Инертность и инерция

Перевод статьи на английский язык и использование опубликованного в статье материала в англоязычных публикациях без разрешения автора запрещается!

От автора. С 2024 года статья считается теоретическим антиквариатом, ввиду открывшихся исторических фактов возникновения понятия "движения по инерции". Но в целом суть статьи верная.


Глава 1. Инертность и инерция

1
Термин «инертность» определяется современной физикой в некоторых случаях так же, как его понимает обыватель – как «ленивое» свойство объекта, находящегося в состоянии покоя, – пассивность, вялость, бездеятельность. Также и в химии инертными считаются вещества, не являющиеся химически активными. В других случаях, в основном, в физике инертность отождествляется с инерцией и определяется: а) как свойство объекта сохранять состояние покоя или состояние прямолинейного равномерного движения в отсутствие внешних сил и при взаимной их компенсации, либо б) как свойство за счёт своей массы препятствовать изменению направления и скорости своего движения или изменению состояния покоя на состояние движения при внешних воздействиях. В третьих случаях, довольно редких, инертность определяется уже, наоборот, как свойство объекта изменять скорость своего движения при воздействии.
Во всех упомянутых случаях мерой инертности объекта в его поступательном прямолинейном движении считается масса объекта, так как инертность при перемещении зависит, якобы, только от его массы. А при вращении мерой инертности выступает уже момент инерции объекта. Это объясняют тем, что инертность при вращении зависит не только от массы объекта, но и от распределения массы внутри него.

2
В любой науке разночтения в определении термина означают неопределённость и двусмысленность, но, к сожалению, это характерно для современной физики. А в логической физике подобное категорически нежелательно. Поэтому все приведённые определения инертности и инерции как свойств физического тела, естественно, не могут быть признаны сколько-нибудь верными.
Пытаясь понять суть инерции, учёные всегда пытались связать её с материей, с материальным объектом, забывая о пространстве и движении, хотя само употребляемое определение «инерции покоя» или «инерции движения» (свойство сохранять своё состояние в пространстве системы, продлевать нахождение в состоянии покоя или движения) явно указывало на движение не только в пространстве, но и во времени (продление, сохранение). И даже изредка вспоминая о пространстве, в котором движется или покоится физическое тело, учёные никогда не учитывали тот факт, что понятие инерции обязательно связано с направлением движения тела – или с направлением в его прямолинейном перемещении, или с определённой стороной в его противодействии внешней силе.
Так что инерцию можно было попытаться определить, отталкиваясь от направления как «элемента» пространства (одномерное поле, протягивающееся от какой-то точки) или отталкиваясь от «направления» как действия, которое соответствует конкретному глаголу (что делать? – направлять), ведь подобные «нюансы» и «разности» в понимании терминов играют значительную роль, они помогают разделять изучаемые объекты на пространственные, материальные и относительные. В логической физике как раз это и было сделано.

3
Инерция в логофизике до настоящего момента была определена как направленность движения – «пространственное» свойство смещения объекта или его частей, а именно, направленность содействия (инерция движения) или направленность противодействия оказываемому на объект воздействию (инерция покоя).
Содействие означает «сонаправленность» восприятия с воздействием. Это значит, что, когда физическое тело 1 воздействует на тело 2, восприятие телом 2 этого воздействия приводит к смещению тела 2, направленному в тот же сектор пространства, что и воздействие на него тела 1, то есть действия обоих тел направлены примерно в одну сторону. А сторон всего две – сторона воздействия и противоположная ей сторона. Чем больше угол между направлением воздействия тела 1 на тело 2 и направлением содействия (смещения тела 2), тем меньше скорость перемещения тела 2, то есть тем меньше величина «движения по инерции» этого воспринимающего тела. При этом максимальное значение угла приближается к прямому углу, при котором инерция движения уже отсутствует, ввиду отсутствия самого воздействия, вследствие невозможности воздействовать под прямым углом.

Противодействие выражается «противонаправленностью» восприятия по отношению к воздействию и «иллюстрирует» третий закон Ньютона, проявляясь согласно одному из важнейших законов механики. Это означает, что, когда физическое тело 1 воздействует на тело 2, восприятие телом 2 этого воздействия проявляется в неподвижности тела 2 и колебаниях частиц его поверхности. Колебание поверхности представляет собой её начальное сжатие в виде смещения частиц – деформации, направленной в тот же сектор пространства, что и воздействие тела 1, – и последующее, в зависимости от упругости тела 2, возможное восстановление в виде расширения (обратного смещения частиц), направленного в противоположный сектор. Таким образом, происходит некоторое или значительное торможение тела 1 как результат «обратного» воздействия на него тела 2, так что действия обоих тел направлены в разные стороны вплоть до прямо противоположных. И чем меньше угол отражения воздействия – угол между направлением воздействия на тело и направлением на центр тяжести тела от точки воздействия, тем больше величина «инерции покоя» этого воспринимающего тела, причём минимальное значение угла равно нулю, а максимальное значение также приближается к прямому углу, при котором инерция покоя отсутствует, ввиду отсутствия самого воздействия. (неподвижности центра тяжести тела 2).

4
Таким образом, инерция до настоящего времени определялась как условие содействия или противодействия – направленность, понимаемая как качество «действия в пространстве». Поэтому «движение по инерции» или «инерционное» движение можно было понимать в смысле «движение в определённую сторону», а в более узком смысле – «направленное» движение. Ведь сам термин «направление» определяется как одна из сторон (левая или правая, вперёд или назад, вверх или вниз) одномерного пространства и наибольшую чёткость обретает как сектор движения из центра (от точки, начала движения), где угол этого сектора – угол в плоскости или угол конуса в трёхмерном пространстве – является минимально возможным. Из этого можно сделать вывод, что движение по инерции может незначительно колебаться в пределах направления и имеет своим пределом прямолинейное движение в определённом направлении.

5
Когда физическое тело вращается вокруг своего центра тяжести или своей оси, проходящей через центр тяжести, не может идти речь о направлении смещения тела, поскольку в таком вращении отсутствует смещение центра тяжести тела. Зато в «комбинированном» движении (смещение с поворотом), когда объект обращается вокруг центра системы, которой он принадлежит, или когда части объекта обращаются вокруг его оси, можно рассматривать движение по инерции на отдельном рассматриваемом линейном участке окружности (на стороне многоугольника), когда такое движение в этой точке (на отрезке) есть, ведь объект в данной точке может поворачиваться и ускоряться.

6
Инертность, понимаемую физиками как свойство материального объекта, в логофизике можно отождествить лишь со способностью, так как свойством материи, кроме тяжести (это атрибут материи), является именно способность к действию. Так что, если кто-то из учёных привык считать, что определение «объект инертный» означает, что его трудно сдвинуть с места или его трудно остановить и свернуть в сторону, то это также означает, что объект способен противодействовать тому, чтобы его сместили с точки или свернули с прямого пути. Величиной способности объекта является энергия, поэтому и физической величиной инертности можно считать только энергию – кинетическую, когда объект движется, и внутреннюю, когда объект в покое сопротивляется воздействию на него. Масса же является только физической величиной тяжести материи.
В случае вращения объекта вокруг своей оси словосочетание «объект инертный» означает для современного физика, что трудно уже не сдвинуть объект с места или остановить его перемещение, а тяжело его повернуть, раскрутить или же трудно замедлить и остановить его вращение. Но это также означает, что объект способен противостоять тому, чтобы его раскрутили на месте или остановили его вращение, не смещая с точки расположения. То есть и в этом случае инертность в качестве свойства материального объекта отождествляется с такой способностью к действию как способность объекта поворачивать, когда вращение объекта пытаются остановить, или наоборот, когда пытаются повернуть неподвижный объект. Величиной инертности как «способности вращаться» также можно считать энергию – внутреннюю, когда объект, находясь в покое, сопротивляется, если его заставляют вращаться, и тепловую (теплоту), когда объект вращается и сопротивляется замедлению вращения при воздействии извне.

7
Таким образом, нельзя отождествлять инерцию с инертностью, поскольку это разные понятия. Под термином «инертность» всегда подразумевается качество физического тела, которое является способностью двигаться, величиной которой во всех случаях является энергия, а не масса и не момент инерции. А вот под термином «инерция» в разное время до настоящего момента разными учёными подразумевались разные понятия. В связи с этим, нелишне будет несколько «расширить» тему, чтобы попытаться прийти к какому-то логическому выводу о применении термина «инерция».
Начнём немного издалека – с косвенных, так сказать, понятий – с инерциальной системы.



Глава 2. Системы отсчёта и системы движения

1
В инерциальной системе отсчёта объект может находиться в одном из двух состояний – либо в движении, либо в покое, то есть перемещаться или покоиться. Если же мы утверждаем, что объект может находиться в покое и в то же время двигаться, значит, мы рассматриваем его сразу в двух или даже в нескольких системах отсчёта, инерциальных и неинерциальных, в одной из которых он покоится, а в другой (других) движется. Так камень покоится на земной поверхности, и в то же время он движется, обращаясь вместе с поверхностью вокруг центра планеты, если этот камень лежит на экваторе, или вокруг точки на земной оси, если лежит на земле между экватором и полюсом.

2
В подобных примерах главное – понять, что камень или другой подобный ему объект никуда не смещается (ни ближе, ни дальше) относительно неподвижного земного центра и точки на оси, а вместе с земной поверхностью вращается вокруг них, находясь от центра (точки) постоянно на одном и том же расстоянии. То есть сам процесс вращения, хоть и является движением, но является выражением покоя каждого из множества объектов системы относительно центра этой системы и точек её оси. Можно сказать больше – объект не перемещается ни относительно точки (центра) на оси, ни относительно земной поверхности, ни относительно сечения через себя и точку (центр) на оси, ни относительно всего вещества трёхмерного земного шара, то есть не перемещается относительно любого вещества одномерных, двухмерных и трёхмерных пространств, в каждом из которых он находится. Из этого наблюдения следует, что вокруг центра (оси) движется не конкретный объект, а вещество одно-, двух- или трёхмерного пространства, вращается материальная среда (радиус, сечение, вещество объекта), которой этот объект принадлежит и находится относительно этой среды в покое, будучи её частью, то есть определённой частью вещества. И тогда, рассматривая движение физического тела как обращение материальной точки по окружности, мы с полным правом можем говорить о вращении радиуса, который заканчивается этой точкой, и о вращении круга, которому принадлежит ограничивающая его окружность с этой точкой, потому что радиус есть одномерное линейное вращающееся вокруг центра вещество, а круг есть двухмерное плоское вещество, вращающееся вокруг центра вместе со своим объектом – материальной точкой, под которой подразумевается физическое тело.

3
Рассуждая именно в таком плане, можно провести определённую границу между инерциальной и неинерциальной системами отсчёта, в использовании которых физики с математиками давно запутались. Кроме того, пора давно уже осознать следующее.
А) Объект, рассматриваемый как находящийся в покое, занимает один и тот же постоянный участок пространства (например, вещественная точка или физическое тело), то есть он покоится в качестве пространства (точки или поля точек), в котором существует собственная материальная среда, поэтому он может рассматриваться только как пространственный объект.
Б) Объект, рассматриваемый как находящийся в движении, может двигаться либо прямолинейно по инерции с постоянной скоростью, либо прямолинейно или криволинейно под давлением с изменяющейся скоростью (с ускорением, торможением), либо вращаться вокруг центра или оси, являясь материальной средой, поэтому он является объектом материальным.
С этих позиций, лежащий на земной поверхности камень мы рассматриваем как пространственный объект, служащий телом отсчёта в инерциальной системе относительно любого движущегося мимо него материального объекта. А камень как часть земной поверхности, обращающейся вокруг земной оси, мы можем рассматривать как движущийся вокруг точки на земной оси материальный объект, как одну из множества вещественных точек среды – плоской поверхности сечения или сферической поверхности, то есть вещества, обращающегося вокруг оси или своего центра тяжести.

4
В инерциальной системе отсчёта физическое тело движется в неизменном направлении, и все части тела перемещаются в этом же направлении, то есть по параллельным прямым в трёхмерном пространстве. Перемещение частей тела рассматривается в данном случае только в пространстве инерциальной системы отсчёта, в которой перемещается центр тяжести тела, поэтому неважно, каким образом движутся части тела в пространстве самого тела, то есть внутри тела. Это означает, что не учитывается вращение тела вокруг своей оси или вращение частей тела вокруг своих осей, то есть физическое тело принято за статичный материальный объект, который перемещается в направлении, заданном воздействием. В пример можно привести перемещение Солнечной системы как физического тела в Галактическом пространстве за очень малый промежуток времени, или вертикальное падение камня относительно неподвижного наблюдателя на земле за небольшой промежуток времени.

После оказанного воздействия на тело и в отсутствие последующих воздействий, либо при условии совокупной компенсации воздействий, в пространстве рассматриваемой подобным образом системы тело движется по инерции. Или в данной системе тело находится в покое, пока все воздействия на тело постоянно компенсируют друг друга или отсутствуют вовсе.
Вопрос о длительности движения по инерции не рассматривается, но в объективной реальности, где «всё вращается вокруг чего-то», такие перемещения явно не могут быть сколько-нибудь длительными и занимают, естественно, очень малые промежутки времени. Вопрос о длительности покоя тел может рассматриваться лишь для конкретных случаев, так как в объективной реальности покой может зависеть от очень широкого ряда причин и быть длительным как в минимальных, так и неограниченных пределах.

5
В неинерциальной системе отсчёта физическое тело движется под постоянным давлением, и все части тела обращаются в параллельных плоскостях трёхмерного пространства системы вокруг одной общей оси, перпендикулярной этим плоскостям и проходящей через центр протяжённости системы, который лишь в идеальном случае совпадает с центром тяжести тела. Давление на тело представляет собой последовательность двух и более двух совокупных (одновременных) разнонаправленных воздействий, оказываемых на тело либо неизменно по направлению и величине, либо каждый раз с изменением направления и (или) величины (силы). Обращение частей тела рассматривается в данном случае только в пространстве неинерциальной системы отсчёта, в которой ось вращения неподвижна, поэтому неважно, каким образом движутся части тела в пространстве самого тела, то есть внутри тела. Это означает, что не учитывается вращение тела вокруг своей оси, проходящей через центр тяжести, когда эта ось не совпадает с осью системы, и не учитывается вращение частей тела вокруг своих осей, то есть физическое тело принято за плоскую пространственную ячейку, обращающуюся вокруг своего центра или другого центра в данной плоскости. В пример можно привести вращение Лунно-Земного эллипсоида (ЛЗЭ) как физического тела в пространстве системы «Луна-Земля» вокруг оси, проходящей через общий барицентр, являющийся не центром тяжести, а центром протяжённости этой неинерциальной системы. Вращение тела вокруг своей оси, проходящей через центр тяжести, может учитываться лишь в том случае, когда именно эта ось является осью вращения неинерциальной системы, то есть когда центр протяжённости системы совпадает с центром тяжести тела.

В отсутствие внешних воздействий на тело в пространстве рассматриваемой подобным образом системы, а именно, при длительном отсутствии наружного давления, тело в данной системе покоится, и, значит, представляет собой пространственный объект. В отсутствие внешних воздействий, вследствие внезапного прекращения давления, тело, в зависимости от расположения центра своей тяжести относительно оси вращения системы, может начать прямолинейное движение по инерции (когда центр тяжести не находится на оси вращения) или же до определённого момента продолжает вращаться (ось вращения проходит через центр тяжести) под внутренним давлением собственной тяжести, – это явление маховика, аккумулирующего способность к движению. Данное явление объясняется движениями по инерции частей тела, каждое из которых при очередном повороте на определённый малый угол воздействует по касательной на соседнюю часть тела, сообщая ей дополнительную, к уже имеющейся, способность двигаться.
В данной неинерциальной системе вопрос о длительности «вращения по инерции» (или, правильнее говоря, вращения под внутренним давлением) частей тела рассматривается как количество полных оборотов тела в обязательной связи с протяжённостью тела и протяжённостью системы. И так как физическое тело во вращении принято за плоскую пространственную ячейку, то учитывается лишь поверхностная протяжённость – площадь поверхности ячейки как проекции поверхности тела на плоскость, перпендикулярную оси вращения.

6
Таким образом, любая инерциальная система (ИСО) обязательно характеризуется направлением и скоростью перемещения тела, а также – при воздействии – ускорением и точкой воздействия как новым началом координат. Поэтому инерциальную систему можно определить как систему отсчёта, в которой рассматривается только линейное движение. Неинерциальная система (НИСО) обязательно характеризуется центром плоскости или осью вращения и направленностью (стороной) вращения в этой плоскости, перпендикулярной оси, относительно направления движения тела, когда тело движется в плоскости, проходящей через центр вращения или через любую точку, принадлежащую оси вращения. Следовательно, неинерциальную систему отсчёта можно определить как систему, в которой рассматриваются только вращательные движения.
Исходя из вышеизложенного, любую систему отсчёта логично было бы называть системой движения, а именно, системой направленного движения тел (системой перемещений) или системой напряжённого движения (системой вращений).

7
При воздействии на физическое тело, которое уже перемещается по инерции в инерциальной системе отсчёта, оно или остановится, или же, не переставая двигаться по инерции в своём направлении, начнёт смещаться ещё и в направлении воздействия, и, восприняв воздействие, продолжит перемещаться по инерции в новом направлении, полученном от одновременного сочетания первых двух (подробнее см. Приложение I в конце статьи). В других случаях при воздействии на перемещающееся тело оно слегка смещается под давлением, начиная одновременно двигаться в неинерциальной системе отсчёта, то есть поворачиваясь, а затем и вращаясь.
Первое положение вроде бы противоречит закону инерции – первому закону Ньютона, – согласно которому физическое тело продолжает покоиться или двигаться по инерции лишь до тех пор, пока не испытает воздействие. Следовательно, при воздействии на тело движение этого тела по инерции должно прекратиться, и далее оно должно двигаться уже в неинерциальной системе. Это противоречие легко разрешается, если вспомнить, как возникло и развивалось понятие ИСО – инерциальной системы отсчёта.

8
Термин «инерциальная система» предложил (согласно информации из Википедии) в 1885 году немецкий физик Людвиг Ланге как обозначение системы координат, при применении которой в пространстве справедливы законы Ньютона. Целью этого предложения было заменить «устаревшее» понятие «абсолютного пространства», которое, наряду с понятием «абсолютного математического времени», Исаак Ньютон ввёл в своих «Математических началах…» за двести лет до этого, в 1687 году. То есть, инерциальная система – это, всего-навсего, трёхмерная (в пространстве) или двухмерная (на плоскости) Декартова система координат, начало координат и оси которой неподвижны, и которую субъект использует с часами в руках! Это значит, что субъект рассматривает движения объекта в прямоугольной системе координат, учитывая длительность данных движений. Именно в этой системе безупречно «работают» все законы классической механики и соблюдается принцип относительности Галилея. Пространство именно этой системы всегда подразумевается одинаково однородным и неподвижным, как и «абсолютное пространство» Ньютона.

9
Вышесказанное означает, что изначально существование инерциальной системы и вообще понятие о ней никак не «постулировалось» первым законом Ньютона. Этот закон, в сути своей, просто констатирует факт сохранения физическим телом своего, приобретённого в результате очередного воздействия, состояния движения или покоя в отсутствие дальнейших воздействий или при наличии постоянных полностью компенсирующих друг друга воздействий. С позиции субъекта-наблюдателя, это вполне логично, что состояние тела в отсутствие воздействий не изменяется, так что по-иному и быть не должно. Такой «закон» утверждён лишь по одной причине – чтобы «отменить» господствующее до 17 века утверждение Аристотеля о безусловном «стремлении вещей к покою», согласно которому тело движется лишь под действием силы, а при прекращении воздействия останавливается (подробнее см. Приложение II в конце статьи). То есть один придуманный людьми «закон» сменил другой «закон», придуманный другими людьми. А если обратиться к логике, то «законом инерции» должен был стать закон сохранения импульса, содержащий в себе выше упомянутое положение о том, что тело, которое перемещается по инерции, в результате «одноразового» воздействия, если не останавливается, то начинает смещаться по инерции в направлении воздействия, не переставая двигаться по инерции в прежнем направлении, и после воздействия сохраняет уже изменённое состояние прямолинейного движения – изменённое в плоскости именно с учётом направления перемещения с определённой скоростью и направления воздействия определённой силы. Само воздействие оказывается на тело также в инерциальной системе, то есть в той же плоской или трёхмерной декартовой системе координат.

10
Можно вообще сказать, что, используя декартову систему координат, учёный уже рассматривает любое движение как движение в инерциальной системе отсчёта. Поэтому само введение понятия «инерциальной системы» стало для науки лишним, дублирующим, ошибочным. Ведь можно было движения в прямоугольной системе координат просто разделить на системы движения, которые понятны всем. Вместо термина «инерциальная» называлась бы «система перемещений», и вместо термина «неинерциальная» – «система вращений», в которой отдельно рассматриваемая система перемещений (инерциальная) сама целиком поворачивает или вообще вращается в основной ортогональной декартовой системе координат.

Именно из-за нечёткого понимания сути инерциальной системы учёные – как физики, так и математики, – после введения в науку понятия «ИСО» (инерциальная система отсчёта), стали путаться в системах отсчёта и рассматривать в инерциальной системе вращение тела и обращение тел вокруг центра вместо того, чтоб рассматривать такие движения только в неинерциальных системах, то есть в системах движения с постоянными изменениями направления движения в результате постоянного давления в виде непрерывных совокупных или последовательных воздействий. Кроме того, ещё большую путаницу в рассмотрение систем отсчёта внесли и вносят до сих пор сами учёные, не осознавая, во-первых, наличие Давления как причины любого вращения и придумывая поэтому различные «силы инерции» или «моменты инерции», и, во-вторых, не совсем понимая и по-разному толкуя само понятие Инерции.



Глава 3. «Неуловимое» понятие инерции

1
Камень-валун неподвижно лежит на земле, потому что все воздействия на него взаимно компенсируют друг друга. Снизу давит Земля своей твёрдой поверхностью, сверху и со всех боков давит она же своей атмосферой. Воздействие другого тела откуда-нибудь сбоку тормозится трением о землю, ну, и немного о воздух. Такое торможение Декарт связывал с инертностью тела, зависящей от протяжения поверхностей тела, то есть он разделял способность тела сопротивляться действиям на инертность «внутреннюю» и «наружную». Это означало, что тело сопротивляется движению не только своей тяжестью, но и своей протяжённостью – мол, чем тяжелее валун, тем труднее его сдвинуть с места, и чем он больше в длину и ширину, а также чем менее гладкая у него поверхность, тем тоже труднее он сдвигается. «Труднее» означает необходимость приложения всё большей и большей силы для сдвига, то есть трудность – это необходимость приложения силы. Эта необходимость, по мнению учёных 17 века, порождена сопротивлением тел, которое они называли инерцией.

2
Есть очень хорошая книга «Иоганн КЕПЛЕР 1571-1630» (Издательство «Наука», Москва, 1971 г.) профессора, советского математика и историка науки Юрия Александровича Белого, замечательная во всех отношениях и интересная как в физическом, так и историческом плане. Книга написана и издана к 400-летию великого немецкого учёного. В четвёртой главе этой книги можно прочитать:
«Внимание Кеплера было привлечено и к такому свойству материальных тел, как инерция. Кстати, сам термин «инерция» был введен в физику Кеплером. Он обозначил им явление сопротивления движению покоящихся тел. Инерция движения, по крайней мере, до 1620 года, им не рассматривается.
Важно отметить, что понятие инерции было распространено Кеплером (в его понимании) на внеземные тела и явления. В «Новой астрономии» (1609) он пишет: «Планетные шары должны быть по природе материальны..., они обладают склонностью к покою, или отсутствию движения». Подобное толкование инерции небесных тел мы встречаем и в более позднем сочинении Кеплера, в так называемой «Коперниканской астрономии» (1618-1621) – первом учебнике новой астрономии.
Но в уже упоминавшейся «Лунной астрономии» или «Сне» можно обнаружить рассуждения, в которых трактовка понятия инерции развивается дальше. Рассматривая в примечании 75 к тексту «Сна» случай, когда внешние силы, действующие на движущееся тело, взаимно уравновешиваются («погашаются»), он пишет, что при этом «тело само в целом движет свои части». Движение для этого случая рассматривается происходящим беспричинно, спонтанно. И хотя термин «инерция» в этом тексте непосредственно не упоминается, можно считать, что здесь Кеплер, пусть недостаточно чётко, но определённо рассматривает инерцию движения».

3
Заметим, что автор (Ю.А.Белый) в данном отрывке из книги сначала называет инерцию «свойством материального тела». Но буквально через одно предложение уже называет инерцию «явлением сопротивления движению». То есть чёткого понимания сути инерции – что же это такое, явление или свойство (качество физических тел), – у автора нет, как не было его и у всех советских физиков, и нет до сих пор у всех физиков Запада. А Иоганн Кеплер, вводя этот новый для физики своего времени термин, понимал инерцию именно как «сопротивление тела», как «нежелание тела сойти с места», то есть как лень, переходящую в противодействие воздействию. Подтверждает это и сам автор книги в другом, расположенном ниже по тексту отрывке из этой же главы:

«Солнце излучает свет и тепло, интенсивность которых тем меньше, чем больше расстояние до Солнца. Но если Солнце обладает силой, регулирующей скорость планеты, то эта сила будет тоже убывать при увеличении расстояния. Подобно тому, как груз труднее поднимать, если он находится на более длинном плече рычага, так и планету исходящей из Солнца силой труднее перемещать на большем расстоянии от него, чем на меньшем.
Сила эта, по мнению Кеплера, происходит от вращения Солнца вокруг своей собственной оси (это предположение было подкреплено экспериментально значительно позже), она-то и приводит, подобно спицам некоего гигантского колеса, планеты в движение.
Но если бы существовала только одна сила, воздействующая на планеты, то все планеты имели бы одинаковую угловую скорость и совершали бы полный оборот вокруг Солнца за одно и то же время. Но на самом деле это ведь не так!
Причиной этому, полагал Кеплер, может быть «лень», или инерция планет, которые стремятся сохранять неизменным свое положение и сопротивляются увлекающей силе. При этом воздействующие на планету силы позволяют планетам как бы проскальзывать в их движении, получается картина, сходная с вихрем водоворота. Воздействующая сила уменьшается с расстоянием, поэтому, чем дальше планета от Солнца, тем слабее преодолевается инерция, тем медленнее движение планеты».

4
Исходя из произведений Кеплера, подробно разбираемых в этой книге, и его биографии, получается, что великий учёный уже тогда, в начале 17 века невольно присвоил «бездушным» материальным «планетным шарам» свойства субъекта, который сопротивляется навязываемому движению или движет сам свои части. То же повторилось и тогда, когда Кеплер пытался объяснить обращение тел вокруг Солнца силой, с которой оно воздействует на планеты, – в этом случае он невольно наделял Солнце способностью воздействовать на окружающие космические тела, – «бездушное, неживое» Солнце становится при этом главным субъектом Системы.
Конечно, в те века достаточно было объяснить это тем, что именно Бог наделил Солнце и другие тела такими свойствами – способностями противодействовать и способностями обращать тела вокруг себя, – чтобы соблюсти определённую гармонию в мире. Но мы в наше время, спустя 400 лет, наконец-то уже начинаем понимать, что Материя субъективна, и что каждое физическое тело является субъектом. И уже соображаем, что «сопротивление движению», по Ю.А.Белому, – это противодействие тела, имеющего определённую тяжесть, оказываемому на него прямому или направленному под углом воздействию, то есть это всегда направленное движение, «отталкивающееся» от центра тяжести тела. Следовательно, инерция как явление, по Кеплеру, должна характеризоваться не только «большим» или «малым» сопротивлением, в зависимости от массы тела, то есть величиной способности сопротивляться, но и направленностью этого действия.

