. Русская механика (стр. 1 )

А. Ф. ЧЕРНЯЕВ

РУССКАЯ МЕХАНИКА

СИСТЕМА ВЗАИМОСВЯЗИ ПРИРОДНЫХ ПРОЦЕССОВ,

ОПИСЫВАЕМАЯ РУССКОЙ МЕХАНИКОЙ, ПОЗВОЛЯЕТ

ПРЕДСКАЗАТЬ ВОЗМОЖНОСТЬ СОЗДАНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ,

ПРИНЦИПИАЛЬНО ОТЛИЧАЮЩИХСЯ

ОТ СУЩЕСТВУЮЩИХ И ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОТРЕБНОСТИ ЧЕЛОВЕКА,

НЕ НАРУШАЯ ГАРМОНИИ ПРИРОДЫ

ББК 530.1 Ч49

Ч49 Русская механика. — М.: 2001. — 592 с, ил.

В книге излагаются основы еще неизвестной меха­ники и проводится ее сопоставление с механикой Ньютона. Описывается система качественной взаимо­связи свойств тел. Вводится понятие самодвижения («нулевое колебание») тела. Показано, что перемеще­ние тела в гравитационном поле сопровождается де­формацией, обусловливающей появление инерции и различия в ускорении тел в падении. Предложено иное понимание эфира, времени и механизма вращательно­го движения. Рассмотрено построение механики, элек­тродинамики и квантовой механики на одних и тех же законах природы и доказано, что никакой разницы в формализации этих законов нет. В точном соответст­вии с квантовыми законами проведено квантование Солнечной системы и спутниковых систем Юпитера и Сатурна. На основе закона притяжения Кулона по­строены модели этих же систем в терминах электро­динамики. Анализируется движение тел в эфире и за­висимость структуры и параметров тел от тех скоростей, с которыми они движутся. Принципиальное изменение представления о законах природы обуслов­ливает возможность построения двигателей, базирующихся на преобразованиях одного вида энер­гии в другой.

Для ученых, студентов вузов, исследователей, смело идущих в будущее.

ББК 530.1

ISBN -3 © , 2001.

© «Белые альвы», 2001.

Моему отцу

Черняеву Федору Евдокимовичу

и

матери

Раевской Ксении Семеновне

посвящается

«У них великий аргумент, что наука

общечеловечна, а не национальна. Вздор,

наука везде и всегда была в высшей степени

национальна ¾ можно сказать, науки

есть в высочайшей степени национальны».

(т. 20, с. 177)

Преамбула

Автор разделяет мнение Ф. Достоевского и полагает, что причины, по которым данная работа была названа "Русская механика", выяснятся в процессе ее познава­ния. Каждый волен, прочитав книгу, получить собст­венное понимание авторских идей и, следовательно, его терминологии и названия, учитывая, что:

механика — строгое, постоянное, жесткое, однона­правленное (швейцарские часы);

русское — собранное из разнородных материалов, расположенных неожиданным образом, скрепленных на живую нитку, но живучее и подвижное (русская трой­ка).

Для пытливых читателей достаточно ссылки на ис­торию России с ее тенденциями разбивать вдребезги установившиеся каноны и возводить новое здание на новом месте и новым (иным) способом.

Однако, однако, однако...

Физика, базирующаяся на классической механике, — гордость современной науки. Ее достижения велики и многогранны. Она глобальная основа всякого мировоз­зрения и по этой причине стала разновидностью свя­щенного писания, которое усваивается, как непрелож­ная истина, еще на школьной скамье. Поэтому индивидуальное понимание природы человеком даже не возникает. Всех снабжают очками и ставят на ходули для передвижения в этом мире. Как следствие: природа видится сложным механизмом, работающим по прави­лам причинно-следственной логики.

Понимание природы как гигантского механизма встраивается в нас и сопровождает всю жизнь, пресе­кая попытки собственного мышления (какая само­стоятельность может быть у элементов машины?) Результат — кризисное состояние как современной фи­зики, так и всей нашей машинной цивилизации, в кото­рой человек становится излишним элементом.

Русская механика — неизвестная механика. В основе ее лежит личное восприятие окружающего мира, лич­ный опыт познания природы, субъективный взгляд на нее. Субъективизм же в мире природных явлений обу­словлен тем, что здесь каждый и ученик, и участник, и наблюдатель, и все остальное. Только в этом случае нет механических посредников (очков, костылей, хо­дуль, и т. д.), как нет и явных учителей, которые бы, указуя, рекли: "делай, как я".

Так обстояло дело и у автора — последовательно отбрасывались все посредники, авторитеты, учителя — все, что мешало и всегда будет мешать процессу лич­ного познания, постижения природы на собственном опыте. Результатом стало иное восприятие мира, вос­приятие, физическая часть которого излагается в на­стоящей работе с использованием понятийного аппа­рата в рамках привычных для всех представлений о реальном мире как о некоем логическом механизме.

Эта книга не развлекательное чтение, не учебник, не научная работа, не концепция, ... не... не... не....

Это иной взгляд, скорее другие глаза и потому — дру­гой мир.

Это попытка оставить свои глаза тем, кто захо­чет смотреть.

P. S. Настоящая работа, доставляя автору большое удовлетворение, приносила неудобство его семье и род­ным. Я благодарен им, и в первую очередь жене, за ту выдержку и поддержку, которую они мне постоянно оказывали и без которой выполнить эту работу было бы невозможно. Особая благодарность брату и сыну за по­мощь в работе над книгой.

ВВЕДЕНИЕ

В современной теоретической физике сложилась достаточно необычная ситуация. В механике Ньютона рассматривается гравивзаимодействие тел и их мед­ленное движение. Но уже для исследования того же тяготения при движении тел со скоростями, прибли­жающимися к скорости света, предложено где-то око­ло сотни релятивистских теорий (гипотез). Причем эти теории (гипотезы) отличаются в экспериментах настолько незначительно (несмотря на существенные различия в теории), что отличие это не улавливается самыми точными физическими приборами. И что еще более печально, эти теории не добавляют ни одного принципиально нового гравитационного эксперимен­та к тем нескольким, которые предложила общая теория относительности.

Чем же вызван такой теоретический диссонанс в объяснении одних и тех же явлений природы?

Во-первых, тем, что до сих пор не предложена тео­рия, альтернативная механике Ньютона, она оста­ется единственной опорой любой релятивистской тео­рии. Вся эта сотня конкурирующих теорий (гипотез) имеет своим общим основанием постулаты и гипотезы классической механики.

Во-вторых, потому, что не возникает даже малей­ших сомнений в правильности понятийных пред­ставлений классической механики, особенно в отно­шении медленных движений.

В-третьих, присущий механике Ньютона матема­тический аппарат удовлетворяет с достаточной полнотой практически все потребности техники и небесной механики в расчетах.

В-четвертых, основополагающие гипотезы и по­стулаты механики не подвергались системному гносеологическому анализу. Более того, философы увере­ны, что и анализировать их нет необходимости.

В-пятых, частичный анализ механики, встречающий­ся в отдельных работах, ограничивался положениями, связанными, например, с инерцией или относительно­стью движения, но не выходил за рамки механистиче­ской гносеологии. Сами начала не анализировались.

В-шестых, единственная механика, способная кон­курировать с классической, ¾ механика Аристотеля, изложенная в его «Физике» [1], после появления механи­ки Ньютона [2] никем не развивается и, более того, по­стоянно и необоснованно отвергается.

Механика Ньютона базируется на четырех незави­симых основных понятиях: пространство, время, си­ла и масса. Тело как объект исследования этой меха­никой не рассматри-вается. Пространство и время вводятся постулативно и являются внешним фоном всех событий. Масса (как количество вещества) и сила (как причина движения) вполне самостоятельны и не­зависимы. Связь между ними существует только в оп­ределенной последовательности взаимодействий и в основном в аксиоматической форме. Но как отображе­ние взаимозависимости единой системы взаимодейст­вий связь отсутствует. Аксиоматические зависимости в описании физических закономерностей заменяют системное описание связи природных явлений на их ко­личественное отображение, обусловливают неодинако­вый качественный подход к различным физическим яв­лениям и, как следствие, придают локальный характер физическим законам, вычленяют их из системы взаимо­связи свойств, создают условия несовместимости и лишают процесс взаимодействия тел наглядности и понимания. Более того, аксиоматика приводит к разде­лению описания единой природы на ряд отдельных, не связанных между, собой разделов, а вместе с ними вы­зывает появление взаимно противоречивых теорий.

Сложившийся понятийный кризис современной фи­зики является естественным следствием развития классичес-кой механики.

Сама классическая механика, будучи в течение трех веков образцом теоретического мышления, далеко не во всем удовлетворяла многих ученых. С одной стороны, она описывает достаточно узкий круг явлений, огра­ниченный кинематикой точки, с другой ¾ стали об­наруживаться процессы, которые классическая меха­ника объяснить не может (например, прецессия перигелия Меркурия). И, наконец начали проявляться некоторые противоречия и в самих «Началах». Так, Г. Герц приводил следующие аргументы несостоятельно­сти класси-ческой механики (цитируется по [3]):

«... - потому, что невозможно дать хорошее опреде­ление силе;

-  потому, что она неполна;

-  потому, что она вводит паразитические гипотезы, которые часто способны породить трудности совер­шенно искусственные, но тем не менее настолько большие, что они могут остановить даже лучшие умы».

И все же Герц констатирует [4]: «... по мнению мно­гих физиков просто немыслимо, что даже в самых от­даленных данных опыта можно было обнаружить что либо такое, что было бы в состоянии внести изменения в твердо установленные принципы механики».

И хотя это утверждение Герца до сих пор не подвер­гается никакому сомнению, оказалось, что не физиче­ские опыты, а диалектическое мировоззрение приводит к изменению понятийного аппарата классической меха­ники.

В начале 1993 года небольшим тиражом вышла моя книга «Диалектика механики», которая базируется на диалектических началах Аристотеля и предлагает системный аппарат, обеспечивающий построение неньютоновской механики. Работа не имела целью по­следовательное изложение курса механики или гносео­логический анализ ее основ. В ней излагается другая ка­тегория начал, новые понятийные и физические представления о взаимодействиях свойств и тел в рам­ках законов диалектики. Именно начала, обоснованные 2,5 тысячи лет назад и незаслуженно забытые, более того, категорически отрицаемые современной наукой, несут в себе новые для науки представления о законах механики и их физической интерпретации.

Русская механика, как и механика Аристотеля, ба­зируется на категориях диалектики, прямо противо­положных механицизму, исходит из абсолютности реального вещественного пространства, времени и движения тел, качественной взаимозависимости и взаимообусловленности свойств, той самой качест­венной взаимосвязи и взаимообусловленности, кото­рая отсутствует как в классической механике, так и в современной физике. И в этом основная особенность изложенного материала.

Вторая особенность заключается в том, что в ра­боте не применяется используемый в физике матема­тический аппарат и в первую очередь математический анализ, а предлагается логико-диалектический метод описания взаимосвязи свойств, обусловливающий коли­чественную и качественную зависимости их между со­бой. Этот алгебраический аппарат в своей системной взаимосвязи является развитием аппарата Ньютона и подтверждает некоторую тождественность мате­матического подхода к количественному описанию ме­ханических взаимодействий.

Третья особенность заключается в использовании геометрического аппарата базирующегося на золотых пропорциях обусловливающих систему динамических взаимосвязей свойств взаимодействующих тел.

Четвертая особенность состоит в том, что работа из­лагается на основе авторского понимания диалектики Аристотеля.

Новая совокупность понятийных пред­ставлений подкре - пляется предложением экспери­ментов, подтверждающих справедливость предлагаемой системы. Существующая же эмпирическая база получает новое понятийное обоснование. Более того, иная совокупность понятий и методология описания физических явлений значительно расширя­ет рамки механики, распространяя ее на электроди­намику, квантовую физику, и, похоже, на термоди­намику. То есть позволяет интегрировать все разделы физики в единую русскую (неизвестную) ме­ханику.

1. Физика понятий и понятия физики

1.1. Аристотель, Ньютон — две механики

Вклад Аристотеля и Ньютона в развитие механики как основы физики и как науки, охватывающей и объеди­няющей системно «первопричины природы», не может быть переоценен, хотя оба мыслителя и подошли к ее изложению с различных мировоззренческих позиций. Это различие определилось выбором тех гносеологиче­ских и физических принципов, тех начал, которые по­служили постулатами и аксиомами, заложенными в ос­нования механики. И именно они ¾ принципы привели в конечном итоге к несовместимости сосуществования механики Аристотеля и механики Ньютона.

Возникшая в глубокой древности и остававшаяся в те­чение двух тысячелетий практически единственным учением о природе, «Физика» Аристотеля в начале но­вого времени вошла в противоречие с нарождавшимся научным мышлением и по постановке проблем, и по ло­гике умозаключений, и по использованию результатов научных экспериментов, и по применению математиче­ских методов. Но не эти факторы определили снижение влияния ставшего за длительный срок догматом веры учения Аристотеля. Главную роль сыграло коренное противоречие используемого им диалектического мето­да познания природы механистическому, или более об­ще — идеалистическому методу, порожденному гносео­логическим мировоззрением ученых нового времени. Наиболее ярким представителем нарождающегося типа ученых и стал Ньютон.

Свое произведение «Физика» Аристотель начинает с вопроса о началах. Он пишет [1]: «...для всех начал обще то, что они суть первое, откуда то или иное есть или возникает или познается; при этом одни начала со­держатся в вещи, другие находятся вне ее».

Сформулированные в виде определения «начала» становятся у него, с одной стороны, понятиями, а с другой ¾ выполняют функции природных законов (последняя формулировка в науке того периода не упот­реблялась). Следуя от общего к частному, он выводит физические причины и принципы (начала) как следствие рассмотрения сущности вещей и явлений. А в этом слу­чае отпадает надобность в постулировании начал.

Основной особенностью изложения физики Аристо­телем является диалектическое рассмотрение самодви­жения и саморазвития природы на базе качественного анализа
природных явлений. Причем само изложение делится как бы на две части: в первой исследуются принципы (начала) любых природных сущностей, а во второй ¾ общие проблемы движения. Он считал, что физика как наука должна извлекать истину из природы для физического объяснения явлений материального ми­ра с помощью интуиции и абстрагирования. При этом математика становилась инструментом количествен­ного подтверждения качественных результатов.

К первым началам своей механики Аристотель отно­сит материю и ее свойства, место (понятие «пространст­во» им не использовалось), время, наличие эфира и от­сутствие пустоты, движение и самодвижение тел, их качественное состояние и т. д., а также причины, вызы­вающие те или иные явления. Это практически те же самые гносеологические категории, которые входят в механику Ньютона и в современную механику. Однако выбранное им значение категорий в своем большинстве противоположно тем, на которых основывается механи­ка Ньютона и современная физика.

Так, понятие «природа» Аристотель относит к нача­лам и разъясняет, что: «...понятие природы имеет двоя­кий характер: его можно определить как первую ма­терию, лежащую в основе каждого из тел, имеющих в самом себе начало движения, и как форму, поскольку именно форма есть результат и итог всякого движе­ния» [1].

В понятие «движение» Аристотель включает не только вращение или пространственное перемещение, но и любое возможное превращение или изменение, которые могут происходить с телами. Причем всякое движение у него привносится двигателем, а само пере­мещение имеет характер естественных или насильст­венных движений. Отсутствует даже намек на воз­можность движения по инерции.

Своеобразно трактуется им понятие «пространство» (заменяемое понятием «место») как некий наличест­вующий вещественный объем, в котором тела нахо­дятся и относительно которого они перемещаются.

Так же своеобразно излагается понятие времени, включающее прошлое, уже не существующее, будущее, еще не существующее, и узкую переходную грань «те­перь», не имеющую длительности. Время не есть дви­жение, хотя и не существует без движения. Вывод — время следует определять как число движения по от­ношению к предыдущему и последующему.

Я не буду перечислять все начала и относящиеся к ним рассуждения (часть из них приведена в табл. 1), от­мечу только, что многие рассуждения отражают ограни­ченность античной науки, нам непривычны и понима­ются с трудом, но большая часть этой физики вызывает восхищение всесторонностью и строгостью и сохранила смысл до наших дней. Несомненно одно — аристотелева система образует стройную, достаточно завершенную качественную картину. Именно системное представле­ние природы и позволяет нам реставрировать опреде­ленную часть начал, установить их место и значение в рамках современных представлений и понятий.

В отличие от Аристотеля Ньютон не был диалекти­ком. Его мировоззрение формировалось под влиянием теологии и механицизма, отличаясь глубокой религиоз­ностью и ясностью математического мышления. Имен­но это сочетание позволило ему переосмыслить накоп­ленный экспериментальный и теоретический материал и изложить его в виде теории механики, преобладающая роль в которой отводилась математике. Следуя Гали­лею, Ньютон стремился к математическому описанию природных явлений, а не к их физическому объяснению.

При этом физические принципы выводились на основе эмпирических данных и индуктивных умозаключений, а физические гипотезы по возможности заменялись ма­тематизированными аксиомами или постулатами. Это обусловило исчезновение качественных зависимостей в описании явлений, отсутствие взаимосвязи свойств в телах, противоречивость постулатов и появление раз­личных представлений о качественно одинаковых про­цессах.

Поскольку Ньютон полагал, что Земля, как и вся ок­ружающая природа, сотворены Богом и в своем движе­нии подчиняются количественным законам, установ­ленным Всевышним, задача науки заключалась в том, чтобы «...найти такие начала, которые были бы со­вместимы с верой людей в Бога...». И поэтому если ка­кие-то явления или взаимодействия не согласуются ка­чественно (например, существование эфира не влияет на движение тел в нем), то так оно и было задумано Твор­цом, и это надо принимать как данность, хотя и стре­миться понять механику этой данности. Гносеология механицизма предполагала существование не связан-ных свойств и явлений, их самостоятельность, возможность при некоторых обстоятельствах возникать и исчезать.

В этих условиях взаимосвязь между основами или на­чалами механики могла осуществляться только по­средством постулирования ее в самих началах. И что удивительно — это постулирование на основах механи­цизма выглядело естественным, незаметным, не вызы­вало возражения и даже попыток качественного обосно­вания. Более того, авторы, включая Ньютона, совер­шенно не замечали, что выдвигаемые ими начала являются постулатами и гипотезами, а потому требуют качественного обоснования. Наоборот, поскольку по­строенная на этих началах теория стала давать очень точные количественные описания поведения реальных тел, они автоматически становились обоснованными самым серьезным критиком — экспериментом. И про­блемой оказывалась уже не гносеологическая проверка основ, а наоборот — дальнейшее развитие теории, обес­печивающей удивительно достоверные предсказания. И само содержание начал механики уже не вызывало ни малейшего сомнения в своей истинности.

Так же, как и работа Аристотеля, основной труд Нью­тона «Математические начала натуральной философии» [2] открывается установлением основных понятий и принципов, в качестве которых выступают определения, аксиомы или законы движения, разбавленные поуче­ниями. Именно эта часть «Начал» обусловливает отлич­ную от аристотелевской гносеологическую направ­ленность всего произведения и именно здесь сфор­мулировано большинство понятий.

Не останавливаясь на рассмотрении всех понятий (на­чал) механики Ньютона (поскольку они достаточно из­вестны и часть их приведена в табл. 1 и в следующем разделе), отмечу, что почти все они противоречат зако­нам диалектики, а в самой механике отсутствует ка­тегория качества, обусловливающая системную взаи­мосвязь свойств тел, участвующих во взаимодей­ствиях. Можно указать, например, на отсутствие этой категории в трактовании закона взаимного притяжения тел. Этот закон предполагает, что при подъеме тела над поверхностью Земли, сопровождаемом изменением напряженности внешнего гравиполя, никаких перемен в структуре и свойствах поднимаемого (опускаемого) тела не происходит. В результате констатируется неза­висимость свойств тела от его состояния, разрывается система взаимосвязи притягиваемых тел с внешним гравиполем, тела обосабливаются от своих свойств и в пер­вую очередь от массы. Вследствие этого в описании из­меняется физическое понимание взаимодействия, исчезает его наглядность.

Сопоставление начал Аристотеля и Ньютона приво­дится в прилагаемой табл. 1, в которую, для сравнения, включены понятия, составляющие основу современных физических представлений и их соответствие диалекти­ческим предста-влениям. Таблица производит удиви­тельное впечатление:

во-первых, начала Аристотеля и начала, не противо­речащие принципам и законам диалектики, разделенные более чем двумя тысячелетиями, оказываются практи­чески совместимыми;

во-вторых, ни одно из современных физических поня­тий, составляющих основу физики, несовместимо с диалектикой;

в-третьих, начала Ньютона и современные начала физики практически идентичны, а отсюда логично сде­лать вывод, что в гносеологии современной физики за­ложены механистические постулаты.

Поскольку физика претендует на роль научного на­правления, адекватно отображающего природу, а при­рода, по нашим представлениям, является основанием для выводов законов диалектики, возникает дилемма:

• либо диалектические законы и категории неадек­ватно отражают сущность природных явлений, и эти законы надлежит незамедлительно откорректиро­вать;

• либо физика, имеющая своим основанием некорректно постулированные начала Ньютона, должна из­менить свой понятийный аппарат с учетом диалекти­ки.

Из вышеизложенного следует, что начала механики Ньютона базируются на взаимно компенсирующих диа­лектически не связанных логических постулатах, образующих замкнутую математизированную систему. Эта система обусловливает описание отграниченной области физических

Таблица 1

№	Категории	По Аристотелю	По Ньютону	Современная физика	Согласно диалектике
1.	Материя	субстанция	свойство	свойство	субстанция
2.	Бесконечность материи	—	отсутствует	отсутствует	имеется
3.	Пространство	—	вместилище	вместилище	свойство
4.	Время	—	субстанция	субстанция	свойство
5.	Движение	свойство	свойство	свойство	свойство
6.	Самодвижение	имеется	отсутствует	отсутствует	имеется
7.	Прямолин. и равном. движ.	отсутствует	имеется	имеется	отсутствует
8.	Принцип отно-сительности	отсутствует	имеется	имеется	отсутствует
9.	Тожд. тел в покое и движ.	отсутствует	имеется	имеется	отсутствует
10.	Покой как состояние тел	имеется	имеется	имеется	отсутствует
11.	Принцип эквивалент.	—	имеется	имеется	отсутствует
12.	Масса	свойство	сущность	сущность	свойство
13.	Эфир – вещесво	имеется	отсутствует	отсутствует	имеется
14.	Св-ва фундамент. и производные	отсутствуют	имеются	имеются	отсутствуют
15.	Конечность количества свойств	—	конечно	конечно	бесчисленно
16.	Качествен. взаимосвязи свойств	имеются	отсутствуют	отсутствуют	имеются
17.	Центральное притяжение	имеется	имеется	имеется	отсутствует
18.	Гравитационая деформация	—	отсутствует	отсутствует	имеется
19.	Пустота, как отсутствие тел	отсутствует	имеется	имеется	отсутстпует

явлений в рамках точечных моде­лей тел и ограничивает выход мышления за пределы этих рамок. Именно такое постулирование привело к сужению области применения начал механики, породи­ло создание других механик (электродинамики, ОТО, квантовой механики и т. д.) и вызвало распадение физи­ки на ряд практически самостоятельных разделов.