Опыты мировоззрения. Принцип расщепления

Из цикла рассказов ОПЫТЫ МИРОВОЗЗРЕНИЯ
Принцип расщепления

ЧТОБ ПЕРЕЙТИ ОТ ДВУХМЕРНОГО К ТРЁХМЕРНОМУ ИЗМЕРЕНИЮ, ПОТОК ЭНЕРГИИ НУЖНО ЗАКРУТИТЬ ВДОЛЬ ОСИ ДВИЖЕНИЯ, УЧИТЫВАЯ, ЧТО ВСЕ НИТИ ПОТОКА – В НЕПЕРЕСЕКАЮЩИХСЯ ЕВКЛИДОВЫХ*) ПЛОСКОСТЯХ.

*) В реалиях такие спиралевидные поверхности (рис. 1) могут не пересекаться в неевклидовой геометрии, например иметь форму спирали Корню (клотоиды), как и сферическую форму в геометрии не Лобачевского (на эту тему у меня отдельный рассказ с названием «Геометрия НЕ Лобачевского»).

Мы продолжим ставить опыты для третьеклассника, наглядно показывающие, как на самом деле происходит завихрение в энергетических потоках, к чему приводит возникающее напряжение и как в сегрегациях ЭФИРА энергия успокаивается, в том случае, конечно, если не происходит разрыв (расщепление) нитей в потоке.

Нам необходимо понять принцип, а стало быть, простейшим образом показать то, что можно почувствовать, а не только увидеть. Понадобятся ножницы и бумага, из которой можно нарезать полоски небольшой ширины, или лента серпантина.
(Благо, не так давно встретили 2023 год и не убрали далеко серпантин с ёлки).

Надо сказать, не обязательно раскрашивать карандашами полоски серпантина, как на рисунках, взятых из свободного доступа в Интернете. Нам главное усвоить следующее. Каждая поверхность имеет ДВЕ СТОРОНЫ – лицевую и изнаночную. Любая нить имеет толщину, поэтому их можно рассматривать как кромки ленты. Даже если каким-то образом в потоках нити самопроизвольно закручиваются в кольцо, соединяясь в петли Мёбиуса, то в дальнейшем растягивание их вдоль волокон вновь образует двухсторонние поверхности с оборотной стороной. (Этому был посвящён рассказ с названием «Петля не Мёбиуса»)

Я рассчитываю на толкового подготовленного третьеклассника, занимающегося рукоделием с малых лет, умеющего сворачивать ленту в серпантин и трубочкой, используя стержень или карандаш. Можно длинную полоску навивать, например на карандаш, тогда свободный конец этой полоски самопроизвольно начинает сворачиваться вдоль оси в спираль или в трубочку. Каждый умелец знает это.

Ещё нужно постоянно сравнивать натяжение полоски. Для этого измерительные приборы не нужны. Достаточно растягивать какой-то участок ленты (отрезок) в руках, удерживая двумя пальцами. Мы обязательно почувствуем сопротивление материала (бумажной полоски), если будем прилагать усилие при натяжении.

Причём, если эта полоска прямая, без закрутки, просто так не разорвать бумагу двумя пальцами (обеих рук). Имеется предел прочности, который не преодолеть (пальцами), даже если слегка дёргать отрезок полоски в руках. Важно уловить то самое усилие, которое прикладываем к прямой полоске, как к некоему эталону.

Когда перекручиваем по оси широкую полоску один раз, она сминается, но всё ещё не рвётся. С каждым новым оборотом проверяем на прочность, покуда вдруг не обнаружим, что на третьем или четвёртом витке как бы произвольно наша полоска легко разорвётся (практически без усилия) в каком-нибудь одном месте.

Происходит это потому, что помимо силы растяжения на полоску действует сила сдвига бумажной ленты в поперечном сечении. Мы можем зафиксировать (в уме), что поперечная сила сдвига влияет значительней, нежели сила растяжения. Если лента узкая, она может скрутиться в трубочку (трость), и поперечного сдвига не произойдёт. Но если какой-то виток выпадет из зацепления, – тут же порвётся.

На натяжение, сдавливание, изгиб, скрутку, поперечный сдвиг, излом проверяют износостойкость различных материалов, особенно в кабельной промышленности, при изготовлении лебёдок, канатов, шлангов, оплёток проводов и прочих изделий. В мире имеется множество отработанных технологий по производству прочных, износостойких изоляций для агрессивных сред или предназначенных для работы в воде (в том числе длительно под водой, включая морскую).

До середины XX столетия такого невозможно было даже представить. Но теперь любой школьник, разглядывая в небе струи от самолёта, не зная конструктивных особенностей турбореактивных двигателей, может смело заявить, что скрутка в струях происходит от вращающихся лопастей, похожих на лопасти вентилятора. Только количество оборотов и мощность самолётных турбин много больше.
На представленном фото (из открытого доступа в сети) наглядно видно, что один из самолётных двигателей работает хуже, чем три остальные. Его реактивная струя начала закручиваться вдоль оси сразу же за истечением из агрегата.

Опыт плетения издавна и широко применяют и в рукоделии. Можно самостоятельно найти миллионы рисунков и фотографий в сети Интернет, где именно скрутка или вихревые потоки являются основными способами, применяемыми в механизмах и машинах, в тех местах, где требуется одновременно гибкость и прочность. Даже при выжимке белья вручную люди используют скрутку, хотя стиральные машины нынче сконструированы на ином принципе – принципе центрифуги.

* * *
Я провёл красную линию между практикой и теорией. Показал дифракцию света на полуплоскости – объёмную спираль Корню. Это самая устойчивая спираль в мироздании. Достаточно сказать, что железные дороги прокладывают с учётом этой спирали – она используется как переходная дуга, когда участок дороги имеет форму клотоиды, руль поворачивается РАВНОМЕРНО.
Такая форма дороги позволяет преодолевать поворот без существенного снижения скорости.

Давайте сравним плоскую спираль (рис. 1) и объёмную спираль Корню. Понятно, такую форму, как на рисунке 1, можно получить в плоскости экрана и на тонком листе бумаги, рисуя карандашом. Если сделаем скрутку вокруг стержня, в центре получим отверстие, концентрическую окружность по отношению к наружной. Она будет немного смещена относительно наружной окружности (на толщину полоски) – такое смещение вряд ли заметно, но оно есть в любом случае.

Если плотно прижимать витки друг к другу, накручивая ленту на стержень, а затем стержень аккуратно вынуть, можно вручную придать полусферическую форму для всей скрученной спирали, либо вытянуть центр таким образом, чтоб получилась длинная телескопическая трость. Вытягивать следует слишком осторожно, дабы соседние витки не выпали из зацепления. Требуется с каждым выдвижением подкручивать спираль, иначе вся конструкция может распасться. На рисунке 1 мы обязаны показать разницу в концентрически-удаляющихся соседних витках.

Внутренняя часть телескопической трости не будет освещена, нам необходима подсветка фонариком. Вообще, нам нужно понимать, что АБСОЛЮТНО ВСЁ, ЧТО ЕСТЬ ВОКРУГ, МЫ ВИДИМ ТОЛЬКО БЛАГОДАРЯ ОСВЕЩЕНИЮ.

Поэтому первостепенной задачей наблюдения является не столько сами опыты с закруткой ленты в спираль, сколько ОБНАРУЖЕНИЕ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СВЕТА НА ПОВЕРХНОСТЯХ РАСТЯГИВАЕМОЙ СПИРАЛИ. ЭТО ОЧЕНЬ ВАЖНО!!!

Дальнейшие рассказы по молекулярным структурам вещества будут основаны исключительно на закрутках и распределении светотеней в любых энергетических потоках, так как сам принцип расщепления энергетического потока всюду един.

Теоретики любят идеализировать.

Представьте, ленту из 10 витков уложили свободно на горизонтальную плоскость, причём чтобы расстояния между соседними витками были одинаковыми. Для наглядности можем положить перед собой жёсткую пружину, желательно от какого-нибудь старого будильника, где лента плоская. Теперь, чтоб соединить все соседние витки между собой, необходимо либо сжимать ленту, преодолевая её сопротивление сдвигу и сжатию, либо растягивать, также прилагая усилие. Ясно, что форма спирали будет равномерно менять геометрию. В первом случае витки упрутся друг в друга и между ними образуется видимая щель, и при малейшем ослаблении эта щель образует винтовую линию по всей цилиндрической длине (вдоль оси). Дальше мы не сможем сжимать витки, так как появятся значительные силы трения, и вся наша конструкция распадётся из-за любого смещения от оси.

Вторым критическим ограничением станет упругость самой ленты (пружины), если попытаться растягивать её до соприкосновения соседних витков. Нам легче намотать на стержень ленту серпантина встык, чтоб почувствовать, что только от ширины и толщины ленты (плотности бумаги) зависит угол наклона при намотке, как и общая длина намотанной конструкции из 10 витков. Мы можем дальше, не снимая ленты со стержня, растягивать до тех пор, покуда она не распадётся на мелкие осколки – лента лопнет в нескольких местах! Это произойдёт, повторю, при идеализированных условиях, которые придумывают лишь для теорий.

