Kitobni o'qish: «Механика тел»

Книга 4

СЕРИЯ

ЭЗОТЕРИЧЕСКОЕ ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ

* * * * *

Третья часть Учения гималайского адепта, Джуал Кхула,

синтез науки и эзотерики

Контактная информация http://newezo.ru; danina.t@yandex.ru

01. Что изучают и что игнорируют классическая и квантовая механика

Мы, люди, живем на поверхности одной из планет Солнечной системы. Любое небесное тело объединяет в своем составе всевозможные типы химических элементов. Там, где температуры высоки (например, в недрах небесных тел и в составе поверхностных слоев светящихся небесных тел), соединения химических элементов недолговечны – даже если возникают, быстро распадаются. А вот на поверхности планет и лун возникают уникальные «холодные» условия, при которых возможно долговременное (почти «бесконечно долгое») существование образующихся химических соединений элементов. Таким образом, все, что мы можем наблюдать на поверхности планет и лун, представляет собой всевозможные вариации веществ – химических соединений и их разнообразнейших комбинаций. Вещества на поверхности планет и лун невероятно перемешаны. А на поверхности Земли этот процесс усиливается существованием растительного, животного и человеческого царств и их влиянием на минеральное царство.

Отдельные части любых веществ люди называют телами. Если же какое-либо вещество занимает значительный объем пространства, и особенно, если это вещество при этом легко деформируется и разрушается, тогда его называют средой (например, жидкая среда или газообразная).

Мы сами обладаем телами (человеческими), и наши тела окружены телами и погружены в среды всевозможного химического состава. При перемещении тела (и среды) мешают друг другу, и помимо этого, им всем мешает двигаться гравитационное поле Земли. Поэтому неудивительно, что испокон веков люди задумывались, как преодолевать эти трудности и перемещать тела по поверхности планеты наиболее рационально, а также о том, что происходит с телами (и средами) при их соударении друг с другом или просто при нахождении их в гравитационном поле Земли. Изучение людьми закономерностей движения тел и их частей, а также особенностей поведения тел (или сред) при соударении с другими телами (средами) или просто при нахождении их в гравитационном поле Земли привело к зарождению классической механики, теоретическую базу под которую в средние века подвели Г. Галилей и И. Ньютон. В классической механике впервые всерьез были осмыслены такие физические понятия, как «масса», «скорость», «сила», «импульс», «энергия» и «кинетическая энергия». И ныне эти величины считаются в физике основополагающими. Обязаны напомнить, что в этой книге между понятиями «сила», «импульс», «энергия» и «кинетическая энергия» ставится знак равенства.

Классическая механика занимается исследованием всех случаев воздействия друг на друга тел при помощи Сил Притяжения, Давления и Инерции. Исследование поведения тел или сред, находящихся в условиях действия Центростремительного Поля Притяжения Земли (или любого другого небесного тела), следует отнести к изучению случая взаимодействия тел при помощи Силы Притяжения. Как видите, мы не упомянули здесь Силу Отталкивания. Самое интересное заключается в том, что классическая механика всегда могла наблюдать действие этой Силы. Но или не знала, что наблюдает именно ее, или за счет того, что величина этих Сил могла быть ничтожной, списывала их проявление на счет, так называемых, погрешностей измерения.

Классическая механика «интересуется» только телами и средами. Изучению строения химических элементов и природы элементарных частиц посвятили свою жизнь основатели квантовой механики. Среди них в первую очередь следует назвать А. Эйнштейна, М. Планка и Н. Бора. Квантовая механика – это не что иное, как стремление применить законы классической механики к химическим элементам и элементарным частицам. Это было абсолютно верное решение – отнести физические величины макромира к элементарным частицам.

В данной книге роль квантовой механики выполняет механика Душ (элементарных частиц). Что касается данного раздела – механики веществ, тел и сред – то здесь сделана попытка проанализировать механические свойства любых тел и любых сред – любого химического состава и находящихся в любом агрегатном состоянии. Помимо этого, мы стремились объединить механику с термодинамикой. Ведь в реальной жизни мы часто сталкиваемся с перемещением тел, обладающих различной температурой – например, более или менее нагретых, чем окружающие тела, имеющие нормальную температуру.

Классическая механика изучает, что происходит с телами при их перемещении или попытке их перемещения в составе небесного тела. Условия, в которых тела пытаются перемещаться в составе небесного тела, далеки от идеальных. В условиях небесного тела нет пустого пространства, где тела могли бы абсолютно свободно перемещаться

Т.е. как вы можете видеть, классическая механика – это раздел физики, максимально приближенный к реальным условиям существования людей. И как раз из-за того, что классическая механика очень привязана к потребностям людей, ей приходится вносить ограничения в изучаемый ею предмет. К примеру, в любой задаче по классической механике обязательным условием является действие Поля Притяжения Земли. Но это единственное Поле Притяжения, которое «признается» в механике. Действие тел друг на друга при помощи существующих у них Полей Притяжения в механике не рассматривается. А ведь в основе образования любого химического соединения как раз и лежит действие Полей Притяжения элементов этих тел. Поэтому с одной стороны механикой признается и изучается действие Поля Притяжения планеты. Но при этом Поля Притяжения самих тел во внимание не принимаются. Это и понятно. Ведь механика во все времена как раз и стремилась использовать лишь те вещества, которые при н.у. не вступают друг с другом в химические соединения (или вступают, но слабо) – т. е. явно не проявляют действие друг на друга при помощи собственных Полей Притяжения. Вот вам пример того, как человеческие потребности становятся фактором, в некоторой мере ограничивающим познание.

А вот еще одно ограничение, существующее в механике. Классическая механика изначально занималась изучением перемещений только твердых тел. Жидкие и газообразные вещества вообще не рассматривались в качестве тел. Гидро– и аэродинамика зародились гораздо позже механики твердых тел.

И, наконец, в реальной жизни мы часто сталкиваемся с перемещением тел, обладающих различной температурой – например, более или менее нагретых, чем тела, имеющие нормальную температуру. В классической механике не учитывается величина температуры тела. С телами, имеющими пониженную температуру, классическая механика еще «работает», а вот те, что нагреты до достаточно высокой температуры, «не колеблясь», передает в ведение термодинамики.

02. Вещество, тело, среда

Вещество может состоять:

1. Либо из свободных элементарных частиц одинакового или разного качества;

2. Либо из химических элементов одинакового или разного качества;

3. Либо из химических элементов одинакового или разного качества и накопленных ими на поверхности свободных частиц одинакового или разного качества;

4. Либо из химических элементов одинакового или разного качества, испускающих свободные частицы.

В окружающем нас мире, на поверхности небесного тела, мы чаще имеем дело с веществами, в составе которых преобладают химические элементы, накапливающие на поверхности свободные частицы. Накапливают частицы только те химические элементы, у которых суммарные Поля Притяжения преобладают над суммарными Полями Отталкивания. Механизм накопления частиц обусловлен действием Силы Притяжения. Металлы – это как раз тип химических элементов, у которых суммарное Поле Притяжения преобладает над Полем Отталкивания. Как известно, разновидностей металлов существует огромное множество. Чуть изменяется суммарное Силовое Поле элемента, и перед нами уже другой металл. Но не только металлы встречаются нам в окружающем мире. Кислоты, щелочи, соли – все они содержат в своем составе не только тяжелые элементы (металлы), но и химические элементы неметаллы, у которых суммарное Поле Отталкивания сопоставимо по величине с суммарным Полем Притяжения либо даже превышает его. Такие элементы в свободном состоянии находятся в газообразном состоянии. Например, кислород, водород, фтор, хлор, азот. Вещества разного типа хорошо классифицированы в любом учебнике по общей химии.

Простые вещества состоят из химических элементов одного качества (типа). Сложные вещества состоят из химических элементов разного качества (типа).

«Тело» – это вещество, занимающее определенный объем пространства. Тела могут быть простыми и комплексными. Простое тело состоит из вещества (химического соединения) одного типа. Комплексное тело образовано веществами (химическими соединениями) разного типа.

