Невский исходил из того, что "тело, окруженное плазменной оболочкой, находящееся на некоторой высоте над поверхностью планеты, образует конфигурацию, соответствующую помещению заряженного тела в полость незаземленного проводника, роль которого играет окружающая плазма" [Невский, 1978]. Эта задача достаточно хорошо известна в курсах общей физики. Тем не менее, в ходе расчетов в рамках этой модели (задачи). Невским была сделана ошибка, в результате чего, и получена ошибочная формула (22). Вот эта формула, из которой и следуют все выводы Невского о гигантских потенциалах, о многокилометровых пробоях и т.п.

V=dV*R/D

где, согласно Невскому, V - это искомый потенциал плазменной оболочки относительно планеты, dV -разность потенциалов в дебаевском слое экранирования (он же, по Невскому, равновесный потенциал между плазмой и телом), R - радиус тела, D - толщина дебаевского слоя экранирования.

Как следует из этой (ошибочной) формулы при R/D » 1 (что легко выполняется), потенциал проводника (плазмы) V относительно планеты, может многократно превышать потенциал тела dV относительно проводника (плазмы).

Именно из (ошибочной) формулы (22) у Невского (независимо от его желания) и появляется пресловутое "усиление потенциала, поля, заряда и энергии...". Достаточно только обернуть слегка заряженный шарик проводником, как тут же в окружающем пространстве появляются сильнейшие электрические поля, бьют молнии. Кстати, помимо прочего, ну чем не вечный двигатель с просто фантастическим КПД!?

В частности, если, например, взять (ставший уже популярным) заряженный до небольшого потенциала dV елочный шарик и покрыть его фольгой или слегка подсоленной водой (т.е. проводником, с R/D порядка десятков миллионов), то, по формуле (22), потенциал укутывающей фольги V относительно планеты тут же станет в R/D раз больше dV, т.е. достигнет гигантских величин, и из фольги начнут бить молнии с соответствующими катастрофическими последствиями для окружающей местности...

По-видимому, одна из причин ошибки Невского заключилась в том, что он, вместо того, чтобы решить задачу в "одно действие" с использованием теоремы Гаусса (из которой в рамках анализируемой модели следует, что с достаточной точностью V = dV [Ольховатов, 1997]), стал строить систему конденсаторов, при анализе которой и совершил ошибку. Однако, в нашем случае вряд ли стоит уделять внимание разбору ошибки вычислений Невского. Для физики метеорных явлений вполне достаточен сам факт ошибочности его конечного результата - формулы (22).

К сожалению, в ответе Невского на критику эти ключевые моменты, связанные с формулой (22), практически не были рассмотрены. Поэтому хочется выразить надежду, что если Невский и в дальнейшем собирается настаивать на правильности своих идей, то в следующий раз он уделит внимание вышеизложенному вопросу - попытается доказать правильность своей формулы (22) и вытекающих из нее следствий (о некоторых из которых уже говорилось).

Если же Невский отказывается от его формулы (22), что он вроде бы утверждает в своей заметке, отрицая всякое "усиление поля" (вытекающее из формулы (22)), тогда ему придется отказаться от большей части результатов (причем краеугольных для его вывода о "молниях"), изложенных в обсуждаемой работе, и встать на давно рассмотренную различными авторами точку зрения, что дескать, метеорное тело в полете заряжается, и так сильно, что возникает разряд между ним и землей. Легко показать (и это уже давным-давно показано), что для этого необходим гигантский по величине заряд метеорного тела в десятки - сотни тысяч Кулон (для создания необходимой напряженности электрического поля). На нереальность такой зарядки уже указывалось многочисленными исследователями.

Впрочем, с другой стороны, судя по реплике Невского о елочном шарике, на деле он от "усиления поля", и не собирается отказываться, подтверждая, что "потенциалы между игрушкой и фольгой, V1 и фольгой и землей, V2, будут соотноситься как V1/V2 = C2/C1... ". Здесь так и ждешь дальнейшего рассказа Невского о том, каких гигантских величин достигает V2 и каких размеров при этом из укутывающей шарик фольги будут бить молнии, но это, в отличие от случая метеорного тела, Невский, к сожалению, почему-то уже не рассматривает...

Литература

Ольховатов А.Ю. Об ошибках в работе А.П. Невского "Явление положительного стабилизируемого электрического заряда и эффект электроразрядного взрыва крупных метеоритных тел при полете в атмосферах планет" // Тунгусский Вестник КСЭ, 1997, 6, с. 30.
Невский А.П. "Явление положительного стабилизируемого электрического заряда и эффект электроразрядного взрыва крупных метеоритных тел при полете в атмосферах планет". // Астрономический Вестник, 1978. т. 12, № 4, с. 206.

Комментарий редакции.

Полагая, что позиции авторов полемики обозначены достаточно четко, редакция предоставляет им в дальнейшем разобраться в основаниях своих расхождений и согласовать представления в непосредственном диалоге.

Что касается содержания полемики по данной теме, то мы в дальнейшем воздержимся от публикации материалов, исходящих как от Невского, так и от Ольховатова и готовы привести на страницах журнала экспертные оценки других специалистов, содержательно разбирающих и существо темы, и основания принципиальных расхождений дискуссантов.