CC BY
18
ПРОБЛЕМЫ В СОВРЕМННОИ НАУКЕ
Вышинский Виталий Андреевич
Д.т.н., ведущий научный сотрудник Института кибернетики имени В.М. Глушкова НАН Украины, г. Киев
ISSUES IN SCIENCE SOVREMNNOY
V.A. Vyshinskiy
Doctor of Technical Sciences, V.M.Glushkov Intfitute of cybernetics of National academy of Science of Ukraine, Kiev
АННОТАЦИЯ
Рассмотрена ситуация сложившаяся в мировой науке и, в частности в теоретической физике, как основы естествознания. Рассмотрены проблемы, не позволяющие этой отрасли успешно выполнять свою задачу помощи в познании природы экспериментальной физике и научно-техническому прогрессу. Предложены пути преодоления застоя в теоретической физике, которые наблюдаются уже более ста лет.
ABSTRACT
We consider the situation prevailing in the world of science and, in particular, in theoretical physics as a basis of natural science . The problems that do not allow the indu^ry to successfully carry out its task of assi^ance in undemanding the nature of experimental physics and scientific and technical progress. Ways to overcome the ^agnation in theoretical physics , which has seen more than a hundred years.
Ключевые слова: Физика, кибернетика, естествознание, Гильберт, постулат, аксиома.
Keywords: physics , cybernetics , science , Gilbert, populate , an axiom.
В двадцатом веке в методах познания природы ничего не изменилось. В арсенале ученых, по-прежнему, доминировала онтология, несмотря на то, что в середине девятнадцатого века ей на смену пришла гносеология. Такая приверженность старому способу отрицательно сказалась на результатах в науке. И это в то время, когда в физике наступил серьезный кризис, преодоление которого требовало без пристрастных подходов в исследованиях, которые, по нашему мнению, могла обеспечить только гносеология. В чем суть различия этих двух методов, и в чем прогрессивность гносеологии.
Полное сравнение этих способов познания проводить не будем, а оттеним лишь одну сторону их различия. Если согласно гносеологии истина о состоянии материи в конкретном участке пространства и в фиксированное время - природы непознаваема, то в пределе бесконечной последовательности таких исследований - познаваема. Гносеологический способ познания предполагает основываться на системе постулатов, отражающих сущность природы, т.е. каждый из них, в лучшем случае должен отражать законы природы, и в худшем, не противоречить им. Что касается онтологии, то в ней, напомним, истинность в познании зависит от человеческого разума. Дадим тому пояснение. Онтология предполагает исследовательский процесс основывать на заранее выбранной системе понятий, на которой заданы отношения между ними. Особенности этих понятий и отношений зависят от конкретного исследователя. Другими словами, у другого исследователя может оказаться совершенно иная онтологическая система, и тогда возникает вопрос: «Какому ученому следует доверять? У кого находится истина?»
Практика научного познания в последние сто лет показала, что все известные теории в физике построены на чисто онтологическом способе познания, в результате чего истина, в понимании человечества, принадлежит тому ученому, у которого больший авторитет, кто, например, награжден Нобелевской премией, имеет звание академика, доктора наук. В данном случае никто не будет разбираться в логике получения результата этого авторитета, и тогда, как вы-
вод наших рассуждений, истина находится у разума этого авторитетного ученого. Чтобы не быть голословным приведем примеры. Нобелевскому лауреату Ричарду Фейнма-ну был задан вопрос: «Что заставляет притягиваться друг к другу разной полярности полюса магнитов?» Ответ был «убедительным»: «За это отвечают виртуальные частицы», т.е. несуществующие, мистические частицы. Сегодня физика, построенная на идеях квантовой механики, только так понимает взаимодействие полей. Однако инженеру трудно опираться на такие мистические знания.
В современных физических моделях (теориях), весьма часто, встречается нарушение известных законов сохранения материи, энергии, импульса, однако мы обязаны верить на слово их авторам - известным авторитетам. А ведь следует напомнить, что нарушение законов сохранения свидетельствует, как лакмусовый листик, на принадлежность рассматриваемой теории, модели материального мира к лженауке.
Приведем такой пример. Согласно последним представлениям модуль напряженности магнитной и электрической составляющей электромагнитной волны в любой точке ее продвижения одинаков. Из этого следует, что, если взять произвольную пространственно-временную точку на пути движения фотона, то в ней должен наблюдаться рост, либо убывание присутствия материи. Конечно, если электромагнитные явления связывать с существованием материи. Иными словами, материя из ничего «рождается» и в небытие уходит. В этом и есть нарушения законов сохранения. Однако, несмотря на это современный дипломированный физик, имеется в виду доктор физ.-мат. наук, академик, своим авторитетом, отстаивая такую модель электромагнитной волны, согласно онтологии, своим разумом «вещает истину», и спорить с ней запрещено.
Для уточнения адекватного понимания природе электромагнитной волны приведем очень старую модель. Радистам известно явление электромагнитных колебаний в закрытом колебательном контуре, согласно которому электрическое представление материи на пластинках конденсатора постепенно переходит в ее представление напряженностью
магнитного поля в катушке. После этого напряженность электрического поля (материя) на пластинках конденсатора обнулена, но зато в катушке контура материя появится в виде одного из максимальных значений полюсов магнитного поля Норд, либо Зюйд. В следующем полупериоде электромагнитного колебания напряженность магнитного поля (материя) постепенно исчезает в катушке, и одновременно появляется в виде напряженности электрического поля в конденсаторе. Как следствие кривые изменения напряженности электрического и магнитного полей сдвинуты на 900 . Известен, также, способ генерации электромагнитной волны из рассмотренного закрытого контура. Для этого следует разомкнуть пластины конденсатора с последующим использование их, в отдельности, в качестве заземления и антенны, т.е. сформировать известный открытый колебательный контур. В этом случае, как показала практика в радиотехнике электромагнитное колебание, которое находилось в закрытом колебательном контуре, излучается в виде электромагнитной волны. В приведенной выше модели материя никуда не исчезает и из ничего не появляется, просто она переходит из одного состояния в другое, т.е. закон ее сохранения не нарушается.
Онтологическое познание природы, как правило, связано с мировоззрением субъективного идеализма. Всем известна трагическая история исследователей связанная с доминированием в науке геоцентризма (судьба Джордано Бруно), частного варианта антропоцентризма. Сегодня антропоцентризм присущ современной физике, как никогда. Попытайтесь подать для публикации в любой академический журнал статью с опровержением идеи расширяющейся Вселенной. Ее даже не буду давать на рецензию, а подержат в редакции установленный срок и со стандартным отрицательным ответом, ни к чему не обязывающим, отправят вам. А ведь в этой статье может стоять предельно простой вопрос: «По отношению к чему, к какому месту пространства происходит расширение?», из которого следует и ответ, приводящий идею расширения к антропоцентризму. Спорить с авторитетом, или по онтологии, с представляющим его разумом, бесполезно. А ведь интересующее нас расширение имеет простое объяснение, если воспользоваться решением шестой проблемы Д. Гильберта, о котором пойдет речь в конце настоящих тезисов.
Приводить примеры отрицательного влияния онтологии на современный ход развития мировой науки, особенно в теоретической физике можно еще и еще. Кстати, в двадцатом веке наука и техника развивались бурно благодаря экспериментальной физике, которая использовала известные ей явления, теоретического объяснения, которых она и так не дождалась. Здесь тоже за примерами далеко ходить не надо. Инженеры в Советском Союзе уже давно взяли на вооружение так называемый эффект «экрана», в своих экранолетах, не получив вразумительного объяснение этого явления со стороны теоретиков. Нет аналогичного объяснения тому, почему в морском порту запрещено судам приближаться друг к другу на определенное расстояние. В чем физика явления пагубно действующая на суда в таком случае. А ведь ответ на поставленные выше вопросы находится в адекватном природе понимании гравитации, что такое масса тела и в конечном все сводится к законам гравитации.
Известен вопрос заданный И. Ньютону, когда он « впервые сформулировал свои законы движения и тяготения, послышались возражения, что эти законы не объясняют одну
из главных особенностей Солнечной системы, а именно что все планеты вращаются вокруг Солнца в одну сторону», на что не было получено вразумительного ответа. Информация, приведенная выше, использована из монографии Нобелевского лауреата С. Вайнберга «Мечты об окончательной теории», в которой по существу ответ на данный вопрос сводился к тому, что так исторически сложилось. Не будем слишком строгими к такому ответу известного лауреата, а ведь в закон о всемирной гравитации это явление природы входит «органически».
Поскольку выше был затронут закон, за открытие которого И. Ньютон так чтим человечеством, исследуем его на адекватность соответствующему явлению в природе. Хорошо известна формула И. Ньютона, выражающая силовое взаимодействие двух масс
Р =
где т1 и т2 - взаимодействующие массы, г - расстояние между ними, а G - постоянная константа гравитации. По этой формуле несложно определить силы притяжения Луны Солнцем и Землей, которые будут равны для Солнца - 8*1020 Н, а для Земли - 4*1020 Н. Таким образом, Луна уже давно, согласно формуле И. Ньютона, должна быть не спутником Земли, а еще одной планетой Солнечной системы, однако это не случилось. Выходит, что не все так хорошо с приведенной выше формулой И. Ньютона, и в итоге, с его законом Всемирного тяготения, особенно с учетом характера вращения планет в Солнечной системе. Если воспользоваться идеей М. Фарадея о том что, любое поле характеризуется силовыми линиями, несложно построить функцию их распределения. Для пучка, практически параллельных силовых линий, такой функцией выступает
^ = arctag — , х
где F напряженность поля, измеряемая силой воздействия, х - расстояние до места, в котором измеряется напряженность. Воспользовавшись этой функцией, увидим, что в месте пребывания Луны сила воздействия на нее Землей больше, нежели Солнца.
Оппоненты могут возразить, что гравитацию А. Эйнштейн достаточно исследовал в общей теории относительности, и на сегодня проблем с ней у физиков нет. Однако снова вернемся к роли авторитета (разума) в онтологическом способе познания. Хорошо известно, что А. Эйнштейн при создании специальной теории относительности (1905г.) отрицал существование в природе эфира, но спустя девять лет им была опубликована работа по общей теории относительности, где эфир обязательно присутствует. Некоторые ученые в таком отношении А. Эйнштейном к эфиру видят большое противоречие и не добросовестность. В тоже время с этим можно поспорить - ведь за девять лет настоящий ученый может прийти, в своих исследованиях, к результату, который будет отрицать полученный ранее. И в этом нет противоречия и не добросовестности. Однако если бы не одно но, которое состоит в том, что в 1952 году А.Эйнштейн публикует две работы в разных журналах, в которых выразил два противоположных суждения в отношении эфира. В статье «Относительность и проблема пространства» 1952г.
г
А. Эйнштейн писал: «Специальная теория относительности показала физическую эквивалентность всех инерциальных систем, тем самым она доказала несостоятельность гипотезы покоящегося эфира. Поэтому необходимо было отказаться от идеи, что электромагнитное поле должно рассматриваться как состояние некоторого материального носителя. Таким образом, поле становится несводимым элементом физического описания, не сводимым в том смысле, что и понятие материи в теории Ньютона». А вот, что А. Эйнштейн пишет в статье «Об эфире» (1952г.): «... мы не можем в теоретической физике обойтись без эфира, т.е. континуума, наделенного физическим свойством, ибо Общая теория относительности, основных идей физики, вероятно, будет придерживаться всегда, исключает непосредственное дальнодействие; каждая теория близкодействия предполагает наличие непрерывных полей, а следовательно существование эфира». После таких статей да еще опубликованных в одном и том же году теряется всякое чувство доверия к авторитету, к его работам, в том числе и общей теории относительности, посвященной исследованию гравитации.
Можно приводить еще много подобных несуразностей в результатах научных исследований больших авторитетов двадцатого века в области теоретической физики, однако, обратим внимание на общий подход в их работах, который касается использования мощного аппарата математики. Далеко не все фундаментальные физические формулы выведены и доказаны. Они просто приняты на веру, опираясь на онтологический способ в исследовательском процессе, т.е. эти формулы истины, поскольку так утверждает разум известного авторитета. Коснемся некоторых примеров.
В познании основных свойств вещества важнейшую роль занимают исследования скалярной и векторной характеристик его движения. Напомним, современная физика относит энергию к скалярной ее характеристике материи, а силу - к векторной. Весьма часто физик-теоретик придумывал математическое выражение, считая, что именно оно отражает изучаемое им состояние природы. Особенно, если оно имеет красивый, эстетичный вид и тогда может проявиться синдром Пигмалеона - выдать желаемое за действительное. Особенно опасно, когда формула, в какой-то мере, отображает действительность. Например, еще Лейбниц в середине 18-о века заметил связь массы тела и его «живой силы» - он так называл энергию. Согласно этой связи энергия Е является произведением массы тела и квадрата его скорости и (в современной терминологии - кинетическая энергия, только удвоенная). Это откровение Лейбница было в его трактатах 1686 и 1695 годов. Так появилось
Е=ти2 (1),
Со временем это математическое выражение научной элитой преобразовалось в известную формулу
Е=тс2 (2),
где вместо обычной скорости тела используется с - скорость света. Напомним, эта формула стала предметом докторской диссертации Н.А. Умова в 1874 году. Среди известных ученых, серьезно, заинтересовавшихся ею, были Томсон (1881г.), Хевисайд (1890г.), Пуанкаре (1900г.) и Га-зенерль (1904г.). Стояли проблемы: «Почему энергия, в этой формуле, эквивалентна, а по сути своей, тождественно равна массе?» Ведь скорость света - константа, возведенная в квадрат, тоже является константой. Кроме того, неясно: «А причем здесь скорость света?» В научной литературе считается, что эти проблемы разрешил А. Эйнштейн, и, в резуль-
тате чего, она и получила его имя, и спорить с его разумом бесполезно.
С нашей точки зрения в доказательстве этой формулы необходимо исходить из того, что энергия является скалярной характеристикой движения материи, и тогда необходимо рассматривать ее функцию, с последующим применением богатого математического аппарата для ее исследования. Оказывается, что интеграл этой функции, по переменной скорости движения, является энергией, а производная по той же переменной - силой, сопровождающей рассматриваемое движение. Пользуясь таким методом, несложно вывести формулу (2). Оказывается, что в ее правой части не достает важного слагаемого, а скорость с далеко не соответствует скорости света.
К придуманному уравнению Э. Шредингера можно поставить тоже вопросы, но только те которые касаются его связи с основным положением квантовой механики - нарушению причинно следственного механизма. Решением этого уравнения является непрерывная функция, а это означает, что и функция ее модулей тоже будет непрерывной, описывающей поведение исследуемой частицы. Именно это свойство функции противоречит основному положению квантовой механики о случайности этой частицы появления в рассматриваемом месте пространства. Можно показать, что и известная формула М. Планка Е=ф' требует тщательной проверки.
Итак, в теоретической физике сложилась ситуации, когда она не способна разрешить проблемы, которые возникли еще в девятнадцатом веке. Не способна она объяснить, что такое масса тела, что такое инерция, что такое электрический и магнитный заряд, что такое физическое поле, можно ли получить моно полюс магнитного поля, и перечень таких проблем несложно продолжить. Трудности понять, как в природе появилась живая материя, указывают на то, что наше представление об окружающем материальном пространстве очень далеки от адекватных природе знаний. В кибернетике есть закон, согласно которому одинаковые внешние условия рождают одинаковые кибернетические системы. Из этого следует, если наши знания на нано уровне существования материи правдоподобны, а это уровень на котором природа создала живую материю, то любые наши исследования в этой области привели бы к тем результатам, которые до нас уже получила природа. Но это не случилось, а так нам предлагают квантовый компьютер, неуклюжесть которого сводится к обработке информации представленной q-битами, единицами информации которые легко теряются в тепловых шумах нано уровня. В результате создать квантовый компьютер в таком материальном измельчении не представляется возможным.
Для исправления положения с исследовательским процессом в физике и в естествознании (в целом) следует отказаться от онтологического способа, и приступить к освоению гносеологии. С нашей точки зрения, также, следует прислушаться к тем титанам науки, которые пытались помочь исследовательскому процессу в естествознании. Например, мечты Д. Гильберта математически изложить систему аксиом (постулатов) в физике со свойствами самодостаточности, т.е. такую систему, на основании которой можно было бы разрешить любую проблему в естествознании, оказались эфемерными. Однако [1] можно на основе диалектического материализма создать открытую систему постулатов, которая позволяет разрешить те проблемы фи-
зики, которые, частично, отмечены в этих тезисах. Кроме Литература
того, следует более требовательно относиться к использо- 1. Вышинский В.А. Новая система постулатов (аксиом) ванию аппарата математики в физических исследованиях, - решение шестой проблемы Д. Гильберта, Единый всерос-уходя, при этом, от навязывания физике надуманных «кра- сийский научный вестник, Москва, - 2016, №2 С.29-35. сивых» формул, которые, как правило, являются следствием «заболевания» ученого синдромом Пигмалиона.
СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ ПРОЧНОСТИ И ИЗНОСОСТОЙКОСТИ
ДЕТАЛЕЙ МАШИН
Дудников Анатолий Андреевич
Канд. тех. наук, профессор кафедры ремонту машин и технологии конструкционных материалов, г. Полтава
Канивец Александр Васильевич
Канд. тех. наук, доцент кафедры общетехнических дисциплин, г. Полтава
Дудник Владимир Васильевич
Канд. тех. наук, старший преподаватель кафедры безопасности жизнедеятельности, г. Полтава
Келемеш Антон Александрович
Канд. тех. наук, старший преподаватель кафедры ремонту машин и технологии конструкционных материалов, г.
Полтава
Пасюта Андрей Григорович
Канд. тех. наук, директор государственного предприятия "Опытное хозяйство им. 9 Января", г. Полтава
АННОТАЦИЯ
В работе приводятся результаты исследований повышения прочности и износостойкости рабочих органов почвообрабатывающих машин, определены напряжения, оказывающие влияние на их прочность и ресурс.
ABSTRACT
The paper presents the results of research increase Srength and durability of working organs of tillers, identify areas that affect their Srength and resource.
Ключевые слова: износостойкость, режущий элемент, прочность, эксплуатационные напряжения, тяговое сопротивление, скорость изнашивания.
Keywords: wear resi^ance, cutting element, Srength, operating voltage, tractive resi^ance, wear rate.
Постановка проблемы. При обработке давлением с уве- данные геометрические параметры и обеспечить их высо-
личением степени деформации происходит повышение кую износостойкость.
прочностных характеристик обрабатываемого материала Имеются данные [3, с. 54] восстановления лемехов на-
деталей, обеспечивающих их износостойкость. Одной из клепкой керамических пластин. Данный способ характери-
важнейших проблем сельскохозяйственного машинострое- зуется низкой стойкостью в условиях ударного воздействия. ния и ремонтного производства является повышение рабо- В литературе приводятся лазерные технологии упроч-
тоспособности режущих элементов почвообрабатывающих нение поверхностей почвообрабатывающих органов [4, с.
рабочих органов за счет повышения их прочностных и из- 320]. Однако, авторы отмечают, что влияние лазерной об-
носностных свойств. работки на рабочие поверхности почвообрабатывающих
Поэтому вопросы проведения исследований в этом на- органов требует проведения существенных теоретических и
правлении приобретают особую актуальность. экспериментальных исследований.
Анализ основных исследований. Решение указанной Имеются и другие методы повышения надежности ука-
проблемы может быть обеспечено применением упрочняю- занных деталей, которые находятся в стадии эксперимен-
щих обработок при изготовлении и восстановлении рабочих тальных исследований и требуют дорогостоящего техноло-
органов, позволяющих уменьшить влияние трения при дви- гического оборудования.
жении пласта почвы по их поверхности. Согласно данным Цель исследования. Определение напряжений, действу-
[1, с. 8], это может быть достигнуто хромированием рабочих ющих на рабочие органы почвообрабатывающих машин,
поверхностей деталей. Однако, этот метод связан со значи- оказывающих влияние на их прочность и износостойкость. тельными экономическими затратами. Результаты исследований. Расчет на прочность рабочих
В литературе [2, с. 231] имеются данные по созданию органов проводили путем определения значений напряже-
трехсменных лемехов, которые не нашли должного приме- ний в опасных сечениях. Так, для лемеха плуга, лапы куль-
нения поскольку отличались высокой стоимостью и недо- тиватора опасным является сечение в зоне первого от носка
статочной долговечностью. крепежного отверстия. Для дисковых рабочих органов (ди-
Основная задача при восстановлении рабочих органов ски копачей свеклоуборочных машин, диски сошников зер-
почвообрабатывающих машин - выбор эффективного тех- новых сеялок) опасным сечением является место в шпульке,
нологического процесса, позволяющего восстановить за- либо на валу.
