Глава 1.5 масса и энергия

Для завершения анализа специальной теории относительности нам необходимо проанализировать такие понятия как масса и энергия и рассмотреть связь этих свойств. В конечном итоге нам необходимо понять справедливость, корректность соотношения, введенного А. Эйнштейном

Для начала следует понять, что имеется в виду под понятиями “масса” и “энергия”.

“В динамике каждое тело характеризуют массой. С развитием физики понятие массы тела, введенное первоначально для меры инертности, приобрело более глубокое содержание. Масса – это физическая величина, которая является количественным выражением одного из фундаментальных свойств материи. В классической механике вводят приближенные допущения: 1). Масса тела является его свойством, не зависящим ни от состояния движения тела, ни от его взаимодействия с другими телами; 2). Общая масса системы тел равна сумме масс составляющих ее тел… Методы измерения массы следуют из основных законов динамики” (И. М. Дубровский, Б. В. Егоров, К. П. Рябошапка “Справочник по физике”, АН Украинской ССР, Институт металлофизики, Киев, “Наукова думка”, 1986 г.).

Здесь приведена точка зрения физиков на понимание массы с позиций классической механики (механики Ньютона). Первая часть утверждения, что масса тела является его свойством, не зависящим ни от состояния движения тела, ни от его взаимодействия с другими телами, делает совершенно неопределенным само понимание массы. В этом случае физический смысл массы улетучивается. Но все становится понятным, когда тело приобретает какое-то ускорение. Поэтому очень важно подчеркнуть, что масса в классической механике так или иначе связана с динамическими характеристиками – ускорение, сила.

Если положить рядом два футбольных мяча, то ничего конкретного нельзя будет сказать о массе каждого мяча. Пусть, например, один является реальным футбольным мячом. Второй, имеющий точно такую же расцветку, как и первый, пусть будет выполнен, например, из свинца. До опыта никто не сможет сказать, какой массой обладает каждый мяч. Поэтому и отпадает понимание массы в первом ее толковании. Более того, вообще до приведения в движение не только этих мячей, но и вообще какого-либо тела за счет приложения некоторой силы нельзя считать, что это тело обладает хоть какой-то массой. Следовательно, утверждение, что масса тела является его свойством, не зависящим ни от состояния движения тела, ни от его взаимодействия с другими телами, явно ошибочно.

Лежащее неподвижно тело связано с системой координат, покоящейся относительно системы координат, связанной с поверхностью, на которой покоится это тело. Приведение этого тела в движение по существу заставляет систему координат, связанную с телом, изменить свое состояние – начать двигаться относительно системы координат, связанной с поверхностью.

На данном этапе нам безразлично, движется или нет система координат, связанная с поверхностью, на которой лежало тело, относительно некоторой третьей системы координат. Положим, что третью систему координат мы можем считать неподвижной (в которой, например, мы находимся). Поэтому масса реально отражает не столько меру инертности какого-либо тела, сколько условия перехода данного тела из одной системы координат в другую. Иначе говоря, масса отражает условия изменения состояния системы координат, связанной с телом, относительно некоторой другой системы координат.

Это принципиальное заключение о форме проявления инертности тела и, соответственно, обнаружения такого свойства, которое мы обозначаем как масса. Этот вывод позволяет предположить, что если движение системы, связанной с телом, и оказывает влияние на это тело, то совершенно не так и не в той форме, как это описывается теорией относительности. И понять это станет возможным, если будут учтены определенные свойства эфира (физического вакуума).

Теперь рассмотрим трактовку массы с точки зрения теории относительности. Мы обнаруживаем, что специальная теория относительности иначе трактует это понятие.

“Масса характеризует свойство любого вида материи быть инертной и тяжелой, т.е. принимать участие в гравитационных взаимодействиях… Масса тела зависит от его скорости. Однако релятивистское увеличение массы заметно только при очень больших скоростях, т.е. прежде всего у элементарных частиц. Наименьшее значение массы тела, т.е. его масса в состоянии покоя, называется массой покоя” (Х. Кухлинг “Справочник по физике”, М., “Мир”, 1985 г.).

Представляется, что в данном определении уже имеется определенная произвольность толкования понятия массы, так как “принимает” участие в гравитационном взаимодействии все-таки тело, а масса – отражает всего лишь меру этого взаимодействия, поскольку определяет меру инертности тела. Но это лишь часть проблемы неверного понимания смысла и значения массы тела.

Выше (см. главу 1.2) уже было сказано, что принятые в теории относительности постулаты не позволяют определить понятие движения вообще. По этой причине невозможно установить и семантику понятия “состояние покоя”. Только что было сделано заключение, что масса тела, покоящегося в той же системе координат, где находится наблюдатель, также не может быть замечена как физическое свойство данного тела. Поэтому вывод теории относительности о значении массы в состоянии покоя становится абсолютно некорректным по причине невозможности каким-либо образом измерить значение массы, не подвергнув тело какому-либо ускорению.

Ранее уже было высказано соображение, что перерасчет релятивистского изменения массы неправомочно ввиду невозможности определения состояния движения на основе постулатов Эйнштейна. Однако это были чисто формальные возражения. Было высказано также мнение, что масса покоя вообще не может быть обнаружена, т.е. просто не существует. Этим можно было бы и ограничиться. Но А. Эйнштейн указал на функциональную связь массы и энергии. И это более чем существенно. И в этом проявляется главное противоречие в понимании массы как свойства тела.

Любая работа, совершаемая над телом, увеличивает, или изменяет его энергию. Поэтому энергией принято обозначать способность тела совершать работу. Исходя из этого, можно принять, что потенциальная энергия (например, сжатой или растянутой пружины) означает возможность совершить работу в потенции, а кинетическая энергия – это возможность совершить работу данным движущимся телом над другим телом. Иначе говоря, кинетическая энергия – это возможность реализации процесса “передачи” энергии другому телу. Эта “передача” выливается, в конечном итоге, в преобразование состояния системы координат другого тела от воздействия данного тела. При этом до момента реализации этой “передачи” сказать что-либо определенное о величине кинетической энергии конкретного тела ничего нельзя.

В этом заключается ньютоновский принцип относительности. Следовательно, этот принцип распространяется не только на относительность движения одного тела относительно другого, но и на относительность энергии данного тела от относительного состояния другого тела. А путаница возникает вследствие того, что кроме кинетической энергии существует еще и потенциальная и множество других видов проявления энергии.

Следует заметить, что само проявление этого свойства – энергии – многолико. Поэтому и нет до сих пор ясного объяснения этого понятия.

“Пока энергию в толковых словарях и энциклопедиях определяют как способность форм материи к совершению работы и общую меру движения материи. Однако эти определения недостаточно конкретны и не вносят полной ясности ни в суть энергии, ни в причины движения всех элементов тела. Интуитивно ясно, что энергия – универсальное и важнейшее свойство движения всего и вся. Но какие силы приводят любые тела окружающий нас мир в движение от элементарных частиц вещества и до галактик? Это пока науке неизвестно.

Пока истинная суть этого важнейшего понятия Энергия еще неясна, а разные толкования данного важнейшего понятия до сих пор в науке пока весьма противоречивы. Сам термин “энергия” появился в начале XIX века, его ввёл в механику Юнг. Понятие энергии как вида работы и теплоты в своих опытах отождествил Джоуль. И далее деформации и неопределенность толкования этого понятия еще более возрастала. Особенно с возникновением квантовой механики и открытием рентгеновского излучения и иных излучений.

И учёные так и не договорились до сих пор, что же подразумевать под словом энергия – то ли свойство материи совершать работу, то ли саму работу, то ли движение и силовые характеристики полей или разнообразные виды излучений и т.д.” (В. Д. Дудышев “Новые методы извлечения и полезного использования внутренней энергии веществ” NTPO COM Научно-технический портал, http://ntpo.com/invention/invention2/8.shtml).

Теперь рассмотрим тот принцип относительности, который ввел Эйнштейн для кинетической энергии тела.

“Согласно теории относительности, кинетическая энергия материальной точки, имеющей массу m, выражается уже не общеизвестной формулой

0РDормулойР

а формулой

-таРDормулаР?ревращаетсяР2Р1есконечностьЬ :огдаРAкоростьРv ?риближаетсяР:РAкоростиРAветаРc.

!ледовательноЬ AкоростьР2сегдаР4олжнаР>ставатьсяР<еньшеюРc, :акР1ыР=иР1ылаР2еликаРMнергияЬ 7атраченнаяР=аРCскорениеЮ

Эта формула превращается в бесконечность, когда скорость v приближается к скорости света c.

Следовательно, скорость всегда должна оставаться меньшею c, как бы ни была велика энергия, затраченная на ускорение.

Если разложить приведенную формулу в ряд, то получим:

"ретийРGленРMтогоР@ядаР2сегдаР<алР?оРAравнениюРAоР2торымР(:оторыйРBолькоР8Р?ринимаемР2оР2ниманиеР2Р:лассическойР<еханикеЩ, 5слиР2еличинаРv2/c2 =езначительнаР?оРAравнениюРAР5диницейЮ

Третий член этого ряда всегда мал по сравнению со вторым (который только и принимаем во внимание в классической механике), если величина v2/c2 незначительна по сравнению с единицей. Первый член mc2 не содержит скорость и, следовательно, не принимается во внимание в том случае, когда речь идет лишь о том, как зависит энергия материальной точки от скорости. О принципиальном значении этого члена мы скажем впоследствии…

…Тело, летящее со скоростью v и воспринимающее энергию ЕО в форме лучистой энергии (примеч. А. Э.:”ЕО есть воспринимаемая энергия при наблюдении из системы координат, движущейся вместе с телом”), не изменяя притом своей скорости, получает при этом приращение своей энергии на величину

!ледовательноЬ 8скомаяРMнергияРBелаЬ 8меяР2Р2идуР2ышеприведеннуюРDормулуР4ляР:инетическойРMнергииЬ 2ыражаетсяРAледующимР>бразомк

Следовательно, искомая энергия тела, имея в виду вышеприведенную формулу для кинетической энергии, выражается следующим образом:

"акимР>бразомЬ BелоР>бладаетРBакоюРMнергиейЬ :акР8РBелоЬ 4вижущеесяРAоРAкоростьюРv 8Р8меющееР<ассуР(m +

Таким образом, тело обладает такою энергией, как и тело, движущееся со скоростью v и имеющее массу (m + ЕО / C2). Итак, мы можем сказать. Если тело принимает энергию ЕО, то его инертная масса возрастает на величину ЕО / C2; инертная масса тела не есть постоянная величина, но изменяется в зависимости от изменения энергии тела. Инертная масса системы тел может быть рассматриваема прямо так как мера энергии системы…

Если мы напишем формулу энергии в следующей форме

BоРCвидимЬ GтоР2ыражениеРm Aв, CжеР2стречавшеесяР=амР@анееЬ 5стьР=еРGтоР8ноеЬ :акРMнергияЬ :оторойРBелоРCжеР>бладалоР(?римечЮ

то увидим, что выражение m с2, уже встречавшееся нам ранее, есть не что иное, как энергия, которой тело уже обладало (примеч. А. Э. “При наблюдении из системы координат, движущейся совместно с телом”), прежде чем оно восприняло энергию ЕО” (Альберт Эйнштейн “Специальная и общая теория относительности”, Петербург, Государственное издательство, 1922 г.).

Поскольку заметить наличие массы тела как таковой и измерить массу покоя данного тела (в системе координат этого тела и, одновременно, наблюдателя) никак невозможно, этот вывод А. Эйнштейна означает, что существует некоторая “скрытая”, “внутренняя” масса, описываемая некоторой “скрытой” энергией. Однако “скрытая” энергия содержится в веществе, а масса в определенных условиях (например, при наличии гравитационного воздействия) отражает всего лишь количественный параметр – меру инертности вещества и не более того. Поэтому соотношение E = mc2 становится искусственным математическим построением.

И именно здесь следует вновь напомнить об одном важном обстоятельстве, мимо которого Эйнштейн прошел, не придав ему должного внимания или вполне сознательно исказив выводы Лоренца. Если бы Эйнштейн был честен тогда, по-видимому, теория относительности вовсе бы и не родилась.

Дело в том, что Лоренц, разрабатывая свою теорию преобразования параметров движущихся тел, исходил из условия существования абсолютно неподвижного эфира. Кроме того, он полагал, что материя имеет электромагнитную структуру. Иначе говоря, Лоренц был как никто близок к принципиально новому пониманию материи. Если бы Эйнштейн отнесся с достаточной мерой уважения и внимания к аргументам Лоренца, то он бы поостерегся в постулировании положений теории относительности. Во всяком случае, преобразования Лоренца вряд ли были бы им использованы, поскольку они относились только к параметру длины.

Вот что говорит сам А. Эйнштейн по поводу объяснения итогов опыта Физо, о котором здесь говорилось ранее.

“Влияние скорости течения v на распространение света, согласно последним превосходным измерениям Зеемана, изображаются формулой (В) (см. предыдущую главу. О. Ю.) более чем на 1% точнее, нежели формулой (А). Правда, необходимо отметить, что теория была дана Лоренцем задолго до появления теории относительности и обосновывалась чисто электродинамическим путем при помощи определенных гипотез об электромагнитной структуре материи. Но это обстоятельство нисколько не уменьшает доказательную силу опыта, как experimentum crucis, как решающего эксперимента в пользу теории относительности” (Альберт Эйнштейн “Специальная и общая теория относительности”, Петербург, Государственное издательство, 1922 г.).

Таким образом, А. Эйнштейн превратил модель Лоренца в собственную математическую эквилибристику, не очень смущаясь тем, что допустил произвол в использовании чужих идей в части их толкования.

Выше уже говорилось о подтасовывании и других фактов со стороны Эйнштейна. Кроме того, в предыдущей главе уже было показано, что эффект смещения луча в подвижной жидкой среде обусловлен вовсе не каким-то сложением скоростей за счет действия правил преобразования на основе теории относительности, но объясняется именно электромагнитной структурой вещества и движением эфира.

Сейчас следует возвратиться к пониманию связи массы (материальной точки некоторого вещества) и энергии. Такая связь действительно существует, но проявляется совершенно в ином качестве, чем на то указывал А. Эйнштейн. Эта связь прослеживается в эксперименте всякий раз, когда тем или иным образом удается создать высокие скорости движения материального тела. Вот примеры.

Профессор Ю. С. Потапов около 20 лет назад создал генератор тепла на основе вихревых трубок, через которые пропускается обычная вода. Вода на выходе вихревых трубок существенно нагревается. Тепловой КПД таких трубок, проверенный при самых тщательных измерениях достигает 150%. Этот генератор не только успешно испытан в разных условиях, но и уже около 15 лет серийно выпускается в качестве установок для отопления жилых и служебных помещений. Установка Потапова защищена рядом патентов России, Франции и других стран. (Газета “На грани невозможного”, №24, 2002 г., стр. 2 – 3).

Патенты Ю. Потапова доступны для изучения. Из описаний патентов Потапова и из иных источников видно, что в установках Потапова возникает явление кавитации. При изучении свойств кавитационного возбуждения, например воды, было установлено, что при схлопывании образовавшихся пузырьков не только выделяется некоторое количество тепла, но и возникает свечение, подобное свечению при электрическом разряде. Поскольку объяснить появление электрических разрядов в среде, возбужденной за счет кавитации, не смогли, этому явлению придумали название сонолюминисценция.

Но на самом деле эффект объясняется именно электромагнитной структурой вещества. И выделяющаяся энергия обусловлена разрушением вещества до такого уровня, что само вещество (а не масса вещества) просто превращается в энергию. Это означает, что при тщательном измерении количества воды, поданного на вход установки Потапова, и количества воды на выходе установки было бы установлено, что на выходе установки количество воды уменьшилось. И это уменьшение как раз количественно связано с появляющейся дополнительной энергией. Однако при этом количественные (формульные) зависимости будут совершенно иными, нежели в “классической” формуле Эйнштейна.

Кстати говоря, в опытах других авторов указывается, что при продолжительной работе установок приходится добавлять вполне определенное количество воды. На это, например, указывает В. Д. Дудышев (см. его статью “Новые методы извлечения и полезного использования внутренней энергии веществ” в ntpo.com/invention/invention2/8.shtml), Евгений Жуков (статья “Кавитация создает perpetum mobile” в Explosive.ru). Имеются указания на данное обстоятельство и в других публикациях.

Следовательно, если бы речь шла о наличии некоторой внутренней энергии вещества, высвобождение которой уменьшает общее количество этого вещества и, соответственно, сокращения массы, то функциональная связь была бы другой.

Таким образом, установлено, что формула Эйнштейна не отражает действительной связи количества вещества и количества энергии. Более того, установлено влияние скорости движения вещества на глубину и полноту его преобразования в энергию. Это, как видим, совершенно иной результат, нежели тот, который постулировал Эйнштейн.

Еще одна цитата.

“В 1974 г. молодой белорусский ученый С. Ушеренко проводил эксперименты по уплотнению поверхности стальных пластин. Схема опытов была чрезвычайно проста: на пластину устанавливался стакан, в который насыпался обычный мелкий кварцевый песок. Затем сверху на песок устанавливался другой стакан, в который насыпалось взрывчатое вещество. Взрыв – и песок бомбардировал поверхность стальной заготовки. По расчетам скорость частиц песка достигала одного километра в секунду, и их энергии должно было хватать только на то, чтобы упрочнять поверхность металла на двух-трех миллиметровую глубину. Однако на шлифах разрезов пластин всякий раз обнаруживались треки движения песчинок, проходящих насквозь двухсотмиллиметровую заготовку. Расчет энергии этих песчинок оказался таков, что их неведомо откуда взявшаяся энергия превышала энергию взрыва в 1000 раз” (Газета “На грани невозможного”, №25, 2002 г., стр. 3).

Необходимо добавить, что это явление пытались объяснить ученые из Академии наук, но безуспешно. Ответ же лежит на поверхности, если принять за основу электромагнитную структуру вещества. Как и в явлении выделения энергии при схлопывании кавитационных пузырьков, в данном случае происходит разрушение вещества, приводящее к выделению такого количества дополнительной энергии, что происходит полное нарушение термодинамических законов. Однако в данном случае фактически происходит сохранение иного баланса – “энергия – вещество”. Этот баланс соблюдается не только в указанных экспериментах или им подобных, но и вообще во всей Вселенной, что нам предстоит выяснить и обсудить.

Однако указанные эксперименты показывают, что связь массы и энергии правильнее было бы обозначить как функциональную связь вещества и энергии, что вынуждает и в этой части полностью отказаться от положений теории относительности.

На этом обсуждение положений специальной теории относительности следует завершить. Мы увидели, что ни одно положение этой теории не соблюдается, если к анализу этой теории подойти внимательно и без желания защитить эту теорию во что бы то ни стало.

ЧАСТЬ ВТОРАЯ. ФИЗИЧЕСКИЙ ВАКУУМ

И ТОРСИОННЫЕ ПОЛЯ