Взаимодействие тел в эфирном пространстве обусловливает им равное и противоположное противодействие. 5 страница

Почти полвека назад И.М. Крюков сформули­ровал простенькую задачу о движении маятника, кото­рая до настоящего времени ставит в тупик специалистов механиков, как теоретиков, так и экспериментаторов, своей кажущейся неразрешимостью. И это притом, что процесс колебания маятника представляется наиболее изученным механическим процессом, а элементы ответа на вопрос излагаются во всех учебниках физики.

Задача может быть сформулирована в следующей форме:

Как значительно (на десятки процентов) изменить эмпирический период колебания маятника, не изменяя длину его подвески и напряженности внешнего гравитационного поля?

Если, согласно механике, принять что период колебания маятника определяется только этими двумя параметрами, то никаких способов его значительного изменения просто не может быть. И именно к такому выводу чаще всего приходят специалисты, рассматривая эту задачу. Однако такой вывод нельзя признать удовлетворительным, поскольку кроме вышеуказанных физических параметров существует и возможность изменения взаимного положения подвески и грузика маятника. Другими словами, грузик может быть неподвижным относительно подвески (иметь одну степень свободы) или свободно двигаться относительно ее, превращаясь в некоторое подобие ротора (иметь две степени свободы). И именно эта возможность оказывается фактором значительного варьирования периода колебания маятника. Рассмотрим, что происходит с периодом при колебании с одной и двумя степенями свободы.

Имеем грузик 1 на подшипнике 2 установленном на оси 3 (см. рис. 35.). Подшипник 2 обеспечивает возможность свободного поворота грузика относительно подвески 4, а сама подвеска 4 вращается в подшипниках 5. Устройство 6 – за- мок, который может заклинивать грузик, обусловливаяему в движении одну или две степени свободы.

Покажем, в полном соответствиис ньютоновской механикой, что частота колебания при одной степени свободы будет значительно отличатьсяот частоты колебания того же маятника с двумя степенями свободы. Рассмотрим колебания маятника с одной степенью свободы. (Грузик заклинен, массой подвески пренебрегаем.) 1. Введем следующие обозначения: J – момент инерции грузика 1 относительно оси 3; m – масса грузика: l – длина подвески (расстояние от центра оси 3 до центра оси 5-5); Q – угол отклонения маятника; g – напряжённость внешнего гравитационного поля (ускорение свободного падения); Т₃ – кинетическая энергия маятника с одной степенью свободы; Т_n –кинетическая энергия маятника с двумя степенями свободы.

Отметим, что при колебании с одной степенью свободы грузик маятника участвует как в падении (изменение положения по высоте), так и в повороте вместе с подвеской 2 относительно гравиполя Земли и его кинетическая энергия определяется уравнением:

Т₃ = JQ²/ 2 + тl²Q/ 2. (3.56)

Тогда функция Лагранжа будет равна:

L = (J + ml²)O/ 2 + mglсosO. (3.57)

Для O(t) имеем уравнение:

(J + ml²)O = - mglsinO. (3.58)

Рис. 35.Если угол O мал, то уравнение (3.57) может быть записано иначе:

O + g/l·O/( 1 + J/ml²) = 0. (3.59)

И частота малых колебаний ω₃ равняется:

ω₃ = √[ g/l(1 +J/ml²)] = (1 + J/mll²)^1/2√g/l (3.60)

Это (3.60) хорошо известное уравнение движения физического маятника.

2. При двух степенях свободы незакрепленный грузик в своем падении независим от вращения подвески (не поворачивается относительно гравиполя), следствием чего становится другая величина его кинетической энергии, потому будет иметь место иная частота колебания. Обозначим угловую скорость поворота грузика на оси 3 через к. Тогда кинетическая энергия Т_к равна:

Т_к = ml²O²/ 2 +J/ 2 к², (3.61)

а функция Лагранжа;

L = ml²O²/ 2 + J/ 2 k² + mglcosO. (3.62)

И для угла О получаем уравнение:

ml²O = mglsinO. (3.63)

Откуда находим частоту малых колебаний?:

ω_к = √g/l. (3.64)

А это (3.64) не менее известное уравнение движения математического маятника.

Однако в современной механике никакой физической связи между уравнениями (3.60) и (3.64), кроме подобия в форме записи, не просматривается и потому предпола­гается, что они описывают как бы различные виды дви­жения. Что касается поворота грузика вокруг оси 3, то для угла поворота ω имеем уравнение:

d(Jк)/dt = 0.

Откуда, при угловой скорости поворота грузика рав­ной углу поворота подвески, получаем: к = const.

Превращение маятника из физического в математиче­ский только за счет изменения степени свободы грузика, сопровождаемой изменением кинетической энергии ко­лебания, при неизменной потенциальной энергии воз­можно только в том случае, если период колебания ма­ятника определяется силовым взаимодействием с каким-то внешним полем и величина взаимодействия зависит от формы закрепления маятника.

Из формул (3.60) и (3.64) явствует, что единственным внешним силовым полем, которое может влиять на пе­риод колебания маятника, является гравитационное по­ле. В формулы входит напряженность гравитационного поля и, следовательно, только она определяет период колебания маятника при неизменной длине подвески, но с изменением способа его закрепления.

По логике рассуждения, принятой в ньютоновской ме­ханике, мы не можем перейти от (3.60) к (3.64), что и обусловливает как бы независимое существование в фи­зике математического и физического маятников. Но та­кой переход должен наличествовать. Ибо это не две независимые формулы, отображающие различные движе­ния маятника, а формализация одного процесса проте­кающего в различных условиях, определяемых формой его закрепления, а, следовательно, и взаимодействие ма­ятника с гравитационным полем окружающего про­странства. Формулы (3.60) и (3.64) отличаются на величину к, равную:

к = (1 +J/ml²)^-1/2.

И создается впечатление, что эта величина к = const является постоянным параметром, поскольку включает в себя неизменные величины m, l, r. Поэтому предполага­ется, что между физическим и математическим (?) дви­жением маятника существует некий необъяснимый ска­чок, например, типа квантового.

Однако более вероятно, что механизм взаимодействия маятника с гравиполем обусловливает возможность по­стоянного изменения к в зависимости от движения под­вески и грузика относительно осей 3 и 5. Исходя из это­го можно провести преобразования, изменяющие формализацию коэффициента к, и получить следующую зависимость:

к = (1 + r²/ l²)^1/2. (3.65)

И в числителе и в знаменателе дроби правой части (3.65) стоят радиусы грузика r и подвески l. Так как ско­рость вращения обода грузика равна произведению его радиуса на частоту, то в общем случае будем иметь для него скорость v₁:

v₁ = rω.

Откуда:

r = v₁ / ω. (3.66)

И для подвески:

l = v/ω₁. (3.67)

Поскольку в формулах (3.66) и (3.67) частота ω имеет, в случае физического маятника, одинаковую количест­венную величину, то, подставляя (3.60) и (3.67) в (3.64), находим зависимость коэффициента к от скорости пово­рота обода ротора относительно поворота подвески:

к = (1+ v₁²/v²)^-1/2. (3.68)

И окончательно формула (3.60)имеет вид:
ω = √ g/l ·(1 + v₁²/v²)^-1/2. (3.69)

Формула (3.69) показывает, что период колебания ма­ятника обусловливается отношением квадрата скорости его поворота v₁ к квадрату скорости поворота подвески v, а потому при жестком закреплении грузика, когда его скорость относительно подвески v₁ = 0, мы имеем дело с математическим маятником, который с началом свобод­ного поворота грузика превращается в физический. А это позволяет посредством изменения жесткости за­крепления грузика варьировать период колебания маятника, как в сторону возрастания, так и в сторону за­медления, что кажется невозможным по механике Ньютона.

Эксперименты с изменяемой степенью свободы маят­ника (а это и названо маятником Крюкова), проведенные в 1988 г. в ЦАГИ В.П. Якуниным и Н.Г. Панферовым, показали, что изменение степени свободы с одной на две меняет частоту колебания маятника на величину, пре­вышающую 30%.

Теоретически можно показать; что максимальный период достигается только тогда, когда коэффициент становится равным к = √2 = 1,414...

Формула (3.56) свидетельствует о безразличном по­ложении подвески относительно горизонта, а потому эксперимент с изменением степеней свободы ротора-грузика может иметь множество разновидностей, как бы не имеющих никакого отношения к маятнику.

Один из вариантов вертикального закрепления рото­ров по обе стороны оси 5 описан в данной работе. Вто­рой, не имеющий на первый взгляд никакого отношения к маятникам, предложен самим И. М. Крюковым и на­зван мною «Рамка Крюкова» [66]. Суть эксперимента заключается в следующем (рис. 36):

Внутри металлической рамки l, установленной на оси АВ в подшипниках, расположены планки 7 и 8 с грузиками 2, способными свободно перемещаться по план­кам. Грузики с одной стороны прикреплены к боковинам рамки пружинами, а с другой имеют петли 3и, пе­редвигаясь, растягивают пружины до крючков 4,кото­рые и удерживают пружины в растянутом положении. Крючки 4 тягами 6 соединены со спусковой кнопкой 9. Если в таком положении (грузики имеют одну степень свободы) рамку раскрутить вокруг оси АВ (сообщить ей определенный момент количества движения) и оста­вить ее вращающейся, то до останова пройдет две-три минуты.

Если же после раскручива-ния, нажать кнопку 9 то освобожденные грузики 2 под действием пру­жин устремятся к оси АВ (грузики получают две степени свободы). Пока они сходятся к оси, рамка раскручивается в соответст- Рис. 36. вии с «законом» сохранения ко-личества движе­ния. Но достаточно грузикам перейти ось АВ, как вра­щение рамки мгновенно тормозится почти до полной ее остановки. Грузики раздеформируются. Момент их им­пульса нейтрализуется, количество движения уменьша­ется и сохраняется только момент импульса рамки. «За­кон» сохранения количества движения как бы нарушается, поскольку система останавливается за счет «внутренних» сил.

Все вышеописанное позволяет сделать следующие выводы:

• маятник является гравитационным прибором, и характер его движения определяется способом дефор­мации с гравитационным полем Земли:

• «физический и математический» маятники разли­чаются эмпирически только количеством степеней свободы, а, следовательно, и способом взаимодействия с гравиполем.

3.6. «Инерциальные» и гравитационные

силы и массы

Постулирование классической механикой эквивалент­ности инерциальной и гравитационной масс при распро­странении на взаимодействия тел логически приводит к за­ключению, что эффект, вызываемый ускорением, экспериментально невозможно отличить от аналогично­го эффекта, вызываемого гравитационным притяжени­ем. Этот эффект, используемый Д. Эйнштейном в построении теории гравитации ОТО, предполагает возможность рассмотрения в течение малого промежутка времени и в пределах небольшой области пространства гравитационного поля как приблизительно постоянного и однородного. Вот как иллюстрируется принцип эквивалентности в ра­боте [74]:

«Предстают себе космическую ракету, пролетающую так далеко от гравитирующих тел — звезд или планет, что гравитационные силы, действующие на ракету, ни­чтожно малы. Пусть мощность ракетных двигателей по­добрана так, чтобы ускорение, с которым движется ра­кета, в точности равнялось ускорению свободного падения g. На космонавта, который сидит в ракете, действует единственная сила — реакция опоры со стороны кресла N. Именно эта сила сообщает космонавту уско­рение: согласно второму закону Ньютона N = mg, где т – инертная масса космонавта. Космонавт помнит, что перед стартом, когда ракета стояла неподвижно на Зем­ле, на него со стороны кресла действовала сила N, урав­новешивающая силу притяжения к Земле, т.е. N' = m'g. И в том, и в другом случае у космонавта создавалось ощущение, что какая-то сила вдавливает его в кресло. Если т = т', то N = N'. Значит, если гравитационная и инертная массы совпадают, то и в том и другом случае кос­монавт должен испытывать совершенно одинаковые ощущения: т.е. он, закрыв наглухо иллюминаторы, не смог бы угадать — неподвижна ли ракета, но вблизи есть тело, создающее гравитационное поле с напряженностью g, или гравитационное поле отсутствует, но ракета движется с ускорением g ».

И далее следует сильный вы­вод: «никакой локальный эксперимент, т.е. экспери­мент, проводимый в малой части пространства, в изо­лированной лаборатории, не позволяет отличить гравитационное поле от ускорения».

Аналогичное утверждается и в популярной брошюре лауреата Нобелевской премии [13]:

«Представим себе, что мы захватили измерительные приборы, погрузились на межпланетный корабль и отправились путешествовать в мир звёзд. Быстро бежит время. Солнце уже стало похоже на маленькую звёздочку. Двигатель выключен, корабль далеко от притягивающих тел.

Посмотрим теперь, что делается в нашей летающей лаборатории. Почему весит в воздухе и не падает на пол, сорвавшийся с гвоздика термометр? В каком странном положении застыл отклонившийся от «вертикали» маятник, висящий на стене. Мы тут же находим разгадку. Предметы потеряли вес. (?? – А.Ч.)

Полюбовавшись на необычную картину, мы решили изменить курс. Нажатием кнопки включаем реактивный двигатель, и вдруг … предметы, окружающие нас словно ожили. Все тела, которые не были наглухо закреплены, пришли в движение. Маятник начал качаться и, постепенно успокаиваясь, пришёл в вертикальное положение, подушка послушно прогнулась под лежащем на ней чемоданом. Посмотрим на приборы, которые указывают, в какую сторону наш корабль начал движение. Конечно, оно направлено вверх. Приборы показывают, что мы выбрали движение с небольшим для возможностей корабля ускорением 9,8 м ⁄с². Наши ощущения вполне обычны, мы чувствуем себя как на Земле (?? – А.Ч.). Но почему так? По-прежнему невообразимо далеко находится корабль от притягивающих масс, нет сил притяжения (?? – А.Ч.), а предметы приобрели вес (?? – А.Ч.).

Выпустим из рук шарик и измерим, с каким ускорением он падает на пол корабля. Оказывается, ускорение равно 9,8 м ⁄с². Эту цифру мы только что прочли на приборах, измеряющих ускорение ракеты. Корабль движется с таким же ускорением вверх, с каким тела в нашей лаборатории падают вниз….

Смысл наших наблюдений понять не трудно: на шарик, выпущенный из рук, никакие силы не действуют. Шарик движется по инерции (?? – А.Ч.). Это ракета движется с ускорением по отношению к шарику (?? – А.Ч.), и нам, находящимся в ракете, кажется, что шарик «падает» в сторону обратную направлению ускорения ракеты. Разумеется, ускорение этого «падения» равно истинному ускорению ракеты. Ясно также, что все тела в ракете будут падать «с одинаковым ускорением» (?? – А.Ч.).

(Авторы не замечают, что выпущенный на поверхности Земли шарик проходит за первую секунду путь в 4,9 м, а в ракете – 9,8 м. Это обусловлено качественно различным состоянием шарика. Над поверхностью он неподвижен и относительно пространства и относительно Земли, и ему надо приобретать ускорение. В ракете же, он уже движется с постоянным ускорением относительно пространства. И когда его отпускают – он теряет ускорение. Т.е. всё наоборот, имеет место качественно различные эффекты. А разница в пройденном за секунду пути, сразу же свидетельствует о движении ракеты в космическом пространстве.)

Из всего сказанного мы можем сделать интересный вывод. В ускоренно движущейся ракете тела начинают «весить» (точно они ничего не весят в ракете движущейся без ускорения – А.Ч.). При этом сила притяжения направлена в сторону, противоположную направлению ускорения ракеты, а ускорение свободного «падения» равно ускорению движения ракетного корабля. И самое замечательное то, что практически мы не можем отличить ускоренное движение системы от соответствующей силы тяжести (?? – А.Ч.). Находясь в космическом корабле с закрытыми окнами, мы не могли бы узнать, покоится он на Земле или движется с ускорением 9,8 м ⁄с² (?? – А.Ч.). Равноценность ускорения и действия силы тяжести называется в физике принципом эквивалентности».

Уверенную аргументацию авторов, физиков-экспери­ментаторов и теоретиков по профессии, достаточно легко опроверг­нуть, предложив им провести простой эксперимент с маятником, помещенным вместо ракеты в обыкновен­ный лифт, движущийся с постоянным ускорением (этот, достаточно простой, эксперимент по замене ракеты лифтом, почему-то, физики в упор не замечают – А.Ч.).

В своем движении лифт, изменяя положение точки за­крепления маятника по высоте, а вместе с ней и напря­женность внешнего гравиполя, воздействует на дефор­мацию и раздеформацию тела-маятника, и, следова­тельно, на процесс перехода потенциальной энергии в кинетическую и наоборот. Отсутствие данного перехода приводит к быстрому затуханию колебания маятника. Поэтому в своем колебании в лифте тело маятника будет прохо­дить один первый такт. Второй — раздеформация — зави­сит от численной величины ускорения и при уско­рении, превышающем проекцию амплитуды на верти­кальную составляющую, наблюдаться не будет, что и зафиксирует наличие в кабине лифта «инерциального» по­ля. Таким простейшим способом не только космонавт, но и лифтер может достаточно быстро убедиться в том, что имеет дело не с мощным внешним гравитационным полем, а с движущейся ускоренно «изолированной» ла­бораторией.

Убеждение, что сила инерции и сила тяготения есть разные, но сводимые друг к другу силы, лежит в основе всех гравитационных теорий и сопровождается предло­жением иных мыслимых экспериментов, как бы под­тверждающих принцип эквивалентности и способных создать условия, при которых силу тяготения невозмож­но отличить от силы инерции. Так в работе [89] предла­гается следующий опыт по его подтверждению:

«Пред­ставим себе совершенно закрытый вагон, который движется по горизонтальному полотну дороги с посто­янным ускорением (рис. 37, 1). В таком вагоне отвес бу­дет отклоняться от направления, которое мы на Земле называем вертикальным. Равнодействующая силы инер­ции и силы тяжести отклонит отвес к задней стенке ва­гона. В вагоне все будет так, как если бы вагон подни­мался с постоянной скоростью в гору (рис. 37, 2). А величина силы тяжести равнялась бы сумме действи­тельной сил тяжести и силы инерции в ускоренном, но горизонтально движущемся вагоне(понятно, что надо брать геометрическую сумму векторов). Так как в обоих случаях все тела получают совершенно одинаковые ус­корения, нельзя узнать, чтопроисходит с вагоном на са­мом деле: движется он равномерно в гору при увеличе­нии силы тяжести или ускоренно по ровному месту, если пользоваться только приборами, регистрирующими вес, и не знать подлинной величины силы притяжения к Земле. Если за окнами будет темно, то никакого способа различить силы, нет. Сила притяжения к Земле и сила инерции проявят себя как физически тождественные».

Данная задача сформулиро­вана более хитро, чем экспе­римент с ракетой, хотя заключение столь же категорично — нет способов различения инер­ции и гравитации. Автор за-да­чи — теоретик помнит, что при движении с ускорением а вес тела меняется, и при длительном наблюдении в ускоренном вагоне это изменение будет зафикси-ровано. Вот почему нельзя пользоваться весами. По этой же причине второй вагон не стоит наклонно, а движется в гору с постоянной скоростью. В нем тоже будет Рис. 37. наблюдаться эффект уменьшения веса.

Поскольку в классической механике свойства не зави­сят друг друга, то иных способов обнаружения состояния движения больше не предлагается, хотя таких спо­собов множество. Простейший из них позволяет обна­ружить движение вагона с ускорением с помощью обыкновенного метра. Для этого достаточно, оказав­шись в вагоне, замерить расстояние h от пола до грузика отвеса. Подождав некоторое время, повторить замер, и если обнаружится изменение h, то, значит, вагон дви­жется с ускорением. Если h осталось неизменным, вагон с равномерной скоростью поднимается в гору.

Более сложные эксперименты, например, с помощью зеркала и зайчика от направленного на него и отражен­ного на отдаленный экран луча света или с помощью интерферометра Майкельсона, позволяют, находясь в закрытом вагоне, визуально наблюдать его перемещение с ускорением в сантиметрах и даже в долях миллиметра, т.е. с меньшим, чем развивает улитка.

Чем же обусловлены столь серьезные заблуждения в понимании сути физических процессов, связанных с движением тел?

Эти заблуждения определяются постулативным ха­рактером начал механики, отсутствием системной взаимосвязи между свойствами, полным совпадением резуль­татов многих теоретических расчетов элементов движения с экспериментальными данными и некоторой предсказа­тельной способностью механики. В частности, при опи­сании движения наличествуют следующие явные и не­явные постулаты:

• рассматриваются отдельные свойства тел и их изме­нение при движении, а не взаимосвязанное изменение всех свойств;

• произвольно разделяются массы на инертную и гра­витационную, что искусственно раздваивает силы на инерциальные и гравитационные;

• предполагается тождественность тел в покое и дви­жении;

• движение тела отрывается от эфирного пространства и гравитационного поля;

• постулируется неизменность и независимость про­странства от тел, которые в нем движутся;

• предполагается возможность существования скоро­сти без ускорения, отсутствие зависимости, как между ними, так и с движущемся телом;

• постулируется относительность прямолинейного и равномерного движения;

• вводятся (постулируются) искусственные инерциальные системы отсчета;

• и самое главное — отсутствует представление о том, что тело, неподвижное относительно пространства, качественно отличается от того же движущегося любым способом тела. И это отличие всегда можно зафиксировать приборами, находящимися внутри него.

Проиллюстрирую как, базируясь на вышеперечислен­ных постулатах, возникает неадекватное природе пред­ставление о сущности движения.

Сначала отмечу, что не все из перечисленных посту­латов исторически принадлежат Ньютону. В частности, у него отсутствует понятие «инерциальные системы от­счета» как абстрактное «геометрическое и кинематиче­ское определение, заключающее в себе нереалистиче­скую идеализацию» [90] и описание событий в терминах этого понятия. В своей механике Ньютон использовал представление о коперниковой системе, отображающей реальное физическое пространство — вместилище, за­полненное эфиром. Такое представление до некоторой степени напоминает понятие о месте Аристотеля. И именно поступательное движение тела относительно пространства, эфира и тел, находящихся в них без взаи­модействия с первыми, становится у него движением по инерции. Неинерциальным оставалось движение с уско­рением, и только потому, что оно обусловливалось либо воздействием внешних сил, либо вращением.

Введение последователями Ньютона представления об инерциальных системах отсчета стало деформацией ньютоновской механики, превращало эти системы в са­мостоятельные сущности, делало излишним представление о физическом пространстве и совсем ненужным понятие «эфир». Первым это заметил и сразу же отбросил эфир, как и эфирное пространство — Эйнштейн, сна­чала заменив пространство как реальность пустотой и координатными мнимостями, а затем инерциальными системами отсчета. И поэтому в современной физике вещественное пространство описывается не как те­лесное образование, взаимодействующее со всеми те­лами, а как абстрактное пустое вместилище, заполнен­ное не взаимодействующими с пространством полями и телами.

В теории функции инертного пустого пространства приписаны мыслимым инерциальным системам отсчета. Прямым следствием введения инерциальных систем оказался произвольный отрыв движения тела от вещественного про­странства и превращение последнего в инерциальную, первичную систему отсчета (в которой можно помес­тить неподвижного наблюдателя), а тела - во вторич­ную систему отсчета (в нее усаживается движущийся наблюдатель). Наблюдателей, как дополнение к инерци­альным системам отсчета, впервые использовал Мах.Естественно, что наблюдатель понимает наблюдаемое событие не таким, каким оно происходит в природе, а таким, каким оно должно быть по той теории, при­верженцем которой является ученый, посадивший этого наблюдателя (не случайно А.А Денисов наименовал их «зеваками» [91]). Являясь исполнителями субъективных устремле-ний ученого, они как бы выполняют функцию «независимого прибора», подтверждающего предлагаемые посылки, и потому наблюдатель в тележке не должен замечать взаимодействия движущегося тела с вещественным про­странством, что до него и за него делает автор теории, превращая субъективные домыслы в «реальную» дейст­вительность и демонстрируя кажущуюся относитель­ность этого движения.

Приведу еще один пример описания поступательного движения с ускорением тележки (вторичной системы) относительно инер-цииальной коперниковой первичной системы отсчета. По горизонталь­ным рельсам с пре­небрежительно ма­лым трениемкатит­ся тележка (вторич­ная система отсче­та), увлекаемая за­крепленном на блоке грузом (рис. 38). На тележке мас­сой т установлен отвес массой т'. Опуска-емое под дей­ствием притяжения Земли тело М сообщает тележке по­стоянноеускорение. При этом отвес отклоняется в сто­рону, противоположную ускоре-нию на угол α. Величинаотклонения Рис. 38.угла α определяется однозначно ускорением тележки относительно инерциальной систе­мы отсчета и остается неизменной в последующем (Вопрос: аскорость? – А.Ч.).

В этом рассуждении замаскирована ошибка. Оназаключается в том, что тележка движется не относи­тельно абстрактной инерциальной системы отсчета, а относитель­но Земли. И если относительно мыслимой системы отсчета, с которой тележка, естественно, не взаимодей­ствует, она кажется движущейся с постоянным нарастанием скорости, не влияющей на ее физическое со­стояние (не меняющей ее качество). То при движении с постоянным ускорением по поверхности Земли измене­ние скорости движения сопровождается реальным из­менением взаимодействия тележки с Землей, которое и вызывает соответствующее изменение угла отклоне­ния отвеса α, т.е. фиксируется новое качество тележ­ки.

Ошибочная форма понятийного описания ускоренного движения определила, в свою очередь, порядок матема­тического доказательства неизменности ускорения α. Покажу, как оно логически проводится. Сначала опре­деляется масса тележки с отвесом M'.

М' = т' + т.

Уравнение движения под действием силы натяжения нити F записывается в виде:

М° = Mg – F, где M'a = F.

Исключив из этих уравнения F, найдем ускорение а:

а = Mg/ (М + М°) = kg,

где k = М/(М + М°) = const?

Полученный некорректный результат однозначно под­тверждает принятый постулат о неизменности ускоре­ния а и полное отсутствие взаимодействия с окружаю­щим пространством движущихся тел (тележки с отвесом). Поскольку k определяется делением «неизмен­ных» (?) масс (отмечу, что и массы изменяются, что не учитывается в данных рассуждениях), то он остается неизменным всегда, а вместе с ним остается постоянной величиной и ускорение а и сила инерции Р = М°а.

Теперь задачей наблюдателей становится подтвержде­ние «математически доказанной» неизменности ускоре­ния и силы инерции, а, следовательно, и относительно­сти движения с постоянным ускорением. Вот как они справляются с этой задачей.

С точки зрения «неподвижного» наблюдателя (рис. 38а.): Поскольку отвес отклонен на постоянный угол а (это некорректно «доказывается» математически, но не экспериментально), он движется вместе с тележкой с постоянным ускорением а. Происхождение движения обусловлено действием на массу отвеса т силы та в го­ризонтальном направлении. Если F' сила натяжения ни­ти отвеса, то горизонтальная составляющая F'·sinα должна равняться та. То есть у неподвижного наблюда­теля даже мысли не возникает об экспериментальной проверке истинности математического доказательства. И он оперирует теми же математическими аргументами, основанными на постулате о том, что масса движуще­гося тела остается неизменной и в покое и в движении.

---

Дата добавления: 2015-08-03