Физический смысл девиации в физике.

Девиа́ция (от лат, deviatio — отклонение). В физике девиация применяется для определения ускорения точки на траектории. Для этого измеряют отклонение и время отклонения точки от своего места на траектории ускоренного движения в предположении, что в какой–то момент точка перестаёт ускоряться, двигаясь дальше только с постоянной, достигнутой на этот момент скоростью. Ускорение точки на траектории через девиацию определяется по формуле пути, пройденного с ускорением без начальной скорости (а = 2 * S / t²), т.к. в момент схода с траектории скорости отклонившейся точки и её места на траектории, продолжающего своё прежнее движение, равны. При этом за направление ускорения принимается направление на новое место точки на траектории. Это и есть ошибочная классическая академическая модель девиации, которая отличается от естественной природной девиации.

В природной девиации, благодаря явлению инерции, тело отклоняется от заданной траектории не с нулевым ускорением. Нет в природной девиации и движения по касательной. В природе отклонение и возврат на заданную траекторию с ненулевым ускорением осуществляется по криволинейным траекториям. На участке образования отклонения происходит уменьшение прежнего ускорения по величине и его изменение по направлению, а затем осуществляется возврат на заданную траекторию с приобретением ускорения в новом направлении. Полное ускорение движения соответствует усреднённой величине всех ускорений проявляющихся в полном цикле изменения движения.

В идеале естественная природная девиация осуществляется в равномерном вращательном движении, которое фактически состоит из симметричных отражений между условными окружностями наименьшего и наибольшего удаления тела от центра вращения (см. главу 3.2.). При этом центростремительное ускорение соответствует усреднённой величине всех ускорений проявляющихся в полном законченном цикле формирования равномерного вращательного движения.

В произвольном криволинейном движении механизм природной девиации принципиально тот же, что и в равномерном вращательном движении. Однако в нём происходит наложение друг на друга отражений с разными параметрами, которые и теоретически, и практически учесть очень сложно. Поэтому для упрощения определения абсолютного ускорения произвольного движения в нашей версии (см. гл. 7.3) участок девиации необходимо минимизировать по правилам дифференцирования, в котором все параметры движения фактически усредняются, что сводит произвольное криволинейное движение на этом участке к равномерному вращательному движению, а его ускорение к центростремительному ускорению.

В классической физике абсолютное ускорение произвольного криволинейного движения ошибочно определяется многими методами, в том числе и в соответствии с ошибочной академической девиацией. При этом, если с условным направлением центростремительного ускорения, в том числе и в качестве полного ускорения произвольного движения в некотором смысле можно согласиться, то направление классического абсолютного ускорения произвольного движения, не совпадающее с главной нормалью, грубо нарушает нормы природной девиации. Подробнее определение ускорения произвольного криволинейного движения через природную девиацию, т.е. через равномерное вращательное движение будет рассмотрено в главе (7.3.).

Таким образом, природной основой девиации в физике является физический механизм отражения, определяющий равномерное вращательное движение, которое является природным измерительным эталоном произвольного криволинейного движения (подробнее см. гл. 7.3.).

***

А теперь вернёмся непосредственно к нашим расчётам. Поскольку оценочный расчёт всегда достаточно грубый, то условно примем, что скорость в цикле по абсолютной величине изменяется незначительно. Поэтому мы и обозначили её как инерционную скорость (Vи). Для того чтобы, хотя бы приблизительно оценить параметры цикла преобразования движения по направлению в небесной механике, нам осталось только оценить время цикла. Это мы можем сделать пока только интуитивно. Наверное, для того чтобы повернуть спутник, движущийся с первой космической скоростью (V_и = 7,9 км /с) даже на небольшой угол (ѱ), понадобится, на наш взгляд, никак не менее секунды. Выбора у нас пока нет, поэтому для оценочного расчёта пусть будет 1 секунда.

Мы приняли, что скорость изменяется незначительно. Однако принципиально природная девиация, хотя и определяется одним отклонением (ВД), но измеряется в оба конца, т.к. центростремительное ускорение обобщает все ускорения в цикле.

Тогда:

S = 2 * ВД = g * t² / 2 = 5 [м]

Отсюда:

ВД = S / 2 = 2,5 м

Пробег спутника (АВ) в полуцикле, т.е. за 0,5 секунды примерно равен:

АВ = V_и * t = 3950 [м]

Как видно это вполне поддающиеся измерению величины! Даже если мы ошиблись со временем в 100 раз, то (ВД) и (АВ) не перестанут быть величинами доступными для измерения современными средствами. Пусть t = 0, 01c:

ВД = S / 2 = а * t² / 4 = 0, 00025 [м]

АВ = V₁ * t = 7900 * 0,01 = 79 [м]

Осталось выполнить соответствующие измерения на орбите, что вполне доступно современной науке, и тогда наша модель вращательного движения будет или подтверждена или опровергнута. А пока таких измерений нет, данные приведённого оценочного расчёта будем считать гипотезой, ожидающей своей проверки.

В жестко связанном вращении центростремительное ускорение в значительной степени характеризуется статическим напряжением остаточной деформации связующего тела. Поэтому рассчитать геометрические размеры параметров его цикла достаточно сложно. Тем не менее, такие величины так же доступны для измерения современной науке. Только никто и никогда этим не занимался, т.к. всех устраивает классическая абстрактная модель вращательного движения.

***

Как было показано выше форма траектории движения обычных тел, связанных с центром вращения связующим телом зависит от добротности вращающейся системы. Наиболее стабильным является движение по круговой траектории, которое соответствует наибольшей добротности вращающейся системы. В небесной механике форма орбиты также зависит от добротности вращающейся системы. Однако в отсутствии связующего тела добротность вращающейся системы в небесной механике определяется не жесткостью связующего тела, а степенью соответствия начальной линейной скорости движения, требуемой линейной скорости движения по круговой орбите для каждого фиксированного расстояния до центра тяготения.

Чем больше начальная линейная скорость движения небесного тела соответствует линейной скорости движения по круговой орбите на данном расстоянии до центра тяготения, тем выше добротность вращающейся системы в небесной механике и наоборот. Для Земли скорость движения по круговой орбите в непосредственной близости от её поверхности соответствует первой космической скорости и равна 7,9 км/с.

Движение по орбите со скоростью, отличающейся от расчётной скорости движения по круговой орбите, имеет более низкую добротность. При начальной скорости движения у поверхности Земли больше первой космической (но не более 11,2 км/с для Земли) тело будет двигаться по эллиптической траектории. Наконец при некоторой исходной скорости тело может полностью преодолеть силу тяготения. Это вторая космическая скорость, которая у поверхности Земли составляет 11,2 км/с.

Расчётная скорость круговой орбиты определяется массами взаимодействующих небесных тел и квадратом расстояния между ними. Из закона всемирного тяготения следует, что ускорение свободного падения не зависит от массы падающего тела. Однако, на наш взгляд, это выполняется только для несопоставимых по величине масс, когда (М>> m). Для соизмеримых масс (М=m) величина силы тяготения на одном и том же расстоянии между телами, возможно, будет отличаться от величины силы тяготения между несоизмеримыми массами, что может быть обусловлено зависимостью гравитационной постоянной от соотношения масс взаимодействующих тел при одном и том же значении их произведения.

Если это так, то ускорение свободного падения также зависит от соотношения масс взаимодействующих тел. С уменьшением соотношения масс гравитационная постоянная, по нашему мнению, должна уменьшаться. Она так же должна уменьшаться и при сопоставимых, но очень малых по сравнению с небесными телами массах.

Предлагаемый механизм вращательного движения может в виде гипотезы ответить на вопрос, почему в космосе за редким исключением стабильные орбиты имеют в основном крупные небесные тела. По нашему мнению, это происходит, потому что для малых объектов из–за малых размеров действие силы тяготения на дальние и ближние от центра тяготения точки мало различается по величине.

В результате возникновение поворотного момента сил затруднено и действие его не достаточно эффективно. При недостаточном повороте линейная скорость малых небесных тел более эффективно гасится силой тяготения, как во вращающихся системах с низкой добротностью, и небесные тела, в конце концов, падают к центру тяготения, либо удаляются от центрального тела безвозвратно, если их начальная скорость достаточно велика.

На этом специфика вращательного движения в небесной механике не заканчивается. Поворот обычных тел относительно собственного центра масс в процессе движения по окружности происходит в условиях механического ограничения со стороны связующего тела. В результате поворот тела движущегося по круговой орбите составляет один оборот вокруг собственной оси на один оборот вокруг центра кругового движения.

В небесной механике такой поворот обеспечивает сам механизм вращения тел в небесной механике, в соответствии с которым ближние к центральному тяготеющему телу части вращающегося тела тормозятся сильнее дальних (см. Рис. 3.3.1 и пояснения к нему). Однако поскольку небесное тело не имеет жесткой связи с центром тяготения, то нет и жестких ограничений при вращении вокруг собственной оси, если это вызвано, например, какими-либо внешними причинами что, по всей видимости, может привести к дестабилизации орбитального движения.

Собственное вращение тела увеличивает орбитальную скорость удаленных от центрального тяготеющего тела точек движущегося по орбите тела, где сила тяготения сказывается меньше и уменьшает орбитальную скорость нижних точек, где сила тяготения сказывается сильнее. В результате собственное вращение небесных тел может привести к снижению их орбиты и медленному падению на центральное тяготеющее тело, т.к. удаление от центрального тяготеющего тела верхних точек, движущегося по орбите тела, не может скомпенсировать падения на центральное тело нижних его точек.

Все планеты Солнечной системы и само Солнце вращаются в одном и том же (прямом) направлении. Так же вращаются и большинство спутников за исключением группы малых спутников Юпитера (VIII, IX и XII), спутник Феб Сатурна и Тритон Нептуна. Они имеют не прямое, а обратное вращение. Но это скорее исключение требующее специальных исследований. Свое вращение большинство тел Солнечной системы, конечно же, получили не в результате захвата одного небесного тела другим, а в ходе образования Солнечной системы, которая, по–видимому, образовывалась из единого вращающегося газового облака. В результате все небесные тела и орбиты закручены в одну сторону.

Собственное вращение небесных тел, движущихся по орбитам относительно центрального тяготеющего тела, может привести к дестабилизации Солнечной системы. Однако существует и обратный процесс, противодействующий падению тел на центральное тяготеющее тело. Скорость обтекания эфирным потоком верхней части вращающегося в прямом направлении тела вокруг собственной оси выше, чем скорость обтекания нижней части тела, т.к. линейная скорость верхних точек тела направлена навстречу общему потоку эфира, возникающему при круговом движении, а линейная скорость нижних точек совпадает с направлением потока.

Кроме того линейная скорость верхней части тела, движущейся по внешней орбите выше чем линейная скорость нижней части тела, движущейся по внутренней орбите в силу разных радиусов вращения верхней и нижней частей небесного тела. При этом градиент давлений эфира направлен против силы тяготения и создаёт дополнительные условия для удержания тела на орбите, противодействуя силе тяготения, не скомпенсированной силой инерции движения тела по орбите из–за собственного вращения тела. Поэтому стабильность движения небесных тел по орбитам зависит от соотношения этих сил.

Для небольших небесных тел из–за малого диаметра, беспорядочного вращения и неправильной формы воздействие мировой среды, по–видимому, неэффективно, поэтому в указанном противодействии побеждают силы тяготения. В результате малые тела быстрее снижаются к центральному тяготеющему телу. Но это лишь гипотеза. В современной науке этот вопрос остается открытым.

Таким образом, движение небесных тел зависит от множества факторов, что в некоторых случаях приводит к отклонению от закона всемирного тяготения Ньютона, который применим в основном для математических материальных точек и усреднённому для тел любой массы взаимодействию между собой через посредничество мировой материальной среды. Однако это посредничество зависит, как от соотношения масс, так и от их абсолютной величины, т.к. зависимость изменения мировой материальной среды от этих факторов, по всей видимости, не линейная.

Когда французский математик Анри Пуанкаре попробовал исследовать стабильность планетной системы, опираясь лишь на законы Ньютона, он был поражен. Получалось, что Солнечная система была нестабильна и в самой основе своей хаотической. Одним из объяснений причин нестабильности и отклонения движения небесных тел от законов всемирного тяготения может быть пренебрежение теорией реальными размерами тел и замена их математическими материальными точками. К сожалению, в научной литературе этот вопрос не достаточно освещен, хотя задуматься есть над чем.

 

3.4. Динамика вращательного движения. Механизм преобразования видов вращательного движения. Расчёт соотношений физических величин.

Приведем достаточно обширные фотокопии из работы С. Э. Хайкина ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ. Издание второе, исправленное и дополненное, издательство «Наука», главная редакция физико–математической литературы, Москва 1971 г.:

Угловой траектории в природе не существует. Реальное физическое перемещение материальных тел в пространстве осуществляется только по линейной траектории. Поэтому физический смысл соотношений вращательного движения определяется линейным перемещением. Угловое перемещение связано с линейным перемещением через радиус. За единицу углового перемещения в один радиан принимается угол, опирающийся на дугу окружности с длиной равной радиусу. Радиус углового перемещения определяется как перпендикуляр, опущенный из точки неподвижной оси на направление силы.

Напомним коротко соотношения угловых и линейных величин.

Угловое перемещение равно количеству радиусов, на которые опирается угол. Оно соответствует линейному перемещению, равному общей длине этих радиусов:

S = r * Δφ [ рад ]

Угловая скорость соответствует угловому перемещению в радианах в единицу времени, т.е. количеству радиан в единицу времени:

 ω = Δφ/t

Тогда линейная скорость равна общей длине радиусов в угловом перемещении в единицу времени:

Vл = S / t = r * Δφ / t = ω * r

Угловое ускорение это приращение угловой скорости в единицу времени:

 ε = ω / t

Оно соответствует линейному ускорению:

а = V / t = (ω * r) / t

Теперь перейдем к физическому смыслу основных соотношений динамики вращательного движения. Для простоты рассмотрим тангенциальную закручивающую силу, плечом который всегда является радиус.

Напомним коротко вывод уравнения моментов.

Работа тангенциальной силы во вращательном движении равна:

А = F * S = F * (r * Δϕ)

Выразим силу через массу и тангенциальное ускорение, а линейное тангенциальное ускорение через угловую скорость и радиус:

F = m * а = m * (dV / dt) = m * d(ω * r) / dt

Тогда, учитывая, что (S = r * Δϕ) получаем:

А = F * r * Δϕ = m * d (ω * r) / dt * r * Δϕ

Сократив обе части полученного выражения на угол поворота (Δϕ), классическая физика получает основное уравнение динамики вращательного движения, которое физически представляет собой работу удвоенной силы на расстоянии равном радиусу, соответствующему одному радиану углового перемещения (см. главу 4.3.):

М = F * r = d (m * ω * r ²) / dt

Полученное выражение можно представить в следующем виде:

М = I * ε

где:

М: момент силы или просто момент – академическая величина вращательного движения, которой в динамике Ньютона сопоставляется второй закон Ньютона.

I = m * r ²: момент инерции – академическая величина вращательного движения, которой в динамике Ньютона сопоставляется инертная масса.

ε = ω / t: угловое ускорение – академическая величина вращательного движения, которой в динамике Ньютона сопоставляется линейное ускорение.

Основное уравнение динамики вращательного движения можно представить в виде:

М = I * ε = m * r² * (ω / t) = (m * r² * ω) / t = L / t

или

М = L / t,

где:

L = m * V * r = m * r ² * ω = I * ω = М * t: момент импульса – академическая величина вращательного движения, которой в линейных взаимодействиях сопоставляется импульс.

Выражение (М = L / t) носит название уравнения моментов, из которого в классической физике непосредственно вытекает закон сохранения момента импульса.

«В отсутствие внешних моментов (М = 0) момент импульса замкнутой вращающейся системы остается неизменным ( L = const).»

Закон сохранения момента импульсаявляется одним из главных противоречий классической динамики вращательного движения, который в отличие от законов сохранения ньютоновской динамики, выполняется не только внутри замкнутой системы, но и при наличии внешних сил. А при переменном радиусе – только при наличии внешних сил. Но обо всём по порядку.

Очевидно, что работа закручивающей силы с учетом реальной кривизны линейного эквивалента углового перемещения не равна работе определяющейся его длиной по абсолютной величине, т.к. при преобразовании движения по направлению часть энергии запасается в остаточной деформации связующего тела, образуя энергию связи (см. 3.2.).

Таким образом, полная энергия вращающейся системы складывается из кинетической энергии линейного тангенциального движения и потенциальной энергии связи вращающегося тела с центром вращения. Следовательно, полная закручивающая сила не равна тангенциальной силе, определяющей приращение исключительно только прямолинейного эквивалента окружного движения, как это следует из классического уравнения динамики вращательного движения.

Затраты полной тангенциальной закручивающей силы (Fп) на преобразование движения по направлению могут быть учтены, например, с помощью полного закручивающего ускорения (а _п = а_л + а_цс), включающего в свой состав (а_{л –} линейное окружное ускорение)и (а_цс –центростремительное ускорение). Полное уравнение вращательного движения, в котором учтены затраты центробежной силы на энергию связи (Есв) будет приведено в главе (3.4.2.).

В классической динамике вращательного движения энергия связи фактически игнорируется. Однако без неё не может быть никакой динамики не только вращательного, но в общем случае произвольного криволинейного движения, т.к. именно эта величина характеризует искривление движения. Для подтверждения энергетических затрат полной закручивающей силы на искривление движения можно предложить следующий эксперимент (см. Рис. 3.4.1).

Пусть две вращающиеся системы (1 и 2) с разными радиусами (2 * r) и (4 * r) соответственно и одинаковыми массами (2 * m), установленные на тележках, приводятся во вращение одинаковой силой (F), которая образуется за счет одинаковых линейных импульсов (P). Сила (F) приложена к приводным шкивам одинакового радиуса. Одинаковый линейный импульс силы обеспечивается за счет силы упругости (F) единой нити и одинакового времени действия силы (F). Пусть для чистоты эксперимента все шкивы привода вращающихся систем и тележки невесомые по сравнению с массой (m).

Рис. 3.4.1

Идея этого эксперимента возникла после ознакомления с работой В.А. Кучина, М.В. Турышева и В.В. Шелихова ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ЗАКОНА СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА (см. http://ivanik3.narod.ru/ObschPhiz/Inerciod/Turyshev/NewExper/ExpProvImpRuss.doc).

В эксперименте Турышева на тележках с колесами были установлены вращающиеся системы в виде цилиндров с одинаковыми радиусами и массами, но с разным распределением массы по их объему. Тележки приводились в движение таким же приводом, который изображён и на (Рис. 3.4.1). Полый цилиндр с распределением массы по его поверхностному слою эквивалентен вращающейся системе с большим радиусом в нашей схеме, а сплошной цилиндр – системе с меньшим радиусом.

Пусть разница распределения масс по объёму цилиндров такова, что полый цилиндр эквивалентен вращающейся системе (1) с радиусом, равным, к примеру, четырём радиусам одинаковых приводных шкивов обеих систем (4 * r), а сплошной цилиндр эквивалентен системе (2) с радиусом равным двум радиусам приводных шкивов (2 * r).

По правилу рычага на массы системы (1) с радиусом (4 * r) через приводной шкив радиусом (r) будет передаваться закручивающая сила равная (0,25F), а на массы системы (2) с радиусом (2 * r) – сила равная (0,5F). Следовательно, массы системы (2) должны получить вдвое большее линейное ускорение вдоль окружности, чем точно такие же массы системы (1).

При этом в соответствии с классической динамикой вращательного движения, не учитывающей затраты на преобразование движения по направлению, угловая скорость системы (2) должна быть вчетверо больше угловой скорости системы (1). Однако с учетом затрат на искривление движения (Есв), которые определяются центробежной силой, это соотношение должно быть заметно большим, что и должен подтвердить эксперимент.

В схеме эксперимента Турышева из–за сложности учёта распределения масс в цилиндрах по многим радиусам значительно сложнее точно подсчитать разницу угловых скоростей цилиндров. Поэтому мы и заменили цилиндры на вращающиеся на разных радиусах грузы массой (m). Однако никаких принципиальных отличий от схемы Турышева при этом нет.  

Без учёта затрат на преобразование движения по направлению на закручивание системы (1) направлена одна четверть силы натяжения нити (0,25F), а на поступательное движение системы соответственно три четверти (0,75F). В системе (2) и на то, и на другое направлена одинаковая часть силы натяжения нити, равная (0,5F). Следовательно, система (1) должна больше продвинуться поступательно, но меньше вращаться, а система (2) наоборот, что и показал эксперимент.

Причём эта разница должна быть тем больше, чем больше затраты на преобразование движения по направлению, т.е. на образование центробежной силы, что также легко проверить в предложенном эксперименте.

Из схемы эксперимента следует достаточно простое и естественное объяснение физического смысла момента инерции.

К одинаковым по радиусу шкивам обеих систем приложена абсолютно одинаковая закручивающая сила упругости одной и той же нити. Однако на одинаковые массы обеих систем по правилу рычага передаётся разная сила. Это и создаёт видимый эффект большей вращательной инерции масс в системе (1), т.е. масс на большем радиусе, который передаёт меньшую силу, что в классической физике обозначается, как момент инерции.  

Классическая физика проводит прямую параллель момента инерции с инертной массой динамики Ньютона. Однако в реальной действительности никакой мифической инерционности вращательного движения в виде несуществующей в природе физической величины – момент инерции, нет. Всё объясняется правилом рычага. Физически же инерция вращательного движения, так же как и в прямолинейном движении, определяется только инертной массой вращающегося тела.

Первая степень радиуса в классическом выражении для момента инерции определяется связью углового ускорения (скорости) с линейными единицами через радиус (а = ε * r). В результате при неизменном угловом ускорении пропорционально радиусу увеличивается его линейный эквивалент и соответственно сила, определяющаяся линейным ускорением, а за счёт силы и момент силы. Это и создаёт эффект дополнительной инерционности неизменного углового перемещения, но с большим радиусом.

А вторая степень радиуса связана с работой силы на участке окружности равном радиусу (F * r = m * а * r = m * ε * r * r). В этом случае момент растёт уже не за счёт силы пропорциональной радиусу, как в первом случае, а за счёт расстояния, пропорционального радиусу, на котором работает сила.

Как видите, момент силы это обыкновенная работа в динамике Ньютона, а момент инерции в динамике Ньютона объясняется правилом рычага и работой на расстоянии равном радиусу. Так что никакой особой динамики вращательного движения собственно и нет. Осталось показать физическую несостоятельность момента импульса и закона сохранения углового момента.

Однако прежде чем перейти к физическому смыслу закона сохранения углового момента, который в классической физике ассоциируется с сохранением количества вращательного движения, сделаем небольшое отступление, поясняющее само понятие импульса или количества движения.

 

Мера движения.

Спор о том, каким из понятий импульсом или энергией определять количество движения длится между физиками с середины 19–го столетия. Однако, как считается, решил его философ Фридрих Энгельс, который в работе «Диалектика природы” в разделе “Мера движения – работа” показал, что обе меры движения справедливы:

«… Таким образом, mv оказывается здесь мерой просто перенесенного, т. е. продолжающегося движения, а mv² / 2 оказывается мерой исчезнувшего механического движения» [с. 73].

Продолжающееся движение, конечно же, имеет импульс, а исчезнувшее или новое движение, безусловно, исчезло или возникло не без понятия энергии–работы. Однако если уж речь идёт именно о пассивной оценке количества существующего или остановленного движения, а не о самом действии по его изменению или остановке, то это безусловно импульс, который определяется мгновенным, т.е. постоянным значением пассивной скорости.

Поскольку работа связана с преобразованием напряжение–движение (см. гл. 1.2.1.), то остановка движения безусловно сопровождается качественным переходом свойства материи – движения в другое её свойство – напряжение. Но напряжение измеряется силой, а не энергией. А вот состояние покоя, в котором пребывает масса–материя после остановки, хоть с напряжением, хоть без него, по существующему определению качественно абсолютно равнозначно состоянию пассивного движения и отличается от него только количеством.

Очевидно, что количество движения материи определяется количеством самой материи, а также количеством её движения–перемещения. Мерой количества материи, хоть и косвенно через меру инерции, однозначно является масса, а мерой движения, как изменения относительного расположения материи в пространстве и времени, безусловно является скорость. А поскольку после остановки сама материя–масса никуда не исчезает, то количество остановленного, как собственно и продолжающегося движения различается в этом случае количеством относительного перемещения, т.е. скоростью.

Если перемещения относительно выбранной системы отсчёта нет, т.е. относительная скорость массы равна нулю, то нет и количества движения в этой системе отсчёта. И хотя сама материя при этом естественно никуда не исчезает, импульс, как произведение массы на нулевую скорость равен нулю, т.к. даже не подвергнувшаяся никаким физическим изменениям масса сама по себе без скорости – это уже не импульс. Поэтому для импульса даже реально существующая, но остановленная масса эквивалентна нулю (см. гл. 6.1. «Физические ошибки арифметических операций. Операции с нулём»).

Однако поскольку пассивное движение относительно, то всегда найдётся система отсчёта, в которой относительная скорость и соответственно количество движения остановленной в другой системе массы не равно нулю. Поэтому движение в общем случае никуда не исчезает и, следовательно, не может изменить свою качественную оценку – импульс на другое качество – энергию по Энгельсу. Иначе следует считать, что остановлено совсем не то, что было до остановки.

Таким образом, Энгельс так и не разрешил проблему физической сущности количества движения, которая не зависит от того, когда и в какое время оно совершалось, совершается или будет совершаться, что опять возвращает нас к истоку спора.

Очевидно, что основной причиной затянувшегося спора о мере движения в пользу энергии или импульса является присутствие в каждой из этих физических величин массы и скорости. Однако энергия пропорциональна квадрату скорости, что предполагает другое качество сочетания массы и скорости по сравнению с импульсом. К тому же, достигнутый результат не определяет напрямую количество действия необходимого для его достижения. Поэтому достигнутый результат и действие по его достижению, это и есть реальный критерий разграничения понятий импульса и энергии.

Таким образом, мерой количества движения массы–материи является достигнутый результат движения массы - импульс, а энергия является мерой преобразования движения массы–материи, т.е. мерой достижения этого результата.

 При этом не имеет никакого значения, какое движение оценивается – прошлое, будущее или настоящее, т.к. вопрос оценки его количества – это вовсе не вопрос его истории, как фактически предлагает считать Энгельс. Если движение массы когда–то было или оно только предполагается, то мы вправе иметь возможность однозначно оценить его прошлое, настоящее и будущее в настоящем, т.к. любая история пишется исключительно только в настоящем. 

В серии своих опытов Турышев с коллегами твёрдо установил, что действие тел друг на друга пропорционально их кинетической энергии. Однако сам Турышев с коллегами сделал из своих опытов прямо противоположный вывод. Он заявил, что энергия является мерой движения (покоя), т.е. фактически бездействия!Ё? Однако характеристика действия, не может быть мерой бездействия, каковым является чистое движение, а мера бездействия соответственно не может быть мерой действия, каковым является преобразование движения или взаимодействие.

Импульс действительно есть только у «продолжающегося движения», если забыть про покой. Но поскольку взаимодействие тел, в котором создаётся их новое движение, для каждого из взаимодействующих тел начинается и заканчивается одновременно, то после окончания взаимодействия энергии, как меры этого взаимодействия нет ни у старого исчезнувшего движения, ни у нового продолжающегося движения. Постфактум энергию, конечно же, можно вычислить, как по тому, так и по другому движению. Но точно так же постфактум можно определить и импульс исчезнувшего движения. Энгельс же в одностороннем порядке необоснованно отнёс импульс только к продолжающемуся движению, а энергию только к остановленному движению, очевидно забыв, что принципиально это одно и то же!

Таким образом, никакого разграничения понятия импульса и энергии в определении Энгельса фактически нет, а значит, в его определении нет и объединяющего их понятия, как двух мер одного и того же количества движения.

Мы собственно не сделали никакого открытия. Безусловно, и философ Энгельс и тем более профессиональные физики должны прекрасно понимать физическую сущность импульса и энергии и, следовательно, всё, что было только что сказано. Поэтому сущность спора о мере движения лежит, скорее всего, даже не области физики движения, которую по большому счёту многие понимают одинаково, а в умении чётко излагать свои мысли. Хотя с другой стороны чёткость определений появляется только после чёткого понимания вопроса. Ни того, ни другого Энгельс собственно и не показал. В его определении отсутствует даже упоминание о роли взаимодействия в движении, которое разделяет исчезающее и зарождающееся движение, и об энергии, как меры взаимодействия!

И ещё удивляет такой момент.

Многие современные учёные сетуют на засилье математики в физике. Они считают, что есть неправильные математико–физики и правильные физико–математики. И уж они–то, эти авторы уж точно физико–математики. Один из них, к.т.н. Юрий Сергеевич Юдин, автор статьи «Две меры механической формы движения материи», размещённой на научно–техническом портале: WWW.NTPO.COM (ser.t–k.ru.). Он считает мерой количества движения энергию. Это его мнение и он имеет на это полное право. Но раз уж ты заявил, что ты правильный физико–математик, то ты должен соответствовать этому и дать качественную физическую оценку своего мнения независимо от его математического выражения. Однако, считая себя именно физико–математиком и ругая математико–физиков, Юдин, тем не менее, ни разу не привёл в своей работе своего видения физического смысла количества движения.

Наоборот, все его доводы основаны на анализе удобства решения первой и второй задач динамики – определения закона движения по силам и начальным условиям и определения сил по заданному закону движения. На основании голого анализа формул он выбрал более удобную для этих задач, по его мнению, энергию. При этом из своей абсолютно бесполезной для физики работы автор делает глобальный для науки и для подготовки научных кадров вывод. Мы обязательно приведём этот вывод, как образец «понимания» современных учёных приоритета физики над математикой. Вот он дословно:

  «Таким образом, если констатировать, что нам может дать это произведение массы на скорость, т. е. mv, если мы кроме математической интерпретации 1 – го закона Ньютона для движения центра масс замкнутой системы будем вкладывать в него еще какой–то смысл, как еще одной меры механического движения, то мы вынуждены констатировать, что ничего кроме головной боли. Так зачем же изобретать еще одну меру механической формы движения материи? Неужели только для того, чтобы студенты поупражнялись в математике на простейших учебных задачах?

Из всего выше сказанного, вытекает практический вывод о том, что присутствие в учебниках по “ Теоретической механике” двух мер механической формы движения материи не только не оправдано, но и вредно. Исключение разделов связанных с mv, как с еще одной мерой движения, приведёт к тому, что не только упростится изложение материала, но и значительно повысится качество знаний студентов».

Никто собственно и не спорит, что энергия – всему голова. Через энергетические процессы всегда можно определить и другие параметры движения – ускорение и скорость. Но это не значит, что у головы нет рук, ног и других органов, которые, конечно же, подчиняются голове, но они имеют и свои индивидуальные качества, мерой которых голова вовсе не является! Ну, давайте вообще ни чему не будем учить студентов и бросим учёбу сами. Ведь есть бог – всему голова. Как он скажет, так и будет. При этом качество наших знаний, о