Но для того, чтобы ощутить своими пальцами то, о чём здесь говорится, нужно вспомнить ещё одно ЗАМЕЧАТЕЛЬНОЕ УСЛОВИЕ МИРОЗДАНИЯ: ВСЮДУ ВОДА – именно влага изменяет характерные свойства веществ и материалов в среде. Нам можно и не устраивать вышеприведенные эксперименты с сухими лентами, перекручивая их и пробуя разорвать пальцами рук. Достаточно одного сравнения: вначале берём полоску бумаги (серпантина) и улавливаем, какое нам приложить усилие, чтобы растяжением преодолеть сопротивление материала. А затем проделываем ту же самую операцию, слегка смочив наш образец.

Понятно, бумага тут же размякнет, потеряет устойчивость, станет вроде плоской и узкой промокашки, и никакие скрутки не понадобятся. Она будет расщепляться на «молекулы» в виде мелких кусочков, которые можно складывать вдвое, втрое и больше слоёв, но при незначительном усилии они будут дробиться ещё на более мелкие части («атомы»). Последние остатки бумаги растворятся в воде, то есть они превратятся в «содержимое атомов» – частицы, состоящие из «кварков» или других придуманных названий. И только блики на каплях воды будут искриться и напоминать нам об «электронном облаке» на фоне «мутной воды».

* * *
Однако, мы с вами не лезем в мир «квантов», ибо покуда не разберёмся в нашем зримом МАКРОМИРЕ, что есть ВОКРУГ НАС, делать в микромире нечего.

Итак, существует единый принцип расщепления, ясный третьекласснику. Процесс одинаков для разных материалов и сред обитания (в воздухе, под водой, в далях космоса). Этому принципу подвержены любые энергетические потоки, в которых идут постоянные превращения энергии в материю и материи в энергию. Даже деление клетки происходит по принципу расщепления.

Прежде чем переходить к изложению следующих рассказов, необходимо усвоить главное из этого:

В МИРОЗДАНИИ (В СРЕДЕ ОБИТАНИЯ) ВОДА – ИСТОЧНИК ЖИЗНИ;

ВОДА УПОРЯДОЧЕНА СЕГРЕГАЦИЯМИ ЭФИРА;
 
ДАВЛЕНИЕ В ПОВЕРХНОСТЯХ (МЕНИСКАХ, ОБОЛОЧКАХ) КОНЦЕНТРИРУЕТ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОТОКИ;

СТЕПЕНИ СВОБОДЫ ДВИЖЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПОТОКОВ ОГРАНИЧЕНЫ СОСЕДНИМИ СЛОЯМИ В ЗАКРУТКАХ, СЖАТИЯХ-РАСТЯЖЕНИЯХ, СДВИГАХ, ПРИВОДЯЩИХ К РАСЩЕПЛЕНИЮ И УСПОКАИВАНИЮ СИСТЕМЫ В ЦЕЛОМ.

Отсюда выходит, что основным «успокоителем» является та же ВОДА, связанная сегрегациями ЭФИРА.

Из всего вышеизложенного следует и другое заключение. Изучение мироздания нужно начинать с ВОДЫ в природе. Всё, что происходит во времени и связано с перемещением, – эти процессы начинаем изучать с МАЯТНИКОВ. Абсолютно все вихри, расслоения, межфазовые переходы и состояния в энергетических потоках рассматриваем прежде всего в ОПТИКЕ. Поняв оптику, возможно переходить и к изучению природы света, светотеней, отблесков, цветов и прочих элементов, из которых состоит наш мир.

Впрочем, своё мировоззрение я не навязываю никому. Токмо делюсь с читателем. В разделах ОПЛЯ (Околонаучный практикум легкодоступных явлений) показаны эксперименты по интерференции и дифракции света, распределение светотени и другие. Рекомендую перечитать или ознакомиться тем, кто впервые попал на мою страничку в Прозе.ру. Следующий ОПЛЯ-12 будет самым умопомрачительным!

Клотоида применяется для облегчения расчёта дифракции в прикладных задачах. Зонам Шустера, спирали Корню, дифракции Френеля на щели и другим разделам оптики у меня будет посвящён отдельный рассказ. Впрочем, каждый сможет сам почитать до того, как я изложу свою точку зрения по данным наблюдениям. Самым важным для этого рассказа является факт, что в любой рассматриваемой кривой поверхности (в данном случае ленте серпантина), закрученной по спирали, часть энергии световых волн проникает в область геометрической тени (слева от точки Р на картинке). Фактически в пределе речь идёт уже о кусочно-непрерывной аппроксимации сферической поверхности.

С помощью спирали Корню (клотоиды) можно найти относительную величину интенсивности в максимумах и минимумах.
Для первого максимума она равна 1,37 * lo, для первого минимума 0,78 * lo.

