Спекуляции в науке

[Владимир К.]

...большой проблемы определение что такое электрический ток не составляет. Существует проблема объяснения эффекта высокотемпературной сверхпроводимости, но не думаю, что лектор по електронике в то время вообще слышал об этом эффекте. Может лектор имел ввиду квантовый эффект Холла, но и он уже объяснен и два раза по нему нобелевки давали.
Давно построенны микроскопические теории электропроводности, которые дают теоретические расчеты для проводимости согласующиеся с экспериментальными результатами. Тут проблема может быть только вычислительная (учет эффектов рассеяния электронов на фононах, магнонах и других "-онах", локализация на примесях, сложные  монстроидные ферми-поверхности в определенных материалах, etc.), но никак не принципиальная.

Уважаемый Дмитрий! Спаси Вас Бог за разъяснение уважаемой Елене вопроса об электрическом токе. Я бы вспомнил еще об одном интересном явлении, связанном с электрическим током - эффекте Джозефсона. Но дело, конечно, не в самом определении тока, а в отношении к науке. Как известно, поверхностные знания уводят от Бога, а глубокое изучение науки ставит перед человеком вопрос о Боге и приводит к Нему. К сожалению, уважаемая Елена взялась без должной подготовки обсуждать вопросы, которые легко могут ввести в прелесть, как и самочинное богословствование.
Во Христе
Владимир К.

[Елена_В7]

Благодарю вас братия, Владимир и Дмитрий, за разъяснения. Конечно, знаний мне не хватает. В этом я точно не сомневаюсь, в области физики я тоже не работаю. Если честно, ваши доводы меня не убедили. Сомнения по определению электрического тока остались. Беру справочник по физике Х. Кухлинга (перевод с немецкого под редакцией Е.М. Лейкина, издательства «Мир», 1985 г, г. Москва). В этом справочнике в п. 28.1, стр. 310, написано: «Электрический ток в проводниках создается так называемыми свободными электронами, движущимися с относительно малой скоростью. Электрический ток способен оказывать: - тепловое действие, - химическое действие, магнитное действие». И все. Как видите, в этом справочнике определения электрического тока нет. Может справочник устарел? Я в этом не компетентна, и точно этого сказать не могу.
В современных электронных справочниках приводится  такое определение: «Согласно общепринятому определению, Электрический ток, упорядоченное (направленное) движение электрически заряженных частиц или заряженных макроскопических тел. За направление тока принимают направление движения положительно заряженных частиц».
В журнале «Электробезопасность» № 1 за 2000 год авторы Пирязев И.А и Щуцкий В.И. напечатали статью «Определение электрического тока как спиралеобразного движения эфира». Название статьи говорит само за себя.  А вот критика теории относительности Эйнштейна из книги крупного ученого в области теории литейных процессов, теплообмена и термодинамики, члена-корреспондента Национальной академии наук Беларуси, доктора технических наук, профессора Виктора Иозефовича Вейника «Почему я верю в Бога» (издательство Белорусского экзархата, 2000г, г. Минск; книга издана по благословлению Высокопреосвященнейшего Митрополита Минского и Слуцкого, Патриаршего Экзарха всея Беларуси Филарета), на стр.49 написано: «однако лучше всего о своей теории сказал Эйнштейн: «Им кажется, что я в ни одного понятия, относительно которого я был уверен, что оно остается незыблемым, и я не убежден, нахожусь ли вообще на правильном пути…». Так как быть с точным определением электрического тока? Вы меня убеждаете, что все настоящие современные ученые абсолютно уверены на 100%, что оно не может измениться, а те, кто в этом сомневаются, занимаются антинаучной работой. Или я что-то не правильно поняла?

[Михаил Филиппов]

Елена. Все определения в науке даются для определенных условий, для определенной системы. Классическая механика Ньютона верна для определенных условий. Но она уже не верна для скоростей близким к скорости света. Для этого существует теория относительности.

Точно также с электрическим током. Определения верны для определенных условий. Я уж не буду определять сейчас то, в чем некомпетентен, то есть токи в проводниках, полупроводниках и т.п. Я знаю закон Ома и мне этого достаточно для работы с электрическими приборами. Понятно, что однако в моей области (биологии) электрический ток определяется исключительно ионными токами, мембранными потенциалами, которые создаются всевозможными белками-помпами. Это жизнь организма. Там определения могут несколько отличаться от того же потока электронов в классических проводниках или полупроводниках. А смысл? Вам то зачем? Что вы так к этому электрическому току прикопались?

[Евгений Н.З.]

Это сообщение Дмитрия Васильева было перенесено из темы "Что Вы знаете о чипах, вживляемых под кожу на руке ?".

Дмитрий Васильев

«Электрический ток в проводниках создается так называемыми свободными электронами, движущимися с относительно малой скоростью. Электрический ток способен оказывать: - тепловое действие, - химическое действие, магнитное действие»

Уважаемая Елена,
как я уже говорил, есть микроскопическая теория проводимости. Цитата из справочника в общих чертах описывает это явление на макроскопическом уровне. Я думаю, что человеку занимающемуся электроникой совершенно хватит этого определения из словаря. В мистику вдаваться не надо. То что кажется немного удивительным на макроскопическом уровне (скажем течение тока схоже на течение жидкости (кто-то эфир больше любит да еще и заспираленный )) может быть более точно определено на микроскопическом уровне (как ведет себя отдельные электроны в этом потоке и каким образом ток может вообще течь в проводниках). Вообще же на микроскопическом уровне для нормальны веществ (не сверхпроводников) поток электронов выглядит не очень направленным. Электроны летят куда хотят, сталкиваются друг с другом, рассеиваются на колебаниях кристаллической решетки. И это происходит очень быстро. Но существует все же некий дрейф электронов в одном направлении если вы приложили разность потенциалов к образцу. Этот дрейф всех электронов проводимости как целого можно рассматривать как жидкость и можно мерять амперметром. Это и есть ток.
 Почему такой дрейф возможен? Скажем для металлов в кристалической решетке существуют места пространства, где электрон является электроном проводимости и может более-менне свободно двигаться. Если говорить в терминах не координатного, а импульсного пространства, электрон диффузирует по некоторой поверхности (поверхности Ферми), где его скорость достигает максимума и он не сильно "чуствует" колебания решетки (сопротивление). Эта поверхность может быть замкнутой ( к примеру сфера), незамкнутой (трубопровод) или очень сложной (монстроидной). Если поверхность - трубопровод, то и электрон "течет" по ней как вода в трубе. Если поверхность замкнута, то электрон иногда должен перепрыгивать с одной поверхности на другию (процессы переброса Пайерлса) при помощи рассеяния на колебаниях решетки (это увеличивает сопротивление и уменьшает проводимость).  Считать проводимость с покареженными монстроидными поверхностями ферми сложно. Там из-за сложной поверхности и сопротивление растет. К примеру,  у меди ферми поверхности - почти сферы, поэтому медь хороший проводник. Взять другой металл с поверхностью-монстром, то он проводить будет хуже. Там электрон должен по горбам и ухабам ехать

Совершенно другая картина у сверхпроводников. Это другой разговор. В двух словах - в сверхпроводниках электроны связываются в пары и движутся менее хаотично. Грубо говоря, металл-несверхпроводник -- это дискотека-авария, где пляшут электроны, медленно дрейфуя в сторону выхода  . Сверхпроводник - это уже балет "Лебединое озеро".

То что в физике есть много нерешенных проблем, это правда. Я бы не отнес к ним, однако, электричество.  Много существует теорий, которые нельзя опровергнуть, так как невозможно поставить эксперимент.  В этом плане и к теории Эйнштейна можно относиться скептически. Я, к примеру, не воспринимаю теорию большого взрыва, потому что проверить ее нельзя экспериментально и некоторые вещи в ней всплывают из области фантастики, а не физики (проблема антивещества, проблема гелия, проблема стабильности тяжелых элементов). 

[Владимир К.]

Уважаемая Елена! Я очень надеюсь, что Вы поймете меня правильно и у Вас не будет никакой обиды на меня. Все дело в том, что когда человек получает качественное образование, то у него не только накапливаются определенные знания, но и вырабатывается соответствующий тип мышления, позволяющий эти знания эффективно использовать. Сведения у Вас есть, а вот использовать их как-то не получается. Возьмите амперметр и замерьте ток в какой-нибудь цепи - что Вам еще нужно знать о токе? Если хотите более глубокого понимания - изучите уравнения Максвелла - в них есть все сведения о токе - и об обычном и о "токе смещения". Но это требует больших усилий - чтобы понимать уравнения Максвелла, нужно выработать в себе как раз ту культуру мышления, о которой я говорил. Гораздо проще услышать спекулятивное рассуждение, отрицающее что-то голословно, и увлекшись этим отрицанием, начать считать себя мыслящим и прогрессивным человеком. Это известный грех дилетантов. На нем кто только не паразитирует. Вообще-то, по такой же схеме и нашу страну развалили. В общем, уважаемая Елена, мы Вас не убеждаем, а извещаем, что в современных учебниках противоречий в определении тока нет. Вам это просто показалось. Вместе с тем, конечно, существуют в науке и спекуляции (по разным причинам). Они могут быть даже в достаточно установившейся области науки. Такова, например, афера так называемого холодного термоядерного синтеза.
Простите, если обидел.
Владимир К.

[Елена_В7]

Благодарю Вас, Михаил, за ответ. Спаси Вас Господи! Тема основная была про чипы. К сожалению, меня в последнее время просто атакуют борцы против ИНН и новых паспортов. У меня новый российский паспорт и есть ИНН (присвоили автоматом в 2002 году, когда приватизировали квартиру). Вот и дают иногда соответствующую литературу, правда, в основном без авторов. Я просто перестала ее читать. Но у меня есть близкие люди, которые эту литературу до сих пор читают. И не просто читают, а вопросы мне задают. А тут еще пензенские «пещерные» отшельники. Мельком увидела интервью с одной из женщин, и она показалась мне знакомой. Конечно, я маловерная, надо уповать на Господа, а не на свои силы. Еще раз благодарю Вас, Михаил, Вы своим добрым ответом, очень мне помогли.