# Об исторической несправедливости к Атлантам

Евгений Павлович Новиков

Понятия "кинетическая энергия" и "механическая работа" являются избыточными и вторичными с неопределенным физическим смыслом.

"Марь Семенна, - как-то на уроке физики встрял Вовочка, - а вот историчка нам щас рассказала про Атлантов, которые небо держат со времен его сотворения. А по физике получается, что это пустое дело - нулевая работа. А ну как узнают про расчеты физиков, обидятся и бросят его к едрене-Фене?"

"Не бросят, - отвечает Семеновна, - они на хорошей повременной зарплате, не на сдельщине. И расчеты им твои по-барабану, у них своя бухгалтерия."

"А если грузчика, к примеру, подрядили разгружать мешки с картошкой, - не унимался Вовочка, - взвалили ему мешок на плечи, он отнес на склад и сбросил в кучу - работа получается нулевая. А если мешок по земле волочить, то работа есть. Это справедливо?"

"Придурок, - начала сердиться физичка, - про грузчиков и мешки с картошкой тоже историчка рассказала? Мешков давно нет, забудь. А разгружают товары манипуляторами дистанционно из офисов. Расслабься." Я тогда успокоился, но осадок остался.

Работа, как и энергия, в механике являются искусственными понятиями, не имеющими определенного физического смысла - это просто часто встречающиеся комбинации физических величин, получившие собственные наименования. Сохранение кинетической энергии при упругих столкновениях является не самодостаточным и уникальным явлением природы, как, например, законы Ньютона или Гука, а следствием указанных законов.

При решении систем уравнений в механике возникает комбинация mv2/2, называемая "кинетической энергией", встречается комбинация FdL, называемая механической работой, но никакого сакрального смысла в этих комбинациях нет.

Можно в поте лица пытаться сдвинуть шкаф, ничего не добиться, совершить нулевую работу и упасть без сил. С чего? Вот если физические трудозатраты тарифицировать, например, как произведение приложенной величины силы на время, то становятся измеряемыми и усилия при попытках сдвинуть шкаф, и появляется физический смысл у понятия "трудозатраты" - это интеграл величины импульса, и Атланты были бы довольны. Таким образом, понятие работа является избыточным и вторичным. Достаточно понятия импульса.

Закон сохранения кинетической энергии также вторичен и избыточен. Это один из промежуточных результатов решения задачи об упругих столкновениях. Вместо закона сохранения кинетической энергии при упругом столкновении двух тел (шаров) массами m1 и m2 со скоростями V1 и V2 можно использовать, например, такой альтернативный закон:

(1)  v1x - v2x = - ((v1x)' - (v2x)'),

где V1 = (v1x, v1y, v1z)T, V2 = (v2x, v2y, v2z)T - векторы скорости двух сталкивающихся упругих тел (шаров) в момент перед столкновением, V1', V2' - соответствующие векторы скоростей в момент после столкновения, v1x, v2x, (v1x)', (v2x)' - составляющие этих скоростей вдоль линии центров масс тел в моменты до и после столкновения соответственно. Остальные составляющие скоростей в плоскости, перпендикулярной линии центров шаров, при столкновении не изменяются.

Равенство (1) совместно с законом сохранения количества движения:

(2)  m1V1 + m2V2 = m1(V1)' + m2(V2)'

составляют полную систему уравнений, необходимую для решения задачи упругого столкновения. Закон сохранения кинетической энергии при этом не требуется, его заменяет линейное (более простое) равенство (1) с более понятным физическим смыслом - оно означает, что относительная скорость тел вдоль линии столкновения меняет свой знак на противоположный независимо от соотношения масс тел.

"Кинетическая энергия", на самом деле, является энергией только по размерности. В отличии от других типов энергии в физике "кинетическая энергия" является понятием относительным и зависит от точки отсчета скорости, что обесценивает ее значение при вычислении полной энергии тела. Кинетическая энергия преобразуется только в такие же искусственные механические типы "энергии". Но если тело массой m бросить в воду со скоростью v относительно воды, то вода поболтается, успокоится, но не получит тепловую энергию в количестве mv2/2.

Таким образом, популярная в теоретической физике формула:

E = mc2,

которую связывают со скоростью света, на самом деле, никакого отношения к какой-либо конкретной скорости не имеет. Коэффициент пропорциональности имеет размерность квадрата скорости, но его величина зависит от выбранных единиц измерений. Маловероятно, чтобы этот коэффициент случайно оказался в точности равен квадрату скорости света в вакууме, о чем свидетельствуют и объективные результаты экспериментов.

Указанная формула была принята около века назад по результатам реальных экспериментов. Но с тех пор чувствительность аппаратуры многократно выросла и регистрируются все новые частицы, выделяемые при ядерных реакциях. И неизвестно какой процент выделяемой при реакциях энергии пока не удается обнаружить и измерить.

Баланс энергии, очевидно, будет изменяться по мере обнаружения все новых "элементарных частиц", выделяемых при ядерных реакциях, и коэффициент пропорциональности между массой тела и его полной внутренней энергии неизбежно будет уточнен, возможно, существенно. Но линейная зависимость с постоянным коэффициентом, по-видимому, сохранится.

С учетом линейной зависимости внутренней энергии тела и его массы одну из этих величин можно считать избыточной. Первичной является, безусловно, энергия. Именно энергия образует материальное тело - материализуется в форме этого тела.

Внутренняя энергия тела по-разному проявляется в различных взаимодействиях с окружающей средой. Например, температура тела - это проявление части его внутренней энергии, называемой тепловой, во взаимодействиях, называемых теплообменами. Масса тела - это форма проявления его полной внутренней энергии в некоторых других взаимодействиях (гравитационных, механических и т.д.)