CC BY
14
Далее пользователь может зарегистрироваться, авторизоваться на сайте или просто просматривать сайт как гость. Зарегистрированный пользователь на сайте имеет свой профиль. В нем он может редактировать свои данные.
На данном сайте можно узнать последние новости, информацию о уходе и воспитании, а так же фото и видео материалы.
Использованные источники:
1. База данных MySQL - режим доступа к источнику: http://blogwork.ru/chto-takoe-baza-dannyx-mysql/
2. Руководство по PHP, программирования на PHP - режим доступа к источнику: http: //php .net/manual/ru/intro -whatis.php.
УДК 530.1; 53.02
Богословский М.М., д.б.н. член-корр. РАЕН,, вед.науч. сотрудник Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова
РФ, г. Санкт-Петербург К ВОПРОСУ О НЕУНИЧТОЖИМОСТИ ЭНЕРГИИ
Аннотация: Статья посвящена одному из фундаментальных вопросов физики - закону о сохранении энергии. Выявлены недостатки формулировки определения энергии. Указаны неточности закона о сохранении энергии. Показано, что в определенных условиях энергия может исчезать. Сделан вывод о необходимости исправить формулировку фундаментального закона об энергии.
Ключевые слова: энергия, материальность энергии, виды энергии, закон сохранения энергии, исчезновение энергии.
Bogoslovskii M.M., doctor of biol. sci., corresponding member of RAEN
Leading scientist Kirov Military Medical academy Russia, Saint Petersburg TO THE QUESTION OF THE INEXTERMINATION OF ENERGY
Abstract: The article is devoted to one of the fundamental questions ofphysics - the law of the conservation of energy. There are identified deficiencies in the definition of energy. Specified inaccuracies of the law of the energy conservation. It is shown that under certain conditions energy can disappear. The conclusion about the need to correct the wording of the fundamental law about energy was made.
Keywords: energy, materiality of energy, types of energy, law of conservation of energy, disappearance of energy.
О понятии «энергия». Интерес к проблеме энергии связан со всё более увеличивающимся расхождением между старыми представлениями о ней и новыми знаниями о Природе, В то же время удивительно, что после слов Нобелевского лауреата Р.Фейнмана о том, что в современной ему физике
неизвестно, что такое энергия [7], прошло уже более 50 лет, но за эти годы так и не был выяснен физический смысл этого понятия [2, с.64]. Масло в огонь продолжает подливать формула Эйнштейна Е=тс2, умозрительно связавшая энергию с массой тела и скоростью света.
Согласно последнему отечественному словарю-справочнику по физике «Энергия - скалярная физическая величина, являющаяся универсальной количественной мерой движения и взаимодействия всех форм материи» [5]. В этом же словаре отмечается важное свойство энергии - её способность к преобразованию, которое проявляется «в виде работы тех или иных сил». Близкое к этому определение даётся в энциклопедии по физике под ред. Ю.В. Прохорова [8]: «Энергия - общая количественная мера движения и взаимодействия всех видов материи. Энергия не возникает из ничего и не исчезает, она может только переходить из одной формы в другую».
К сожалению, у этих формулировок выявляется ряд неточностей:
1) Энергия причислена к скалярным величинам. Авторы упустили, что она может иметь не только численное значение, но быть и векторной величиной. Без векторного приложения энергии не может быть силы, которая заставляет камень, пулю, ракету и.д. лететь, а транспорт двигаться в заданном направлении. В этих и других подобных случаях из скалярной величины энергия переходит в векторную.
2) Существенным недостатком этой и других формулировок определения энергии является то, что в них не указывается то, что она не только является мерой движения и взаимодействия всех форм материи, но и сама она материальна, т.е. представляет определенную форму материи. Эта поправка особенно важна сегодня, когда повсеместно наблюдается попытка стереть границы материального и сверхъестественного, сблизить материалистическое и религиозное восприятие мира, стереть их границы.
3) Энергия не только способна к преобразованию, но её преобразование являются её непременным свойством, атрибутом.
4) Энергия не только представляет форму материи, но без неё материя существовать не может, энергия это природное средство существования материи.
К этому добавим одно важное свойство энергии - хотя она и не возникает из ничего, но она обладает важнейшим свойством вырабатываться и накапливаться, в результате чего исходное количество энергии может многократно увеличиваться. Это позволяет создавать запас энергии, чем люди пользуются в своей повседневной жизни и промышленном производстве. Накопление энергии происходит и в Природе, например, при образовании звёзд, а в земных условиях при накапливании атмосферного электричества, при накапливании кинетической энергии, обусловленной давлением тектонических плит. Накапливание энергии происходит также и в живых организмах.
В целом энергия существует в нескольких видах:
1) в виде кинетической энергии. Согласно словарю-справочнику
Е.С.Платунов с соавт. [5], кинетическая энергия - это «положительная скалярная физическая величина, являющаяся мерой механического движения материальной точки и пропорциональная произведению её массы т на квадрат скорости V движения в выбранной инерциальной системе отсчёта»;
2) в виде потенциальной энергии, которую назвали «энергией консервативного взаимодействия» [9];
3) полной энергии. Это понятие используется в термодинамике -энергия суммы внутренней энергии системы, кинетической энергии системы и потенциальной энергии системы во внешних силовых полях;
4) «энергии покоя», под которой сторонники Эйнштейна понимают собственную «релятивистскую энергию тела» в той инерциальной системе отсчёта, в которой тело неподвижно;
5) в виде составной части материи, находящейся в разных агрегатных состояниях (твердом, жидком, газообразном, плазменном и др.);
6) в виде частиц, представленных в рассеянном виде или в виде потока (выбросов, излучений) материальных частиц, состоящих из отдельных известных науке частиц и частиц, объединённых в физические поля или в сгустки плазмы - т.н. черной материи;
7) в виде рассеянных, но взаимосвязанных неустановленных пока наукой субчастиц, создающих «пустое» космическое пространство и составляющих «праматерию» Вселенной [6] или «нечто», претендующее на статус онтологического базиса материи [3].
Уже эти данные показывают, что формулировка понятия энергия, представленная в справочнике по физике Е.С. Платунова и соавт. [5], нуждается в исправлении.
В современной физике утвердилось мнение о связи энергии с массой тела [8]. Составители этой энциклопедии сообщают, что «теория относительности показала (показать - не значит доказать - МБ), что энергия тела неразрывно связана с его массой». Энергия тела действительно связана с его массой, однако это объясняется вовсе не тем, что она, якобы, связана со скоростью света, а тем, что энергия является атрибутом, т.е. непременным свойством материи. Отказ от ложного представления о массе, увеличивающейся со скоростью тела, начался ещё с конца 60-х годов ХХ века [11] и активно продолжается в наше время [10; 4; 2 и др.]. Даже последовательный сторонник теории относительности Л.Б. Окунь [4] написал: «Пришла пора прекратить обманывать всё новые поколения школьников и студентов, внушая им, что возрастание массы с увеличением скорости - это экспериментальный факт».
Как уже было отмечено, материи без энергии не существует, хотя бы потому, что её составными частями являются элементарные частицы, сами по себе обладающие определенной энергией, за счёт которой они существуют, движутся и вступают во взаимодействие друг с другом. Кроме того, часть материальных тел, не движущихся по отношению к инерциальной системе координат (например, камень на поверхности Земли), движется по
отношению к другим инерциальным системам координат (Солнечной системе и системе Нашей галактики).
О законе сохранения энергии. Важнейшим свойством энергии является её способность переходить из одной формы в другую, что отражено в законе о сохранении энергии, сформулированном почти триста лет назад. В 1748 году М.В. Ломоносов писал: «Все перемены, в натуре случающиеся, такого суть состояния, что сколько у одного тела отнимается, столько присовокупится к другому. Так, ежели где убудет несколько материи, то умножится в другом месте. Сей всеобщий естественный закон простирается и в самые правила движения: ибо тело, движущее своею силою другое, столько же оные у себя теряет, сколько сообщает другому, которое от него движение получает». Его обоснование было дано в письме Ломоносова от 16 (5 ст.ст.) июля 1748 года, адресованном математику Леонарду Эйлеру. Замечательно, что под движением Ломоносов понимал не только механическое перемещение, но и тепловое; по сути дела, он высказывал мысль о переходе одних форм движения в другие.
Однако с развитием физики и техники формулировка законов Природы, в том числе и закона сохранения энергии, все более и более уточняется, а его действие даже ограничивается. Так, в одном из уточнений этого закона говорится, что он действует только в замкнутой, да ещё макроскопической системе. В словаре-справочнике Е.С. Платунова с соавт. [5] сказано: «Универсальный закон сохранения и превращения энергии -фундаментальный закон сохранения, в котором утверждается, что полная энергия изолированной (замкнутой) макроскопической системы остаётся постоянной при всех изменениях и превращениях, происходящих внутри системы». Более того, там же говорится, что этот закон значительно отличается от закона сохранения механической энергии, которая составляет лишь часть полной энергии тела.
Пояснение к понятию замкнутая система. Она имеется:
1) в небольшом ограниченном пространстве - колбе, цилиндре и т.д. из которого энергия выхода не имеет;
2) в колоссальном бесконечном условно ограниченном пространстве, которым является Метагалактика.
Первой системы в Природе не существует, она искусственная, создаётся человеком, поэтому строить на её основании всемирный закон сохранения энергии некорректно. А ведь именно на основании такой системы и был сформулирован закон сохранения энергии. Вторая система в Природе существует и только к ней может быть применен закон сохранения энергии в классической формулировке. При этом все частные потери энергии, которые с ней могут происходить, компенсируются огромными масштабами Метагалактики, в которой происходит обмен потоками энергии.
Приведенные в формулировке слова о том, что энергия переходит из одной формы в другую, подразумевают, что как в Природе, так и в жизни человека, она никуда не девается, не уменьшается, ни на что не расходуется.
Однако, если бы энергия только и делала, что бесконечно переходила из одной формы в другую, и при этом её количество сохранялось неизменным, то человечество не знало бы с ней проблем, не тратило бы огромные деньги на её получение, поиски энергоносителей, не было бы многих войн и напряженных международных отношений. Включив электроплитку или мотор, они бы могли пользоваться ими бесконечно. Но так не бывает! Ошибочность приведенной формулировки связана с тем, что в ней отсутствует указание на то, что имеющееся количество энергии расходуется на выполнение каких-либо работ (механических, тепловых и др.), что вынуждает эту энергию постоянно пополнять.
Из сказанного следует, что существующая в энциклопедиях, справочниках и учебниках формулировка этого закона не верна. Классическая формулировка сохранения энергии не учитывает одного очень важного обстоятельства: если в замкнутом пространстве находящаяся в нём энергия используется для совершения какой-либо работы, то потраченная на неё энергия никуда не переходит, будучи израсходованной, она просто исчезает. Кроме того, так как любое превращение энергии связано с работой, то часть энергии, пошедшая на её превращение, тоже исчезает. Т.о., даже и в этом случае классическая формулировка закона сохранения энергии не верна.
Если принять во внимание, что энергия материальна, а материя, состоящая из молекул, атомов и элементарных частиц, сама по себе неуничтожима, то приходится поинтересоваться, во что она превращается, что с ней происходит.
Если мы, к примеру, тратим кинетическую энергию на забивание гвоздя в дерево, то затраченная энергия расходуется на преодоление сопротивления дерева, в которое входит гвоздь, а её ничтожная часть - от 1 до 5% переходит в тепловую энергию. Входя в дерево, гвоздь уплотняет и разрушает его структуру, что нарушает его атомно-молекулярное строение, вызывает сдвиг электронных орбит и потерю части электронов, тем самым изменяя его энергетику. Т.о., в этом случае после передачи кинетической энергии объекту происходит не просто изменение атомно-молекулярной структуры тела, но и его частичное разрушение, приводящее к уменьшению его полной энергии. Основная часть кинетической энергии, которая потрачена на работу исчезает, а ничтожная её часть, перешедшая в тепловую энергию, рассеивается в материале и окружающем пространстве. Т.о., только эта ничтожная часть потраченной энергии сохраняется и не уничтожается, а большая её часть действительно исчезает, т.к. затрачивается (расходуется) на выполнение работы! В этом примере закон сохранения энергии действует в отношении только её ничтожной части! Но и эта ничтожная часть энергии - тепловая -сохраняется только теоретически, а фактически она тоже исчезает, бесследно растворяясь в окружающем пространстве. Всё сказанное вынуждает уточнить формулировку обсуждаемого закона, исправить выявленные ошибки.
Для исправления этих ошибок, закон сохранения энергии нуждается в новой формулировке, например, такой:
Энергия представляет собой первооснову мироздания, материальную субстанцию, существующую как составная часть материального мира, эволюционирующую в пространстве совместно с формами вещества, находящегося в разных агрегатных состояниях. Энергия в её разных формах не возникает, и возникнуть не может. Как и материя, энергия Метагалактики обладает свойством неуничтожимости. Однако в условиях человеческой деятельности энергия может не только уменьшаться в объёме, количестве и мощности, но и исчезать. Это происходит в том случае, когда энергия расходуется на совершение какой-либо работы.
Следует отметить, что обнаружение неточности классического закона сохранения энергии, подтверждает не признанное пока научной общественностью положение о том, что все законы Природы действуют при строго определенных условиях (факторах) и, если хотя бы один из них не действует, сам закон не «работает» [1].
Использованные источники:
1. Богословский М.М. Закон всемирного притяжения в XXI веке // Актуальные проблемы современной науки, 2016, №5. С.39-47.
2. Бурлачков В.К. Энергия. Время. Информация: эволюция научных представлений Москва: URSS : ЛИБРОКОМ, 2012. - 234 с.
3. Бухалов И.П. Инерция и гравитация: в поисках решения проблемы физическая модель инерции и гравитационных взаимодействий, ее обоснование и построение теории /И.П. Бухалов. - Москва : URSS, 2007. - 151 с.
4. Окунь Л.Б. Формула Эйнштейна Е0 = тс2 . «Не смеется ли Господь Бог?» // Успехи физических наук. 2008. - Т.178, №5. - С. 552.
5. Платунов Е.С., Самолетов В.А., Буравой С.Е., Прошкин С.С. Физика. Словарь-справочник. СПб: Изд. Политехнического университета, 2014. - 798 с.
6. Розенталь И.Л., Чернин А.Д. Вселенная и Метагалактика. Физический вакуум - первоматерия Вселенной. 2002. - 8 с.
7. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. - М.: Изд. ЛКИ/URSS. Т.1-2. 2007. С.74.
8. Физика. Энциклопедия / Под ред. Ю.В.Прохорова. - М.: Большая Российская энциклопедия, 2003. - 944 с.
9. Цеплин Е.Е., Цеплина С.Н. Краткий справочник по физике. Уфа, 2009. - 65 с.
10. Adler C. Does mass really depend on velocity, dad? // American Journal of Physics/- 1987. - Vol.55. - P.739-742.
11.Taylor E., Wheeler J. Spacetime Physics. - San Francisco: W.H. Freeman and Co., 1966. - 132 p.
