Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
Экзамен на «Homo Sapiens – II». От концепций естествознания ХХ века – к естествопониманию
Поляков В. И.,
4.1.3. Энергия как межсистемное взаимодействие
«Энергия, как физическая субстанция, не существует в Природе - это плод нашего воображения, придуманный нами для облегчения оценки превращения вещества в поле. И точно так же, как сейчас не ищут «флогистон» - тепловую жидкость «теплород», бессмысленно искать носитель энергии в виде каких-то элементарных частиц, из которых якобы состоит любая энергия. Носителем энергии является любая масса и все её превращения, построенные на взаимодействии вещества и поля в процессе механического движения»
*** (авторство цитаты затерялось в конспектах)
Понятие энергии - одно из ключевых в естествознании и требует углублённого анализа. Энергия (от греческого energeia - действие, деятельность) как физическое понятие появилось в работе Кеплера (1620). Известно определение: «общая количественная мера различных форм движения материи». Остаётся не ясным, как и в каких единицах можно просуммировать все формы движения материи, тем более, что физическое и философское понятие материи: «это всё». Поэтому в физике выделяют и по-разному считают энергию механическую, тепловую, электрическую гравитационную, химическую, ядерную...
Человечество научно осваивало виды энергии постепенно:
- Ø механическая (камнеметательные машины, водяные колёса, механические двигатели);
- Ø тепловая (паровые машины для флота, фабрик);
- Ø химическая (динамит, производство химических веществ);
- Ø ядерная (атомная бомба, атомные станции);
- Ø термоядерная (водородная бомба, «Токомак»)
- Ø «эфирная» (холодный ядерный синтез, безтопливные движители)
На каждом этапе освоения энергии развивалась своя физика описания процессов. Каждый вид энергии изучался как нечто новое. Особенно «повезло» ядерной энергии, для освоения которой в течение ХХ века физики придумали совершенно новые законы. Любая энергия определяется как мера движения, но что движется и с чем взаимодействует, остаётся в микромире скрытым. Например, действие, то есть энергию гравитационного поля объясняют движением не обнаруживаемых в природе гравитонов, а переносчиком электромагнитного взаимодействия выступает фотон, который также рассматривается как частица. Это принципиальное теоретическое заблуждение физиков - поиски материальных носителей энергии распространяется на анализ всех физических взаимодействий. Переносчиком внутриядерного сильного взаимодействия считаются глюоны (их восемь), а переносчиком слабого взаимодействия - частицы W и Z-бозоны. Эти гипотетические частицы обладают странными физическими свойствами. Они первоначально не имеют массы, но «из-за нарушения симметрии, некоторые частицы Хиггса (массивные элементарные частицы с нулевым спином, существование которых не доказано) сливаются с W и Z-бозонами, наделяя их массой... Можно сказать, что слабое взаимодействие столь мало потому, что W и Z- частицы очень массивны» [53]. Комментировать подобную физическую чушь не возможно. Аналогом может быть только Большой взрыв, в котором эти частицы «родились»!
Множество частиц, как реальных, так и фантомов, призванных физиками быть переносчиками взаимодействия в микромире - результат представления о единстве материи и энергии. В результате этого заблуждения для обоснования разных типов взаимодействия, требуются разные его переносчики, причём для передачи самых слабых взаимодействий требуются сверхмассивные частицы. В системе ДУХ+материя все взаимодействия происходят одним способом!
Недостаток понимания процессов передачи энергии существует и в макромире. Выше показана близость понятий: энергия, теплота и температура. В ХХ веке представление об энергии ещё усложнилось. Появилась формула: E = mc2. Физики, не определив чётко, что означает масса, а что - энергия, объединили их. Реально переход энергии в массу есть частный случай рождения частиц в строго определённых условиях при строго определённой энергии. При этом такой переход ни в коем случае не должен рассматриваться как тождественность понятий. Энергия ≠ массе!!!
Реально в основе понятия «энергия» лежит действие, процесс.
Энергия - это количественная мера различных форм движения материи, передача импульса движения от одного тела к другому. Передача импульса может происходить только через среду ДУХ.
Если учесть, что каждая элементарная частица окружена «облаком» взаимодействующей с ней среды ДУХ (см. 3.2), то становится очевидным, что взаимодействие происходит не между частицами, как бильярдными шарами, а между их «облаками». Так происходит на уровне элементарных частиц, так, с большой вероятностью, происходит и на уровне атомов и молекул. Следовательно, передача энергии это процесс передачи в среде ДУХ возмущения при взаимодействии «облаков» движущихся материальных частиц (см. 3.2.3):
Энергия - распространение возбуждённого состояния ДУХ в результате взаимодействия при движении материальных тел.
Реально в Природе есть один вид энергии. Единичным её структурным элементом является квант энергии (лат. quantum - сколько). Природа квантов более подробно рассмотрена в гл. 4.4. Кванту энергии соответствует вихревое образование в среде ДУХ, распространяющееся в ней со скоростью света. Вращающийся в среде ДУХ с максимально возможной скоростью вихрь должен раскручивать в направлении своего движения следующий объём среды, формируя аналогичный вихрь. Это распространение вихрей в ДУХ и воспринимается нами как передача энергии. В среде ДУХ возможно образование квантов энергии с разной частотой, зависящей от характера движения материального тела. Соответственно, разной частоте соответствует разная энергия, что и отражает знаменитая формула Планка: Е = h ν.
Электрон - минимальная материальная частица создаёт вихри минимального размера и с максимальной скоростью их вращения. Земля, звезда, галактика создадут волны возбуждения в среде ДУХ со своей частотой.
Частота колебаний в ДУХ - это передача определённой энергии от одного материального тела (частицы) к другому.
Скорость передачи постоянна, равна скорости света и определяется свойствами среды ДУХ: электрической - εo и магнитной μo постоянными. Известный диапазон частоты возбуждения ДУХ и соответствующей энергии представлен в табл. 4.1. [91] .
Известному диапазону волн с частотой от 3 до 1022 с-1 соответствует диапазон энергий от 10-33 до 10-12 Дж или температур от 10-11 до 1011. (Отметим, что диапазон электромагнитных волн от СВЧ до сверхдлинных с отличием по частоте и энергии в 107 раз соответствует различие температур вблизи абсолютного нуля в миллионных долях градуса; это ставит под сомнение температурное представление электромагнитных волн). Диапазон известных частот колебаний в среде ДУХ и соответствующих им энергий, перекрывает более двадцати порядков, но может быть продолжен и вверх, и вниз.
Таблица 4.1. Электромагнитные волны
|
Диапазон волн |
Частота, ν , с-1 |
Длина волны, λ = с/ν, м |
Энергия, Е = h ν, Дж |
Энергия, эВ |
Температура, К |
|
Сверхдлинные |
3 -3·104 |
104-108 |
2·10-33-2·10-29 |
10-14-10-10 |
5·10-11 -5·10-7 |
|
Длинные |
3·104-3·105 |
103-104 |
2·10-29-2·10-28 |
10-10- 10-9 |
5·10-7-5·10-6 |
|
Средние |
3·105 -3·106 |
100-103 |
2·10-28-2·10-27 |
10-9- 10-8 |
5·10-6 -5·10-5 |
|
Короткие |
3·106 - 3·107 |
10-100 |
2·10-27-2·10-26 |
10-8- 10-7 |
5·10-5 -5·10-4 |
|
УКВ |
3·107 -3·109 |
0,1 -10 |
2·10-26-2·10-24 |
10-7- 10-5 |
5·10-4 -5·10-2 |
|
Телевидение |
3·109 -3·1010 |
10-2 -10-1 |
2·10-24-2·10-23 |
10-5- 10-4 |
5·10-2 -5·10-1 |
|
Радиолокация |
3·1010-3·1011 |
10-3 -10-2 |
2·10-23-2·10-22 |
10-4- 10-3 |
5·10-1 -5 |
|
Инфракрасное |
3·1011 -4·1014 |
7·10-7 -10-3 |
2·10-22-3·10-19 |
10-3- 1,65 |
5 -6803 |
|
Видимый свет |
4·1014- 7,5·1014 |
4·10-7- 7,5·10-7 |
2,6·10-19 - 5·10-19 |
1,65-3,1 |
7·103 - 104 |
|
Ультрафиолет |
8·1014 - 3·1016 |
10-8 -4·10-7 |
5·10-19-2·10-17 |
3,1-124 |
104 -5·105 |
|
Рентген |
1,5·1017-5·1019 |
6·10-12-2·10-9 |
10-16 - 3·10-14 |
190-2·105 |
3·106-8·108 |
|
Гамма-изл. |
1,5·1018-6·1021 |
5·10-14-2·10-10 |
10-14 - 4·10 -12 |
6·104-3·107 |
3·107- 1011 |
Длинные и короткие волны, обусловленные движением макроскопических объектов, могут быть модулированы наложением волн с большей частотой, и передавать информацию - радио и телесигналы. Излучение инфракрасного диапазона - это энергия, соответствующая частотам 1011-1014 с-1, воспринимается как тепло. Колебания более высокой частоты способны энергетически воздействовать на объекты микромира с характерными размерами этих длин волн: 10-12- 10-14 м: живые клетки, молекулы и атомы.
Представленная таблица является иллюстрацией к общей картине мироустройства, как системного взаимодействия материя+ДУХ. Она позволяет понять, что любое движение материальных объектов: прямолинейное, круговое, колебательное всегда происходит в среде ДУХ. Любое движение материи обязательно вызывает соответствующее направленное движение в среде ДУХ, которое мы называем волнами, квантами, энергией.
Кванты не должны отождествляться с энергией. Электромагнитные волны, распространяющиеся в среде ДУХ, - это колебания безмассовой среды.
Этот важнейший для понимания природы энергии вывод следует из принятого нами её определения: энергия это действие, передача движения материальных тел. Колебания в среде ДУХ - движение не материальной среды! Колебания передаются в среде ДУХ от массового тела практически без искажений и без потерь до тех пор, пока не встретится материальный объект, которому полностью или частично могут быть переданы эти колебания. Энергию мы обнаружим по движению материального объекта.
Электромагнитная волна - это передача возбуждения с определённой частотой в нематериальной среде ДУХ. В космическом пространстве, где объём материальных тел и, даже, их электромагнитной «шубы» совершенно незначителен, эти волны возбуждения распространяются практически без изменения своей частоты на расстояния в десятки миллиардов световых лет. Эти волны превращаются в энергию только при взаимодействии с материальными телами, причём это взаимодействие происходит не на прямую, а с соответствующим электромагнитным полем этого тела, его «шубой». Электромагнитная волна - это передача импульса определённой частоты колебаний в среде ДУХ, вызванного движением материальной частицы.
В результате взаимодействия с этим импульсом другая частица может изменить свою энергию, двинуться в определённом направлении, перейти на другую орбиту. Только в этом случае мы можем заявить, что энергия кванта (соответствующего вихря ДУХ) была равна E = hν.
Обратившись к табл. 4.1, следует сказать, что она представляет фетиши понятий, внедрённые в физику. У электромагнитной волны нет энергии и температуры, которые ей приписывают, потому что волна - возбуждение среды ДУХ, не имеющей массы. Непонимание сущности энергии, как передачи вихревого движения между материальными телами в нематериальной среде, приводит современных физиков к ложной посылке о наличии энергии в среде «эфир» или «физический вакуум», и, соответственно, возможности её освоения. Это заблуждение - результат школы всеобщего материализма, в соответствие с которой материальны и частицы, и электромагнитные поля, и энергия. Многоуважаемые И.В. Дмитриев, А.И. Заказчиков, А.В. Рыков, Г.И. Шипов и другие физики охвачены идеей осчастливить человечество бесплатной энергией из космического пространства. Но в среде ДУХ, как показано (см. 4.2, 4.3), нет ни давления, ни энергии в их физическом понимании.
Движение в нематериальной среде ДУХ способно при определённых условиях рождать материальные частицы, изменять движение материальных частиц и тел, то есть рождать энергию. Но такое рождение кинетической энергии материи возможно только за счёт передачи вращательного движения среды ДУХ. Эта передача происходит с определённым коэффициентом взаимообмена. Закономерности обмена вращательными моментами ДУХ-материя не могут быть физически посчитаны без чётких представлений о свойствах среды ДУХ. Такое познание, возможно, находится вообще за пределами человеческой науки, так как признание её непрерывности и бесструктурности требует отказа от обыденных представлений и многих физических догм. Среди них - понятия энергии электрического, магнитного и других полей, являющихся только частичными приближёнными моделями среды ДУХ. Тем более противоречат естествопониманию модели ядерной физики, использующие понятия отрицательной энергии, потенциальной ямы и «туннельных эффектов» преодоления энергетических барьеров.
Примером сомнительной модели распространения квантов энергии в «корпускулярном эфире» служат работы К. Хайдарова [95-97]. Оно представлено им как передача суммы кинетической и потенциальной энергии, которые рассматриваются как реальные объекты: «Энергия кванта представляет собой две в среднем равных друг другу в пустом эфире компоненты
Wq = εoE2/2+ μoH2/2 , Дж
где εo - диэлектрическая проницаемость эфира, 8,8542∙10-12 , фарада/м,
μo - магнитная проницаемость эфира, 4π ∙10-7 , генри/м,
E - напряженность электрического поля кванта, вольт/м,
H - напряженность магнитного поля кванта, ампер/м.
В то время как электрическая компонента является формой потенциальной энергии эфира, магнитная компонента представляет собой кинетическую энергию. Именно последнюю можно ассоциировать с тепловой энергией эфира, излучающего эти кванты». Автор оперирует понятиями потенциальной и кинетической-тепловой-квантовой энергии в «пустом» эфире, что является ярким примером отсутствия понимания энергии, характерного для современной физики. Развивая далее эти представления, К. Хайдаров предлагает определять «тепловую энергию, характеризующую кинетическую энергию корпускулярного эфира для межзвездного пространства, по температуре среды, принимая это излучение как фотонный бозе-газ»:
Q = nkT / 2 = 5 ∙1,38066∙10-23 ∙2,723 / 2 = 0,93989∙10-22 Дж ( n = 5 - число степеней свободы фотонного бозе-газа, k - постоянная Больцмана, T - температура)» [95].
Объединение понятий корпускулярного эфира и межзвёздного пространства с понятиями тепловой и кинетической энергии, а температуры среды - с излучением «фотонного бозе-газа», кажется, полной бессмыслицей. Однако полученное значение энергии межзвёздного пространства близко к значению энергии квантов фонового излучения Вселенной 1,06∙10-22 Дж, которое, как показано (см. 3.2), может считаться результатом распада материи при взрывах звёзд. Это реальная передача энергии от материальных тел через среду ДУХ, а не температура пространства. Ошибки в понимании сущности энергии и температуры, характерные для современной физики приводят к противоречащим логике представлениям о «различных и существующих в одном и том же месте температурах: температура вещества, температура электронов, температура излучения, температура эфира» [95]. Применение понятия температура к пространству, электронам, излучению не корректно. В действительности на всех уровнях происходит эквивалентный обмен моментами движения между материальными телами через среду ДУХ.
Понятие энергии следует конкретизировать, имея в виду только взаимодействие материальных тел. Поэтому не имеет физического смысла понятие энергия покоя. Покоя нет в Природе, где и материя и ДУХ - это непрерывное движение. Понятие потенциальной энергии в физике соответствует виртуальной энергии, которая может проявиться только в определённых условиях. Также не правомерно называть энергией после умножения на константу имени Планка частоту колебаний в нематериальной среде ДУХ. Передача частоты колебаний от одного материального тела к другому происходит без её изменения, а энергия может проявиться в случайном месте пространства в результате взаимодействия с материальной частицей с изменением параметров её движения.
Частота колебаний в структуре ДУХ - это непроявленная энергия E = hν. Постоянная Планка должна быть безразмерной величиной, как любая истинно постоянная физическая величина. Энергия и частота колебаний среды ДУХ это физические синонимы. Чем больше частота колебаний, тем больше передаваемая энергия. Колебания ДУХ = энергия в материальном мире. Сжатый вихрь несёт большую энергию, растянутый в пространстве - меньшую.
Резюмируя обсуждение, можно отметить, что
- Ø энергия - это действие, процесс и потому не материя;
- Ø энергия не равна массе, это разные философские и физические категории;
- Ø энергия в материальном мире - это движение материальных тел, которое при взаимодействии со средой ДУХ, проявляется в виде работы (макрообъекты), тепла (движение молекул, атомов), температуры (локальная характеристика интенсивности движения);
- Ø кванты (электромагнитные волны всех диапазонов) являются передачей через среду ДУХ моментов движения от одной массы к другой, являются передачей частоты, распространяются со скоростью света, не имеет массы, и потому не эквивалентны энергии;
- Ø энергия внутреннего движения (тепло) может переходить в другие виды (работа) с частичной потерей; частота квантов может переходить во внутреннюю энергию с изменением энтропии среды;
- Ø энергия - это мостик в среде ДУХ между материальными телами, это импульс для изменения состояния, траектории.
Представленное обсуждение свидетельствует о назревшей необходимости пересмотра, конкретизации и унификации понятия энергии.