«Среда» – понятие, синонимичное понятию «тело». Однако «среда» в отличие от «тела» в нашем представлении это, скорее всего, вещество, не ограниченное каким-то определенным объемом пространства.

Основное отличие вещества от тела или среды состоит в том, что тело или среда занимает определенный объем пространства – т. е. представляет собой определенную сумму единиц этого вещества – химических элементов или молекул. В то время как понятие «вещество» имеет скорее абстрактный характер. Говоря о каком-либо веществе, мы указываем тем самым на качественное отличие образующих это вещество структурных единиц (элементов или молекул) от структурных единиц других веществ.

Давайте выясним, почему данный раздел назван «Механика веществ, тел и сред». Дело в том, что тела и среды могут быть комплексными (и часто так оно и бывает) – т. е. содержать в себе разные вещества. И каждое из веществ в составе данного тела или среды оказывает свое собственное влияние на проявление этим телом (или средой) его механических свойств. Можно считать, что каждое из существующих веществ по-своему проявляет механические свойства. Можно уверенно утверждать, что механические свойства веществ лежат в основе механических свойств тел и сред, а не наоборот. Т. е. с механической точки зрения в первую очередь следует характеризовать вещества и лишь затем тела или среды.

В дальнейшем, характеризуя механические свойства, мы не будем говорить о средах, а только о телах, так как когда мы ограничиваем какой-либо определенный объем среды (пусть даже мысленно), то это уже не среда, а тело.

03. Энергия, сила, импульс, кинетическая энергия, теплород…

В физике существует немалая путаница, связанная с использованием понятий «энергия», «сила», «импульс» и «кинетическая энергия».

Сразу скажу, что, несмотря на то, что эти четыре понятия существуют в физике независимо друг от друга, их смысл одинаков.

Само слово «энергия» с греческого переводится как «действие». И в физике трактуется как «общая количественная мера движения и взаимодействия всех видов материи» (Физический Энциклопедический Словарь). Таким образом, когда мы говорим об энергии того или иного тела, нас интересует действие, которое оно может оказать на другие тела.

Понятие «сила» существует в науке еще с античных времен. К примеру, изучением сил занимались в свое время Архимед и Аристотель. Можно сказать, новую жизнь дал этому понятию И. Ньютон в своих Законах механики. Сила в классической механике (механике Ньютона) – это «мера механического действия на данное материальное тело других тел» (Физический Энциклопедический Словарь). Таким образом, когда говорят о силе, которой обладает какое-либо тело, также интересуются действием, которое это тело оказывает на другие тела, (как и в случае энергии).

Слово «импульс» произошло от латинского «impulsus», что означает «удар, толчок». Импульс определяют как «количество движения» и рассматривают в качестве меры механического движения. Слова «удар» и «толчок» наводят на мысль, что понятие «импульс» родилось в механике по той же причине, по которой были введены «энергия» и «сила» – т. е. для того, чтобы узнать, какое воздействие может оказать то или иное движущееся тело на тела, встречающиеся ему на пути. «Ещё в первой половине XVII века понятие импульса введено Рене Декартом. Так как физическое понятие массы в то время отсутствовало, он определил импульс как произведение «величины тела на скорость его движения». Позже такое определение было уточнено Исааком Ньютоном. Согласно Ньютону, «количество движения есть мера такового, устанавливаемая пропорционально скорости и массе»» (см. Википедия, Импульс).

И, наконец, «кинетическая энергия» – половина произведения массы тела на его скорость. В 1829 году этот термин впервые использовал Гюстав Гаспар Кориолис. Что такое «энергия» мы уже говорили – это «действие». А «кинетическая» от греческого kinezis – это «движение». Таким образом, в этом термине мы снова можем наблюдать стремление ученых выяснить, какое воздействие оказывают движущиеся тела на другие тела, встречающиеся им на пути.

Давайте вспомним формулы, описывающие все четыре указанных выше понятия. Все четверо представляют собой произведение двух физических величин – массы и скорости. Конечно, формулы, описывающие произведение данных величин, полностью не соответствуют друг другу. Лишь формула «импульса» представляет собой в чистом виде произведение массы и скорости – p=mv. В формуле для «кинетической энергии» присутствует коэффициент ½ и скорость возведена в квадрат – T=mv²/2. А в формуле для «силы» вместо скорости стоит ускорение – F=ma. Но причина последнего факта проста. И.Ньютон, выводя данную формулу, стремился поставить знак равенства между действием (давлением), которое оказывают на другие тела те тела, которые просто инерционно движутся в атмосфере по поверхности планеты или относительно ее, и действием (давлением) тел, которое обусловлено действием Поля Притяжения планеты (в частности, Центростремительного Поля Притяжения Земли). А гравитационное поле планеты (например, Земли) заставляет другие тела меньшего размера в его составе «падать» в направлении центра планеты с ускорением. Вот поэтому в формуле для «силы» у И.Ньютона появилось «ускорение» вместо «скорости». Задумайтесь, ведь тело, движущееся механически, а не под действием гравитации, может двигаться как угодно – равномерно или с ускорением. Это не главное. Величина импульса, энергии или кинетической энергии также может меняться за счет приращения или уменьшения скорости. Главное, что все три формулы объединяет наличие в них произведения массы и скорости и отсутствие других физических величин.

Знаменитейшую формулу А.Эйнштейна – Е=mc² – также можно внести в этот список, хотя он и составлял ее для описания закономерностей перемещения фотонов. В его формуле также фигурирует «энергия», «масса», «скорость» и ничего более.

Таким образом, исходя из сказанного выше, становится ясно, что данные четыре величины выполняют в физике одну и ту же функцию, так же, как и соответствующие им формулы. Они стремятся определить и измерить ТО, что заставляет движущиеся тела оказывать давление на встречные тела (и даже сдвигать их с места или разрушать их). Именно это неведомое «нечто» именуют «энергией», «силой», «импульсом» и «кинетической энергией». Это «нечто» способно переходить от одного тела к другому. Например, в механике говорится, что тела способны передавать свой импульс другим телам. Импульс при соударениях в той или иной мере переходит от тела к телу, но при этом его общее численное значение остается неизменным – «Закон сохранения импульса». Примерно об этом же повествует и «Закон сохранения энергии». Нечто, именуемое «энергией» и содержащееся в движущемся теле, при его соударении с другими телами не исчезает и может передаваться этим, другим телам.

«Закона сохранения силы» и «Закона сохранения кинетической энергии» не существует. Но их можно ввести, и тогда вместе с вышеупомянутыми Законами сохранения энергии и импульса они станут выполнять в физике одну и ту же функцию. А именно – указывать на то, что движущееся тело обладает ЧЕМ-ТО, что сохраняется при соударениях и может передаваться другим телам.

Помните теплород, концепция которого господствовала одно время в научных кругах? Ученые полагали, что в нагреваемых телах возрастает содержание некоего «теплорода», который как раз и отвечает за состояние нагрева тела, за его возросшую температуру. «Теплород – по распространённым в XVIII – начале XIX веков воззрениям, невесомая материя, присутствующая в каждом теле и являющаяся причиной тепловых явлений. Теория теплорода была отвергнута в результате испытаний, что послужило опорой для принятия молекулярно-кинетической теории в середине XIX века» (см. Википедия, Теплород). Можно только удивляться тому, насколько правы были создатели и сторонники концепции теплорода. Конечно, определение теплорода не совсем точное, но в целом все очень близко к истине. А теперь я спрошу вас. Скажите, случайно ли на протяжении многих веков ученые так упорно сохраняют и поддерживают идею о том, что тела в процессе движения или в процессе нагрева могут обладать чем-то невидимым, но очень реальным, обладающим способностью перемещать тела. Названий для этого Нечто моно придумать сколько угодно – энергия, сила, импульс, кинетическая энергия, теплород, флогистон, флюид… Смысл останется неизменным.