Текст книги "Физика движения. Альтернативная теоретическая механика, или Осознание знания. Книга в двух томах. Том II"

11. ВЫВОДЫ ИЗ АНАЛИЗА ФИЗИКИ ДВИЖЕНИЯ

11. 1. Три свойства материи

Основная и единственная вещественная сущность природы – материя имеет три основных свойства: напряжение, которое возникает (проявляется) при нарушении безраздельной локализации материи в пространстве с мерой тесноты – силой или напряжением; движение с мерой движения – скоростью и преобразование напряжение-движение, т.е. свойство взаимодействия, с мерой взаимодействия – энергией и мощностью. Последнее из перечисленных свойств материи, а именно преобразование напряжение-движение и обеспечивает явление инерции.

Многие современные авторы считают, что инерция есть внешнее противодействие ускоренному движению тел со стороны мировой материальной среды в соответствии с третьим законом Ньютона. Но тогда по тому же третьему закону Ньютона с внешней стороны мировой среды должна быть своя мировая среда второго порядка и так до бесконечности. При этом вопрос о физическом смысле самой инерции нисколько не проясняется, а лишь бесконечно отодвигается (прячется) вглубь бесконечности деления материи, которую собственно никто не доказал. Однако в бесконечности невозможно ничего спрятать, бесконечность всегда рядом, т.к. все точки вселенной вокруг нас абсолютно равноправны. Меняется только их масштаб.

Если инерции нет в самой материи, то её не будет и на любом уровне её деления. Следовательно, инерция, которая проявляется именно во взаимодействии материи является врождённым свойством самой материи на всех уровнях её деления. При этом сила инерции это вполне реальное общее для всех взаимодействующих тел внутреннее скалярное напряжение взаимодействия, которое не противится движению – напряжение. Это и есть само превращённое движение. На сколько изменяется движение при взаимодействии на столько же, но с противоположным знаком изменяется напряжение и наоборот, что и воспринимается нами, как инерция.

При этом отсутствие сил инерции в классической физике связано с искусственным разделением общего скалярного напряжения взаимодействия на два противоположных вектора силы, направленных вдоль линии взаимодействия. Естественно, что для того чтобы искусственное разделение одного целого напряжения на две взаимоисключающие силы хотя бы теоретически не уничтожило это напряжение для отдельного ускоряемого тела, одна сила непременно должна быть фиктивной. В реальной действительности никаких векторов сил в природе не существует, т.к. общий центр напряжения взаимодействия никуда активно не движется. При этом понятие вектор применимо только для движения самих взаимодействующих тел.

Как только движение материи встречает препятствие в виде другой материи, что обоюдно нарушает их свободную локализацию в пространстве, их относительное движение преобразуется в общее напряжение. После полной остановки относительного движения тел, оно уже не может пополнять напряжение взаимодействия. При этом начинается обратный процесс превращения напряжения в обратное относительное движение. Теперь уже разрядка напряжения пополняет обратное относительное движение. При этом если скорость тел относительно их общего центра масс изменяется по величине и направлению, то центр общего напряжения, изменяющегося по величине никуда активно не движется, т.к. он статически связан с относительно неподвижным центром масс взаимодействия. Таким образом, вектор есть только у скорости.

В классической модели неуравновешенного движения для каждого отдельно взятого ускоряемого тела ответное тело фактически не рассматривается. При этом в отсутствие второй половины взаимодействия, система перестаёт быть замкнутой. В результате возникает иллюзия движения неуравновешенной силы вместе с ускоряемым телом отдельно от замкнутой системы взаимодействия. Поэтому вектор скорости движения ускоряемого тела в классической физике ошибочно связывают с вектором некой абстрактной неуравновешенной силы, искусственно оторванной от взаимодействия и движущейся синхронно с ускоряемым телом.

Такая модель фактически эквивалентна взаимодействию ускоряемого тела с бесконечной массой, в роли которой выступает НСО, синхронно движущаяся совместно с ускоряемым телом. Естественно, что поскольку инерцию бесконечной массы преодолеть невозможно, то в классической модели неуравновешенного движения – силы инерции становятся фиктивными. Вся неуравновешенная сила, как бы отражается от бесконечной массы в сторону ускоряемого тела. Для ответного тела всё происходит наоборот. Силы инерции первого тела становятся для него обычными живыми силами, а обычные силы первого тела становятся фиктивными силами для ответного тела. Однако в реальной действительности это одно и то же статическое напряжение взаимодействия.

