Физика движения. Альтернативная теоретическая механика или осознание знания - Александр Астахов

Это очередной и совсем не кажущийся парадокс предлагаемого Спурре разрешения всего лишь безобидного мнимого парадокса, т.к. никакое движение не может мгновенно возникнуть в готовом виде из ни откуда, т.е. без ускорения.

Сторонники Спурре могут возразить, что главным признаком замкнутой системы является отсутствие её связи с внешним миром, т.е. отсутствие внешних взаимодействий. Если имеются всего два тела, то все их взаимодействия между собой естественно удовлетворяют условиям внутренних взаимодействий замкнутой системы. Поэтому при отсутствии каких-либо взаимодействий двух тел с другими телами, все их взаимодействия между собой не противоречат понятию замкнутой системы по признаку отсутствия внешних взаимодействий. Но есть и другие признаки замкнутой системы, которым система Спурре не удовлетворяет.

По определению поступательного движения все точки движущейся замкнутой системы, как бы они ни взаимодействовали между собой, должны согласовано участвовать в общем поступательном движении. Этому условию система Спурре не удовлетворяет, т.к. одно из тел в АИСО всегда неподвижно. Следовательно, даже единственные два тела во всей вселенной до их объединительного взаимодействия между собой не образуют единую замкнутую систему. Более того, если АИСО двух тел связана с их ЦМ, они никогда и ни при каких обстоятельствах не образуют единую замкнутую систему, т. к. АИСО ЦМ гарантированно разделяет их на разные системы по определению.

До тех пор, пока скорость ударного тела все еще больше скорости вновь образующейся в объединительном взаимодействии общей системы, часть энергии взаимодействия, несмотря на затраты на разгон системы, параллельно накапливается в области упругой деформации. Этому способствует, как свойство материи преобразование напряжение-движение, так и прямое внешнее сопротивление, оказываемое системе мировой материальной средой со стороны тела-мишени, а так же силы инерции поэлементной поддержки со стороны ударного тела.

Очевидно, что после того как скорости взаимодействующих тел сравняются по величине ускорение вновь образующейся системы прекратится. При этом объединенная система вполне физичечски без какой-либо мистики и волшебства приобретёт скорость, равную половине первоначальной скорости ударного тела. Однако двигаться с такой скоростью новая система будет недолго, т.к. самому её существованию теперь препятствует внутренне напряжение между телами, накопленное во время разгона и выравнивания скоростей.

Простой расчет показывает, что на выравнивание скоростей, т.е. на движение объединенной системы, имеющей удвоенную по сравнению с ударным телом массу с половинной скоростью ударного тела в соответствии с известной формулой (Е=mV2/2) расходуется только половина всей энергии взаимодействия или начальной кинетической энергии ударного тела в АИСО. Вторая половина первоначальной энергии ударного тела к этому времени будет сосредоточена в области упругой деформации. При этом кинетическая энергия каждой из частей объединенной системы, т.е. бывшего ударного тела и тела-мишени, составит по четверти первоначальной энергии ударного тела.

Равномерно движущаяся система тел не испытывает инерционного сопротивления, т.е. она ничем не «подпирается» ни со стороны ударного тела, ни со стороны тела-мишени. Зато изнутри на новую систему действует накопленное во время объединения напряжение. Поэтому после выравнивания скоростей начинается разрядка напряжения между телами системы. Очевидно, что на этапе разрядки напряжения каждая из частей теперь уже распадающейся системы получит такие же по абсолютной величине четвертинки приращения энергии и соответственно скоростей, как и на этапе формирования системы. Ударное тело получит такое же, как и на этапе разгона системы, отрицательное приращение, а тело-мишень получит соответственно такое же положительное приращение.

Это означает, что в процессе разрядки напряжения ударное тело получит отрицательный импульс движения, равный по величине её оставшемуся положительному импульсу, которые взаимно компенсируются, после чего ударное тело в заданной АИСО естественно остановится. При этом тело-мишень получит положительный импульс равный половине импульса ударного тела, который вместе с уже имеющимся у тела-мишени таким же импульсом доведёт скорость тела-мишени до первоначальной скорости ударного тела. В результате после полной разрядки напряжения, ударное тело на абсолютно законных основаниях полностью остановится, а тело-мишень так же без каких бы то ни было парадоксов приобретет скорость ударного тела. Вот вам всё разрешение мнимого парадокса в заданной исходной АИСО.

