О математическом идеализме в физике

«Наука должна быть весёлая, увлекательная и простая. Таковыми же должны быть и учёные»  (П. Л. Капица). Хотели бы мы у него учиться?.. Вот то-то же. (На снимке не он)

Учиться можно только простому (желательно даже смешному) пониманию изучаемого материала. Тогда это знание с нами останется навсегда и сможет быть применимым. А сложное или недопонятое нами наш мозг всё равно исторгнет, как нечто неприятное, чуждое и лишнее, мешающее нам жить.

К примеру, все мы отлично помним закон Архимеда: «На всякое тело, погружённое в жидкость или газ, действует вытесняющая сила, равная весу жидкости (газа) в объёме тела». Помним лишь благодаря смешной легенде об открытии этого закона купающимся в ванне бородатым и тощим Архимедом и потом голышом бегающим по Сиракузам с криком «Эврика! Эврика!» (типа «Нашёл! Нашёл!»).

Однако учёным простое архимедово объяснение явления всплытия и плавания тел совсем не по душе; им ближе к телу объяснения куда более сложные, научные. Вот и силу Архимеда они предлагают вычислять путём дифференцирования давления по высоте столба жидкости или газа и интегрирования этого давления по всем точкам погружённого тела. И их совсем не волнует, во-первых, сама невозможность вычисления вытесняющей силы по их формулам. Во-вторых, что сила Архимеда, будь даже и вычисленная этим путём, уже будет различной для всплывающих и погружающихся тел и не будет в точности зависеть только от объёма и веса вытесненной телом жидкости (газа). Иначе говоря, учёные снова предлагают высчитывать объём и плотность золотой короны сложнейшими математическими способами, от которых сам Архимед отказался уже более 22-х веков назад, догадавшись погрузить эту корону в воду и придать вытесненной при этом воде форму прямоугольного параллелепипеда. В этом отказе от «высшей» математики и была его «Эврика».

Вытесняющая сила Архимеда на макроуровне обусловлена только подвижностью и весом значительных масс сдавленной среды. Но на микроскопические взвешенные частицы, видимые иногда даже невооружённым глазом, действие закона Архимеда не распространяется, и в толще воды могут неопределённо долго «плавать» даже частички гранита. И сам Архимед это заметил.

Вот тут-то, да, господа математики, ваш подход к вычислению давления на взвешенную частицу и мог бы быть правильным. Но… Взвешенная частица может находиться во взвешенном состоянии в сдавленной и упругой среде лишь по причине равенства давлений на неё со всех сторон и значительного превосходства этого давления над весом взвешенной частицы. Так что, дифференцировать и интегрировать тут снова нечего, ведь равнодействующая сил давлений на неподвижную взвешенную частицу-точку - что и так всем очевидно - равна нулю. Взвешенная – значит, уравновешенная.  Уравновешенная чем? Равенством или симметрией разновекторных давлений. Какие ещё тут нужны уравнения?

Как видим, для объяснения взвешенного состояния частицы ни математика, ни наука не нужны. Возможно, они нужны для объяснения и описания броуновского движения взвешенных частиц?.. И снова не угадали. Единичное смещение броуновской частицы происходит в момент прохождения через неё фронта повышенного или пониженного давления, то есть по причине асимметричного давления на частицу со стороны упругой среды. Такие фронты возникают при прохождении в сдавленной и упругой среде не только звуковых и ультразвуковых колебаний, но и электромагнитных (например, инфракрасного излучения). А наблюдаемая хаотичность движений взвешенных частиц обусловлена прохождением в среде как прямых колебаний, идущих от источника, так и отражённых от чего угодно. Если источник ультразвука расположен к взвешенным частицам ближе отражающих поверхностей, то частицы дружно бегут от него. Это знание широко используется в промышленных технологиях и в медицине (например, для введения или форезов лекарственных препаратов с "громоздкими" формулами под плотный эпителий кожи пациентов).

Вот ещё две «теоремы» Архимеда из его якобы утерянного трактата "О плавающих телах": «Все жидкости и газы находятся под давлением веса собственных и выше расположенных слоёв»; «Все жидкости и газы состоят из одинаковых, равноудалённых и условно неподвижных (колеблющихся или «дрожащих» - прим. авт.) частиц, взаимодействующих между собой на значительных расстояниях и находящихся в состоянии взаимного отталкивания и относительного равновесия». Думается, к последнему выводу Архимед пришёл, глядя как раз на взвешенные в мутной воде частицы.

Если это так, то и давление в газообразной среде может складываться только из сил межмолекулярного отталкивания условно неподвижных молекул (например, в закрытой банке, где вес частиц особой роли не играет), а температура – это уже не «мерило хаоса», а опосредованная характеристика энергетического состояния «дрожащих» атомов и молекул. И такое определение температуры уже может распространяться и на твёрдые тела, у которых эта самая температура ведь тоже имеется.

Из таких определений давления и температуры следует, что способность атомов и молекул к движению взаимного отталкивания должна быть прямо пропорциональной температуре. А чему ещё-то? И эта зависимость наблюдается. Всё! Все газовые законы, закон и число Авогадро словно основаны на этом простом знании. Ай, да Архимед! Ай, да сукин сын!

Но сумел ли Архимед дойти до таких простых определений давления и температуры – лично я не знаю. Но то, что современная наука до этого знания ещё не дошла, – это точно. Сейчас ни один учёный не может внятно ответить на простой вопрос «Откуда берётся или возникает вес жидкостей и газов, если каждая их частица (или молекула), согласно теории непрерывного хаотического движения частиц и их взаимодействий только путём абсолютно упругих столкновений, веса или массы покоя иметь не может?».  Если нет веса у частицы, то откуда он у целого?

А ведь и тут всё просто. Вес колеблющейся или дрожащей частицы равен её «перфорационному» действию на опору. Если электрический перфоратор в работе вы видели, то и растворение каменной соли в воде вы уже себе объяснили. Однако тут не всё так просто, а ещё проще.

Атомы и молекулы обычно взаимодействуют на расстояниях много больших их линейных размеров. Как? Они индуцируют, то есть передают на расстояние, характер своих внутриатомных движений. И делают это посредством гравитационных моментов своих атомов…  Атомы земной коры индуцируют на атомы жидкостей и газов своё колебательное движение в сторону центра Земли. Атомы жидкостей и газов подчиняются им… и тоже колеблются преимущественно в направлении центра Земли.  Так действует гравитация; так образуется вес жидкостей, газов и физических тел; так возникает «сила тяжести». А отталкиваются молекулы друг от друга противоположными по направлению "вздрагиваниями". Очевидно, молекулы и атомы вещества успевают одновременно и тяготеть, и отталкиваться. И всё это лишь своим "дрожанием" на месте.

Вот так просто мы, начав с самого старого физического закона, закона Архимеда, пришли к простому пониманию гравитации и принципа её действия, которого нет ни у кого в науке. Да, у Ньютона тяготеют и взаимодействуют тела; у Эйнштейна -пространство кривое… А ведь «источником» и «приёмником» гравитации, а так же и механического воздействия на тела являются только атомы. Тела тяготеют и тела притягивают суммарным движением своих атомов, а постоянные магниты - ещё и синхронным движением своих атомов. Особая сила намагниченных тел только в синхронности их атомов и в сложении их свойств. О гравимагнитных синхронностях, называемых пока электромагнитными, мы уже не раз говорили.

Нам на следующей встрече осталось лишь сформулировать «гравитационный момент атома» и опытным путём показать, что он равен моменту электромагнитному, что он и есть этот момент. С этим проблем уже нет. И всё: физика 21 века у нас, можно сказать, уже в кармане. Но при этом мы не употребили ни одной математической формулы , не привели ни одного вычисления – значит, по мнению математиков, говорили ни о чём. Что ж, будут им и формулы…

Вот формула второго закона Ньютона – a = F/m. Чему равно ускорение? a = F/m = ma/m = a.  То есть, ускорение по этой формуле вычислить невозможно, его можно только измерить, имея в руках секундомер и рулетку. А если это так, то и силу, и массу тоже можно только измерить, имея, к примеру, пружинный динамометр.

Нет, конечно, можно было бы согласиться с тем, что «Ускорение прямо пропорционально приложенной к телу силе и обратно пропорционально его массе».  Но с самой математической формулой и с тем, что это физический закон, согласиться никак нельзя. Почему? Потому что это математический закон кратности, ведь при кратных изменениях числителя или знаменателя кратно изменяется и результат. А где такое вообще возможно? Приведите примеры.

Например, если взять стрелу в десять раз легче, то при той же силе натяжения лука её начальная скорость – согласно математической формуле – увеличится с реальных 100 м/c до нереальных 1000 м/c. Нет, возможно кто-то из вас и сможет найти удачный пример, в котором математическая формула второго закона Ньютона и работает при изменениях массы или силы, но я такого примера найти не смог.

Другой пример – формула среднего квадратичного смещения броуновской частицы за время t для хаотического движения частиц среды (дескать, хаотические смещения взвешенной частицы происходят в результате случайных ударов хаотически движущихся частиц среды). S в квадрате, по мнению её автора Альберта Эйнштейна, прямо пропорционально только температуре среды, а обратно пропорционально: вязкости среды, массе броуновской частицы и числу Авогадро. Это вам уже не формулка второго закона механики, а нечто, находящееся вообще за гранью разума. И это при том, что масса взвешенной частицы может быть в биллиард (число с 15 нолями) раз больше массы частицы среды (пример частички тумана и молекулы азота); что хаотического движения частиц среды, имеющих массу покоя, и быть не может... Так что, ни о чём говорят не физики, а математики.

Вообще-то, говорить о математическом идеализме в физике можно довольно долго. Да и в других науках этого идеализма хватает. Но «Я физик и имею право на сохранение энергии» (Хуго Штейнхаус). А вы пока послушайте, что о математике и математиках говорят другие, и будьте крайне осторожны с формулами. Потом продолжим. И начнём с опытов по управлению массой физического тела и создания искусственной гравитации, а также с ответа на вопрос "Чем гравитационное воздействие и взаимодействие всё же отличается от электромагнитного?".

                За что физики не любят математиков


Если философия – искусство логичных обобщений, то и математика тоже искусство; если философия – познание мира путём логичных обобщений, то и математика тоже может быть признана полноценной наукой. Но… Там, где много философии, истины нет; там, где много математики, физики нет. Изобретение микроскопа и телескопа дало познанию Природы и Вселенной гораздо больше, чем философия и математика, взятые вместе. Почему?

Для математика существует только то, что можно сосчитать; для физика существует только то, что можно измерить. Сосчитать то, чего нет, может каждый, но математик это делает профессионально. Открытие множественности вселенных и их существование в форме ватрушек, бубликов, скрученных макарон и других хлебо-булочных изделий - это заслуга только математиков. Теория Большого взрыва, ускоренно расширяющаяся Вселенная, искривление пространственно-временного континуума массивными телами - плод фантазий именно математиков.

Математики – те же лирики, но в квадрате. «Он стал поэтом – для математика у него не хватало фантазии» (Давид Гильберт). 

«Математика – один из видов искусства» (Норберт Винер. Кстати, на снимке он и есть.) Тогда «Зачем нужна математика, если есть кино?» (Мгновения жизни). 

Точная наука - математика - утверждает, что «ноль в квадрате не эквивалентен нолю». А нельзя ли точнее?.. Оказывается, можно: "Время осцилляции нейтрино равно нулю" (Нобелевская премия по физике 2015 года). Таким образом, ноль - это физическая величина, равная времени осцилляции нейтрино. Итак, ноль материализовался... Кем?

Опросите здоровых, и окажется, что изучение математики в отрыве от конкретных наук нужно только больным – «… она ум в порядок приводит» (М. В. Ломоносов). «Выпьем за то, чтобы чистая математика всегда оставалась совершенно бесполезной!» (Генри Джон Смит).

Математики не умеют считать. Даже «Среди крупных математиков могут быть и такие, что не умеют считать» (Новалис). А всё отчего?

Математик начинает считать, не успев подумать. "Прежде чем решать задачу - прочитай условие!" (Жак Адамар). «Занимаясь расчётами, ты (математик) попадаешь впросак, прежде чем успеваешь это осознать!» (А. Эйнштейн). И при этом «Существует поразительная возможность овладеть предметом математически, не поняв существа дела» (А. Эйнштейн). Овладев предметом математически, каждый становится теоретиком. А «Хорошего теоретика даже опыт не переубедит» (Истина). "Говорите, что факт не соответствует теории? - Тем хуже для факта!" (А. Эйнштейн). «Более того, математика убивает креативность» (Андрей Фурсенко).

Математике с физикой лучше дружить, а физикам с математиками лучше не общаться. Все «Математики похожи на французов: что бы вы не сказали, они всё переведут на свой собственный язык. Получится нечто противоположное» (Гёте). «Когда разговариваешь с математиком, можно не иметь представления о математике. Но при этом совершенно необходимо чувство юмора и сознание своего ничтожества…» (К. Дзевановский). И всё же может получиться так: «Разве вы не математик? Нет. Тогда мне не о чём с вами говорить. Я разговариваю лишь с теми, кто владеет методом математического анализа» (Анатоль Франс).

Сама по себе математика – наука ничего или наука ни о чём. «Математику можно определить как науку, в которой мы никогда не знаем, о чём говорим, и истинно ли то, о чём мы говорим» (Бертран Рассел). «Математика является учением об отношениях между формулами, лишенными какого бы то ни было содержания» (Давид Гильберт). «В математике ум исключительно занят собственными формами познания – временем и пространством, следовательно, подобен кошке, играющей собственным хвостом» (А. Шопенгауэр). Однако вместе с тем «Из дома реальности легко забрести в лес математики, но лишь немногие способны вернуться обратно» (Хуго Штейнхаус). «Математика была для меня в детстве тем же, чем была религия. Потому что и религия, и математика утверждают, что могут объяснить весь мир» (Роберт Диггс).

Математика началась с геометрии… и – неблагодарная – искривила её. Современная математика – это как ещё один хрусталик в глазу: не исказив этот мир, она его не отражает. «Законы математики, имеющие какое-либо отношение к реальному миру, ненадёжны; а надёжные математические законы не имеют отношения к реальному миру» (А. Эйнштейн).  «В реальной жизни, поверьте мне, нет никакой алгебры» (Фран Лейбовиц).  Даже дважды два – всегда не четыре, если речь о качестве или свойствах. В физике новое количество - это всегда и новое качество.

Математика способна одурачивать не только гениев. «Математика – это единственный совершенный метод водить самого себя за нос» (А. Эйнштейн). При этом математики считают её начала началом всего сущего: сначала был разум и была математика, а уже потом - Большой взрыв математической точки… «Природа – это сочетание самых простых математических идей. Настоящее творческое начало присуще именно математике» (А. Эйнштейн). Но количественно описать одновременное взаимодействие трёх тел, по заключению самих математиков, не смог бы и Создатель.

Ретивость математиков привела к появлению математической физики, которую уже никто не понимает. "В сущности, теоретическая физика слишком трудна для физиков" (Давид Гильберт). «С тех пор, как за теорию относительности принялись математики, я её уже сам больше не понимаю» (А. Эйнштейн). «Я надеюсь, что кто-нибудь объяснит мне квантовую физику, пока я жив. А после смерти, надеюсь, Бог объяснит мне, что такое турбулентность» (Вернер Гёйзенберг). "Я думаю, что смело могу утверждать: квантовую физику не понимает никто" (Ричард Фейнман). А всё потому, что «Математика – это доказательство самых очевидных вещей наименее очевидным способом» (Д. Пойа). И «Математика – сверхъестественная наука» (Лев Давидович Ландау).

"Если бы теоретики не ставили на бумаге закорючки, то можно было бы подумать, что они ничем не занимаются" (Л. Д. Ландау). Поэтому математики маскируются под физиков. Но их легко отличить, ибо они называют себя учёными, а физиков – инженерами. «Учёные объясняют то, что уже есть; инженеры создают то, чего никогда не было» (А. Эйнштейн). При этом подразумевается, что учёные умно объясняют, а инженеры тупо создают, ведь «Мир дурака полон открытий» (Истина). Однако умных учёных не бывает. Умными и учёными бывают только собаки.("Учёными бывают только собаки" (Л.Д. Ландау).

Для физика верно только то, что работает; для математика верно только то, что приводит к ответу, известному заранее. Для математика не существует критериев практики, он создаёт лишь математические модели, поэтому «Это моя формула, что хочу с ней, то и делаю». «Математика – это та часть физики, в которой эксперименты очень дёшевы…» (Владимир Арнольд). Только благодаря этому "Теоретическая физика достигла таких высот, что может рассчитать даже то, что невозможно себе представить..." (Л.Д. Ландау).

И ещё. Математики распространяют грязные слухи о том, что якобы один из них увёл жену у Нобеля; дескать, именно поэтому тот вычеркнул математиков из своего завещания… Но, ребята, Альфред Бернхард Нобель ни разу не был женат! Это раз. А во-вторых, что может принести наибольшую пользу всему человечеству и изменить жизнь людей - "Заткнись, и считай!" или "Заткнись, и экспериментируй!"?.. А о пользе для науки Нобель в своём завещании не сказал ни слова.

Среди выдающихся математиков современности можно отметить Григория Перельмана, Стивена Хокинга и Митио Каку. Но об их «открытиях» как-нибудь в следующий раз. "Гении исчезли, сомнительные нобелевские лауреаты окончательно запутались в тёмной материи, чёрных дырах, бозонах и струнах" (Георгий Александров). Открыли ли мы бозон Хиггса?; видели ли мы гравитационные волны? Это сейчас учёными решается путём общего - открытого или тайного - голосования.


Продолжение в "Гравитационная физика. Введение с предисловием": http://www.proza.ru/2017/09/04/573