О парадоксе существования волн электромагнитного поля и их способности переноса полевой энергии (стр. 3 из 4)
для потока электрической энергии из уравнений (7)
(10)
и для потока магнитной энергии из уравнений (8)
. (11)
Это еще раз подтверждает и аргументированно доказывает, что, наряду с ЭМ полем с векторными компонентами
и 
, в Природе существуют и другие поля: поле ЭМ векторного потенциала с компонентами 
и 
, электрическое поле с компонентами и , магнитное поле с и . Следовательно, структура конкретного электродинамического поля из двух векторных взаимно ортогональных полевых компонент реализует способ его объективного существования, делает принципиально возможным его перемещение в пространстве в виде потока соответствующей физической величины.Фундаментальность системы уравнений (5) первичной взаимосвязи ЭМ поля и поля векторного потенциала подтверждают также результаты последовательного анализа их физического содержания с целью выяснения возможной корпускулярно-полевой связи этих макроскопических уравнений с параметрами микрочастицы [4]. Показано, что поле ЭМ векторного потенциала как физическая величина представляет собой полевой эквивалент локальных характеристик микрочастицы: ее электрическому заряду, кратному кванту электрического потока - заряду электрона |e-|, соответствует электрическая компонента векторного потенциала
, а удельному (на единицу заряда) кинетическому моменту, кратному кванту магнитного потока 
, отвечает магнитная компонента векторного потенциала 
. Полученные в [4] результаты представляют общефизический интерес и требуют дальнейшего весьма серьезного развития, в частности, могут служить непосредственным введением в новую перспективную область исследований неразрывной связи классических электродинамических полей с микромиром.Можно убедиться, следуя логике рассуждений вывода волнового уравнения для поля электрической напряженности
, что форма и структура представленных систем уравнений (1), (6)-(8) говорят о существовании волновых решений для всех четырех компонент реального электромагнитного поля. Тем самым описываются волны конкретных вышеперечисленных двухкомпонентных полей посредством одной из парных комбинаций четырех указанных волновых уравнений. В итоге возникает физически очевидный вопрос: что это за волны, и каковы характеристики их распространения?Поскольку структурная симметрия уравнений систем (1) и (6) математически тождественна, а волновые решения уравнений (1) выше нами уже проанализированы, то далее анализ условий распространения плоских электродинамических волн в однородных изотропных материальных средах проведем, прежде всего, для уравнений систем (7) и (8). Их необычные структуры между собой также тождественны, а волновые решения уравнений практически неизвестны.
Итак, рассмотрим волновой пакет плоской линейно поляризованной электрической волны с компонентами
и 
для системы (7) либо магнитной волны с компонентами 
и 
для системы (8), которые представим комплексными спектральными интегралами. Тогда, проводя аналогичные рассуждения, как и для рассматриваемого выше пакета плоской ЭМ волны, получим соотношения для волн электрического поля 
и 
. Соответственно, для волн магнитного поля 
и 
. Таким образом, для обеих систем электродинамических уравнений (7) и (8) имеем общее для них выражение: 
.В конкретном случае среды идеального диэлектрика (
) из 
с учетом формулы 
следует обычное дисперсионное соотношение 
[1], описывающее однородные плоские волны электрического или магнитного полей. При этом связь комплексных амплитуд компонент указанных волновых полей имеет специфический вид: 
и 
.Специфика состоит в том, что при распространении в диэлектрической среде компоненты поля сдвинуты между собой по фазе на
. Конечно, данный результат математически тривиален, поскольку компоненты ЭМ поля и поля ЭМ векторного потенциала связаны между собой посредством производной по времени (см. соотношения (5)). Однако концептуально, с физической точки зрения данный факт весьма примечателен.Справедливости ради уместно сказать, что впервые о реальности магнитной поперечной волны с двумя ее компонентами
и 
, сдвинутыми при распространении по фазе колебаний на , почти 30 лет назад официально в виде приоритета на открытие заявил Докторович [5], и данный факт он с удивительным упорством, достойным лучшего применения, безуспешно пытается донести до других все эти годы. Печально, но только Время – высший судия, и именно оно расставит всех по своим местам!Полностью аналогичные рассуждения для пакета плоской волны векторного потенциала с компонентами
и в системе (6) дают 
и 
, откуда снова получаем известное выражение 
А потому для среды идеального диэлектрика ( 
) дисперсионное соотношение для уравнений (6) есть 
при комплексных амплитудах в волновых решениях этой системы: 
, где сами решения описывают плоские однородные волны, компоненты поля которых, как и в случае ЭМ волн, синфазно распространяются в пространстве.Как видим, именно уравнения поля ЭМ векторного потенциала (6) описывают волны, переносящие в пространстве поток момента импульса, которые со времен Пойнтинга безуспешно пытаются описать с помощью уравнений ЭМ поля (1) (см. анализ в [6]). В этой связи укажем на пионерские работы [7], где обсуждается неэнергетическое (информационное) взаимодействие векторного потенциала со средой при передаче в ней потенциальных волн и их детектирование с помощью эффекта, аналогичного эффекту Ааронова-Бома.
Согласно соотношениям (5), синфазные между собой компоненты волны поля ЭМ векторного потенциала имеют сдвиг по фазе колебаний на
относительно также синфазных между собой компонент волны ЭМ поля, тем самым, приводя к вышеуказанной специфике в поведении компонент полей электрической и магнитной волн. Система соотношений (5) иллюстрирует также другой непреложный факт, что существование и распространение поля ЭМ векторного потенциала невозможно без сопутствующего ему ЭМ поля, причем, как установлено выше, перенос синфазными компонентами указанных полей потока соответствующей физической величины посредством обычного волнового процесса принципиально невозможен, он реализуется опосредованно в виде так называемых псевдоволн.Для проводящей среды в асимптотике металлов (
), как показал анализ [8], распространение волн всех четырех электродинамических составляющих реального электромагнитного поля подчиняется теоретически хорошо изученному закону для плоских волн ЭМ поля в металлах [1], где все волновые решения имеют вид экспоненциально затухающих в пространстве плоских волн со сдвигом фазы между компонентами на 
.