Вообще говоря, парадокс заключается не в том, разлетаются ли тела после взаимодействия в разные стороны или нет. Третий закон Ньютона этого вовсе не требует, он требует только равенства силы действия и противодействия. Причём это может быть зафиксировано в любой инерциальной системе, а не только в системе, связанной с ЦМ взаимодействующих тел. Поэтому настоящий парадокс современной механики состоит в том, что из разных, даже инерциальных систем отсчёта результат одного и того же действия выглядит по-разному. И это наглядно демонстрируется и убедительно подтверждается решением, предложенным Спурре. По определению во всех инерциальных системах отсчёта все законы механики должны выполняться одинаково. Однако это принципиально недостижимо, т.к. даже в инерциальных системах всё выглядит одинаково только с точностью до какой-то константы. И так называемый парадокс упругого удара это один из многочисленных примеров неравноправности ИСО.

В ИСО ЦМ Спурре законы физики принципиально выполняются. Однако результат в ней будет отличаться от правильного результата в АИСО на постоянную величину равную половине скорости ударного тела, изначально заданной в АИСО по условию задачи. Это как раз та самая величина, которая виртуально безо всякого ускорения, т.е. фактически из ни откуда, искусственно появляется в схеме Спурре при произвольном выборе ИСО в центре масс системы, которая не только отсутствует в условиях задачи, но и противоречит физической реальности для АИСО, связанной с неподвижным телом-мишенью. Поэтому, связывая ИСО с центром масс системы, Спурре произвольно исказил исходные данные, т.е. заданную физическую реальность. С этой же ошибкой он получил и ответ, т.к. всякая задача может быть решена только относительно своих, а не чужих исходных данных.

Выбор не соответствующей исходным данным инерциальной системы координат ничем принципиально не отличается от выбора неинерциальной системы координат (НСО) вместо исходной ИСО. Причём вопреки утверждению классической физики законы природы в НСО будут выполняться в любом случае так же, как и в исходной ИСО, т.к. природе собственно нет никакого дела до придуманных людьми систем отсчёта. Во всяком случае, будет, безусловно, выполняться их алгоритм. Вот только отличаться результаты в НСО от результатов в исходной ИСО будут уже не на константу, а на переменную величину. Поэтому законы физики в НСО могут быть полностью неузнаваемы. Но принципиальной-то разницы нет. И том и в другом случае они будут искажены. А до узнаваемости или нет, это уже второй вопрос, который зависит от того сможем ли мы учесть эти искажения, что принципиально одинаково возможно в обеих системах, с той лишь разницей, что в ИСО это сделать намного проще.

Как показано выше, средняя скорость объединяющейся системы в нашей интерпретации устанавливается вполне физически – постепенно с определённым средним ускорением. Виртуальная же система Спурре становится замкнутой системой только ценой искусственного искажения заданной в исходной АИСО физической реальности. При этом реальные силы взаимодействия, которые проявляются на этапе выравнивания скоростей, превращаются в разрешении парадокса по методу Спурре в фиктивные, т.е. несуществующие силы. В ИСО ЦМ Спурре искажена так же энергия заданного в АИСО движения тел, т.к. энергия системы и тел в ИСО ЦМ Спурре вдвое меньше исходной энергии ударного тела в АИСО.

Таким образом, объяснение кажущегося парадокса у Спурре сводится лишь к замене одного кажущегося парадокса несколькими реальными парадоксами, которые вполне безобидны с абстрактно математической точки зрения, но вряд ли могут быть оправданы физически. Так происходит во всех случаях, когда физику пытаются изучать абстрактно математическими методами, бесконечно манипулируя различными системами отсчета, и забывая при этом о самой физике.

Использование подвижной ИСО ЦМ в рассматриваемом случае это не только бесполезный, но и крайне вредный математический формализм, причём вовсе даже не, потому что ИСО ЦМ не является в данном случае истинно абсолютной инерциальной системой отсчёта для всей вселенной. Во всей вселенной вряд ли вообще когда-либо отыщется абсолютная система отсчёта, т.к. даже мировой эфир не является абсолютной ИСО, по той простой причине, что в нём могут существовать различные внутренние течения. Формализм Спурре состоит в том, что его ИСО ЦМ оторвана от физической реальности, которая в бесконечной вселенной может быть только заданной реальностью, т.е. фактической физической реальностью в конкретной области пространства.