Теория удара

Если оставаться на позиции только одной кинетической степени свободы системы, то ничего особенно интересного вести в механику, конечно, нельзя. Однако если встать на расширенные позиции общей теории, рассматривающей все явления в их взаимной связи, тогда можно получить много новых принципиально важных результатов, а также с новой точки зрения взглянуть на хорошо устоявшийся аппарат классической механики. Эти новые результаты, естественно, находятся на стыке механики с другими дисциплинами и отражают эффекты взаимного влияния различных элат.

Характерным примером в этом отношении является теорема интенсиалов. Согласно теореме, закон сохранения количества движения иногда не соблюдается из-за влияния на кинетиату других элат. В частности, уравнение (304) отражает связь между кинетиатой, термиатой и механиатой. Уравнение (339) добавляет еще метриату, хронату и дебройлеату. В связи с этим появляется возможность развить новую теорию удара, учитывающую взаимное влияние различных экстенсоров. Забегая несколько вперед, рассмотрим здесь простейший случай взаимодействия (соударения) двух тел с неизменными массами, в котором учитывается зависимость хода времени от разных экстенсоров в соответствии со второй строчкой уравнения (339). Влиянием метриаты и других элат для простоты пренебрегается. При этом также будет отмечено нарушение закона сохранения количества движения в определенных условиях.

Соударение может быть любым – упругим и неупругим. Условия соударения показаны на рис. 11-а. Возникающая при соударении сила Р_х подчиняется третьему закону Ньютона. Для внешнего наблюдателя длительность соударения равна Dt, для наблюдателя, связанного с первым телом, - Dt₁, а со вторым - Dt₂. Это объясняется тем, что хронал, согласно второй строчке уравнения (339), является функцией многих экстенсоров, включая перемещение, массу и т.д. Эти экстенсоры у соударяющихся тел в общем случае не одинаковы, что по-разному изменяет хронал, представляющий собой движущую причину распространения хронора, и приводит, согласно закону переноса, к неодинаковому ходу времени. В результате получается

Dt ¹ Dt₁ ¹ Dt₂. (342)

Рис. 11. Схемы удара (а) и его использование в безопорном движителе (б).

Следовательно, импульс и изменение количества движения первого тела в общем случае не равны импульсу и изменению количества движения второго, т.е.

Р_хDt₁ ¹ - Р_хDt₂; D(m₁w₁) ¹ - D(m₂w₂), (343)

где

Р_хDt₁ = D(m₁w₁); Р_хDt₂ = D(m₂w₂),

что и требовалось доказать.

Ход времени зависит от экстенсоров, входящих в уравнения (304) и (339), а также от многих других. Например, на ход времени влияют массы, температуры, объемы, перемещения, скорости и ускорения соударяющихся тел и т.д. [14]. Поэтому в частном случае, если взаимодействуют два совершенно одинаковых тела, находящихся в тождественных состояниях, тогда для них

Dt₁ = Dt₂. (344)

В этом единственном случае закон сохранения количества (и момента количества) движения соблюдается строго. Чем сильнее различаются между собой взаимодействующие тела и их состояния, тем больше нарушается требование (34) и тем, следовательно, хуже обстоит дело с удовлетворением законов сохранения количества и момента количества движения. На практике соответствующие условия наблюдаются, например, при бета-распаде ядер, где массы, скорости и ускорения ядра отдачи и вылетающей бета-частицы (электрона или позитрона) различаются на несколько порядков.

В связи с изложенным становятся понятными нестабильных результаты, которые получены Н.А. Козыревым в его опытах, посвященных определению влияния хода времени на свойства механической системы. Н.А. Козырев обнаружил, что результаты дневных опытов отличаются от ночных, летних от зимних и, кроме того, все они зависят также от широты местности, где располагаются приборы (Ленинград, Крым и т.д.). Как теперь ясно, чсе дело заключается в том, что абсолютная скорость приборов, влияющая на ход времени, представляет собой геометрическую сумму скоростей суточного вращения Земли, годичного движения Земли вокруг Солнца, обращения Солнца вокруг центра Галактики и т.д. В одних опытах Н.А. Козырева эти скорости складываются, в других вычитаются. Чем ближе к экватору располагаются приборы, тем их суточная скорость выше.

Заметим, что с помощью явлений удара и упомянутых опытов ход времени в принципе можно использовать для определения скорости движения корабля, сидя в его закрытой каюте.

Рассмотренный случай несоблюдения закона сохранения количества движения может быть применен для создания безопорного движителя. Например, в системе можно заставить циркулировать определенные ансоры m₂ (рис. 11-б). С одной из сторон их облучают ансорами m₁ поменьше. Возникающая при каждом соударении нескомпенсированная внутренняя сила Р_хси передается системе и способна привести последнюю в движение. Средняя во времени суммарная внутренняя сила Р_хси.ср в обозначениях (342) – (34) определяется по формуле

Р_хси.ср = Р_х(Dt₂ - Dt₁)k_t = Р_хсиDtk_t = m(dw/dt) н, (345)

где k_t - число взаимодействий (соударений) в секунду, 1/сек;

m - масса системы, кг;

w - ее скорость, м/сек.

Эту силу испытывает система независимо от ее состояния движения или покоя. Создаваемое силой Р_хси ускорение системы определяется правой частью равенства (345).

На рис. 11-б показаны две ветви проводника, в которых одновременно происходит соударение ансоров, - верхняя и нижняя. Нескомпенсированные силы в них не одинаковы, ибо в верхней ветви удар происходит вдогонку, а в нижней – при встречном движении. Общий силовой эффект находится в виде суммы этих двух эффектов. Кроме того, в сумму должен быть включен также эффект возникновения нескомпенсированной силы в месте излучения ансоров m₁. Поперечные эффекты друг друга гасят из-за симметрии системы. Все эти эффекты имеют неодинаковую величину из-за различий в состоянии движения ансоров, но вычисляются они однотипным способом. В описанной системе в принципе возможно получить нескомпенсированную силу даже при m₁ = m₂, только за счет разницы в состояниях соударяющихся ансоров.

Предлагаемая система может быть практически реализована, например, в виде замкнутого проводника, по которому циркулирует электрический ток в условиях сверхпроводимости. Носители электрического заряда m₂ могут облучаться, например, так называемыми квантами электромагнитного излучения m₁ или объектами нанополя (нанидами). Скорость нанидов колоссально велика, но их массовые свойства пока неизвестны, поэтому сейчас трудно теоретически определить количественную сторону предполагаемого эффекта (§ 21) [16].

Следует отметить, что описанная схема – не единственный возможный вариант осуществления безопорного движителя. Различного рода принципов существует большое множество, и появление действующих безопорных движителей не заставят себя ждать. Важно лишь раскрепостить мысль и фантазию, на которых тяжкой могильной плитой лежал запрет так называемого закона сохранения количества движения. Аналогичную могильную плиту общая теория сняла и с предельных скоростей движения реальных объектов – формулы (269) - (271).

Все сказанное об ударе справедливо для любого количественного уровня мироздания – мега, макро, микро. В частном случае m = const из общей теории получаются известные результаты, например, теорема Карно (Лазар Карно – отец гениального основателя термодинамики Сади Карно [14]). При этом совсем в новом свете должна теперь выглядеть знаменитая тридцатилетняя «полемика о живой силе» между сторонниками Лейбница и Декарта, конец которой положил Даламбер [39].