Закон, открытый 4 столетия назад Галилеем [1] в современной формулировке гласит:
“Изменение количества движения тела равно приложенной к нему силе, изменение момента количества движения тела равно приложенному моменту сил”.
Фактически это есть формулировка закона сохранения количества движения и энергии, то есть утверждение причинности механики.
Современная формулировка этого закона примерно такая же, правда, он незаконно называется “вторым законом Ньютона”.
Ньютон переформулировал этот закон Галилея по-своему [2]:
"Mutationem motus proportionalem esse vi motrici impressae et fieri secundum lineam rectam qua vis illa imprimitur"
“Изменение количества движения тела пропорционально приложенной движущей силе и происходит по направлению той прямой, по которой эта сила действует”
и
“Ускорение материальной точки прямо пропорционально действующей на нее силе и обратно пропорционально ее массе, и совпадает по направлению с приложенной к ней силой”
Не поняв ни общности формулировки Галилея, ни ее истинного физического смысла, Ньютон искривил сознание последующих поколений физиков, подавив их мышление силой политически приобретенного авторитета.
Рассмотрим эти искривления.
Пять искривлений механики
Первое искривление опять касается вращательного движения, которое Ньютон счел частным случаем прямолинейного. Однако, это не так. Вращательное движение, в отличие от прямолинейного движения, является абсолютным, и подчинятся совсем иным законам, по иному происходит реакция с физической средой. Это легко видеть на примере гироскопа (быстро вращающегося тела) который имеет иные инерционные свойства, нежели прямолинейно движущееся тело. Инерция, которая есть причинная задержка реакции, в случае прямолинейного движения есть реакция на силу, а в случае вращательного – реакция на момент сил.
Второе искривление состоит в том, что, Ньютон принял концепцию “абсолютной пустоты”. Если принять, что силы инерции берутся у тела ниоткуда, то надо, как это делал Ньютон, признать их “божественными”, а физику разделом теологии. Если признать эти силы фиктивными, как это делают современные перипатетики (см. например [5,6]), то надо отказаться от принципа причинности в физике, то есть опять же отказаться от того, физика есть наука. Признать материальность сил инерции означает признание существования среды – носителя, то есть эфира.
Третье искривление состоит в отождествлении инерции и массы. Если у Галилея инерция весомых тел была пропорциональна массе, что соответствует физической реальности, то у Ньютона это эквиваленты, что не есть одно и то же и не соответствует истине, так как, например, фотон, обладая инерцией (импульсом и моментом импульса) не обладает массой. То же можно сказать об эйнштейновском “принципе эквивалентности”, который не выдерживает проверки практикой.
Четвертое искривление – утверждение о центральности сил гравитации, исходит от превратно понятого Ньютоном закона инерции Галилея – Декарта и “модификации” закона тяготения Гука, из которого он выбросил эфир. Исаак Ньютон принял за основу центростремительную силу, которая на самом деле есть всего лишь реакция на природную силу инерции. Это заблуждение опровергнуто современными экспериментами, показывающими, что сила гравитации отличается от центральной. Теоретически теория Ньютона опровергнута предложенным автором развитием идей Гука – Бернулли – Эйлера – Гаусса – Гербера [7,8].
Перечисленные выше и математические трудности описания гравитации в терминах близкодействия и непрерывной передачи энергии через среду, привели Ньютона к пятому искривлению - постулату мгновенного действия на расстоянии – нарушению принципа причинности, общего для всех наук.
Искажения, внесенные Ньютоном в понятия инерции, массы и гравитации живы до сих пор. Они мешают развиваться физике и новым технологиям, скрывая истинную Природу от человеческих глаз и ума. Поэтому рассмотрим, в чем они заключаются.
Как было показано автором ранее [9], в современной физике царит понятийный хаос, в котором смешаны понятия массы, инерции и гравитации. Так как для понимания дальнейшего изложения важно разобраться в этих понятиях, изложим их подробнее.
Понятие массы
Масса есть мера количества вещества.
Как и любые другие меры, мера массы должна обладать свойствами, обязательными для родового понятия – меры. Обязательным, атрибутивным свойством любой меры является аддитивность, жестко связанная с понятием измеримости [10]. Иначе это не мера. Только свойство аддитивности и независимости от способа измерения делает меру мерой. Поэтому разговоры о массе, меняющейся в зависимости от ракурса ее наблюдения, превращают физику в цирковой балаган.
Можно указать следующие основные способы измерения массы:
- пересчетный, заключающийся в подсчете числа идентичных единиц массы (частиц, атомов, молекул…);
- объемный, заключающийся в измерении объема вещества одинаковой плотности (счетчики жидкостей, мерные объемы);
- гравитационный, заключающийся в измерении силы гравитации, производимой взаимодействием данной массы с гравитационным полем (балансные и статические пружинные весы);
- инерционный, заключающийся в измерении сил инерции, возникающих при метрологическом движении массы (динамические пружинные весы, вибраторы).
Понятие инерции
С понятием массы современные физики смешивают понятие инерции. Эта ошибка берет начало с трудов Ньютона, который ввел постулат пустого абсолютного пространства, исключил эфир, сделав силы инерции фиктивными, возникающими как “божественный” атрибут массы.
В действительности инерция, как было показано Н. А. Умовым [11,12], есть следствие причинности, непрерывности процесса передачи количества движения и энергии в материальной среде вне зависимости от конкретной природы материи. Доказательное положение Н. Умова о непрерывности энергии, о том, что энергия распространяется не только в определенном пространстве, но и в определенный промежуток времени, исключает всякую мысль о ньютоновском мгновенном дальнодействии [13].
Реально
инерция есть физическое явление реакции упругой материальной среды (эфира) на изменение движения тела.
Она возникает при отличии ускорения тела от нуля
| (1) |
где v – линейная скорость, ω – угловая скорость тела.
В силу закона сохранения энергии – импульса – момента импульса инерция подчиняется закону Галилея
| (2) |
где F – сторонняя сила, приложенная к свободному телу; a – линейное ускорение тела; M – (главный) момент сил, приложенный к телу; ε – угловое ускорение вращения тела вокруг его центра инерции; in lin – линейная инерция [kg]; in rot – вращательная инерция [kg].
Таким образом, в природе существует два вида инерции: линейная и вращательная. Линейная инерция в обычных земных условиях пропорциональна массе вещества, так как силы линейной инерции F in и силы гравитации F gr пропорциональны количеству вещества
F in = ma = in∙a; F gr = mg
Именно инерция, а не масса является аккумулятором импульса и кинетической энергии. В случае линейной инерции это
где v – линейная скорость объекта относительно ИСО, в которой измеряется импульс и кинетическая энергия объекта.
Понятно, что эти импульс и энергия носят относительный характер, так как в другой ИСО значение их будет другое.
Иное мы имеем в случае вращательной инерции. Она является аккумулятором момента импульса и вращательной кинетической энергии, неизменных при смене отсчетной ИСО
В то время как гравитационное поле может изменить вектор К для объектов, имеющих гравитационную массу, оно бессильно повернуть вектор L. Поэтому вектор L гироскопа, аккумулировавшего энергию инерции вращения, имеет неизменное направление во Вселенной, то есть в неподвижном эфире. Если бы не было разницы между инерцией и гравитацией, гироскопы, наверное, поворачивались бы на источник гравитационного поля.