Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
А.Ф.Черняев. РУССКАЯ МЕХАНИКА.doc
Скачиваний:
88
Добавлен:
02.11.2018
Размер:
3.97 Mб
Скачать

1.3. Тело, его свойства и самодвижение

Механика — раздел физики, изучающий законы дви­жения и взаимодействие тел.

«Тело» — важнейшее понятие механики, да и всех ес­тественных наук. И, тем не менее, его понятийное зна­чение оказывается наименее отработанным среди дру­гих основных понятий. Автору, например, не встре­чалась ни одна энциклопедия, ни один политехнический словарь, в котором бы фигурировало и тем более физи­чески четко формулировалось понятие «тело». Отсутст­вует аналогичная формулировка и в «Началах...» Нью­тона [2], поскольку последний, по-видимому, исходил из того, что это понятие общеупотребительно и потому всем знакомо без определения.

Отсутствие однозначного толкования понятия «тело» и характеристики его качеств, приводит к тому, что тело в естествознании постоянно отождествляют с понятием «материя», «вещество», «энергия», «масса» и т.д. То есть и с субстанциями и со свойствами. Последнее, т.е. свойство «масса», в физике повсеместно подменяет суб­станцию «тело». Но если «тело» есть совокупность взаимосвязанных свойств, образующих в данной количе­ственной пропорции определенный природный объект, то «масса» — рядовое свойство любого тела. И подме­на в количественных расчетах субстанции «тело» на свойство «масса», с одной стороны, создает иллюзию естественного описания физических явлений, с другой, образует предпосылки некорректного понимания при­родных процессов. Поэтому основным для понимания данных процессов становится определение признака, отграничивающего субстанцию «тело» от свойств, его образующих. И такой признак существует — это размеренность.

Отсюда тело — природный объект, проявляющий свое существование через определенные качества — свойства. К тому же тело — совокупность свойств, не имеющая размеренности. Единственное «самостоятельное» (в смысле отграниченное от других) природное образова­ние, тождествен-ные аналоги которого в природе от­сутствуют. Для самого тела свойства отсутствуют. Они проявляются через определенные отношения с другими телами.Система, взаимодействующая своими свойствами со всеми окружающими телами. Безразмеренностъ и обусловливает телу свойства субстанции.

Отмечу — в физике используется термин «размерность». В соответствии с русским языком понятие «размер» и «размерность» есть величина какого-то измерения, т.е. результат сопоставления с эталоном и отображает неподвижность, статичность какой-то величины (параметра). Свойства же статическими величинами не являются. Термин «размеренность» отображает прежде всего взаимосвязи свойств и движение, т.е. динамику. И не просто движение, а ритмическое движение, несущее в себе гармонию, движение. То обстоятельство, которое определяет взаимосвязи свойств [6].

Подчеркну еще раз. Размеренность есть главное отли­чие свойства от субстанции. А потому все физические параметры, имеющие размеренность, являются свой­ствами и не обладают «самостоятельностью». Они — взаимосвязанные составляющие определенного тела, которое зачастую мы даже не фиксируем как тело. На­пример, пространство окружающего нас космоса — свойство нашей Галактики, образованное четырьмя не рав­нозначными имеющими размеренность составляющими: «длиной», «шириной», «высотой» и «глубиной». Иначе говоря: Галак­тика — тело, такое же как Вселенная, звезда, любой ка­мень, молекула или элементарная частица. Она, как и Солнечная система, размеренности не имеет и по своему естественному положению в природе равнозначна всем природным телам (включая элементарные) и Вселенной в целом. Таким образом, и пространство, которое обра­зует Солнечная система, тоже есть ее свойство. А свойство "пространство" быть безразмерност-ным не может, следовательно, не существует пространства как са­мостоятельной субстанции, как некоего отдельного вместилища для материи.

Свойство категория, характеризующая определен­ную, отдельную качественную сторону тела (объем, масса, сила, скорость... и т.д.), взаимосвязанная с други­ми свойствами того же тела, взаимодействующая с аналогичными свойствами других тел и имеющая раз­меренность. Размеренность может обозначаться отдельными элементами (г, с, см... и т.д.) или соотношениями эле­ментов размеренности (г/см, см/с...).

Свойство, обладающее количественной величиной, может называться параметром.

Подчеркнем еще раз, — свойство это то, что самостоятельно не существует в природе. То, что невозможно отделить от тела, и, следовательно, то, что физически не может быть отдельным. То, что входит только в понятийный аппарат мыслящего существа, но отсутствует в природе как отдельность, являясь для природы ничем. Это полное ничто. В природе бесчисленное количество свойств (ничего). И это бесчисленное количество ничего (свойств) — «образует» тела. То есть «образует» то, что является всем, то, что является целым. Ничто не отделимо от всего. Гносеологически — ничто является всем. Без представления о свойствах как о понятиях, не существующих в реальном мире, но отражающих качественную составляющую тел, мыслящим существам понимать природу невозможно.

Все тела целое, поскольку все они образуются одними и теми же бесчисленными свойствами. Каждое из них — отдельное целое. Их совокупность единое многоуровневое целое. Как целое они равнозначны и, в совокупности, составляют единый абсолютный мир. Мир Господа, бесконечный как внутрь, так и наружу. Мир, состоящий из духовных (изначально и вечно живых) и материальных (неживых) тел. Отсюда: Жизнь есть способ существования духовных тел в материальном мире. И хотя свойства всех тел одни и те же, но количественные величины этих свойств (их числовые отображения) различны, что обусловливает качественную несопоставимость духовных и материальных тел, их принципиальное различие.

Все свойства тел являются имманентными, равно­значными, и мыслимое отсутствие любого из них у те­ла эквивалентно отсутствию тела, а потому в физиче­ских уравнениях, описывающих взаимосвязи свойств, не может быть параметров равных 0 или ∞. Таким обра­зом, можно сформулировать абстрактное определение понятия «тело». Тело — совокупность бесчисленного количества взаимосвязанных свойств. Поэтому с по­зиций физического мира в природе нет ничего, кроме тел, состоящих из совокупности свойств.

Способность тела и вещественного пространства отображать количественное изменение одного пара­метра системы соответствующим изменением ос­тальных называется связью.

Одновременно тело есть система и как таковая име­ет свое пространство и входит в систему других тел вещественного пространства, образуя с ними взаимо­связанную и взаимодействующую суперсистему. Всякое изменение положения тела сопровождается изменением количественных параметров всех его свойств, так же как и всех внешних связей в этой суперсистеме.

Из взаимосвязи параметров (свойств) следует, что ко­личественное изменение одного параметра системы неизбежно вызывает линейные и нелинейные изменения всех остальных параметров данной системы.

Физическая система материальное образование, внутренние и внешние параметры которого взаимосвя­заны и взаимоуравновешены. Эти взаимосвязи при фор­мализации отображаются уравнениями.

Все окружающие нас тела — системы.

Все они обладают одними и теми же свойствами, которые имеют одни и те же связи, но количествен­ная величина каждого свойства индивидуальна, и это приводит к качественному различию тел.

Поскольку понятие «тело» является первичным и ос­новным для понимания физических процессов, его сле­дует определять, ориентируясь на реально существую­щий предмет, обобщая определение на все предметы.

За эталон тела может быть принят стальной шарик радиусом 1 см, обладающий бесчисленным количеством свойств, к которым относятся масса, объем, время, духовность, сила, скорость, ускорение, энергия, движе­ние, отражение, «постоянная» тяготения... и т.д. [7].

Все свойства абсолютны, анизотропны, качест­венно взаимосвязаны, для системы равнозначимы, количественно изменяемы, имеют определенную размеренность и всегда принадлежат телу вне зависи­мости от того, обнаружили мы их или нет.

Сами по себе тела-субстанции размеренности и разме­ров не имеют и соотносятся между собой сообразно взаимосвязям и количественной величине своих свойств.

Одинаковые (тождественные) тела (включая элементарные частицы) в природе отсутствуют. Их су­ществование отрицается диалектическим принципом бесконечности материи.

Другие тела имеют то же бесчисленное количество свойств, отличающихся от свойств стального шарика только количественными величинами. Совокупность количествен-ного отличия свойств и обусловливает ка­чественное различие тел. Качественные зависимости и взаимосвязи свойств одинаковы у всех тел. Они-то и могут быть формализованы в виде физических законов, описывающих инвариантную взаимосогла-сованность между всеми свойствами.

Не может быть свойств, которые присутствовали бы у одних тел и отсутствовали у других, оставались всегда постоянными (например, «постоянная» тяготе­ния, заряд и масса электрона и т.д.) или существовали самостоятельно (время, пространство...). Нет также отдельных, не связанных с другими конечных свойств (энергия, одон, хронон...), как и первичных неразло­жимых частиц (монады, ноль-частицы, кварки, глюоны, фридмоны...). Не существует одинаковых свойств одной размеренности (например, нет двух масс, массы инертной и гравитационной) или различной размеренно­сти, как, например, постулируется в работе [8]: "масса т и энергия Е, по существу, одно и тоже; они представ­ляют собой ни что иное, как две различные формы су­ществования материи". Здесь утверждается адекват­ность двух различных свойств, с разной размеренностью, и оба свойства объявляются субстанцией.

Количественная величина свойств по объему тела меняется (следствие анизотропности), а с ними меня­ется само тело. Однако система взаимосвязи свойств остается инвариантной. Нарушение системы взаимо­связи внутренними или внешними силами приводит к изменению количественной величины свойств, к пере­распределению связей между ними - до разрушения од­них тел и образования других с тем же набором свойств, но с иной количественной величиной каждого свойства. Свойства — атрибут тела, и к ним непри­меним «принцип дополнительности».

Тело — конечная по объему, отграниченная эквипо­тенциальной поверхностью часть природы, обла­дающая бесчисленной совокупностью качественных свойств, образующих систему.

Аналогом понятия «тело» являются вещь, предмет, иногда (в физике) объект, корпускула, частица. Каждое тело единственно и уникально (вселенная, галактика, планета, человек, дерево, камень, молекула, элементар­ная частица и т.д.).

Понятие, абстрагированное от отдельных тел и обу­словливающее представление о совокупности тел и их свойств, носит название вещество (среда), и изучается физикой.

Вся окружающая нас природа (включая космическое пространство, являющееся подвижным эфиром) ве­щественна. И можно сказать, что вещество образует пространство или, гносеологически, материя образует пространство.

Вещество, а следовательно, и всякое тело, имеет структурную иерархию и бесконечно вглубь и наружу.

Под бесконечностью вглубь понимается возмож­ность бесконечного дробления (деления на части) тела, которое, хотя и будет вызывать количествен­ное изменение свойств получаемых тел (частиц), со­провождаемое качественными изменениями самих тел, никогда не приведет к получению неделимых да­лее остатков и никогда не закончится. Отсюда воз­никает парадоксальное на первый взгляд следствие: ко­нечные по объему тела образуются частицами с бесконечными радиусами (например, физический радиус Земли R = ∞).

Под бесконечностью наружу понимается беско­нечность движения из любой области пространства в любую сторону, которое всегда будет происходить в веществе, меняющем свою структуру и количест­венную величину свойств (т.е. качество), но никогда не кончится и не выйдет за пределы вещества в так на­зываемую «полную» пустоту А. Эйнштейна (знаменитая древнегреческая аналогия — «полет копья»).

Очень похожую аналогию, хотя и демонстрирующую, по мнению автора, геометрию, "в значительной степени отличную от нашей", можно привести из работы А. Пу­анкаре [9]:

«Вообразим, например, мир, заключенный внутри большой сферы и подчиненный следующим законам. Температура здесь неравномерна; она имеет наибольшее значение в центре и понижается по мере удаления от него, делаясь равной абсолютному нулю на шаровой по­верхности, которая является границей этого мира.

Я определяю в точности даже закон, по которому из­меняется эта температура. Пусть R будет радиус гра­ничной поверхности, z — расстояние от центра сферы. Абсолютная температура пусть будет пропорциональна R2 + z2.

