# История двух моделей механики

Семен Александрович Николаев

В данной работе исследуются обоснованность и подлинность модели механики, которой мы пользуемся в настоящее время.

Николаев Семен Александрович

История двух моделей механики

Origin: http://samlib.ru/n/nikolaew_s_a/istorijadwuhmodelejmehaniki.shtml

Создан: 20/03/2013, изменен: 01/12/2014, 26k

Статья: Естествознание

В данной работе исследуются обоснованность и подлинность модели механики, которой мы пользуемся в настоящее время.

____________________________________________________________

В конце 17 века было два учёных, у каждого из которых, как пишут в старых энциклопедиях, была своя механика. И эти механики были фундаментально противоположны друг другу. Этими учёными были Гюйгенс (1629 - 1695 г.) и Ньютон (1643 - 1727 г.).

У Ньютона не было новой модели механики, он продолжал дело Галилео Галилея (1564 - 1642 г.) и Рене Декарта (1596 - 1650 г.).

А Гюйгенс придумал новую модель механики.

Итак, две модели механики.

Одна модель механики основана на передаче инерции от одних тел или частиц другим телам или частицам в виде соударений. Для передачи взаимодействий на расстояние, эта модель механики предусматривала в качестве переносчика взаимодействий наличие определённой модели эфира (эту модель эфира ещё в 1690 году предложил Фатио, но её запретили к печати, об этом в конце статьи). Как видно, причина взаимодействия тел, частиц или зарядов в этой модели механики обязательно связана с соударениями тел или частиц между собой, или передачи инерции от эфирных частиц телам или зарядам также в виде соударений. Материальным переносчиком взаимодействий на расстоянии являются эфирные частицы. Основателем такой модели механики считается Г.Галилей (1564 - 1642 г.). Поддержал его Декарт (1596 - 1650 г.) и Ньютон (1643 - 1727 г.).

Другая модель механики, в отличие от предыдущей модели, основана на "некой" силе . В качестве объяснения передачи взаимодействия на расстоянии через пустоту между телами, частицами или зарядами применяется "некая" сила. В данной модели механики отсутствует материальный переносчик взаимодействий. Другими словами отсутствует причина взаимодействий. Модель такой механики обходится без наличия эфира. Такую модель механики придумал Гюйгенс (1629 - 1695 г.). Поддержал его Лейбниц (1646 - 1716 г.), дав ей название "живая" сила.

Вернёмся в те времена и рассмотрим, как всё это было. (Тогда ещё никто не подозревал о существовании единичного взаимодействия, сейчас Вы называете это гравитационная постоянная).

Греки Аристарх Самосский (310 - 230 г. до н.э.) и Гиппарх из Никеи (190 - 120 г. до н.э.) определили размер Луны и расстояние до неё. Они сравнивали при затмении размеры тени Земли и Луны с их реальными размерами. Расстояние до Луны вышло 384.395 км, а Луна получалась в 4 раза меньше Земли.

Иоганн Кеплер (1571 - 1630 г.), используя материалы астрономических измерений Тихо Браге (1546 - 1601 г.), начертил орбиты планет. Исследуя движение планет по этим орбитам, Кеплер выявляет в 1609 г. три закономерности. С помощью этих закономерностей Кеплер определил относительные расстояния и схему Солнечной системы. Но её масштабы оставались пока не разгаданными, кроме расстояния до Луны. Много позже на помощь пришло простейшее изобретение - параллакс. Тогда повторно определили расстояние до Луны, а затем до планет и Солнца.

Нам понадобится третья закономерность Кеплера для орбит всех планет.

Ньютон, проанализировав схему Солнечной системы, заметил ещё одну закономерность. Инерция, удерживающая планеты на орбитах, прямо пропорциональна произведению массы центрального тела (Солнца) на массу планеты и обратно пропорциональна расстоянию между ними.

Для системы Солнце - планеты: , .

где W - инерция, удерживающая планеты на орбите,

Mпланеты - масса планеты,

MСолнца - масса Солнца.

Vцентр.стр. - центростремительная скорость планеты или начальная скорость свободного падения, направленная к Солнцу.

Для системы Земля - Луна: , .

где MЛуны - масса Луны,

MЗемли - масса Земли.

Примечание. Во времена Гюйгенса и Ньютона гравитационная постоянная ещё не была определена. Поэтому везде будет стоять знак пропорциональности (). В те времена ещё было пропорциональное исчисление. Например, плотность Земли в 5,48 раз больше плотности воды. Или, масса Луны в 81 раз меньше массы Земли. В те времена никому и в голову не приходило, что может быть как-то по-другому. Пропорциональное исчисление продолжается до сих пор, но немного в другом качестве. Например, взята определённая масса, и она объявлена эталоном и все остальные массы сравниваются с массой эталона. По принципу, если веса сравниваемых масс равны, то равны и их массы. То же самое и с измерением длины, температуры и т. д. Везде пропорциональное сравнение, разница лишь в том, если можно экспериментально вычислить, то приоритет за ним.

Ситуация, в которой закон Ньютона был без гравитационной постоянной, продолжалась долго. Только в 19 веке (но это был эксперимент не Кавендиша 1799 г.) экспериментально определили величину единичного взаимодействия (гравитационную постоянную) . Тем самым, подтвердив экспериментально так называемый закон всемирного тяготения Ньютона. Имейте ввиду, что перевод Эйлера совершенно не означает подлинность смысла слов в законах Ньютона и даже сам переводимый текст.

В дальнейшем Ньютон распространил найденную им закономерность на всю механику, возведя её в ранг фундаментального закона .

Однако Ньютон предупреждал, что этот закон для дальних расстояний, то есть массы представлены точками. На близких расстояниях необходимо учитывать размеры взаимодействующих тел, иначе будет ошибка. Но это тема отдельного разговора.

Гюйгенс тоже проанализировал третью закономерность Кеплера. И вот что он заметил. Если равенство для всех планет преобразовать, вставив и , то получим ту же закономерность, но записанную в другом виде: то же для всех планет.

Что это за постоянное число ? Не трудно было догадаться, что это число характеризует массу центрального тела (характеризует, но не равно, примечание автора). Например, Солнце в системе Солнце - планеты или Землю в системе Земля - Луна.

Вот как это выглядело: и .

Далее Гюйгенс берёт две формулы Ньютона.

Одна формула инерции, с которой Луна хочет упасть на Землю ,

где Vцентр.стр. - начальная скорость падения.

Другая формула гравитационного взаимодействия между Луной и Землёй .

Гюйгенс приравнивает их между собой .

Затем вместо массы Земли вставляет найденное им выражение .

Вот что получается: .

После произведённых сокращений остаётся .

А - это начальная скорость ускорения свободного падения . Но эта формула применима только для устойчивых орбит планет, когда почти вся масса в таких системах должна находиться в центре системы. Только в такой системе будут действовать законы Кеплера и данная формула ускорения свободного падения на устойчивых орбитах планет. Гюйгенс предлагает ускорение свободного падения одновременно считать и центростремительным ускорением .

Затем вместо инерции вводит в модель механики силу . Чтобы распространить действие формулы на всю физику, Гюйгенс ищет способы доказательства в фальшивых рассуждениях с подгонкой под эту формулу .

Чтобы Вас окончательно запутать, в формулах Ньютона и даже Галилея вместо инерции , везде пишут силу . Однако, Гюйгенс смог получить формулу ускорения свободного падения и 'ввести' её в механику под названием центростремительное ускорение, а вместе с ней и силу, только после того, как Ньютон предложил формулу закона о гравитационном взаимодействии. Поэтому никакой силы у Ньютона, а тем более у Галилея, не было. В своих работах Нью-тон не вводил единиц измерения силы потому, что её у него просто не было.

Да и зачем двум гениальным и честным учёным нужна была сила , если всё в природе объясняется инерцией , что намного проще. Эксперимент с определением гравитационной постоянной (единичной инерции) подтвердил за-кон Ньютона. В дальнейшем из астрономии закон Ньютона распространился на всю физику. А формула центростремительного ускорения , кроме доказательства с фальшивыми рассуждениями и подгонкой, ничего не имеет. Вот пример.

Чтобы ввести в механику силу , Гюйгенс формулу ускорения свободного падения назвал центростремительным ускорением , заявив, что это одно и то же.

Однако, это не одно и то же. Давайте проверим это расчётами. На орбите Луны ускорение свободного падения равно якобы центростремительному ускорению.

Тогда на поверхности Земли ускорение свободного падения должно быть равно центростремительному ускорению точек поверхности Земли.

Рассчитаем центростремительное ускорение точек поверхности Земли .

Ускорение свободного падения на поверхности Земли экспериментально измерено .

Численно центростремительное ускорение точек поверхности Земли не совпало с ускорением свободного падения ≠ .

Это не одно и то же. Значит, центростремительного ускорения не существует. То, что мы пытались рассчитать, это центростремительная скорость точек поверхности Земли, которая, ко всему прочему, рассчитывается по другим формулам.

Перед Гюйгенсом встаёт задача, чтобы распространить эту формулу на всю механику, а не только астрономию, нужно как-то её "вывести".

А теперь посмотрим, что придумал Гюйгенс, чтобы "вывести" эту формулу для всех тел, движущихся по окружности.

Как рассуждал Гюйгенс, выводя формулу для центростремительного ускорения?

Рассуждения Гюйгенса взяты из энциклопедии.

Тело движется равномерно по окружности с радиусом R и со скоростью V. В данный момент времени тело находится в точке A и имеет скорость V.

Это изображено на рис. 1.

Тело хочет двигаться прямолинейно по инерции, но центростремительная сила возвращает его на линию окружности.

Гюйгенс предлагает, пусть путь AB будет движением вперёд, а отрезок BC будет возвратом тела на линию окружности. Тогда из треугольника OAB по закону Пифагора

(OA)2+(AB)2 = (OC+CB)2,

OA = OC = R,

AB = V.t,

BC = (b.t2) / 2.

Рис. 1

Подставим эти обозначения в теорему Пифагора

R2+V2.t2 = R2+(2.R.b.t2) / 2+(b.t2/2) 2.

Так как время t очень маленькое, то последним членом можно пренебречь.

Тогда после преобразования этого выражения получится

,

где V - линейная скорость тела,

b - центростремительное ускорение.

Этот процесс Гюйгенс 'смоделировал' и 'описал' неправильно с ошибками.

В чём ошибки Гюйгенса?

Первая ошибка. На участке AB движения тела Гюйгенс применяет в качестве характеристики перемещения скорость V, а на участке BC ни с того, ни с сего вдруг применяет ускорение b. Оснований делать это никаких. Это просто несерьёзно.

А как должно быть на самом деле? Это изображено на рис. 2.

Всё происходит одновременно, и никакого возврата нет, тело всё время движется, имея результирующий вектор Vр.

Vр - реальная скорость, которая измеряется согласно перемещению Земли. Вектор реальной скорости всегда направлен к линии окружности и всегда касается линии окружности.

V1 - линейная скорость, вектор которой является касательной к окружности.

V2 - центростремительная скорость, вектор которой направлен к центру окружности.

Если тело движется по окружности, то скорости Vр, V1 и V2 обязательно связаны между собой соотношением .

Рис. 2

На участке AB скорость надо представить как линейную V1, а на участке BC как центростремительную скорость V2, которая является результатом гравитационного взаимодействия. Никаких ускорений нет. Все перемещения характеризуются скоростями перемещения. В рассмотренном процессе две скорости V1, V2 и их результирующая скорость Vр. Или даже точнее, Вы сами вектор скорости реального движения Vр раскладываете на составляющие V1 и V2.

Вторая ошибка. Далее. Линейную скорость V и радиус окружности R Гюйгенс посчитал известными измеряемыми величинами. Однако это не так. Линейная скорость V (или V1), вектор которой является касательной к окружности, это воображаемая скорость, то есть замерить её невозможно. А, что мы тогда измеряем? Мы измеряем реальную скорость Vр, связанную с конкретным перемещением Земли в пространстве. Это изображено на рис. 2.

Например. Если по окружности движется тело, то реальная скорость Vр перемещения тела по окружности будет . Если рассматриваем движение планеты, тогда то же самое. Вчера планета была в точке А, а сегодня находится уже в точке С. Астрономы расстояние АС делят на время и получают скорость перемещения Vр.

Третья ошибка. Рисунок модели процесса, представленный Гюйгенсом, ошибочен, он не соответствует действительности.

На рис. 2 по-новому размещены векторы скоростей данного процесса.

Вот заблуждение Гюйгенса. Он утверждает, что Земля хочет двигаться прямолинейно по инерции, но центростремительная сила возвращает её на линию окружности. Однако это не так.

Дело в том, что случаев движения тел по окружности много.

Рассмотрим некоторые основные и дадим заключение: может ли тело сначала улетать за линию окружности, как нарисовано у Гюйгенса, а потом возвращаться?

Первый случай. Если движение тела не связано с гравитацией, то чтобы тело двигалось по окружности, оно должно быть обязательно жёстко связано с центром вращения (тело на верёвке, тело на жёсткой спице или сплошное тело). Телу хочется лететь по инерции по касательной со скоростью V1, но верёвка или спица будут ограничивать траекторию движения тела линией окружности, создавая центростремительную скорость V2, направленную к центру. Совершенно очевидно, что тело не может в данном случае улетать за линию окружности, а затем возвращаться. Всё происходит одновременно, и никакого возврата нет, тело всё время движется по окружности, имея результирующий вектор Vр. Никакой центростремительной силы не существует. Если верёвка порвётся, то тело полетит по касательной с линейной скоростью V1, которую можно замерить. Связи с радиусом эти скорости не имеют. Рисунок, рассуждения и формула Гюйгенса, которой пользовались, ошибочна.

Второй случай. Движение незакреплённых тел в центрифуге. Можете повторить известный эксперимент, заснятый на плёнку, а потом просматриваемый на замедленной скорости. Расположите шарики на дне горизонтальной центрифуги на разном расстоянии от центра. Произведите съёмку при включении центрифуги. В момент начала вращения центрифуги, все шарики двигались по касательной. Достигнув стенки барабана центрифуги, они стали вращаться вместе с центрифугой как единое целое. Если мысленно убрать стенку центрифуги, то шарики снова стали бы улетать по касательной.

Попробуйте для первого и второго случаев применить схему Гюйгенса (рис.1) для объяснения центростремительного ускорения. Например, шарики улетают из барабана центрифуги по касательной, согласно рис. 1 Гюйгенса. Потом центростремительная сила возвращает их на линию окружности. Как шарики могут через стенку барабана улететь, а затем вернуться назад снова через стенку барабана центрифуги?

В описываемом процессе движения тела по окружности, есть линейная, центростремительная и результирующая этих скоростей, а ускорений никаких нет и, в частности, центростремительного.

Линейная скорость также как и центростремительная скорость, расчётные величины. Измеряется только реальная скорость, которая является результирующей от этих скоростей.

Вывод. Таким образом, ни центростремительных, ни центробежных сил не существует. Существует центростремительная скорость, которая рассчитывается в разных случаях по-разному.

Третий случай. Движение звёзд вокруг центра масс галактики. В Солнечной системе все планеты движутся вокруг Солнца согласно законам Кеплера. Это случай, когда почти вся масса системы расположена в центре. В звёздных системах (в галактиках) звёзды и их массы распределены по всему объёму галактики. Как показывают наблюдения, звёзды в галактике не могут двигаться по законам Кеплера, как в Солнечной системе. Иначе спирали были бы все закручены на большое количество оборотов и наблюдаемого узора в виде спирали мы не наблюдали бы. Звёзды в галактиках обращаются не по законам Кеплера, а, вероятно, по закону близкому к движению сплошного тела.

Четвёртый случай. Этот случай движения тела по окружности будет иметь совершенно другие закономерности, чем предыдущие. Это случай движения планет, в частности Земли, вокруг Солнца. Эти закономерности нашёл Кеплер. Движение Земли вокруг Солнца происходит под действием гравитационного взаимодействия. Инерцию для удержания Земли на орбите вокруг Солнца непрерывно создаёт эфир. Это мы называем притяжением. На самом деле эфирные частицы приталкивают Землю и Солнце друг к другу с внешних сторон, передавая им свою суммарную инерцию. Эти две суммарные инерции равны и направлены встречно друг к другу

или

Движение планет вокруг Солнца под действием гравитационного взаимодействия. Земля и Солнце связаны между собой гравитационным взаимодействием. Суммарная инерция эфирных частиц, передаваемая Земле с массой МЗемли, сообщает ей центростремительную скорость V2Земли (при каком-то определённом R = const)

Движение планет вокруг Солнца под действием гравитационного взаимодействия. Земля и Солнце связаны между собой гравитационным взаимодействием.

,

где - суммарная масса эфирных частиц (нейтриников), участвующих в гравитационном взаимодействии с внешней стороны Земли,

Vнейтриников - скорость эфирных частиц (нейтриников), участвующих в гравитационном взаимодействии,

МЗемли - масса Земли,

V2Земли - центростремительная скорость Земли или начальная скорость свободного падения Земли на Солнце (начальная скорость свободного падения численно равна ускорению свободного падения g).

У нас имеется ещё одна формула гравитационного взаимодействия, в которой взаимодействие связано с расстоянием. Это формула Ньютона.

Заменим в формуле Ньютона силу на инерцию , а ускорение свободного падения g на начальную скорость свободного падения V2Земли.

Получим две формулы, инерции в которых равны.

Инерции и равны,

где Wед - единичная инерция, возникающая при взаимодействии масс равных по 1 кг каждая и расстоянии 1 м между ними, численно эта инерция равна гравитационной постоянной 6,67.10-11, а размерность её будет м3/кг.с;

V2Земли - начальная скорость свободного падения Земли на Солнце (начальная скорость падения численно равна ускорению свободного падения g).

Приравняем инерцию, передаваемую эфирными частицами с внешней стороны Земли, но записанную разными формулами

или .

Раз в данном процессе нет центростремительного ускорения, то, соответственно, нет и центростремительной силы.

Гравитационное взаимодействие характеризуется не силой, а инерцией, которую переносит и передаёт эфир.

Из всего рассмотренного надо сделать общий вывод.

1. В астрономии формула обозначает ускорение свободного падения (и то под вопросом, так как основана только на одном случае совпадения на орбите Луны).

Рисунок и рассуждения Гюйгенса при 'выводе' формулы центростремительного ускорения, есть не что иное, как подгонка под формулу обнаруженную им при анализе закономерностей Кеплера.

Применение этой формулы для всей механики усложнило и запутало всю механику.

2. Центростремительного ускорения в природе не существует. В механике есть только центростремительная скорость.

3. Раз центростремительного ускорения не существует, то не существует и центростремительной силы.

4. Модель механики, основанная на силе, ошибочна.

5. Чтобы воспользоваться моделью механики Ньютона, основанной на инерции, надо силу заменить инерцией, а ускорение начальной скоростью движения.

ПРИМЕЧАНИЕ. Оказывается, гравитация была описана ещё во времена Ньютона. В 1690 году швейцарский математик Николас Фатио из Женевы предложил теорию эфира, которая объясняла гравитационное взаимодействие, описанное Ньютоном. Объяснение было очень простым и материалистичным. Эфирные частицы летят во всех направлениях Вселенной и передают свою инерцию с внешних сторон телам, приталкивая их, друг к другу. Не вызывает сомнений, что описанное Фатио словами, совпадает с законом Ньютона (кстати, закон Ньютона, как пишут в старых энциклопедиях, был на латыни без обозначений). Всё объяснялось механикой. Всё простое и объяснимое, в конце концов, побеждает. Так было и с открытием Коперника. Но не тут-то было. На этот раз руководство масонской ложи во время углядело опасность в таком открытии. Это не входило в планы масонов. Труды Фатио остались не напечатанными. Спустя более полувека в 1748 или в 1756 году бумаги с работой Фатио находит другой швейцарский учёный тоже уроженец Женевы Ле Саж. Но ситуация не изменилась. Данная теория находилась под негласным, как и всё связанное с масонской ложей, запретом. Ле Саж также не смог опубликовать эту теорию. Когда умудрились опубликовать о том, что такая теория существовала, разобраться теперь трудно. Одни уверяют, что в начале 20 века, другие, что в конце 19 века. Вероятно, в конце 19 века, так как пишут, что сам Максвелл опровергал эту теорию. Точно нам уже об этом не узнать. Скрыть о том, что такая теория была и что её не печатали, трудно и поэтому об этом упоминают, но под своим соусом. Вот об этом в ВИКИПЕДИИ

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D2%E5%EE%F0%E8%FF_%E3%F0%E0%E2%E8%F2%E0%F6%E8%E8_%CB%E5%F1%E0%E6%E0

Используемые источники

1. Николаев С.А. "Эволюционный круговорот материи во Вселенной". 6-ое издание, СПб, 2010 г., 320 с.

2. Николаев С.А. "Ошибочный перевод Эйлера законов Ньютона". СПб, 2011 г., 44 с.

3. Николаев С.А. "Постоянна ли скорость света? Конечно, нет", СПб, 2012 г., 40 с.

Если Вы решили купить эти книги, то я вышлю их наложенным платежом.

Мой эл. адрес

Nikolaev_Semen60@mail.ru

Для жителей Санкт-Петербурга книги можно приобрести на КНИЖНОЙ ЯРМАРКЕ

У метро "Елизаровская" по адресу ДК им. Крупской, 2 этаж, место 81.

Если Вы поняли о существовании данной ошибки (а их в физике очень много), то сообщите об этой статье как можно большему числу людей. Только так Все смогут узнать, что творится с физикой и о том, что официальные дискуссии в России запрещены.

Вот статьи, дополняющие эту статью

http://samlib.ru/n/nikolaew_s_a/izistoriifiziki.shtml

http://samlib.ru/n/nikolaew_s_a/afera20weka.shtml

http://samlib.ru/n/nikolaew_s_a/dumaemlimy-1.shtml

Вот фрагмент из книги

http://samlib.ru/editors/n/nikolaew_s_a/ewoljucionnyjkrugoworotmateriiwowselennoj5izdanie2009g.shtml

Все статьи ещё тут

http://samlib.ru/n/nikolaew_s_a/

http://www.shok.us/nikolaev-physics/

http://www.shok.me/physics/

Кроме того, все статьи в эл. виде для снятия копий размещаю в "Энциклопедическом фонде России".

Вот авторский список статей и терминов

http://www.russika.ru/a.php?a=529