§ 4.7. Ортодоксальные законы сохранения

Идея сохранения корнями уходит в глубину веков. Ее при­держивались мыслители-материалисты, признававшие различные первоначала или первостихии . Среди древних греков, разделяв­ших идею первоначал и их сохроанение были Фалес Милетский (VI в. до н.э), Гераклит Эфесский, а также атомисты: Лекипп, Демокрит, Эпикур. По своей сущности идея сохранения - это ма­териалистическая идея и в масштабах Вселенной она соблюдается безукоризненно. Из нее непосредственно следует вечное существо­вание Вселенной в противовес идеалистическим представлениям о сотворении мира или волюнтаристскому «Большому взрыву», якобы положившему начало существования наблюдаемого мира.

Становление и развитие идеи сохранения сопровождалось коллизиями, противостояниями, нагромождением заблуждений. В истории науки по поводу идеи сохранения можно найти самые различные высказывания. В эпоху Возрождения идея охранения из вселенских масштабов была распространена на физические ве­личины и понятия. В работах Галилея берет свое начало идея сохранения механического движения. Сформулированный им пос­тулат о движении тел по инерции оказался самым первым из це­лой серии сохраняющихся физических величин, а Р. Декарт пред­ложил меру сохраняющегося механического движения m v.

При всей полезности идеи сохранения мы не можем не за­даться вопросом: можно ли в абсолют возводить идею сохране­ния физических величин, если один из основных принципов ме­ханики - движение по инерции - является абстракцией, а реали­зовать движение тела по инерции на галактических расстояниях невозможно? Почему? По той простой причине, что неоднород­ное гравитационное поле Галактики искривит траекторию движе­ния тела, а криволинейное движение, как известно, не является движением по инерции.

В ортодоксальной физике не рассматривается нарушение за­кона движения по инерции - первого закона Ньютона. Между тем доказательство нарушения инерционного движения безупречно и неопровержимо. Невозможность реализации инерциального дви­жения в реальном мире предопределяет нарушение других за­конов ортодоксальной физики и естествознания в целом. С этим положением связано ранее упомянутое нарушение закона сохра­нения энергии при переходе от одной инерциальной системы к другой (см. стр. 124).

Нарушение закона сохранения энергии при переходе от од­ной инерциальной системы отсчета к другой обусловлено непра­вомерностью утверждения о равноправности инерциальных систем отсчета [21, прилож.7], при определенных условиях приводящее к абсурду. Так, в приведенном расчете [21] по желанию наблю­дателя (!!!) масса Земли может увеличиться на абсурдно непри­емлемую величину (1,33Т0¹³ т). Поскольку же энергия однозначно связана с количеством движения, то волюнтаристский мгновен­ный переход от одной инерциальной системы отсчета к другой неизбежно приводит к нарушению закона количества движения.

В физике придается чрезвычайно большое значение законам сохранения физических величин Классическая физика, если вос­пользоваться метафорой, буквально соткана из законов сохране­ния. В этой связи классическая физика по своей сущности зако­номерно может быть названа [21] консервативной. Не потому, что физика ретроградная или реакционная наука, а потому, что ее теоретической основой являются законы сохранения.

Идее сохранения посвящена основательная и весьма полез­ная работа Я.М. Гельфера [44] - своеобразная поэма, воспеваю­щая законы сохранения и демонстрирующая, к сожалению, толь­ко положительную сторону идеи сохранения физических величин. В действительности идее сохранения присущи и негативные осо­бенности, не замечать которые нельзя, исходя из требований объ­ективности науки и стремления к адекватному описанию природ­ных явлений.

При первых же попытках проанализировать сохранность за­декларированных "сохраняющихся" физических величин оказыва­ется, что свойства этих величин и условия им сопутствующие не способствуют необходимой полноте сохранения. При этом обна­руживается некоторая диалектическая противоречивость, внутрен­нее противодействие самой идее сохранения в локальном масш­табе. Действительно, если следовать тезису "В мире нет ничего, кроме движущейся материи", то локальная идея сохранения физи­ческих величин входит в противоречие с этим тезисом по той причине, что движение - это непрерывное и постоянное измене­ние, исключающее местное, локальное сохранение. Приходится вспоминать Гераклита и его знаменитое "Панта рей!" - все течет! Все изменяется. Возможно ли в таком случае локальное сохране­ние самого движения и наблюдаемых материальных структур? Ско­рее всего, вечно сохраняется само изменение. Что же касается локального и длительного сохранения физических величин, то в условиях непрерывного движения и изменения полное сохра­нение физических величин, отражающих движение материи, принципиально невозможно.

Представляется, что именно такой компромиссный взгляд на идею сохранения (избирательное сохранение) наиболее полно со­ответствует реальности. Объективные, фундаментальные понятия бытия - Вселенная, материя и ее движение - сохраняются безус­ловно и абсолютно. Физические же понятия, локальные матери­альные образования, наиболее значимые физические величины, свойства и характеристики различных материальных структур име­ют лишь тенденцию к сохранению, но они не сохраняются по­тому, что возникают и исчезают на фоне непрекращающегося движения материи.

Следует отметит ь, что идея избирательного сохранения фи­зических величин не преследует цель кардинальной ломки орто­доксальных представлений о законах сохранения. Эта идея лишь высвечивает особенность сложившейся ситуации. А особенность эта состоит в том, что для реализации идеи сохранения в консер­вативной физике естествоиспытателям пришлось придумать такое понятие как замкнутая (изолированная) система. В такой изоли­рованной системе тел (процессов) законы сохранения выполня­ются исключительно теоретически, только на бумаге, ибо всем физикам хорошо известно, что изолированных систем, этих абс- страктных понятий, в природе не существует. Ведь изолированные системы - это вымышленное небытие. В свою очередь, небытие изолированных систем означает, что в реальном мире локальные законы сохранения не выполняются.

Степень нарушения законов сохранения самая разная. Это скрытое нарушение закона сохранения энергии при переходе из одной системы отсчета в другую, оно трудно обнаружимое. Более отчетливо и более заметно происходит рассеяние (уничтожение) энергии при неупругом ударе. В природе постоянно происходит безвозвратная потеря энергии, уносимой тепловым потоком из недр Земли. Гораздо большая энергия излучается звездами и, если проследить ее путь в космическом пространстве, то окажет­ся, что энергия, излученная звездами, в конце концов, тоже рас­сеивается в вакууме, исчезает для наблюдателя. В таком исчез­новении энергии нет ничего катастрофического, так как носитель энергии - материальная субстанция - идет на пополнение вакуум­ного состояния материи [21] .

Ортодоксальная, она же консервативная, физика, утверждая абсолютность закона сохранения энергии, совершенно не заботит­ся о том, что же происходит с энергией, излученной звездами, и тепловым потоком, покидающим планеты, после того, как эта энергия (световая и тепловая) оказывается в открытом космосе. Этот вопрос рассматривается в «Физике материи» при обсужде­нии кругооборота материи в природе. В результате рассмотрения сделан однозначный вывод не в пользу закона сохранения энер­гии в локальных процессах и явлениях.

Кроме количественного нарушения законов сохранения су­ществуют также системные нарушения, обусловленные внутренни­ми противоречиями консервативной физики. Одно из таких проти­воречий связано с неаддитивностью потенциальной энергии по­ля тяжести. Нарушение законов сохранения энергии этого типа обнаружилось [21] при анализе выражений для потенциальной энергии гравитационного поля, созданного различными массами М₁, М₂, М₃... Суть нарушения заключается в том, что все виды энергии до недавнего времени считались аддитивными, т.е. под­чиняющимися алгебраическому сложению однородных величин. Так, если два тела обладают энергией W₁ и W₂, то всегда соб­людается равенство

m₁ c2 + m₂ С = m₃ С .           (4.27)

Привычка считать всякую энергию аддитивной величиной мо­жет стать причиной серьезного заблуждения, связанного с тем, что потенциальная энергия поля тяжести двух тел зависит от рас­положения масс, создающих гравитационные поля. Так, если мы имеем точечную массу М3 , связанную равенством

М₁ + М₂, = М₃ ,                  (4.28)

то потенциальная энергия поля тяжести, созданного суммарной массой М₃ определяется [21, с.362] выражением

3 f M₃2

W₃ = ------  ,                        (4.29)

5 R

где f - гравитационная постоянная; R - радиус тела при средней плотности р.

Подставив в выражение (4.29) вместо массы М₃ ее значение по формуле (4.28), суммарное значение потенциальной энергии окажется равным

3 f (М + М₂)2 3 f (М₁2 + 2 М₁ М₂ + М₂2)

W₃ = -----------  = ------------------------- . (4.30)

5 R                  5 R

Если же определять потенциальную энергию полей тяготения от­дельно для каждой массы М₁ и М₂ , то для их суммы W_L2 полу­чается иное численное значение энергии, причем W₁₂ < W₃.

3 f (М₁2 + М₂2)

W₁.₂ = W₁ + W₂ = ---------  .              (4.31)

5 R

Сравнение выражений (4.30) и (4.31) свидетельствует о том, что первое из них больше второго на величину энергии, равной 6 М₁М₂ / 5 R . Эта разность и есть проявление той самой неадди­тивности, в связи с которой возникают вопросы: куда исчезает (или откуда появляется) эта разность энергий и почему матема­тические операции влияют на величину потенциальной энергии гравитационных полей? Неаддитивность потенциальной энергии полей тяготения - это неопровержимое свидетельство наруше­ния закона сохранения энергии, которое совместно с другими отступлениями от сохранения физических величин не позволяет рассматривать локальные процессы в качестве безусловно сохра­няющихся понятий.

Представляется, что неаддитивность потенциальной энергии гравитационного поля, зависимость этого вида энергии от мате­матических операций своим проявлением обязаны таинственной природе ньютоновских сил, фактическому признанию дальнодей- дствия и исключению из явления тяготения фактора времени. Ведь закон Ньютона, описывающий тяготение и лежащий в ос­нове теории потенциала, не зависит от времени. Эта комбина­ция факторов, некорректных в своей основе, привела, уже после Ньютона, к еще более некорректному представлению о потнциаль- ной энергии поля тяжести и к ее описанию как исключительно абстрактной умозрительной величины.

Существует ряд признаков, свидетельствующих об умозриз- тельной природе потенциальной энергии поля тяжести. Прежде всего - это отмеченные факторы, перешедшие в теорию вместе с упрощающими предпосылками Ньютона. Во-вторых - это су­ществование нескольких разновидностей потенциальной энергии гравитационного поля, подробно рассмотренных в работе [21]:

-     потенциальной энергии тела (ПЭТ), находящегося в поле тя­жести другого тела (массы М) ; это взаимная энергия [185, с. 133];

-     потенциальной энергии поля (ПЭП), созданного массой М;

-     потенциальной энергии массы (ПЭМ) в ее собственном объеме.

Потенциальная энергия поля тяжести обычно считается от­рицательной и записывается со знаком минус (-). Однако при взаимодействия двух электрических зарядов (а энергия электро­статического поля тоже потенциальная) невольно приходится поль­зоваться также [185 с.133] положительной потенциальной энер­гией электрополя, созданного разноименными зарядами.

По своей природе магнитная энергия электрического тока то­же является потенциальной. Неаддитивность магнитной энергии свидетельствует о том, что мы чего-то не учитываем при вычи­слении энергии магнитных полей, которые, в отличие от потен­циальных полей тяжести, демонстрируют нам внутреннее дви­жение магнитных вихрей. Но что движется в потенциальных по­лях силы тяжести? Ортодоксальная физика не дает ответа на этот вопрос, на него отвечает «Физика материи»: поле тяготения обусловлено движением вакуумной материи, энергетический по­ток которой направлен к центру земного шара и представляет со­бой кинетическую энергию [21], плотность которой связана с гра­витационным ускорением g зависимостью

d с2 = b g ,                               (4.32)

где b - поверхностная плотность массы; с - скорость света; d - плотность массы в энергетическом потоке.

Привлечение в работе [21], движения материи к объяснению сущности поля тяжести снимает многие противоречия, привнесен- сенные метафизическими представлениями о природе гравита­ции. Энергия в таком случае является свойством материи, а не самостоятельной сущностью, что однозначно согласуется с фило­софией диалектического материализма, основные положения кото­рого разделяют многие исследователи, в том числе Я.И. Гельфер [44, с.120]: «Материалистическая физика и философия отвергают идею о самостоятельном существовании энергии как некоей ма­териальной субстанции. Точка зрения современной науки сво­дится к тому, что энергия, так же как и масса, является свойст­вом материи, причем масса характеризует инертные и гравитаци­онные свойства материи, а энергия связана с движением мате­рии ...». Для понимания законов сохранения ортодоксальной фи­зики необходима именно материалистическая философия, рас­сматривающая мир таким, каков он есть в действительности.