5
Известно, что Кеплер полагался на учение Аристотеля о том, что естественным состоянием для тела является покой. Именно поэтому мы нигде не находим у него упоминаний о движении по инерции, ведь, по Аристотелю, после прекращения на тело силового воздействия оно из состояния движения сразу должно тормозиться, стремясь к покою, и постепенно останавливаться. Следовательно, о каком-то равномерном с постоянной скоростью движении «по инерции» Кеплер даже не задумывался, об этом не могло быть и речи. Зато он считал, что «лень» присуща телу, поэтому тело всегда желает покоя, находясь в движении, или, находясь в покое, старается не выходить из него, по возможности. Сопротивление тела – инерция, в понимании Кеплера, – проявляется при попытке другого тела изменить его покой (неподвижность) или продлить его движение, то есть проявляется только как противодействие приложенной силе из-за нежелания двигаться. При таком понимании «законом инерции» должен был бы называться третий закон Ньютона – о равенстве противоположных сил взаимодействующих тел, – а не первый, повествующий о сохранении состояния тела в отсутствие воздействий. Но как же тогда введённое Кеплером понятие инерции оказалось через десятки лет в «связке» с состоянием несвойственного ему движения? Почему «закон инерции» описывает как раз отсутствие «Кеплеровской» инерции? Откуда взялось словосочетание «движение по инерции», которое сегодня означает отсутствие сопротивления у тела, ввиду отсутствия воздействия на него?

6
В Википедии, в обширной статье о Галилео Галилее, современнике Кеплера, есть такая фраза: «…общепризнано, что само понятие «движение по инерции» впервые введено Галилеем, и первый закон механики по справедливости носит его имя». Это, на самом деле, неверно – такого словосочетания знаменитый учёный нигде в своих произведениях не использовал. Не использовали его и другие знаменитые учёные 17 века. Вероятно, «расширение смысла» понятия инерции, введённого Кеплером, произошло в более поздние времена, и, на первый взгляд, в этом нет конкретной «вины» Галилея, Декарта или Ньютона. Но всё-таки!..

По Аристотелю, чем больше приложенная к телу сила, тем больше скорость движения тела, и, наоборот, чем больше скорость тела, тем, значит, больше приложенная к нему постоянная сила. Галилей же связал силу не со скоростью тела, как учил Аристотель, а с изменением скорости. Следовательно, любая уже обретённая телом скорость при отсутствии приложенной к телу силы будет оставаться неизменной: «Когда тело движется по горизонтальной поверхности, не встречая никакого сопротивления движению, то… движение его является равномерным и продолжалось бы постоянно, если бы плоскость простиралась в пространстве без конца» – писал великий итальянец в 1632 году в своей книге «Диалог о двух главнейших системах мира». Получается, что Галилей всего лишь «уравнял» состояние покоя и равномерного линейного движения в том смысле, что для данных состояний одинаково не требуется применение силы, – ведь считалось, по античным учениям, что тело находится в покое именно потому, что на него не действуют никакие силы. В другом отрывке он указывает на невозможность «внутри» движущейся системы (корабля) отличить состояние её покоя от состояния её равномерного движения с постоянной скоростью по ровной горизонтальной поверхности, тем самым снова «уравнивая» оба состояния, но уже в смысле их «естественности» для тела, практической неразличимости, чуть ли не идентичности. Под горизонтальным движением Галилей вообще-то подразумевал движение именно по земной – не прямой, а круговой, огромного диаметра, – поверхности, то есть в конечном итоге, перемещение по поверхности сферы, круговое движение.

Рене Декарт в своём письме к де Бону в 1639 году, говоря о принципе сохранения количества движения и приводя примерами тел падающий на землю камень и саму Землю как большое тело, сотрясающееся от падения камня, предполагал: «…чем больше тело содержит вещества, тем больше оно имеет природной инертности», приводя «инертность» тела как свойство сопротивляться воздействию. А позже, в своей книге «Начала философии», вышедшей в 1644 году, выводит следующие законы сохранения состояния. Первый закон: «Всякая вещь продолжает, по возможности, пребывать в одном и том же состоянии и изменяет его не иначе как от встречи с другими». Второй закон: «Каждая материальная частица в отдельности стремится продолжать дальнейшее движение не по кривой, а исключительно по прямой». То есть великий француз тоже «уравнивал» состояние покоя с состоянием равномерного движения – с уточнением, что неотличимым от покоя может стать лишь прямолинейное движение.

А вспомним, что провозглашалось Ньютоном в 1687 году в его «Математических началах…» в качестве его первого закона механики, который сегодня физики называют законом инерции: «Всякое тело продолжает удерживаться в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние». То есть, о «движении по инерции» – ни у кого из «великих» никакого упоминания! Более того, Ньютон определял инерцию почти так же, как Кеплер, – как «врождённую силу» сопротивления изменению состояния тела.

7
Можем ли мы сегодня, «улетая» вперёд при резком торможении трамвая или на его крутом вираже, сказать, что наше тело совершает это движение, потому что сопротивляется изменению скорости своего движения или изменению направления своего движения? Можем, но всё же засомневаемся и уточним, что это не совсем «сопротивление тела» воздействию. Это всего лишь «нежелание тела что-то менять», которое является нашим восприятием изменений в равномерном перемещении, произошедших в результате прекращения воздействия трамвая на наше тело в прежнем направлении. Это «пассивное сопротивление» своего тела мы даже можем назвать инерцией в смысле «лень», но именно «улётное» движение из-за этой лени своего тела мы называем почему-то движением «по инерции», хотя правильней его называть движением «из-за инерции», движением «по причине инерции».

Вернёмся к Ньютону, к его «Математическим началам…» и в «Определениях» первой главы первой книги «Начал…» прочитаем о его отношении к инерции:
«Определение III. Сила материи есть присущая (ей) сила сопротивления, благодаря которой любое тело, поскольку оно существует само по себе, сохраняется в своем состоянии либо покоя, либо равномерного прямолинейного движения. Это (сопротивление) всегда пропорционально его телу, и оно ничем не отличается от инерции Массы... Вследствие инерции материи бывает, что всякое тело с трудом выводится из состояния покоя или движения. Отсюда и присущая сила может быть названа силой инерции по ее наиболее значимому имени. Но тело проявляет эту силу только в изменении своего состояния приложенной к нему другой силой, т.е. когда ему сопротивление и когда на него напор (атака): сопротивление в той мере, в какой тело пытается сохранить свое положение под давлением, и напор, поскольку одно и то же тело, с трудом поддающееся силе противодействующего препятствия, пытается изменить свое положение».

Под Массой Ньютон подразумевает тело или материю, и мы видим, что под инерцией понимается сопротивление массивного тела, как у Кеплера. Соответственно, силу сопротивления Ньютон называет «силой инерции», которая проявляется телом лишь при воздействии на него или при возникновении препятствия для прямолинейного движения тела. Непонятно другое – чем обосновано самое первое утверждение, что тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения лишь благодаря силе инерции? Ведь тело может сохранять покой или равномерное прямолинейное движение и без всякого сопротивления, когда нет никаких приложенных к нему сил. Не это ли «туманное» определение Ньютона послужило началом будущей путаницы в понятиях, благодаря которой «шибко умные» потомки стали называть похожие утверждения Галилея и Декарта, Гюйгенса и Ньютона о том, что «при отсутствии воздействия других тел, тело продолжает двигаться с постоянной скоростью» то законом инерции Галилея, то законом инерции Декарта, то просто «законом инерции», и при этом назвали инерцией не сопротивление, а свойство тел «сохранять свою скорость», и свободное движение тел назвали «движением по инерции»!

8
И вот тут надо вспомнить, как Исаак Ньютон скромно признавался, что «видел дальше других, потому что стоял на плечах гигантов». Гигантом для него был и Декарт, который, утвердившись во мнении, что прямолинейное равномерное движение есть такое же естественное состояние для тела, как и покой, в тех же своих «Началах философии» в 1644 году размышлял: «…когда тело находится в покое, оно имеет силу пребывать в покое, стало быть, противостоять всему, что могло бы изменить его; точно так же движущееся тело обладает силой продолжать своё движение с той же скоростью и в том же направлении».

Читая сегодня эти рассуждения Рене Декарта, нам понятно, что под «силой продолжать движение» и «силой пребывать в покое и противостоять изменениям» он понимал энергию как способность тела оказать сопротивление при возможных воздействиях, то есть «способность к инерции», которую сам Декарт именовал «инертностью», отличая её от собственно инерции как противодействия, сопротивления. А вот Ньютон воспринимал слова великого учёного буквально. Поэтому, дав определение силы, а именно: «Определение IV. Приложенная сила – это действие, приложенное к телу, чтобы изменить его состояние либо покоя, либо движения равномерно в направлении», он тут же «совместил» её с энергией и приложил разъяснение к своему определению: «Эта сила состоит только в действии, и после действия остается в организме. Ибо тело оставалось в каждом новом состоянии только благодаря силе инерции». Совершенно понятно, что тут под «силой инерции» Ньютон уже понимает «декартовскую» инертность, то есть энергию, приобретённую телом при воздействии на него, а не силу, приложенную к телу.

9
С одной стороны, понятия энергии (величины способности к действию) тогда ещё не было, его позже введёт Лейбниц под названием «живая сила», и это оправдывает непоследовательность Ньютона. Не было даже чёткого разделения между «внешней» силой воздействия на тело, заставляющей его двигаться или останавливаться, и «внутренними силами движения», под которыми понимались импульс, инерция, кинетическая и внутренняя энергия, – как раз сам Ньютон в своих «Математических началах…» и отделил «приложенную силу» от «количества движения», дав силе более-менее осмысленное определение. С другой стороны, именно Исаак Ньютон своими нечёткими определениями и их разъяснениями в «Началах…» запутал современников и учёных следующих поколений в вопросах связи между силой, инерцией и энергией, потому что под «врождённой» («присущей») силой понимал то силу, то инерцию, то энергию. В том же выше (раздел 7) приведённом Определении III «присущая сила сопротивления, благодаря которой любое тело… сохраняется в своем состоянии», понимается как энергия, хотя далее Ньютон «разъясняет», что «это… ничем не отличается от инерции…», а ещё чуть ниже употребляет её в значении «настоящей» силы как величины противодействия, поясняя, что «тело проявляет эту силу только в изменении своего состояния приложенной к нему другой силой», и подспудно подготавливая читателей к изложению своего третьего закона, согласно которому сила действия равна силе противодействия.

Ну, и теперь понятно, что начальное утверждение Ньютона о том, что тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения лишь благодаря силе инерции, основано на неверном понимании размышлений Декарта. На самом деле, если правильно понять их смысл, – тело сохраняет состояние благодаря своей обретённой способности, то есть благодаря кинетической энергии, если тело движется, или внутренней энергии, если тело покоится. Значит, введённая когда-то кем-то из физиков после Ньютона фраза «движение по инерции» означает, в действительности, «движение по способности», а именно, по имеющейся способности к перемещению (подразумевается кинетическая энергия), и инерция тут ни при чём. И ещё тогда становится понятной фраза «вращение по инерции» в описании вращения маховика – тут имеется в виду движение по способности вращаться.

10
Разобравшись с понятиями «движений по инерции», вернёмся к Кеплеру, который ввёл этот термин в науку 17 века. Сегодня, если рассматривать понятие «инерция» только в изначальном «кеплеровском» смысле, в современной физике под инерцией покоя и инерцией движения следует понимать только сопротивление физического тела изменению своего состояния,
а) будь то состояние покоя, когда тело «игнорирует» оказываемое на него «слабое» воздействие, то есть ответно оказывает небольшое достаточное противодействие, не смещаясь, или при «более сильном» воздействии как-то сопротивляется смещению своего центра тяжести с занимаемой точки в пространстве, то есть ответно давит на воздействующее тело, тормозя его и доказывая этим истинность третьего закона Ньютона,
б) или будь то состояние движения, когда тело в своём прямолинейном движении тоже «игнорирует» оказываемое на него «слабое» воздействие (встречное, боковое или попутное), то есть не замедляется, не ускоряется и не изменяет направление в пространстве, или, при встречном воздействии намного большей величины, изменяет скорость (тормозит) без изменения направления, но не мгновенно, а медленно, при попутном же воздействии медленно ускоряется, противодействуя повышению скорости ответным давлением на воздействующее тело, а в иных случаях сопротивляется изменению скорости своего перемещения, и пытается сохранять скорость, изменяя направление движения.
Таким образом, можно дать первое самое простое определение: Инерция – это сопротивление изменению состояния. То есть, уже хотя бы понятно, что инерция есть движение, а не свойство, ведь «сопротивляться» отвечает на вопрос «что делать».



Глава 4. Инерция как восприятие тела и стремление субъекта

1
Если бы сопротивление являлось только противодействием тела в качестве ответного воздействия на другое тело, оказывающее воздействие на него, то можно было бы закрыть тему, коротко дополнив, что инерция – это ответное воздействие, прописанное третьим законом Ньютона. Но это не совсем так. Да и зачем такое естественное для любых материальных объектов действие как сопротивление (противодействие) изменению своего состояния, то есть одно из двух восприятий воздействия, надо ещё представлять как отдельное «самостоятельное» в природе явление и называть «инерцией»? Ведь нет на самом деле у физических тел никакого свойства «сопротивляемости», нет никакой «присущей» им инерции, а есть во всех без исключения ситуациях реальное восприятие оказываемого воздействия – либо содействие воздействию (непротивление, ускорение и последующее движение с постоянной скоростью), либо противодействие ему, иначе называемое сопротивлением. То есть «инерция» тел, понимаемая Кеплером, – это всего лишь один из двух случаев восприятия, синоним «противодействия».

Великий Кеплер не мог знать в своё время, на переломе 16-17 веков, что движение во Вселенной представляет собой отношения между физическими телами. Эти отношения полностью описываются тремя их видами – Воздействие тела своей способностью на другое тело, Восприятие способности телом при отношении к нему других тел и Распределение телом полученной способности в своём внутреннем пространстве. И также не мог великий Кеплер предполагать, что не только человек, а все физические тела во Вселенной, в том числе звёзды, планеты, молекулы и атомы, являются субъектами, каждый из которых владеет и управляет, как может, своими частями, органами, из которых он состоит. Да и мы догадались до этого лишь недавно, в новом тысячелетии, в 21 веке, наконец-то осознав, что вся Материя субъективна, Пространство – объективно, а Движение – относительно.

2
Слово «бездействие» в своём прямом смысле означает «отсутствие движения», поэтому объективно его можно выразить словом «покой» в качестве синонима. Но мы обычно таким «равенством» не пользуемся и понятие бездействия понимаем субъективно и более широко, потому что определяем не «безличное» действие или бездействие, а «чьё-то личное», то есть совершаемое объектом или субъектом, поэтому вкладываем в это понятие ещё один смысл – наше мнение относительно причины бездействия объекта или субъекта, который, на наш взгляд, может, или должен, или хочет (желает) действовать.
К примеру (1), мы часто считаем, что бездействие объекта или субъекта означает не только «отсутствие каких-либо действий» с его стороны, но и его «нежелание действовать», то есть лень как отсутствие у него желания, когда он может (есть возможность) или должен (есть необходимость) как-то действовать. Лень как бездействие – это состояние субъекта (мы это знаем по себе), и в таком состоянии субъект (объект) старается противиться всякому воздействию, даже «внутреннему голосу» своей совести.
Иногда (2) мы считаем, что бездействие объекта или субъекта означает не только «отсутствие его действий», но также означает «отсутствие возможности действовать» (вынужденное бездействие), то есть означает, что у него нет возможности действовать, когда он должен что-то делать или хочет этого. В этом случае бездействие угнетает субъекта – мы сами это периодически испытываем.
Изредка (3) считается, что бездействие объекта или субъекта означает не только «отсутствие какого-либо действия» с его стороны, но также означает «отсутствие необходимости действовать» (необходимость бездействия), то есть означает, что действие будет избыточным, ненужным, даже когда субъект (объект) хочет и может. В таких случаях бездействие активизирует субъекта, в таком бездействии поддерживается его активное состояние.
Таким образом, бездействие объекта или субъекта мы, со своей точки зрения, можем определять как «ленивое» (пассивное) состояние покоя, как «угнетённое» состояние покоя и как «бодрое» (активное) состояние покоя.

3
Физики предполагают, что Иоганн Кеплер придумал термин «инерция», исходя из убеждения о стремлении всех вещей к покою, и считают, что термин был введен в физику как понятие об отсутствии у предметов желания двигаться, действовать. Если о человеке можно было говорить, что он хочет или не хочет что-то выполнять, желает или нет изменить своё сонное или бодрое состояние, то о «неживых» объектах Кеплер такого сказать не мог, поскольку они «бездушны», и желаний или нежелания у них быть не может. Поэтому для всех предметов, не относящихся к животным, вместо слов «желание покоя» или «нежелание движения» необходимо было подобрать подобающий по смыслу термин. Ведь все материальные вещи, все предметы стремятся к покою, «не желая» лишний раз «участвовать» в движении, а если и двигаются, то лишь под влиянием приложенной силы, – так учил основатель физики Аристотель. И вот это их «нежелание» закреплялось теперь в науке словом «инерция», которое означает в переводе с латинского, как нам говорят разные современные словари, что-то типа «бездействие, праздность, лень, бездеятельность, неизменность, постоянство» и тому подобное.

Согласно такому предположению и с учётом того, что чаще всего люди определяют бездействие как лень и сопротивление движению, «кеплеровскую инерцию» в начале 17 века можно было понимать, в общем, как сопротивление тела прилагаемым силам, а в частности это
1) сопротивление тела воздействиям, когда тело находится в покое и стремится (желает) сохранить этот покой,
2) сопротивление тела воздействиям, когда в движении после воздействия тело стремится к покою и тормозит себя, а ему не дают остановиться, постоянно воздействуя, снова и снова прикладывая силу и заставляя двигаться.
В первом случае тело сохраняет свой покой, в соответствии со своим желанием, а во втором – невольно сохраняет движение со средней скоростью, вопреки своему желанию. Уже какая-то «нестыковка», и мы выше упоминали, что Кеплер поэтому нигде не высказывался об инерции движения или движении по инерции.

Но вот позже (Кеплер этого уже не застал) Галилей и Декарт логически вывели, что как только воздействие на тело перестаёт оказываться, движущееся тело не тормозится, стремясь к покою, а движется дальше уже с постоянной скоростью равномерно и прямолинейно. Важно, что такое своё движение это тело само не может отличить от покоя, так что чувствует себя в нём, как в покое. Поэтому можно было бы предположить, что в прямолинейном неускоренном движении тело будет также сопротивляться воздействиям, как и в покое, проявляя свою инерцию как нежелание изменять «покой в движении», то есть нежелание менять «спокойное» движение. И тогда инерцию можно будет объявить «присущей всем материальным вещам» в любом их «спокойном» состоянии (как это потом и сделал Ньютон, придумав «врождённую силу инерции»).
Ан нет, снова возникают нестыковки – тело в движении не всегда сопротивляется и, например, когда одно тело догоняет другое и «подталкивает» его, первое «соглашается, не сопротивляясь» и увеличивает свою скорость, вместо того, чтобы сопротивляться и тормозиться. Получается, что сопротивление тел, то есть их «инерция по Кеплеру», зависит не только от массы, но и от скорости, и от направления движения, короче, – от направленного импульса («количества движения»). Но тогда уже нельзя говорить, что инерция присуща всем телам, ведь тела не имеют импульса, находясь в покое.

4
Похоже, что предположение физиков относительно вводимой Кеплером инерции в качестве «бездействия» тел и «лени» каждого тела (а ведь в большинстве словарей именно так переводят «инерцию») не совсем верное. Точней – не верна интерпретация перевода латинского слова «inertia», применённого Кеплером, потому что не так её понимал сам Иоганн Кеплер. Ведь всё может встать на свои места, если предположить, что учёный ввёл в физику термин «инерция» именно в буквальном смысле «стремление к покою», которое означает желание, «направленное» на достижение покоя, и совсем не обязательно означает «бездействие» (хотя можно и так перевести). То есть, он просто дал простое короткое название стремлению – «направлению на покой», которое заметил ещё Аристотель в качестве естественного для материи. И если это так, и инерция означает именно «стремление к покою», «направленное желание», тогда «движение по инерции» можно «переводить» как движение по стремлению, по направлению, а инерцию покоя и инерцию движения «перевести», соответственно, как стремление к сохранению покоя и стремление к неизменности (покою, постоянству) движения.

Принятие такой трактовки инерции – «стремление тел к покою» – означает, что историки науки, а с ними и физики заблуждаются насчёт взглядов Кеплера, и он не считал инерцию каким-то сопротивлением предметов движению, вводя её в научную терминологию своего времени. Хотя бы даже потому, что предметы не являются живыми, они, в сознании Кеплера, «бездушны» и не могут сами как-то сопротивляться. Значит, если Кеплер и размышлял о каком-либо «сопротивлении вещей» во взаимодействиях или о «сопротивлении» планет силе Солнца, то чисто метафорично, не вкладывая подобное понятие в понимание инерции.

5
Галилей, кажется, не связывал инерцию с «сопротивлением» смещению с места массивных тел. Но тогда, значит, именно Декарт «виновен» в том, что его современники и последователи (Гюйгенс, Ньютон и прочие) стали связывать инерцию с массой (весом) тел и с их сопротивлением другим телам, в зависимости от веса, так как именно Рене Декарт размышлял в «Началах философии» о зависимости «количества инертности» тела от «количества вещества» в теле.
Для физики как для науки самое печальное в этой истории то, что в этом случае придётся какую-то часть механики обосновывать заново, ведь получается, что прав Аристотель, и что нет никакого «закона инерции», и, соответственно, не было смысла придумывать «инерциальные системы», потому что:
Инерция физического тела – это желание субъекта оставаться в покое или обрести покой в равномерном движении. Желание у субъекта возникает всегда под воздействием как восприятие воздействия, оказываемого на него. Такое желание всегда направлено, то есть имеет атрибутом направленность.

6
А можно и более полно охарактеризовать Инерцию, увязывая её с ещё составляющейся предварительной Схемой Мира и предполагая, что это
1) Движение в состоянии покоя, то есть «спокойное», «покоящееся» Движение – одно из трёх Основных явлений Бытия (наряду с Давлением и Производством), характеризующееся направленностью (атрибут инерции) в одном, двух или трёх измерениях и возможностью (свойство инерции) давления. Как любое из Основных явлений, Инерцию можно представить в виде отношения (противодействие или содействие) и в виде системы движений (НИСО или ИСО, система вращений в сопротивлении или система перемещений в непротивлении), причём пространство системы может быть одномерным линейным, двухмерным поверхностным или трёхмерным предметным. Направленность инерции есть условие возможного бытия субъекта, с помощью которого определяется его положение в пространстве;
2) совокупность прямолинейных движений между двумя точками, или иначе, действие множества частей физического тела, то есть объективные действия, составляющие в совокупном своём множестве процесс восприятия и совершаемые в этом процессе (процессе восприятия) всеми частями (множеством частиц) физического тела при оказанном на него воздействии, причём одновременное одинаковое смещение, свершаемое всеми частями тела в одном направлении, определяется как инерция движения или инерционное движение и проявляется положением тела в движении тела по инерции, то есть в перемещении с постоянной скоростью, а одновременные различные действия, в том числе, повороты, совершаемые частями тела в разных, в том числе, противоположных, направлениях, определяются как инерция покоя или инерционный покой и проявляются положением тела в его покое, то есть отсутствием смещения его центра тяжести;
3) чувство субъекта, то есть явление Бытия, которое субъект (физическое тело) ощущает и осознаёт, потому что оно производится множеством совокупных одновременных восприятий собственными частями тела (субъекта) оказанного на них давления. Субъект ощущает Инерцию как «тяжесть» своего возрастающего сопротивления смещению с места, вследствие извне оказываемого давления, то есть как вынужденное изменение положения частей своего тела в состоянии покоя, либо как «лёгкость» равномерного движения с постоянной скоростью, при этом субъект осознаёт Инерцию как направленность своего движения, вследствие оказанного воздействия, то есть как направленное содействие или противодействие воздействию.
С позиции логики, инерция – это следствие (результат) давления на объект, «статичное» условие движения, она характеризуется направленностью и проявляется как направление движения и направленность положения объекта (субъекта), поэтому данное понятие инерции близко понятию «вектора» в классической физике. Например, тело движется по прямой с постоянной скоростью по инерции лишь в отсутствие иных воздействий или при их полной одновременной компенсации, вследствие однажды оказанного на него воздействия другим телом, а с позиции классической физики, равномерное движение тела по прямой определяется вектором скорости или вектором ускорения в равноускоренном движении. И, к примеру, по окружности тело движется лишь при постоянных проявлениях инерции движения, вследствие постоянно оказываемого на него одностороннего давления, а с позиции классической физики, на тело действуют в каждой точке окружности одновременно две силы – тангенциальная и центростремительная, определяемые векторами, направленными, соответственно, по касательной и к центру вращения системы.
Физической величиной направленности в двух измерениях является угол, как отношение длины дуги к радиусу окружности, в трёх измерениях – угол, как отношение площади «высвечиваемого» в направлении круглого сектора (пятна) к радиусу.

7
Окончания у этой главы ещё нет. Поэтому окончательного чёткого определения у инерции тоже пока нет. Есть некоторые основания считать инерцию соответствием лишь постоянства, неизменности и ничего более – ни сопротивления, ни состояния, ни свойства, ни бездействия, ни лени. Тогда снова можно будет считать мерой инерции не угол, а заряд, как это уже предполагалось несколько лет назад в начальных статьях по логической физике. Логофизика не стоит на месте (подробнее см. Приложение III в конце статьи), схема мира ещё составляется…




P.S.
Приложение I.
Дополнение к разделу 7 главы 2. Инерция при воздействии в отсутствие вращения тела.

Представим физическое тело, перемещающееся по инерции прямолинейно с постоянной скоростью и не вращающееся вокруг своей оси – в выводе определений это важное условие для рассмотрения процесса перемещения тела по инерции. Также представим упругое воздействие на это тело другого тела – воздействие, при котором оба тела упруги и остаются целыми, причём воздействие направлено в центр тяжести тела – это также важное условие для первичных определений, так как при воздействии, направленном по касательной, тело начинает вращаться вокруг своей оси.

Воздействие, оказываемое на физическое тело, будем называть:
- сонаправленным, если направление перемещения тела и направление воздействия на тело совпадают, то есть, между ними нет угла (угол 0 градусов), и, значит, воздействие на движущееся тело оказано сзади по ходу его перемещения,

- противоположным, если между направлением перемещения тела и направлением воздействия на тело развёрнутый угол (180 градусов, пи), и, значит, воздействие на движущееся тело оказано спереди, против его перемещения (так как в инерциальной системе отсчёта покоящееся тело относительно приближающегося к нему можно считать, наоборот, смещающимся относительно неподвижного, то воздействие на покоящееся тело в направлении его центра тяжести также можно называть противоположным),

- боковым, если между направлением перемещения тела и направлением воздействия на него прямой угол (90 градусов, пи/2), и, значит, воздействие на движущееся тело оказано слева или справа по ходу его перемещения,

- сопутствующим, если угол между направлением перемещения тела и направлением воздействия на него меньше прямого угла (то есть составляет менее 90 градусов, менее пи/2 радиан), и, значит, воздействие на движущееся тело оказано сзади слева или сзади справа по ходу его перемещения,

- обратным, если угол между направлением перемещения тела и направлением воздействия на тело больше прямого угла (более 90 градусов), и, значит, воздействие на движущееся тело оказано спереди слева или спереди справа против его перемещения.

Противоположное и сонаправленное воздействия возможны в любом измерении пространства, потому что они оказываются на тело по прямой. Боковое, сопутствующее и обратное воздействия возможны только в двух- и трёхмерных полях, то есть, как минимум, в плоскости, и в результате любого из этих воздействий тело, которое до воздействия перемещалось по инерции и не вращалось вокруг своей оси, продолжит своё перемещение по инерции лишь с поправкой на направление воздействия и изменённую скорость. Таким образом, инерциальная система, то есть система движения тел по инерции, или (ещё короче) система перемещений, может использовать как одномерное, так и двухмерное пространство.

При оказании на тело воздействия, сонаправленного с перемещением, направление перемещения тела не меняется, тело не поворачивается (не начинает вращаться), лишь повышает скорость своего перемещения по инерции.

При оказании на тело противоположного воздействия направление перемещения тела:
1) не изменяется, но при этом понижается скорость перемещения по инерции,
2) изменяется на противоположное направление с понижением или увеличением скорости, в зависимости от силы воздействия,
3) теряется, и тело останавливается.
Первый и третий случай связаны с частичной и, соответственно, полной тратой имеющейся у тела кинетической энергии. Второй случай связан с полной затратой энергии и приобретением кинетической энергии от воздействующего тела. На изменение скорости перемещения тела, таким образом, влияет не только масса воздействующего тела, но и скорость его противоположного прямолинейного перемещения. Во всех случаях тело не поворачивается, то есть не начинает вращаться.

При оказании на тело бокового воздействия направление перемещения тела изменяется на угол менее 90 градусов в одну из сторон – вправо при воздействии слева или же влево при воздействии справа. Пространственное положение тела относительно первоначального направления своего перемещения по инерции не изменяется (тело не поворачивается), а скорость перемещения тела при этом увеличивается и зависит от скорости, приобретаемой в направлении воздействия, следующим образом:
а) если под воздействием тело приобрело в боковом направлении скорость движения, равную имевшейся у него скорости, то оно станет двигаться под углом 45 градусов к прежнему направлению, и значение скорости увеличится в 1,41 раза («корень из двух», то есть значение скорости вычисляется по теореме Пифагора),
б) если под воздействием тело приобрело в боковом направлении скорость движения, меньшую или большую, чем имевшаяся у него скорость, то оно станет двигаться под углом меньше 45 или, соответственно, больше 45 градусов к прежнему направлению, и значение увеличившейся скорости также можно вычислить по теореме Пифагора о сумме квадратов катетов прямоугольного треугольника.

При оказании на тело сопутствующего воздействия направление перемещения тела также изменяется на угол менее 90градусов (в пределах прямого угла) в одну из сторон (вправо или влево, согласно воздействию) от первоначального направления. Пространственное положение тела относительно первоначального направления своего перемещения по инерции не изменяется (тело не поворачивается), а скорость перемещения при этом повышается. Изменение скорости перемещения тела зависит от скорости, приобретаемой в направлении воздействия, и от двух углов – между первоначальным направлением перемещения и направлением воздействия (угол воздействия), а также между первоначальным и приобретённым в результате воздействия направлениями перемещения (угол инерции), и рассчитывается из треугольника направлений с помощью тригонометрических функций либо по теореме о длинах сторон треугольника. При этом, если под воздействием тело приобрело в сопутствующем направлении скорость движения, равную имевшейся у него скорости, то оно станет двигаться под углом, равным половине угла воздействия, и значение скорости можно рассчитать из равнобедренного треугольника скоростей.

При оказании на тело обратного воздействия направление перемещения тела может изменяться по одному из шести вариантов, согласно воздействию, – в пределах развёрнутого угла (пи, 180 градусов) от первоначального направления – вправо или влево, вправо назад или влево назад, и, наконец, с меньшей скоростью вправо вперёд или влево вперёд. Пространственное положение тела относительно первоначального направления своего перемещения по инерции не изменяется (тело не поворачивается). Скорость перемещения при этом уменьшается или увеличивается, в зависимости от силы воздействия, то есть от приобретённой в направлении воздействия скорости, и в зависимости от угла между направлением воздействия и перпендикуляром к направлению перемещения:
1) скорость тела уменьшается при направлении воздействия в интервале между 120 и 180 градусами к первоначальному направлению перемещения и приобретаемой при этом в направлении воздействия скорости, меньшей, чем скорость прежнего перемещения тела, или равной ей,
2) скорость тела увеличивается при направлении воздействия в интервале между 90 и 120 градусов к первоначальному направлению перемещения и приобретаемой при этом в направлении воздействия скорости, большей, чем скорость прежнего перемещения тела или равной ей,
3) в остальных случаях скорость тела может как понижаться, так и оставаться в прежнем значении или повышаться при направлении воздействия в интервале между 90 и 180 градусами к первоначальному направлению перемещения и приобретаемой при этом в направлении воздействия скорости как меньшей, так равной и большей, чем первоначальная скорость перемещения тела.




Приложение II.
Дополнение к разделу 9 главы 2. «Реабилитация» Аристотеля.

Вообще-то, Аристотель не ошибался в том, что для поддержания движения необходима сила. Он лишь указывал неверную причину торможения тел, связывая замедление движения с естественным стремлением тел к покою. Галилей опроверг утверждение Аристотеля, что только покой является естественным состоянием для всех вещей, логически доказав, что для поддержания поступательного движения в системе отсчёта сила не обязательна, так что и с прекращением воздействий на тело оно продолжает перемещаться – равномерно с постоянной скоростью. Но этот вывод Галилея верен только для пространства системы, которая не содержит никакой материальной среды, то есть для «абсолютного вакуума».
В таком «абсолютно пустом» участке пространства перемещается инерционная частица, квант материи, создавая из этого участка линейную точку, частицу вещества. Два встречных кванта материи создают вещественную точку в плоскости, и т.д. Поэтому любое другое пространство уже будет содержать вещество, материальную среду из вещественных линейных, плоских и предметных точек. Так что любой атом, молекула, любое физическое тело находятся в вещественном пространстве и, перемещаясь в нём, обязаны тормозиться. Хотя это торможение может быть очень даже медленным и незаметным, оно должно компенсироваться постоянным давлением, постоянными воздействиями для поддержания равномерного движения физического тела. Этими воздействиями для планеты являются солнечные свет и тепло, для Солнечной системы – галактическая радиация (космические излучения из центра Галактики), а для земных физических тел – вращение вместе со всей земной поверхностью и всем земным веществом, то есть воздействие Земли на все свои материальные тела.
Можно ещё добавить, что сила тоже не обязательна и для поддержания состояния покоя – тело может быть в движении остановлено встречным воздействием, перейти в состояние покоя в данной системе отсчёта и находиться в нём в отсутствие воздействий, а может также удерживаться в состоянии покоя (что мы и наблюдаем в реальности) разнонаправленными компенсирующими друг друга воздействиями.




Приложение III.
Дополнение к разделу 7 главы 4. Некоторые основы и понятия логофизики.

Логическая физика строится на утверждениях, что материя субъективна, поэтому любое физическое тело является субъектом (а не только человек), и что мир, как существующая и воспринимаемая нами реальность, состоит из Покоя и Движения – в этом заключается, если можно так выразиться, «абсолютная» реальность Мира. Но, так как любое утверждение, высказывание, мнение исходит от субъекта, то возникает необходимость «разделять» реальность на объективную – реальность Мира объектов, существующих независимо от субъекта, называемую «Вселенная объектов», – и субъективную, то есть воспринимаемую субъектом реальность, называемую «Бытие субъекта», которое является реальным миром конкретного физического тела. Любое бытие является условной субъективной реальностью, потому что разные субъекты (а их в мире великое множество) существуют в различных собственных условиях.

Вселенная как объективная реальность состоит из Покоя и Движения, при этом Покой представлен пространством («неподвижность», «недвижимый» покой) и материей («подвижность», покой «движущийся»), а Движение – это отношения между объектами Покоя, отношение материальных объектов к пространственным. Покой, таким образом, с точки зрения субъекта, характеризуется двумя основными качествами, то есть в понимании любого субъекта имеет такие свойства, как протяжённость (осознаваемое субъектом пространство) и тяжесть (ощущаемая субъектом материя), а Движение характеризуется изменчивостью (наблюдаемые субъектом отношения между объектами).

Бытие как субъективная реальность состоит из Движения и Покоя, причём субъект чувствует Движение как пресс, давление, напряжение («беспокойство», «неспокойное» движение) или как инерцию («спокойствие», «покойное» движение), а Покой – это постоянство давления и (или) инерции для субъекта в определённой системе отсчёта, то есть постоянство одних условий относительно других, изменяющихся и воспринимаемых субъектом. Движение, таким образом, обусловлено для субъекта наличием в окружающей его Вселенной «материи, относящейся к пространству», поэтому ограничено такими основными условиями, ощущаемыми и сознаваемыми субъектом, как напряжённость (испытываемое давление) и направленность (понимаемая инерция).

Условия движения вытекают из того факта, что материя движется не в «безликом» безмерном пространстве, а в одном или в двух измерениях пространства, а именно – в одномерном направленном поле или двухмерном напряжённом поле, которые так, соответственно, и называются: Направление и Напряжение. Уточняем – в одномерном пространстве можно выделить только два противоположных друг другу поля, то есть два направления. А в двухмерном пространстве столько полей (напряжений), сколько есть центров тяжести, то есть, сколько в нём проявляется центров напряжений. Любой материальный объект в любой момент времени движется либо в одном из двух направлений одномерного пространства, обозначая этим линию своего перемещения, либо он движется в каком-то напряжении двухмерного пространства около или вокруг центра этого поля и этим обозначает плоскость своего вращения или поворота. Кроме того, если материальный объект является трёхмерным, то есть, физическим телом, то можно рассматривать его движение как в одном напряжении двухмерного пространства, то есть в конкретной неинерциальной системе отсчёта, так и во многих напряжениях (полях) одновременно.

Перемещение и вращение – это процессы, представляющие два разных способа движения материальных объектов. Один (способ смещений, или «перемещение») заключается в последовательных смещениях объекта в одном направлении, причём все части объекта (если он состоит из частей) одновременно смещаются в этом одинаковом для всех направлении. Второй (способ поворотов, или «вращение») заключается в последовательно совершаемых поворотах вокруг одного центра напряжения, при этом все части объекта (если он состоит из частей), противоположные друг другу относительно центра, одновременно поворачиваются в одну и ту же сторону вокруг центра, двигаясь в противоположных направлениях относительно друг друга. Если материальный объект перемещается, то есть, когда он использует способ смещений, это означает, что он обладает способностью к перемещению. А использование объектом способа поворотов означает, что объект обладает способностью к вращению.
Каждая из способностей характеризуется количественно такой величиной как «энергия» – это мера способности объекта – «кинетическая» энергия при перемещении и теплота при вращении. Передавая другим объектам часть своей кинетической энергии (передаваемая энергия называется «инерционной») или получая от них таковую, объект теряет или приобретает скорость своего перемещения. А излучая или поглощая теплоту (часть такой энергии называется «информативной»), объект понижает или повышает собственную угловую скорость или скорости вращения частиц внутри себя.

Упомянутое выше соображение, что в обращении объекта вокруг центра системы (например, планеты вокруг звезды) можно рассматривать движение по инерции в отдельно взятых точках окружности (дуги), позволяет в таком «комбинированном» движении объекта (смещение с поворотом) рассматривать одновременно сохраняемую энергию – теплоту, так как объект периодически совершает повороты, и кинетическую энергию, поскольку при внезапном прекращении вращения из-за прекращения воздействия Центра материальный объект, находящийся в этой точке, потенциально может продолжить движение как перемещение по прямой, касательной к окружности, по которой он обращался вокруг центра напряжения. Подобная сумма кинетической энергии и теплоты, одновременно сохраняемая в движении объекта, называется внутренней энергией – это мера способности неинерциальной системы, вокруг центра которой обращается принадлежащий этой системе материальный объект.

Любое физическое объективное или субъективное (ощущаемое, осознаваемое субъектом) качество имеет свою физическую величину. Физическая величина обязана иметь чёткое определение и свой символ (знак) и может выражаться символами (формулой) через другие физические величины, так как в мире все объекты так или иначе взаимосвязаны, и, соответственно, связаны друг с другом те или иные меры. Основными физическими величинами являются, как уже неоднократно указывалось во многих предыдущих статьях по логофизике, масса (величина тяжести материи), расстояние (величина протяжённости пространства) и скорость (величина отношения и любого движения). Все остальные физические величины являются производными от этих трёх основных, в том смысле, что они определяются произведением основных величин либо их отношением друг к другу. Например, время (величина длительности движения) – это отношение расстояния к скорости, знание (величина возможности действия) – это произведение расстояния, скорости и массы, плотность (величина вещественности) – это отношение массы к длине, площади или объёму, то есть линейная, поверхностная или предметная плотность, и т.п.
Мера в логофизике – это предел физической величины, которым измеряют саму величину качества (свойства, признака) объекта, или же назначенная человеком единица измерения величины. Объектом, величина качества которого измеряется, может служить не только материальный или пространственный объект, у которых измеряются величина тяжести и протяжённости, но и объект относительный (процесс, действие) или условный (возможность, необходимость, количество, качество), то есть любой объект, на который направлено внимание субъекта. К примеру, действие имеет величину, скорость, потому что «действие» – объект отношения, то есть объект относительный.

Немного «особняком» среди других мер и величин стоят три меры, которыми субъект не только измеряет, но и определяет некоторые величины признаков и условий своего бытия. Во-первых, сама «величина качества» не выражается через другие физические величины и не является производной величиной, а имеет мерой лишь свою минимальную или максимальную «порцию» с символом минимального (min) или максимального (max) предела рассматриваемой субъектом величины качества. Во-вторых, «величина количества», то есть число тоже не является производной величиной и не выражается через другие физические величины, имеет мерой цифру и возможность обозначения любым буквенным символом, применяемым субъектом в конкретных измерениях какого-нибудь качества. То есть символ числа не определён, поэтому в общем случае обычно применяется знак (буква) N или «n», означающий «неопределённое количество». И в-третьих, величина колебания, амплитуда также не выражается через другие величины, не является производной, имеет мерой «значение», к тому же иногда «отрицательное» или «положительное», обозначаемое, при необходимости, «плюсом» или «минусом».

Изучая Схему мироустройства, можно обсуждать следующие качества, каждое из которых имеет собственную, очень значимую для любого субъекта физическую величину (показана в скобках):
- тяжесть материи (масса),
- протяжённость пространства (расстояние),
- изменение отношения (скорость),
- направленность производства (угол),
- напряжённость давления (показатель),
- постоянство инерции (заряд),
- способность материального объекта (энергия),
- вещественность пространственного объекта (плотность),
- длительность действия или процесса, то есть относительного объекта (время),
- воздействие способностью (сила),
- восприятие способности (информация),
- распределение способности (температура),
- возможность содействия или противодействия (знание),
- необходимость сжатия или отталкивания (частота),
- достаточность наличия или отсутствия (удельная теплоёмкость),
- качество (величина),
- количество (число),
- колебание (амплитуда).

Любой объект Вселенной или отношение между объектами можно охарактеризовать одним словом – эта характеристика объекту даётся субъектом на основании своего чувственного опыта и называется качеством или признаком объекта (отношения). Если с подобной характеристикой соглашается множество субъектов (общество субъектов), то данное качество в обществе считается свойством объекта (отношения), в том числе, основным свойством – атрибутом.

Вселенную составляют три Основных объекта – Материя, Пространство и Движение (Отношение), причём движение представляет собой любые отношения между материей и пространством. Каждый из Основных представляет собой множество, соответственно, материальных объектов, пространственных объектов и относительных объектов (отношений). Материя характеризуется тяжестью, пространство – протяжённостью, движение – относительностью, или изменчивостью, поскольку отношения всегда изменчивы. Соответственно, атрибутом любого материального объекта является тяжесть, атрибутом любого пространственного объекта – протяжённость, атрибутом любого действия или процесса – относительность (изменчивость).
Кроме основных свойств, объекты характеризуются различными присущими им признаками, то есть имеют качества, зависимые от их основных свойств. Любой материальный объект характеризуется способностью, любой пространственный объект – вещественностью, любое отношение (процесс, действие) – длительностью.
Отношение материального объекта (объектов) к пространственному объекту имеет собственное название «воздействие», отношение пространственного объекта к отношению материального объекта – «восприятие», отношение пространственного объекта к своим внутренним (материальным и пространственным) объектам называется «распределение».

Бытие определяют три Основных условия (явления) – Инерция, Давление и Производство, причём покой может представлять собой любое постоянство в инерции субъекта или давлении на субъекта. Каждое из Основных условий определяет систему движения в условиях, соответственно, направленности (инерциальную), напряжённости (неинерциальную) и постоянной смены направленности и напряжённости (физическую). То есть, инерция характеризуется направленностью, давление – напряжённостью, производство – постоянством изменения условий. Соответственно, основным условным качеством (атрибутом, свойством, условием) любой инерциальной системы является направленность, условием любой неинерциальной системы – напряжённость, свойством любой физической системы – постоянство.
Кроме основных свойств, системы характеризуются различными выделяемыми субъектом признаками, то есть имеют качества, выделяемые субъектом в зависимости от их основных свойств. Любая инерциальная система характеризуется возможностью действий, неинерциальная система – необходимостью действий, физическая система – достаточностью наличия пространства для действий.
Любое условное качество (условный признак, атрибут) можно, также как и объективное качество, охарактеризовать количественно. Естественно, что такая характеристика даётся субъектом и тоже называется величиной. Если подобной величиной согласится со временем пользоваться большинство субъектов, то данная количественная характеристика будет также считаться физической величиной условного качества, производимой, за исключением трёх условных субъективных величин, о которых упоминалось выше, с помощью трёх основных физических величин – массы, расстояния и скорости.