Анатолий Михайлович! Но ведь, кроме резонансно колебательного механизма(который еще и доказывать надо не только на бумаге,но и замерами в натуре), большие уровни приливов можно легко объяснить геометрией!Будь мировой океан равной глубины,то и приливная волна не превышала бы высоты приливов дна,0,5метра.Дно у океана не ровное,большие глубины у материков переходят в шельф.Отсюда и изменения объемов от одинакового поднятия дна разное.Одно дело, поднятие дна в узком цилиндре,другое, в тазике на донышке.Результат для наблюдателя будет разный.С точки зрения геометрии, весь мировой океан является мелководьем,длина и ширина океана в любом месте в сотни раз больше его глубины.Оцените влияние этого фактора на высоту приливной волны,может, и не останется места для колебаний.В любом случае,если резонансные явления есть,то не учет геометрического фактора приведет к ошибкам в интерпретации.
Расчётое высота прилива "жидкой капли" Земли от лунного возмущения около 0,6 метра. При расчётах о каком либо "резонансе" речь не идёт. Волна "цунами" в океане незаметна и только при набегании на шельф и берег грандиозна.
А есть на на сегодня расчёт колебаний приливной волны каждые 3 часа? Я понял, что Вы намекаете на обыкновенную "рябь" на мелководье...
====================================================================================
Олег Владимирович Лавринович:
Цитата: Николай Алексеевич Лошкарёв от 07 Апреля 2012, 23:25:34
Цитата: Олег Владимирович Лавринович от 06 Апреля 2012, 10:24:06
Цитата: Анатолий Михайлович Петров от 04 Апреля 2012, 21:16:18
Николай Алексеевич Лошкарёв:
А любопытно, можно ли, в принципе, использовать энергию вращения Земли?
Олег Владимирович Лавринович:
Без зацепа за другое небесное тело, нельзя. А с зацепом? Пожалуйста! Те же приливы.
Что касается гироскопа, установленного перпендикулярно экватору, то поворот земли вызовет момент, и гироскоп пожелает прецессировать в другой плоскости; если ему не дать это сделать, то возникнет момент, ломающий ось, деформирующий диск и могущий разрушить систему. На свободный гироскоп опереться можно, но недолго, пока он будет прецессировать и его ось не станет параллельной оси вращения Земли.
Кроме «всемирного тяготения», никаких иных «зацепов» Земли за Луну и Солнце, которые могли бы порождать лунные и солнечные приливы на земной поверхности, нет. Центры масс (ц.м.) этих трёх небесных тел движутся по своим кеплеровым орбитам: ц.м. Луны – вокруг Земли (точнее, вокруг общего ц.м. системы Земля-Луна), ц.м. Земли (или системы Земля-Луна) – вокруг Солнца и, наконец, ц.м. Солнца – вокруг центра Галактики.
Лунные же и солнечные приливы на земной поверхности возникают потому, что поверхностные слои земной массы отстоят от центра планеты на 6000 км, в результате чего силы лунной и солнечной гравитации для положений зенита и надира Луны и Солнца (на противоположных точках земного шара) отличаются друг от друга на миллионные доли процента, изменяясь между этими экстремальными значениями по гармоническому закону с частотой, равной удвоенной частоте вращения Земли.
Достаточно ли этого, чтобы поднять в акватории океана приливную волну высотой 8 метров, а на территории континентов (в средних широтах) высотой до 50 см? Нет, одного этого было бы недостаточно. Однако водные массы океана и поверхностные массы суши обладают способностью колебаться с некоторой собственной частотой, и так уж получилось, что частота этих колебаний совпадает с удвоенной частотой вращения Земли вокруг своей оси. В результате происходит резонансное усиление вынужденных колебаний, с естественным (характерным для резонанса) сдвигом по фазе колебаний на выходе системы на четверть периода, т.е., в данном случае, на 3 часа.
На суше изменение фазы приливных волн фиксируется с помощью гравиметрических приборов, а на побережье этот процесс можно наблюдать непосредственно. Так, ещё Лаплас заметил, что в положениях зенита и надира (прямо под Луной и Солнцем) уровень приливной (лунной или солнечной) волны нулевой. Через 3 часа этот уровень достигает максимума, ещё через 3 часа – снова нулевого значения, ещё через 3 часа – минимума, и т.д. Таков обычный для резонанса фазовый сдвиг, и никакого «утягивания приливных горбов» по ходу вращения Земли якобы за счёт приливного трения масс воды и суши, не происходит. Фантазировать нет необходимости: данных, полученных в результате наблюдений, вполне достаточно для естественного объяснения механизма приливных волн на основе явления резонанса.
А теперь – главный вопрос: об источнике приливной энергии. Набегая на континент, приливная волна частично переходит в колебание суши, а частично теряет энергию на торможение вращения Земли. Но означает ли это, что энергия вращения Земли служит источником энергии приливных волн? Как можно следствие (торможение вращения Земли) выдавать за причину данного явления?! Официальной науке надо было очень сильно постараться искалечить мышление людей, чтобы атрофировать его до полной потери способности замечать очевидное!
А ведь от микро до макроуровня Природа многократно переходит с уровня бесконечно малых на уровень бесконечно больших величин масс, энергий, частот вращений и других физических характеристик. Определённые физические характеристики мы воспринимаем как конечные величины. Но никаких непреодолимых барьеров между динамическими системами разных уровней (включая процессы энергообмена) нет. Надо только видеть и учитывать разницу в масштабах взаимодействующих систем.
На заре науки была необходимость ввести, в качестве временной меры («научного костыля»), понятия «замкнутой системы» с её «(псевдо)законами сохранения». Но горе-теоретики, от творческого бессилия и бесплодия, превратили это понятие в фетиш и, не раздумывая, суммируют в единую «константу» конечные, бесконечно большие и бесконечно малые величины!
Спрашивается, если солнечное притяжение вызывает на Земле приливную волну, замедляющую вращение Земли, то насколько от этого убывает гравитационная энергия Солнца? Правильный ответ: нисколько не убывает, так как по отношению к энергии приливных волн гравитационная энергия Солнца как была, так и остаётся бесконечно большой величиной! Но тогда причём здесь «закон сохранения энергии»?
Ещё одним примером не складываемых (по правилу параллелограмма, т.е. векторных) величин являются угловые скорости быстрого вращения, прецессии и нутации волчков-гироскопов (к таковым, в частности, относится планета Земля). Свободный волчок (к примеру, гироскоп в кардановом подвесе) не прецессирует, сохраняя направление своей оси быстрого вращения в пространстве.
Но вот возникает внешний вращающий момент за счёт силы тяжести при отклонении оси волчка от вертикали, и волчок начинает прецессировать. За счёт чего? Официальная наука («Механика» Ландау-Лифшица, другие учебники и учебные пособия) утверждает, что за счёт перераспределения момента импульса внутри системы (для этого придуман «закон сохранения импульса», абсурдность которого становится очевидной при рассмотрении прецессии с горизонтальным расположением оси вращения волчка). На самом же деле, прецессирующий волчок является открытой системой, заимствующей энергию, импульс и момент импульса извне. Теряет ли при этом энергию, импульс и момент импульса гравитационное поле Земли? Нет, поскольку взаимодействуют разномасштабные системы, и то, что для одной системы является конечной и бесконечно большой величиной, для другой остаётся бесконечно малой.
Анатолий Михайлович! Но ведь, кроме резонансно колебательного механизма(который еще и доказывать надо не только на бумаге,но и замерами в натуре), большие уровни приливов можно легко объяснить геометрией!Будь мировой океан равной глубины,то и приливная волна не превышала бы высоты приливов дна,0,5метра.Дно у океана не ровное,большие глубины у материков переходят в шельф.Отсюда и изменения объемов от одинакового поднятия дна разное.Одно дело, поднятие дна в узком цилиндре,другое, в тазике на донышке.Результат для наблюдателя будет разный.С точки зрения геометрии, весь мировой океан является мелководьем,длина и ширина океана в любом месте в сотни раз больше его глубины.Оцените влияние этого фактора на высоту приливной волны,может, и не останется места для колебаний.В любом случае,если резонансные явления есть,то не учет геометрического фактора приведет к ошибкам в интерпретации.
Расчётое высота прилива "жидкой капли" Земли от лунного возмущения около 0,6 метра. При расчётах о каком либо "резонансе" речь не идёт. Волна "цунами" в океане незаметна и только при набегании на шельф и берег грандиозна.
А есть на на сегодня расчёт колебаний приливной волны каждые 3 часа? Я понял, что Вы намекаете на обыкновенную "рябь" на мелководье...
Все,как с цунами. Легкое поднятие воды на 0,5метра, на шельфе дает приливную волну в метры.Приливы то на берегу меряют а не в открытом океане.
Фёдор Фёдорович Менде:
К приливам резонансы никакого отношения не имеют, а связаны они с вращением Земли в гравитационном поле Луны.
Николай Алексеевич Лошкарёв:
Цитата: Фёдор Фёдорович Менде от 08 Апреля 2012, 18:19:59
К приливам резонансы никакого отношения не имеют, а связаны они с вращением Земли в гравитационном поле Луны.
Прочёл я нетрадиционное толкование причины приливов г-на Гришаева. Читал как гоголевский кучер в "Мёртвых душах" - мало что понятно, но занятно.
Конечно, приливы движения масс воды - тонюсенькой плёночки на поверхности тонкой корочки (примерно 1% радиуса Земли), плавающей на вращающейся несжимаемой жидкой капле по имени Земля. Но о том, каковы лунные приливы собственно жидкой Земли = приливы литосферы пишут мало...
В ничтожно мелкой луже мировых вод всякие чудеса мыслимы, "резонансные" в т. ч. Но в приливах литосферы то должен же быть некий "порядок"?
Анатолий Михайлович Петров:
Придерживаясь темы дискуссии, напомним некоторые положения статьи С.А.Салль «Скрытие и фальсификация научной информации как угроза современной цивилизации» (http://www.shaping.ru/mku/salle01.aspа):
«Если … скрытие и фальсификация научной информации осуществляются по собственной воле самими учёными, то это приводит к стагнации науки, напрасной трате трудовых и финансовых ресурсов, развитию тупиковых, а иногда и опасных направлений исследований. Наиболее драматичные в истории науки события, связанные со скрытием и фальсификацией знаний, произошли в начале XX века и привели к революции в физике и естествознании. Начало перевороту положила публикация в 1905 г. статей начинающего физика А.Эйнштейна о световых квантах и специальной теории относительности (СТО). Благодаря прессе, об Эйнштейне и его работах вскоре заговорил весь мир. Мощная пропаганда и простота постулатов – лозунгов революции предрешили её быструю победу… О титанической работе Гука, Юнга, Лапласа, Пуассона, Гамильтона, Гаусса, Грина, Коши, Фарадея, Максвелла, Кельвина и многих других великих физиков и математиков в области гидромеханики эфира после канонизации СТО практически забыли. Поразительно, но даже законы Ньютона и уравнения Максвелла в их авторском написании теперь не известны абсолютному большинству физиков! Были искажены не только формы записи, но и их физическое содержание… В 1883 г. британские физики Д.Фицджеральд и О.Хевисайд заменили полные производные в правых частях дифференциальных уравнений электродинамики Дж.К.Максвелла на частные. Содержание же истинных уравнений Максвелла современным физикам неизвестно, поскольку после канонизации СТО они были изъяты не только из учебников физики, но и из книг по истории физики. Причина для этого была очень веской: указанные уравнения галилей-инвариантны, что несовместимо со СТО… Фицджеральд и Хевисайд привели систему уравнений электродинамики к форме неоднородных волновых уравнений, не заметив, что новая система уравнений оказалась неэквивалентной старой. Категорически против таких преобразований выступил Кельвин, однако большинство физиков его не послушало. Были проигнорированы даже появившиеся в новой электродинамике нарушения третьего закона Ньютона. Обо всем этом Эйнштейн и не мог подозревать, ибо не ознакомился с классическими работами британской школы электродинамики по причине незнания английского языка. При создании СТО Эйнштейн руководствовался работами голландского физика Г.Лоренца и французского математика А.Пуанкаре. Настольной книгой Эйнштейна по электродинамике служила монография Лоренца "Опыт теории электрических и оптических явлений в движущихся телах", изданная на немецком языке в 1895 г. Но Лоренц, как выяснилось, не знал о последних работах британских физиков. В частности, не предполагал, что пространственно-временные преобразования, впоследствии названные его именем, уже использовали Фицджеральд, Хевисайд и затем другой британский физик Дж.Лармор. Однако, в отличие от Эйнштейна, Лоренц всё же прочитал "Трактат об электричестве и магнетизме" Максвелла во французском переводе.
Менее ясно, почему ошибки создателей классической электродинамики не заметил ведущий математик того времени Пуанкаре, чьи работы содержали весь математический аппарат СТО, оказавшийся даже избыточным для Эйнштейна. Пуанкаре критически отзывался об электродинамике Максвелла, основанной на сложных гидромеханических аналогиях. Как математик, Пуанкаре ценил ясность, логичность и возможность строгого математического рассмотрения физических задач. По-видимому, поэтому он просто принял как должное те преобразования, которые провели в электродинамике Фицджеральд и Хевисайд, а вслед за ними немецкий физик Г.Герц. Об эйнштейновской же теории Пуанкаре сказал, что на основе лишь двух постулатов Эйнштейна вывести преобразования Лоренца невозможно (у Пуанкаре было три постулата). Слова Пуанкаре подтвердились: Эйнштейн так и не смог вывести эти преобразования, а предложенные другими учёными выводы оказались математически некорректными. Иными словами, СТО вообще нельзя считать физической теорией!
…К сожалению, физическое сообщество на долгие десятилетия оказалось дезинформированным об опытах по проверке СТО. В действительности опытов, её подтверждающих, нет! …Английский физик Лармор длительное время разрабатывал вопросы гидромеханики эфира, но за основу взял не уравнения Максвелла, а то, что получили из них Фицджеральд и Хевисайд. Столкнувшись с серьёзными противоречиями, Лармор бросил свои эфирные исследования, заявив, что эфир – среда нематериальная. Неудивительно, что Лармор положительно воспринял СТО и даже как член палаты Общин стал её пропагандировать с трибуны парламента. Немецкий математик А.Зоммерфельд, по воле случая занявшийся физикой, ориентировался на работы Лармора и также поддержал СТО. Лармор и Зоммерфельд благодаря большому преподавательскому опыту создали очень качественные учебники, впоследствии послужившие основой для многих курсов физики (в т.ч. популярного в России курса Ландау и Лившица). Таким образом, последующие поколения физиков стали воспитываться на искаженных представлениях электродинамики и безоглядной вере в постулаты теории относительности...
После прихода к власти Гитлера в 1933 г. многие ведущие немецкие физики эмигрировали в основном в США и быстро заняли ведущие позиции в университетах и исследовательских центрах. Для них выступление с критикой теории относительности или представлений о квантах было равносильно поддержке Гитлера. С тех пор тайна о великой физической революции строго сохраняется мировой физической элитой, причём абсолютное большинство физиков последующих поколений даже не догадывается об её существовании…
В последние годы некоторые совершенно новые технологии получили развитие вообще вопреки принятым в физике представлениям: холодная трансмутация элементов, преобразование энергии с помощью ретроградной конденсации пара, эндотермический электролиз, генерация избыточного тепла в вихревых установках и др. Хотя эти технологии испытаны в разных странах, аппараты на их основе массово выпускаются и исправно служат, ряд крупных физиков даже отказывается признать факт их существования как противоречащий известным законам…
Основные направления развития энергетики ХХ века определялись в основном мировоззрением физиков. Физики до сих пор полагают, что необходимо развивать атомную энергетику и решать проблему управляемого термоядерного синтеза (УТС). А то, что уже через два года после аварии на Чернобыльской АЭС прямые затраты на ликвидацию её последствий превысили стоимость электроэнергии, выработанной всеми атомными станциями СССР за предыдущие годы, что авария стоила жизни десяткам тысяч ликвидаторов, они уже забыли. Как показала практика эксплуатации АЭС частными владельцами в США, атомная энергетика конкурентоспособна лишь при условии, что государство берёт на себя затраты по строительству станций и перерабатывающих комбинатов, захоронению отходов, покупке наработанного плутония и обеспечению безопасности. Иными словами, в действительности АЭС убыточны. Решение же проблемы управляемого термоядерного синтеза в рамках принятых воззрений вряд ли возможно: современным физикам не позволяется знать о действительных результатах ядерных и термоядерных испытаний, в которых были зарегистрированы энерговыделения, многократно превосходящие расчётные, а дейтерий и тритий в водородных бомбах разлетался, практически не прореагировав. В качестве нетрадиционных видов энергетики физики предлагают развивать солнечную и ветряную. Однако их конкурентоспособность мала. Кроме того, солнечная энергетика в расчёте на произведённый киловаттчас электроэнергии оказывается менее экологичной, чем тепловая (производство полупроводниковых фотоэлементов экологически вредное). О таких же реальных направлениях нетрадиционной энергетики, как эндотермический электролиз, вихревые преобразователи, трансмутация элементов многие физики и слышать не хотят, поскольку считают их антинаучными…
Многие проблемы, возникшие из-за ошибочных представлений физиков, несут угрозу человеческой цивилизации. Развитие атомной энергетики ведёт к неизбежным экологическим загрязнениям, накоплению и без того гигантских запасов ядерного оружия с опасностью его попадания в руки диктаторов, террористов и криминальных структур. Кроме того, работа АЭС сопровождается выходом потоков нейтрино, которые невозможно задержать. Влияние нейтрино на живые организмы не изучено, однако статистика показывает, что вблизи АЭС репродуктивная способность скота и удои понижены. Эксперименты со сверхмощными ускорителями и установками для осуществления УТС грозят непредвиденными последствиями: механизмы энергообмена между частицами и физическим вакуумом (эфиром) до сих пор не поняты. Потенциально опасны и такие проекты нетрадиционной энергетики, как создание солнечных электростанций на орбите с передачей энергии на Землю с помощью СВЧ пучков. Особую опасность представляют эксперименты по клонированию и генной модификации организмов, проводящиеся без понимания механизмов этих явлений. Первое слово в решении подобных проблем должно быть за физиками. Но для этого они должны пересмотреть свои воззрения…
Многие маститые ученых уже давно поняли, какую злую шутку сыграла с ними физика ХХ века, но продолжают соблюдать установленные правила игры. По иронии судьбы, на страже незыблемости положений квантово-релятивистской физики в России стоит Комиссия по борьбе с лженаукой и фальсификацией научных исследований при Президиуме РАН. Члены комиссии, следуя ведомственным интересам, выступают за развитие атомной энергетики, строительство ускорителей, ввоз на территорию страны зарубежных радиоактивных отходов и одновременно обвиняют инакомыслящих физиков и изобретателей в жульничестве. Трудно призывать руководителей от науки, уничтожавших важнейшие направления исследований и шельмовавших таких неординарных мыслителей, как астрофизик Н.А.Козырев, к покаянию (вспомним, что в травле А.Д.Сахарова принимало участие большое число академиков, а покаявшихся среди них не оказалось). Многих уже нет в живых, другие принимали на веру непроверенные суждения, третьи не хотели портить себе научную карьеру. Но ведь нашёл же мужество американский ученый Китинг провести ревизию своих экспериментов с атомными часами, установленными на самолетах! Оказалось, что выводы теории относительности не подтверждаются. Не побоялся шведский астрофизик, лауреат Нобелевской премии Х.Альфвен заявить о полной несостоятельности космологических моделей, основанных на ОТО! Отважился академик М.М.Лаврентьев с сотрудниками подтвердить правильность опытов Козырева! Нашли смелость астрономы из Пулковской обсерватории заявить, что наблюдаемая звёздная аберрация соответствует классическим представлениям, а не СТО. Решились американские баллистики сообщить, что при расчёте траекторий космических летательных аппаратов следует использовать классическое, а не релятивистское правило сложения скоростей! Не испугались в Российском Центре управления полётами признать, что атомные часы, установленные на геостационарных спутниках, вопреки теории относительности показывают то же время, что и в Центре! Список таких признаний, полученных в последние годы, можно продолжать. Наконец, получил многократные экспериментальные подтверждения вывод, который должен шокировать сторонников теории относительности: оказалось, что гравитационная масса тел с ростом их энергии уменьшается!
Таким образом, учёные, информированные о действительном положении дел с опытной проверкой основ современной физики, стоят перед нравственным выбором – либо закрыть глаза на экспериментальные факты, либо, рискуя своими репутацией, карьерой и финансовым положением, попытаться изменить сложившуюся в физике ситуацию. Для этого придётся провести фундаментальную реконструкцию всего здания физической науки…».
Из вышесказанного, по крайней мере, ясно, что не следует рассчитывать ни на компетентность, ни даже на элементарную порядочность занимающих ныне вершины научной власти «фальшивых» учёных, получивших членство в Академии наук с помощью административного ресурса (как, например, ректор МГУ В.А.Садовничий, возможно неплохой администратор, но «никакой» учёный, всего лишь оказавший важную услугу другому «никакому» учёному, именно новоиспечённому президенту РАН Ю.С.Осипову, в виде предоставления ему должности завкафедрой вместе с квартирой на территории МГУ, и «по бартеру» получивший членство в РАН; правда, другие «подарили» президенту РАН ещё и должность директора, а затем – главного научного сотрудника, ведущего математического института страны, чем предопределили провальный итог работы Ю.С.Осипова по всем трём местам получения зарплаты, о чём уже приходилось писать; но оказалось, как ни странно, что такое положение дел «всех устраивает», и можно, конечно, догадываться почему!).
Факты свидетельствуют, что с определённых пор борьба в науке ведётся (и, конечно, впредь будет вестись) «не на жизнь, а на смерть». Процитируем в этой связи ту же статью С.А.Салль:
«По странному стечению обстоятельств, в разгар дискуссий о теории относительности из жизни внезапно в расцвете сил уходили основные оппоненты и конкуренты Эйнштейна – А.Пуанкаре, Г.Минковский, В.Ритц, М.Абрагам, Ф.Газенорль, Г.Нордстрем, А.Фридман, К.Шварцшильд… Ещё в 1934 г. было принято Постановление ЦК ВКП(б) "По дискуссии о релятивизме", по которому за критику теории относительности отправляли в лагеря. После войны это Постановление стало нарушаться, и в 1964 г. Президиуму АН СССР пришлось издать новое Постановление, запрещающее ставить под сомнение положения теории относительности».
Запрет на критику СТО и ОТО со стороны РАН остаётся в силе поныне. Правда, методы расправы с критиками стали более тонкими и многообразными, да и замалчивать критику, как прежде, уже не удаётся. Теперь в пользу научного прогресса начинает звучать ещё и голос выдающихся учёных прошлого, в своё время по тем или иным причинам не услышанный и не принятый во внимание. Так, к числу серьёзных противников нынешнего бюрократического застоя научной мысли мы относим (выше вскользь упомянутого в числе других новаторов науки) выдающегося немецкого физика Г.Герца. Сошлёмся на его последнюю, написанную почти 120 лет тому назад и изданную уже после его смерти, книгу (ссылка на русский перевод):
Герц Г. Принципы механики, изложенные в новой связи. - Изд. АН СССР, 1959, 388 с. (тираж 2500 экземпляров).
Эта книга до сих пор даёт поводы для серьёзных научных «аллюзий и реминисценций». Так, высказывается мнение, что, успей автор довести задуманную им работу до конца, развитие теоретической физики в ХХ веке могло бы пойти по иному пути, избежав попадания в капканы эйнштейновских афёр и блужданий в лабиринтах квантово-механических несуразностей.
Приведём отдельные выдержки из книги, объясняющие суть намечавшегося автором нового («третьего») подхода к построению теоретической физики.
Из аннотации к русскому изданию:
«Книга замечательного немецкого учёного Г.Герца является одним из самых глубоких и своеобразных исследований фундаментальных идей классической механики в мировой научной литературе. Исключительная логическая стройность и завершённость, блестящее обобщение механики Ньютона, глубокая геометризация основ динамики характеризуют эту предсмертную работу Г.Герца. Решение ряда конкретных задач неголономных систем, систем с циклическими переменными и т.д. представляет практический интерес и в настоящее время…».
Из введения к книге:
«Все физики согласны с тем, что задача физики состоит в приведении явлений природы к простым законам механики. Однако в вопросе о том, какими являются эти простые законы, мнения расходятся. Большинство понимает под этими законами просто ньютоновы законы движения. На самом же деле последние получают свой внутренний смысл и физическое значение только благодаря невысказанной явно мысли, что силы, о которых говорят эти законы, имеют простую природу и простые свойства. При этом однако не установлено, что является простым и допустимым и что не является таковым; именно в этом пункте и начинаются разногласия. По этой причине и возникают расхождения в вопросе о том, соответствуют ли положениям обычной механики те или другие концепции или нет. Правда, эта неопределённость обнаруживается только при возникновении существенно новых задач, но здесь она становится первым препятствием к исследованию…
Хотя всё направление современной физики толкает нас на то, чтобы выдвинуть на передний план понятие энергии и использовать его также в механике как краеугольный камень созданной нами системы, тем не менее остаётся более чем сомнительным, можем ли мы при этом избежать трудностей и шероховатостей, с которыми мы сталкивались в первой картине механики. Этому второму методу изложения я уделил фактически больше внимания не потому, чтобы побудить встать именно на этот путь, а скорее потому, чтобы указать, по каким соображениям я от него отказался, после того как вначале сам делал попытки пойти по нему…
Если не считать формы, то отклонение в моём изложении касается главным образом двух пунктов: во-первых, я с самого начала стремлюсь освободить элементы механики от того, что Гельмгольц исключает из механики в результате последующих ограничений; во-вторых, я исключаю из механики в определённом смысле слова меньше, не опираясь при этом ни на принцип Гамильтона, ни на другой интегральный принцип…
1. Первую картину даёт нам обычное изложение механики… Это изложение представляет собой широкую столбовую дорогу, по которой толпы учеников приходят к познанию механики; оно развёртывается в точном соответствии с историческим развитием и последовательностью открытий; его главные вехи обозначены именами Архимеда, Галилея, Ньютона, Лагранжа. В основу этого изложения кладутся понятия пространства, времени, силы и массы. Здесь сила вводится как причина движения, существующая до движения и независимо от него…
Представление Галилея об инерции устанавливает связь между пространством, временем и массой. В законах движения Ньютона впервые появляются все четыре основные понятия во взаимной связи между собой. Эти законы создают основу дальнейшего развития, но они всё же не дают ещё общего выражения влияния неподвижных пространственных связей. Решая эту задачу, д'Аламбер, с помощью принципа, носящего его имя, распространяет общий результат статики на случай движения и этим самым замыкает круг независимых основных положений, не выводимых одно из другого. Перечисленные понятия и законы дают нам, следовательно, первую систему принципов механики в нашей терминологии, а вместе с этим и первую общую картину естественных движений в мире тел. Вначале представляется маловероятным, что можно даже сомневаться в логической допустимости этой картины. Кажется почти невозможной сама мысль искать логические несовершенства в системе, которая разрабатывалась лучшими умами. Но прежде чем отказаться от дальнейшего исследования, следует спросить, все ли, в том числе и лучшие умы, были удовлетворены этой системой. Во всяком случае, уже с самого начала неизбежно должно показаться странным, как легко связать с основными законами соображения, которые полностью соответствуют обычному способу рассуждений в механике, но которые, несомненно, приводят в смущение здравый смысл…
В наших законах движения сила была причиной движения, существующей до движения. Можем ли мы теперь, не запутывая наши понятия, говорить о силах, которые возникают в результате движения и являются следствием движения? Можем ли мы обойтись ссылкой на то, что мы, якобы, уже сделали в наших законах некоторые высказывания об этом новом виде сил, что термин "сила" может содержать в себе также и свойство сил? Очевидно, на все эти вопросы следует дать отрицательный ответ…
Анатолий Михайлович Петров:
2. Вторая картина механических процессов значительно более позднего происхождения, чем первая. Её развитие из первой картины и параллельно этой картине тесно связано с успехами, достигнутыми физической наукой в последние десятилетия. Ещё до середины XIX столетия казалось, что окончательная цель и окончательное объяснение явлений природы, к которому следует стремиться, состоит в приведении этих явлений к бесчисленным силам, действующим на расстоянии между атомами материи. Эта концепция полностью соответствовала системе принципов механики, которую мы назвали первой; они взаимно обусловливали друг друга. Но к концу XIX столетия физика отдала предпочтение другому способу мышления. Под влиянием открытия принципа сохранения энергии физическая наука рассматривает теперь относящиеся к её области явления как превращения одной формы энергии в другую и считает своей конечной целью сведение явлений к законам превращения энергии. Такая трактовка может считаться исходной при рассмотрении элементарных процессов самого движения; так стало возникать новое, отличное от первого, изложение механики, в котором понятие силы с самого начала уступает место понятию энергии. Именно эту, возникшую таким образом новую картину элементарных процессов движения мы и называем второй картиной, которой и посвящаем здесь наше внимание… Так же как и в первой картине, мы исходим и здесь из четырёх независимых одно от другого основных понятий, взаимоотношения между которыми должны образовать содержание механики. Два из них имеют математический характер: это – пространство и время; два других – масса и энергия – вводятся как неразрушимые и неизменные физические сущности. Правда, необходимо чётко указать, посредством каких конкретных данных опыта мы в конечном счёте собираемся доказать существование массы и энергии. Здесь мы принимаем, что это достижимо и даже уже достигнуто. Само собой разумеется, что количество энергии, связанное с определёнными массами, зависит от состояния этих масс. В качестве первого общего факта опыта следует указать, что существующая энергия всегда может быть разделена на две части, из которых первая обусловлена исключительно взаимным положением масс, а вторая зависит от их абсолютной скорости. Первая часть обозначается как потенциальная энергия, вторая – как кинетическая. Форма зависимости кинетической энергии от скорости движущихся тел во всех случаях одинакова и известна; форма зависимости потенциальной энергии от положения тел не может быть указана в общих чертах; она представляет собой скорее специфическую природу и характерную особенность рассматриваемых масс. Задача физики состоит в том, чтобы определить эту форму для окружающих нас тел природы, основываясь на данных прежнего опыта.
До сих пор в наших рассмотрениях связывались в основном только три элемента, а именно: пространство, масса и энергия. Чтобы установить взаимоотношения всех четырёх основных понятий, а вместе с этим и развитие явлений во времени, мы воспользуемся одним из интегральных принципов обычной механики, которые формулируются на основе понятия энергии. Какой из принципов мы используем, практически безразлично; можно воспользоваться принципом Гамильтона, что мы имеем полное право сделать. В этом случае мы установили бы, следовательно, в качестве единственного опытного закона механики положение, что каждая система естественных масс двигается так, как будто перед ней стоит задача достигнуть заданных положений в заданный отрезок времени и притом так, чтобы разница между кинетической и потенциальной энергией была в среднем возможно малой на протяжении всего периода времени. Если даже этот закон не является простым по форме, он всё же в одном единственном определении однозначно воспроизводит все естественные превращения энергии из одной формы в другую; этим самым он позволяет полностью предвидеть будущее развитие явлений. С установлением этого нового закона достигается создание необходимых основ механики. Всё, что мы можем только добавить к этому закону, – это математические выводы и некоторые упрощения или вспомогательные обозначения, которые, возможно, являются целесообразными, но не обязательными. К этим последним относится и понятие силы, которое в самих основах не фигурировало. Введение понятия силы целесообразно, когда мы рассматриваем не только такие массы, которые связаны с постоянными количествами энергии, но также и такие, которые отдают энергию другим массам или заимствуют её у них. Однако введение силы производится не на основе новых опытных данных, а с помощью определения, которое может быть сформулировано по-разному. В соответствии с этим и свойства определённых таким образом сил должны устанавливаться не из опыта, а могут быть введены из определения и из основного закона: даже подтверждение этих свойств опытом излишне, так как в этом случае оказалось бы, что имеются сомнения в правильности всей системы. Следовательно, в этой системе понятие силы, как таковой, не может больше создать никаких логических трудностей, а также и при оценке правильности системы не должно приниматься во внимание; это понятие может иметь только влияние на большую или меньшую целесообразность системы. Мы должны были бы, следовательно, расположить принципы механики в указанном порядке, чтобы приспособить их к точке зрения учения об энергии. Однако спрашивается, имеет ли созданная таким образом вторая картина какие-либо преимущества перед первой картиной… Если мы спросим об истинной причине, почему физика в настоящее время предпочитает пользоваться при своих рассмотрениях языком учения об энергии, то мы можем ответить на это так: потому что таким образом она может лучше всего уклониться от рассуждений о вещах, о которых она так мало знает и которые не имеют никакого влияния на сущность рассматриваемых положений…
К сожалению, у нас снова возникают сомнения в ценности нашей системы, когда мы ставим вопрос о её правильности и логической допустимости. Уже сам вопрос о правильности даёт повод к оправданным сомнениям. Мы ни в коем случае не можем быть уверены в соответствии рассматриваемой нами системы с природой уже потому, что принцип Гамильтона может быть, как известно, выведен из общепризнанных основ механики Ньютона. Необходимо помнить, что этот вывод может быть сделан только в том случае, если оправдываются известные предпосылки, а также и то, что наша система претендует не только на правильное описание некоторых движений природы, но и утверждает, что она охватывает все движения природы вообще. Таким образом, мы должны исследовать, имеют ли фактически эти особые предпосылки, подобно законам Ньютона, общее значение.
…Немыслимо, чтобы принцип Гамильтона или другой принцип аналогичного характера представлял собой фактически основной закон механики и вместе с этим основной закон природы; ибо предпосылкой основного закона являются простота и ясность, в то время как принцип Гамильтона, если его детально проанализировать, представляет собой чрезвычайно сложное высказывание. Он не только ставит происходящее в настоящий момент движение в зависимость от последствий, которые могут выявиться в будущем, предполагая существование у неживой природы намерений, но, что ещё хуже, он предполагает существование у природы бессмысленных намерений. Ибо интеграл, минимум которого требует принцип Гамильтона, не имеет простого физического значения; кроме того, представляется непонятной целью природы приведение математического выражения к минимуму или его вариации к нулю…
3. Третья система принципов механики – это как раз та система, которая подробно изложена в основной части этой книги, но главные черты которой мы изложим уже здесь, во введении, чтобы подвергнуть их критике в том же смысле, как и первые две части. От первых двух систем она отличается в основном тем, что исходит только из трёх независимых основных представлений: из представлений времени, пространства и массы. Поэтому задача третьей системы сводится к установлению естественных отношений между этими тремя представлениями и только между ними. Четвёртое понятие – понятие силы или энергии, с которым раньше были связаны все затруднения, устранено как самостоятельное основное представление. Замечание, что три независимые друг от друга представления необходимы, но также и достаточны для развития механики, уже Кирхгоф положил в основу своего учебника механики…
Вернёмся в заключение ещё раз к трём картинам механики, которые мы изложили, и попытаемся провести между ними последнее и окончательное сравнение. Вторую картину мы совсем опускаем после того, что мы сказали о ней. Первая и третья картины с точки зрения их допустимости равноправны, если принять, что первой картине в логическом отношении дана вполне удовлетворительная форма; это, в соответствии с нашей точкой зрения, вполне возможно. Сравним теперь обе картины в отношении их целесообразности, принимая, что в первую картину внесены подходящие дополнения и что в то же время различные преимущества обеих картин взаимно уравновешиваются. При таких условиях единственным масштабом для оценки картин будет их правильность, предопределяемая силой фактов и не зависящая от нашего произвола. Здесь мы сделаем только важную оговорку, что только одна из этих картин, но не обе одновременно, может быть правильной. Ибо, если мы попытаемся выразить существенное отношение обеих картин в самой короткой форме, то мы сможем сказать: первая картина принимает в качестве последних постоянных элементов природы относительные ускорения масс в отношении друг друга, и из них она выводит приблизительно и только приблизительно постоянные отношения между положениями. Третья же картина принимает в качестве строго неизменных элементов природы постоянные отношения между положениями; из них она выводит там, где требуют явления, приблизительно и только приблизительно неизменные относительные ускорения между массами. Если бы мы могли только достаточно точно распознавать движения природы, то мы сразу же узнали бы, являются ли в них приблизительно неизменными только относительные ускорения, или относительные положения масс, или те и другие. Также и в этом случае мы сразу же увидели бы, какое из наших допущений ложно, или ложны оба; ибо оба одновременно не могут быть правильными. Наибольшей простотой обладает третья картина. В пользу первой картины нас вначале заставляет склоняться то обстоятельство, что в силах, действующих на расстоянии, мы действительно можем установить относительные ускорения, которые в пределах нашего наблюдения кажутся неизменными, в то время как все неподвижные связи между положениями осязаемых тел оказываются уже в пределах восприятий наших чувств только приблизительно постоянными. Но это соотношение изменяется в пользу третьей картины, как только более тонкое познание показывает нам, что введение неизменных сил, действующих на расстоянии, дает только первое приближение к истине; именно так обстоит дело в области электрических и магнитных сил. И чаша весов полностью склоняется в пользу третьей картины, как только второе приближение к истине достигается благодаря тому, что мнимое действие сил на расстоянии приводится к процессам движения в наполняющей пространство среде, между мельчайшими частицами которой существуют жёсткие связи, – случай, который представляется почти осуществлённым также в упомянутой области. Следовательно, здесь то поле, на котором должна быть дана решающая битва между различными рассматриваемыми нами основными допущениями механики. Но само решение этого вопроса исходит из предпосылок, что предварительно должны быть основательно взвешены во всех отношениях все имеющиеся налицо возможности. Цель настоящей работы и состоит в том, чтобы развить их в особом направлении. Эта работа была бы, следовательно, необходима даже и в том случае, если бы понадобилось ещё много времени, прежде чем представилась бы возможность прийти к определённому решению, а также и в том случае, если это решение в конце концов оказалось бы не в пользу изложенной здесь картины».
В приложении к книге приводится статья Анри Пуанкаре «Идеи Герца в механике». Вот замечательная цитата из неё в поддержку позиции автора (cс.320-325):
«Если система тел находится в положении А в момент времени t0 и в положении В в момент времени t1 – система всегда движется из первого положения во второе таким путём, что среднее значение разности между двумя видами энергии (кинетической и потенциальной) будет иметь наименьшую величину в интервале времени, образуемом моментами t0 и t1. Это и есть принцип Гамильтона, который является одной из форм принципа наименьшего действия… Но трудности возникают снова в более сложных случаях и, например, в том случае, если силы, вместо того, чтобы зависеть только от расстояний, зависят также от скоростей… Принцип наименьшего действия применим к обратимым явлениям, но совершенно неудовлетворителен в случае необратимых явлений. Попытка Гельмгольца распространить его на такого рода явления не удалась и не могла удастся… В самóй формулировке принципа наименьшего действия есть что-то неприемлемое для разума. Чтобы попасть из одной точки в другую материальная молекула, свободная от воздействия любой силы, но принуждённая двигаться по какой-либо поверхности, будет двигаться по геодезической линии, т.е. по наикратчайшему пути. Эта молекула как бы знает точку, куда её хотят привести, предвидит время, которое у неё займёт достижение этой точки, следуя по тому или иному пути, и выбирает затем наиболее подходящий путь. Формулировка представляет нам, так сказать, её как существо одушевлённое и свободное. Ясно, что следовало лучше заменить эту формулировку менее поражающей, в которой, как говорят философы, конечные цели не будут казаться заменяющими действующие причины».
Приходится с сожалением констатировать, что серьёзные предупреждения Г.Герца и А.Пуанкаре (как и более ранние Л.Эйлера и У.Гамильтона) не были услышаны. Безальтернативной методологической основой теоретической механики (и, в целом, физики, представленной, в частности, в 10-ми томах «Курса Ландау по физике») по-прежнему остаётся так называемый «принцип наименьшего действия» (на самом деле, эта методология не различает случаи «наименьшего, наибольшего или стационарного действия»). Теоретическая механика всё ещё исходит из первичности энергетических характеристик движения динамических систем, причём всё многообразие видов энергии по-прежнему сводится к двум: кинетической и потенциальной энергии. Уравнения электродинамики, в которых на месте максвелловых кватернионов стоят тензоры, называемые однако векторами, по-прежнему носят название уравнений Максвелла, хотя сам Максвелл наверняка категорически отказался бы признать их своими.
В развитие идей Герца (о чём он сам уже не успел написать) следовало бы позаботиться о том, чтобы уравнения движения, записанные как в терминах силового баланса, так и энергетического баланса или баланса мощностей, были совершенно равноправны и взаимно однозначно преобразовывались друг в друга. Ясно, что тензорная алгебра такими возможностями не обладает (силовые характеристики, путём частного дифференцирования энергетических характеристик по координате или скорости, получить можно, но обратное преобразование оказывается не предусмотренным, и энергетические характеристики систем здесь только «угадываются», естественно, с субъективными ошибками каждого из исследователей).
Единственной приемлемой альтернативой, обеспечивающей полноценность и обратимость процедур дифференцирования-интегрирования, является алгебра с делением и единицей. При этом силы, представляющие собой как причины, так и возможные следствия движения, чётко классифицируются по их зависимости (не обязательно линейной) от координаты, скорости, ускорения или сочетания этих же характеристик движения.
Таким образом, вслед за давно назревшим и теперь уже близким разоблачением научного авантюризма А.Эйнштейна (а, возможно, и одновременно с этим) должно последовать такое же разоблачением научного авантюризма Л.Ландау (как и тех, у кого он свой "Курс физики" скомпилировал), естественно, с вытекающей из этого необходимостью коренной переработки существующих учебников по теоретической физике (а в том, что насквозь прогнившая, ныне правящая в официальной науке руководящая верхушка будет выметена с занимаемых постов "поганой метлой", нет никаких сомнений).
Дата добавления: 2015-11-04; просмотров: 25 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |