Физика. Порядок вещей, или Осознание знаний

Гулиа утверждает, что в отсутствие деформации («расплющивания») сопротивление качению отсутствует. Однако в классической механике известен эффект зависимости линейного импульса тел вращения с одинаковой массой и геометрическими размерами от пространственного распределения их массы относительно центра вращения. Например, при качении без проскальзывания сплошной цилиндр скатывается с наклонной плоскости быстрее полого. Это прямое подтверждение реальности сил инерции и центробежной силы в частности, на преодоление которой расходуется часть энергии передаваемой телам вращения при линейном взаимодействии.

Гулиа считает, что сила инерции фиктивно противодействует внешней силе, однако в приведенном выше примере такое «фиктивное» противодействие прямолинейному движению за счет инерции вращения вполне реально влияет на линейный импульс тел вращения с разным пространственным распределением массы относительно центра вращения. Это ли не ключ к разгадке движения инерцоидов, который не нашел в свое время Гулиа и по этой причине легко отказался от «своей» идеи, порочащей сегодня его ученое звание, как он наверное считает?

1.2. ФОРМИРОВАНИЕ СИЛ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ. МЕХАНИЗМ ЯВЛЕНИЯ ИНЕРЦИИ. «БЕЗОПОРНОЕ» ДВИЖЕНИЕ, КАК ЗАКОННОЕ И НЕИЗБЕЖНОЕ СЛЕДСТВИЕ ВСЕХ НЕ СИММЕТРИЧНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ В ПРИРОДЕ

1.2.1. МЕРА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ И ИНЕРЦИИ

Очевидно, что меру взаимодействия следует искать среди физических величин являющихся свойствами материи-массы, которые изменяются в процессе взаимодействия. Это свойство материи – движение и свойство материи – сила или напряжение взаимодействия. Но для этого необходимо чётко разграничить эти понятия, т.е. уточнить физический смысл физических величин движения и напряжения, которые в классической физике выражены очень уж академически туманно и схематично, в результате чего туманным и математически схематичным представляется и их физический смысл.

В классической модели неуравновешенного движения реальное взаимодействие двух тел академически схематично подменяется вырванной из взаимодействия абстрактной силой, действующей только на одно тело. При этом возникает иллюзия движения силы, вместе с ускоряемым телом относительно ИСО, в которой рассматривается это движение. В результате силу в классической физике ошибочно называют величиной векторной. Однако сила и движение – это взаимоисключающие свойства материи. Поэтому в реальном взаимодействии сила никуда не движется относительно любой ИСО.

В физике известен принцип Аристотеля – природа боится пустоты. Однако в реальной действительности всё происходит ровно наоборот – природа боится тесноты. В соответствие с этим принципом две единицы чистой материи не могут занимать одно и то же пространство, т.к. это нарушает их свободную локализацию в пространстве, что и является физической основой взаимодействия материи. Сначала встречное относительное движение тел, претендующих в результате этого движения на общее пространство преобразуется в напряжение-силу, которая является мерой тесноты. А затем природа ликвидирует тесноту, с помощью обратного преобразования напряжения в новое разбегающееся относительное движение

Хотя сила и является причиной образования движения, но движется во взаимодействии вовсе не сила. Сила исчезает ровно в той мере, в какой она преобразуется в движение. Но исчезнувшая сила не может двигаться, равно как и исчезнувшее движение не может давить, т.е. создавать напряжение-силу. Поэтому преобразование напряжение-движение исключает одновременное существование напряжения и движения, которые уже претерпели взаимное преобразование. А сила напряжения и движение, которые мы наблюдаем в остатке уже свершившейся части ещё незаконченного взаимодействия – это сила и движение, ещё не подвергшиеся преобразованию в текущем взаимодействии.

Образно говоря, при взаимодействии тел, состоящих из множества элементарных масс, по всему пространству, занимаемому каждым телом последовательно перемещается волна точечных взаимодействий, что и создаёт иллюзию движения силы подобно эффекту «бегущие огни». Однако огонь-сила при этом никуда не движется. Сила всего лишь последовательно во времени «зажигается» в одних и тех же стационарных точках-лампочках пространства, через которые проходит волна взаимодействий. При этом создаётся только иллюзия движения огня-силы.

Конечно же, приведённое объяснение отсутствия движения силы и отсутствия силы у движения скорее больше философское, чем строго математическое, как сказали бы противники философии в науке. Однако у физики, кроме математики обязательно есть и своя философия, которая важнее любой математики, т.к. вся математика основана на элементарных физических понятиях, которые и есть философия природы. При этом материя – это самое исходное элементарное философское понятие физики, которое не имеет объяснений именно потому, что в физике отсутствуют более простые элементарные понятия, на основе которых может быть объяснена материя. Врождённое свойство материи – взаимопревращение тесноты (напряжения) и движения (импульса) это для нас такое же исходное элементарное философское понятие природы, как и сама материя.

Элементарные понятия не имеют объяснений в принципе, т.к. для их объяснения требуются ещё более элементарные понятия, чем они сами, которых у нас пока нет. Но тогда мы должны принять как объективную реальность, что наряду с бесспорным для нас сегодня свойством материи – движением с мерой движения – импульсом существует ещё и другие свойства материи: напряжение с мерой тесноты – силой и взаимопревращение свойств материи напряжение-движение (сила-скорость).

Совершенно очевидно, что мера свойства материи преобразования напряжение-движение или мера взаимодействия пропорциональна мерам двух других её свойств, которые участвуют в этом преобразовании, т.е. силе и скорости. Очевидно также, что процесс преобразования напряжение-движение не может происходить мгновенно. По мере преобразования напряжения в движение оставшееся напряжение уменьшается, что приводит к замедлению процесса преобразования напряжения в движение. Следовательно, этот процесс имеет вовсе не нулевую длительность, которая и является физической основой равномерной шкалы времени, субъективно введённой в физику человеком для систематизации своего субъективно-объективного описания природы.

С учётом сказанного энергия, как мера взаимодействия равна:

Е = N * t = F * V * t / 2 = m * V * a * t / 2 = m * V

 / 2 (1.2.0)

Где (N = F * V) – это мощность, а множитель (?) учитывает среднюю скорость от (0) до (V) при её зарождении или исчезновении во взаимодействии.

Здесь наша точка зрения в корне расходится с мнением Смирнова А. П., который в статье «Осознание знания – откровение XXI века» пишет, что мерой взаимодействия является не сила, а мощность:

«В динамике И. Ньютона причиной изменения состояния является не сила, а действие, необходимое для свершения элементарного акта изменения состояния, которое оценивается произведением действующей силы F на скорость ее действия V, то есть мгновенной мощностью F*V. Ибо сила сама по себе ничего не может совершить, не будучи приложенной с определенной скоростью» (выделение наше – ААА).

Однако сила – это результат остановленного движения, т.е. это скалярное напряжение. Следовательно, сила не прикладывается с определенной скоростью, как предлагает считать А. П. Смирнов. Прикладываются друг к другу движущиеся физические тела, которые до наступления взаимодействия не несут в себе никакой силы и никакой энергии. Поэтому скорость в произведении (N = F * V) принадлежит не силе, которая всегда статическая, а движущейся массе.

В плане «осознания знания» следует уточнить также и физический смысл работы (энергии). Ни статическое напряжение (F), ни мощность (N), ни импульс (Р) работу не совершают, т.к. это не материальные образования. Работа – это наша субъективная количественная оценка процесса взаимного преобразования свойств материи (массы): движения и напряжения, а свойства не могут работать, они только проявляются и наблюдаются.

В природе нет ничего вещественного, кроме самой материи. Следовательно, она сама же и работает по изменению своих свойств. Поэтому привычные выражения «работа силы» или «энергия частицы», «вложить энергию», «выделить энергию», «получить энергию», «передать энергию», «сообщить энергию», «затратить энергию» – отражают ошибочную логику. Невозможно иметь при себе или носить с собой работу (действие), которую в принципе нельзя иметь или носить.

Работу можно только работать. Это хотя и тавтология, но это правильная природная тавтология. Поэтому вместо термина работа (энергия), которую все привыкли как-то иметь, где-то хранить, в чём-то носить и кому-то передавать, лучше употреблять термин: «параметр преобразования скорость-напряжение» или просто показатель (HV), т. е. ПНV, который нельзя носить или передавать. Показатель может только показывать.

Если вместо выражения энергия электрона сказать ПHV электрона, то вряд ли у кого это вызовет ошибочную ассоциацию, что электрон что-то несёт. Причём под ПНV следует понимать полное преобразование силы в движение от (F) до (V), т.е. силы от (F) до нуля и скорости от нуля до (V). А так же полное преобразование движения от (V) до (F), т.е. скорости от (V) до нуля и силы от нуля до (F). Если происходит частичное преобразование полной скорости в напряжение и наоборот, то это частичный показатель ПНV или показатель «ЧПНV».

Существование во времени остаточного движения и напряжения, которые ещё не претерпели преобразования в процессе ещё не завершённого взаимодействия, создаёт не только эффект движущихся обычных сил, но и эффект реальности фиктивных сил инерции. В отсутствие же реальных сил инерции теоретически предполагается мгновенный разгон и торможение с бесконечным ускорением разгона и торможения. Однако это всего лишь иллюзия, связанная с отрицательной обратной связью, автоматически регулирующей длительность процесса преобразования напряжение-движение с конечным ускорением.

Суть обратной связи, создающей эффект явления инерции за счёт якобы реальных внешних сил инерции, заключается в следующем. По мере превращения силы в движение при разгоне остатки силы уменьшаются, что замедляет разгон, как если бы ему противодействовала реальная внешняя сила инерции. А при торможении замедляется процесс естественной убыли движения, превращаемого в возрастающую силу, что создаёт иллюзию поддержки движения внешней силой инерции. И это не просто наше голословное предположение. Физическая сущность свойства материи преобразование напряжение-движение, т.е. инерции отражена в достоверно установленном законе Бернулли для несжимаемой жидкости (m * V

/ 2 + Р * V = const).

Объём неизменного массового элемента в неразрывном потоке несжимаемой жидкости остаётся неизменным. Поэтому, когда поток жидкости встречает на своём пути сужение трубопровода, что эквивалентно столкновению тел, давление и соответственно сила напряжения перед сужением увеличивается. При этом увеличивается потенциальная энергия (Р * V). Далее потенциальная энергия в полном соответствии с принципом природы боязни тесноты реализуется в движение массового элемента жидкости внутри сужения, что сопровождается увеличением его кинетической энергии (m * V

/ 2) и одновременным уменьшением силы и соответственно давления на сужении. На выходе из сужения происходит обратный процесс.

Но это и есть не что иное, как физика преобразования напряжение-движение или инерция. При этом взаимоисключающие свойства неизменной массы – сила и движение и обеспечивают явление инерции, а также законы сохранения массы, импульса и энергии. Правда, сужение трубопровода оказывает реальное сопротивление движению жидкости. Однако оно компенсируется при расширении трубопровода, что в отсутствие трения не оказывает никакого реального сопротивления всему потоку жидкости в целом, точно так же, как и в явлении инерции при взаимодействии тел в замкнутой системе.

Таким образом, Бернулли, сам того не подозревая, фактически открыл закон взаимосвязи двух свойств материи – движения и напряжения, который представляет собой третье свойство материи: преобразование напряжение-движение или явление инерции. Причём, как это ни странно, об этом до сих пор не подозревает и вся современная физика, которая ошибочно связывает явление инерции с первым законом Ньютона, в котором какие-либо реальные силы, определяющие взаимодействие и соответственно явление инерции, отсутствуют.

Однако в отсутствие тесноты, т.е. если безраздельной локализации материи в пространстве ничто не препятствует, что соответствует первому закону Ньютона, то состояние массы и всех её свойств, а не только движения, не изменяется. Это полностью соответствует дословному переводу термина «инерция», как «бездействие», и первому закону Ньютона. Однако никакой инерции в её традиционном понимании, как удержание массы в своём текущем состоянии движения в первом законе Ньютона нет.

Термин «удержание» связан с понятием «действие». Но поскольку в отсутствие тесноты текущему состоянию массы ничто не противится, то нет никакой необходимости и удерживать это состояние. В этом и состоит сущность бездействия первого закона Ньютона. А вот при нарушении безраздельной локализации материи в пространстве проявляется естественное свойство материи преобразование напряжение—движение, которое и есть инерция, определяемая вторым законом Ньютона.

На первый взгляд второй закон Ньютона с его реальной силой противоречит понятию инерции, т.к. силы инерции являются фиктивными, т.е. несуществующими силами. Однако это кажущееся противоречие, связанное с условно-академической классической моделью неуравновешенного движения. В этой модели реальное общее скалярное напряжение взаимодействия искусственно разделяется на два разных и разнонаправленных вектора силы. При этом вектор, направленный против неуравновешенного движения приложен к ответному телу. Естественно, что для ускоряемого тела этот вектор является фиктивной силой инерции.

Классическая модель неуравновешенного движения вполне академически оправдана, т.к. хотя второй закон Ньютона и определяет величину общего скалярного напряжения взаимодействия, но выражает он это напряжение через каждую отдельно взятую массу взаимодействия. Однако при этом общее скалярное напряжение одновременно превращается в движение сразу всех масс, участвующих во взаимодействии. Это реально ограничивает энергию преобразования напряжение-движение каждой ускоряемой массы, что и создаёт иллюзию реального вектора силы, направленного против ускоряемого движения.

А поскольку в академической модели неуравновешенного движения этот реальный вектор направлен на ответное тело, то для ускоряемого тела он является фиктивным вектором силы инерции. Но фиктивным он является только как вектор. А реальное, хотя и непрямое противодействие движению основано на вполне реальном расходе скалярного напряжения при его превращении в движение, что создаёт отрицательную обратную связь преобразования напряжение-движение, которая замедляет разгон и торможение движения с реальным ускорением. Это замедление с конечным ускорением и создаёт эффект противодействия инерции.

Таким образом во взаимодействии формируется косвенное противодействие инерции безо всяких искусственных академических векторов сил, которые могут разгонять и тормозить движение только напрямую и только искусственно вырванных из реального взаимодействия тел. Это и есть причина появления в физике фиктивных сил инерции искусственно заменяющих реальный расход скалярного напряжения взаимодействия на движение всех взаимодействующих тел.

Причём эти академические нюансы классической модели неуравновешенного движения в учебниках физики не разъясняются, что и приводит к двойственному пониманию сил инерции в современной физике (см. гл. 1.1.), в соответствии с которой фиктивные, т.е. вроде бы совсем даже несуществующие силы инерции без их учёта приводят к вполне реальным серьёзным поломкам и износу механизмов и к серьёзным травмам людей.

Вот и спорят до сих пор даже маститые академики, которые, как и все мы учились по академическим моделям, о реальности или фиктивности сил инерции, потому что в современной физике делают упор на математическое модели явлений забывая, а зачастую не зная и не понимая их физического смысла.

Таким образом, классических фиктивных сил инерции в природе действительно нет, но поскольку абсолютно все эффекты явления инерции обусловлены реальными законами взаимодействия, определяющимися третьим свойством материи преобразованием напряжение-движение, то все вполне реальные силы во всей Вселенной по своему физическому смыслу являются силами инерции.

Многие современные авторы всё больше склоняются к электромагнитной природе всех взаимодействий, в том числе и инерции, которая и лежит в основе всех без исключения взаимодействий любой природы. Однако, как в старых, так и в новых теориях базовым понятием явления инерции остаётся связь между силой любой природы с преобразованием движения.

Но это и есть не что иное, как врождённое свойство материи преобразование напряжение-движение. Причём есть все основания считать, что это базовое для явления инерции свойство имеет механическую природу, т.к., исходя из материалистических позиций, все поля любых из известных видов взаимодействий должны передавать свои воздействия посредством своих материальных носителей, т.е. механически.

Все законы Ньютона тесно взаимосвязаны между собой, главным из которых на наш взгляд является второй закон Ньютона, т.к. именно он определяет все действия в природе, в которых и рождаются все силы во Вселенной. Из него легко получить, в том числе и закон взаимодействия в виде его меры – энергии. Для этого достаточно умножить второй закон Ньютона на скорость и время, которым энергия и пропорциональна:

F * V * t = m * a * V * t = E

При этом первый закон Ньютона не является самостоятельным законом. Это всего лишь следствие из второго закона Ньютона в отсутствие силы (F = 0). А раз нет силы, то нет и явления инерции. На нет, как говорится и суда нет. Третий же закон Ньютона свидетельствует лишь об одинаковом для взаимодействующих тел скалярном напряжении в зоне упругой деформации взаимодействия.

Как мы только что выяснили выше, сила не может никуда двигаться, т.к. она исчезает по мере её превращения в движение, т.е. сила – это величина скалярная. Но в классической физике нет скалярной силы, как собственно и обозначающего её термина. Поэтому здесь под напряжением мы понимаем скалярную силу, а вовсе не классическое напряжение, отнесённое к площади. А для определения силы, приходящейся на единицу площади поверхности или сечения вполне достаточно существующего термина давление.

Конечно, напряжение в зоне деформации в процессе взаимодействия изменяется. Оно возрастает на первом этапе взаимодействия и разряжается на втором его этапе. Но в каждый момент времени оно остаётся одинаковым для каждого взаимодействующего тела, подобно скалярному напряжению внутри одного и того же сосуда, давление в котором успевает равномерно распределиться по всему его объёму, даже если его объём изменяется. Однако есть основания полагать, что в динамике – силы действия и противодействия всё-таки могут быть не равны.

В сторону меньшего тела, которое движется быстрее, напряжение взаимодействия разряжается быстрее, чем в сторону большего тела. Поэтому при выравнивании напряжения массовые элементы области деформации воздействуют на меньшее тело с большей скоростью, чем предписывает закон сохранения импульса и чем на бОльшее тело, а также с большей силой, чем предписывает третий закон Ньютона. При этом, как будет показано ниже, в любом взаимодействии может возникать эффект «безопорного» движения всей системы в сторону меньшего тела.

Однако этот эффект экспериментально обнаружить очень сложно. Напряжение тут же превращается в движение тел. При этом общее внутреннее напряжение тут же выравнивается по всему его объёму. Именно поэтому мы и вынуждены в расчёте взаимодействий использовать не напряжение на текущей границе каждого тела с зоной деформации, а общее усреднённое напряжение всей текущей зоны деформации.

А теперь опять же в плане «осознания знания» уточним понятие силы из второго закона Ньютона.

Материя является основным вещественным объективным инвариантом природы, которая никуда не исчезает и не возникает из ниоткуда. Изменяются только её свойства, что и обеспечивает всё многообразие состояния материи и многообразие явлений природы. Поэтому не совсем корректно массу, как меру материи называть неким безликим коэффициентом пропорциональности свойств материи. Масса это скорее фундаментальная константа для каждого конкретного замкнутого взаимодействия.