Но какую практическую пользу мы можем извлечь для себя из всего этого?

Дело в том, что всё, что мы видим, в том числе энергетические потоки в небе при пролёте самолёта, связано с ОСВЕЩЁННОСТЬЮ этих потоков. То же самое мы увидим и в микромире, не стоит даже сомневаться.

Растягивая вручную, к примеру, ленту серпантина, либо подвешивая нитями за центр, расправляя свободные концы, мы получаем по сути объёмную картинку, где отчётливо видны блики (отсветы), тени и полутени на внешних и внутренних её поверхностях.

Теперь возьмём гирлянду из серпантина, два конца которой подвешены, сравним с нитями, свободно образующими кольца. Различие очевидно. Или равномерно растянем кольца серпантина на горизонтальной поверхности по стрелке, как показано на верхнем рисунке. Во всех трёх случаях есть строгие закономерности. Например, при растяжении или сжатии гирлянда или свободный конец нити будет самопроизвольно подкручиваться, либо раскручиваться. Но есть ограничения, что связаны с гибкостью и жёсткостью ленты (спирали серпантина). Наблюдается раскачка, как в маятниках – туда-сюда.

Интенсивность света (освещённость ленты) заметно меняется. Остаётся только закрутить гирлянду в поперечном сечении, держа два конца в руках. Это очень просто. Но вес витков слишком мал, чтоб увидеть эффект закрутки в поперечном сечении. Для этого есть детская модель закрутки пуговицы на двойной нити, но об этом в другом рассказе. В любом случае мы увидим мелькание сторон – внешней и внутренней, а также отблески света различной интенсивности.

Вот как раз такие мелькания физики, которые не изучили МАТУШКУ-ПРИРОДУ, а сразу окунулись в атомно-молекулярный абстракционизм, наблюдая с помощью освещения микромир в мельканиях «света и тьмы», нарекли лицевую сторону (то бишь освещённую) протонами, а изнаночную (тёмную) – нейтронами. Это ДВЕ СТОРОНЫ ОДНОЙ И ТОЙ ЖЕ ПЕРЕКРУЧЕННОЙ СПИРАЛЕВИДНОЙ ЛЕНТЫ.

И естественно, отблески света различной интенсивности нарекли электронами – на разных уровнях перекрученной ленты, да это и понятно теперь даже мне!

* * *
Закончить этот ОСНОВОПОЛАГАЮЩИЙ рассказ для базового ПРИНЦИПА, что есть в природе, мне хочется сравнением двух фотографий: молекулы и «порции» («кванта») поляризованного света, мной впервые полученного и опубликованного в рассказе ОПЛЯ-11 «Как выглядит поляризованный свет».

Фото молекулы взято из Википедии (из английской версии Wikipedia), посмотрите сами внимательно: в спиралевидной структуре для текущего урожая (вид зерна, к сожалению не указан), сделанной американцами на высокоточном оборудовании, зафиксированы ПЯТЬ ВИТКОВ. Размеры определяются легко – по методикам из школьной программы по ботанике (биологии). Можете самостоятельно найти эти методики в Интернете и изучить или взбодрить в своей памяти. Главное, знать реальный размер зерна и масштаб фото, чтоб составить пропорцию и высчитать.

Поляризованный свет состоит из ДЕСЯТИ ВИТКОВ.

Величину вычислить, казалось бы, невозможно – из-за отсутствия РЕАЛЬНОГО РАЗМЕРА «ПОРЦИИ» СВЕТА. Но зато можно составить ПРОПОРЦИЮ МЕЖДУ РАЗМЕРАМИ ВИТКОВ И ДЛИНОЙ СПИРАЛИ В СВОБОДНОМ СОСТОЯНИИ.

По школьной методике – с помощью обычной линейки. Я выставил на экране размер между первым и последним витком, соответствующий 136 делениям (по линейке, где одно деление равно 1 мм), замерил поперечный (перпендикулярный к длине меж витками) габарит спирали, который равен 31,4 делений или 10*Пи (10*3,14…), а также замерил максимальный размер (по эллипсу) спирали, который оказался равен 34 делениям.

И вот что должен отметить.

34 – это девятое число Фибоначчи. Первые пять факториалов:

0! + 1! + 2! + 3! + 4! = 1 + 1 + 2 + 6 + 24 = 34.

Математическая константа. 22-е плоское число (в шестнадцатеричной системе счисления).

И ещё простейшее арифметическое равенство: 34 * 4 = 136.

Получается для «порции» света идеальная пропорциональность!

Недаром для постоянной Планка значится 34-я степень, – выбрана не случайно!! Но это уже совсем другая история.