Выход из этого теоретического тупика классической теории неуравновешенного движения, может быть только в упразднении векторов сил. В природе существует только статическое скалярное напряжение взаимодействия и направленное векторное движение материи, а также их преобразование друг в друга в процессе взаимодействия. В результате взаимодействия вектор движенния преобразуется в скаляр напряжения, а скаляр напряжения преобразуется в вектор. Поэтому в физике должен остаться только один реальный вектор – это скорость материи-массы.

На этом спор о реальности обычных сил и фиктивности сил инерции можно было бы и закончить в пользу их общей и абсолютно одинаковой реальности в виде общего скалярного напряжения взаимодействия. А для того чтобы ни у кого впредь не возникало никаких недоумений по этому поводу из определения ускорения и силы следует исключить всякие упоминания об их несуществующей векторной направленности, т.к. нельзя искажать физику природы только для удобства математики, обслуживающей физику.

На сегодняшний день это мнимое математическое удобство обернулось бесконечными спорами и дискуссиями, официально и на полном серьёзе устраиваемыми в научном сообществе по поводу реальности или фиктивности сил инерции. И, как это ни странно, научное сообщество сегодня говорит силам инерции твёрдое нет. Только до «победителей» спора никак не доходит, что все силы реальны именно в том смысле, что они являются характеристикой статического напряжения инерции.

При этом уважаемые профессора и академики, сами того не подозревая спорят фактически только о том, правильно ли они искусственно разделили это общее статическое напряжение инерции на фиктивные и эффективные вектора в угоду математике и в ущерб физике. Выходит не так уж и правильно, раз до сих пор спорят! Ё! А истина природы заключается в том, что есть третье свойство материи преобразование вектора скорости в статическое напряжение без скорости и, наоборот, преобразование напряжения в скорость без силы.

При взаимодействии масса сама порождает силу (напряжение) инерции из своего же собственного движения и наоборот, образуя неразрывный поток преобразования напряжение-движение. При этом по закону регулирования неразрывного материального потока, который в современной физике известен, как закон Бернулли (m * V² / 2 + Р * V = const), процесс преобразования напряжение-движение имеет конечный коэффициент преобразования в виде ускорения.

По мере расхода одного, то тут же и в такой же степени пополняется другое и наоборот. При полном «перетекании» одного в другое происходит смена направления процесса преобразования напряжение-движение. При этом по мере преобразования максимальный в начальный момент процесса в каждом направлении градиент преобразования естественно уменьшается, что приводит к замедлению всего процесса. Эта отрицательная обратная связь и регулирует конечное ускорение преобразования напряжение в движение и соответственно силу, определяющую величину статического напряжения взаимодействия в соответствии с формулой (F = m * a).

Бернулли сформулировал свой закон для жидкости в замкнутой трубе, но это и есть не что иное, как обычное взаимодействие физических тел. Закон Бернулли – это фактически и есть закон инерции или закон взаимодействия материи, который наглядно демонстрирует перетекание движения в напряжение и наоборот на примере несжимаемой жидкости в трубе. Таким образом, Бернулли сам того не подозревая, открыл закон инерции, но, к сожалению, не увидел его суть. Однако слепым оказался не только Бернулли, но и всё научное сообщество, которое до сих пор гадает, что же такое инерция и её фиктивные силы! Ё!

Благодаря свойству материи преобразования напряжение-движение обеспечивается выполнение всех известных нам законов природы. Свойства материи преобразуются без потерь, т.к. они лишь характеризуют то или иное состояние материи-массы, но не определяют количество самой материи, сохранение которой и лежит в основе всех законов сохранения и других законов природы. Материя не возникает ниоткуда и не исчезает в никуда. Она существует в свободном пространстве и всякий раз в полном составе восстанавливает свою нарушенную при взаимодействии свободную локализацию в новом свободном пространстве.

Это сохранение материи в её стремлении к свободной локализации в пространстве и лежит в основе всех законов природы. Благодаря симметричному и обратимому свойству материи преобразованию напряжение-движение, сохраняется энергия этого преобразования, а также движение материи после взаимодействия при условии сохранения самой взаимодействующей материи. Тем самым обеспечивается закон сохранения материи, энергии и импульса.

Если безраздельной локализации материи в пространстве ничто не препятствует, то состояние массы и всех её свойств, а не только движения, не изменяется, что соответствует первому закону Ньютона. Это полностью соответствует дословному переводу термина «инерция», как «бездействие». Однако никакой инерции в виде её традиционного понимания, как удержания массы в своём текущем состоянии движения в первом законе Ньютона нет. Термин «удержание» связан с понятием действие, а «не бездействие». Но поскольку в отсутствие нарушения локализации массы в пространстве её текущему состоянию ничто не противится, то нет никакой необходимости и удерживать это состояние. А на нет и суда нет. В этом и состоит сущность первого закона Ньютона.

А вот при нарушении безраздельной локализации материи в пространстве и проявляется естественное свойство материи преобразование напряжение—движение, которое и есть инерция. Следовательно, понятие инерции отражает не первый, а второй закон Ньютона. Однако поскольку инерция – это свойство материи, а не сама материя, то мерой инерции не может быть масса, которая является мерой количества самой материи. При этом мерой свойства инерции, т.е. мерой преобразования напряжение-движение или взаимодействия является не масса, как это считается в классической физике, а энергия или мощность. А интенсивность преобразования характеризуется силой, в которой коэффициентом инерции является опять же не масса, а ускорение.

Внутреннее свойство материи – инерция проявляется, прежде всего, на уровне её единичных носителей, т.е. элементарных масс материи и среды. Но даже если допустить, что деление материи бесконечно, то единичными носителями для каждого уровня можно считать элементарные массы среды рассматриваемого уровня. Тем не менее, для физического тела в целом на каждом уровне деления материи нельзя отрицать так же и привнесённое внешнее сопротивление мировой среды, которое, однако, так же основано на внутренней инерции материи.

Более того, сопротивление среды, по всей видимости, играет если и не теоретически определяющую, то количественно преобладающую роль в формировании инерционного сопротивления, т.к. весь мир всегда больше любой его части. Об этом свидетельствует огромная разница сил в разных видах взаимодействия одних и тех же тел, масса которых, как, количества материи тел, естественно при этом не меняется. Например, гравитационная постоянная определяет огромную разницу сил инертного и гравитационного взаимодействия одних и тех же масс. А поскольку материя и соответственно внутреннее свойство материи преобразование напряжение-движение у всех одинаковых масс одни и те же, то остаётся предположить, что эту разницу может обеспечивать только разное сопротивление среды, которая, безусловно, участвует во всех видах взаимодействий.

Мы попытались объяснить инерцию, как внутреннее свойство материи. Однако на уровне человеческой логики, основанной на объяснении сложных явлений природы через другие более простые элементарные сущности, само внутреннее свойство материи преобразование напряжение-движение необъяснимо, поскольку более простых элементарных сущностей, чем сама материя и её свойства человечество пока не знает. Объяснению человеческой логики поддаётся только прямое внешнее препятствование разгону или торможению тел по принципу прямого «не пускания» массы другой массой. Именно на этой логике бесконечного элементарного механического «цепляния» чего-то за что-то внешнее и привнесённое, что, как показано выше является бесконечной тавтологией, многие авторы и строят свои новые теории, якобы объясняющие, по их мнению, явление инерции. Однако без объяснения инерции, как внутреннего свойства материи преобразование напряжение-движение их теории фактически ничего собственно не объясняют, т.к. «не пускание» или «цепляние» само базируется на свойстве материи – инерции, о чём авторы новых теорий, так же как и классическая физика не говорят ни слова.

Многие современные авторы всё больше склоняются к электромагнитной природе всех взаимодействий, в том числе и инерции, которая и лежит в основе всех без исключения взаимодействий любой природы. Однако, как в старых, так и в новых теориях базовым понятием явления инерции остаётся связь между силой любой природы с преобразованием движения. Но это и есть не что иное, как свойство материи преобразование напряжение-движение. Причём есть все основания считать, что это базовое для явления инерции свойство имеет механическую природу, т.к., исходя из материалистических позиций, все поля любых из известных видов взаимодействий должны передавать свои воздействия посредством своих материальных носителей, т.е. механически.

Вообще говоря, свойство массы-материи инерция интуитивно понятно, что вызывает удивление по поводу многовековой путаницы официальной науки всех времён и народов в этом вопросе. Где есть «теснота» там образуется и напряжение. При этом только благодаря внутреннему свойству материи преобразованию напряжение-движение материя может принципиально восстановить свою нарушенную локализацию в пространстве. А, значит, никаких черных дыр с бесконечной плотностью в природе не может быть в принципе. Материю, безусловно можно уплотнить, т.к. она преимущественно состоит из пустоты. Но чистые элементы материи без пустоты «впихнуть» в одно пространство принципиально невозможно. Именно об этом и свидетельствует врождённое свойство материи – инерция.

К сожалению, такое интуитивно понятное свойство материи преобразование напряжение-движение, как собственно и свойство безраздельной локализации материи в пространстве, даже не упоминается ни в классической физике, ни в новых теориях. В них всё построено на следствии из этих свойств, т.е. безо всякой надежды на выяснение причин инерции. Тем не менее, в соответствии с изложенным выше механизмом инерции никакое активное движение материи во всех видах взаимодействия невозможно в отсутствие сил, образованных собственным движением взаимодействующих тел.

Все силы, возникающие между телами при любых взаимодействиях материи, являются мерой тесноты, являющейся элементом реального свойства материи инерции. Следовательно, все силы вполне реальны. Фиктивных сил, как и фиктивной локализации материи в пространстве, а так же фиктивного активного (ускоренного) движения, в природе не существует. Истинные силы инерции в нашей терминологии (пока, в переходном периоде) это силы прямого внешнего сопротивления, оказываемого ускоренному движению материальных тел со стороны мировой материальной среды, т.к. они реально отбирают энергию у взаимодействия. Именно истинные силы инерции наряду с внутренним свойством материи инерцией и обеспечивают, как действие, так и противодействие внутренних Ньютоновских сил действия (взаимодействия). Этот факт научно ещё не установлен напрямую, т.к. среда просто ещё не открыта в современной науке. Однако об этом косвенно свидетельствуют все законы динамики Ньютона и весь многократно и достоверно подтверждённый человеческий опыт.

Все макро проявления инерции в ее классическом понимании обусловлены обычными (внутренними) силами (напряжением) действия, проявляющимися во внутреннем пространстве зоны взаимодействия между взаимодействующими телами. Классическая сила инерции (третий закон Ньютона), поддерживающая существующее движение, обусловлена частичным восстановлением энергии фронтальных масс останавливаемого чем-то или кем-то тела за счет энергии его последующих масс. Тормозящая классическая сила инерции разгоняемого тела объясняется последовательным торможением уже пришедших в движение масс тела его пока еще не набравшими движение следующими по ходу разгона массами. И в том и в другом случае это инерция поэлементной поддержки. И эти силы вполне реальны, даже по классическим понятиям, т.к. это хоть и внутренние, но вполне реальные взаимодействия элементов материи.

С учётом составляющей силы инерции в виде прямого сопротивления мировой материальной среды, элементы которой покидают зону взаимодействия физических тел, полное противодействие физическим телам, взаимодействующим между собой на макроуровне, завершается во внешнем открытом пространстве на уровне элементов мировой материальной среды, далеко за пределами взаимодействующих тел. Поэтому все законы природы, проявляющиеся во взаимодействии физических тел, полностью, т.е. в идеальном виде выполняются только с учётом всех элементов материи и мировой материальной среды, участвующих во взаимодействии.

11.2. Всеобщие инварианты

В. А. Ацюковский в статье «Фундаментальные проблемы метрологии» предлагает модернизацию системы СИ на основе трёх инвариантов природы:

«Для того чтобы в определении состава основных величин, являющихся исходными для всех остальных физических величин, не было бы произвола, необходимо выбрать их на основе всеобщих физических инвариантов, т. е. категорий, изначально присутствующих абсолютно во всех физических структурах, явлениях и процессах. Несложно увидеть, что такими категориями являются не семь, а только три – материя, пространство и время, поскольку все предметы и структуры материальны, все они находятся в общем пространстве и все явления, и процессы протекают во времени. Исключений здесь нет. Поэтому размерности этих величин – масса как мера количества материи, длина как мера пространства и время могут и должны являться исходными основными величинами для всех остальных физических величин. Такие же величины, как Ампер (мера силы тока), кандела (мера силы света), градус Кельвина (мера температуры) и моль (мера количества единиц вещества) не являются всеобщими и поэтому должны быть изъяты из основных величин и переведены в разряд производных величин. Однако для этого нужно выявить их физическую сущность и в соответствии с нею установить их размерность в основных единицах».

Ацюковский безусловно прав. Мы лишь хотим на основе анализа предыдущего материала сделать некоторые уточнения по трём известным инвариантам природы и дополнить их четырьмя инвариантами, связанными со свойствами материи. Поскольку все без исключения явления природы, происходящие в пространстве и во времени связаны с тремя основными свойствами материи, а также с не менее значимым свойством материи упругостью, то они также являются всеобщими физическими инвариантами природы. Но сначала дадим определение Вселенной, с которой и связаны все инварианты природы:

Вселенная (мир, мироздание) – это окружающая нас объективная реальность, которая состоит из пустого нематериального пространства, существующего в виде промежутков между вкраплённой в него материей, образующей материальное пространство вкраплений.

А теперь уточним определения всеобщих физических инвариантов природы с учётом наших изменений и дополнений:

1. Материя – это материальная реальность Вселенной, которая существует в виде вещественных вкраплений первичных элементов материи (ПЭМ) в пустое нематериальное пространство и образующая материальное пространство во внутренних границах материи (ПЭМ). Материя (ПЭМ) имеет четыре основных свойства, которые являются полноправными инвариантами природы:

2. Движение;

3. Напряжение;

4. Упругость

5. Преобразование напряжение-движение (инерция).

Если Вселенная и бесконечна, то, скорее всего, только вширь. Бесконечность вширь означает только лишь бесконечное продолжение Вселенной со всеми ей структурами и возможным образованием новых структур во внешнюю сторону от возможных первичных элементов материи (ПЭМ) или от некой условной точки отсчёта. А вот бесконечность вглубь, т.е. внутрь Вселенной означает смерть Вселенной, т.к. ни ПЭМ, ни тем более какие-либо структуры материи не могут существовать в безразмерной геометрической точке, к которой стремится бесконечность, направленная внутрь Вселенной. Отсутствие размеров или нулевые размеры означают нуль, ничто или небытие.

Бесконечное деление материи возможно только в абстрактно-математическом дискретном мире, который фактически исключает причинно-следственную взаимосвязь предметов и явлений. Дискретность создаёт мир каждый раз заново, бесконечно дробя его на новые ничем не взаимосвязанные миры. Поэтому в нашем непрерывном мире дискретные представления приводят к неразрешимым парадоксам вроде известной задачи под названием «Догонит ли Ахилес черепаху?» Но поскольку наша Вселенная, в которой всё теснейшим образом взаимосвязано, благополучно существует, то она является непрерывным взаимосвязанным образованием, имеющим под собой вполне реально существующую единую и неделимую материальную основу в виде ПЭМ. Поэтому, если Вселенную и создал Бог, то совершенно очевидно, что он создал и её основу, т. е. ПЭМ.

Мы не можем знать продолжается ли Вселенная бесконечно вширь, что вовсе не исключено. Однако она однозначно не может бесконечно продолжаться вглубь, т.к. это лишает её элементарной базы, на которой строится всё в этом взаимосвязанном и непрерывном мире, даже божественное. Действительно, бесконечность внутрь Вселенной это не просто бесконечное дробление ПЭМ методом половинного деления. Бесконечное устремление Вселенной внутрь самой себя очевидно должно осуществляться одновременно со всех сторон, т.к. ни одна из них не имеет преимущества перед другой, что в конце концов должно остановить этот процесс в какой-то точке равновесия. Очевидно, что ПЭМ – это и есть равновесные и потому самые устойчивые и неделимые материальные образования Вселенной.

Все известные на сегодняшний день законы физики не только не противоречат существованию бесструктурных ПЭМ, а наоборот только на них и основаны, например, в виде материальных точек в физике. Конечно, многие явления, как например, упругость предполагают структуру материальных тел. Но мы до сих пор не знаем, что есть такое сама материя, поэтому ничто и никто не мешает нам предположить, что ПЭМ изначально обладают не только тремя основными свойствами движением, напряжением и преобразованием напряжение-движение, но и свойством упругости. Ведь работа структур материи (преобразование напряжение-движение) тоже должна быть основа на чём-то конкретном, а вовсе не на бесконечном дроблении материи, которое само по себе не объясняет никаких свойств ни самой материи, ни её структур. Поэтому мы считаем, что элементарные первокирпичики материи непрерывной Вселенной всё же существуют.

Причём в любом случае, даже если ПЭМ первого порядка состоят из ПЭМ второго порядка и т.д., то это нисколько не мешает построению теории физики на ПЭМ первого порядка, т.к. в своих теоретических построениях мы опираемся в первую очередь не на внутреннюю структуру самих ПЭМ, а на проявление их внешних свойств. Теория физики в любом случае всегда строится на идеализированных представлениях о поведении материи, как о поведении неделимых материальных точек. Эти представления переходят с одного уровня деления материи на другой в неизменном виде. А уже с открытием нового уровня деления материи в идеальные законы вносятся коррективы, связанные с взаимовлиянием уровней и их структур.

Ну, а поскольку теоретические законы опираются на ПЭМ, то теоретически можно предположить и наличие идеально пустого пространства между ними, которое можно определить следующим образом:

6. Пустое пространство – это нематериальная реальность Вселенной, свободная от материи, располагающаяся с внешней стороны материи (ПЭМ), не взаимодействующая с материей и обеспечивающая беспрепятственную реализацию материей всех её трёх основных свойств.

И, наконец, ещё один всеобщий инвариант природы:

7. Время – это последовательность мгновенных событий природы в виде любых изменений её состояния, которые совершаются только в настоящем, имеют историю в прошлом и предполагаемое, прогнозируемое наступление в будущем. Любая совокупность событий, а также промежутков между событиями измеряется количеством длительностей законченного взаимодействия, т.е. процесса преобразования напряжение-движение, взятого за эталон. Другими словами, время – это наша субъективно-объективная система учёта изменения состояний вселенной, происходящих в результате взаимодействия и движения материи.

Из сказанного следует, что Вселенная номинально состоит из двух компонентов: из материи, т.е. материального пространства и нематериального пространства. При этом, очевидно, что соотношение этих объёмов во Вселенной должно оставаться неизменным. Это уточнение можно было бы и не делать, т.к. из приведённых определений всё и так достаточно очевидно. Однако современная физика предполагает постоянное расширение Вселенной из некой точки сингулярности и возможное обратное сжатие Вселенной в эту точку. При этом соотношение объёма пустого и материального пространства во Вселенной не может быть постоянным.

Конечно, закона сохранения соотношения пространств во Вселенной в современной физике не существует. Есть только закон сохранения материи. Однако закон сохранения материи и все остальные вытекающие из него законы природы обнаруживаются только во взаимодействии материи. А с расширением Вселенной все взаимодействия бесконечно рассредотачивающейся материи в ней в конечном итоге должны сойти на нет, что означает бессмысленность или смерть Вселенной. Поэтому не зависимо от того, бесконечна ли Вселенная или нет, в ней наряду с законом сохранения материи должен существовать и закон сохранения материального и нематериального пространства.

Здравый смысл подсказывает, что в глобальном масштабе Вселенная не расширяется и не сжимается. Она существует вечно в неизменном в целом виде, в котором одновременно происходят разнонаправленные космологические процессы, как распада (рассредоточения) вещества и его структур, так и их нового образования (сжатия), как, например, изложено у А. В. Ацюковского в его «Эфиродинамике. Это глобальное равновесие Вселенной позволяет предположить и равновесное соотношение в ней пространства и материи, не зависимо от того, бесконечна она или нет.

В случае же бесконечного расширения Вселенной космологические взаимодействия материи в ней стремились бы к нулю, что означает постепенное умирание Вселенной и невозможность её последующего самостоятельного обратного сжатия, что свидетельствовало бы о божественном происхождении Вселенной и её полной непредсказуемости и непознаваемости для нас. К тому же, зачем Всевышнему создавать заведомо обречённую на неминуемую гибель структуру? Это было бы неразумно, а Создателя в отличие от некоторых «учёных» вряд ли можно заподозрить в отсутствии разума.