What's new

Bàn về vần đề “ đơn cực từ”

anhphong

Member
#1
Vấn đề điện từ của vật chất, hiện nay đã trở thành những định kiến thông thường của hầu hết mọi người và hình như người ta không còn suy nghĩ nhiều về điều cơ bản này nữa. Hôm nay tôi xin mọi người nhìn lại một lần nữa về những điều cơ bản của vật lý để xét lại một số quan điểm phiến diện của thực nghiệm và lý thuyết đã qua. Khi xét lại những điều cơ bản này thì con người có cái nhìn khách quan hơn về thế giới tự nhiên từ cơ sở và từ đó sẽ nảy sinh những phát minh quan trọng lý thú trong thời đại của chúng ta vì khoa học cơ bản bao giờ cũng là chiếc chìa khóa để mở ra các phát minh không ngờ.

Chúng ta bắt đầu xét lại từ quan điểm của các thí nghiệm đã qua:

1. Khi nghiên cứu Từ phổ của từ trường các dòng điện, ta nhận thấy rằng các đường cảm ứng từ là những đường cong kín. Theo định nghĩa tổng quát, một trường có các đường sức khép kín được gọi là một trường xoáy hay như người ta thường nói từ - trường có tính chất xoáy .

Như chúng ta điều biết các đường sức điện trường điều xuất phát từ những hạt điện dương và tận cùng là các hạt điện âm, chúng là những đường cong hở. Như vậy, trường tĩnh điện không phải là một trường xoáy.
Trái lại, các đường cảm ứng từ là những đường cong kín, chúng không có điểm xuất phát cũng không có điểm tận cùng. Điều đó có nghĩa là trong tự nhiên không tồn tại các hạt mang “từ tích”. Vì nếu quả thực có các hạt mang “từ tích” là nguồn sinh ra từ trường thì các đường cảm ứng từ các hạt mang “ từ tích dương” và tận cùng trên các hạt mang “từ tích âm” và như vậy phải là đường cong hở.

Bởi vậy, chính sự kiện mà tôi vừa nêu trên, nên đã từ lâu người ta đã không quy định dấu của “ từ tích” được, vì không có bằng chứng của các hạt từ tích tồn tại. Người ta nghĩ rằng, từ trường là do dòng điện, tức các hạt mang điện chuyển động sinh ra. Còn từ trường của thanh nam châm là do "dòng điện nguyên tố" trong thanh ấy sinh ra.

2. Thí nghiệm cho hai dòng điện song song (chạy cùng chiều) nó hút nhau và hai dòng điện đối song (chạy ngược chiều) chúng đẩy nhau.

3. Thí nghiệm của A.F.IOFFE
Để xác định từ trường của chùm tia electron và đã phát hiện ra chùm tia electron cũng có từ trường giống như dòng điện trong dây dẫn. Thí nghiệm như sau:
Người ta dùng một hệ phiếm định gồm hai kim nam châm đặt đối song được kẹp chặt với nhau và được treo ở một sợi dây. Một kim nam châm nằm ở phía trên và một kim nằm ở phía dưới chùm electron. Khi đó trong trường hợp nếu từ trường của dòng điện thẳng thì cả hai kim dưới tác dụng của từ trường gây bởi chùm electron sẽ quay về một phía.

Các electron của chùm rơi vào hình trụ Faraday và chạy xuống đất qua một điện kế.
Thí nghiệm của A.F.IOFFE đã chứng tỏ rằng từ trường gây bởi chùm electron song song trong chân không là trùng với từ trường của dòng điện thẳng có cường đô lớn trong dây dẫn.

Nhắc đến thí nghiệm trên và sau thí nghiệm của A.F.IOFFE thì bắt đầu chúng ta có thể nhìn thấy rõ quan điểm phiến diện của các thí nghiệm.
Nếu vào thời kỳ đó A.F.IOFFE cho tiến hành thêm một số thí nghiệm nữa về các chùm electron, proton thì chắc chắn rằng quan niệm bản chất vật chất sẽ được thay đổi từ cội rễ.

Điều khẳng định của A.F.IOFFE về vấn đề từ trường gây bởi chùm electron song song trong chân không là trùng với từ trường của dòng điện thẳng có cường độ lớn ở trong dây dẫn là một điều đúng nhưng phiến diện. Bởi vì sự trùng nhau của hai loại từ trường kể trên chỉ là hình thức còn bản chất thì sao? Nếu bản chất chúng cũng giống nhau nữa thì khi cho hai chùm electron song song (chạy cùng chiều) chúng sẽ hút nhau như hai dòng điện song song cùng chiều trong dây dẫn và ngược lại thì nó cũng sẽ đẩy nhau như trong dây dẫn điện vậy.

Phân tích bản chất của vật chất là điều quan trọng để dựng lại một cách khách quan về bối cảnh của thế giới tự nhiên về cội rễ. Bởi vậy tôi xin đề nghị thêm một số thí nghiệm sau đây để chứng minh và phân tích bản chất điện từ vật chất.

NHỮNG THÍ NGHIỆM ĐỀ NGHỊ
ѪÒ
1. Sơ đồ thí nghiệm như của A.F.IOFFE nhưng không phải là một chùm electron mà là hai chùm electron song song.

Cho hai chùm electron chạy song song cùng chiều. Nếu bản chất từ trường của nó giống với từ trường của dòng điện trong dây dẫn thì hai chùm sẽ hút nhau. Tương tự như hai dây dẫn song song cùng chiều hút nhau nhưng tôi khẳng định trước là hai chùm electron song song cùng chiều sẽ đẩy nhau.

2. Sơ đồ thí nghiệm giống như sơ đồ trên, nhưng ngược lại cho hai chùm electron chạy đối song (ngược chiều) hai chùm đối song cũng sẽ đẩy nhau.

3. Thí nghiệm trên chùm proton:

- Cũng một sơ đồ tương tự như A.F.IOFFE cũng gắn hai thanh nam châm. Nhưng thay chùm electron bằng chùm proton (thay ống tia âm cực bằng máy phát proton).
- Từ trường của chùm proton sẽ làm cho hai thanh nam châm quay ngược phương so với chùm electron.

-Cho hai chùm proton chạy song song cùng chiều chúng sẽ đẩy nhau.

- Cho hai chùm proton chạy đối song (ngược chiều) chúng sẽ đẩy nhau.

Để giải thích các kết quả này một cách trọn vẹn chúng ta cần nêu thêm một số vấn đề sau đây:

Chúng ta không thể khẳng định rằng nếu có hạt từ tích tồn tại tức là nó phải tạo ra đường sức hở giống như điện tích. Vì nếu khẳng định như thế tức là cho rằng: hạt từ tích cũng phải chuyển động riêng lẽ như điện tích để tạo ra đường sức hở, từ tích không quan hệ với điện tích. Quan niệm như vậy vô tình đã phản lại quan điểm của thí nghiệm OERFSTED.

Chúng ta nên cho rằng nếu có hạt từ tích tồn tại thì Từ phổ của nó luôn luôn là đường cong kín vì từ tích mang tính chất từ trường và luôn ghép với điện tích. Vấn đề ở đây đã phủ nhận luận điểm là điện tích chuyển động sinh ra từ trường hoặc ngược lại mà cái chính ở đây là điện trường và từ trường là thuộc tính của vật chất.

Mục đích ở đây cần nhấn mạnh đến vấn đề phân tích bản chất điện trường của vật chất. Vấn đề từ trường cần xác định rõ ràng đâu là cực từ dương và đâu là cực từ âm. Đề từ đó xác định sự tồn tại của các hạt mang điện tích. Không thể nói một cách chung chung về từ trường đó là lưỡng cực từ (cực N và cực S) không thể tách khỏi được nhau.

Cũng đáng buồn cho các thí nghiệm trước đây khi người ta có ý định tách từ khối nam châm (tức là tách cực N ra khỏi cực S). Một ý tưởng thật tốt nhưng đáng tiếc là không thành công. Người ta đã bẻ gãy thanh nam châm ra làm nhiều đoạn, nhưng khốn một nỗi là mỗi đoạn trở thành một thanh nam châm mới cũng có lưỡng cực từ. Sau đó ghép các đoạn này lại thì chúng có tính chất đúng như thanh nam châm ban đầu. Từ đây người ta lại khẳng định rằng không thế có đơn cực từ được mà từ trường phải luôn luôn là lưỡng cực.

Ý đồ của những thí nghiệm đề nghị trên các chùm electron và proton song song, đối song là để phân tích rõ ràng bản chất của điện và từ.

Điện và từ có tính chất mật thiết với nhau (hút nhau trái dấu, đẩy nhau cùng dấu) chú ý rằng các hạt từ tích luôn luôn ghép với điện tích để tạo thành từ trường gọi là trường điện từ của vật chất. Vật chất luôn luôn có tính chất lưỡng tính điện từ tức là khó có thể tách các hạt điện tích và từ tích ra khỏi nhau. Từ tích đóng vai trường của điện tích. Điều cần thiết là phải quy định dấu cho các hạt từ tích vì nó có thể hiện tính chất của nó lên hiện tượng vĩ mô (nam châm) tương ứng với dòng điện. Nói đến đây vẫn còn là giả thuyết và chúng ta hãy thử lấy ký hiệu cho các hạt từ tích là П và quy định dấu cho nó (lấy ký hiệu để đơn giản vấn đề).

