График 2.

Использования метода изменения веса во времени позволяет получать более точные значения G для тела из любого материала, что невозможно методом Кавендиша. Эта невозможность — следствие конструктивных особенностей крутильных весов.

Поскольку напряженность гравиполя Земли во времени меняется, то происходит неодновременное изменение масс взаимодействующих тел, сопровождаемое изменением силы их взаимного притяжения. Перемещение эталонных тел на крутильных весах (при использование рычажных весов с регулируемым плечом) может резко и значительно изменять результаты замеров гравитационной «постоянной» и потому последствия исследований гравитационного коэффициента с применением крутильных весов не однозначны. Похоже это основная причина низкой точности экспериментального нахождения коэффициента G.

Чтобы разобраться с этим явлением рассмотрим схематично конструкцию крутильных весов и что происходит с пробными телами, когда напряженность внешнего гравиполя меняется или меняется расстояние между ними?

Простые крутильные весы представляют собой коромысло, подвешенное на упругой нити за центр. К концам коромысла закрепляются или подвешиваются, два пробных тела (в виде шариков), из одного и того же материала. Напротив их на определенном расстоянии (иногда изменяемом) располагают два эталонных массивных шара, которые притягивают пробные шарики, закручивая нить. Когда пробные шарики стабилизи-руются, эталонные шары убираются, нить раскручивается и по углу раскручивания определяется сила, с которой отклонилось коромысло. А дальше производится расчет по закону И. Ньютона

Отметим главный недостаток этого способа: Это опосредственный способ нахождения G. Он скрывает воздействие на эталонные и пробные тела изменяющейся напряженности гравитационного поля. И поэтому крутильные весы слабо отслеживают изменения внешней напряженности, а удаление эталонного тел или их перемещение обусловливают возможность последующего случайного и не пропорционального изменения взаимодействия, поскольку эффект взаимодействия исчезает не сразу. А поскольку масса эталонных тел во многие сотни раз превышает массу пробных и плотность пробных тел, под воздействием гравиполя планеты, изменяется быстрее плотности эталонных, то итогом таких исследований может стать соответствующее (практически ежедневное) изменение величины гравитационного коэффициента в четвертом или даже в третьем знаке.

Значительное влияние на показания весов оказывает и перемещение масс вблизи весов, и в первую очередь экспериментатора. Его масса, более чем на порядок превышающая эталонные массы, оказывает влияние на показание весов даже тогда, когда экспериментатор находится от них на расстоянии нескольких метров.

Когда же, для ускорения эксперимента, начинают несколько раз в день передвигать эталонные тела то, приближая то, удаляя их от тел пробных, гравитационный коэффициент начинает меняться чуть ли не каждое передвижение и подчастую в третьем знаке. Естественно, что свойства Земли в таком режиме меняться не могут и поэтому исследованиям, в которых почти ежедневно у гравитационной переменной меняется четвертый, а то и третий знак доверять сложно.

Похоже, единственным способом измерения гравитацион-ного коэффициента, пожалуй, правильнее сказать гравитационного свойства, является метод прямого взвешивания во времени. Когда тело взаимодействует только с Землей, изменение его веса (масы) отслеживает аналогичное изменение притяжения Земли и на этот процесс не могут оказывать влияния никакие посторонние массы. Именно этим способом производились взвешивание четырех пробных тел.

Рассмотрим, к примеру, «результаты измерения гравитационной постоянной на установке с крутильными весами», полученные группой О. Карагиоза за период с 4 декабря 1990 года по 23 декабря 1991 года [41]. В исследование, как следует из описания, использовался опыт ранее проведенных экспериментов по определению гравитационной «постоянной». Описание исследования содержит результаты измерений, которые можно сопоставить с результатами, полученными при взвешивании четырех тел. Других же подробных аналогичных исследований, проведенных в последнее время, обнаружить не удалось. Но это не существенно, поскольку ошибки в предшествующих наблюдениях с использованием крутильных весов достаточно стандартны. Для уменьшения объема работ используем материалы исследования за февраль-апрель 1991 года, поскольку последующие данные (до сентября) не очень отличаются от результатов этого месяца. Приведем описание постановки эксперимента из работы [41]:

«Эксперименты по определению гравитационной постоянной G в настоящее время достигли высокого совершенства. Не смотря на это за последние несколько десятилетий не удалось достичь существенного прогресса в повышении точности. В наиболее тщательно выполненных за последние годы экспериментах погрешность определения G составляет примерно величину 1·10^-4. Столь низкая точность определений важнейшей физической константы не может удовлетворять потребности современной физической науки.

