Э. Серга - Физика без камней в голове

• Название: Физика без камней в голове
• Автор: Э. Серга
• Жанр: Русское современное

Устаревшие представления об устройстве окружающего мира, сомнительные гипотезы, ошибочно истолкованные данные наблюдений – вот те самые камни в головах, мешающие развитию физической мысли. Природа устроена разумно и просто. Поэтому теории, описывающие законы природы, также должны быть достаточно просты и доступны для понимания. На основе обобщения опыта выдающихся учёных излагаются некоторые общие принципы и подходы к решению научных проблем. Книга рассчитана на независимых исследователей.

---

1.4. Об использовании опыта выдающихся учёных

«Следовать за мыслью великого человека есть наука самая занимательная».

А. С. Пушкин

В параграфе приводятся сведения о выдающихся учёных, идеи и результаты которых были использованы автором. Большую ценность представляют их размышления и высказывания о методе познания, восприятии новых идей и результатов в научной среде, трудностях продвижения новых идей и научных достижений. В ходе исследований полезно периодически обращаться к философским и методологическим работам и выступлениям классиков науки. Некоторые мысли выдающихся учёных оставляют прочный след в памяти, другие кажутся менее значимыми и забываются. Впоследствии при работе над какой-нибудь проблемой из глубины сознания приходит нужное решение. Кажется, что решение пришло само по себе, независимо от прочитанного ранее. Потом нередко оказывается, что оно созрело в сознании по ассоциации с тем, что прочитал у кого-то из классиков.

Иногда обращение к работам и высказываниям классиков помогает утвердиться в правильности своих выводов. Например, когда я пришёл к выводу о том, что идея получения энергии путём термоядерного синтеза является ошибочной, то был в смятении. Получилось, что я дилетант прав, а Эйнштейн и его последователи не правы. Но мне попалась в руки книга о жизни Николы Теслы, в которой говорится, что Тесла высмеивал убеждение в том, что энергию можно получать из материи, как это следует из толкования соотношения Эйнштейна E = mc2. Но я располагал опытными данными, которые не были известны во времена Теслы. Они показали, что прав был Тесла, а не Эйнштейн. В ядерных реакциях изменяется масса, эквивалентная энергии поля, которую ошибочно принимают за изменение массы ядерной материи.

Ознакомление с оригинальными работами выдающихся учёных прошлого необходимо также потому, что нередко изложение результатов этих работ в специальной литературе, учебных пособиях и популярных изданиях не полностью или недостаточно точно отражает то, что было в первоисточнике. Толкователи работ выдающихся учёных часто излагают их содержание в своём понимании и в своей редакции.

Галилео Галилей (1564 – 16420

Эйнштейн назвал Галилея отцом современной физики и, фактически, отцом современного естествознания вообще. Галилей в 1632 г. открыл закон инерции, который затем был сформулирован Ньютоном как первый закон механики. Он является частным случаем закона сохранения количества движения системы.

Изучая ускорение свободно падающего тела, Галилей усомнился в утверждении Аристотеля, согласно которому скорость свободно падающего тела пропорциональна его весу. Проведя мысленный эксперимент, Галилей пришел к выводу об ошибочности этого утверждения путем следующих рассуждений. Согласно учению Аристотеля более тяжёлое тело должно падать на землю быстрее, чем более лёгкое. Тогда как будут вести себя оба тела, если их соединить? Вместе они образуют более тяжёлое тело и поэтому должны падать ещё быстрее, чем тяжёлое тело. Но лёгкое тело при падении должно замедлять скорость падения тяжёлого тела, и тогда скорость падения связки из двух тел должна быть меньше, чем скорость падения тяжёлого тела. Единственный выход из этого тупика – предположить, что оба тела должны падать на землю с одинаковой скоростью. Галилей проделал опыт. Он взял пушечное ядро и мушкетную пулю и сбросил их с высоты примерно 60 м. Оба тела достигли поверхности одновременно. Теория Аристотеля потерпела поражение. Это классический пример получения нового научного результата путём логических построений.

Логика рассуждений Галилея навела автора на мысль о возможности проведения эксперимента по проверке влияния космического вакуума на движение небесных тел. Согласно физике конденсированных сред, вакуум можно рассматривать как квантовую жидкость, состоящую из двух компонент: невозбуждённой сверхтекучей и возбуждённой, обладающей плотностью. Идея эксперимента состоит в следующем. Нужно два спутника с различным диаметром вывести в одну точку орбиты, т.е. обеспечить им одинаковые начальные условия движения, как и в опыте Галилея. Тогда вследствие различной силы сопротивления вакуума как материальной среды спутники будут взаимно удаляться. Это можно проверить путем точных измерений. Автором была разработана и предложена схема эксперимента [1, 2, 19].

Исаак Ньютон (1642 – 1727)

Механика Ньютона не отождествляет инертную и гравитационную массы, как это сделано в общей теории относительности. Принято считать, что между гравитационными массами могут быть только силы притяжения. Однако закон всемирного тяготения Ньютона не накладывает каких-либо ограничений на знак гравитационной массы, которую можно считать гравитационным зарядом, подобно электрическому заряду в законе Кулона. Эти законы математически тождественны и обладают симметрией относительно сил притяжения и отталкивания в зависимости от знаков зарядов. При этом инертная масса может быть только положительной, как это следует из второго закона механики Ньютона. Согласно этому закону, тело приобретает ускорение в направлении действующей силы, независимо от природы этой силы. Таким образом, законы Ньютона допускают симметрию гравитационных взаимодействий, т.е. не отрицают антигравитацию как возможную физическую реальность.

Третий закон механики Ньютона (действие равно противодействию) вполне определенно объясняет природу сил инерции, возникающих в космическом вакууме при ускоренном движении небесных тел, если вакуум не отождествлять с пустотой. Путаница и неопределенность в понимании сил инерции в настоящее время связана с устаревшими представлениями о физическом вакууме (эфире), в отношении которого нет единого понимания среди специалистов различных областей науки (небесной механики, физики конденсированных сред, квантовой теории поля).

Рационалистическому мышлению Ньютона была совершенно чужда идея воздействия гравитации через абсолютную пустоту. Для Ньютона эфир, заполняющий мировое пространство, был аналогом обычных реальных жидкостей, обладающих текучестью, упругостью и вязкостью, что как раз и приводило к сомнению в существовании эфира: его предполагаемая вязкость несовместима с наблюдаемым регулярным незатухающим движением небесных тел. Несовместимость свойств эфира с представлениями о том, как должна вести себя обычная жидкость, возникла после опытов Майкельсона и оказалась настолько серьезной, что заставила многих физиков усомниться в существовании эфира.

Концепция эфира поначалу была отвергнута Эйнштейном в специальной теории относительности (СТО). В своих ранних работах он неоднократно подчеркивал несовместимость своей теории с концепцией эфира. Однако впоследствии в общей теории относительности (ОТО) Эйнштейн признал существование эфира, так как полевые уравнения новой теории «повисали в пустоте», ранее постулированной автором. Однако при этом СТО не была подвергнута пересмотру с учетом новых представлений об эфире. Путаница и неопределенность в представлении об эфире проявляется в отсутствии единого понимания сущности вакуума представителями различных наук. Вакуум «включают» в теорию, когда он нужен и «выключают», когда он не нужен. В настоящее время точно установлено, что физический вакуум – это не пустота, а материальная среда, которая, согласно физике конденсированных сред, представляет собой квантовую жидкость, состоящую из двух компонент: сверхтекучей и вязкой.

Автором показано, что теория Ньютона применима не только в масштабах космоса¸ но также применима и в масштабах микромира. Принято считать, что в масштабах микромира силы гравитации ничтожно малы, и их можно не учитывать. Однако закон Ньютона не накладывает ограничения на величину силы гравитации, подобно тому, как закон Кулона не накладывает ограничения на силу кулоновского взаимодействия электрических зарядов, если расстояние между ними стремится к нулю. Ограничения на величину силы гравитации может быть наложено только условиями квантования. Следовательно, должен быть гравитационный аналог комптоновской длины волны как наименьшего расстояния в электромагнитных взаимодействиях. Применимость закона Ньютона в масштабах микромира показана автором на примере строения дейтрона как простейшего составного ядра.

Пьер-Симон Лаплас (1749 – 1827)

Лаплас развил методы небесной механики на основе закона всемирного тяготения Ньютона. Он доказал, что этот закон полностью объясняет движение планет. Из теоремы Лапласа об устойчивости Солнечной системы следует, что возмущающие факторы не вызывают вековых изменений параметров орбит, влияющих на их устойчивость. Эти параметры совершают колебания относительно средних значений. Изменения претерпевают параметры орбит, не влияющие на их устойчивость. Это положение было использовано автором при оценке влияния космического вакуума как материальной среды на движение планет, а именно, на смещение долготы перигелиев Меркурия и Марса – двух планет, у которых погрешности наблюдений приемлемы для анализа.