2015-06-28
362
В течение длительного времени для кинетиаты в качестве экстенсора применялось так называемое количество движения [8, 10, 14]
К = mw (н×сек) (201)
Интенсиалом служила скорость w, а работа
dQk = wdK = wd(mw) дж (202)
В микромире количество движения принято именовать импульсом и обозначать через Р.
Однако детальный анализ физического содержания понятия количества движения и опыт его применения показали, что на самом деле для кинетических явлений экстенсором служит масса m [16, 76], интенсиалом Рm является квадрат скорости w2, т.е.
Рm = w2 м2/сек2, (203)
а кинетическая работа
dQm = Рmdm дж (204)
Таким образом, из двух элат – кинетической перемещения и субстанциальной, которые в работе [14] рассматривались раздельно, осталась только одна – субстанциальная. Кинетическая перемещения прекратила свое самостоятельное существование и слилась с субстанциальной, именуемой теперь кинетиатой. Основанием для этого явилось то обстоятельство, что количество движения не подчиняется закону сохранения, поэтому оно не может служить экстенсором. Это было доказано с помощью особой теоремы [16], которая приводится ниже.
Последующий более глубокий анализ проблемы показал также, что гравитационная элата, которая почти в течение трех столетий рассматривалась как самостоятельная, на самом деле тождественна кинетической. Иными словами, масса инерционная (кинетическая) и масса гравитационная суть одно и то же. Этот вывод подтверждается очень точными экспериментами, например Этвеша, которые не позволили обнаружить разницы между указанными массами. Но более важным следует считать то обстоятельство, что общая теория рассматривает кинетические и гравитационные явления с единых позиций. Единое рассмотрение этих явлений позволяет аналитически вывести в качестве частных случаев одновременно законы механики и закон всемирного тяготения Ньютона, в которых фигурируют одна и та же масса. Этот факт и надо расценивать как доказательство тождественности инерционной и гравитационной масс.
Следовательно, кинетиата вобрала в себя сразу три элаты – кинетическую перемещения, субстанциальную и гравитационную. Экстенсором для нее служит единая масса, интенсиалом – квадрат скорости, а работа определяется выражением (204). Масса, как и любой другой экстенсор, характеризует свою элату – кинетиату на любом количественном уровне мироздания – в мега-, макро-, микро- и наномире. В макромире масса обладает континуальными свойствами, в микромире – квантовыми. Элементарный квант кинетиаты – кинетиант mкв пока неизвестен. По-видимому, его величина должна быть очень малой, ибо он в большом числе входит в каждый фотон – эту самую крохотную из всех известных сейчас частиц. Трудности определения величины кинетианта связаны с тем, что наука пока располагает крайне ограниченными возможностями точного взвешивания малых тел. На уровне наномира кинетиата представляет собой то, что принято называть гравитационным полем. Строение гравитационного, или кинетического, поля образованного кинетино, неизвестно.
Из сказанного ясно, что кинетиата таит в себе немало ошеломляющих сюрпризов. Многие из них удалось расшифровать на основе идей общей теории. В частности, большое число специфических свойств этой элаты выясняется в дальнейшем. Однако кинетиата еще долго будет доставлять огорчения исследователям. Это станет ясно при обсуждении проблемы симметрии мира. Возникающие неприятности обусловлены тем, что кинетиал Рm, равный w2, всегда положителен. Следовательно, для антимира, чтобы иметь отрицательное значение величины Рm, надо либо ввести понятие мнимой скорости, т.е. положить
Рm = (wi)2 = - w2 м2/сек2,
 |
где i = Ö-1, либо расписаться в бедности нашего математического языка, который не способен пока отразить свойства кинетиаты в условиях антимира, либо отказаться от идеи абсолютной зеркальной симметрии мира. Кстати, этого затруднения не лишен и прежний способ выражения кинетиаты (202).
Новое определение кинетиаты дается в работах [16, 76], старое определение гравитационной формы движения материи (гравитаты) приводится в работе [14]. Из полученного нового качественного и количественного определения кинетиаты в виде частных случаев вытекают многие известные (и новые) результаты. Здесь коснемся двух из них.
В условиях гипотетической одной степени свободы совместное интегрирование уравнений (7), (32) и (204) при А = const дает
Um = Qm = (mw2)/2 дж (205)
Как видим, в частном случае n = 1 уравнение (204) общей теории приводит к известной из физики формуле для определения кинетической энергии тела. При этом величина m рассматривается как переменная, что принципиально важно для теории.
В другом частном случае если положить, что система обменивается с окружающей средой массой при постоянной скорости
w = с = const м/сек, (206)
где с – скорость света в вакууме, м/сек, тогда уравнение (204) приобретает вид
dQm = с2dm дж, (207)
Из выражений (7) и (207) получаем (n = 1)
dUm = dQm = с2dm дж. (208)
Интегрирование этого уравнения приводит к следующему соотношению
Um = Qm = mс2 дж, (209)
где с = 2,997925×108 м/сек. (210)
Частные формулы (208) и (209) выражают известный закон эквивалентности массы и энергии Эйнштейна. Физический смысл закона эквивалентности проясняется из хода вывода этих формул.
5. Химическая элементарная астата, или химиата.
Химическая элата обусловлена химическими превращениями. Ее принято характеризовать массой m (экстенсор), химическим потенциалом m (дж/кг) и работой
dQх = mdm дж (211)
Выражение (211) впервые было введено в науку Гиббсом в 1874 г. применительно к макроскопическим явлениям. Согласно общей теории, оно справедливо также для микромира. О свойствах истинного химиора ничего сказать нельзя, он неизвестен. Масса удовлетворительно справляется с его обязанностями. Химиата подчиняется всем главным принципам общей теории.
6. Фазовая элементарная астата, или фазиата.
Фазовые превращения – плавление, затвердевание, испарение, конденсация и т.д. – также принято описывать выражением типа (211). Имеем
dQф = mфdm дж, (212)
где mф - фазовый интенсиал, или фазиал, дж/кг.
Фазовые превращения подчиняются всем главным законам общей теории, включая закон экранирования (диссипации). В частности, при фазовых превращениях происходит диссипативное излучение или поглощение фотонов. Это дает основание считать, что существует особая фазовая элементарная астата. Но истинный экстенсор для нее – фазиор – неизвестен. Поэтому в практических расчетах в качестве фазиора используется масса m. Интенсиал mф имеет размерность химического потенциала.
7. Диффузионная элементарная астата, или диффузиата.
Для диффузионной элаты экстенсором может служить масса m, интенсиалом – диффузионный интенсиал mдф, диффузионная работа определяется выражением
dQдф = mдфdm дж, (213)
В микромире также проявляется диффузионная элата. В частности Г.И. Кузьменко [37] установил квантовый характер процесса диффузии и обнаружил связь между диффузионной, термической и волновой элатами. По предположениям Г.И. Кузьменко величина диффузианта примерно равна 10-20 кг.
Поскольку диффузионная элата определяется массой m, постольку диффузиал mдф имеет размерность химического потенциала.
8. Гидродинамическая элементарная астата.
Для оценки гидродинамической элаты (течение жидкости или газа) могут быть предложены два экстенсора – масса и объем. С этими экстенсорами сопряжены соответствующие интенсиалы и работы.
Если в качестве экстенсора выбрана масса m (кг) жидкости, тогда интенсиалом служит гидродинамический интенсиал mг (дж/кг). Работа перемещения элементарного количества dm текучего тела через сечение, обладающее интенсиалом mг,
dQгm = mгdm дж. (214)
Если экстенсором служит объем V (м3), то интенсиалом является давление р (н/м3), а гидродинамическая работа определяется выражением
dQгV = рdV дж. (215)
Здесь dV представляет собой элементарный объем жидкости (или газа), протекшей через сечение с давлением р.
Связь между интенсиалами mг и р легко устанавливается на основе соотношения (192). Из выражений (192), (214) и (215) находим
mг = р/r дж/кг.
Гидродинамическая элата подчиняется всем главным законам общей теории. В микромире ее можно сопоставить с потоками ансоров. Но о самостоятельности этой элаты судить пока трудно.
9. Фильтрационная элементарная астата.
Фильтрационная элата связана с распространением текучего тела в пристеночном слое другого тела. В макромире такие условия возникают, например, при течении жидкости или газа в отдельном капилляре или капиллярнопористом теле. В микромире соответствующие процессы, возможно, происходят при распространении ансоров вблизи узлов кристаллической решетки. Фильтрационная элата оценивается точно так же, как и гидродинамическая, но по существу эти две элаты несколько различаются. Экстенсором для фильтрационной элаты служит масса или объем. С ними сопряжены фильтрационный интенсиал mфт (дж/кг) и давление р (н/м2). Формулы, оценивающие фильтрационную элату, похожи на выражения (214) и (215):
dQфт = mфтdm дж; (216)
dQфтV = рdV дж; (217)
mфт = р/r дж/кг.
10. Дислокационная элементарная астата.
Анализ показывает, что распространение в теле дислокаций подчиняется семи главным принципам общей теории. В частности, обнаружено излучение фотонов из зоны дислокаций, что должно свидетельствовать о соблюдении закона экранирования (диссипации). Кроме того, установлено взаимное влияние дислокационных, термических, фазовых, электрических и других явлений. Все это служит основанием для изучения дислокационной элаты методами общей теории. Такой подход сулит много новых возможностей.
Дислокационный экстенсор пока не найден, поэтому в качестве такового на первых порах можно предложить массу. Тогда дислокационная работа
dQди = mдиdm дж, (218)
где mди – дислокационный интенсиал, дж/кг.
Сопоставление семи последних элат – кинетической, химической, фазовой, диффузионной, гидродинамической, фильтрационной и дислокационной показывает, что все они оцениваются одним и тем же экстенсором – массой. Это может свидетельствовать о несамостоятельности некоторых из них. Но обязательно свидетельствует о недостаточно хорошем знании нами перечисленных элат и о бедности наших выразительных средств, в первую очередь математического языка. Обращает на себя внимание факт возможности определения гидродинамической и фильтрационной элат с помощью двух экстенсоров одновременно – массы и объема, что объясняется наличием связи (192).
11. Механическая элементарная астата, или механиата.
Механическая элата связана с изменением объема системы. Для нее экстенсором служит объем V (м3), интенсиалом - давление р (н/м2), а работа определяется выражениями (13) – (15):
dQV = - dLV = - pdV дж.
Вероятно, эта элата является своеобразным частным случаем перемещательной (метрической), ибо объем всегда можно охарактеризовать с помощью соответствующих перемещений вдоль трех различных координат.
Для механической элаты в качестве экстенсора можно выбрать не объем, а плотность r - формула (192). Тогда вместо выражения (13) можно написать
dQr = Рrdr дж/м3, (219)
где Рr - механический интенсиал, или механиал, дж/кг. Здесь работа dQr отнесена к единице объема системы. Механический интенсиал Рr связан с давлением р соотношением, вид которого зависит от свойств системы. В частном случае, когда масса m системы остается неизменной – такие условия встречаются, например, в цилиндре теплового двигателя, - а ее объем V изменяется, из формул (13), (192) и (219) находим
Рr = рV/m дж/кг. (220)
Если левую и правую части выражения (219) умножить на объем V, то получится новая формула для работы
dQ'r = Р’rdr дж, (221)
где новый механиал
Р’r = РrV дж×м3/кг. (222)
Как видим, в случае механиаты также возможно одновременное использование двух экстенсоров – объема и плотности.
12. Ротационная элементарная астата, или ротациата.
Для ротационной (вращательной) элаты экстенсором является угол поворота тела j (рад), интенсиалом – момент силы М (н×м), а работой - величина
dQj = Мdj дж. (223)
Соответствующие понятия впервые были введены в науку Леонардо да Винчи. В микромире элементарный квант экстенсора jкв неизвестен. Ротациата по своим свойствам перекликается с метриатой – перемещательной элементарной астатой. Вопрос о самостоятельности ротациаты еще окончательно не решен. Не исключено, что ратоциата есть частный случай метриаты. Такая возможность является следствием квантовых свойств пространства.
13. Кинеторотационная элементарная астата, или кинеторотациата.
Элата кинетическая вращения (кинеторотационная) характеризуется моментом инерции системы относительно оси вращения I (дж×сек2). Это экстенсор. Интенсиалом служит квадрат угловой скорости вращения системы w (1/сек). Работа
dQI = w2dI дж. (224)
Эта элата в принципе похожа на кинетическую (перемещения), только в ней вместо массы фигурирует момент инерции, а вместо обычной скорости – скорость вращения. Кинеторотациата находится в таких же отношениях с кинетиатой, как и ротациата с метриатой. Не исключено, что кинеторотациата есть частный случай кинетиаты. Вместе с тем имеются некоторые основания рассматривать эти две элаты как самостоятельные.
Если гипотетическая система обладает только одной элатой (n = 1), то из выражений (7), (32) и (224) после интегрирования получим (А постоянно, I переменно)
UI = QI = (1/2)Iw2 дж. (225)
Это известная из физики формула, определяющая кинетическую энергию вращающегося тела.
Прежде [8, 10, 14] кинеторотациата определялась с помощью момента количества движения Мк (экстенсор, дж×сек), угловой скорости w (интенсиал, 1/сек) и работы
dQМк = wdМк дж, (226)
где
Мк = Iw дж×сек. (227)
Но потом было установлено, что момент количества движения, подобно количеству движения, не подчиняется закону сохранения, поэтому не может быть экстенсором [16].
В микромире момент количества движения называется спином.
14. Электрическая элементарная астата, или электриата.
Для электриаты экстенсором служит электрический заряд y (к), сопряженный с электрическим потенциалом – электриалом j (в) и работой
dQy = jdy дж. (228)
В микромире электриату определяет антиэлектриант – элементарный квант отрицательного электрического заряда, входящий в состав электрона. Величина антиэлектрианта, или минус-электрианта,
` е = 1,60207×10-19 к. (229)
Такую же величину имеет положительный квант электрического заряда – электриант, или плюс-электриант, входящий в состав позитрона.
Электрическая элата – единственная, для которой известны и хорошо изучены свойства положительного и отрицательного экстенсоров на макроскопическом и микроскопическом уровнях. Вокруг электрического заряда образуется так называемое электростатическое (электрическое) поле, относящееся к субмикромиру (наномир). Свойства электрического (как, впрочем, и магнитного) поля экспериментально и теоретически изучены лучше всех других полей. При этом оно обычно рассматривается как непрерывная среда – континуум. Однако субмикроскопическая структура электрического поля, т.е. природа электрино, пока неизвестна. Одноименные электрические заряды – положительные и отрицательные – друг от друга отталкиваются, а разноименные - положительные и отрицательные – притягиваются. В данном случае картина притяжения и отталкивания прямо противоположна той, которая наблюдается в кинетических (гравитационных) явлениях. Сила притяжения и отталкивания электрических зарядов определяется законом Кулона.
