КЛАССИЧЕСКОЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ И
ФИЗИКА РЕАЛЬНЫХ ТЕЛ
Фёдоров В.В., Пономарёв Д.А., Бондаренко Т.В.
05 апреля 2017 г.
Механика является одной
из древнейших наук, а её первые шаги связаны с астрономией, то есть с
наблюдениями с Земли за движением небесных тел. Механика сегодня – это “наука о механическом движении и происходящих при этом взаимодействиях
между ними. Под механическим
движением понимают изменение с течением времени взаимного положения тел или их
частиц в пространстве. … Под
механикой понимают так называемую классическую механику, в основе которой лежат Ньютона законы
механики, а предметом её изучения
являются движения любых материальных тел (кроме элементарных частиц), совершаемые
со скоростями, малыми по сравнению со
скоростью света. Движение тел со
скоростями порядка скорости света рассматриваются в относительности теории, а
внутриатомные явления и движение элементарных частиц изучаются в квантовой
механике” [1].
Если учесть, что сегодня
“принцип относительности – фундаментальный физический закон, согласно которому любой процесс протекает
одинаково в изолированной материальной системе, находящейся в состоянии покоя, и
в такой же системе, находящейся в
состоянии равномерного прямолинейного движения” [1], то очевидно считать
этот принцип (соответственно и теорию относительности) неотъемлемой частью
общей, или теоретической механики.
Кинематика является
первым разделом современной теоретической механики, в котором “изучаются геометрические свойства движений
тел без учёта их масс и действующих на них сил” [1], то есть кинематика –
это математический абстракционизм, порой даже и ошибочный, а поэтому его
многие результаты отношения к физике
реальных не имеют и не находят экспериментального подтверждения.
Несомненно, общеизвестное
кинематическое утверждение о том, что трёхмерное движение математической точки
по отношению к некоторой точке, с которой связано начало система координат,
может быть задано в виде некоторых функций координат от общего параметра 
, именуемого временем
[1, 2], для математической физики и физики реальных тел вообще ценности не
представляет.
Действительно,
простейшим способом задания кривой в пространстве является тот, когда две
текущие координаты, например, 
и 
, задаются в виде
функций от третьей, 
:
Каждое из уравнений (1)
может быть истолковано как уравнение проекции этой кривой на соответствующую
плоскость 
или 
[3].
Например, запишем систему
конкретных функциональных определений декартовых координат движущейся точки в
таком виде:
где 
– некоторые положительные постоянные, а – параметр, именуемый временем, причём настолько
универсальный, что его даже якобы можно использовать для заданных в любой
системе координат трёхмерных движений точки в реальном пространстве.
Поскольку под подразумевается параметр задания
траектории движения точки, то это значит, что в кинематике геометрический вид
траектории движения точки является исходной предпосылкой не только для
рационального определения , но и характеристик
движения точки.
На взгляд авторов, здесь
очень важно отметить, что математический
параметр задания кривой (траектории движения точки) и время (универсальный параметр всей современной физики) – понятия вообще-то разные, а их молчаливое отождествление – трагедия
всего классического ТЕ (ТЕ – теоретическое естествознание).
Действительно, “задание функциональной зависимости между
двумя переменными, состоящее в том,
что обе переменные определяются каждая в
отдельности как функция одной и той же вспомогательной переменной, называется параметрическим, а вспомогательная переменная – параметром”
[4].
Например, если движение
точки в пространстве задано в виде (2), то из первого следует 
, а значит
Исключая из
полученных двух параметрических уравнений параметр 
, находим:
Точка движется по
параболе в координатной плоскости 
, а параметром задания
этого движения точки является не универсальный параметр , а новый параметр .
Используя второе или
третье задание соответствующей координаты движущейся точки в качестве нового
параметра задания движения точки, получим
совсем иное представление о виде траектории движения точки в
соответствующей плоскости двухмерного пространства, а это значит, что трёхмерное
движение точки в принципе не может быть задано только с использованием одного
универсального параметра. Более того, присваивая в кинематике понятию
времени (параметру ) какую-то абстрактную
исходную относительную универсальность, все же полезно задумываться над тем,
что вид фиксируемой траектории движения точки явно зависит от того, что
подразумевается под этим непрерывно и равномерно изменяющимся параметром.
Например, в приведённом примере в качестве параметра можно использовать величину
и аналитическое задание координат движущейся
точки существенно изменится, но при исключении и этого параметра опять придём к
проекциям двухмерного движения.
Рассмотрим вариант,
известный из учебного пособия для физиков, когда радиус-вектор движущейся в
трёхмерном пространстве точки задаётся с использованием сферической системы
координат и сами орты определяются формулами [2]:
Принимая во внимание зависимость
ортов от положения движущейся точки, для скорости записывают выражение
а для ускорения
Если
траектория движения точки задана в виде (5), а орты сферической системы отсчёта
выражениями (6) – (8), то есть все основания считать результат (10) ошибочным.
Об этом уже заявляет сам вид функциональной записи проекции ускорения на направление
от 
, чего не должно быть.
Всем теоретикам известно, что двукратное дифференцирование синуса или косинуса
не приводит к квадрату этих тригонометрических функций, а поэтому путём
непосредственного дифференцирования определения (5) с учётом (6), считая 
и 
функциями общего параметра (времени), подтвердим наше заключение.
Дифференцируя дважды по t выражение
и группируя полученный
результат (результат дифференцирования 
не
приводим и предлагаем читателю записать самостоятельно) под орты сферической
системы отсчёта, получаем
Полученный из
непосредственного дифференцирования результат (12) не согласуется с ныне
известным (10), а поэтому прежде чем делать какие-либо окончательные заключения
относительно самой сферической системы отсчёта и универсальности параметра (времени), необходимо убедиться в том, не согласуется
ли результат двукратного дифференцирования вектора (11) с цилиндрической
системой отсчёта с ортами:
Группируя результат дифференцирования
с учётом (13) – (15), получаем
Результат (16) по внешнему
виду не может вызывать сомнений в том, что он согласуется с цилиндрической
системой отсчёта, но внешний вид вообще не является обоснованием для снятия
возникших проблем, связанных как с ортами сферической системы отсчёта (6) –
(8), так и с заданием радиус-вектора движущейся точки (11) в трёхмерном
пространстве.
Разберемся в отмеченном
более подробно.
Действительно, перечень
векторов (6) – (8) является гибридом, в котором присутствует орт 
цилиндрической системы отсчёта (14), лежащий в
плоскости 
. Следовательно, орт (7)
должен совпадать с ортом 
, а это возможно только
в том случае, когда 
, то есть гибрид ортов
(6) – (8) автоматически переходит в орты (13) – (15). Такой результат явно
заявляет о необходимости пересмотра некоторых принципиальных положений и даже
закономерностей не только в классической кинематике, но и в механике. В
кинематике нельзя отождествлять способ задания координат движущейся точки с
системой отсчёта.
Например, в записи
радиус-вектора движущейся в трёхмерном пространстве точки (11) используются
сферические координаты и (величина радиус-вектора и два угла), причём
предполагается существование какой-то функциональной зависимость каждой от
“универсального” параметра . Поскольку
где 
– декартовы координаты, 
– величина полярного радиус-вектора
(цилиндрическая координата), 
– величина радиус-вектора (сферическая координата),
то это значит, что положение радиус-вектора (11) движущейся в трёхмерном
пространстве точки может быть задано любой тройкой координат. Трудности при
переходе от одного вида координат к другому, на взгляд авторов, связаны с так
называемым сохранением «универсальности» их общего параметра при описании движений в трёхмерном
пространстве с использованием принципиально разных видов задания координат.
Несомненно, переход от задания движения точки с использованием
декартовых координат 
к заданию того же вида движения с использованием
цилиндрических 
осуществляется введением понятия угла, то есть
понятия двухмерного пространства. А поскольку задание угла и расстояния
невозможно от одного параметра , то это значит, что для
цилиндрической системы отсчёта в общем случае характерны три самостоятельных
параметра (два линейных и угловой), причём цилиндрические координаты не могут
быть использованы для описания одномерных движений (движений с одной степенью
свободы).
Например, траектория
двухмерного движения точки как правило отражает
существование двух степеней свободы (задается с использованием двух
самостоятельных параметров). Исключение – движение по окружности, параметром в
котором является угол. Если берется какая-то его часть, то вводят понятие угловой скорости (
где 
– вообще-то безразмерный коэффициент
пропорциональности), величина которой
является коэффициентом пропорциональности между углом поворота и каким-то
количеством длительностей внешнего счётчика.
Переход от
цилиндрических координат к сферическим предусматривает
введение в качестве параметра второго угла, то есть траектория движения точки в
трёхмерном пространстве задаётся с использованием трёх параметров,
математическая и физическая связь между которыми отсутствует. Исключение –
движение точки по сферической поверхности постоянного радиуса (две угловые
степени свободы, которые подтверждаются независимостью двух из трёх
направляющих косинусов радиус-вектора движущейся точки в трёхмерном
пространстве).
Рассмотрим конкретные
примеры, которые подчёркивают несостоятельность классических утверждений,
признанных даже законами.
Таким примером является
первый закон Кеплера, который гласит: “При
невозмущённом движении (в задаче двух
тел) орбита движущейся материальной
точки (планеты) есть кривая второго порядка, в одном из фокусов которой находится центр
силы притяжения (Солнце). Таким образом, орбита материальной точки в невозмущённом движении – это одно из конических сечений, то есть окружность, эллипс (для планет), парабола или гипербола” [1].
Понимая под
невозмущённым движением устойчивое по замкнутой кривой второго порядка и
анализируя известное математическое обоснование движение точки по эллипсу [2],
приходим к заключению, что из перечисленных кривых только по однополюсной
замкнутой кривой в виде окружности и возможно невозмущённое движение.
Классическое решение задачи двух тел [2, 5] является не чем иным, как одним из
многих примеров спекуляций в современной теоретической физике. С абстрактной длительностью проблем физики
реальных тел не решают.
Несомненно, под записью
радиус-вектора (11) в виде
подразумевается задание семейства
концентрических сферических поверхностей, а конкретизируется сфера только
величиной радиуса (
), но это всего лишь
означает, что предполагаемая траектория движения точки размещается на
поверхности сферы радиуса с двумя угловыми степенями свободы. Если 
то частные производные
вообще не следует отождествлять
с ортами сферической системы отсчёта, так как частная производная (20)
определяет орт только тогда, когда 
, но в этом случае орт
(19) переходит в орт 
, а единственно
возможной траекторией движения точки будет окружность в плоскости (см. (18)).
Следовательно,
математический ляпсус, обозначенный мнимым существованием перечня ортов (6) -
(8), однозначно заявляет, что современную (классическую) механику, неотъемлемой
частью которой является кинематика, нельзя считать даже обоснованным
математическим абстракционизмом.
Действительно,
современная (классическая) теоретическая механика – это математический
абстракционизм + не всегда доступные экспериментальному подтверждению факты,
установленные математикой, причём даже ошибочные. Например, если математическая
точка движется по окружности 
, то однозначно
конкретизировать величину линейной скорости её движения нельзя, так как угловая
скорость её движения является произволом, явно зависимым только от желания
исследователя, то есть от той части угла, которую он отождествляет с единицей
углового времени (угловой длительности). С таким временем и его счётом,
пожалуй, можно создавать пародии на кинематику, а не математический аппарат
механики и физики реальных тел.
Несомненно, определяя в
рассматриваемом примере кинематическое (оно же математическое) время 
в виде
квадрата радиуса окружности (исключаем угловой параметр задания радиус-вектора,
а вместе с ним угловое время), имеем
где 
– радиус окружности, 
– величина линейной скорости, 
– величина центростремительного ускорения.
Поскольку математическое
время зависит только от расстояния между точками, а не от каких-то угловых параметров
задания радиус-вектора, то это значит, что если радиус-вектор одной точки по
отношению к другой, связанной с началом координат, задан в виде (18), то
математическое (кинематическое) время будет также равно скалярному квадрату её
радиус-вектора. Движение точки будет по окружности, но в плоскости, угол
наклона которой равен . (Признаков различия
для математических точек нет, а поэтому в кинематике двух точек
целесообразность задания радиус-вектора в виде (18) вообще отсутствует.)
Замена двух математических
точек на материальные, то есть на наделённые природной способностью
взаимодействовать между собой, вносит коренные изменения не только в
определение понятия времени, но и в характеристики их движения. Это обусловлено
следующими фундаментальными фактами, которые находят своё экспериментальное
подтверждение, а именно:
Во-первых, для всех тел вводится относительное понятие
его массы, а эталон (единица
измерения) массы принимается по
договорённости исследователей между собой;
Во-вторых, гравитационное взаимодействие двух
материальных тел (точек) является центрально-потенциальным. Гравитационное
сближение двух тел (точек), изолированных от каких-либо внешних воздействий,
происходит по прямой, проходящей через их центры
тяготения. Вне гравитационного
взаимодействия понятие массы теряет смысл;
В-третьих, в изолированной системе двух материальных
точек (тел) вводится понятие центра
тяготения, положение которого определяется динамически ("Задача двух
тел");
В-четвёртых, замена математического (абстрактного) времени
на гравитационное ("Задача
двух тел") означает, что период безраздельного господства математического
абстракционизма в физике реальных тел
закончился. Этот период для теоретического естествознания (ТЕ) вообще ничего не
дал кроме набора спекулятивных гипотез, сформулированных с использованием
абстрактного базиса и ошибочного набора производных “физических” величин.
Двадцатый век в истории развития ТЕ по праву надо называть веком расцвета
спекуляций, ведь в двадцатом веке были созданы квантовая механика и теория
относительности Эйнштейна, которыми фактически и была окончательно разрушена естественная
связь между теоретиками и экспериментаторами. Экспериментаторы в двадцатом
столетии ускоренно шагали вперёд, а теоретики лишь со стороны наблюдали за этим
ускорением. Результат – между ними образовалась пропасть, преодолеть которую
мешает замшелость современных теоретиков, которые не в состоянии открыто
признать, что современные, да и ранее известные экспериментальные факты требуют
нового теоретического осмысления, начиная с перечня его базисных понятий. Гравитационное время – это суть не только любой
гравитационной теории, но и возможность однозначного обоснования того, что
этому виду первичного взаимодействия противопоставляется в природе,
обуславливая существование материи в виде самостоятельных структурированных тел
(от атомных структур до небесных систем);
В-пятых, экспериментатор признаёт существование двух видов первичных природных взаимодействий, то есть гравитационного и кулоновского (взаимодействие зарядов). Поскольку носителями элементарных зарядов являются электрон и протон, которые имеют массу, то говорить о самостоятельном существовании понятия кулоновского времени не приходится. Кулоновское время – неотъемлемая часть общего физического времени, например, в изолированной системе из протона и электрона. В определении величины физического времени системы из протона и электрона необходимо учитывать оба вида известных центральных первичных природных взаимодействий между этими элементарными частицами. Величина кулоновского времени в системе двух точечных зарядов является аналогией функциональной зависимости гравитационного времени. (См.: "Закон Кулона.
Электростатика", "Электрическая постоянная").ПРИМЕЧАНИЕ: Без подробного ознакомления с
указанными авторскими работами чтение нижеследующего затруднено.
Несомненно, если авторы
заявляют о целесообразности идентичности функциональной зависимости
гравитационного и кулоновского времени в системе из протона и электрона (оба
вида взаимодействий соответствуют притяжению), то это вовсе не означает,
что физическое время 
может быть определено в виде их суммы, то есть
где – расстояние между центрами протона и
электрона, 
– масса протона и электрона соответственно, 
– величина заряда электрона (заряд протона по
величине равен заряду электрона).
Физическое время в этой
системе может быть определено только посредством использования статических
характеристик, именуемых величинами
первых векторных гравитационного 
и электростатического 
потенциалов, то есть
Здесь очень важно
отметить, что величины этих первых векторных потенциалов численно равны соответствующим
величинам скорости сближения протона и электрона, обусловленным гравитационным
и кулоновским взаимодействием, если они начинают одномерное сближение из
состояния покоя при бесконечном удалении друг от друга.
Функционально величина общего первого электрогравитационного
потенциала 
в изолированной от внешних воздействий системе протон – электрон определяется так:
Функциональное
определение (24) бесполезно не только для человеческой практики, но и для развития
ТЕ микромира и останется таковым до того времени, пока за символами не будут
стоять всесторонне обоснованные величины массы, заряда этих элементарных
частиц, отношения заряда электрона к его массе и расстояния между ними. Это
символическое определение величины первого векторного потенциала всего лишь
формирует перечень проблем, стоящих перед современным научным сообществом,
которое должно понимать, что только плодотворное сотрудничество современных
теоретиков с экспериментаторами и способно решить этот наиглавнейший перечень
проблем микромира.
Сразу отметим, что
перечень проблем, связанных с определением (24), не относится к ранее
неизвестным. Они известны уже столетие и даже, как сегодня утверждается, давно
решены, то есть 
, 
, 
, 
[1].
Руководствуясь (24) и
используя приведённые эти призрачные по достоверности общепризнанные величины
так называемых фундаментальных физических постоянных, находим величину первого векторного электрогравитационного
потенциала в эквивалентной системе двух материальных точек с “общей” массой
, то есть
из которого видно, что
электростатическая составляющая в величине общего первого векторного потенциала
больше гравитационной составляющей 
раз. Это во-первых, а
во-вторых,
а из авторской теории гравитации и (25), (26)
следует, что
Подчеркнём, что
размерность соответствует авторской теории гравитации с
базисными понятиями массы и расстояния. Более того, если речь идёт о величинах , измеряемых в
нанометрах, то физическое время в рассматриваемой системе, соответствующей
общепризнанному современному составу стабильной статико-динамической атомной
структуры водорода, будет иметь, например, при 
(радиус первой боровской орбиты [1]) следующее
значение:
Несомненно, если
результаты (26) и (28) лишь иллюстрируют некоторые сомнения в достоверности современных
величин фундаментальных физических постоянных, то следующий результат, пожалуй,
эти сомнения переводит в однозначный факт их ошибочности.
Действительно, считая
атом водорода материальным трёхмерным статико-динамическим структурным
образованием, в фундаменте которого лежат законы физики реальных тел, а не
абстракционизм квантовой механики, и принимая во
внимание величины радиуса первой боровской орбиты и
современной массы атома водорода (
), находим величину его
массовой атомной плотности 
, то есть
где 
– объём атома водорода.
Поскольку массовая
плотность водорода в твёрдом состоянии равна 
, которая с учётом
тетраэдрической упаковки атомов в макрообъёме водорода меньше атомной в 
раз, то это значит, что определяемая с использованием общепризнанных справочных данных величина
атомной плотности водорода (29) завышена почти в 25 раз. Такое завышение не
только подчёркивает “достоверность” так называемых фундаментальных постоянных,
но и заявляет об ошибочности методик их определения. Не может быть сомнений,
что признанный достоверным состав атома
водорода абсурден. Трёхмерное пространство даже в математике обозначается
четырьмя точками, а поэтому наименьшая
по составу трёхмерная статико-динамическая атомная структура может состоять из
четырёх протонов и четырёх электронов (тетраэдрически
упакованное ядро из протонов (статическая часть атома) и пространственная
двухконтурная электронная конфигурация (динамическая часть атома)).
Следовательно,
периодическая система элементов Д. И. Менделеева (и её модификации) –
путеводитель в абстрактную химию уже при своём рождении должен быть отправлен в
музей истории развития ТЕ и для этого есть все основания.
Действительно, если атом
любого стабильного химического элемента является наименьшим структурным
образованием простого вещества, то из этого уже следует, что к описанию его
свойств законы квантовой механики (законы математического абстракционизма) в
принципе отношения не имеют. Там, где начинается реальный физический микромир,
там сразу возникают непреодолимые экспериментальные трудности, а поэтому и
начинается использование математического абстракционизма в виде закономерностей
теории вероятностей и статистики, спекулятивность которых в вопросах строения,
состава и свойств материальных образований микромира сегодня, пожалуй, уже
очевидна каждому здравомыслящему естествоиспытателю. Именно эти два раздела
математического абстракционизма, которые вообще не связаны с понятием
стабильности, в двадцатом столетии и составили фундамент бессмысленного для
физики материальных образований микромира метода исследования. Метод
математической физики использует факты, установленные математикой, но он
приводит к успехам тогда, когда математические факты подтверждаются
экспериментально. О каких успехах сегодня можно говорить в области микромира,
если атом является вероятностным материальным образованием?
Возвращаясь к результату
(16) проиллюстрируем, что его можно сразу отнести к одному из наиважнейших
исходных математических фактов, с всестороннего анализа которого, на взгляд
авторов, и открывается новая страница в развитии так называемой математической
физики в области материального микромира, но уже без спекулятивных
закономерностей теории вероятностей и статистики.
Действительно, если 
(исключаем одно угловое абстрактное время из
теоретического обоснования в статико-динамической модели атомной структуры в
стационарном состоянии), то из (16) следует
из которого очевидно, что траектория устойчивого
движения математической точки размещается на сферической поверхности радиуса 
только тогда, когда 
, то есть
Здесь важно отметить,
что этот абстрактный (математический) результат вообще никакого отношения к
модели реальной атомной структуры не имеет. В его записи нет даже и намёка на
материальность системы, которая проявляется во взаимодействии и соответственно
отображается в обосновании понятия физического времени, а также при учёте
величин характеристик вторичных эффектов, возникающих при определённых видах
движения материальных точек. Кроме того, в изолированной материальной системе
из двух точек, в которой каждая из точек характеризуется только массой
(гравитационное взаимодействие точек между собой), при 
определение (31) теряет физический смысл. Это заключение базируется на авторском
решении задачи двух тел. (Относительность движения, связанную с использованием
вымышленных систем отсчёта, оставляем для спекулятивных разработок.) Наконец,
математическое определение (31) заявляет, что математическое время в этом
случае однозначно является угловым (
где 
– коэффициент пропорциональности),
использование которого вообще запрещено самим признанием существования
первичных природных видов центрально-потенциальных взаимодействий.
Следовательно, частный математический результат (31) к математической физике
реальных тел отношения не имеет.
Если 
, то рассматриваемый
вариант (31) запишется в виде
которое лишь
подчёркивает, что положение точки и её движение рассматриваются в смещённых
относительно друг друга системах координат.
Авторский перечень состава
статико-динамических структур атомов стабильных химических элементов (см. "Атом
и молекула") принципиально отличается по составу от общепризнанных в
периодической системе химических элементов. Такое отличие вполне закономерно,
так как периодическая систематика элементов по их вымышленным величинам атомных
масс – это не закон природы в микромире, а бессмысленная пародия на него.
Несомненно,
систематизации химических элементов в какую-либо научную структуру предшествует
достоверность определения как минимум
атомных масс химических элементов, которая без всестороннего научного
обоснования состава молекул бинарных химических соединений исключена.
Руководствоваться предположением Дальтона о составе молекул бинарных химических
соединений в двадцать первом столетии нелепо, так как это предположение не
учитывало как трёхмерного строения этих структурных статических материальных
образований, так и видов первичных природных взаимодействий. Учитывая экспериментальные
трудности в микромире, приходим к заключению,
что определению состава и относительных величин масс атомов стабильных
химических элементов предшествуют теоретические разработки теорий строения
атомов и молекул, в которых нет места каким-либо закономерностям квантовой
механики (теории вероятностей). Атом и молекула – реальные и устойчивые в
определённых внешних условиях материальные образования, а не какие-то случайные
(вероятностные) структуры в окружающем нас материальном мире.
Например, если
изолированная система образована из одного протона и одного электрона (более
столетия такой состав отождествляется со статико-динамической структурой
стабильного атома водорода), то это значит, что такая статико-динамическая
структура является двухмерной (планетарной), обоснование динамической
устойчивости которой в пределах классики исключено. Учитывая устойчивое
существование атомов водорода (так же и других атомов стабильных химических
элементов), теоретики естествознания должны были ещё в начале двадцатого
столетия заявить об истинных причинах этого тупика, которые очевидны и лежали
на поверхности, но, на взгляд авторов, не были только по каким-то, пожалуй,
субъективным соображениям даже озвучены корифеями ТЕ.
Несомненно, фактическими
причинами, которые завели всё классическое ТЕ в тупиковую ситуацию, являются:
а) Отсутствие решения проблемы физического
времени;
б) Отсутствие физически
обоснованных взглядов на атом и молекулу бинарного химического соединения.
(Атом любого стабильного химического элемента является трёхмерной
статико-динамической структурой материи, а простейшая молекула бинарного
химического соединения – трёхмерная центрально-симметричная статическая
структура материи, состоящая из атомных (ионных) структур двух элементов.)
На взгляд авторов,
всесторонний анализ основных трудов своих предшественников в ТЕ вообще
необходимо рассматривать не как желание принизить науку прошлого, а как
стремление очистить её от накопившейся теоретической шелухи. Если этого не
происходит, то это значит, что развитие ТЕ или на какое-то время
приостанавливается, или провозглашается иной путь его развития, возводя по
недоразумению теоретические достижения своих предшественников в ранг истинной
науки, но имеющей якобы отношение только к определённой части единого
материального мира. Именно это и произошло в начале двадцатого столетия, когда
теоретики естествознания не посчитали необходимым провести всесторонний анализ
решений указанных выше проблем своими предшественниками, а избрали чуждый для
развития ТЕ путь деления единого материального мира на две части (макро- и
микромир) и провозглашения для каждой присущих только своих закономерностей.
Вряд ли такое деление способствовало прогрессу в ТЕ, так как, например,
квантовая механика – новый раздел физики – практически унаследовал многие
пороки обычной (классической) механики и умножил их собственными.