Отсутствие прогресса в повышении точности измерения при техническом совершенствовании экспериментальных установок ставит вопрос о наличии какого-то внешнего, ускользающего от внимания экспериментаторов фактора, влияющего на результаты измерений (здесь авторы исследовании совершенно правы – Авт.). Выяснение природы этого фактора может способствовать прослеживанию величины флуктуаций результатов измерений величины G на длительных отрезках времени с целью выявления ритмов или каких-либо других закономерностей.

Такие исследования проведены на установке с крутильными весами. …

Определение G осуществляется по величине периода колебания коромысла с закрепленными на его концах пробными массами (около 1,5 г), подвешенного на тонкой нити в вакуумной камере. Вне этой камеры располагаются эталонные массы – шары весом около 4 кг. (Итого вес эталонных тел превышают вес пробных почти в три тысячи раз – А.Ч.) Период колебания коромысла – около получаса.

В настоящем отчете анализируются результаты, полученные с декабря 1990 г. по декабрь 1991 г. в ходе практически непрерывных измерений. С 4.12.90 по 27.12.91 установка работала в режиме попеременного измерения G при трех положениях эталонных масс, когда минимальное расстояние R между центрами эталонных и пробных масс составляли 6,64, 9,43, 19,33 см(курсив наш – Авт.). Величина G определялась в результате обработки методом наименьших квадратов данных, полученных на этих трех расстояниях».

Описание крутильных весов, используемых исследователями, показывает, что они выполнены по стандартной методике. Т.е. изложенные выше нюансы изменения напряженности гравитационного поля Земли не принимаются во внимание. Поэтому следует ожидать, что результаты экспериментов будут достаточно хаотичны. Построим график 3 отображающий изменение гравитационной переменной полученный на крутильных весах за февраль 1991 года (диаграмма G) и на обычных за февраль 2006 г. (диаграмма G1).

Диаграмма G графика 3 фиксирует почти ежедневное хаотичное изменение четвертого знака (1·10^-4). А диапазон изменений лежит в пределах третьего знака. Естественно, что при усреднении диапазон изменений передвинется на четвертый, а возможно и на пятый знак. Никакого изменения напряжения гравиполя планеты не отслеживается. Его забивает хаос случайных взаимодействий вызванных вариациями пробных масс и передвижений экспериментаторов.

График 3.

Структура диаграммы G1, полученная по результатам завешивания свинцового цилиндра в феврале 2006, совершенно другая. Расчет величины G1 производился аналогично методу использованному О. Карагиозом. Никакого усреднения результатов не производилось. Коэффициент G1 хотя и включает две величины, з_з и з_т здесь рассматривается в классическом понимании:

G1 = з_з · з_т,

где з_з – гравитационный коэффициент Земли, а з_т – гравитационный коэффициент тела.

На диаграмме G1 графика 3 хаотичность исчезла, появилось достаточно медленное, последовательное изменение гравитационного коэффициента ¾ дрейф, несколько напоминающей синусоиду. Диапазон изменений G1, продолжающийся до конца месяца, изо дня в день не выходит за пределы четвертого знака. И только в конце месяца начинаются дрейфовые отклонения в четвертом знаке.

Но вот с сентября группа О. Карагиоза стала проводить эксперименты при неизменном положении эталонной массы, и картина взаимодействий значительно изменилась (октябрь, график 4). По первым замерам появился дрейф диаграммы G, но не уменьшения, как на весах (диаграмма G2), а возрастания гравитационного коэффициента. Динамику последующих замеров частично

График 4.

отображает диаграмма G1 (тоже хаотичная). Вырежем из графика 9 диаграммы G и G2 и сопоставим их на графике 10.

График 5.

Дрейф диаграмм G и G2, как следует из графика 5, происходил в противоположных направлениях и отклонения за месяц составили примерно одну и ту же величину. А, следовательно, и на крутильных весах можно отслеживать изменение веса тел во времени.

Вывод: Гравитационная «постоянная» имеет различную количественную величину для всех тел и изменяется с изменением гравитационного поля Земли.

3. Механика пульсирующего

взаимодействия

3.1. Законы механики

Выше уже упоминалось, что теоретический аппарат классическая механика считается окончательно разра­ботанным, и никаких оснований для сомнения в этом не существует, поскольку отсутствуют серьезные механиче­ские эксперименты, противоречащие теории. Но есть повод усомниться в столь категорическом утверждении. О слабости и неотработанности, этого аппарата свиде­тельствует, например, очень простенькая игрушка — китайский волчок, называемый иногда волчком Томп­сона. Предполагается, что впервые его запустил англий­ский физик Томпсон. Волчок состоит из пластмассового пустотелого шарика, одна сторона которого срезана почти на пятую часть диаметра и на ее месте находится "ножка", за который волчок приводится во вращение (рис 20 а,б).

