Физика движения. Альтернативная теоретическая механика, или Осознание знания. Книга в двух томах. Том I - Александр Астахов

При этом материя это и есть самое исходное элементарное философское понятие, которое не имеет объяснений именно потому, что в философии науки отсутствуют более простые элементарные понятия, на основе которых оно может быть объяснено в свою очередь. Врождённое свойство материи – взаимопревращение тесноты (напряжения) и движения (импульса) это для нас такое же исходное элементарное философское понятие природы, как и сама материя.

Элементарные понятия вообще не имеют объяснений в принципе, т.к. для их объяснения требуются ещё более элементарные понятия, чем они сами, которых у нас пока нет. Но тогда мы должны принять как объективную реальность, что наряду с бесспорным для нас сегодня свойством материи – движением с мерой движения – импульсом существует ещё и другие свойства материи: локализация материи в пространстве с мерой тесноты – силой и взаимопревращение свойств материи напряжение-движение (сила-импульс).

Совершенно очевидно, что именно эти три свойства материи и определяют меру её взаимодействия. Математически объединить меру напряжения взаимодействия – силу с другой мерой процесса преобразования напряжение-движение скоростью можно следующим образом. Очевидно, что искомая нами мера текущего взаимодействия, назовём её движущей силой (Fд), пропорциональна массе и ускорению.

Как мы только что выяснили в движение, превращается статическая сила напряжения, равная (Fн = m * а). Кроме того, мгновенная текущая мера взаимодействия – движущая сила (Fд) должна быть прямо пропорциональна скорости той же самой массы, т.к. это второй фигурант взаимодействия. Но поскольку масса и для статической силы, и для импульса общая, то в математическом выражении для текущей мгновенной меры взаимодействия движущей силы она является общим множителем. Тогда движущая сила равна мощности взаимодействия:

Fд = m * a * V = Fн * V = Р * a = N [Вт] (1.2.0)

При этом энергия соответственно равна:

Е = Fд * t

Таким образом, мерой интенсивности взаимодействия является не что иное, как мощность, а энергия – это мера достигнутого на текущий момент количества взаимодействия.

Мощность – величина давно известная в классической физике, только никто и никогда не связывал это понятие с мгновенной текущей мерой взаимодействия, т.е. с движущей силой взаимодействия, хотя в этом вопросе мы вовсе не оригинальны. В электродинамике, например, фактически давно используется понятие движущей силы. Это не что иное, как сила тока, т.е. количество носителей заряда, проходящих через сечение проводника в единицу времени. Есть в составе движущей силы тока и аналог силы статического напряжения. Это и есть электрическое напряжение, которое образуется на сопротивлении электрической цепи.

На большом сопротивлении создаётся большое напряжение, а движущая сила, т.е. мгновенный поток носителей заряда при этом наоборот мал, т.к. носители заряда рассеиваются на сопротивлении. Но это и есть взаимопревращение скорости и напряжения! И хотя в электродинамике под силой тока однозначно понимается количество элементарных движущихся зарядов в единицу времени, на практике её измеряют той же самой механической силой статического напряжения между двумя параллельными проводниками. С таким же успехом силу тока можно измерять и как напряжение на сопротивлении. Однако это точно такая же ошибка современной физики, как и мера интенсивности взаимодействия в виде статической силы в механике. Это явное недоразумение классической физики, которое мы и пытаемся исправить на примере механических взаимодействий.

Материя является основным объективным инвариантом природы. При этом все многочисленные явления природы связаны с многообразием проявления свойств материи. Однако сама материя, как единственная вещественная сущность природы при этом никуда не исчезает, не возникает ниоткуда и не изменяется количественно, как материальная сущность в штуках самой материи. Изменяются только её свойства, что и обеспечивает всё многообразие состояния материи и многообразие явлений природы.

