ЭНЕРГИЯ – ЭТО ЧТО?
В.В.Фёдоров,
Д.А.Пономарёв, Т.В.Бондаренко
30 ноября
2014 г.
Сегодня под энергией подразумевают общую
количественную меру движения и взаимодействия всех видов материи. Энергия не
возникает из ничего и не исчезает, она может переходить только из одной формы в
другую [1].
Действительно, если всё разделённое на отдельные
объекты в трёхмерном пространстве (от элементарных частиц до небесных тел) является
материальным, то есть взаимодействующим между собой, то движение по праву
должно называться, пожалуй, единственным способом существования материи.
Несомненно, исключение
абстрактного ньютоновского времени вообще из
теоретического естествознания (далее ТЕ) и использование авторских определений
понятия физического времени в системах из двух материальных точек или точечных
зарядов (см. «С абстрактным временем только в спекулятивное теоретическое
естествознание» http://timeam.ru/abstime.htm и «Закон Кулона. Электростатика»
http://timeam.ru/coulomb/coulomb.htm) заставляет теоретиков естествознания
переосмыслить классическое утверждение [1]: «Понятие энергии связывает
воедино все явления природы».
Если абстрактное время господствует над всей
классической физикой, то становится очевидным, что приведённое утверждение
звучит слишком напыщенно и не является обоснованным, так как производное понятие
энергии в классике связано с понятием абстрактного времени, а поэтому само
является абстрактным. С использованием абстрактного производного понятия такого всеобъемлющего утверждения
вообще-то не делают.
Например, если в
классической теоретической механике постулируется даже существование
одномерного равномерного движения материальной точки постоянной массы, а её
кинетическую энергию определяют в виде половины произведения её массы на
квадрат скорости движения в какой-то инерциальной системе отсчёта, то очевидно,
что с таким производным «физическим» понятием физике реальных тел, как говорят,
просто не по пути.
Первым «шедевром» в классической теоретической
механике является решение так называемой задачи двух тел с использованием
понятий кинетической и потенциальной энергии, а также момента количества
движения.
Нет, не зря авторы в качестве примера выбрали
классическое решение этой задачи, а не какой-то другой. Именно это решение, на
взгляд авторов, в конечном счёте, иллюстрирует даже пренебрежение соблюдать
правила строгого математического формализма при выполнении математических
операций для обоснования умозрительных заключений наших далёких
предшественников.
Например, в классике понятию момента количества
движения предшествует понятие секторной скорости и даже утверждается, что если
закон движения точки относительно системы отсчёта S имеет вид
где a, b
и ω – некоторые постоянные, то
точка движется по эллипсу, лежащему в плоскости z = 0, с постоянной секторной
скоростью (так называемый второй закон Кеплера) [1, 2]. Уникально!
Действительно, из (1) очевидно, что под a и b подразумевают
величины полуосей эллипса, а ω =
const – это величина угловой скорости движения точки
по окружности единичного радиуса, то есть величина, которая не является угловой
скоростью движения точки по эллипсу. Это очевидно из соотношения
где φ
– угол между осью 0х и
радиус-вектором точки, движущейся по эллипсу.
Несомненно, эллипс – это замкнутая кривая,
получающаяся из окружности с неэквивалентным изменением единиц масштаба по
координатным осям (b/a не равно единице).
Отмеченное явно заявляет о том, что классическое
обоснование о постоянстве секторной скорости при движении точки по эллипсу [1,
2] необходимо считать тривиальным математическим ляпсусом, так как следовало бы
всё же принимать во внимание соотношение (2) при определении скорости движения
по эллипсу. Секторная скорость является
величиной постоянной только при движении точки по окружности, и других
вариантов нет. Это заключение
справедливо и для момента импульса материальной точки.
Несомненно, такое авторское заключение о
сохранении момента импульса материальной точки автоматически изменяет,
например, классическое решение [2, стр. 45 – 49] задачи о движении материальной
точки в центральном поле.
Действительно, если величина момента импульса M сохраняется, то материальная точка
(частица) движется по окружности (r = const) с постоянной линейной
скоростью (υ = const), а поэтому так называемая кинетическая энергия T её является величиной постоянной.
Поскольку
то выражение для энергии Е (см. [2], формула (14,4)),
учитывая устойчивое состояние этой динамической системы, запишем в таком виде:
где U(r) = const
– потенциальная энергия частицы, а под E даже в классике подразумевается нулевое значение, что
очевидно из самого вида двухмерного движения точки в рассматриваемой системе.
Принимая во внимание (4), приходим к
неотвратимому заключению: Формулы (14,5) – (14,11) в указанном источнике есть
не что иное, как бессмысленная игра с символами, преследующая всего лишь
создание видимости наукообразного повествования.
Оставляя без внимания это классическое
наукообразие, будем считать запись определения (4) достоверной по
символическому виду, но проблематичной по существу.
Действительно, если Т – функция расстояния и угловой
скорости, а U – функция только
расстояния, то сразу возникает проблема о совместимости этих понятий. В
классической механике (вообще-то во всей классической физике) эта проблема
решается очень просто, то есть путём использования подгоночного размерного
коэффициента, именуемого гравитационной постоянной. (Способ,
предназначенный не только для сокрытия неразрешимых проблем в пределах
классического ТЕ, но и для направления его развития по ложному пути. В классическом ТЕ таких «фундаментальных физических постоянных»
наберётся как минимум с десяток [3].) Решать проблему совместимости
понятий Т и U в рассматриваемом примере необходимо
не путём использования подгоночного размерного коэффициента, а исключением той
абстракции из арсенала базисных понятий классической теории гравитации, которая
её и обусловила. Такой абстракцией является угловое время, которое существует
только в двухмерном пространстве и не может быть использовано для определения
характеристик, например, одномерного движения в физике реальных тел.
Не вдаваясь в
подробности, сразу отметим, что отказ от абстрактного времени в ТЕ и переход в
теории гравитации к использованию авторского гравитационного времени в системе
двух материальных точек (см. «С
абстрактным временем только в спекулятивное теоретическое естествознание»,
где 
/
) не
решает возникшую в классике проблему о совместимости понятий T и U,
а попросту оставляет эти абстрактные понятия энергии в спекулятивной
классике. Несомненно, если кто-то ещё и сегодня продолжает считать классические
понятия энергии значащими для ТЕ, тот глубоко
заблуждается и не способствует его прогрессивному развитию.
Действительно, задавая
расстояние между материальными точками в виде функции от гравитационного
времени, получаем аналогичным с обычным способом (дифференцируя по 
)
величины скорости и ускорения сближения этих материальных точек, которые могут
быть записаны для конкретизированной общей массы этой гравитационной системы
как в виде функции от гравитационного времени, так и в виде функции от расстояния
между ними.
Хотя результат вычисления, например, величины
скорости сближения в этих вариантах будет одним и тем же, но всё же,
пожалуй, имеет смысл отмечать в её обозначении переменную, с использованием
которой она записана, так как гравитационное время не пропорционально
расстоянию, а поэтому 
не равна 
(одномерный вариант), причём
Подчеркнём, если даже 
, то и в этом случае с физической точки зрения
нельзя исключать, например, из записи (5) 
, так как вместе c
исчезает из ТЕ и само понятие гравитационного взаимодействия, что
очень принципиально.
Всем известно, что при движении материальной
точки по окружности возникает центробежный эффект, а в системе двух
материальных точек возможно не только одномерное движение, но и двухмерное по
концентрическим окружностям в противофазе (задача двух тел). Равенство моментов
инерции и обусловливает динамическую устойчивость в этой системе. При таком
движении центр концентрических окружностей (центр моментов инерции в этой
гравитационной системе) находится на отрезке прямой, проведённой через эти
точки, а величины радиусов окружностей, скоростей и ускорений соответственно
равны:
где r
– расстояние между материальными точками.
Это принципиальные результаты, однозначно
заявляющие о ложном пути развития ТЕ в течение как минимум трёх последних
столетий. На взгляд авторов, весь этот период в развитии ТЕ, пожалуй,
ознаменован соревнованием теоретиков между собой в измышлении гипотез с
использованием абстрактного базиса, с помощью которых можно лишь создавать
впечатление о его прогрессивном развитии. От таких гипотез нет и никакой пользы
для человеческой практики. Вчера, да и сегодня экспериментатор был и остаётся
пока единственным двигателем всего технологического прогресса, а так не должно
быть.
Итак, понятие энергии – это производная
абстрактная величина, присущая спекулятивной (классической) физике, завершающим
разделом которой является квантовая механика. В этой механике такую абстракцию
даже квантуют, а значит творцы квантовой механики
вместе со своими единомышленниками завели физику микромира в непроходимые
джунгли. Уникально!
Литература
1.
И.И. Ольховский, Курс теоретической механики для физиков. М., Изд-во Моск. ун-та, 1978
г.
2.
Л.Д. Ландау и Е.М. Лифшиц, Теоретическая
физика: Учеб. Пособие. – В 10-ти т., Т. 1, Механика. М., «Наука», 1988.
3.
Физический энциклопедический словарь. М., «Советская энциклопедия», 1983.
С
уважением, авторы.
P.S.
С реакцией на данное сообщение можно
познакомиться на следующих научных форумах:
«Гипотезы неофициальной физики»
«Научный форум» Русского
переплета
«Общий форум» на Scientific.ru (администрацией сайта авторам без объяснения причин доступ на
форумы запрещен навсегда)
« Физика альтернативная» на SciTecLibrary
вернуть к: Основы физики
Свои комментарии Вы можете отправить: