Рецензия на «Замкнутые системы и системы отсчёта» (Дунаев Вадим)

Прочитал, и хотя в статье не делается каких-то далеко идущих выводов, призываю автора обратить внимание на ряд существенных ошибок.
Цитата 1: «высказывания ”система замкнута” и “для системы существует закон” логически эквивалентны».
Логическая эквивалентность означает правильность прямого и обратного следования. Хотя из замкнутости можно делать такой вывод, но обратный вывод, вообще говоря, неверен. Контрпримеры: первый закон термодинамики формулируется для разомкнутых систем; любая закрытая лаборатория на поверхности земли есть незамкнутая система тел, поскольку на все тела, в ней находящиеся, действует внешняя сила поля тяжести Земли. В обоих примерах законы для системы тел существуют, но названные системы незамкнутые.

Цитата 2: «принцип Галилея — не закон природы, а выражение метафизического отношения между такими понятиями нашего разума, как замкнутая система и система отсчёта».
Закон природы (а Вы подразумеваете под ним физический закон) есть непротиворечащая экспериментам математическая связь между несколькими физическими величинами, которая (при заданных условиях) всегда повторяется в пределах известной точности измерений. Галилеевский принцип относительности вполне удовлетворяет данному определению, он вполне проверяем и опровергаем, а потому является законом природы.

Цитата 3: «С.Н. Шмидт делает заключение, что принцип относительности Галилея не верен» только из криво поставленных опытов с пластилиновыми шарами??? Мне его жаль. Комментарии излишни...

Цитата 4: «Относительно чего измеряется скорость волны c = lf, кинематику которой мы только что рассмотрели? Так и хочется сказать, что относительно источника колебаний. Но тогда скорость волны зависела бы от инерциальной системы, относительно которой источник движется, чего нельзя допустить, если мы хотим сохранить и классический принцип относительности, и статус закона уравнений Максвелла. Поэтому мы определяем скорость волны относительно, так сказать, самой себя. Точнее, скорость перемещения фронта волны определяется относительно вновь возникающего фронта той же волны и, таким образом, она уже не зависит ни от какой другой инерциальной системы отсчёта. В нашей терминологии замкнутая система волны включает в себя внутреннюю систему отсчёта, относительно которой и определяется скорость её частей — фронтов».
«мы определяем скорость волны относительно, так сказать, самой себя» - это аналогично высказыванию: «мы измеряем скорость бегуна относительно самого себя»
Скорость любого объекта относительно самого себя есть голый ноль. В физике известно понятие «собственной системы отсчёта» (ССО). ССО привязана к объекту, который неподвижен в этой ССО, следовательно, скорость упомянутого объекта в ССО всегда нулевая. Вообще, измерение скорости чего-то без другого объекта – нонсенс, ибо ДВИЖЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНО (учебник механики за 9 класс). Другими словами, для измерения скорости чего-то необходимо ещё что-то. В качестве этого другого в физике принято брать систему отсчёта, привязанную жёстко не к тому объекту, скорость которого надо измерить (это бесполезно), а обязательно к другому объекту. Скорость бегуна меряют относительно беговой дорожки; автомобиля, поезда, самолёта – относительно земли, КА – относительно космических тел и т.д. и т.п. Ну а скорость волны, чтобы не получить тривиальный ноль, меряйте относительно чего угодно, но только не «относительно самой себя». В любом случае для измерения скорости волны необходима система отсчёта, содержащая, по крайней мере, 3 прибора: линейку и парочку разнесённых вдоль неё синхронных часов.
«скорость перемещения фронта волны определяется относительно вновь возникающего фронта той же волны и, таким образом, она уже не зависит ни от какой другой инерциальной системы отсчёта»
Говорить о «вновь возникающем фронте» можно было бы в случае прерывистой генерации волны источником. В случае непрерывной генерации фронт волны возникает в момент начала её генерации источником, затем он распространяется в пространстве и никуда ни на мгновение не пропадает, если пространство для движения волны вполне свободно. Т.к. буквой l у Вас обозначена длина волны, то Вы просто перепутали волновые поверхности равных фаз с фронтом (это не одно и то же). Но, по сути это ничего не меняет: система отсчёта для измерения скорости необходима, независимо от того – инерциальная она или нет, используете Вы для измерения помимо названных приборов ещё и частотомер, периодомер, волномер или другие приборы.

Валерий Петрович   16.10.2013 14:44     Заявить о нарушении
Уважаемый Валерий Петрович, благодарю за внимание к моей статье. На вашу критику могу ответить следующее.

1. Пространственная локализация с герметичными границами лаборатории не означает, что всё или что-то в ней находящееся образует замкнутую систему. Если в некоторой лаборатории обнаружена какая-то зависимость между величинами из некоторого набора, и эта зависимость подтверждается с приемлемой точностью постоянно, то система (как набор упомянутых величин) замкнута. Если данная лаборатория экранирует какие-то внешние факторы, или, наоборот, проницаема для некоторых из них, то данное обстоятельство как-то оговаривается при формулировке зависимости (закона). Так например, в первом начале термодинамики тяготение земли считается не существенным фактором. Это означает, что игнорирование гравитации не открывает (т.е. не размыкает) систему, для которой установлен закон гравитации. Заметьте: не открывает систему, а вы считаете наоборот только потому, что гравитация проникает.
2. Похоже, вы понимаете под принципом относительности Галилея правила преобразования координат, выполняемые при переходе от одной системы координат к другой. Но преобразования – техническая деталь. Принцип же состоит в том, что законы физики инвариантны относительно инерциальных систем отсчёта. Эйнштейн в СТО, по крайней мере, сохранил принцип относительности Галилея, а заменил галилеевы преобразования координат лоренцевыми. Преобразования координат, какими бы они ни были (сложными или простыми, удобными, полезными, экспериментально подтверждаемыми и т.д.), не могут быть законами природы, т. к. это просто правила переходов между образами нашего воображения (т.е. между изображениями).
3. С. Н. Шмидт очень основательно, с многими нешуточными экспериментами пытается опровергнуть принцип относительности Галилея. Я далеко не всё понимаю, что он делает. Хотя я и сомневаюсь в том, что его цель достижима, интерес к его работам у меня пока не ослабевает. Ведь в большинстве случаев именно побочные результаты оказывались в конечном счёте наиболее ценными.
4. Моя фраза «мы определяем скорость волны относительно, так сказать, самой себя», конечно же, метафорична. А потому меня легко схватить за язык каждому, кому не лень. По существу же вопроса, затронутого в разделе статьи о скорости электромагнитных волн, я пока остаюсь при своём мнении. Возможно, я не достаточно ясно изложил. Подумаю ещё.

Еще раз благодарю за отзыв.

Дунаев Вадим   16.10.2013 18:36   Заявить о нарушении
Вадим, первое начало термодинамики оперирует понятиями связи исследуемой системы тел с внешними по отношению к ней телами путём совершения работы и теплообмена. Такие процессы НЕ соответствуют понятию замкнутой системы по определению, зато соответствуют понятию закрытой (герметичной) системы, которая допускает взаимодействие исследуемой системы тел с внешними по отношению к ней телами (не допуская только обмена веществом).
«Похоже, вы понимаете под принципом относительности Галилея правила преобразования координат, выполняемые при переходе от одной системы координат к другой» - Ни в коем случае. Под "всегда повторяющейся математической связью между несколькими физическими величинами" имел ввиду ЛЮБЫЕ физические величины, входящие в формулы основных физических законов.
«Среди всевозможных систем отсчёта выделяют важный класс так называемых инерциальных систем отсчёта <ИСО> — таких, которые либо неподвижны, либо движутся прямолинейно и равномерно, то есть с постоянной по направлению и величине скоростью. Однако это, хотя и очень понятное, плохое определение, поскольку содержит порочный круг. В самом деле, движение чего либо определяется относительно некоторой системы отсчёта, а инерциальная система отсчёта определяется через своё специфическое движение.»
Вы правильно отметили наличие здесь логического круга, хотя в этот порочный круг, если разобраться, вовлечены сразу три формулировки: определение ИСО, первый закон Ньютона и принцип относительности, поскольку они ссылаются друг на друга, чего по логике быть не должно.
До отказа от эфира, т.е. до начала 20 века, можно было определить главную ИСО, привязав её к эфиру и назвав её выделенной или абсолютной системой отсчёта (АСО). Но тогда дальнейшая судьба принципа относительности Галилея зависела бы от постулатов обнаружимости, либо необнаружимости эфира. В первом случае вместе с обнаружением эфира принцип относительности был бы дискредитирован, т.к. отклонения ИСО от АСО удалось бы измерить, а во втором случае принцип относительности оставался, но эфир оказывался ненужной экзотической средой. Эйнштейн предложил второй, т.е. релятивистский вариант, хотя с ним в то время не были согласны большинство авторитетных физиков, ибо последствия релятивистской революции в физике подрывали большинство прежних представлений. Одним из серьёзных последствий был отказ от классической кинематики с его простым законом сложения скоростей (Ритц).
В 1995 году мне удалось развить заброшенный всеми первый вариант, приняв постулат обнаружимости эфира (последний я назвал субстанцией), в результате получилась субстанциальная механика и оптика, основанные на классической кинематике. Новые теории, естественно, оказались сложнее и классических теорий и релятивистских, т.к. последние оказались как бы внутри неё лишь частными приближениями к более общей субстанциальной теории.

Оставлю дальнейшее обсуждение на следующий раз и попробую обратить Ваше внимание на различные формулировки принципа относительности Галилея (помимо той, что приведена в Вашей статье):
1) основные законы физики одинаковы для всех ИСО;
2) все ИСО равноправны для применения основных законов физики;
3) среди ИСО не существует выделенной АСО, перейдя в которую, можно было бы упростить основные законы физики.
Однако, в популярной литературе не объясняют, что в реальности принцип относительности Галилея работает только локально, а это прямо связано с отсутствием в природе глобальных ИСО, поскольку вся Вселенная заполнена неоднородными полями тяготения. Пример: каждый небольшой свободно падающий лифт есть ИСО (в пределах его объёма), но два таких лифта, одновременно падающих в разных районах Земли, будут двигаться относительно друг друга с ускорением, тем большим, чем дальше лифты друг от друга. Данный пример наглядно демонстрирует отсутствие в природе глобальных ИСО. Хотя, чем дальше от источников полей (планет, звёзд, галактик), тем меньше поля тяготения отличаются от однородных, и тем больше размеры областей, где локальные ИСО по-настоящему равноправны - в каком бы направлении и с какими бы скоростями они ни двигались относительно друг друга в пределах одной из областей.

Валерий Петрович   17.10.2013 18:29   Заявить о нарушении
В инерциальных системах относительного отсчёта (ИСОО), по самому их определению, все точки остаются неподвижными относительно начал отсчёта, а изначально ИСОО были призваны использоваться для отражения всего лишь статических состояний условно неподвижных относительно друг друга геометрических точек, например, на географических картах, на чертежах или на возделываемом поле, которые совершенно не соотносятся с реальными местами пространства, непрерывно пребывающими в динамических состояниях согласно теоремы Ирншоу.

Сама система отсчёта называется локально инерциальной, если по отношению к ней пространство является однородным и изотропным, а время однородным. В инерциальной системе отсчёта тело, не взаимодействующее с другими телами, покоится или движется с постоянной скоростью, а само утверждение о существовании таких систем как раз и положено в основу первого закона Ньютона.

Методы исследования динамики процессов в ИСОО оказались всего лишь фантазийными и предназначенными для выяснения всего лишь кажущихся состояний и явлений, таких как изложенные в специальной теории относительности (СТО), о чём ещё в 1911 году сам её автор А. Эйнштейн писал, что СТО описывает не реальные, а всего лишь кажущиеся явления, хотя и фиксируемые реальными измерительными приборами или человеческими глазами, но из-за того, что эти приборы или глаза уже изначально не обладают способностью учитывать наличие и величину времени запаздывания передачи информации посредством света или электромагнитного излучения от объекта исследования к глазу или прибору, то информация о реальных процессах воспринимается в искажённом (кажущемся) виде.

Ошибочные частные результаты теоретических исследований чисто механических систем в ИСОО в части или только поступательных, или только вращательных движений тел зачастую необоснованно переносились и на общий случай одновременного поступательно-вращательного движения не только механических, но даже и замкнутых электромеханических систем, содержащих в своём составе источник потенциальной энергии в виде, например, электрического аккумулятора, в результате чего законы Ньютона и законы сохранения импульса и момента импульса Декарта вступили в противоречие с законом сохранения энергии в замкнутой системе, что, естественно, наводило на мысль о том, что какие-то из этих законов или же не верны, или же должны быть раз и навсегда существенно ограничены общепризнанной и ясно оговорённой областью их разумного применения в общем случае.

В своё время этим противоречиям было уделено большое внимание Лейбницем, Эйлером и другими выдающимися мыслителями, которые в основу исследования положили, помимо логического закона достаточного основания, ещё и создаваемый ими для этого такой совершенно новый математический аппарат, который позволял выполнять анализ реальной действительности. Именно так Эйлер доказывал закон инерции, которому, к сожалению, не нашлось места при постулировании Ньютоном его законов.

Основным условием существования ИСОО является наивное предположение о том, что любая из них, движущаяся относительно любой другой равномерно, прямолинейно и без вращения, также является ИСОО, исходя из чего и согласно принципу относительности, все ИСОО равноправны, и все законы физики инвариантны относительно перехода из одной ИСОО в другую.

Абсурдность такого предположения состоит в том, что движение равномерное, прямолинейное и без вращения противоречит абсолютно всем известным представлениям о понимании движения вообще, поскольку поступательные движение всех тела относительно друг друга всегда сопровождается их относительным вращательным движением, в противном случае все тела должны были бы двигаться исключительно в параллельных направлениях, что --- совершенно абсурдно, а постулирование равномерности и прямолинейности движения вообще в полном объёме противоречит теореме Ирншоу, согласно которой устойчивые статические состояния вещества материи в пространстве принципиально отсутствуют.

Исходя из такой наивности предположений о существовании хотя бы одной ИСОО в изотропном пространстве приводит к выводу о существовании бесконечного множества таких систем, движущихся друг относительно друга равномерно, прямолинейно и поступательно со всевозможными скоростями и при этом без вращения относительно друг друга, на основании чего делается ещё более наивный вывод о том, что если ИСОО именно в таком виде существуют, то пространство из-за этого превращается в однородное и изотропное, а время якобы становится однородным, причём вся эта наивность рассуждений основывается всего лишь на такой же наивной и бездоказательной теореме Нётер, согласно которой однородность пространства относительно сдвигов даёт закон сохранения импульса, изотропность приводит к сохранению момента импульса, а однородность времени - к сохранению энергии движущегося тела.

На основании всего лишь этих наивнейших предположений делается совершенно удручающий вывод о том, что если скорости относительного движения ИСОО действительных тел могут принимать любые значения, связь между координатами и моментами времени любого "события" в разных ИСОО осуществляется преобразованиями Галилея.

До сих пор эти противоречия существуют, их необходимо разрешать рано или поздно, и уже сегодня это необходимо делать, а результаты разрешения таких противоречий озвучивать широко не только в научных кругах, но и во всех учебных заведениях всех уровней, поскольку исторически в физику было привнесено сохраняющееся до сих пор ошибочное утверждение о том, что замкнутая, но не механическая, а именно, например, электромеханическая система или ей подобная, содержащая в своём составе источник, например, аккумулятор электрический потенциальной энергии и электромеханический преобразователь для формирования разности кинетических энергий ускоренного поступательного и вращательного движения тел, входящих в её состав, не способна самостоятельно приобретать ускорение без взаимодействия с массами внешней среды в качестве опоры, и это ошибочное утверждение бытует в научных кругах самого высокого уровня, несмотря даже на то, что в самом общем случае такое ошибочное утверждение противоречит всем общеизвестным положениям теоретической механики.

Николай Яковлевич Юрьев   05.03.2019 07:03   Заявить о нарушении

Перейти на страницу произведения
Перейти к списку рецензий на это произведение
Перейти к списку рецензий, полученных автором Дунаев Вадим
Перейти к списку рецензий, написанных автором Валерий Петрович
Перейти к списку рецензий по разделу за 16.10.2013