Знак вопроса, 1998 № 02 - [10]

Вот до чего можно додуматься, если следовать заветам докторов: прежде чем рекомендовать способ лечения, попробуй его на себе.

НАМ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО СДЕЛАТЬ ВСЕ СУМЕЕТ

Несмотря на бесспорные успехи современной теории электромагнетизма, создание на ее основе таких направлений, как электротехника и радиотехника, электроника и полупроводниковая техника, а также и других направлений, широко подтвержденных экспериментальным и промышленным опытом, считать эту теорию завершенной нет оснований.

Однажды перед автором возникла проблема: потребовалось рассчитать плотность переменного тока, испускаемого двумя электродами, опущенными в соленую воду.

«Экое дело! — рассудил автор. — Все исходные условия нам известны, это размеры электродов и расстояние между ними. Для воды все параметры даны, это магнитная и электрическая проницаемости и проводимость. Излучаемый ток и его частота нам тоже известны. Возьмем уравнения Максвелла, подставим туда граничные и начальные условия, зададимся расстоянием от оси диполя. Вот и все! Решение будет найдено, недаром у меня в институте стояла пятерка по ТОЭ — теоретическим основам электротехники!»

Сказано — сделано. Однако почему-то решение не получалось. Вместо этого получилась система уравнений, в которой мнимости располагались так, что никакого решения не находилось.

«Ну что же, — подумал автор. — Зря, видать, мне поставили пятерку по ТОЭ. Пойдем на поклон к профессуре!»

И автор пошел на поклон.

— Это хорошо, что вы обратились именно к нам, — сказала профессура в лице доктора физ. — мат. наук, профессора кафедры теоретических основ электротехники одного из ведущих вузов страны. — Лучше нас такие задачки никто не решает. И вообще мы демократичны. Если что — приходите. Мы всегда рады помочь. Что там у вас? Диполь в полупроводящей среде? Ну-ка, ну-ка… Гм! Знаете, что? Тут надо кое-что прикинуть, а у меня сейчас лекция. Через два часа будет большой перерыв, минут двадцать, погуляйте пока и приходите. Только не опаздывайте. За перерыв мы все вашу задачу как раз и решим.

Автор погулял и пришел. Профессор морщил лоб.

— Настроение что-то не то, — пожаловался он. — Вот что. Приходите ко мне вечером домой, попьем кофе и решим вашу задачу. Вы любите кофе?

Кофе автор любил и вечером пришел к профессору домой.

— Ну, давай сюда твою задачу, — вздохнул профессор. — Слушай-ка, а давай заменим диполь эллипсоидом, какая тебе разница? А эллипсоид все-таки как-никак фигура геометрическая. А?

Но автор отказался заменять диполь эллипсоидом, даже несмотря на то, что эллипсоид и в самом деле геометрическая фигура. Автор сказал, что задача физически полностью определена и поэтому у нее должно быть точное решение.

— Ну, хорошо, — не сдавался профессор, — а пусть это будет идеальная среда безо всякой проводимости. А мы потом умножим полученное решение на уравнение плоской волны. Идет?

Но автор и тут не согласился. Ну, в самом деле, зачем эти искусственные приемы, когда должно быть простое и к тому же общее решение?

— Экий ты несогласный, — огорчился профессор. — Ну, Бог с тобой. Посиди на диванчике, почитай научные журналы. А то ведь ты их и в руках, наверное, не держал, сознайся! А в них, между прочим, пишут передовые ученые о своих больших достижениях в области науки, в том числе и в электродинамике.

Автор с удовольствием согласился. В журналах оказалось много любопытного.

Например, описывался векторный потенциал, про который прямо было сказано, что никакого физического смысла он не имеет и вообще не известно, что это такое. Но зато сильно помогает решать электродинамические задачи. А последние достижения электродинамики связывались с успехами специальной теории относительности.

— Нет, — сказал профессор три часа спустя. — Тут что-то не так. Позвони мне через неделю, я тебе скажу, что тут надо сделать. А лучше оставь мне свой адрес, и я тебе решение вышлю прямо на дом. Зачем тебе ехать в такую даль?

Но ни через неделю, ни через месяц решения не было. И я позвонил профессору домой.

— Оставьте меня в покое! — истерически закричал профессор. — Если вам делать нечего, это не значит, что и другим тоже! Вам надо, вы и решайте! А у меня есть задачи поважнее, я наукой занимаюсь, у меня учебный процесс, мне студентов учить надо, а вы ко мне со своими бреднями! И не звоните мне больше, я занят!

Тогда автор пошел к другому профессору. Но и там история повторилась. Тоже пили кофе и обсуждали достижения науки, но задача никак не решалась.

С этим вторым профессором удалось свести всю задачу к диполю Герца — конструкции, состоящей из двух медных шаров, соединенных проводниками с генератором переменного тока. Ток излучается в полупроводящую среду, сила тока и его частота известны. Известны и все параметры среды. Известны диаметры шаров и расстояния, на котором они находятся. Известно, что подводящие к электродам ток проводники изолированы, их излучением можно пренебречь. Так что в результате всего остаются только два шара, ток и среда. И известны координаты точки, в которой мы хотим определить плотность тока. Все известно, неизвестно только, как решить эту задачу и даже хотя бы как к ней подступиться.