Мощь физических и нищета математических знаний
Канарёв Ф.М.
Аннотация
История взаимодействия физических и математических знаний ещё не написана. Когда она будет написана, то наши потомки будут поражены убогостью научного интеллекта наших современников. Суть этой убогости - в полном непонимании элементарных научных логических ошибок, порождённых нашей неспособностью правильно использовать математику, как инструмент для получения физических знаний. Математики - короли в разработке компьютерных программ и нищие в познании и описании физических законов.
В космосе, где нет механических сопротивлений движению, не требуется постоянная сила для их преодоления. Поэтому в космосе при переходе тела от ускоренного к равномерному движению сила исчезает и сила инерции меняет своё направление на противоположное (рис. 1, с)
Рис. 1. Фазы движения автомобиля: а) ОА - ускоренное, АВ - равномерное, ВС - замедленное; силы, приложенные к центру масс М автомобиля в фазах: b) ускоренного, с) равномерного и d) замедленного движений
Из этого следует, что в космосе Fc=0;Fk=0; Подставляем в Выражение (1):
. (1)
Fk+Fi=Fc => 0 + Fi= 0 => Fi=0 => Сила инерции равна нулю!
Что же тогда обеспечивает равномерное движение тела?
Абсурд? Поясните, пожалуйста!
Здравствуйте, уважаемый Фёдор! Замеченное Вами противоречие требует более детальных пояснений. Суть их в том, что в первом законе механодинамики (2) - законе ускоренного движения тела, рождается аналогичное противоречие при правильных математических действиях - сокращении ньютоновской силы и силы инерции. Появляющийся абсурдный результат (2) - следствие физической ошибки, допущенной Даламбером при определении силы инерции, возникающей при ускоренном движении тела (рис. 1, b). Это значит, что правильное математическое действие, как инструмент познания, в математической формуле (2)
. (2)
приводит к противоречию, следствием которого является физическая ошибка Даламбера, допущенная при определении силы инерции, как произведения массы тела, умноженное на ускорение. В результате физическая ошибка Даламбера приводит к абсурдному результату при правильных математических действиях в формуле (2).
Вы интерпретируете в формуле (1) лишь математическую суть математической модели второго закона механодинамики и игнорируете физическую суть этого закона, которая заключается в том, что сила, движущая тело, и сила сопротивления в формуле (1) при равномерном движении тела в космосе, исчезают физически. Физически остаётся лишь сила инерции, поэтому выполненные Вами математические действия в формуле (1), правильные, а физические - ошибочны.
Обратите внимание ещё раз на то, что абсурдный результат в формуле (2) - следствие физической ошибки Даламбера при правильных математических действиях. Физическое содержание формулы (1) корректно в инерциальной системе отсчёта, имеющей сопротивления движению тела, а Ваши математические действия в этой формуле, которые Вы привязываете к космическому пространству, - ошибочны. Суть ошибочности в том, что Вы сокращаете в уравнении (1) несуществующие в условиях космического пространства силы и . В космосе на тело, движущееся равномерно, действует лишь одна сила - сила инерции .
Я поблагодарил своего критика и сообщил ему, что возникшие у него вопросы - убедительно доказывает правильности действий нашей власти по реорганизации РАН. Это первый шаг. Второй, более важный - остановка дебилизации школьников и студентов. Реализация этого процесса была невозможна при старой структуре РАН.
А теперь о мощи и нищете физических и математических знаний в решении более сложных задач. В XIX и ХХ веках считалось, что электромагнитное излучение является волновым. Оно формируется электрическими и магнитными полями, которые изменяются синусоидально во взаимно перпендикулярных плоскостях (рис. 2).
Рис. 2. Схема электромагнитной волны
Эти идеи принадлежат Джеймсу Максвеллу, который постулировал в 1865 г., что электромагнитная волна не только изменяется во времени, но и распространяется в пространстве со скоростью света . В основу этого постулата легли его уравнения электромагнитной волны.
(3)
, (4)
, (5)
. (6)
Здесь:
- напряженность электрического поля;
- напряженность магнитного поля;
- ток смещения;
- ток проводимости.
Сразу отмечаем, уравнения Максвелла противоречат главному критерию теоретической достоверности - аксиоме Единства, но математики гордятся тем, что в ряде случаев эти уравнения дают результат, совпадающий с экспериментом [1]. Суть этого совпадения заключается в том, что они разлагают экспериментальный результат в ряд Фурье. При этом полностью теряются представления о физической сути излучения. Физики пытаются обратить внимание математиков на этот недостаток метода решений уравнений Максвелла, но математики с гордостью убеждают физиков в том, что математике не нужны никакие физические представления, так как она рассчитывает экспериментальный результат без каких-либо представлений о его физической сути. Случилось так, что военные начали фиксировать в сигналах, отражённых от летящих самолетов спектральные линии химических элементов ржавых болтов. Обратились к математикам с вопросом: как интерпретировать этот результат с помощью уравнений Максвелла? Ответа нет уже несколько десятилетий и головы студентов инженерных факультетов всех университетов мира продолжают забивать максвелловской теоретической ересью, не имеющей никакого отношения к физической реальности.
Основной метод экспериментальной проверки уравнений Максвелла при передаче энергии и информации в пространстве сводится к фиксированию тока, который рождается в проводнике, оказавшемся в переменном магнитном поле. Роль проводника выполняют обычно: антенна передатчика или отражатель, а также антенна приёмника. При этом ток проводимости фиксируется, как в антенне передатчика, так и в антенне приёмника. Считается, что максвелловский ток смещения появляется лишь в отражателе и передаётся антенне приёмника, но зафиксировать его отдельно невозможно. Он всегда фиксируется вместе с током проводимости.
Возникает вопрос: зачем вводить в уравнения параметр, величину которого невозможно определить экспериментально? Прямого ответа на этот вопрос не существует, но, как мы уже отметили, есть косвенный экспериментальный факт, который оправдывает процедуру введения тока смещения в уравнения Максвелла. Он обусловлен появлением тока в антенне приёмника в момент введения диэлектрического тела в зону регистрационной рамки. И тут сразу возникает несколько безответных вопросов. Не может ток появиться в диэлектрике и тем более - сформировать вокруг него какое-то магнитное поле. Тогда, в чем причина появления тока смещения в антенне приёмника?
Чтобы убедиться в обоснованности нашего сомнения, обратимся к исходной экспериментальной информации, якобы доказывающей достоверность уравнений Максвелла. Известно, что такая информация базируется на результатах экспериментов Герца, проведённых им в конце XIX века. Проанализируем суть этих экспериментов.
Для регистрации процесса излучения Герц использовал провод, концы которого завершались сферическими шариками. Он придавал этому проводу форму окружности, квадрата или прямоугольника с регулируемым зазором между шариками (рис. 3). Такое устройство он назвал резонатором. Появление искры между шариками свидетельствовало о появлении тока в проводе резонатора. В некоторых опытах искра была такой слабой, что он наблюдал её в темноте при использовании увеличительного стекла или подзорной трубы.
Герц использовал в качестве источника высокого переменного напряжения катушку Румкорфа, с помощью которой генерировал искры в искровом промежутке 1 вибратора (рис. 3). Искровой промежуток 3 резонатора регулировался специальным микрометрическим винтом. Резонатор располагался вблизи вибратора в плоскости, перпендикулярной плоскости пластин 2, параллельно стержню вибратора 1 и симметрично относительно пластин.
Рис. 3. Схема опыта Герца: 1 - искровой промежуток вибратора; 2 - пластины; 3 - искровой промежуток резонатора; 4 - проводящее тело или диэлектрик
Когда искровой промежуток 3 резонатора располагался сбоку, как показано на рис. 3, то искр в нём не было. Сразу обращаем внимание на то, что источником искры в резонаторе 3 были фотоны, излучаемые вибратором 1. Поскольку верхняя и нижняя половины резонатора 3 симметричны относительно вибратора 1, то фотоны возбуждали одинаковые потенциалы, но разной полярности в обеих частях резонатора и искры отсутствовали.
