Сказали мне, что эта дорога
Меня приведет к океану смерти,
И я с полпути повернула вспять.
С тех пор все тянутся предо мною
Кривые, глухие окольные тропы...
Есано Акико (танка "Трусость")
Существующие методики обучения преподносят законы физики не как математические модели, применимые в определенных условиях и эффективные в конкретном утилитарном смысле, а как собственно реальность. Стоит ли после этого удивляться "...парадоксальной эффективности математики". Такой подход порождает иллюзии излишнего универсализма по отношению к существующим моделям физических процессов. Он основан не на доказательствах, а на внушении. Успех которого обеспечивается превентивной деформацией сознания изучением и абсолютизацией математики (установка по Кашпировскому) и аргументацией в форме заклинания "...всесильно, потому, что верно - верно, потому, что всесильно". Таким путем легко внедрить, например, мысль о всесилии генетики. Дескать, умным людям понятно, все культурные растения и домашние животные были выведены не благодаря работе интуиции древних лысенок и мичуриных, а являются результатом последовательного применения научных трудов современных генетиков.
Сделаем попытку посредством непредвзятого анализа обосновать неголословность приведенных выше утверждений. Непредвзятость исходит из того, что автор, не являясь физиком, рассматривает ее просто как объект системного анализа.
Небесная механика.
В "Альмагесте" Птоломея движение небесных тел представлено моделью эпициклов, которая, не объясняя причин (необходимости) такого движения, дает только метод (рецепт) расчета их местоположения на небосводе с течением времени. Целостный взгляд древних мыслителей на мироздание отфильтровывал (как неуместные) идеи наделения универсальными (едиными) свойствами природных отдельных предметов восприятия (т.е, исключал их автономию). "Закон всемирного тяготения" Ньютона, по сути, тоже лишь средство выполнения аналогичных расчетов, но, отличается претензией на возможность пересчета траекторий небесных тел при введении в их состав новых. Правда этого сделать никто не смог. Задача "трех тел" не решается, что давно доказано Пуанкаре. В определенных условиях правило Тицинуса-Боде элегантнее, а в конкретном смысле модель Птоломея значительно точнее. Но Ньютон указал "причину" видимого движения небесных тел - тяготение. Чем вызвано (основание) тяготение - измышлять не стал. Важнее было продемонстрировать мощь созданного им математического аппарата исчисления бесконечно малых. Необходимость такого движения, в общем то, понятна - сохранить неизменным положение центра масс, что следует из его же второго закона (закон сохранения количества движения), и никак не выводится из закона тяготения. А вот наоборот, вывод формулы "всемирного тяготения", с учетом знания траекторий движения тел, из второго закона можно легко вывести. Но это не позволит дать ответ на вопрос - "если тела притягиваются, то почему не притянулись (не сколлапсировались)"? Ведь утверждают, что большие тела это результат притяжения пылинок. Пылинки, значит, притянуться могли, а планеты и звезды не могут.
Из формулы "всемирного закона" кроме излагаемого в учебниках следует:
- независимость взаимодействия от относительной скорости взаимодействующих тел (в том числе от вращательного движения однородных сферических тел вокруг своих геометрических центров),
- прозрачность по взаимодействию (вневременность). То есть взаимодействие двух тел друг с другом не зависит от того, взаимодействуют они или нет с третьим телом. Указанное свойство "гравитационного" взаимодействия, как недостижимый идеал, могут оценить создатели информационных систем. На бытовом уровне это выглядит как способность не терять интенсивности ведения осмысленного разговора с собеседником от открытия параллельного диалога с множеством других лиц. Бесконечная производительность по обработке бесконечно интенсивного трафика!
- неэкранируемость взаимодействия. Так при полном лунном затмении, когда Земля оптически экранирует Солнце от Луны, изменений в лунной орбите не отмечается. Хотя легко подсчитать по формуле m1 m2/R2 ,
что к Солнцу Луна "притягивается" в несколько раз сильнее чем к Земле. "Гравитация" не отражается и не поглощается, но действует!
- в гравитационном взаимодействии нет кванта минимального действия и нет минимального дискрета массы (типа заряда электрона), а действие есть. Что же (или кто же) действует?
- взаимодействие определяется величиной инерционных масс, и его характер не зависит от расстояния. Это при том, что "строго доказана" невозможность взаимодействия со скоростью более скорости света
-либо после Кавендиша никто ни пытался, либо не получается, но факт - в самых современных справочниках "гравитационная постоянная" дается с точностью до трех знаков. Кстати, интересно было бы повторить этот опыт, когда тяжелый шар вращается.
На интегральном уровне (Ньютон основатель интегрального исчисления) из второго закона "поднебесной" (классической) механики следует, что системным инвариантом (неизменяемое внутренними взаимодействиями) является количество движения (импульс). Откуда следует неизменность положения центра инерционных масс всех небесных тел в любой системе отсчета. Что фактически и наблюдается. Так Луна не вращается вокруг Земли, а Земля и Луна движутся вокруг общего центра масс, который находится ближе к поверхности, чем к центру Земли. Точнее , все тела солнечной системы движутся таким образом, чтобы сохранялось положение их общего центра масс и так далее in infinutum, по всей Вселенной. Правда для этого понадобиться бесконечно быстрое (мгновенное) взаимодействие или рассуждение о "естественных движениях", что эквивалентно их присутствию только в нашем воображении.
В средневековом споре, какое движение для тел является "естественным" - по окружности (Галилей) или по прямой (Декарт), победила вторая точка зрения. Странно, но никого не удивляет, что двигаться равномерно и прямолинейно можно без усилий. Вот он "срединный путь" Дао. Хотя и первая (менее примитивная) представляется продуктом линейного (несистемного) мышления, так как наделяет свойствами отдельные тела. Кстати "тела" движущиеся в "свободном пространстве" находятся во взаимной невесомости, которую классическая механика трактует как состояние тела на которое не действуют никакие силы. Где же тогда место "силе тяготения"?
Поскольку никто из древних мыслителей не высказал идеи тяготения
(по всем остальным вопросам строения мироздания у них безусловный приоритет), то дальнейшему анализу уместно предшествование психоанализа, который должен дать ответ, что привело Ньютона к идее всемирного тяготения, столь негармонизированной с остальным его творчеством?
Для плавности перехода, уместно показать применение психоанализа к появлению гипотезы о возникновении жизни на земле. Ясно, что мысль о возникновении жизни на Земле в "густом, теплом, соленом бульоне" могла (неизбежно) родиться только в голове вечно голодного приват-доцента.
Вначале подумаем - зачем этот закон сопровождает легенда о яблоке?. Да потому, что перенацеливанием внимания на яблоко, традиционно отводится внимание от истинных причин, приведших к пагубным результатам. Это "яблоко" гипнотизирует людей как линия проведенная мелом перед клювом курицы. И курица и человек уже сами не поднимают голову. В самом деле:
Райский сад
Ева
Искуситель
Яблоко
Знание,
Изгнание
Троя
Парис
Елена
Яблоко
Раздор
Поражение
Родители
Дети
Яблоня
Яблоко
Подражание
Наследование дурных качеств
Сад без возбудителей холеры
Ньютон и его голова
Роберт Гук
Яблоко
Контакт яблока с головой Ньютона
Великий закон Мироздания
Хорошо известно, что идею данного "закона" Ньютону "подбросил" Р. Гук, который, по "производственной необходимости", испекал целые кодексы "законов природы". Закон Кулона, кстати, был уже обнародован.
Тем, кому трудно понять невыводимость из падения яблока на голову -взаимопритяжения голов, яблок и других небесных тел, предлагается провести соответствующий "мысленный эксперимент".
Великий Ньютон, в отличие от Гука понимал, что "сплавить" (выдать) королевскому научному обществу этот закон, без серьезного математического приданого, не удастся. Через двадцать лет он собрал такое приданое и решился на злую шутку, над доставшими его своим "цеховым" чванством, амбициозного и алчностью (Ньютон заведовал монетным двором) королевскими мыслителями.
Эйнштейн в своей "общей теории относительности" попытался избавиться от гравитационной силы притяжения, заменив ее искривленным пространством - временем. У него тела свободно (естественно) следуют по линиям наименьшей кривизны (геодезическим), предписанным кривизной пространством времени, что дает иллюзию работы сил притяжения. Причем, кривизну пространства сами же тела и порождают. Но для Энштейна было понятно, что исключительно притягивающая природа гравитации (интерпретируемая и классически и как проистекающая из геометрических свойств искривленного пространства времени) не может не породить коллапс Вселенной. Действительно, в отличии от электрического взаимодействия, которое существует и как притяжение и как отталкивание, ни что не ускользает от "универсального" притяжения. Причем, чем плотнее среда, тем интенсивнее становится гравитация и искривленность, которая ее определяет. Эйнштейн решил, что только антигравитационная отталкивающая сила космологического уровня станет противовесом притяжению. То есть гравитационные свойства притяжения проявляются лишь в локальном масштабе, тогда как глобальное "искривление Вселенной" создает эффект отталкивания в большом масштабе. Он ввел в уравнения ОТО "член космологический кривизны", но это породило модель нестационарной Вселенной и бредовую идею о "Большом взрыве" (ничего не было и это ничего взорвалось.)
Вышеизложенное порождает (во всяком случае у автора этих строк) мысль, что движение "небесных" тел (а точнее любых тел в свободном пространстве) никак не связано с мифическим "тяготением" (гравитацией) или "искривлением", а является проявлением более реальных природных свойств.
Во времена Ньютона еще не было достоверно известно, что "тела" - это ассоциации элементарных частиц, наиболее проявляемое взаимодействие (не внутриядерное) между которыми - электрическое, которое на десятки порядков сильнее "гравитационного" В неквантовом случае (большие расстояния) взаимодействие электронов Земли с электронами Луны не зависит от того, что они еще взаимодействуют, например, с электронами Марса. В телах достаточно много "свободных" электронов (проводник), легкое смещение которых приведет к проявлению электрического притяжения (или отталкивания) превосходящее мифическое гравитационное.
Масса тела здесь представляется некой интегральной характеристикой, связанной с электрическим взаимодействием. В общем случае говорит о ее постоянстве, в связи с принципиальной неэталонируемостью, невозможно. В данном месте, у данного тела она просто пропорциональна количеству элементарных частиц, что и наблюдается. Ясно, что при таком подходе делить массу на гравитационную и инерционную бессмысленно.
У читателей, внимательно "следящих за руками автора", могут возникнуть сомнения по поводу соотношения масс собственно электрона и протона. Заряд то у них одинаков! Сомнения развеются как только вы ответите на вопросы - откуда в ядре атома берутся электроны ((-лучи) и что такое элементарные частицы вообще? Почему ни один электрон не притянулся (до конца) ни к одному протону?
Характерно, что все элементарные частицы одного типа (например электроны), абсолютно идентичны. Р.Фейдман даже предположил - во Вселенной вообще (буквально) один электрон, челноком снующий через ось времени. Одинаковость присуща информационным, а не материальным объектам. В эссе "Компьютеры, системы, фракталы - базис мироздания" автор пытался высказаться на тему, что элементарные частицы являются природными компьютерами, состоящими из эфира (предположим, что эфир имеет фазовые состояния) и в эфире пребывающими.
В контексте вышесказанного, существующие методы изучения строения атома и элементарных частиц, эквивалентны методу изучения компьютеров путем их разбивания соударением и фотографированием разлетающихся частей. Что то узнать можно. Но нельзя понять принцип работы, так как ни на одной из фотографий не будет следов функционирующей в компьютере программы.
Из того что эфир теоретически бесконечно плотен не следует что он однороден. В принципе в этой идее ничего оригинального нет, так как с древности существует по крайней мере две парадигмы:
Первая парадигма стала основой науки. Тому способствовал поступок Евклида. Он принес царю свои математические труды и сказал -" Вот царский путь в науке. Думать не нужно, только считай!" Правитель был умнее, чем казалось Евклиду. Он понимал, что его дело думать, а считать должны рабы. Поэтому это учение ушло к ним, а Евклид оказался без ожидаемого вознаграждения.
Первая парадигма тактически выигрышна, стратегически порочна, что видно из безуспешных попыток Эйнштейна "овременить" пространство и попыток Пригожина "опространствить" время. Но, как учил К.Маркс, прибыль в 200% заставит пойти капиталиста на любое преступление. А почему только капиталиста (предпринимателя)? Он такой же человек как все. Разве человек зарабатывающий на жизнь "научным трудом" более морален априори? Следует только "Этике Бенедикта де Спинозы, доказанной в геометрическом порядке"? Ведь заполняют же учебники сведениями, недостойными их получения. Поневоле вспоминается анекдот советских времен о "колбасе для населения".
Вторая парадигма, не получив просперети, почти забыта. Но изобретение компьютера и развитие информационных технологий ее актуализирует, так как только она способна обеспечить дальнейшую их жизнеспособность. Кстати, математические объекты сами по себе не имеют пространственно-временного определения. То есть, математическая парадигма является парадигмой двухединства - информация (определение объектов), мера (их отношения) и, поэтому, родственна не первой, а второй парадигме. Есть над чем подумать.
Достаточно передать информацию, а "энергию" (что ей эквивалентно в информационном восприятии) получатель информации возьмет где нужно. Конечно пониманию сказанного мешает висящее замком на сознании определение количества информации принятое в интересах провайдерев услуг связи - по количеству бит. Но, понятно, что количество информации может быть оценено только размером некоторого необходимого человеку ресурса, к которому открывает доступ (ключ) истинная информация. Иначе для информации не существовало бы законов типа сохранения. Ее как бы можно было бы транспортировать (репродуцировать) бесконечно. Но если истинной информацией завладеют двое, то один ресурс они поделят в лучшем случае пополам. Истинная информация сохраняется. Глядя в телевизор, пропуская рекламу, вы не получаете никакой информации. Это отступление понадобилось для обеспечения понимания не материальности, а информационности массы тел.
Может сложиться впечатление, что пример закона всемирного тяготения, это лишь тенденциозный подбор сомнительных фактов. Поэтому перейдем к термодинамике и электромагнетизму.
Второе начало
Это начало многоначальной термодинамики дается в форме абсолютного запрета на получение энергии (в классическом понимании) от более холодного тела (опять тело). Но ведь и "более холодное тело" дает излучение, и это излучение поглощается более нагретым (не исчезает же оно бесследно, достигнув более нагретого). Просто более нагретое больше отдает и меньше получает. Электромагнитные волны, как утверждается, взаимно прозрачны. В конце концов достигается состояние, когда каждое из двух тел будет получать столько же энергии, сколько отдает. Но процесс обмена будет продолжаться. Его ничто не останавливает. Ситуация с двумя неподвижными телами более чем абстрактна. В системе бесконечного количества движущихся тел никакого равновесия не будет в принципе. Здесь не нужно уходить на уровень элементарных частиц. С точки зрения современной физики Солнце является "абсолютно черным телом", так как не пропускает и не отражает света. Смотреть с этой точки зрения на элементарные частицы невозможно, но, в тоже время, следует понимать, что тела являются лишь одним из проявлений элементарных частиц и, потому, более примитивны чем сами элементарные частицы.
Электродинамика.
Все достижения в электромагнетизме связаны с работами Гальвани и Фарадея, которые не знали дифференциальных уравнений и поэтому ничего не сказали об электромагнитном поле. Интересно, что скажем для звуковых волн и волн на поверхности воды не понадобилась абстракция "акустического" и "водяного" полей. А в электромагнетизме появилось поле, которое изгнало эфир. Кому же или чему он мешал? Даже не глядя на волновое уравнение - вспомним, что волновые процессы в среде связаны не с потоком перемещающим вещество, а с передачей импульса от одних частиц, совершающих короткие регулярные движения, к другим. ( Не думаете же вы, что воздух исходящий из свистка пролетает тысячи метров). Наблюдая волны на поверхности воды мы впадаем в иллюзию, что вода непрерывно движется в направлении от источника. На самом деле частицы воды совершают движения по эллиптическим траекториям. Если бы был поток (ламинарный или турбулентный), то не было бы волн. Не было бы волн и в случае передачи импульса с бесконечно большой скоростью.
В принятой теории электромагнетизма движение волны (связанное с движением поля) не является иллюзией. Фотоны (кванты) как частицы среды (поля) движутся и всегда с одинаковой (в вакууме) скоростью. Совершенно не понятен механизм их существования при гипотезе об отсутствии эфира. Получается, что электрон содержит в себе бесконечное количество фотонов.
Во времена Максвелла не было известно о существовании электронов, как о вибраторах создающих волны в эфире. Поэтому он пришел к созданию чисто феноменологической ( по типу термодинамики) теории, построив ее на системе четырех уравнений с семью неизвестными. Универсализм беспределен, практическое значение - нулевое. Более чем сомнительный опыт Майкельсона-Морли должен был окончательно похоронить идею эфира и оправдать СТО. Но вспомним - скорость звука также не зависит от того движется или нет источник. Она так и останется 330 м/сек. Если мы закроем глаза и будем пользоваться только слухом то разве воздух перестанет существовать? Начнут проявляться парадоксы СТО Эйнштейна?