П+ ghép với e- tạo thành n[FONT=&quot]∏[/FONT][FONT=&quot]+[/FONT][FONT=&quot] (e- )[/FONT]​
[FONT=&quot]∏[/FONT][FONT=&quot]-[/FONT][FONT=&quot] [/FONT]ghép với e+ tạo thành n[FONT=&quot]∏[/FONT][FONT=&quot]-[/FONT][FONT=&quot] (p[/FONT]+)​
[FONT=&quot]∏[/FONT]o ghép với no tạo thành n[FONT=&quot]∏[/FONT]o (no)​
Chú ý rằng [FONT=&quot]∏[/FONT]o sẽ bị phân cực tạo thành lưỡng cực từ của hạt nhân và chính sự phân cực này đã tạo nên sự kết dính của hai proton trong hạt nhân.
Đến đây có thể giải thích các kết quả thí nghiệm:

1- Sở dĩ hai dòng điện ở trong dây dẫn song song cùng chiều hút nhau là vì trường của nó có cả hai loại từ tích ([FONT=&quot]∏[/FONT][FONT=&quot]+[/FONT][FONT=&quot],[/FONT][FONT=&quot]∏[/FONT][FONT=&quot]-[/FONT][FONT=&quot]) chuy[/FONT]ển động cùng chiều theo thời gian nên chúng hút nhau. Vì trường chuyển động cùng phương nhưng trái dấu (hãy hình dung electron chuyển động trong dây dẫn mang theo trường của nó).
Hai dòng điện ở trong hai dây dẫn đối song thì đẩy nhau mặc dù trường của nó cũng có hai loại từ tích. Nhưng trường của hai dây đối xứng ngược chiều nên chúng đẩy nhau.
2 - Còn vấn đề trường của chùm electron. Trường của nó là một trường đơn cực chúng chỉ là một loại từ tích. Cho nên khi cho hai chùm electron chạy song song cùng chiều hay ngược chiều thì nó cũng luôn đẩy nhau.

Vấn đề trường của chùm proton cũng là chùm đơn cực nhưng trái dấu với chùm electron vì kim nam châm trên thí nghiệm quay ngược phương so với chùm electron. Và chúng cũng luôn luôn đẩy nhau cho dù chạy song song cùng chiều hay ngược chiều.

Đây là vấn đề cần thực nghiệm để chứng minh, phân tích bản chất của vật chất. Đồng thời có thể nêu quan điểm của những thí nghiệm mới trên chùm proton, electron để giải thích thí nghiệm "bẻ gãy thanh nam châm" tức là giải thích ý đồ tách từ khối trước đây.

Trong nam châm thể hiện rõ sự sắp xếp định hướng của các electron, từ đó [FONT=&quot]∏[/FONT][FONT=&quot]+[/FONT][FONT=&quot], [/FONT][FONT=&quot]∏[/FONT][FONT=&quot]-[/FONT][FONT=&quot] [/FONT]cũng định hướng để tạo ra trường lưỡng cực. Sự định hướng của electron sẽ xoay quanh nút mạng phân tử chứ không thể hiện tính chất di truyền định hướng ra khỏi quỹ đạo nguyên tử để tạo ra dòng điện. Khi nêu rõ vấn đề này tức là phủ nhận quan điểm "dòng điện nguyên tố" ở trong nam châm.

Vấn đề định hướng của các electron nút mạng phân tử là hoàn toàn hiển nhiên. Vì khi từ hóa một thanh sắt chẳn hạn, thì thì thanh sắt bị biến dạng rõ rệt bởi sự sắp xếp lại các electron trong nút mạng tinh thể sắt. Sau khi bị biến dạng bởi từ hóa thì thanh sắt bắt đầu có từ tính. Và nếu có một nhiệt độ đủ cao để làm nóng nam châm tức là các electron trên nút mạng phân tử nhận được nhiệt năng sẽ chuyển động rời khỏi vị trí của mình từ đó thanh nam châm mất hết từ tính (chuyển động hỗn loạn trong nhiệt độ).

Bởi vậy, ý đồ tách từ khối (đơn cực từ) trước đây là hoàn toàn thất bại, dù cho ý đồ đó có những phương pháp tinh vi đến mức là cắt thanh nam châm cở chiều dài phân tử thì khi đó nó vẫn thể hiện tính lưỡng cực của nó.
Với những điểm của giả thuyết này, [FONT=&quot]∏-[/FONT] tức là cực S của nam châm là trường của proton, còn [FONT=&quot]∏[/FONT][FONT=&quot]+[/FONT] tức là cực N của nam châm là trường của electron.

Khi vật chất ở trạng thái bình thường thì prorton luôn luôn kết hợp với electron để tạo ra lưỡng cực từ (chưa nói về lưỡng cực từ ở hạt nhân) vì hạt nhân cí sự phân cực của notron.

Như vậy, chúng ta không thể tách đơn cực trên từ nam thanh nam châm đơn giãn được. Vấn đề tách đơn cực từ chỉ được thực hiện trên chùm electron và chùm proton. Chùm electron cho ta đơn cực N và chùm proton cho ta đơn cực S.
 

Facebook

Top