Рис. 20 а, б

Эта детская игрушка весьма и весьма любопытна и знаменита. Ее дви­жение изучали са­мые именитые фи­зики XX века, включая Н. Бора и В. Паули и... так и не смогли объяс­нить. А вращение волчка действитель­но оригинально. Ес­ли его закрутить за ножку, то первое время он крутится как обыкновенная юла. Затем понемногу заваливается на бок, упирается ножкой в поверхность и, переворачиваясь, встает на нее, продолжая свое вращение. Причем самое существенное, что момент вращения остается тем же, который был получен при его закручивании. А механически это озна­чает, что в какой-то промежуток времени имеет место как бы останов волчка и начинается его вращение в противоположном направлении, что, по классической механике, невозможно. Для примера возьмите каран­даш, начните вращать его в вертикальном положении, допустим по часовой стрелке. Не прекращая вращения, переверните его так, чтобы нижний конец оказался на­верху, и убедитесь, что верхний конец вращается в этом положении против часовой стрелки. Момент вращения изменился. А волчок при перевороте его сохраняет. И непонятно, как и почему у волчка сохраняется это вра­щение? И еще: Откуда берется сила, поднимающая вол­чок? Ведь для подъема на ножку надо преодолеть силу веса, или, что одно и тоже, заменить силу притяжения на силу отталкивания. Возможность же существования силы гравитационного отталкивания не признается классической механикой. Да и волчок уж очень простой прибор, чтобы считать антигравитацию причиной его переворота.

Где-то в конце 60-х годов движение волчка, как пола­гают, удалось математически описать Я. Смородинскому. (Не объяснить, а выразить системой взаимосвязан­ных уравнений, что далеко не одно и то же. Поведение, например, вращающегося гироскопа до сих пор не мо­жет объяснить ни один физик, а математически описать во всех подробностях — пожалуйста.) Позже аналогич­ные описания повторяли и другие исследователи (Карапетян А.В., Маркеев А.П....) Вот как Я. Смородинский объясняет поведение китайского волчка на страницах популярного журнала "Наука и жизнь" (№7,1969.)

"На обычный волчок действуют две силы: сила тяже­сти, приложенная к центру тяжести волчка, и реакция опоры. Пара сил, как это полагается по законам механи­ки, поворачивает ось волчка, и он, как говорят, прецессирует — ось волчка все время изменяет свое положение в пространстве.

Мы можем доказать следующее утверждение: если ка­ким-либо образом увеличить скорость прецессии, то центр тяжести волчка поднимается.

Доказать это утверждение можно от обратного, Пред­положим, что мы увеличим скорость прецессии, а центр тяжести в результате опустится. Тогда, как это видно из рисунка 20 а увеличится момент сил действующих на волчок (момент сил равен произведению силы F на дли­ну перпендикуляра, опущенного из центра тяжести О на вектор силы, в данном случае на вертикаль — плечо си­лы). Но тогда скорость прецессии должна еще больше возрасти. А если скорость возрастет, то, согласно сде­ланному предположению, центр тяжести волчка еще больше понизится, и скорость прецессии возрастет еще больше. Ясно, что конец истории будет печальным: вол­чок упадет. Отсюда вывод: наше предположение невер­но, и при увеличении скорости прецессии центр тяже­сти волчка не опускается, а поднимается (курсив везде мой — А. Ч.).

Теперь можно вернуться к волчку Томпсона. Когда мы запускаем такой волчок, то в отличие от детской юлы он касается пола не одной и той же точкой своего сфериче­ского донышка, а перекатывается так, что точка касания волчка с полом "вычерчивает" на волчке кусочек спира­ли. Посмотрим, как ведет себя другой конец волчка — его ножка. Если бы волчок Томсона вращался, как обычная юла, касаясь стола все время одной и той же точкой, то ножка описывала бы окружность с постоян­ной скоростью — волчок прецессировал бы. Из-за того, что волчок Томсона перекатывается па столу, ножка волчка повторяет движение точки касания донышка и скорость прецессии возрастает. А тогда центр тяжести волчка должен подняться. Посмотрев на рисунок 20 б, можно понять, что центр тяжести волчка лежит немного ниже центра шарика: у шарика срезана верхушка. По­этому, когда волчок переворачивается на бок, центр тя­жести его оказывается выше. Продолжая вращаться во­круг горизонтальной оси, волчок переворачивается на ножку, центр тяжести занимает самое высокое положе­ние, и волчок спокойно продолжает вращаться.

Значит единственное условие, которому должна удовлетворять форма волчка состоит в том, что при его переворачивании центр тяжести должен все время подниматься.

В заключение проделайте с волчком поучительный опыт (мне о нем рассказал Oгe Бор, сын Нильса Бора) Насыпьте на пол или на стол тонкий слой пудры (мела или муки) и запустите волчок. После того, как волчок перевернулся, осмотрите его. Вы увидите нарисованную пудрой линию, по которой двигалась точка касания волчка с полом или столом. Линия эта закручивается спиралью, но в одном месте она начинает раскручи­ваться в обратную сторону. Попробуем объяснить и это явление.