Если к пластинам вибратора подносилось какое - либо проводящее тело 4, то, как считал Герц, оно деформировало поле вибратора, в результате резонатор оказывался не в нейтральном положении, и в его зазоре 3 появлялись искры. А мы добавим, что фотоны, отражённые от внесённого тела 4, увеличивали световой поток на нижнюю часть резонатора 3 и таким образом создавали разность потенциалов между его верхней и нижней частями. В результате в зазоре резонатора 3 появлялась искра. Герц обнаружил, что замена проводящего тела 4 диэлектриком не меняет результат опыта. Причина одна - увеличенный поток фотонов на нижнюю часть резонатора за счёт отражения их от тела 4 не зависит от электрических свойств этого тела.
Но Герц был увлечён стремлением доказать справедливость уравнений Максвелла, поэтому он сделал вывод, о том, что электромагнитное поле Максвелла генерирует ток смещения не только в проводящих телах, но и в диэлектриках.
Такой вывод Герца давал основание считать ток смещения, входящий в уравнения Максвелла, реально существующим током.
Однако, такое заключение автоматически противоречит факту отсутствия какого - либо тока в диэлектриках и над этим надо было задуматься не только Герцу, но всем его последователям. Но этого не произошло.
Ошибочная интерпретация Герца считалась достоверной более 100 лет. Это - удивительный факт, породивший горы научной макулатуры. До сих пор никому не удалось зафиксировать ток смещения экспериментально. Считается, что он фиксируется вместе с током проводимости, а в последние годы его появление приписывают конденсаторам.
Нам странно воспринимать вывод Герца о генерировании тока смещения в диэлектрике 4 (рис. 3), так как он, как мы уже отметили, оставил невыясненными вопросы о влиянии на результат эксперимента световых фотонов, излучаемых в зазоре 1 вибратора в момент образования искры.
Разве можно игнорировать тот факт, что фотоны отражаются от проводящих тел или от диэлектриков почти одинаково?
Повторим ещё раз. Когда проводящее или изолирующее тело 4 отсутствует и зазор 3 резонатора симметричен относительно концов вибратора, то симметричный поток фотонов, попадающих на провод резонатора, формирует в верхней и нижней его частях одинаковый, но противоположный по знаку потенциал, и искра отсутствует. Введение проводящего тела или диэлектрика 4 в зону лишь нижней части резонатора приводит к тому, что фотоны, излучённые в искровом промежутке 1 вибратора, отражаются от боковой стенки тела 4, как проводящего, так и диэлектрика и увеличивают общий поток фотонов на нижнюю часть резонатора. В результате резонатор превращается, грубо говоря, в термопару, которая генерирует искры, наблюдавшиеся Герцем.
Мы уже отметили, что уравнения Максвелла решаются в основном приближенными методами, которые полностью скрывают физическую суть описываемого процесса и делают её недоступной для понимания. Хорошо известно, что они дают приемлемый результат лишь в простейших случаях. Незначительное усложнение эксперимента полностью лишает их работоспособности, так как они описывают распространение не существующих в Природе электромагнитных волн (рис. 2).
Известно, что длина волны электромагнитных излучений изменяется в интервале 24 порядков , а уравнения Максвелла работают лишь в тех случаях, когда размеры антенн, излучающих или принимающих эти излучения, соизмеримы с длиной волны . Низкочастотный диапазон излучений имеет длину волны 1000 км, а величина её амплитуды до сих пор остаётся неизвестной. Нет никакого понятия о процессе передачи такой волной тонкостей информации, которую она несёт.
Уже разработан и выпускается прибор ИГА-1 (рис. 4), позволяющий проверить достоверность интерпретации опытов Герца. Имея чувствительность 100 пико вольт, он принимает естественные излучения с частотой 5 кГц и длиной волны на антенну диаметром 30 мм.
Это - убедительное доказательство того, что электромагнитные волны Максвелла (рис. 2) не могут быть носителями излучений, поэтому поиски структуры реальной волны, передающей информацию в пространстве - актуальная научная задача.
Мы уже показали, что уравнения Максвелла не имеют никакого отношения и к процессам работы трансформаторов, электромоторов и электрогенераторов [1]. Это даёт нам основания поставить под сомнение существующую электродинамику, которая базируется на уравнениях Максвелла и преподаётся студентам физикам всех университетов мира.
Рис. 4. Прибор ИГА - 1. Разработчик - Кравченко Ю.П.