Если классическая механика – математический абстракционизм, то квантовая
механика – такой же абстракционизм, но уже как минимум удвоенный. Сегодня с
полной ответственностью необходимо сказать, что классическая механика и
квантовая механика – мифические разделы ТЕ, в которых оно вовсе и не нуждается.
Реальный материальный
микромир трёхмерен, а поскольку экспериментатор подтверждает существование
всего лишь двух видов первичных природных центрально-потенциальных
взаимодействий, то из этого уже следует, что на первом этапе развития ТЕ
микромира устанавливаются законы этих видов взаимодействий между элементарными
частицами, к которым относятся протон, электрон и нейтрон (“кирпичики” первых
(наименьших) структур материи). На втором этапе развития ТЕ микромира
формируются взгляды на статико-динамические трёхмерные атомные структуры, то
есть учитываются не только характеристики взаимодействий (притяжения и
отталкивания) между частицами, но и характеристики вторичных эффектов,
возникающих в динамической части атомной структуры. Только совокупностью
равенств величин статических и динамических векторных характеристик и
обеспечивается разработка устойчивых трёхмерных электронейтральных
моделей атомных структур химических элементов с тетраэдрической упаковкой
нуклонов в ядре и с двухконтурной электронной конфигурацией.
Если эксперимент с
отдельными элементарными частицами исключён, то это ещё вовсе не означает, что
о закономерностях в микромире можно говорить только с вероятностной
достоверностью. Само использование закономерностей теории вероятностей в
пояснениях классических моделей состава и строения структур микромира
подчёркивает реализацию единственной возможности спасения законов классики от
забвения.
Действительно, если
законы механики и всемирного тяготения Ньютона сформулированы для материальных
точек [1], причём с использованием абстрактного времени, то есть на заведомо
ошибочном перечне базисных понятий, а основной закон классической
электростатики является аналогом закона всемирного тяготения, то
спекулятивность их должна быть очевидна каждому современному здравомыслящему
исследователю. Классические законы гравитации и электростатики – ошибочные
гипотезы Ньютона и Кулона, а поэтому любые попытки наших предшественников
решений проблемы создания устойчивой трёхмерной статико-динамической модели
атомной структуры заведомо были обречены на неудачу. Более того, если,
например, гравитации в системе двух материальных точек противопоставляется их
движение по концентрическим окружностям в противофазе с возникновением
вторичных антигравитационных (центробежных) эффектов,
то при таком движении в системе двух точечных зарядов (электрон имеет ещё и
массу) подобного эффекта по направлению с центробежным
не наблюдается.
Здесь не будет излишним
подчеркнуть, что гениальная мысль Фарадея о превращении электричества в магнетизм, и наоборот, магнетизма в
электричество способствовала развитию электротехники, но не решала
теоретических проблем электромагнетизма. Это очевидно из следующего уникального
по физическому смыслу повествования: “В
наиболее общем виде магнетизм можно определить как особую форму материальных
взаимодействий, возникающих между
движущимися электрически заряженными частицами. Передача магнитного взаимодействия, реализующая связь между пространственно-разделёнными телами, осуществляется магнитным полем. Оно представляет собой наряду с
электрическим полем одно из проявлений электромагнитной формы движения материи.
Между магнитными и электрическими полями
нет полной симметрии. Источниками
электрического поля являются электрические заряды, но аналогичных магнитных
зарядов пока не наблюдали в природе, хотя
гипотезы об их существовании высказывались. Источник магнитного поля – движущийся заряд, т. е. электрический ток. …” [1].
Несомненно, это
приведённое повествование, на взгляд авторов, лишний раз иллюстрирует
уникальную способность современных теоретиков естествознания не только умалчивать
о нерешённых проблемах в ТЕ, но и умело создавать видимость якобы всесторонне
обоснованных и физически осмысленных решений проблем в электродинамике и
электромагнетизме своими предшественниками.
Например, если
“магнитных зарядов пока не наблюдали в природе”, то утверждение: “Сравнение векторных
характеристик электростатического (
) и магнитного (
) полей показывает, что аналогом вектора напряжённости электростатического поля является
вектор магнитной индукции , так как и определяют
силовые действия этих полей и зависят от свойств среды, в которой создаются эти поля” [6], –
следует считать очередным умозаключением из последовательности гипотез
классики, которые по образу и подобию повторяли запись “закона” тяготения
Ньютона, возведённого по недоразумению его последователями даже в эталон записи
законов природы. Если абстрактное понятие силы в классике отражает результат
взаимодействия в системе, состоящей из двух и более тел, то это значит, что уединённое реальное тело и сила – несовместимые
понятия, а поэтому классическое утверждение о существовании вокруг
уединенного физического тела физической реальности в виде какого-то силового
поля лишено здравого смысла. Гравитационные и электростатические поля были,
есть и останутся навсегда классическими математическими абстракциями без
возможности экспериментального подтверждения их существования, а поэтому
какие-либо утверждения по аналогии – очередной бессмысленный классический миф.
Аналогия вообще-то и не является доказательством, а запись по аналогии
нуждается не только в теоретическом обосновании, но и в экспериментальном
подтверждении. На взгляд авторов, аналогия следует из сравнения установленных
закономерностей, а не наоборот.
Например, в классической
электростатике под напряжённостью электрического поля подразумевают векторную
величину, определяемую отношением силы, действующей со стороны поля на
электрический заряд, к величине этого заряда. В системе СИ напряжённость
электрического поля измеряется в В/м [1]. “Магнитная индукция – основная
характеристика магнитного поля, представляющая
собой среднее значение суммарной напряжённости микроскопических магнитных полей,
созданных электронами и другими
элементарными частицами.” [1]. Напряжённость
магнитного поля – векторная величина 
, являющаяся
количественной характеристикой магнитного поля. В вакууме напряжённость
магнитного поля в системе СИ 
. Единица напряжённости
магнитного поля в СИ – ампер на метр (А/м). Напряжённость магнитного поля
прямолинейного проводника с током I
(в СИ) 
(a
– расстояние от проводника); в центре кругового тока 
(R
– радиус
витка с током I) [1].
Изложим авторский анализ
этих классических определений и покажем, что в таких определениях физика
реальных тел вовсе и не нуждается.
Действительно, если в
классике для двух точечных зарядов 
и 
в вакууме
то
где 
– электрическая
постоянная, – расстояние между зарядами в определении (33),
а в (34) – расстояние от точечного заряда до произвольной точки в одномерном, двухмерном
или трёхмерном пространстве, в которой
заряда нет.
Следовательно, это
звучит так: под напряжённостью электрического поля в классике подразумевают
некоторую абстрактную величину, в которой не отражено самого факта
взаимодействия зарядов. Вряд ли сформированная таким образом эта производная
“физическая” величина может быть использована даже в абстрактной классической
электростатике.
Определение (34) в
классике может сохранять некоторый смысл только в том случае, если под
отношением 
подразумевается единичный заряд, но в этом
случае классическое понятие напряжённости электрического поля совпадает с
понятием абстрактной кулоновской силы взаимодействия между точечными зарядами,
величина одного из которых принимается за единицу. Этим и подчёркивается
бессмысленность введения и использования в классической электростатике понятия
напряжённости электрического поля.
Несостоятельность
понятия вектора напряжённости электростатического поля автоматически относит к
таковым и вектор магнитной индукции, так как вектор магнитной индукции
определяется по аналогии с (34). О несостоятельности этих производных
“физических” величин гласит и тождество 
[1], где 
– скорость распространения света в вакууме (у
Эйнштейна даже в пустоте). Аналогия с ошибки – как минимум удвоенная ошибка.
(Здесь напомним, что физика реальных тел в ньютоновской
производной “физической” величине,
называемой силой, и в понятии силового поля вообще не нуждается.)
Итак, принимая во
внимание существование всего лишь двух видов первичных природных
взаимодействий, принципиально изменяя перечень базисных понятий и формируя
новый набор производных физических величин теоретического естествознания, а
также руководствуясь экспериментально подтвержденными фактами возникновения
вторичных эффектов при определённых видах движения частиц (электронов),
проиллюстрируем возможность
теоретического обоснования устойчивости авторских статико-динамических атомных
структур.
Действительно, поскольку
авторская модель атома любого стабильного химического элемента является
статико-динамической трёхмерной структурой материи, а её динамическая часть (двухконтурная электронная конфигурация)
– два симметрично расположенных витка электрического тока, то это значит, что
обоснование устойчивости такой модели может базироваться только на авторских
теориях гравитации, электростатики и
иных решениях проблем электромагнетизма. При обосновании устойчивости авторской
модели атома необходимо учитывать ещё и “пондеромоторное взаимодействие токов” [1] (два параллельных между собой контура
вращающейся электронной конфигурации, между которыми размещено ядро атома).
(Пондеромоторное взаимодействие токов в классике
сводится к механическому взаимодействию проводников с током и характеризуется
величиной абстрактной ньютоновской силы.)
Подчеркнём,
электромагнетизм в классике неразрывно связывают с понятием электрического
тока, а под током подразумевают “упорядоченное
(направленное) движение электрически заряженных частиц или заряженных макроскопических
тел. …
Для возникновения и существования электрического тока
необходимо наличие свободных заряженных частиц (то есть положительно или отрицательно заряженных частиц, не связанных в единую электрически
нейтральную систему) и силы, создающей и поддерживающей их упорядоченное
движение. Обычно такой силой является
сила со стороны электрического поля внутри проводника, которое определяется электрическим напряжением на концах проводника.” [1].
Не будет излишним
напомнить, что, пожалуй, только по недоразумению участники 11-й Генеральной
конференции по мерам и весам (
Например, если электрон
и протон являются носителями массы и элементарного электрического заряда в
теориях первичных природных взаимодействиях между ними (гравитация и
электростатика), то лишено здравого смысла кулон – количество элементарных
зарядов – определять в виде произведения силы тока на абстрактное
(классическое) время.
Несомненно, первой
наиглавнейшей задачей естествознания после обнаружения первичных
фундаментальных природных видов взаимодействий является формирование физически
обоснованного и достаточного перечня базисных понятий, с использованием которых
и записывают законы взаимодействия элементарных частиц и тел между собой.
Каждый теоретик естествознания обязан знать, что сам перечень базисных понятий,
используемых в разработке теории, заведомо определяет её достоверность.
