Принцип оптимального движения — научно-популярная версия

Электромеханика 11 апреля 2019 3
Принцип оптимального движения — научно-популярная версия

“То, что верно, не всегда популярно, и то, что популярно, не всегда верно” — Альберт Эйнштейн.

Введение

Прежде чем начать популярное изложение своей гипотезы, хочу отметить, что человечество очень давно поднимало вопросы, связанные с моей гипотезой. Это свидетельствует о том, что гипотеза рождена не из ничего: она базируется на философии и научных воззрениях предыдущих поколений, что дает ей право на жизнь.

На первый взгляд кажется нелепым и даже антинаучным говорить об атомарности механического движения. Однако вспомним историю: было время, когда материя считалась непрерывной, не имеющей атомарную природу. Так почему же движение, как способ существования материи, не может иметь квантовую природу?

Итак, в 5 в. до н.э. древнегреческий философ Зенон Элейский формулирует основные апории (парадоксы), связанные как с дискретной, так и с непрерывной моделями движения.

Например, в апории «Дихотомия» он рассуждает о возможности пройти конечное расстояние за конечный промежуток времени. И приходит к выводу, что для того, чтобы пройти конечное расстояние, нужно сначала преодолеть его половину; чтобы преодолеть половину, нужно пройти половину половины и т.д., и т.д. до бесконечности. Преодолеть же бесконечное число отрезков за ограниченное время нельзя.

Вывод: движение не только не может завершиться, но оно не в состоянии даже начаться. Иными словами, бесконечное множество конечных величин дает бесконечную величину. Приверженец непрерывности Зенон Элейский, говоря о «бесконечном множестве отрезков пути», фактически рассуждает о прерывности (дискретности) движения и констатирует неразрывную связь категорий «прерывности» и «непрерывности».

Аристотель рассматривает непрерывность как физическую связность. По его мнению прямолинейное движение дискретно, так как весь мир – это сфера, радиус которой конечен. И если двигаться по этому радиусу до крайнего предела мировой сферы, то затем нужно будет повернуть обратно. Но после поворота будет начинаться уже новое движение.

Ньютон и Лейбниц заложили основы дифференциального и интегрального исчисления. С помощью интегрирования можно суммировать, например, путь (S), проходимый телом за время (t), как непрерывность сложением бесконечно малых площадей как дискретность под графиком функции – S = f(t). В наше время наиболее близким к категории прерывное (дискретное).

Механическое движение, на мой взгляд, стало открытие аргументных колебаний. В 1968 – 1969 г.г. братья Данил и Яков Дубошинские открыли Макроскопический Квантовый Эффект, основанный на аргументном маятнике (Рис.1).

Рис.1. Аргументный маятник.

Рис.1. Аргументный маятник.

Этот маятник состоит из подвеса на оси с низким трением, движущегося в вертикальной плоскости, на свободном конце которого закреплен небольшой постоянный магнит. Под точкой равновесия маятника установлен электромагнит. На электромагнит подается электрический ток с частотой от 20 до 3000Hz. Маятник «выбирает» определенные стационарные квантовые амплитуды колебаний, при которых полностью компенсирует затраты энергии на трение.

Фундаментальное значение маятника Дубошинского заключается в его способности «перескочить» из одного колебательного режима в другой (из одной амплитуды в другую) подобно «квантовым скачкам» в атомной физике. Иными словами, профессор Дубошинский Д.Б. практически доказал, что механическое движение (в данном случае колебательное) обладает квантовыми свойствами, то есть прерывно (дискретно).

Необходимо отметить, что квантованные амплитуды очень чувствительны к изменению частоты тока электромагнита. Чем выше частота, тем больше стационарных режимов. Это свойство аргументного маятника подобно фотоэффекту, где энергетический уровень, до которого атом или молекула, освещенные световым потоком, могут возбуждаться, зависит от частоты света. Чем выше частота, тем шире диапазон дискретных состояний, которые могут быть возбуждены вплоть до ионизации.

Основная часть

Моя гипотеза состоит из двух частей: теоретической и практической. Теоретическая часть — это сама гипотеза «Гипотеза атомарного (квантового) движения». Гипотеза о дискретности механического движения.

Практическая часть — это практический вывод из теоретической части «Принцип оптимального движения»: для каждой массы тела существует свое оптимальное (эффективное) ускорение.

Теоретическая часть

Человечество всегда задавало вопросы природе и поэтому рождались открытия. Не станем уходить от традиции и зададим три извечных вопроса природе, связанных, например, с катящимся по наклонной плоскости шаром (Рис.2). Если пренебречь силой трения качения то на шар действует проекция силы тяжести P1.

Рис.2. Катящийся по наклонной плоскости шар.

Рис.2. Катящийся по наклонной плоскости шар.

P – сила тяжести шара, P1 – проекция силы тяжести.

Итак:

  • Как нарастает скорость шара: непрерывно или дискретно во времени?
  • В чем причина инертности шара? Почему шар не переходит из предыдущего состояния движения в последующее мгновенно?
  • Как устроен механизм движения шара?

Попытка ответить на эти вопросы и есть “Гипотеза атомарного (квантового) движения”.

Эта гипотеза базируется на предположении, что причина инертности шара – в его собственном гравитационном поле. В самом деле, если любое тело поместить в космосе и на достаточно большом расстоянии от других планет и воздействовать на него силой, то второй закон Ньютона все равно будет соблюдаться. То есть причина инертности тела в нем самом и, можно предположить, в его собственном гравитационном поле (СГП).

Согласно гипотезе сила Р1 действует на шар, шар действует на СГП и последнее дает разрешение на движение после реагирования. В период реагирования СГП шар деформируется на очень маленькую величину (Рис.3).

Рис.3.Реагирование СГП шара.

Рис.3. Реагирование СГП шара.

А – наклонная плоскость, С – СГП шара, x – упругая деформация шара.

После реагирования СГП, шар редеформируется на ту же величину. При этом сила Р1 не действует на шар, так как нет противодействия со стороны СГП, но грань тела-создателя силы Р1 (сила гравитации Земли) остается (Рис.4).

Рис.4. Редеформация (элементарное перемещение) шара после

Рис.4. Редеформация (элементарное перемещение) шара после реагирования его СГП.

А – наклонная плоскость, В — грань тела-создателя силы Р1 (сила гравитации Земли), x – упругая редеформация (элементарное перемещение) шара.

Этот процесс периодический и является квантом движения шара. Квант движения характеризуется периодом, элементарной скоростью и элементарным перемещением: элементарной деформацией, а затем редеформацией шара, которые носят упругий характер (Рис.5).

Рис.5. Квант движения шара.

Рис.5. Квант движения шара.

Т – период кванта движения, dV – элементарная скорость кванта движения.

Например, при равноускоренном движении шара происходит суммирование квантов движения и постоянное нарастание скорости на величину dV. Таким образом, механизм движения тела это совокупность элементарных деформаций и редеформаций последнего, что подобно движению гусеницы.

Элементарное перемещение кванта движения не зависит от материала шара: если мысленно разделить шар на элементарные участки, то упругая деформация отдельных участков шара из стали будет равномерной, в то же время упругая деформация шара из резины практически состоится на первом участке.

Практическая часть

Реальная сила или реальное действие одного тела на другое является переменной величиной. Например: автомобильный двигатель внутреннего сгорания изменяет свое усилие при изменении количества топлива подаваемого в его цилиндры; при изменении силы тока в цепи электродвигателя изменяется вращающий момент на его валу и т.д. Основной характеристикой переменной силы является скорость изменения силы.

Теперь вернемся к моей гипотезе. Если скорость изменения силы, действующей на тело, равна скорости реагирования СГП тела, то понятно, что движение этого тела будет наиболее оптимальным (эффективным). А с учетом второго закона Ньютона: ускорение тела будет наиболее оптимальным (эффективным). Это и есть практический вывод из гипотезы: «Принцип оптимального движения».

Принцип оптимального движения заключается в том, что для каждой массы тела, движущегося под действием силы, существует свое оптимальное ускорение (смотри таблицу 1). Для более детального ознакомления с моей гипотезой сообщаю следующее: формулы гипотезы, определение оптимальных ускорений изложены в материале 1. Анализ достоверности гипотезы выполнен в материале 2 списка литературы. Экспериментальное подтверждение гипотезы — это экспериментальное подтверждение ее практической части » Принцип оптимального движения», материал 3.

Таблица 1.

Таблица 1.

Заключение

Итак, догадка, гипотеза о прерывности движения коснулась механического движения. Что же касается более тонких форм движения, например, движения носителей заряда в проводниках и полупроводниках, то там прерывность также возможна. То есть гипотеза за гипотезой, чтобы в бесконечном пространстве – времени, а следовательно и в движении предположить, осмыслить и, наконец, отыскать прерывность, дискретность с целью познания окружающего нас мира.

Автор статьи: Резников Владимир Аркадиевич. E-mail: vladimirrez304065@gmail.com.

Аннотация: Данная статья — это попытка представить в популярном виде: мою гипотезу о дискретности механического движения, а также практический вывод, вытекающий из гипотезы. Гипотеза базируется на предположении, что причина инертности шара – в его собственном гравитационном поле.

Ключевые слова: причины инертности, механическое движение, дискретность, гравитационное поле.

Библиографический список:

  1. Резников В.А. Принцип оптимального движения (полная версия)//Современные концепции научных исследований: cб. научных работ II международной научной конф. Евразийского Научного Объединения (г. Москва, февраль 2015). — Москва : ЕНО, 2015. — С.28 – 35. URL:  esa-conference.ru.
  2. Резников В.А. Теоретический анализ достоверности «Гипотезы атомарного (квантового) движения». URL: scipeople.ru.
  3. Экспериментальное подтверждение гипотезы атомарного (квантового) движения. URL: youtube.com.
  • Олег Вел

    «… человечество очень давно поднимало вопросы, связанные с моей гипотезой»- а кто вам сказал, что это ваша гипотеза?? Как то не хорошо присваивать чужие заслуги!

    • Vladimir Reznikov

      Уважаемый Олег, я очень извиняюсь, но слово как — то пишется через дефис, и мне сказал что я автор гипотезы сайт интеллектуальной защиты: a-priority.ru
      регистрационный номер: A1B031 (проект Европейской Академии Естественных Наук).

  • Евгения Новак

    Учите физику, учите термины и научный язык и будет Вам счастье.
    Я всегда любила физику и все что с ней связывает. Будущее за этой профессией.