Это означает, что количество материи в штуках (килограммах) есть самая основная, самая стабильная и самая неизменяемая субстанция и инварианта природы. Поэтому во всех уравнениях связанных с количеством материи – массой, она, как мера материи не может быть коэффициентом пропорциональности своих свойств. Масса это скорее фундаментальная константа для каждого конкретного замкнутого взаимодействия. Это единственный и самый значимый аргумент всех функций, описывающих явления природы, связанных с изменением её свойств, т.к. именно масса является носителем этих свойств.

Поэтому в уравнении силы (F = m * a) коэффициентом пропорциональности является не масса, как принято считать в современной физике, а ускорение, которое является коэффициентом изменения свойств материи силы и движения. Соответственно коэффициентом самого движения материи в уравнении импульса (P = m * V) является скорость (V = a * t)). Ведь сущность коэффициента вовсе не в его постоянстве, как считают некоторые современные авторы. Коэффициент это, прежде всего мера (степень) интенсивности преобразования того, что может изменяться, как, например, переменные свойства неизменной материи.

Движущая сила (мощность) в ускоренном движении одновременно состоит из импульса, т.е. из движения материи и из напряжения материи, которое появляется только в результате ликвидации движения материи. Однако такое совместное существование силы и движения не противоречит взаимоисключающему принципу их существования. Физически это означает, что импульс в составе движущей силы это уже преобразованная в движение сила предыдущего точечного взаимодействия, а сила – это начальное условие для изменения движения в следующем или в текущем точечном взаимодействии.

Мы не первые, кто задумался о физическом смысле силы действия в механике. Например, Смирнов А. П. в статье «Осознание знания – откровение XXI века» задолго до нас так же пришёл к выводу, что сила не является мерой взаимодействия:

«В динамике И. Ньютона причиной изменения состояния является не сила, а действие, необходимое для свершения элементарного акта изменения состояния, которое оценивается произведением действующей силы F на скорость ее действия V, то есть мгновенной мощностью F*V. Ибо сила сама по себе ничего не может совершить, не будучи приложенной с определенной скоростью» (выделение наше – авт).

Но по нашему мнению Смирнов всё-таки не совсем прав.

Как показано выше, сила, безусловно, является не только одной из причин изменения состояния движения, но и сама является следствием этого изменения. Именно сила и порождает движение масс, как собственно и сама она порождается их движением. В переводе с древнегреческого языка сила это и есть действие. Однако действие действию – рознь.

Сила это статическое действие и одновременно результат остановленного движения. Следовательно, сила не прикладывается с определенной скоростью, как предлагает считать А. П. Смирнов. Прикладываются друг к другу движущиеся физические тела, которые до наступления взаимодействия не несут в себе никакой силы (и никакой энергии). А сила появляется только при исчезновении скорости, т.е. сила не может двигаться. Поэтому скорость в произведении (Fд = F * V) принадлежит не силе, т.к. она всегда статическая, а движущейся массе.

Сила это наша субъективная (академическая) оценка степени (интенсивности) приложения масс. Но и импульс это так же только наша субъективная оценка количества движения. Энергия это наша субъективная оценка процесса производства или ликвидации количества движения. Но тогда скорость изменения силы (F * V) или ускорение импульса (P * a), т.е. движущая сила или мощность это наша субъективная оценка преобразования напряжение-движение.

Вообще говоря, оценка движения материи – скорость присутствует не только в выражении для движущей силы (FД), но и в самом выражении для статической силы. Например, силу можно представить в следующем виде:

F = m * a = m * V / t = V * (m / t)

Но и здесь пространственная скорость массы (V) определяет не движение силы, а скорость ещё не преобразованного движения массы, что и образует тесноту (m / t), изменяющуюся во времени по мере изменения скорости массы.

С учётом такой интерпретации второго закона Ньютона движущая сила равна:

Fд = (m / t) * V * V = (m / t) * V2

Тогда энергия равна:

Е = Fд * t = ((m / t) * V2) * t = m * V2

Понятно, что при непрерывном изменении движения в процессе преобразования напряжение-движение общее перемещение массы определяется средней скоростью массы. Следовательно, энергия равна: