Кинетическая вращения, или спиновая.

⇐ ПредыдущаяСтр 14 из 90Следующая ⇒

Форма движения кинетическая вращения характеризуется моментом количества движения системы относительно оси вращения М_в (заряд), потенциалом служит угловая скорость вращения системы w (1/сек). Работа

dQ_Мв = w dМ_в дж. (34)

где

М = I w дж×сек; (35)

I - момент инерции системы, дж×ске².

В микромире момент количества движения называется спином. В соответствии с этим рассматриваемую форму движения будем именовать также спиновой. Элементарным квантом заряда служит неизвестный пока спинон М_кв.в_.

Если система обладает только одной формой движения (n = 1), то из выражений (17) и (34) после интегрирования получим (I постоянно):

U_Мв = Q_Мв = (1/2) I w² дж. (36)

Это известная из физики формула, определяющая кинетическую энергию вращающего тела.

Механическая.

Механическая форма движения связана с изменением объема системы. Для нее зарядом служит объем V (м³), потенциалом – давление р (н/м²), а работа определяется выражениями (20) – (22):

dQ _V = - dL _V = - р dV дж.

Вероятно, эта форма движения является своеобразным частным случаем перемещательной, ибо объем всегда можно охарактеризовать с помощью соответствующих перемещений вдоль трех различных координат.

Для механической формы движения в качестве обобщенного заряда можно выбрать не объем, а плотность

r = dm/dV кг/м³ (37)

или для системы конечных размеров

r = m/V кг/м³. (38)

Тогда вместо формулы (20) можно написать:

dQ _r = P _r d r дж/м³, (39)

где P _r – механический потенциал, дж/кг.

Здесь работа dQ _r отнесена к единице объема системы. Механический потенциал P _r связан с давлением р соотношением, вид которого зависит от свойств системы. В частном случае, когда масса m системы остается неизменной – такие условия встречаются, например, в цилиндре теплового двигателя, - а ее объем V изменяется, из формул (20), (38) и (39) находим

P _r = рV/m дж/кг. (40)

Если левую и правую части выражения (39) умножить на объем V, то получится новая формула для работы:

dQ _r ^’ = P _r ^’ d r дж/м³, (41)

где механический потенциал

P _r’ = Р _rV дж×м³/кг. (42)

О свойствах этого рода заряда и потенциала говорится ниже.

Гидродинамическая.

Для оценки гидродинамической формы движения (течение жидкости или газа) могут быть предложены два обобщенных заряда – объем и масса. С ними сопряжены соответствующие потенциалы и работы.

Если зарядом служит объем V (м³), то потенциалом является давление р (н/м²), а гидродинамическая работа определяется выражением

dQ_г _V = р dV дж. (43)

Здесь dV представляет собой элементарный объем жидкости (или газа), протекшей через сечение с давлением р.

если в качестве заряда выбрана масса m (кг) жидкости, тогда потенциалом служит гидродинамический потенциал m_г (дж/кг). Работа перемещения элементарного количества dm текущего тела через сечение, обладающее потенциалом m_г

dQ_г _m = m_г dm дж. (44)

Связь между потенциалами р и m_г легко устанавливается на основе соотношения (37). Из выражений (37), (43) и (44) находим

m_г = р/ r дж/кг. (45)

В микромире также проявляется гидродинамическая форма движения. Возможно, что ее следует сопоставлять с потоками квантов массы.

Фильтрационная.

Фильтрационная форма движения связана с распространением текучего тела в пристеночном слое другого тела. В макромире такие условия возникают, например, при течении жидкости или газа в отдельном капилляре или капиллярнопористом теле. Для микромира нам неизвестны соответствующие процессы.

Фильтрационная форма движения оценивается точно так же, как гидродинамическая, но по существу эти две формы движения различны. Зарядом для фильтрационной формы движения служит объем или масса. С ними сопряжены давление р (н×м²) и фильтрационный потенциал m_фт (дж/кг). Формулы, оценивающие фильтрационную форму движения, похожи на выражения (43) – (45):

dQ_фт _V = р dV дж; (46)

dQ_фт _m = m_фт dm дж; (47)

m_фт = р/ r дж/кг. (48)

Диффузионная.

Для диффузионной формы движения зарядом может служить масса m, потенциалом – диффузионный потенциал m_дф, диффузионная работа определяется выражением

dQ_дф = m_дф dm дж. (49)

В микромире также проявляется диффузионная форма движения, однако элементарный квант ее – диффузон – неизвестен.

Химическая, или субстанциальная.

Химическая форма движения обусловлена химическими превращениями. Она характеризуется массой m (заряд), химическим потенциалом m (дж/кг) и работой

dQ _m = m dm дж. (50)

Выражение (50) впервые было введено в науку Гиббсом в 1874 г. применительно к макроскопическим явлениям. Согласно общей теории, оно справедливо также для микромира. В условиях микромира химическую форму движения будем именовать субстанциальной. Этот термин лучше отражает сущность изучаемого явления. Соответственно потенциал будем называть субстанциальным и обозначать Р_сб.

Фазовые превращения – плавление, затвердевание, испарение, конденсация и т.д. – также описываются массой (заряд) и химическим потенциалом. Работа фазового превращения определяется формулой (50).

В частном случае, если система располагает всего одной формой движения (n = 1), из уравнений (2) и (50) общей теории после интегрирования при постоянном m (Р_сб) получается известное уравнение закона «эквивалентности» массы и энергии Эйнштейна:

U_m = Q _m = Р_сб dm дж, (51)

где, согласно Эйнштейну,

Р_сб = с² = const м²/сек²; (52)

с – скорость света в вакууме,

с = 2,997925 ×10⁸ м/сек. (53)

Истинный физический смысл закона Эйнштейна подробно разбирается ниже.

По-видимому, масса является специфическим зарядом, определяющим количество именно субстанциального движения. Элементарным квантом массы служит субстанцион m_кв, величина которого еще не найдена. Трудности экспериментального определения субстанциона обусловлены тем, что квант m_кв крайне мал и поэтому ученые не располагают необходимыми экспериментальными возможностями для его взвешивания. О свойствах субстанцино (наномир) тоже пока ничего не известно. Не исключено, что субстанцино образуют гравитационное поле. Тогда химическая (субстанциальная) и гравитационная формы движения окажутся тождественными.

Гравитационная.

Истинный заряд для гравитационной формы движения пока неизвестен. В соответствии с законом тяготения Ньютона будем считать, что гравитационным зарядом (количеством гравитационного движения) служит масса m (кг), гравитационным потенциалом является величина Р_гр (дж/кг), гравитационная работа

dQ _гр = Р_гр dm дж. (54)

Величину Р_гр можно расшифровать с помощью закона тяготения Ньютона:

G’ = fMdm/r² н, (55)

где G’ - сила тяжести, н;

f -гравитационная постоянная,

f = 6, 67 ×10^-11 м³/(кг×сек²); (56)

М – масса тела, в гравитационном поле которого находится система, имеющая массу dm, кг;

r - расстояние между центрами масс М и m, м.

Произведение силы G’ на перемещение dr дает работу

dQ _гр = G’ dr дж. (57)

Подставив сюда значение G’ из выражения (54), проинтегрировав результат в пределах от 0 до r и сравнив его с формулой (54), найдем

Р_гр = fM/r = G’r/dm дж/кг. (58)

Элементарным квантом гравитационного заряда (микромир) является гравитон m_кв^гр (кг). На уровне субмикромира (наномир) гравитационное поле определяется гравитино. О свойствах гравитонов и гравитино сейчас высказываются самые различные предположения.

Заметим, что гравитоны и гравитино смешивать ни в коем случае нельзя, ибо они определяют гравитационную форму движения на различных уровнях мироздания. Это замечание справедливо для любой формы движения. Например, кванты электрического заряда – электроны (микромир) недопустимо смешивать с испускаемыми ими электрино (наномир), из которых состоит электрическое поле. Не вызывает сомнений, что гравитационное поле, характеризуемое законом тяготения Ньютона, относится именно к наномиру и состоит из гравитино. Что касается гравитонов, излучающих гравитационное поле, то они входят в состав так называемых элементарных частиц. Величина гравитона неизвестна. Не исключено, что гравитон и субстанцион – это одно и то же. Пока для окончательного решения этого вопроса мы не располагаем необходимыми экспериментальными данными.

Гравитационные заряды, как и всякие другие заряды, обладают способностью притягиваться и отталкиваться. Весьма интересно, что в данном случае одноименные (заряды (гравитоны или не открытые пока антигравитоны), а разноименные гравитоны и антигравитоны) отталкиваются. Сила притяжения и отталкивания определяется уравнением (55) закона тяготения Ньютона.

Термическая.

Термическая форма движения определяется термическим зарядом Q (дж/°К), который сопряжен с абсолютной температурой Т (°К), являющейся термическим потенциалом, и термической работой *

dQ _Q = Тd Q дж. (59)

Понятие термического заряда впервые было введено автором (см., например, публикацию [3] от 1956 г. на стр. 142-144).

Частным случаем формулы (59) является известное уравнение второго начала термодинамики Клаузиуса, полученное им для макроскопических систем:

dQ _Q = Тd S дж, (60)

где dQ _Q - так называемое количество тепла, дж;

S - энтропия Клаузиуса, дж/град.

В микромире термическая форма движения определяется элементарным квантом термического заряда – термоном. Величина термона была найдена автором [5] различными методами (§ 56). Термон

t = 3,89472 ×10^-23 дж/град. (61)

Работа единичного кванта термического заряда определяется выражением (11):

Q_кв _t= Т t дж. (62)

Если система имеет только одну – термическую – форму движения, то ее энергия найдется из формул (17) и (62):

U_кв _t= Q_кв _t= Т t дж. (63)

Электрическая.

Для электрической формы движения обобщенным зарядом служит электрический заряд Y (к), сопряженный с электрическим потенциалом j (в) и работой

dQ _Y = jd Y дж. (64)

В микромире электрическую форму движения определяет электрон – элементарный квант отрицательного электрического заряда, - величина которого

е = 1,60207 ×10^-19 к. (65)

Такую же величину имеет положительный квант (антиквант) электрического заряда – позитрон *.

Электрическая форма движения – единственная, для которой известны и хорошо изучены свойства положительного и отрицательного зарядов на макроскопическом и микроскопическом уровнях.

Вокруг электрического заряда образуется так называемое электростатическое (электрическое) поле, относящееся к субмикромиру (наномир). Свойства электрического (как, впрочем, и магнитного) поля изучены экспериментально и теоретически лучше всех других полей. При этом оно обычно рассматривается как непрерывная среда – континуум. Однако субмикроскопическая структура электрического поля, т.е. природа электрино, пока неизвестна.

Одноименные электрические заряды (положительные или отрицательные) друг от друга отталкиваются, а разноименные (положительные и отрицательные) – притягиваются. В данном случае картина притяжения и отталкивания прямо противоположна той, которая наблюдается в гравитационных (или субстанциальных) явлениях. Сила притяжения и отталкивания электрических зарядов определяется известным законом Кулона (§ 84).

Магнитная.

Магнитную форму движения можно охарактеризовать магнитным зарядом, или так называемой магнитной массой Е_мг, которая сопряжена с магнитным потенциалом Р_мг и работой

dQ_мг = Р_мгdЕ_мг дж. (66)

Об элементарных квантах магнитной формы движения – магнитонах е_мг ничего не известно. Свойства магнитного поля (наномир) изучены довольно подробно, но о магнитино пока ничего сказать нельзя.

Опыт показывает, что одноименные магнитные заряды отталкиваются, а разноименные – притягиваются. Сила притяжения и отталкивания определяется известным законом Кулона для магнитных зарядов (§ 84).

Необходимо отметить, что в настоящее время о сущности магнитной формы движения высказываются самые невероятные предположения. Первоначально считалось, что существуют магнитные заряды, или массы, подобные электрическим зарядам. На это указывал закон взаимодействия магнитных масс, установленный Кулоном (1785). Затем датский физик Эрстед (1820) обнаружил магнитное поле тока. В том же году французский физик Ампер предположил, что магнетизм есть явление, сопутствующее движению электрических зарядов, а Био и Савар открыли закон, определяющий величину магнитного поля тока. С тех пор магнитная форма движения чаще всего подменяется электрической, а представление о существовании магнитных зарядов рассматривается как метафизическое измышление.

Общая теория позволяет внести в этот вопрос полную ясность и создает необходимые предпосылки для более глубокого изучения магнитных явлений на совершенно другой основе, чем это было принято до сих пор *. Никто не сомневается в том, что магнитная форма движения реально существует. Но, как и всякая форма движения, она специфична, неповторима и поэтому не может быть заменена никакой другой. Следовательно, все рассуждения и выводы об электрическом происхождении магнитной формы движения являются ошибочными. Разумеется, существует тесная связь между магнитной и электрической, а также многими другими формами движения. Наличием этой связи объясняются наблюдаемые эффекты возникновения магнитного поля под действием электрического тока и электрического тока под действием магнитного поля. Физический смысл наблюдаемых связей и эффектов расшифровывается на основе законов общей теории.

Вибрационная.

Большой интерес представляет вибрационная форма движения. В макромире она обусловлена распространением в твердой, жидкой или газообразной среде упругих волн – механических вибраций, звука и т.д. Макроскопическая теория позволяет в виде гипотезы предложить несколько вариантов зарядов и сопряженных с ними потенциалов.

В первом варианте вибрационным зарядом является величина

Е_вб = а v r w Ft н×сек, (67)

потенциалом

Р_вб = а v н×сек, (68)

вибрационная работа

dQ_вб = Р_вбdЕ_вб дж, (69)

где а – амплитуда колебания, м;

v - круговая частота, 1/сек;

r - плотность среды, кг/м³;

w - скорость распространения волн, м/сек;

F - площадь сечения волновода, м²;

t - время, сек.

Не исключен также следующий вариант выбора заряда и потенциала:

Е_вб = r_вб w F кг, (70)

Р_вб = а² v² м²/сек², (71)

где r_вб - объемная плотность импульса массы,

r_вб = r t кг×сек/м³. (72)

Вибрационная работа во втором случае определяется прежним выражением (69).

Если система имеет всего одну форму движения (n = 1),то из уравнений (17) и (67) – (69) после интегрирования получается

U_вб = Q_вб = (1/2)а² v² r wFt дж. (73)

По этой формуле в макроскопической теории определяется энергия упругой волны. Аналогичное выражение может быть найдено из формул (17), (69) – (72).

Свойства вибрационной формы движения применительно к микромиру не изучены.

В настоящее время нет полной ясности и в вопросе о том, является ли вибрационная форма движения самостоятельной. На такую мысль наводят хорошо известная возможность преобразовывать геометрическими методами колебательное движение во вращательное и наоборот и некоторые опыты последних лет. Самыми замечательными в этом смысле являются реальные системы передач, разработанные Г.Б. Вальцем. Г.Б. Вальц создал целую серию приборов, в которых вибратор передает через твердую, жидкую или газообразную среду колебания на приемник, приходящий во вращательное движение. В качестве вибратора служит электрический моторчик с эксцентриком, электромагнит, питаемый переменным током, боек, периодически ударяющий по раме, или динамический громкоговоритель, связанный с вибрирующей пластиной. Приемником является пропеллер, диск или иное тело, свободно вращающееся на оси. После включения вибратора приемник начинает быстро вращаться, причем Г.Б. Вальц умеет по произволу задавать направление вращения приемника. Плоскость вращения может быть горизонтальной, вертикальной или наклонной под углом к горизонту. Одновременно может работать несколько различных приемников, которые могут быть открытыми или находиться в герметически замкнутом пространстве.

В описанных опытах Г.Б. Вальца налицо эффект передачи вибраций (вибрационная форма движения) через различные среды – твердую, жидкую или газообразную – и преобразования их во вращательное движение приемника (форма движения кинетическая вращения). Этот факт можно интерпретировать двояко. Либо формы движения вибрационная и кинетическая вращения имеют общую природу, т.е. не самостоятельны: заряд у них общий, но проявляет он себя в различных условиях по-разному. Либо имеет место эффект взаимного увлечения зарядов: вибрационный заряд увлекает за собой кинетический вращения (спин) и этот последний приводит в движение приемник.

Надо сказать, что эффект увлечения очень широко распространен в природе (гл. VII) и часто сильно путает картину и затрудняет понимание происходящего. В качестве примера можно сослаться на электрические и магнитные явления, связь между которыми до настоящего времени не получила должной интерпретации. То же самое можно сказать о термокинетических, термосубстанциальных и некоторых других явлениях, разобраться в сущности которых удается только на основе идей общей теории. Для того, чтобы ответить на вопрос о самостоятельности или несамостоятельности вибрационной (или вращательной) формы движения, надо провести дополнительные исследования, использующие методы общей теории.

Волновая, или дебройлевская.

Существует дебройлевская, или волновая, форма движения, характеризующая волновые свойства тел. Эту идею впервые высказал Луи де Бройль в 1924 г. в своей диссертации на соискание ученой степени доктора философии. Он предположил, что все тела способны излучать определенные волны, которые впоследствии были названы волнами де Бройля.

Дебройлевским зарядом служит величина Е_дб (дж×сек), дебройлевским потенциалом – частота n (1/сек), а дебройлевская работа

dQ_дб = ndЕ_дб дж, (74)

Элементарным квантом волновой формы движения является дебройлен, или постоянная Планка,

h = 6,62491 ×10^-34 дж×сек. (75)

Применительно к микромиру дебройлевская работа определяется выражением (11):

dQ_дб = n h дж. (76)

В частном случае, если система располагает только одной – дебройлевской – формой движения (n = 1), то из формул (17) и (76) найдем известное уравнение закона Планка:

U_дб = Q_дб = n h дж. (77)

Из общей теории как частные случаи вытекают также соотношение де Бройля и закон Вина. Для вывода соотношения де Бройля надо отождествить волновую и кинетическую перемещения формы движения. Приравняв правые части формул (30) и (76) или (32) и (77) и приняв во внимание, что длина волны l и частота n излучения связаны равенством

n = 1/ l 1/сек, (78)

получим искомое соотношение

l = h/Р = h/( m w) м, (79)

где Р – импульс системы (частицы или тела):

Р = m w н×сек.

Закон смещения Вина выводится путем отождествления термической и дебройлевской форм движения. Приравняв правые части формул (62) и (76) или (63) и (77), получим

n/Т = t/ h = b 1/(сек×°К). (80)

где b - постоянная,

b = 5,8789 × 10¹⁰ 1/(сек×°К). (81)

Отношение частоты к температуре излучающего тела есть величина постоянная. Под частотой понимается величина n _max , на которую приходится максимальное количество излучаемой абсолютно черным телом энергии. Соотношение (80) общей теории расшифровывает физический смысл постоянной b: она равна отношению величины термона к величине дебройлена.

Из хода вывода методами общей теории законов Планка и Вина и соотношения де Бройля хорошо виден физический смысл найденных формул. Одновременно очень четко очерчиваются границы применимости законов Планка и Вина.

В условиях макромира дебройлевская форма движения приводит к известным соотношениям классической электродинамики. Макроскопическим волновым зарядом служит величина:

Е_дб = r_дб w F/ n дж×сек, (82)

где r_дб - объемная плотность импульса энергии:

r_дб = Wt дж×сек/м³; (83)

W - объемная плотность энергии волны, дж/м³;

t - время, сек;

w - скорость распространения электромагнитных волн, м/сек;

F - площадь сечения волновода, м²;

n - частота электромагнитного излучения, 1/сек.

Потенциалом по-прежнему является частота n, работа определяется формулой (74). Проинтегрировав выражения (17) и (74), получим

U_дб = Q_дб = W wFt дж. (84)

В классической электродинамике эта формула используется для определения энергии волны.

Макроскопический заряд (82) может быть выражен через дебройлены с помощью формулы (16):

Е_дб = r_дб w F/ n = k_tth дж×сек, (85)

где k_t - число квантов, испускаемых источником излучения за единицу времени, 1/сек.

Нетрудно видеть, что заряд Е_дб, определяемый формулой (85), представляет собой макроскопический аналог постоянной Планка.

Сопоставление выражений (70) – (72) и (82) – (84) показывает, что вибрационная и дебройлевская формы движения описываются в принципе похожими зарядами и потенциалами. Это объясняется тем, что обе формы движения по существу являются волновыми.

Первоначально де Бройль высказал предположение, что дебройлевские волны, излучаемые телами, представляют собой возмущения в материальной среде. Затем эта его идея была выхолощена, и сейчас принято считать, что дебройлевские волны – это волны информации, существующие в воображении ученых, а не в материальной среде. Согласно общей теории, дебройлевская форма движения ничем не хуже всех остальных: она реально существует и характеризует вполне определенные свойства материи. Иными словами, хорошо подтверждается упомянутое выше предположение де Бройля.

Волновые свойства тела обусловлены наличием в нем квантов волнового зарядов – дебройленов. В микромире, где четко проявляется дискретность зарядов, дебройлены наделяют тела ярко выраженными волновыми свойствами. С увеличением числа квантов дискретность уступает место континуальности. Поэтому в макромире (при большом числе дебройленов) волновые свойства тела проявляются совсем по-другому, чем в микромире. Аналогично в макромире перестают проявляться индивидуальные свойства электронов – квантов электрического заряда, магнитонов, субстанционов, импульсонов и т.д. Все свойства зарядов приобретают ярко выраженный континуальный характер.

Хрональная.

Время является одной из самых жгучих загадок бытия. Общая теория дает возможность взглянуть на время совсем с новой точки зрения.

Хрональная форма движения связана с изменением времени. В ней зарядом служит время t (сек), потенциалом – мощность Р _t (вт), хрональная работа

dQ _t = P_td t дж. (86)

Умножив и разделив правую часть этого выражения на метрический заряд dх и приравняв хрональную работу метрической [формула (23)], получим интересную связь между хрональным и метрическим потенциалами:

P_t = P_х w вт.

Время, подобно пространству, представляет собой обобщенный заряд, в макромире обладающий континуальными, а в микромире – дискретными свойствами. Элементарным квантом времени служит хронон t_кв. Как и всякий заряд, оно способно течь (под действием разности хрональных потенциалов), совершать работу и т.д. Распространение хрононов сопровождается эффектом диссипации *.

Из сказанного должно быть ясно, что неправильно говорить о существовании материи «во времени». Время, являющееся зарядом, представляет собой лишь одну из многочисленных равноправных форм движения, в виде которых существует материя. Выражение «материя существует в пространстве и времени» в некотором смысле отделяет материю от пространства и времени, как бы противопоставляет одно другому, что по существу неверно.

Изложенное понимание хрональной формы движения является принципиально новым. Оно создает реальные предпосылки для глубокого изучения физической сущности времени и для его использования на практике, например, в качестве обобщенного заряда, который можно по произволу заставить течь с различной скоростью, совершать полезную работу и т.д. В частности, открывается принципиальная возможность создания хронального двигателя, т.е. машины, превращающей активность хрональной формы движения в активность механической, а также «машины времени», позволяющей по произволу замедлять и ускорять ход времени на определенных участках пространства или в специальных устройствах.

Интересно отметить, что в еще в 1958 г. известный астроном Н.А. Козырев [15] высказывал мысль о том, что «...время может совершать работу и производить энергию, ...звезда черпает энергию из хода времени». Трудно согласиться с основными термодинамическими идеями Н.А. Козырева (например, по Н.А. Козыреву, в природе не соблюдаются законы сохранения энергии и заряда), однако, по-видимому, он был первым ученым, который обратил внимание на необходимость серьезно изучать физическое содержание понятия времени и предложил для этой цели определенный теоретический аппарат. Заметим, кстати, что теория относительности Эйнштейна рассматривает время и его связь с пространством совсем в ином аспекте. Она не покушается на расшифровку смысла времени.

Информационная.

Информационная форма движения определяется информационным зарядом Е_и (дж/бит). В качестве потенциала информации может служить, например, известная функция Шеннона (§ 57 и 90):

Р_и = - Sр _i lod ₂ p_i бит, (87)

где р _i - вероятность осуществления i–того исхода.

Работа информации

dQ_и = Р_иdЕ_и дж, (88)

Такая постановка вопроса является принципиально новой. О микроскопической структуре информационной формы движения пока ничего не известно.

Ощущательные.

Начальный уровень раздражений соответствующих рецепторов организма допустимо условно рассматривать как элементарные ощущательные формы движения. При этом механизм преобразования раздражений и передачи сигналов в центральную нервную систему во внимание не принимается. Иными словами, речь идет лишь о внешних раздражениях, т.е. о причине, вызывающей возбуждение различных рецепторов.

Причиной возбуждения является ощущательный обобщенный заряд, который проходит через контрольную поверхность рецептора. В общем случае ощущательный заряд не совпадает ни с одним из рассмотренных ранее. Например, в зрительных ощущениях возбудителями раздражений служат фотоны, но фотон в целом не есть заряд. В связи с этим приходится рассматривать специфические ощущательные заряды Е_ощ и работы

dQ_ощ = Р_ощdЕ_ощ дж. (89)

К числу элементарных ощущательных форм движения относятся зрительная, слуховая, осязательная, обонятельная, вкусовая и т.д. Каждая из них характеризуется своим специфическим зарядом. В качестве потенциала может быть выбрана величина

Р_ощ = klog(J/J₀ ), (90)

где k - коэффициент пропорциональности, зависящий от единиц измерения ощущений;

J - интенсивность внешнего раздражения;

J₀ - интенсивность раздражения на пороге чувствительности (при меньшей интенсивности раздражения организм его не воспринимает).

Логарифм в формуле (90) поставлен с целью создания удобной шкалы для измерения ощущений, ибо, согласно известному психофизическому закону Вебера-Фехнера, прирост силы любого ощущения пропорционален логарифму отношения энергии двух сравниваемых раздражений.

Например, для зрительных ощущений под J понимается мощность потока световой энергии (вт/м²), для слуховой – сила звука (вт/м²), причем Р_ощ есть уровень звука (бел), характеризующий ощущение громкости звука, для осязательных – удельная энергия осязательного раздражения (вт/м²), для обонятельных – концентрация в воздухе обонятельного раздражителя (кг/м³), для вкусовых – концентрация в жидкости вкусового раздражителя (кг/м³) и т.д. Более подробно об этом говорится в работе [5]. Об интенсивности ощущений и вызывающих их раздражений, в том числе пороговых, имеются сведения в монографии [1]. Пороговые раздражения для обонятельных и вкусовых ощущений подробно исследованы К.С. Тринчером.

Перечисленные ощущательные формы движения представлены здесь схематично. Они далеко не исчерпывают всего их многообразия. Однако приведенные примеры дают известное представление о некоторых элементарных формах движения, имеющих важное значение для биологии, и позволяют установить связь между ощущательными и другими явлениями.

Общие замечания.

Как уже отмечалось, существует бесчисленное множество различных элементарных форм движения, каждая из которых одновременно присутствует на всех уровнях мироздания. Рассмотренные выше примеры представляют собой попытку в первом приближении систематизировать имеющиеся сведения и описать свойства зарядов для двух наиболее изученных уровней – макроскопического и микроскопического. Со временем число примеров резко возрастет, некоторые из упомянутых форм движения утратят свое самостоятельное значение, иные могут быть подвергнуты расчленению на более простые. Однако в целом перечисленных примеров вполне достаточно, чтобы освоиться с основными идеями общей теории и проследить за трансформацией элементарных форм движения при переходе с одного уровня картины мира на другой. Описанные главные характеристики движения – обобщенные заряды, потенциалы и работы – используются в дальнейшем изложении для вывода других основных принципов (законов) общей теории, а также для определения и изучения многочисленных новых производных свойств движения.

Выбор новых зарядов для новых форм движения, с которыми приходится сталкиваться на практике, всегда сопряжен с известными трудностями и должен включать в себя элементы творчества. Это объясняется тем, что каждый заряд, как и определяемая им форма движения, специфичен и неповторим, факт его существования постулируется, поэтому для поиск нового заряда не может быть дано никаких стандартных, единых для всех форм движения математических определений, вытекающих из общей теории. Правильность выбора заряда (и формы движения) проверяется путем его применения в уравнениях законов общей теории. Если заряд (и форма движения) выбраны неверно, то это сразу же проявится в том, что возникнут противоречия, которые легко обнаруживаются при использовании уравнений.

Например, если в качестве электрического заряда захочется взять не заряд электрона е, а величину е⁵, то это приведет к несуразностям на первых же шагах применения применения величины е⁵. В частности, окажется, что все производные свойства движения (энергия, потенциал, емкость и т.д.) не могут быть определены через е⁵, работа не равна произведению потенциала на изменение величины е⁵, теплота диссипации также не определяется через величину е⁵ и т.д.

Таким образом, общая теория не может дать математического определения заряда (оно привносится в теорию извне). Но она дает строгие количественные соотношения, позволяющие проверить правильность выбора любого конкретного заряда. Эти соотношения суть уравнения главных законов. Подробнее этот вопрос обсуждается в § 90 после рассмотрения главных законов.

Отмеченная особенность общей теории может рассматриваться как недостаток. Однако если вспомнить, что каждая элементарная форма движения специфична и неповторима и что всего форм движения бесчисленное множество, то станет ясно, что от теории нельзя требовать создания стандартных приемов открывания готовых форм движения. Такие приемы, возможно, будут созданы только в том случае, если материю удастся определить через более общие категории, чем движение. Тогда для определения совокупности элементарных форм движения, по-видимому, будут выработаны какие-то частные унифицированные правила. Сейчас с помощью законов общей теории невозможно доказать факт существования и правила определения зарядов, которые приняты на веру в исходном постулате, т.е. невозможно с помощью законов, вытекающих из постулата, вывести сам постулат.

Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 200; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 9 10 11 12 131415 16 17 18 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!