Абстрактный базис – источник всех спекуляций в ТЕ. Во всей классике, включающей
и “революционные” разработки двадцатого столетия (теорию относительности и
квантовую механику), ВРЕМЯ (!) является
самым туманным базисным понятием всей ньютоновской
эпохи (от Галилея и до наших дней). Кроме того, единство материального мира не
означает единства записи законов фундаментальных первичных природных
взаимодействий двух элементарных частиц между собой и тех же характеристик
взаимодействия, например, выделенного электрона с остальной частью в устойчивой
трёхмерной атомной структуре. Под единством законов физики нельзя подразумевать
и игры с системами отсчёта, как, например, предложил Эйнштейн. Если кратко, то
это сформулируем так: Там, где начинается структурированность материального
микромира из элементарных частиц, там и заканчивается единство записи законов
взаимодействия, а поэтому использование понятия материальной точки и точечного
заряда в физике любых структурированных материальных объектов должно быть
разумно ограничено.
Вторую задачу для
исследователей необходимо обозначить следующим вопросом: Что именно
противопоставляется взаимодействию разделённой в трёхмерном пространстве
материи, существующей в виде структурированных систем из элементарных частиц и
тел? Вопрос этот не является малозначимым в теоретическом обосновании
структурной организации материи на всех уровнях и должен иметь вполне
определённый (физически обоснованный) ответ.
На взгляд авторов, ответ
на этот вопрос частично содержится даже в спекулятивном классическом решении
так называемой задачи двух тел, в котором каждая из точек, обладающая только
массой (понятие массы неразрывно связано с гравитационным взаимодействием),
образуют устойчивую динамическую систему тогда, когда находятся в состоянии
определённого вида движения относительно их центра тяготения. С определённым
видом движения тел в такой гравитационной системе и связано возникновение антигравитационного (центробежного) эффекта,
характеристикой которого в авторском решении этой задачи является величина
центробежного ускорения каждого из тел. Такая динамическая система является
двухмерной устойчивой лишь тогда, когда тела движутся по концентрическим
окружностям в противофазе.
В этом сообщении не
будет подробного изложения авторского теоретического обоснования общей
динамической устойчивости трёхмерных авторских моделей атомных структур,
изолированных от каких-либо внешних воздействий, которое не только объёмно, но
и не использует классических перечня базисных понятий и производных
“физических” величин (имеется в виду не терминология, а их физический смысл).
Здесь лишь отметим, что устойчивость
такой первичной статико-динамической структуры материи базируется на равенстве нулю суммы векторных
характеристик центральных гравитационного и электростатического воздействий на
электрон в структуре и вторичных динамических эффектов, одним из которых и
является “пондеромоторное взаимодействие токов” [1] на каждый
выделенный электрон в пространственной конфигурации.
Несомненно, обоснование
устойчивости статико-динамических авторских атомных структур – это не только
иллюстратор классических спекулятивных решений проблем атомистики, но и
очищение многих разделов ТЕ от ошибочных умозаключений, выдаваемых за законы
природы в предыдущих столетиях. Более того, это обоснование явно указывает на
возможности решений даже тех проблем, многие из которых давно обозначены
экспериментаторами, а теоретики до сих пор так и не смогли найти физически
обоснованного их решения. Да, сегодня с измерениями, пожалуй, нет проблем, но
классический перечень базисных понятий не позволяет их физически истолковать.
Это трагедия для всех естествоиспытателей, а значит и для всего естествознания.
Литература
1.
Физический энциклопедический словарь. М., “Советская энциклопедия”, 1983.
2. И. И. Ольховский Курс теоретической механики для
физиков. М., Изд-во Моск. ун-та, 1978.
3. Г. М. Фихтенгольц Курс дифференциального
и интегрального исчисления, том
4. А. Ф. Бермант, И. Г. Араманович Краткий
курс математического анализа для втузов. М., “Наука”, 1971.
5. Л. Д. Ландау, Е. М.
Лифшиц Теоретическая физика в десяти томах, т. 1, Механика. М., “Наука”, 1988.
6.
Б. М. Яворский, А. А.Детлаф, Л. Б. Милковская Курс физики, т.
С уважением, авторы.
PS
С реакцией на данное сообщение можно познакомиться на следующих
научных форумах:
«Наука,
техника, технология» на Большом форуме
«Физика» на
Научных дискуссиях
«Физика
альтернативная» на SciTecLibrary
«Дискуссионные темы (Ф)» на
dxdy.ru
(Часть 1, Часть 2, Часть 3)
На последнем
форуме, руководствуясь псевдонаучным
опусом одного из “заслуженных участников” о том, что результат непосредственного
дифференцирования радиус-вектора (12) согласуется с общеизвестным (10), для
чего достаточно декартов орт правой тройки ортонормированного базиса выразить через орты левой тройки сферической
системы отсчета и “аккуратно произвести
выкладки”, подставив 
в (12), модератор Pphantom вынес следующий вердикт: “D.Ponomarev забанен за агрессивное
невежество в особо крупных размерах” (sic!). Впоследствии, после
голословных обвинений в наличии математической ошибки в сообщении Часть 1, и блокировки участия
авторов в “дискуссии”, администрация “Научного”
форума dxdy
вообще удалила Часть 1, Часть 2, Часть 3 и предыдущие публикации с
сервера форумов.
вернуть к: Основы
физики
Свои
комментарии Вы можете отправить: