К альтернативной физике казань зао «Новое Знание» 2007 удк 530. 1
Скачать 363.76 Kb.
|
В.И.Нефедов К АЛЬТЕРНАТИВНОЙ ФИЗИКЕ Казань ЗАО «Новое Знание» 2007 УДК 530.1 ББК 22.3 Н58 Рецензент: Заслуженный деятель науки Республики Татарстан, заведующий кафедрой металлических конструкций КГАСУ, доктор технических наук, профессор И.Л.Кузнецов Нефедов В.И. Н58 К альтернативной физике. – Казань: Новое Знание, 2007. – 32с. ISBN 978-5-89347-480-0 Естественнонаучные теории должны быть корректными с точки зрения общих философских закономерностей. Соблюдение этого условия ведет, в частности, к альтернативной физике, свободной от присущих современной науке противоречий и субъективизма. УДК 530.1 ББК 22.3 ISBN 978-5-89347-480-0 Нефедов В.И., 2007 ЗАО «Новое знание», Оформление, 2007 Философский подтекст науки всегда интересовал меня больше, чем ее специальные результаты Макс Борн Противоположности - это не противоречия, а дополнения Нильс Бор ПРЕДИСЛОВИЕ Весь накопленный опыт показывает, что проявление общих закономерностей носит общий характер. Среди других законов, первостепенное значение имеет закон о единстве противоположностей, проявляющийся во всех объектах, явлениях, процессах и учет которого необходим на любом этапе развития науки, но особенно - на начальном, при построении ее основ. Современная физика построена, по существу, на предположениях только количественного характера и способна функционировать исключительно на «локально-практическом» уровне. Попытки выйти за соответствующие ограничительные рамки привели к теории Эйнштейна и квантовой механике, являющимися, как и классическая физика, некорректными в качественном отношении - проведено большое количество экспериментов, якобы подтверждающих эти теории, но все они были либо количественными, либо неадекватно интерпретировались, поскольку адекватная интерпретация - как бы это ни казалось невозможным с человеческой точки зрения - должна содержать противоположные выводы. В основу этих теорий положены качественно-количественные представления о свойствах света - явления реального и, с той же противоположной необходимостью, виртуального. Что может быть альтернативой совершенно очевидному макроскопическому, глобальному распространению света? Конечно же, его микроскопическая, но тоже глобальная, повсеместная неподвижность. Физики из двух способов освещения - метания «зажженных лампочек» и использования «лампочных гирлянд» - приписали Природе первый, игнорируя тем самым ее основной закон. Применительно к квантовой механике, наличие волн на макроскопическом уровне должно сопровождаться их «микроскопическим отсутствием», что тоже было проигнорировано. Что же произойдет с физическими теориями при их качественном пересмотре? Ответ на этот вопрос даст, очевидно, альтернативная физика, для которой виртуальное станет не менее, а, несомненно, более важным, чем материальное, но и то и другое, как противоположности, должны будут существовать вместе - в реально-виртуальных подпространствах. Иллюстрацией сказанному служат примеры теории упругости, гидромеханики и классической электродинамики, где, согласно альтернативным представлениям, макро (непрерывное силовое поле) может быть адекватно определено только через свою противоположность микро (микродискретные структуры) и, наоборот - например, при фазовых переходах, - микро (структура) зависит от макро (формы и размеров). Качественно-количественные уточнения этих и, очевидно, других классических физических теорий при этом весьма существенны. Поскольку физические (качественные, сущностные) модели должны быть первичными по отношению к математическим (количественным, описательным) моделям, уточнение первых на качественном уровне должно сопровождаться их освобождением (очищением) от не имеющих физического смысла абстракций типа n-мерных пространств, поскольку «n-мерность» следует понимать лишь в физическом смысле: в одном и том же реальном трехмерном объеме может содержаться множество виртуальных физических объемов с различными взаимосвязанными (пересекающимися) или (и) независимыми (скрещивающимися) свойствами. Д  ля «изображения» физической картины мира, у альтернативной физики также могут найтись свои «изобразительные средства»: в духе древнекитайской философии и в соответствии с законом о противоположностях, макроскопическая неограниченность Вселенной или Вселенных должна, вероятно, сочетаться с «микроскопической данностью» двух «семейств» истинно элементарных, фундаментальных частиц (подпространств), «межсемейные браки» которых, равно как и их «расторжение», являются основой виртуального и реального существования всего того, что нас окружает. При этом материальный мир - как показывает сравнительный математический анализ мощностей множеств иррациональных и рациональных чисел, подкрепленный философскими закономерностями о соотношении общего и частного - представляет собой «отходы» («шлаки») тех «технологических процессов», которые протекают в виртуальном мире (виртуальных мирах). Ненаблюдаемость последнего (последних) и, как следствие, его (их) временная практическая неизучаемость не препятствуют соответствующему теоретическому изучению, как это видно на примерах современных физических теорий (например, теории струн), «математические конструкции» которых построены на голом месте первоначальных (ложных) физических предположений, не подтвержденных экспериментами и не имеющих философского обоснования. Невозможность классифицировать и описать имеющимися материалистическими средствами свойства виртуальных микроскопических подпространств (элементарных частиц) привела к условному приписыванию им «цвета» и даже «прелести», «странности» и «очарования» - незавидный итог, к которому пришла физика, построенная и развивающаяся на основе «половинчатых» аксиом. Принятие последних было исторически неизбежным по причине отсутствия качественно адекватных (виртуально-микроскопических) интерпретаций наблюдаемых явлений. В настоящее же время необходимо срочно внести соответствующие изменения и построить «дорогу позади себя», чтобы новые поколения физиков не пошли проторенным путем.В сборник, помимо опубликованных материалов, включены аннотация доклада «Виртуально-синергетические аспекты деформирования твердых тел» (XVII сессия Международной школы по моделям механики сплошной среды, Казань, 2004 г.) и стендовый доклад «Оценки погрешностей теории упругости» (на IX Всероссийском съезде по теоретической и прикладной механике, Н.Новгород, 2006 г.), который удалось сделать доступным пользователям Интернета, поместив в октябре 2006 года на сайте Казанского государственного архитектурно-строительного университета. Автор выражает искреннюю признательность А.А.Аксюхину (г.Орел), А.М.Елизарову (г.Казань), А.Н.Хомченко (г.Херсон), благодаря которым были опубликованы три статьи, помещенные в данном сборнике, а также В.Г.Баженову, Л.А.Игумнову (г.Н.Новгород) и В.А.Полянскому (г. Москва), принявшим его последний доклад. Кроме того, он весьма признателен московским физикам Юрию Абову, Юрию Гуревичу, Анатолию Школьникову и их коллегам, которые в течение полугода изучали его предыдущий сборник и в ноябре 2001 года сообщили в устной форме о своем неофициальном мнении через посредника - известного спортивного журналиста и комментатора Якова Дамского, оказавшего по старой «шахматной памяти» неоценимую услугу автору и, как показалось, понявшего суть проблемы не хуже некоторых специалистов. О субъективно-рациональных и историко-логических причинах естественнонаучных и философских проблем В.И.Нефедов (КГАСА, Россия, 420043, Казань, Зелёная, 1. E-mail: a_nefedov@hotmail.com) V.I.Nefedov. ABOUT THE SUBJECTIVELY-RATIONAL AND HISTORICALLY-LOGIC REASONS OF NATURAL SCIENTIFIC AND PHILOSOPHICAL PROBLEMS Keywords: opposite axioms, interpretation of space, alternative theories В хронологической последовательности исследуются основные этапы развития естествознания и процессы, обусловившие накопление противоречий в естественнонаучных теориях. Вводятся противоположные основополагающие аксиомы, что позволяет восстановить, изначально нарушенное, необходимое диалектическое условие развития естественных наук и освободить их от субъективизма. При этом становятся необходимыми пересмотр фундаментальных положений, изменение структуры научных теорий, переосмысление старых и введение новых научных терминов. Прослеживается, как нерешенные математические проблемы, через математизацию естественных наук, привели к неадекватному описанию структуры и свойств Пространства и, как следствие, к неадекватным смысловым содержаниям категорий Движение и Время. Теория Пространства (- Движения - Времени), построенная с использованием противоположных аксиом, приводит к заключению о том, что в Природе нет ничего, кроме свойств - различных частей (подпространств) Пространства, - а «материя» есть лишь частное («видимое») проявление этих свойств, регистрируемое органами чувств человека. Последний интерпретируется субстанцией (подпространством) реально-виртуальной, способной использовать «вещи для себя» и познавать «вещи сами по себе» (какие они есть безотносительно к органам чувств). С принципиально иных (альтернативных) позиций рассматриваются философские проблемы. Использованы результаты последних исследований [1]. 1. Нефёдов В.И. О геометрической некорректности физических законов и адекватных аксиомах естествознания. - Казань: Новое Знание, 2000. -48с. Структурно-феноменологический анализ физических и физико-химических процессов в гипотетически сплошных средах В.И.Нефедов (КГАСА, Россия, 420043, Казань, Зелёная, 1. E-mail: a_nefedov@hotmail.com) V.I.Nefedov. STRUCTURALLY-PHENOMENOLOGICAL ANALYSIS OF PHYSICAL AND PHYSICALLY-CHEMICAL PROCESSES IN HYPOTHETICALLY CONTINUOUS MEDIA Keywords: microstructure of bodies, continuity hypothesis, errors Изучаются вызываемые внешними причинами явления упорядоченности атомарных структур твердых тел, с образованием конкурирующих направлений движения частиц. Обнаруживаемая «самоорганизовываемость» вызывает вращательные движения и изгибы, приводящие к потере устойчивости стержней, пластин и оболочек. Выяснение причинно-следственных связей между особенностями микроструктуры тела и наблюдаемыми движениями позволило дать качественные и количественные оценки погрешностей, обусловленных введением гипотезы сплошности. Физическая концепция деформаций, напряжений, граничных условий и структурно-феноменологический анализ исследуемых процессов [1] показывают, что использование квантового подхода в «механике сплошных сред» так же необходимо, как и в физике, где он оказался исключительно эффективным. Изучение взаимодействия твердых тел с жидкостью (водой) проводится с учетом химических превращений, приводящих к образованию «заряженных» частиц и к потере устойчивости поступательных форм движения. Исследуется физико-химическая природа гидростатического давления и обосновывается теоретически геометрическая некорректность закона Архимеда. 1. Нефёдов В.И. О геометрической некорректности закона Гука. Структурно-феноменологический анализ гипотетически одномерного поля напряжений в металлах // В сб.: Разработка и исследование металлических и деревянных конструкций. - Казань, КГАСА, 1999. С.66-81. о взаимодополняемости феноменологических и квантовых теорий В.И.Нефёдов Казанская государственная архитектурно-строительная академия, e-mail: a_nefedov@hotmail.com) На примерах из механики деформируемого твёрдого тела показывается взаимодополняемость феноменологических и квантовых теорий, позволяющих давать, соответственно, количественные и качественные описания физических процессов и явлений. 1. Введение. Структурно-феноменологический анализ напряженно-деформированного состояния тел, представляющий собой объединение противоположных подходов (квантового и классического), позволяет найти решения накопившихся в механике деформируемого твердого тела проблем и дать оценку погрешностей, обусловленных принятием гипотезы сплошности и вытекающими из неё гипотезами частного назначения (в задачах растяжения, изгиба, кручения, в плоской задаче, в теории пластин и оболочек,...). Проведенные исследования приводят к выводу о необходимости экспериментальной проверки фундаментальных уравнений, полученных с использованием принципа суперпозиции, поскольку уже при одноосном растяжении обнаруживается упорядоченность атомарной структуры тела [1], приводящая к необъяснимым, с позиций механики сплошной среды, макроскопическим явлениям, характерным для существенно анизотропных тел. 2. Растяжение. В [1] было дано корректное решение трёхмерной задачи теории упругости о растяжении призматического тела (стержня):  (1)( - коэффициент Пуассона), которое, в отличие от классического (некорректного) решения [2, с.288], соответствует экспериментально определяемому деформированному состоянию:  . (2)Наличие поперечных напряжений (1), при свободной от внешних усилий боковой поверхности, объясняется воздействием на «поверхностные» атомы тела «внутренних» атомов. Принципиальная возможность такого воздействия показана на простейшей качественной атомарной модели (рис.1). При растяжении расстояния между атомами в осевом направлении увеличиваются (возникают растягивающие напряжения), а в поперечных направлениях уменьшаются (возникают поперечные сжимающие напряжения [1]).  Рис. 1 Что касается растяжения тонких нитей (предел прочности которых значительно больше, чем у «массивных» тел из того же материала), процент осевых (близких к осевым) «межатомных связей» у них, видимо, выше и, соответственно, выше способность «сопротивляться» растяжению. Это свойство можно использовать при изготовлении высокопрочных и жестких материалов и деталей, изготовляя «массивные» детали, работающие на растяжение (изгиб), из материала, представляющего собой «сплав» тонких нитей. 3. Изгиб. Корректное решение задачи изгиба балки запишется в виде (1), где определится классическим решением. Деформированное состояние будет определено соотношениями (2), причём , так же, как и напряжения, будет изменяться линейно по высоте поперечного сечения. Соответствующие оценки для теории пластин и оболочек очевидны. Отрезок нормали к срединной поверхности (при возможной неизменности его общей длины) деформируется по установленному выше закону; «касательные напряжения», как не имеющие физического смысла, во всех случаях отсутствуют. 4. Плоская задача. В соответствии с классической теорией, плита, находящаяся между двумя абсолютно жёсткими плитами и сжимаемая усилиями, параллельными срединной плоскости, не испытывает деформаций в направлении, перпендикулярном направлениям усилий. С позиций структурного анализа, отсутствие «континуальных» деформаций не исключает деформаций «дискретных», обусловленных «уплотнением» атомов (атомных ядер) и изменением (уменьшением) расстояний между ними в определенных направлениях, что и приводит к «напряжениям». Следовательно, не может быть напряжений без деформаций и, в случае «плоского напряженного состояния», деформаций без напряжений. Погрешности двумерной континуальной модели тела будут иметь тот же порядок, что и у соответствующей одномерной модели (п.2). 5. Упорядоченность атомарных структур в металлах. Наблюдаемые на (цилиндрической) поверхности растягиваемых стальных образцов линии (линии Чернова-Людерса) интерпретируются в классической теории, как сдвиги, вызываемые касательными напряжениями. Эта интерпретация опирается на решение задачи о растяжении стержня, согласно которому в сечениях, образующих угол 45° с поперечными сечениями, возникают наибольшие касательные напряжения. С учётом особенностей микроструктуры тела, линии Чернова-Людерса можно объяснить способностью «внутренних» атомов «тянуть» за собой атомы «поверхностные» (п.2, рис.1). Наблюдаемость явления - свидетельство его «макроскопичности»: образуются группы атомов («частицы»), перемещающиеся с поверхности внутрь тела, с соблюдением четкой геометрической упорядоченности, присущей, вероятно, структуре металла изначально (до растяжения тела). При этом образуются противоположные («конкурирующие») направления перемещения частиц (атомов, групп атомов): по (и против) часовой стрелке вокруг оси, с одновременной направленностью вдоль оси (в противоположные, относительно поперечной плоскости симметрии, стороны) и, в то же время, к оси (с противоположных, относительно продольных плоскостей симметрии, сторон). Это обеспечивает «макроскопическое» равномерное сужение-удлинение (расширение-укорочение) стержня при растяжении (сжатии) в области устойчивого деформирования (до существенного преобладания того или иного «конкурирующего» направления движения, «заложенного в структуру» изначально). 6. Кручение. При кручении (круглых стержней) «растягиваются» «атомарные цепочки», ориентированные к образующим цилиндрической поверхности под некоторыми углами, направление отсчёта которых совпадает с направлением действия крутящего момента, а «цепочки», ориентированные под противоположными углами, «сжимаются». «Стремление» «атомарных цепочек» вернуться в исходное (до нагружения) состояние – «сжаться» и повернуться, «растянуться» и повернуться – уравновешивает крутящий момент. Таким образом, при кручении также возникают только «нормальные напряжения». Литература
300 лет Санкт-Петербургу  УДК 50 В.И. Нефедов ОБ ЭЛЕКТРОННО-ЯДЕРНЫХ АНАЛОГИЯХ Введение. Концепции сплошной среды в механике и точечно-непрерывных полей в классической физике позволяют использовать для количественного описания изучаемых объектов аппарат дифференциального и интегрального исчисления. При этом искомые характеристики механических и физических полей являются непрерывными функциями координат точек, что затрудняет или делает невозможным качественный анализ, поскольку структурные особенности и, следовательно, свойства остаются частично или полностью неисследованными. Основополагающая краевая задача теории упругости. Решение трехмерной задачи теории упругости о растяжении призматического тела (стержня) находится путем подбора [1, с. 288] и в тензорной форме имеет вид [2]:  , (1)где  - нормальные напряжения в поперечных сечениях стержня. Это решение удовлетворяет [1, с. 246, 249] дифференциальным уравнениям равновесия тела: (2)граничным условиям:  (3)условиям совместности деформаций: 300 лет Санкт-Петербургу  (4)(  - коэффициент Пуассона). Теорема единственности [1, с. 279, 280] исключает существование каких-либо других решений, кроме (1).Деформированное состояние рассматриваемого тела определяется экспериментально и характеризуется тензором деформаций [2]:  (5)где  . Сравнение (5) с (1) показывает, что теория не соответствует эксперименту, причем доказывается [2] справедливость решения (1) только для таких тел, поперечные деформации которых при осевом растяжении (сжатии) отсутствуют. Деформированному состоянию (5) соответствует напряженное состояние, характеризуемое тензором напряжений [2]: , (6)где  . При этом выясняется, что (6), удовлетворяя уравнениям (2), (4), не удовлетворяет граничным условиям (3). Хотя соответствие «физическому условию» (5) представляется более важным, чем удовлетворение «математическим условиям» (3), решить корректно проблему выбора между (1) и (6) в пользу (6), в рамках классической теории, не удается [2].Квантовый подход. Рассмотрим атомарные структуры, характерные для металлов и их сплавов, относящихся к изотропным материалам [3]. Механические поля в этих структурах обусловлены изменением межъядерных расстояний (масса ядра более чем на три порядка превышает суммарную массу входящих в «состав атома» электронов [4]). При этом используется концепция близкодействия: в «цепочке» атомных ядер взаимодействуют между собой только соседние ядра. Поскольку «расстояние» между двумя ближайшими ядрами на четыре порядка больше «размеров» ядер [4], приходим к рассмотрению крайне дискретной 300 лет Санкт-Петербургу структуры. Принципиальными здесь являются два обстоятельства. Во-первых, при изображении «векторов-напряжений» и при их мысленном представлении нельзя «выходить» за пределы соответствующих межъядерных расстояний. Во-вторых, выясняется физическая некорректность таких «континуальных» понятий, как «длина» («отрезок»), «площадь» («площадка»), «объем» («пространственная фигура», «поверхность»), «касательные напряжения», «тензор». Возникающие проблемы, обусловленные неадекватностью континуальных моделей, могут быть решены путем объединения противоположных подходов - квантового и классического [2, 5, 6]. Такое объединение позволило показать, что решение (1) удовлетворяет условиям (3) лишь на торцевых поверхностях призматического (цилиндрического) тела, а решение (6) - на всей поверхности. Выяснилось, что после проведенного качественного (структурного) анализа - для количественного описания поля межъядерных сил - необходимо «вернуться» в евклидово пространство континуальной модели тела, отождествив «количество» («число») ядер (атомов) в «сечении» с «площадью сечения» [2]. Полученная при этом количественная характеристика - модуль вектора напряженности «скрещивающихся полей» [2, 6, 7] -имеет вид:  . (7)Распространение (7) на случаи анизотропных тел не вызывает принципиальных затруднений: необходимо постулировать или, лучше, определить экспериментально соответствующие физические величины, как функции координат точек объема, занимаемого телом. Электрическое поле. При изучении электрического поля можно не учитывать наличие в проводнике атомных ядер (нетрудно подсчитать, сколько кубических сантиметров «ядерного вещества» содержится в кубическом километре какого-либо металла). Таким образом, атомные ядра «прозрачны» для электрического поля (электроны были «прозрачны» для межъядерных взаимодействий). Аналогия между полями межъядерных и межэлектронных сил очевидна [2]: если поле межъядерных сил обусловлено изменением расстояний между ядрами, то поле межэлектронных сил - изменением расстояний между электронами. Поскольку, как и у межъядерных сил, «линии действия сил» между электронами составляют произвольные углы с осевым направлением в призматическом или цилиндрическом теле, возникают поперечные составляющие электрических токов и напряжений [2]. Тензоры (в «заевклидовом» пространстве - векторы), характеризующие электрическое поле, получаются соответствующими заменами из (5) и (6) [2], а уточненная формулировка закона Ома будет иметь вид:  , (8)300 лет Санкт-Петербургу где  - экспериментально определяемый коэффициент, аналогичный коэффициенту Пуассона [2]. Обобщения (8) на случаи тел с анизотропными электрическими свойствами проводятся так же, как и для (7).ЛИТЕРАТУРА:
НЕФЁДОВ Владимир Иванович - к.ф-м.н., доцент кафедры «Сопротивления материалов и основ теории упругости и пластичности» Казанской государственной архитектурно-строительной академии. виртуально-синергетические аспекты деформирования твердых тел В.И. Нефедов |
Добавить в свой блог или на сайт
Похожие:
 | У91 Ученые записки Института социальных и гуманитарных знаний: в 4 т. – Казань: Изд-во «Юниверсум», 2007. – (Вып. 6) | | У91 Ученые записки Института социальных и гуманитарных знаний: в 4 т. – Казань: Изд-во «Юниверсум», 2007. – (Вып. 6) |
| К 12 Менеджмент гостиниц и ресторанов: Учеб пособие. — 2-е изд. — Мн.: Новое знание, 2001. — 216с. — (Экономическое образование) | | Казань : Новое знание, 2009. – 246 с.: табл.; 29 см. – В содерж авт.: И. А. Александрова, Ю. О. Алмаева, Р. В. Гаврилюк, Ш. Р. Галиуллин,... |
| Кабушкин, Н. И. Основы менеджмента: учебник / Н. И. Кабушкин. – Москва : Новое знание, 2007 | | Казань: Казанский государственный университет им. В. И. Ульянова-Ленина, 2007. 106с., 12,32 п л. (1 раздел – 3 п л.) |
| Веллер В. Н. Автоматическое регулирование паровых турбин. – 2-е изд. М.: Энергия, 1977. – 408 с. Удк 621. 16В227 | | Автор – Г. П. Потапов. Безопасность жизнедеятельности с учетом аспектов экономики: Казань: Изд-во Казан гос техн ун-та, 2003. 415... |
| Система государственного управления: Метод указания/ Казан гос технол ун-т; Сост проф. К. С. Идиатуллина. Казань, 2004. 44 с | | А. Л. Журавлев (Москва), А. Б. Леонова (Москва), Л. В. Куликов (Санкт-Петербург), В. Д. Менделевич (Казань), В. Е. Орёл (Ярославль),... |
Разместите кнопку на своём сайте: