Классическая физика: самоорганизующиеся системы и микромир (стр. 10 из 14)
Современная теория рассматривает преобразования Лоренца только как свойство пустого пространства-времени. Но лучше представлять себе, что электромагнитный объект находится в жидкой электромагнитной среде (в жидком диэлектрике или ферромагнетике), и что в движение приводится среда, а объект неподвижен. В таком случае объект также преобразуется по Лоренцу. Но становятся наблюдаемыми те изменения, что происходят в нем при ускорениях среды: сокращение размеров и перестройка системы часов, а также "замедление времени" (т.е. замедление колебаний). Наблюдаемы и те силы, что возникают при ускорениях, увлекая объект вслед за средой и выступая в качестве сил инерции объекта относительно среды или инерции среды относительно объекта. Объект может быть любым, но лучше использовать самоорганизующиеся системы, т.к. в них, в отличие, например, от поля статических зарядов, имеются четко определенные расстояния и могут быть установлены часы местного времени.
С одной стороны, преобразования Лоренца описывают реорганизацию в электромагнитном объекте, производимую в нем движением, и это было известно. С другой стороны - временные интервалы управляютздесь скоростью объекта, выступают как причина и необходимое условие движений по инерции, и это нечто новое, ранее не известное. Противодействуют изменениям скорости те же силы, что создают целостность тела и его прочность, в естественных телах они достаточно велики, и, если бы реорганизации в них не было, скорость тел не могла бы меняться.
Силы устойчивости, оказывается, создают инерцию движения. Если покоящийся объект подвергнуть такому изменению, создать в нем систему временных интервалов, то возникнут внутренние силы, движущие объект со скоростью, соответствующей этому изменению. Как выполняются при этом законы сохранения - нас здесь не интересует. Они так или иначе выполняются, в противном случае - только интересней.
И такие случаи, на первый взгляд, возможны. Например, такой. Пусть множество синфазных излучателей (излучающих диполей) находятся в устойчивых положениях под действием статических сил притяжения и электродинамических сил, располагаются при этом на минимальных расстояниях друг от друга (меньших, чем длина волны) и образуют структуру в виде длинной прямой линии. Такая структура излучает, в основном, расходящиеся от нее цилиндрические волны. Если теперь изменить фазы излучателей так, чтобы каждый последующий излучатель опережал предыдущего по фазе, то в ней возникнут внутренние силы, движущие ее, условно говоря, вперед. Излучение из нее также изменится. Теперь она будет излучать в основном расходящиеся конические волны, но не назад, а тоже вперед. Здесь никак нельзя сказать, что система испытывает ускорение под действием реактивных сил отдачи, создаваемых излучением.
Когда эта система погружена в электромагнитную среду, то действуют силы, движущие систему вперед, а среду назад. Но выполняется ли закон сохранения импульса вне среды? Напомню, что классическая электромагнитная теория создавалась в рамках теории эфира, и с ней согласуется. С этой точки зрения здесь ничто не противоречит закону сохранения, т.к. в данном случае действуют электромагнитные силы взаимодействия со "светоносной" средой, заполняющей пространство. Теория дальнодействия тоже не испытывает здесь трудностей. Таким образом, классическая физика предлагает Вам принципиально новый космический движитель, не требующий выброса материи.
Современная же теория, отрицая "эфир", приводит к противоречию с законом сохранения, а я, автор, не собираюсь доводить эти исследования до конца и кого-либо убеждать. Полагаю, моё дело - придумать пример и поставить вопрос, а не отвечать на него. Истинный ученый всегда любопытен, потому кто-нибудь из таковых разберется и найдет ответ. Однако закон сохранения импульса не был доказан для общего случая силового воздействия на предметы. Он верен для классической механики, для электростатики, магнитостатики, но в области электродинамики был рассмотрен лишь на отдельных примерах (отражение плоской волны) и принят декларативно, т.е. пока еще вызывает сомнения.
Не будем здесь делать выводов и что-либо утверждать, но обратим внимание на следующее. Установлено в экспериментах, что некоторые периодические процессы (а может быть и все процессы вообще) замедляются полем тяготения. Тогда силы тяготения самоорганизующихся систем к массам могут быть полностью объяснены этим замедлением как силы внутренние. В нижней части системы колебания замедляются более, чем в верхней, что в условиях постоянной самосинхронизации колебаний приводит не к рассогласованию их по частотам, а лишь к отставанию колебаний в нижней части по фазам. Образуется система временных интервалов, и система приходит в движение с ускорением вниз. Если же она на что-либо опирается, то ее нижняя часть оказывается сжатой, что приводит к уменьшению расстояний между ее элементами, в связи с чем поля (а они служат сигналами синхронизации колебаний) проходят эти расстояния быстрее, что приводит к некоторому повышению частот колебаний в элементах сжатой части системы, что и компенсирует их понижение.
Есть случаи, когда временные интервалы не могут изменяться. Тогда силы противодействия движению не исчезнут до тех пор, пока скорость системы не станет соответствовать временным интервалам. Например, если система имеет форму замкнутого кольца и вращается в своей плоскости вокруг центра, то сумма временных интервалов по периметру кольца может быть равной только целому числу периодов колебаний и не может меняться плавно. Поэтому кольцо имеет лишь дискретный ряд устойчивых скоростей вращения. Здесь мы видим механизм квантования движений.
На рисунке 3 показано такое кольцо. Элементы и процессы в нем представлены в виде часов, показывающих текущую фазу процесса. Квантуются все связанные волновыми полями движения, и мы не привыкли к этому лишь потому, что сильных волновых полей и очень больших скоростей нет в нашей практике. А здесь показан лишь наиболее простой и наглядный пример квантования.
Рассчитывая устойчивые формы такой вот структуры: кольцо из одинаковых электрически заряженных источников волновых излучений и противоположно заряженное тело в центре, получим серию устойчиво вращающихся в поле колец, диаметры которых и число элементов в которых (точнее: число мест в кольце) пропорциональны 2n2 (2, 8, 18, 32 …), т.е. такие структуры во многом подобны атому. Правда, мы уже потеряли уверенность в том, что электроны вообще вращаются вокруг ядра, поскольку электростатические силы притяжения могут быть, в принципе, уравновешены не только силами инерции, но и электродинамическими силами отталкивания. Поскольку электроны – тоже какие-то колебательные системы, то они могут складываться в подобные структуры естественным образом. У нас еще недостаточно причин для уверенности, но уже нельзя говорить, что классическая физика не способна объяснить строение атома.
Самоорганизация и принцип относительности
Как было сказано ранее, построив простейшие самоорганизующиеся системы и модели упругих тел, мы вынуждены изменить свое представление о классическом принципе относительности движений. Эти же системы помогут нам понять: в каком смысле и почему постоянны и непостоянны размеры тел и скорость света, из каких явлений, при каких условиях и как складываются преобразования Лоренца и принцип относительности движений в самоорганизующемся мире.
Если Вы хотите лучше понять частную теорию относительности или устранить ее недопонимание, то Вам также будет полезно познать ее с иной, противоположной точки зрения, для Вас, может быть, более подходящей. Поскольку эта теория была первым и главным орудием разрушения классической физики, мы не можем здесь ее оставить без внимания. Однако прежде заметим следующее.
Частная теория относительности создана почти век назад, когда о самоорганизующихся системах еще не было и мыслей, но уже тогда содержала о них сведения. Теория надолго опередила своё время, потому не понята в этом даже сегодня, и излагают ее всегда неполно, недосказывая, не на все вопросы отвечая. Позже стало ясно, что в природе не существует ничего, кроме самоорганизующихся систем, а значит избранная Эйнштейном мера пространства-времени - материальная система координат, система стержней и часов - тоже является самоорганизующейся системой. Оставалось лишь допустить в физику “обратную” точку зрения: наблюдаемые расстояния в пространстве и ход процессов во времени не зависят от способа наблюдения, в том числе – от скорости наблюдателя, но зависят от свойств меры и самого наблюдателя как гибких самоорганизующихся систем. Можно было приступать к изучению таких систем средствами частной теории относительности. Но этого не произошло, и мы лишились большей и главной части творческих плодов этой теории.
Вот к этой “обратной” точке зрения и приводит нас классическая физика. Мы не можем, например, декларативно утверждать пространство-время как единый континуум. Но, как выяснили, любая пространственная мера, т.е. любое тело, взятое в качестве меры, может существовать только как объект четырехмерный, ибо никакой предмет не может быть целым и служить мерой длины, если не несет в себе еще и меры времени – единого процесса, который и делает предмет целым, - системы взаимосвязанных внутренних “часов”. В одних случаях мы можем не обращать на это внимания. В других, – не можем, и тогда вынуждены рассматривать пространство и время как адекватный мере объект, т.е. тоже единый и четырехмерный, как и постулирует теория относительности.