Галавкин В.В. Дорогой Декарта, или Физика глазами системотехника Изд. стереотип.

Оглавление

Предисловие

Как верно подметил А.Платонов в повести "Чевингур": "Наука только развивается, а чем кончится неизвестно!" Сегодня общественное мнение пребывает в оптимистическом заблуждении относительно состояния теоретической физики, сформированном под влиянием инженерных достижений. На самом деле, теоретическая физика, в вопросах раскрытия причинно-следственных связей в явлениях природы, находится так же далеко, как и сотни лет назад. Попытки развеять эти заблуждения встречают противодействие физиков-профессионалов, упорно отстаивающих приходящие истины и подменяющих причину следствием с искренним убеждением в своей правоте. Одной из причин такого состояния науки является религиозное следование корпоративным традициям, сложившимся в результате не критического отношения к новым идеям, основанным более на вере в личности, чем на строгости анализа. При таком подходе наука превращается в "религию" со своим пантеоном "святых", а ученые – в профессионалов-ремесленников. Известный физик Анри Пуанкаре (1854–1912 гг.) справедливо заметил, что "законы природы – это конвенции, т.е. соглашения людей по поводу наблюдаемых явлений". Соглашения диктуются утвердившейся на данное время научной школой, имеющей средства пропагандирования своих идей и обладающей силой убеждения. Идеи, противоречащие установленным на данный момент конвенциям, как это было неоднократно в истории человечества, объявляются крамолой и подвергаются остракизму. Пока доминирующая идея себя полностью не исчерпает, поворота в мировоззрении не произойдет. Математический идеализм, господствующий в настоящее время в физике, ставит под запрет рассмотрение отличных начальных условий от принятых на сегодня. Так, утверждение, что скоростей больших скорости света быть не может, не имеет доказательной силы, однако вопрос не обсуждается, и все посягательства на данный постулат умалчиваются. Вероятностные процессы в микромире объявляются их физической сутью, и поиск механики явления не ведется. Неуклюже выглядят попытки совместить несовместимые релятивистские и классические идеи в описании теории лазерных и волоконно-оптических гироскопов.

Первое знакомство с физикой в средней школе породило у автора данной книги ряд вопросов, на которые он долго не мог найти ответов. К примеру, первый закон Ньютона выглядел достаточно идеализированным и приспособленным для решения узких практических задач в рамках геоцентрической системы координат с пренебрежением целого ряда сил, действующих на все без исключения тела. Состояние "покоя" является понятием относительным и во всей Вселенной не существует ни одного тела, на которое не действуют внешние силы. Именно этот факт был отражен в "Физике" Аристотеля, с которой автору удалось познакомиться в более поздний период. Великий грек оказался намного прозорливее великого англичанина и по целому ряду других взглядов. В частности, "материя" Аристотелем понимается как субстанция, в то время как у Ньютона и в современной физике "материя" есть свойство; "масса" по Аристотелю – свойство, у последних – сущность; "эфир", как вещество заполняющее пространство, у первого существует, у вторых – отсутствует, и т.д.

Когда данная книга уже была написана, автору удалось познакомиться с книгой А.Ф.Черняева "Русская механика". В книге излагается еще один взгляд на механику, альтернативную современным физическим воззрениям. Во многом, разделяя взгляды Аристотеля, А.Ф.Черняев вводит читателя в собственный мир механики, отвечающий * русскому мироощущению. Пространство и время им рассматриваются как свойство, в то время как Ньютон и релятивисты рассматривают их как субстанцию. Понятие физических констант в "Русской механике" существует в узком диапазоне гравипотенциального поля Земли и величина этих констант изменяется от точки к точке пространства нелинейным образом.

Мироощущение и мышление изначально формируются исключительно языком общения нации. Множественность языков и мироощущений является гарантией прогресса всего человечества и сосредоточение описания предмета в рамках одной логики и одного мироощущения обрекает науку и человечество на застой и стагнацию. Западное мироощущение выдвинуло свою концепцию описания природы, приспособленной к узким технологическим потребностям человека. Наступил этап, когда предложенная концепция себя исчерпала и лучшее, что смогла предложить западная цивилизация, это релятивистский взгляд на мир, приведший к идеалистическому описанию природы. Тупик, в котором оказалось мировоззрение в конце 20-го столетия, для многих ученых стал очевиден. В сентябре 1991 года в России прошла 2-я Международная конференция по "Проблемам пространства и времени в естествознании", на которой было принято обращение к ученым и работникам просвещения об отказе преподавания теории относительности в средней школе и освещении критики релятивизма и альтернативных подходов в высших учебных заведениях. Но старые идеи, пусть даже и ложные, мгновенно со сцены не сходят. Их хранители придумывают доводы, по которым идея имеет право на жизнь.

С одним из доводов либерального толка автору удалось познакомиться с экрана телевизора. Один из любителей науки провозглашал, что любая идея имеет право на существование, 'и пусть остаются и релятивизм, и материализм, и квантовая механика. На это можно возразить, что путей к познанию истины может быть множество, но в науке существует только одна истина. Квантовая механика не раскрывает причины явления, а является лишь математическим инструментом раскрытия закономерностей в природе. Исследование природы статистическими методами не противоречит здравому смыслу, к тому же, если метод дает практические результаты, то он необходим. Рано или поздно статистические методы объединятся в одну стройную теорию с физическими. Но если отстаиваются идеи, построенные на постулатах, то этот путь не ведет к истине! Интеллектуальная честность требует публичного обсуждения идей. Если нет аргументов к оппоненту, то остается признать свою несостоятельность или оттянуть развязку спора под каким-либо предлогом. Одним из таких предлогов и явился лозунг о "свободе мысли".

В 1920 и 1924 гг. А.Эйнштейном были написаны две статьи: "Эфир и теория относительности" и "Об эфире". Особенностью этих статей является переход взглядов Эйнштейна от полного отрицания эфира к неизбежности его существования. Оставаясь в плену придуманной им теории относительности, Эйнштейн вынужден был признать за эфиром, вначале пространственно-временные физические характеристики, а позднее, как характеристики "континуума, наделенного физическими свойствами..." Он писал: "Каждая теория близко действия предполагает наличие непрерывных полей, а следовательно, существование "эфира"", "...теперь мы фактически вынуждены различать "материю" и "поля", хотя и можем надеяться на то, что грядущие поколения преодолеют это дуалистическое представление и заменят его единым понятием, как это тщетно пыталась сделать теория поля наших дней." Отказывая эфиру в "применимости понятия движения" как к "весомой материи", Эйнштейн пришел к противоречию в попытке объединить "материю" и "поле." Мировой эфир, отвергнутый теорией относительности, был заменен в квантовой теории новым, более сложным эфиром, заполненным осцилляторами электромагнитного поля и элементарными частицами с отрицательной массой (?!). В результате Физика подошла к ситуации схожей с задачей буриданова осла: не "разжевав" до конца эфир классический, она направила свои стопы к "охапке" нового эфира, который разжевать еще сложнее.

Отождествление "эфира" с формой материи совместимой с понятием движения видится единственным логическим решением в создавшейся ситуации. Построение механической модели мира отвечает концепции причинно-следственной связи и детерминизма, и согласуется со здравым смыслом, возведенным релятивистами в предрассудок. В настоящее время наибольшую приверженность получает возврат к классическим принципам мировоззрения, в основе которого лежат идеи эфира и математический аппарат дифференциальных уравнений или уравнения гидродинамики. Физические модели, построенные на этом принципе, имеют наглядность и доступность в понимании. Ведущий английский ученый 19 века Лорд Кельвин писал: "Я никогда не испытываю чувства полного удовлетворения до тех пор, пока не построю механическую модель изучаемого объекта. Если мне это удается, то я сразу все понимаю, в противном случае не понимаю. Мне хотелось бы понять природу света как можно полнее, не вводя вещей, которые я понимаю еще меньше".

Раскрытие причинно-следственных связей в физике является увлекательнейшей задачей. Решение ее должно проводится совместными усилиями специалистов различных профилей. Проектировщики сложных систем, специалисты широкого профиля – инженеры-системотехники, обладающие достаточными знаниями в различных областях физики и техники, могли бы внести свой посильный вклад в решение этой задачи. В первую очередь это касается вопросов выбора методологии исследования на основе анализа "черного ящика", глубоко разработанного в теории автоматического регулирования. Для системотехника, безусловно, ближе механика Аристотеля и "Русская механика" А.Ф.Черняева. Причина близости заключается в цели, которую преследует системотехник. Этой целью является определение областей устойчивого существования объекта управления, будь то элементарная частица, атом, система управления летательным аппаратом, технологическим процессом или государственной экономикой. В любом случае составляется уравнение объекта и его передаточная функция, о чем будет говориться ниже. Чем больше возмущающих факторов будет учтено при составлении уравнения объекта, тем с большей достоверностью математическая модель объекта будет отражать поведение реального объекта. Системотехник видит мир динамичным, постоянно меняющимся и, исходя из этого взгляда, создает объект, устойчиво работающий при различных внешних воздействиях. Методология системного подхода, которой владеет системотехник, направлена на выявление многообразных типов связей и сведения их в единую теоретическую картину. Механика Аристотеля–Черняева так же видит мир взаимосвязанным, в постоянном движении и изменчивости, и в этом объединяется с мироощущением системотехника. В настоящей работе автором выбрана модель физического пространства, заполненного эфиром, находящегося в постоянном движении и являющегося источником образования весомой материи. Эта модель была предложена Рене Декартом, и автор проводит собственную реконструкцию старой идеи.

Большую помощь в разработке физической картины мира оказали идеи, изложенные В.А.Ацюковским в его работе "Эфиродинамика", а так же его личные замечания высказанные при прочтении данной рукописи. Революционность "Эфиродинамики" заключается в том, что впервые определены физические характеристики эфира (давление, вязкость, скорость звука и т.д.), что создало предпосылки к "заключению новой конвенции". Появилась возможность описания физических процессов и структур уравнениями гидродинамики. Хотя физическая модель эфира, предложенная В.А.Ацюковским, в основном отражает реальную картину мира, однако у автора данной работы имеются расхождения во взглядах на вопросы объединения полей, механизма гравитации, происхождения солнечной системы, описания квантовых явлений в микромире и применимости модели фотона (вихревая дорожка Кармана) к явлениям квантовой электродинамики.

Предлагаемая читателю настоящая работа посвящена моделированию структур элементарных частиц, полей и космических объектов на основании эфиродинамического описания природы с использованием известной системотехнической методологии, без изобретения новых' сущностей. Как писал английский философ Уильям из Оккама (1281–1349 гг.): "Напрасно пытаться посредством большего делать то, что может быть сделано посредством меньшего". Главная цель – показать возможность описания известных физических явлений известными методами, не прибегая к "четвертому измерению и искривлению пространств". Работа посвящена поиску альтернативных подходов в физике, и построена на чисто инженерных решениях, в основе которых лежат известные открытия и опыты последнего 50-летия, не нашедшие толкования в официальной науке. В рамках эфиродинамики и системотехнической методологии предложено уравнение электрона, с объяснением его волновых характеристик уравнение фотона, с объяснением его оптических феноменов и, в том числе, явления "красного смещения". Рассмотрен механизм гравитации и объединения полей, истоки квантовых явлений и, впервые, на основании уравнения электрона, дается объяснение появлению в спектре излучения водорода дополнительных частот в серии Бальмера. Кроме того, в работе рассмотрен механизм образования весомой материи, образование Солнечной системы, ее планет и пояса астероидов, структуры элементарных частиц с объяснением причины различия времени их жизни. В работе широко используются методы теории математического бильярда, позволившие по-новому взглянуть на известные физические явления.

Хотя, как говорил А.Эйнштейн, ни один ученый не мыслит формулами, рано или поздно встает вопрос количественного описания процессов. Поэтому автор, где необходимо, дополнял логические рассуждения математическими описаниями. Для кого математические формулы представляют определенные трудности, можно, опуская вычисления, прочитать один текст и познакомиться с выводами. Для более подготовленных читателей не без интереса будет познакомиться с предлагаемыми автором расчетами и вынести свои суждения. Сам автор рассматривает данную работу как возможную составную часть "технического задания" (ТЗ) на разработку новой системы мировоззрений.

Об авторе

Родился 14 января 1947 года в г. Москве.

В 1966 году окончил Московский электромеханический техникум при заводе "Динамо", в 1972 году – Московский институт радиотехники, электроники и автоматики, а в 1985 году – аспирантуру НИИПриборостроения.

Имеет печатные труды и авторские свидетельства на изобретения. Занимается перспективными разработками в области навигационных систем, построенных на основе новых физических принципов.