Файл: Гагин. Системный синтез. Линия жизни.doc

В своих работах, Энгельс, не раз писал о том, что в мире, нет абсолютных свойств и качеств. Любая величина, имеет смысл, лишь для некоторой ограничен­ной области явлений. И энергия - не исключение. Можно быть уверенным в том, что в будущем появятся теории, в которых, место энергии, займёт какая-то другая, возможно связанная с ней, но более общая, величина. Природа неисчерпаема в своём многообразии.

4.1.3. Проблемы теории относительности.

«Ньютон не мог объяснить самого тяготения, хотя сформулировал закон тяготения. Лейбниц поэтому возражал против закона тяготения. А Ньютон отвечал, что задача естествоиспытателя – понять движение часов, хотя мы и не знаем, почему гиря опускается вниз».

(Ч. Дарвин)

_{Теория относительности Эйнштейна предсказывает и позволяет рассчитать огромное количество новых физических явлений, в том числе и самое грандиозное явление - Большой Взрыв, в котором родилась наша Вселенная. И, вместе с тем, всего лишь несколько её (теории) предсказа­ний, могут быть проверены на опыте, или с помощью астрономических наблюдений. Остальные, либо, находятся за пределами точности наших приборов, либо, относятся к космическим объектам, которые только предстоит открыть. Даже "чёрные дыры", пока, только гипотеза. Сила общей теории относительности, в большой ло­гической последовательности и внутренней непротиворечивости. Но, по большому счёту, это не может быть критерием абсолютной достоверности и справедливос­ти теории.}

Знаменитые уравнения тяготения Эйнштейна представляют собой систему из 10 дифференциальных уравнений, в частных производных. Они показывают, как распределение масс в пространстве, влияет на кривизну этого пространства. Т.е., показывают, как метрика пространства зависит от распределения и движения масс и, как, в свою очередь, та же метрика определяет движение вещества. Из-за чисто математических трудностей, система уравнений Эйнштейна, не поддаётся общему решению. Идут на всякие упрощения.

Серьёзные трудности в теории относительности обнаружились сразу же после её создания. Первым их обнаружил молодой австрийский физик Шредингер. Из его расчётов вытекало, что некоторые простые тела, например, материальная точка или шар, создают вокруг себя поле тяготения, которое, однако, не имеет энергии. Она равна нулю, во всех пространственных точках.

Ещё более удиви­тельные результаты получил немецкий физик Бауэр. Он показал, что если в со­вершенно пустом пространстве, прямоугольные декартовы координаты, заменить полярными, то в пространстве, сразу же, появляется гравитационное поле, да ещё с бесконечно большой энергией. Другими словами, если в качестве системы отсчёта использовать прямой угол комнаты, то тяготения нет, а если же, за начало координат, выбрать круглую люстру на потолке, и характеризовать положение тел, отсчитываемыми от этой люстры лучами-отрезками, то пространство, оказывается, заполнено гравитацией.

Эти парадоксы были хорошо известны Эйнштейну. Устранить их удались, лишь приняв ряд определённых условий и допущений. А полярную систему координат, как и вообще все системы, которые не переходят на бесконечности в прямоугольные, исключить. Но, чем же, полярная система координат, хуже декартовой?

Прошел уже почти век, а все попытки найти непротиворечивое вы­ражение для энергии тяготения, неизменно, заканчивались неудачей.

Вопрос о смысле энергии, в общей теории относительности, не решён. Часть учёных, следуя Эйнштейну, считают, что гравитационное поле, вообще не имеет энергии. В соответствии с теоремой Нетёр, физические процессы, в неоднородном несимметричном пространстве, должны протекать так, как, если бы само пространство, воздействовало на находящиеся в нём тела. Так вот, в теории Эйнштейна, где пространство и время имеют сложную искривлённую форму, этот эффект проявляется как гравитационная сила.

Из формул, полученных Эйнштейном, вытекает, что везде, где есть кривизна пространства-времени, там обязательно возникает тяготение. А раз так - то можно предположить, что в отличие от электромагнит­ного и других полей, представляющих собой пространственное распределение материи, поле тяготения, гравитация - это чисто геометрическое свойство наше­го мира, и поэтому, понятия массы и энергии к нему, неприменимы.

Появилась публикация, что инженер Геннадий Халюзов открыл механизм при­тяжения тел. Ньютон только зафиксировал явление, установил закономерность силы притяжения. от массы и расстояния. Эйнштейн, потратил большую часть жизни, на объяснение притяжения волновым давлением, носителями которого являются космические частицы, названные им гравитонами и гравитино. Но, за 90 лет, это экспериментально не подтвердилось. По мнению Халюзова, секрет гравитации - в экранном эффекте любого скопления вещества, с одной стороны, и давления на тело потока элементарных частиц, с другой. Мы, как бы припечатаны к Земле потоком этих частиц. Открытие инженера сделано четверть века назад.

Вышеприведенные примеры показывают, что наука далеко ещё не разобралась во всех характеристиках, даже таких фундаментальных понятий, как масса-энергия («массэргия»), время и пространство. До сих пор, не ясны до конца, связи, отношения, реакции и запреты, которые действуют между ними в окружающем мире. Не разгадана тайна гравитации. Полны нераскрытых тайн микромир и мегамир. Наука только приступает к изучению квазимира, физики тонких энергий, излучений и полей неизвестной природы (пси-полей и т. п.), различных феноменов живой при­роды (биоэнергии).

И сегодня, в научной среде не утихают споры на самом высоком уровне, - есть ли в беспредельной Вселенной место Богу? Есть ли во вселенской сис­теме нашего тела место душе? Есть ли разумное начало в самоорганизации систем? Кто заставил взорваться Вселенную, когда ни пространства, ни времени не существовало? Каковы промежуточные, и есть ли конечные, цели эволюции? Чем больше человечество познаёт Природу, тем больше вопросов возникает.

4.1.4 .Теорема Нётер - фундаментальное достижение теоретической физики.

«Тебе природой ум дальновидный дан…»

(Гораций)

В1918 г., немецкая математик-алгебраист, Эмми Нётер /1882-1935/, сфор­мулировала замечательную теорему, ставшей фундаментальной, для физики. Теорема устанавливает связь, между свойствами симметрии физической системы, и законами сохранения.

Если свойства системы не меняются при каком-либо преобразовании переменных, то этому соответствует сохранение некоторой физической величины. Каждой симметрии физической системы соответствует свой особый закон сохранения.

Физический смысл теории заключается в том, что любая симметрия уменьша­етсвободу системы, накладывает на нее определённые ограничения. Выражением этих ограничений и является закон сохранения.

Так, независимости свойств системы, от выбора начала отсчёта времени, соответствует закон сохранения энергии.

Если быть точнее, то теорема Нётер, относится к, так называемой, непрерывной симметрии. Например, свойства физических процессов никак не изменятся, если сдвинуть точку отсчёта времени, или непрерывно смещать и поворачивать пространственную систему координат. По отношению ко всем таким преобразованиям, фи­зические законы симметричны, или инвариантны. Нётер показала, что если течение времени равномерно, и ни один его момент не выделен, по сравнению с другим, то в любой замкнутой системе, должен выполняться закон сохранения энергии.

То же и с пространством. Из условия однородности, полного равноправия пространственных точек, вытекает закон сохранения импульса, а изотропия пространства, т.е., отсутствие в нём каких-либо выделенных направлений, приводит кзакону сохранения углового момента.И, наоборот, нарушение пространственно-временной симметрии должно приводить к удивительным явлениям: изолированное тело может само по себе, без, внешних причин ускориться или замедлиться, может возрасти или умень­шиться скорость вращения небесных тел, будет нарушаться энергетический баланс реакций и т.д. Для жителей несимметричного мира, это выглядит так, как если бы само пространство-время, стало действовать на погружённые в него объекты.

На теореме Нётер, основывается вывод о том, что великие законы сохранения энергии, импульса и момента, связаны с фундаментальными свойствами окружающего нас пространства и времени, т.е., в конечном итоге, зависят от космологии нашего мира. Эта теорема, действительно, - один из выдающихся физических результатов нашего столетия.