Я предположу далее, что в этом мире все тела имеют один и тот же коэффициент расширения, именно такой, что длина какой-нибудь линейки пропорциональна аб­солютной температуре.

Наконец я предположу, что предмет, принесенный из одной точки в другую, где температура иная, тотчас же приходит в состояние равновесия с новой средой. В этих допущениях нет ничего ни противоречивого, ни немыслимого.

В таком случае движущийся предмет будет умень­шаться по мере приближения к граничной сфере. Те­перь заметим, что хотя этот мир ограничен с точки зре­ния нашей обычной геометрии, тем не менее, он будет казаться бесконечным для его обитателей (рис. 1а).

В самом деле, когда они пожелали бы приблизиться к граничной сфере, они охлаждались бы и становились все меньше и меньше. Поэтому шаги их постоянно уко­рачивались бы, и они никогда не смогли бы достигнуть граничной сферы.

Если для нас геометрия есть не что иное, как изучение законов, по которым движутся неизменные твердые тела (курсив мой — А.Ч.), то для этих воображаемых существ она была бы изучением законов, по которым движутся твердые тела, изменяющиеся вследствие тех различий в температуре (курсив А. Пуанкаре — А.Ч.), о кото­рых я только что говорил».

Рис. 1, а и б.

Пример великолепен тем, что если бы эти обитатели жили на поверхности сферы (как люди на земном шаре) и вместо температурного изменения твердых тел име­ли бы аналогичные изменения как следствие измене­ния, например, напряженности гравитационного по­ля, то их движение к центру сферы-шара сопро­вождалось бы их уменьшением и никогда бы не кончилось (рис. 1,б), — т.е. было бы бесконечным внутрь, а такое же движение от центра наружу со­провождалось бы увеличением линейных размеров и тоже никогда бы не кончилось было бы бесконеч­ным наружу, т.е. оставалось полностью в рамках диа­лектики. Но что еще важнее, в этом примере наличест­вует подсказка механизма гравитацион-ного взаимод­ействия тел, и в соответствующем месте я воспользуюсь этой подсказкой.

Наиболее широкое гносеологическое понятие, вклю­чающее все виды вещества, все движения и все свойст­ва, полностью абстрагированное от вещественных объектов и отображающее объективную природу как таковую, как данную нам в ощущениях, как сущность, есть понятие «материя».

Это понятие единственно, всеобще и его атрибуты изучаются философией. Разновидностей материи нет. Вид материи всегда вещество.

Попытки подвести под понятие вида материи различ­ные физические поля, предпринимаемые в физической и философской литературе, бессодержательны, поскольку одновременно отрицается вещественность полей. За материей, кроме вещественности, ничего нет. По­скольку физические поля это состояния вещества и отображают они свойства движения — в частности, эфира, то абстрагирование от свойств к фиктивной сущности, не являющейся материей, логически некор­ректно.

Вернемся к движению как к свойству тела. В соответ­ствии с гносеологическим определением материи, фор­мой ее бытия является движение. Материи, а значит и вещества, без движения не существует и наоборот. Отходя от абстракции (материя) к объективной реально­сти (тело), следует предположить, что каждое тело, а с ним и вещество, имеет свойство постоянного дви­жения. И это движение происходит относительно самого тела, т.е. является абсолютным самодвиже­нием, не зависящим от движения других, тесно связан­ных с ними.

При таком подходе к самодвижению каждого тела за­дачей становится отыскать движение, описываемое диа­лектическими законами. Им оказывается наиболее рас­пространенное колебательное движение пульсация.

Пульсация единственное в природе движение тел относительно самих себя, пространства и других тел, их прирожденное свойство. Это третий и опре­деляющий вид движения.

Известно, что в механике Ньютона утверждается су­ществование лишь двух видов движения: линейного пе­ремещения и поворота. Третье, обусловливающее суще­ствование двух первых на всех уровнях материи, не воспринимается как основное свойство самодвижения материи, вызывающее взаимодействие всех тел и все виды их перемещений, не рассматривается.

Отмечу, что явление «самопульсация» (самодвижение) важнейшее понятие для представления сущности движения тела. Оно наблюдается у всех тел (галактик, звезд, молекул, атомов, элементарных частиц и т.д.). Тем не менее, в классической механике отрицается воз­можность существования этого явления у таких тел, как планеты, их спутники, небесные камни (кометы, асте­роиды, метеориты и т.д.), да и у тел на поверхности Земли. Отрицается по той простой причине, что люди никогда ни визуально, ни эмпирически не фиксировали аналогичного процесса на поверхности Земли. К тому же постоянный процесс самопульсация требует для своего поддержания систематической подпитки энер­гией. Поскольку подпитка не фиксируется современны­ми методами и не отмечается даже намека на ее существовании (уже потому, что не предполагается), то в соответствии с физической логикой не может быть и ре­чи ни о какой самопульсации на макроуровне. Тем бо­лее что самопульсацию звезд можно объяснить термо­ядерными процессами, как бы происходящими в них. Да и в существовании самопульсации элементарных частиц до сих пор физические науки не определились. Господ­ствует мнение об их самонеподвижности, хотя и кван­товая физика, и все теории элементарных частиц бази­руются на волновых процессах. Это привычно, а потому как бы понятно, хотя ответ на вопрос, откуда берется (и немалая по отношению к частицам) энергия для поддержания волновых процессов в микромире, то­же отсутствует.

Традиционно считается, что все тела обладают свой­ствами. Сколько их  нам неизвестно, но предполагаем, что очень много. Какие они? Как физически проявляют­ся? Как между собою связаны?  знаем достаточно не­определенно. И, естественно, что только малая часть из них нам известна и более или менее изучена (таких свойств около 200, и многие из них еще не удается свя­зать друг с другом). И потому не спрашиваем о том, су­ществуют ли, например, масса или объем у тела. Мы уверены, что существуют, мы с ними сталкиваемся по­стоянно, имея дело с тяжестью или набивая о внешние тела шишки. Но вот о пульсации шишки не набьешь и в соответствии с такой логикой она должна отсутствовать. Само по себе понятие «пульсация» — тоже до некоторой степени абстракция, включающая множество так называемых волновых свойств: частота, длина волны, волновой вектор, период колебания, амплитуда и др.

Взаимодействие всех тел происходит одинаково — ли­бо путем прямого контакта, либо передачей колебания вещественным пространством — эфиром (практически, тоже контактом, но на другом уровне). Последнее и вос­принимается нами как различного рода полевые взаи­модействия.

Пульсирующее тело всегда расходует энергию на под­держание пульсации и соответственно совершает рабо­ту, изменяющую его состояние и определяющую его по­ложение в пульсирующем пространстве. Поэтому рассмотрение тел, обладающих волновыми свойствами, как самонеподвижных точечных образований, будет всегда некорректным, поскольку тела взаимодействуют с вещественным пространством волновыми свойствами и принимают их от пространства пульсирующими объ­емами. Именно это обусловливает появление линейной скорости движения и собственного момента вращения тел, в том числе и переменного по поверхности небес­ных тел (например, таково вращение Солнца, Юпитера и верхних слоев атмосферы Венеры). Точки же не име­ют поверхности и потому не могут ни с чем взаимодей­ствовать.

Отмечу еще раз, что всякое линейное движение (включая движение элементарных частиц), как и вращение, вызывается взаимодействием пульсирую­щего тела с пульсирующим пространством, более того, сама пульсация сопровождается вращением гравитационного поля каждого тела.

Сила, передаваемая контактом или колебанием, воз­действует на тело асимметрично, деформируя и изме­няя собственный период его пульсации, нарушает син­хронность взаимодействия с пространством и вызы­вает однонаправленную вынужденную пульсацию. Эта вынужденная пульсация посредством эфира обусловли­вает появление линейной скорости и вращения такой величины, которая обеспечивает сохранение взаимосвя­зи свойств и совпадение нового периода пульсации с пульсацией пространства. Сохранение телом энергии насильственной пульсации вызывает движение по «инерции».

