ОТКУДА ВЗЯЛАСЬ ТЕМНАЯ МАТЕРИЯ ? 23 страница

⇐ ПредыдущаяСтр 25 из 27Следующая ⇒

Первый закон (аксиома): «Всякое тело продолжает удерживаться в своем состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние».

Математическая запись закона (отметим, что математическая формализация закона произведена не самим Ньютоном, но является на сегодня общепризнанной.) [18]:

а = 0 если F_рез. = 0, (3.1)

где F_pез.– векторная сумма всех сил, действующих на тело, а – ускорение тела. (Полагаю, что обозначение а, как и название, некорректны. В законе говорится не об ускорении, а о напряженности гравиполя тела – g, которая имеет ту же размеренность и наблюдается как ускорение а при движении тела или как напряженность – g, когда тело находится в «покое».)

К тому же математическая формализация (3.1) не соответствует содержанию закона. В ней отсутствуют, какие бы то ни было, признаки тела, находящегося в некотором состоянии и естественно, что свойства этого "ничего" можно приравнивать 0. Но тогда записанные равенства есть безадресная, ничего не отображающая математическая абстракция. Кроме того, как отмечает И. Горячко [60]:

«Несмотря на простоту формулировки, первый закон неявно вводит в обращение большое количество объективных и субъективных принципов построения классической механики как теории взаимодействий:

• принцип существования материи как вещества (наличие тела и окружающей среды), (добавлю — телесной – А.Ч.);

• принцип инерции (свойство тела находиться в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения в отсутствии действия на него внешних сил), (да и сам принцип инерции вводится искусственно, без учета телесности пространства. – А.Ч.);

• принцип относительности [связанный с возможностью определения состояния тела по отношению к другому телу, к самому себе или к системе отсчета в зависимости от скорости движения (эти два принципа, инерции и относительности, в природе отсутствуют. Они следствие постулатов классической механики.– А.Ч.)];

• принцип причинности (связанный с возможностью определения состояния тела в каждый последующий момент времени);

• принцип равномерно текущего времени и изотропности окружающей среды (за равные промежутки времени тело при равномерном движении проходит равные расстояния);

• принцип взаимодействия (изменения состояния тела возникают не из ничего, а только в результате его взаимодействия с другими телами или с окружающей средой);

• принцип сохранения телом постоянной массы в состоянии покоя или равномерного движения (постулируемое постоянство массы – А.Ч.).

Нетрудно заметить, что первый закон не предусматривает каких-либо ограничений по скорости движения тела (и оговаривает неизменности массы тела – А. Ч.).

И все-таки нельзя считать, что формулировка этого закона является исчерпывающей. Действительно, достаточно лишь указать на возможность движения тел по идеальной окружности, чтобы это утверждение стало вполне очевидным» (отмечу, что в анизотропном пространстве невозможно появление «идеальной окружности» по определению – А.Ч.).

И хотя абстрагирования в законе достаточно для отображения состояния тоже абстрактного тела-точки, закон все же оперирует не с фантомными образованиями. Когда же приходит время, использовать его по отношению к реальному телу, допустим при воздействии на это тело с некоторой силой, и в математической формализации данного тела должны быть подставлены именно те параметры, которые отображают скомпенсированные внутренние взаимосвязи (инварианты) именно данного тела. Скомпенсированность же определенных свойств тел отображается либо инвариантами, либо уравнениями (теми же инвариантами). Поскольку определяется сила в момент воздействия на тело, а, следовательно, и сила сопротивления тела этому воздействию, необходимо знать, какой силой «обладало» это тело до воздействия на него. Точнее, с какой силой тело взаимодействовало с окружающим вещественным пространством, сопротивляясь этому воздействию. Знание уравнения взаимодействия тела с эфирным пространством становится тем основанием, которое определяет структуру I закона механики.

Естественно, что в это уравнение должны входить те параметры, которые включает в себя I закон механики: масса и напряженность гравитационного поля самого тела. Для примера найдем собственную напряженность гравиполя железного шарообразного тела радиусом R = 25 см. Его масса т = 525 г., круговая частота собственной пульсации шара ω = 1,773·10^-3 сек^-1. Определяем напряженность гравиполя шара g_т:

g_т = Rω² = 7,858·10^-5 см/сек^-2. (3.2)

g_т = vω, (3.3)

где v – скорость, с которой происходит самопульсация(например, первая космическая скорость для Земли).

Из (27)-(28) следует, что напряженность гравиполя всех тел обусловлена свойством их самопульсации. Причём собственная напряженность гравиполя тела -g_т отображает волновое сопротивление тела воздействию внешнего гравиполя и поэтому имеет знак минус. Находим внутреннюю силу F_в, с которой шар сопротивляется гравитационному воздействию Земли:

F_в = - mvω = - mg_в = - 0,041 см.г.сек^-2. (3.4)

Это очень важный физический параметр -F_в. Он свидетельствует о том, что тело сопротивляется «притяжению» Землю с силой -F_в. Земля же «притягивает» (приталкивает к себе) тело с силой равной его весу, т.е. для железного тела радиусом R = 25 см с силой F_з = Р_р = 5,15·10⁵ см.г.сек^-2 или на семь порядков сильнее чем тело отталкивается от Земли. И утверждения классической механике о том, что Земля притягивает тело с той же силой, с которой тело притягивает Землю, отображает отсутствие ясного понимания процесса гравитационного взаимодействия.

Повторю: Тело приталкивается к Земле напряжённостью +g_з её гравиполя и сопротивляется приталкиванию, отталкиваясь напряжённостью –g_т.Тело не притягивает Землю, а отталкивается от неё с силойF_в = -0,041 см.г.сек^-2.

Следовательно истинный вес тела P_и на поверхности Земли равен:

P_и = Р_р – F_в.

Естественно, что найденная сила F_в = -0,041 см.г.сек^-2 очень незначительная величина по отношению к весу тела, и ее без всякого ущерба для расчета можно игнорировать. Но наличие данной величины как физического фактора отбросить принципиально невозможно. Её наличие в уравнении есть свидетельство реальности и индивидуальности того тела, которое участвует в природном процессе и не позволяет производить приравнивания ни силы взаимодействия с пространством, ни напряженности его гравиполя к нулю. Малая величина силы F_в = - 0,041 см.г.сек^-2 тела, находящегося в относительном «по кое», при математической формализации входит в уравнение II закона механи ки в виде основы и определяет его постоянную часть, возрастающую при внешнем воздействии. Все остальные силы возникают только при внешнем воздействии на тело (шар).

Таким образом, пульсирующий (обладающий, как и все тела на поверхности Земли, так называемым «нулевым колебанием») железный шар, находящийся в относительном покое (относительный покой — отсутствие перемещения относительно окружающего вещественно го пространства, а по И. Ньютону — относительно окружающих вещественных тел), действует на телесное пространство с силой F_в = - 0,041см.г.сек, отталкиваясь от гравиполя Земли, и это воздействие будет оставаться неизменным в течение достаточно неопределенного времени. Аналогичное силовое воздействие, образуемое каждым телом, должно входить в I закон механики, формализованный следующим образом:

g_т = -v_тω_т − const ≠ 0, (3.5)

F_в = -m_тg_т − const' ≠ 0. (3.6)

Параметры F_в и g_т неизменны для данного уравнения не потому, что не могут меняться, а пото му, что для этого изменения необходимо приложение внешней силы, т.е. изменения его качественного состояния. И первый закон механики может быть сформулирован, придерживаясь определения И. Ньютона, следующим образом:

Всякое тело, взаимодействуя, с вещественным пространством, продолжает удерживаться в со стоянии относительного покоя или абсолютного движения пока и поскольку оно не понуждается при ложенными усилиями изменить это состояние.

Слова "абсолютное движение" констатируют в законе невозможность относительного перемещения в вещественном пространстве (невозможность относительного движения). Т.е. невозможность движения без взаимодействия с окружающим пространством. Все перемещения в эфире абсолютны.

Формулировка второго закона механики, закона импульса, накрепко усваивается еще при прохождении школьного курса физики и становится азбучной истиной для каждого образованного человека. Приведу ее:

Второй закон (аксиома): «Изменение количества движения пропорционально приложенной движущей силе и происходит по направлению той прямой, по которой эта сила действует».

Уравнение, описывающее этот закон, тоже было предложено не И. Ньютоном, а его последователи остановились на следующей математической формализации закона:

F_рез =dP/dtили F= та, (3.7)

где P = mv₁ − импульс тела, m − масса тела (количество вещества??), v₁ − скорость движения тела, t − время, а − ускорение (здесь тоже должно быть g, но поскольку привычно а, оставим его).

И эта формализация безадресная. Никакие свойства конкретного тела в ней отражены быть не могут. Сила в классической механике возникает как следствие математической операции с некоторой абстрактной массой математической точки, не имеющей никакого отношения ни к одному телу, и тем более ни к каким свойствам тел.

В формулировке закона очень важно понятие «коли чество движения». Оно предполагает наличие этого движения ещё до воздействия силы. Авот уравнение (3.7) не отражает никакого движения до появления силы. И по нему, только появившаяся извне приложенная сила вызывает движение. Широкое понятие «количество движения», предполагающее все виды движения тела и не исключающее возможности взаимодействия с окружающим пространством, прямолинейные потомки ограничили частностью, исправив «количество движения» на «импульс материальной точки». Последняя (точка), кроме абстракции, из себя ничего не представляет и ни с чем не взаимодействует, поскольку не имеет размеров. Более того, ее взаимодействия с чем бы то ни было невозможно по определению. И потому формулировка закона включает только один вид движения — поступательное и является отображением закона сохранения импульса (абстракция) движущейся прямолинейно (абстракция) по инерции (абстракция) материальной точки (абстракция). Можно сказать — включает закон абстрактной мнимости.

И хотя в этой формулировке закон в течение почти трех столетий не вызывал никакой озабоченности у ученого мира, чрезмерная заабстрагированность сама свидетельствует о его недостаточной общности и расплывчатости (ненадежности). И, видимо, поэтому за прошедший период так и не состоялся в законе переход от движущейся в пространстве абстракции — точки к движению реального физического тела в том же пространстве. А потому нет надежных способов описания движения тела по второму закону механики [61]. Более того, в существующей редакции закон включает в себя только прямолинейное движение точки без вращения и без взаимодействия с окружающим пространством. Оно и понятно — мнимость — точка не имеет свойств и ни с чем не взаимодействует, и потому не может участвовать в описании, как процессов движения тел, так и их различных взаимодействий.

Несколько шире учитывается взаимодействие с пространством, закон сформулирован в [62], но тоже ограничен поступательным движением. И только, по-видимому, работа И.Е. Пехотина [61] позволяет, наконец, подойти к проблеме полного понимания поступательного и вращательного движения не точки, а тела в пространстве, и к новой формулировке II закона механики. Рассмотрим взаимодействия и формы движения тела, которые содержатся в структуре II закона механики и изменяются под воздействием внешней силы:

• самопульсация и пульсация тел;

• наличие взаимодействия с вещественным простран ством;

• поступательное движение;

• криволинейное, вращательное движение.

Данные формы охватывают весь диапазон движения телесных образований. А поскольку II закон относится к категории наиболее общих законов механики, все они в той или иной мере должны получить отображение в этом законе. Достаточно узкое понятие «импульс тела», как произведение его скорости на массу, которого не было у И. Ньютона, получило в современной физике широкое распространение как фактор энергетической потенции тела. Но, как это ни удивительно, до сих пор считается, что вращающееся тело не обладает импульсом, а потому полное количество движения, как оно записано во II законе, ограничивается импульсом его поступательного движения. То, что тело при поступательном движении в пространстве всегда обладает вращательным движением, не принимается во внимание. Поскольку точка не тело и потому не может взаимодействовать с пространством и вращаться, не возникало и вопроса о необходимости распространения действия II закона механики на описание вращательного движения. Похоже, что впервые на это обратил внимание и решил задачу одновременного описания поступательно-вращательного движения И.Е. Пехотин. Кратко, ориентируясь на [61], изложу это описание.

II закон механики в формулировке Ньютона предполагает, что на движущееся поступательно тело действует внешняя сила, приложенная в центре масс и не образующая вращательного момента, само же тело не взаимодействует с пространством, в котором оно движется. А потому тело можно рассматривать как точку, в которой сосредоточена вся его масса. Однако в естественных условиях всякое тело, как это отмечал еще Декарт, «имеет протяженность в длину, ширину и глубину». Линия же действия приложенной силы (как вариант равнодействующей нескольких внешних сил) очень редко бывает приложена строго в точке центра масс тела, а значительно чаще — на некотором расстоянии от него или в геометрическом центре тела.

Другая, но более слабая для макромира, причина возникновения вращения в основном в космосе — вращение собственного гравиполя тела. Движущее в пространстве тело взаимодействует с гравиполем пространства своим вращающимся гравиполем, и это вращение практически никогда не совпадает с движением внешнего гравиполя. Именно это несовпадение обусловливает всем движущимся в космосе телам вращение относительно своей оси. В результате таких воздействий между центром масс и точкой приложения силы образуется плечо h и возникший момент, как произведение силы на плечо, стремится повернуть тело. По этой причине большинство небесных тел (можно смело сказать что все, включая планеты, звезды, галактики и т.д.) вращаются при свободном поступательном движении.

Это, по-видимому, привело И.Е. Пехотина к выводу об односторонности формулировки II закона механики из-за отсутствия корректного описания вращательных взаимодействий тел и к необходимости уточнения этого взаимодействия [61]. Свои выводы И.Е. Пехотин делал на основе проводимых им экспериментов с телами (шарами) массой т. (На рис. 21а изображено такое тело — шар радиусом r и с пазом, на который навивается шнур. На изображении: а − вид спереди, б − вид с боку, с − вид сверху.) Шар подвергался воздействию аналогичного тела, соединенного с ним прочным шнуром и движущегося со скоростью v относительно пространства. Линия действия силы F проходит на расстояний h от центра масс шара.

Рисунок 21г отображает схему одного из экспериментов по проверке закона сохранения момента импульса. В этом эксперименте стальной шар (рис. 21а)массой 1 кг выбрасывался пусковым устройством с начальной скоростью v = 20 м/с под углом 45° к горизонту и приземлялся на расстоянии S = 41 м от пускового устройства. Начальная скорость шара определялась формулой:

v = √gS = 20 м/c. (3.8)

После достижения устой-чивой начальной скорости шара 20 м/с к нему капроновым шнуром прик-реплялся другой стальной шар такой же массы с канавкой, в которой размещалось два вит-ка шнура. В начале экспе-римента шар 1находился в пусковом устройстве, а шар 2 лежал рядом с устройством. После выбрасывания устрой- Рис. 21а-г. ством шара 1последний взаимодействовал через шнур с шаром 2 и, совершив совместный полет, центр масс их падал на расстоянии S₁ или S₂ от пускового устройства в зависимости от того, изменялась ли скорость вращательного движения шара 2 или не изменялась. Иначе говоря, дальность полета связки двух шаров определялась тем, в каком состоя нии летел второй шар, вращаясь или нет. Превращалась кинетическая энергия поступательного движения шара 1 в кинетическую энергию вращательного движе ния шара 2 или не превращалась.

Если в начальный момент шнур не был навит на шар 2, т.е. при взаимодействии кинетическая энергия поступательного движения шара 1не превращалась в энергию вращения шара 2, то центр масс системы шар 1 плюс шар 2 падал на расстоянии 9,2-9,4 м от пускового устройства. Если же в начальный момент шнур был навит на шар 2, и при взаимодействии шар 2 начинал вращаться, то после взаимодействия центр масс системы шары падал на расстоянии 6,0-6,2 м от пускового устройства.

По формуле (3.8) определяем среднюю скорость движения центра масс системы шар 1плюс шар 2 по дальности 9,3 м. и 6,1 м. Она для первого случая оказывается равной 9,55 м/с, а для второго — 7,75 м/с. Имея эти данные, по формуле;

p_r = (m₁ + m₂)v₁,

Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 326; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 18 19 20 21 22 23 242526 27 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!