Закон сохранения количества движения требует, что­бы волчок вращался в одну и ту же сторону, как в ис­ходном положении, так и в перевернутом. Пусть, на­пример, он начал вращаться по часовой стрелке (если смотреть на него сверху) — так он будет вращаться если вы его запустили правой рукой. Если бы, не переставая вращаться вокруг своей оси, волчок перевернулся, то в перевернутом состоянии он уже вращался бы против ча­совой стрелки. Значит, для того, чтобы все было по за­конам физики, волчок,в какой-то момент должен пре­кратить вращаться вокруг оси, проходящей вдоль "ножки", а затем завращаться в обратную сторону. Это произойдет тогда, когда волчок будет лежать на бо­ку и вращаться вокруг оси, проходящей через его бока".

Имеются большие сомнения в корректности получен­ного Я. Смородинским математического описания и объ­яснения механизма вращения китайского волчка, по­скольку в процессе его движения включается останов вращения и продолжение вращения волчка после оста­нова в противоположном направлении. Можно считать, что теоретическое объяснение механизма переворота волчка Томпсона отсутствует. И это не единственный необъяснимый эксперимент в классической механике. Эксперименты Ю.И. Крюкова, В.И. Чичерина, Р.И. Ро­манова, В.П. Селезнева, А.И. Вейника, Ю.Г. Белостоцкого, С. Маринова и многих, многих других авторов (некоторые из них будут описаны ниже) не находят объ­яснения. Инерцоиды В.Н. Толчина и его последователей до сих пор отвергаются, поскольку тоже остаются не­объяснимыми, что само по себе свидетельствует о не­благополучии в классической механике с теорией. Но обо всем по порядку. Сейчас же вернемся к законам классической механики и рассмотрим возможность их расширенного понимания. Кстати, о неполноте этих за­конов неоднократно упоминала в своих работах Е. Блаватская.

В основу современной физики положены четыре зако­на механики Ньютона: закон инерции, закон импульса, закон взаимодействия тел и закон всемирного тяготе­ния. Особенность их заключается в том, что описания процессов единой природы производится по законам, ме­жду которыми отсутствует какая бы то ни было связь. Они полностью самостоятельны и независимы. И хотя имеются рассуждения о том, что первый закон, в общем-то, можно вывести из второго, вывод этот сопро­вождается постулированием потери "удерживаемым в состоянии покоя" телом как минимум двух своих свойств F и g (что возможно в математике, но невоз­можно в природе). А, как уже говорилось, постулирова­ние отсутствия какого либо свойства у тела равнозначно отсутствию самого тела. То есть тело превращается в математическую фикцию. Закон, в котором формулиру­ется поведение тела-фикции, не может быть коррект­ным, а отсутствие связи его с другими законами сви­детельствует о формальном соединении их в одну систему. Приведем формулировку этих законов в той записи, в которой они изложены в «Математических на­чалах натуральной философии» [2], и коротко проанали­зируем их:

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

Математическая запись закона (отметим, что матема­тическая формализация закона произведена не самим Ньютоном, но является на сегодня общепризнанной.) [11]:

а = 0 если F_рез. = 0, (3.1)

где F_pез. – векторная сумма всех сил, действующих на тело, а – ускорение тела. (Полагаю, что обозначение а, как и название, некорректны. Мы в законе имеем дело не с ускорением, а с напряженностью гравиполя g, ко­торая имеет ту же размерность и наблюдается нами как ускорение а.)

К тому же математическая формализация (3.1) не со­ответствует содержанию закона. В ней отсутствуют ка­кие бы то ни было признаки тела, находящегося в неко­тором состоянии и естественно, что свойства этого "ничего" можно приравнивать 0. Но тогда записанные равенства есть безадресная, ничего не отображающая математическая абстракция. Кроме того, как отмечает И. Горячко [45]:

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

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

• принцип инерции (свойство тела находиться в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения в отсутствии действия на него внешних сил);

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

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

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

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

• принцип сохранения телом постоянной массы в состоянии покоя или равномерного движения.

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

И все-таки нельзя считать, что формулировка этого закона является исчерпывающей. Действительно, доста­точно лишь указать на возможность движения тел по идеальной окружности, чтобы это утверждение стало вполне очевидным».

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

Естественно, что в это уравнение должны входить те параметры, которые включает в себя I закон механики: масса и напряженность гравитационного поля самого тела. Определяем их, опираясь на параметры железного шарообразного тела радиусом 25 см из таблицы 6: т = 525 г., G = 9,53·10^-8 см¹сек^-2, ω = 1,773·10^-3 сек^-1. Оп­ределяем напряженность гравиполя тела:

g = Rω² = 7,858·10^-5 см/сек^-2.

Находим силу F_в, с которой шар взаимодействует с гра­витационным полем Земли:

F_в = mvω =mg = 0,041 см.г.сек^-2. (3.10)

Это очень важный физический параметр F_в. Он свидетельствует о том, что тело притягивает Землю с силой F_в, Земля же притягивает тело с силой равной его весу, т.е. для железного тела радиусом R = 25 см с силой F = Р = 5,1510⁵ см.г.сек^-2 или в 12560000 раз сильнее. И утверждения в классической механике о том, что Земля притягивает тело с той же силой, с которой тело притягивает Землю, некорректны.

Естественно, что это очень незначительная величина F_в = 0,041 см.г.сек^-2, и ее без всякого ущерба для расчета можно игнориро­вать. Но наличие данной величины как физического фактора отбросить принципиально невозможно. Ее наличие в уравнении есть свидетельство реальности того тела, которое участвует в природном процессе и не позволяет производить приравнивания ни силы взаимодействия с пространством, ни напряженности его гравиполя к 0. Малая величина F_в = 0,041 см.г.сек^-2 параметров тела, находящегося в по­кое, при математической формализации входит в уравнение II закона механи­ки в виде основы и определяет его постоянную часть, возрастаю­щую при внешнем воздействии.

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

g = vω − const ≠ 0,

F_в = mg − const' ≠ 0, (3.2)

где g − напряженность гравиполя тела. Параметры F_в и g неизменны не потому, что не могут меняться, а пото­му, что для этого изменения необходимо приложение внешней силы. И первый закон механики может быть сформулирован, придерживаясь И. Ньютона, следую­щим образом:

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

Слова "абсолютное движение" констатируют в зако­не невозможность относительного перемещения в ве­щественном пространстве (невозможность относи­тельного движения). Все перемещения в эфире абсо­ лютны.

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

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

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

F_рез = dP/dtили F = та, (3.3)

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

И эта формализация безадресна. Никакие свойства конкретного тела в ней отражены быть не могут. Сила в классической механике возникает как следствие мате­матической операции с некоторой массой математи­ческой точки, не имеющей никакого отношения ни к одному телу.

В формулировке закона очень важно понятие «коли­чество движения». Оно как бы предполагает наличие этого движения до воздействия силы. Авот уравнение (3.3) не отражает никакого движения до появления си­лы. И по нему, только появившаяся приложенная сила вызывает движение. Широкое понятие «количество движения», предполагающее все виды движения тела и не исключающее возможности взаимодействия с окру­жающим пространством, прямолинейные потомки огра­ничили частностью, исправив «количество движения» на «импульс материальной точки». Последняя (точка), кроме абстракции, из себя ничего не представляет и ни с чем не взаимодействует, поскольку не имеет размеров. Более того, ее взаимодействия с чем бы то ни было про­сто невозможно. И потому формулировка закона вклю­чает только один вид движения — поступательное и яв­ляется отображением закона сохранения импульса (абстракция) движущейся прямолинейно (абстракция) по инерции (абстракция) материальной точки (абстрак­ция). Можно сказать — включает закон абстрактной мнимости.

И хотя в этой формулировке закон в течение почти трех столетий не вызывал никакой озабоченности у уче­ного мира, чрезмерная заабстрагированность сама сви­детельствует о его недостаточной общности и расплыв­чатости (ненадежности). И, видимо, поэтому за прошедший период так и не состоялся в законе переход от движущейся в пространстве абстракции — точки к движению реального физического тела в том же про­странстве. А потому нет надежных способов описания движения тела по второму закону механики [46]. Более того, в существующей редакции закон включает в себя только прямолинейное движение точки без вращения и без взаимодействия с окружающим пространством. Оно и понятно — мнимость — точка не имеет свойств и ни с чем не взаимодействует, и потому не может описывать как процесс движения тел, так и их различные взаимодействия.

Несколько шире учитывается взаимодействие с про­странством, закон сформулирован в [47], но тоже огра­ничен поступательным движением. И только, по-видимому, работа И.Е. Пехотина [45] позволяет наконец подойти к проблеме полного понимания поступательно­го и вращательного движения не точки, а тела в про­странстве, и к новой формулировке II закона механики. Рассмотрим взаимодействия и формы движения тела, которые содержатся в структуре II закона механики и изменяются под воздействием внешней силы:

• самопульсация и пульсация тел;

• наличие взаимодействия с вещественным простран­ством;

• поступательное движение;

• криволинейное, вращательное движение.

Данные формы охватывают весь диапазон движения телесных образований. А поскольку II закон относится к категории наиболее общих законов механики, все они в той или иной мере должны получить отображение в этом законе. Достаточно узкое понятие «импульс тела», как произведение его скорости на массу, которого не было у И. Ньютона, получило в современной физике широкое распространение как фактор энергетической потенции тела. Но, как это ни удивительно, до сих пор считается, что вращающееся тело не обладает импуль­сом, а потому полное количество движения, как оно за­писано во II законе, ограничивается импульсом его по­ступательного движения. То, что тело при поступа­тельном движении в пространстве обладает еще и вращательным движением, не принимается во внимание. Поскольку точка не тело и потому не может взаимодействовать с пространством и вращаться, не возникало и вопроса о необходимости распространения действия II закона ме­ханики на описание вращательного движения. Похоже, что впервые на это обратил внимание и решил задачу одновременного описания поступательно-вращатель­ного движения И.Е. Пехотин. Кратко, ориентируясь на [45], изложу это описание.

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

(Другая, но более слабая для макромира, причина воз­никновения вращения в основном в космосе — враще­ние собственного гравиполя тела.) В результате та­кого воздействия между центром масс и точкой приложения силы образуется плечо h и возникший мо­мент, как произведение силы на плечо, стремится по­вернуть тело (рис. 21). По этой причине большинство небесных тел (можно смело сказать что все) вращаются при свободном поступательном движении.

Это, по-видимому, привело Пехотина к выводу об од­носторонности формулировки II закона механики из-за отсутствия корректного описания вращательных взаи­модействий тел и к необходимости уточнения этого взаимодействия [45]. Свои выводы Пехотин делал на основе проводимых им экспериментов с телами (шара­ми) массой т (На рис. 21 а изображено такое тело — шар радиусом r и с пазом, на который навивается шнур. На изображении: а − вид спереди, б − вид с боку, с − вид сверху.) Шар подвергался воздействию аналогично­го тела, соединенного с ним прочным шнуром и движу­щегося со скоростью v относительно пространства. Ли­ния действия силы F проходит на расстояний h от центра масс шара.

Рис. 21 а-г

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

v = √ gS = 20 м/c. (3.4)

После достижения устойчивой начальной скорости шара 20 м/с к нему капроновым шнуром прикреплялся другой стальной шар такой же массы с канавкой, в ко­торой размещалось два витка шнура. В начале эксперимента шар 1находился в пусковом устройстве, а шар 2 лежал рядом с устройством.

После выбрасывания устройством шара 1последний взаимодействовал через шнур с шаром 2 и, совершив совместный полет, центр масс их падал на расстоянии S₁ или S₂ от пускового устройства в зависимости от того, изменялась ли скорость вращательного движения шара 2 или не изменялась. Иначе говоря, дальность полета связки двух шаров определялась тем, в каком состоя­нии летел второй шар, вращаясь или нет. Превраща­лась кинетическая энергия поступательного движения шара 1 в кинетическую энергию вращательного движе­ния шара 2 или не превращалась.

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

По формуле (3.4) определяем среднюю скорость дви­жения центра масс системы шар 1плюс шар 2 по даль­ности 9,3 м. и 6,1 м. Она для первого случая оказывается равной 9,55 м/с, а для второго — 7,75 м/с. Имея эти данные, по формуле

p_r = (m₁ + m₂) v₁,

находим, что при движении без вращения импульс сис­темы шар 1плюс шар 2 равен 1,91·10⁶ гсм/с, а при дви­жении с вращением 1,55·10⁶ гсм/с. Во втором случае импульс на 20% меньше, чем при взаимодействии в первом случае, что прямо противоречит закону сохране­ния импульса и свидетельствует о его неполноте в при­менении к телу, имеющему «протяженность в длину ширину и глубину». Следовательно, необходимо, объе­динить в законе поступательное и вращательное движение тела под воздействием внешней силы. Рассмотрим такую возможность на примере того же шара. Под дей­ствием силы F тело (стальной шар) движется поступа­тельно с ускорением а₁ (а' − g'):

а₁ = F/m,

и с одновременным вращением под действием той же силы F с угловым ускорением ε:

ε = Fh/mr², (3.5)

Где r – радиус инерции тела относительно оси, прохо­дящей через центр масс тела (рис. 21), и линия действия силы F [44] далее формализуется как тангенциальное ускорение а° = g°:

а^о = Fh²/mr². (3.6)

И полное, по Пехотину, ускорение а от приложения силы F равно:

а = а₁ + а^о = F/m +Fh²/mr² =F (1 + h²/r²)(3.7)

Однако в уравнение (3.7) не входит вызываемая само­пульсацией сила взаимодействия тела с пространством F_в,и потому его нельзя считать полным. Приложение внешней силы вызывает деформацию тела по направ­лению действия силы и соответствующее деформации энергетическое воздействие обусловливает изменение пульсации тела. Следствием последней и становится его перемещение с одновременным вращением. И потому полным (3.7) будет только с учетом самопульсации тела ω, следующей из I-го закона (3.2) и для нашего случая равной g' = hω², а, следовательно, сила от самопульса­ции равна F_в = mhω². Тогда (3.7) будет иметь вид:

а = а_х + а° + g'= F/m + Fh²/mr²+ F'/m,

a = F (1 +h2/r2 +l)/m, (3.7')

где l = Fв/Р.

Таким образом, в уравнение (3.7') входит постоянный член I-го закона механики, свидетельствующий о наличии именно того тела, воздействие на которое силой F вы­зывает изменение его количества движения:

F = am /(1 +h²/r² +l) (3.8)

Это (3.8) и есть математическая формализация II закона механики.

Он, как и первый закон, действует во всей физике, включая электродинамику и квантовую физику. По­скольку у тел, находящихся на поверхности Земли вели­чина F_в незначительна и отображает вращения их гравиполей, то она, будучи F_в << F, при наведенном движении и вращении складывается с членом уравнения (3.7) и не оказывает (в отличие от квантовой механики, в которой наблюдаются экспериментально именно следствия этой силы) существенного воздействия на движение тела. Исходя из этого уравнение (3.8) можно переписать в виде:

F = mar²/(r²+ h²) (3.8')

При h = r получаем:

F = та/2. (3.9)

Напомню, что а есть собственная напряженность гравиполя тела.

Уравнение (3.9) в классической механике отображает наличие дополнительного сопротивления силе, воздей­ствующей на тело, и равного половине силы воздейст­вия. Оно представляет собой обобщенную формализа­цию II закона механики, включающую в неявном виде взаимодействие тела с окружающим вещественным пространством. Причем половина силы приходится именно на это взаимодействие. В частном случае, если считать тело самонеподвижным, способным только к поступательному перемещению без взаимодействия с пространством (т.е. по инерции), а действие силы F приложенным в центре масс такого тела, т.е. при h = 0, получаем:

F = ma(r²/r² + 0) = та. (3.10)

Наличествует как бы возвращение (3.10) к математи­ческой формализации II закона Ньютона, но уже как ча­стного случая уравнения (3.8). Случая, обусловленного только постулированием самонеподвижности тел, т.е. такого их состояния, которое в природе отсутствует, по­скольку всегда сохраняется собственное движение тел — самопульсация, описываемая уравнениями (3.2). Его можно получить и из самого уравнения (3.8) обобщен­ного закона количества движения приравниванием а = g = rω₂.

Как следует из (3.9), при взаимодействии тел по II за­кону механики суммарная энергия взаимодействующих тел равняется половине той энергии, которая «расходу­ется» на изменения их системы движения. Той энергии, которая в современной механике носит название кине­тической.

Таким образом, второй закон механики не является законом сохранения импульса, а отображает измене­ние количества движения тела не как движения по инерции, а как взаимодействия тела с окружающим пространством [10], которое и обеспечивает это измене­ние. Именно взаимодействие с пространством обуслов­ливает, по словам Пехотина, «возможность превраще­ния (преобразования) кинетической энергии поступа­тельного движения изолированной, замкнутой (?? – А.Ч.) механической системы в кинетическую энергию враща­тельного движения этой же системы, и наоборот».

И хотя Пехотин опирается на инерциальное понима­ние поступательного и вращательного движения, и свою же формулировку понимает как движение без взаимо­действия, уравнения (3.7)-(3.9) свидетельствуют, что из­менение количества движения тела под воздействием силы равно ее половинной величине. Вторая половина приходится на взаимодействие с окружающим вещест­венным пространством, которое продолжается и тогда, когда отсутствует видимое поступательное и враща­тельное движение [17]. Это очень существенно для по­нимания взаимодействия вращающихся космических тел и элементарных частиц.

Надо отметить, что Пехотин считает возможным со­хранение в механике второго закона в формулировке Ньютона. А свою разработку относит к открытию ново­го, более общего пятого закона механики, в который, как частный случай и как существенное дополнение, входит II закон. Но частное всегда является компонен­том общего, вытекает из него и потому не может состав­лять общего закона. Тем более что в природе все движе­ния неразрывны и могут быть взаимосвязанными только обобщенным законом. Эти обстоятельства и определяют место закона Ньютона-Пехотина как второго закона ме­ханики. Поскольку и поступательное и вращательное движения входят в уравнения (3.8), можно предложить следующую предварительную редакцию обобщенного закона Ньютона-Пехотина — II-го закона механики:

Изменение количества движения, вызывающее из­менение взаимодействия тела с пространством,пропорционально приложенной движущей силе и происходит по направлению, обусловленному пере­распределением деформаций взаимодей-ствующих тел.

Отдельного рассмотрения заслуживает третий закон — закон действия и противодействия тел. По своему ха­рактеру он диалектичен и в некоторой степени отобра­жает философский закон единства противоположностей.

Третий закон Ньютона (аксиома): «Действие всегда есть равное и противоположное противодействие, иначе — взаимодействие двух тел друг на друга между собой равны и направлены в противоположные сторо­ны»:

F_a→в = F_в→a, (3.11)

где F_a = m_ag_a, a F_в = m_вg_в, и, следовательно, в формали­зации (3.11) тоже тел нет, но предполагается, что свой­ство сила каждого взаимодействующего тела возникает только после начала взаимодействия и до этого у тел от­сутствует. Однако, как следует из I закона механики, эта сила наличествует у тел всегда и равенство (3.11), отображая это постоянное наличие сил по I закону справедливо всегда и для движущихся и для неподвиж­ных тел.

И, тем не менее, в своей правильной формулировке закон недостаточен. Механика Ньютона предполагает взаимодействие двух тел в момент удара или иного воз­действия, когда тела относительно друг друга не дви­жутся. Это уникальная и в общем правильная, но только мыслимая абстракция. Именно в этот единственный миг можно как бы абстрагироваться от пространства, считая его отсутствующим, что и следует из классической ме­ханики. В этот момент происходит взаимодействие как бы только двух тел, которые и относительно друг друга, и относительно пространства именно в данный момент неподвижны. В такой ситуации мыслимое действие од­ного тела равно противодействию другого.

Данное представление взаимодействия двух тел нель­зя считать адекватным действительности. Оно исходит из существования и взаимодействия двух тел (так же как формулировка первого закона классической механики определяет существование одного объекта, а второго — тоже двух). Но в природе никогда не бывает одного объ­екта. Один объект — вымышленная, чисто умозритель­ная ситуация, предполагающая невещественность, пустоту простран-ства. За кадром (телом) всегда стоит вещест­венное пространство, и оно-то вносит свой вклад во все взаимодействия. Каждое тело в ускоренном движении сопровождает некоторая деформация и соответствую­щая его динамическим свойствам эфирная шуба. В мо­мент взаимодействия происходит перераспределение их гравитационных деформаций, плотностей и конфи­гурации эфирных шуб. Именно этот процесс характери­зует действие и противодействие, а в нем по классиче­ской механике не участвует вещественное эфирное пространство.

Когда миг взаимодействия или соударения пройдет и закончится процесс передеформации тел, картина дей­ствия и противодействия изменится. Тела либо разбега­ются, и тогда третий закон механики не применим имен­но к этим телам, и в этом случае остается действие тел на пространство и противодействие последнего по тому же третьему закону, либо тела начинают двигаться совместно и с ускорением так, что одно ¾ движущее толкает другое ¾ движимое. Вот теперь в совместном движении и взаимодействии участвуют не менее трех тел. С одной стороны, два взаимодействующих тела — движущее и движимое со своими эфирными шубами, представляющими третье действующее тело, и четвер­тое тело ¾ движительное, т.е. то, от которого отталкива­ется тело движущее. Без наличия движительного тела всякое движение ¾ перемещение, кроме движения по инерции (т.е. мыслимого движения в отсутствии вещественного про­странства), невозможно. Так паровоз (или, например, сопло, толкающее ракету), толкающий с ускорением ва­гон по горизонтальным рельсам, является движущим телом, вагон - движимым телом, а рельсы ¾ движительные тела. Процесс отталкивания от них и есть условие движения системы паровоз-вагон относительно третьей системы — эфирного гравиполя.

И вот при таком сложном движении третий закон ме­ханики абстрагируется от третьего и четвертого тел и рассматривает только взаимодействие между движущим и движимым телами, т.е. как бы образует из них само­стоятельную систему. Такое абстрагирование и приво­дит якобы к нарушению третьего закона. Однако кор­ректное описание взаимодействия тел допускает абстрагирование только от четвертого тела, которое за­меняется некоторой силой, действующей в направлении движения и обеспечивающей процесс ускоренного пе­редвижения системы трех тел. Тогда взаимодействую­щие тела образуют как бы самостоятельную, не завися­щую от внешних факторов систему. Но эта «незави­симая» система никак не может быть независимой от гравитационных полей и от деформации в них при взаимодействиях (в частности в движении). Последнее, т.е. взаимодействие, будет происходить всегда при на­личии третьего тела — эфира. И в этом взаимодействии между движущим и движимым телами будет оставаться равенство между действием и противодействием, и внешняя сила, приложенная телом, движущимся к телу движимому F_в = m_вg_в (сила сопротивления эфира), будет в точности равна силе сопротивления, обусловливающего деформацию тела движимого телу движущемуся, т.е. силе «инерции». Данное сопротивление пропорционально степенным свойствам тел и создается вещественным эфиром, относительно которого система взаимодействующих тел движется. Отсюда третий закон:

Дата добавления: 2015-07-11