Свойство пульсирующего самодвижения тел явным образом входит в математический аппарат механики, и только авторитетом Ньютона, приписавшего всем те­лам и пространству самонеподвижность, можно объяснить то, что на этот факт до сих пор не обратили внимания. Вот каким образом, ориентируясь на волно­вые характеристики квантовой механики, было показано существование свойства пульсации в макромире [10]:

В соответствии с квантовой физикой к «основным» волновым свойствам относятся [11]: «... частота v (или угловая частота ω = 2πv), длина волны λ и волновой фактор k, причем абсолютная величина его равна:

k = 2π/λ = 2πv/c = ω/c». (1.1)

Проведя формальные преобразования, покажем нали­чие волновых свойств в уравнениях классической меха­ники и справедливость уравнения (1.1) для «макромира» (естественно, что вместо скорости света с должна фигу­рировать скорость v). Используем для вывода волновых уравнений уравнение физического маятника [11]:

T = 2π√l/g (1.2)

и уравнение по определению напряженности гравиполя g [11] (называемого ускорением свободного падения):

g = v2/R, (1.3)

где Т  период колебания маятника; l  длина нити подвеса; g  напряженность гравитационного поля (ус­корение свободного падения); v  первая космическая скорость; R  радиус Земли.

Известно, что из решения уравнения (1.2) невозможно получить точное значение периода колебания маятника. Однако если в (1.2) заменить l на R, то в результате ре­шения получим точную величину периода обращения Т спутника на околоземной орбите. Этот результат не «интересное совпадение» [11], а закономерное следст­вие математического описания свойств пульсирующей Земли. Такие же «совпадения» получаются при подста­новке в (1.2) параметров орбит спутников, Луны или планет Солнечной системы.

В уравнении (1.2) подкоренное выражение представ­ляет собой период пульсации Земли. Обозначим его че­рез τ и выведем другие зависимости для периода пуль­сации:

τ = √R/g, (1.4)

отсюда находим g:

g = R/τ2. (1.5)

Заменяем в (1.5) g на его значение из (1.3), после пре­образований получаем:

τ = R/v (1.6)

Из классической механики имеем [12]:

τ =1/ω, (1.7)

а также:

ω = 2π/τ = 2πυ. (1.8)

Из (1.7) и (1.8) следует, что ω имеет одинаковые зна­чения (обозначает одно и то же свойство) в классиче­ской и квантовой механике. Подставляя из (1.7) и (1.8) значения τ и ω (1.6), имеем:

R = τv = v/ω = Tv/2πυ. (1.9)

Уравнения (1.9) показывает, что радиус любого тела есть не элементарный параметр (свойство), а составной, включающий как и в квантовой механике [13] волновые свойства. При этом длина волны λ любой частицы рав­на:

λ= 2πR = Tv = 2πv/ω. (1.10)

Таким образом, микрочастицы, как и частицы микро­мира, обладают волновыми свойствами. Вернемся к уравнению (1.1) и запишем его применительно к клас­сической механике:

k = 2π/λ = 2πv/υ = ω/v. (1.11)

Заменяя правую часть значением из (1.9), получаем:

k = 1/R, (1.12),

что «волновой фактор» квантовой механики обратно пропорци-онален радиусу орбиты микротел.

Используя формулы (1.5) и (1.9) и проведя преобразо­вания, находим еще одну волновую зависимость для ус­корения свободного падения g (напряженности гравита­ционного поля):

g = a = v/τ (1.13)

Из уравнения (1.13) следует, что напряженность гра­витационного поля g включает в себя произведение волновых параметров τ или ω на линейную скорость гравиволны v той области пространства, для которого оно определяется. А поскольку а входит во второй закон И. Ньютона, то следует предположить, что не масса оп­ределяет механизм притяжения (в частности гра­витационного), а количественные параметры их вол­новых свойств.

Еще раз подчеркну, что наличие волновых свойств самопульсации у всех тел вне зависимости от их принадлежности к макро или микромиру является одним из основных отличий русской механики от всех остальных механик. Другим таким отличием яв­ляется вещественность пространства, образуемого телесным эфиром.