Александр Астахов – Физика. Порядок вещей, или Осознание знаний (страница 7)

А что касается его ложного стыда, если, конечно же, он не рисуется, то ничего стыдного в том, что человек ошибается, нет. Профессорами не рождаются. Великий Циолковский тоже изобретал инерцоиды. А вот отказаться от своих взглядов, не убедившись на сто процентов в их ошибочности стыдно. Скорее всего, Гулиа просто расписался в своем бессилии решить проблему и переметнулся в лагерь своих бывших идеологических противников.

По крайне мере на сегодняшний день Гулиа не представил никаких объективных доказательств своего личного глубокого понимания явления инерции, кроме своих нынешних взглядов более или мене соответствующих официальной науке. Единственное его доказательство определяется известным выражением «этого не может быть, потому что не может быть никогда»!

В «Удивительной физике» он критикует практически всех классиков, причем не только в научном плане, что само по себе не вызывает никаких возражений, т.к. профессор ХХ века, какой бы он ни был, знает естественно намного больше, чем его предшественники, жившие более 400 лет назад. Негативную реакцию вызывает тот факт, что Гулиа пытается затрагивать нравственные и личностные вопросы в отношении своих предшественников. Особенно достается Галилею. Даже по поводу одинаковой скорости падения на Землю различных по массе тел под действием притяжения Земли Гулиа счел нужным внести свои не совсем уместные в данном случае поправки только для того, чтобы подчеркнуть некомпетентность Галилея:

«Об ошибках Галилея в определении „инерционного“ движения уже говорилось выше. Да и доказательство того, что тяжелые и легкие тела падают одинаково быстро, сформулированное Галилеем, также оказалось неверным. Тяжелые тела падают быстрее, чем легкие, – эта совершенно правильная мысль Аристотеля уже почти 500 лет, со времени Галилея, считается ошибочной. Не верьте на слово даже Галилею, проверьте сами. Что, пушинка и гиря, выброшенные из окна, приземлятся за одно и то же время? Ах, сопротивление воздуха мешает? Тогда проведите этот же опыт хоть на Луне, где почти нет атмосферы, да только время падения измеряйте поточнее. И увидите, что даже в вакууме тяжелые тела падают быстрее легких, а детям в школах уже сотни лет морочат голову, что гиря и пушинка падают за одно и то же время».

Что же такое «время падения тела?» Это время, прошедшее между моментом освобождения тела (отпусканием груза) и его приземлением (прилунением и т. д.). Определим его. По закону всемирного тяготения на груз и на саму планету (Землю, Луну, астероид, и т. д.) действуют одинаковые по величине и направленные друг к другу силы:

F = γ * M * m / r ²,

где γ – гравитационная постоянная; М, m – массы планеты и груза;

r – расстояние между центрами масс этих тел.

Ускорение груза: a_гр = F/m, ускорение планеты: a_пл = F/M (ускорения m и M для простоты считаем постоянными). Скорости груза и планеты:

Vгр = a_гр t; Vпл = a_пл t,

где t – время.

Скорость сближения этих тел (скорость падения): Vпад = (а_гр+а_пл) t, при этом средняя скорость падения:

Vпад. ср = Vпад. / 2

где Vпад. – скорость приземления тела. Время падения (оба тела приближенно считаем точками):

t = 2r / Vпад.

Подставляя Vпад, получим:

t = корень (2 * r³ / (γ * (M + m))

Запомните эту формулу – вот истинное время падения одного тела на другое. Так как в знаменателе под корнем сумма масс тел, то при постоянной массе планеты М чем больше масса груза m, тем меньше время падения, т. е. тем быстрее тело падает. Уж если мы хотим быть корректными, то надо говорить, что ускорение одновременно падающих в пустоте тел одинаковое, но при падении порознь тяжелое тело даже в пустоте шлепнется с высоты быстрее, чем легкое, согласно Аристотелю. Потому что сама планета, или пусть даже астероид, на который падает тело, будет тем быстрее двигаться навстречу, чем тяжелее (массивнее) падающее тело.

Так что не стоит слепо верить мнениям, даже авторитетным. Правильно говорил Козьма Прутков, что если на клетке слона прочтешь «буйвол», не верь глазам своим!»

Нам же кажется более очевидной версия Галилея, в соответствии с которой ускорение падения легких и тяжелых тел не зависит от их массы, как при синхронном падении, так и при раздельном падении.

Земля в поле тяготения пробных тел действительно движется навстречу им, так же, как и они движутся навстречу Земле в ее поле тяготения. Ускорение Земли в поле тяготения пробных тел зависит от массы пробных тел. Поэтому точка встречи каждого из этих тел с поверхностью Земли при бросании их по отдельности будет изменять свое положение в пространстве в зависимости от массы пробных тел. Соответственно будет изменяться и время встречи пробных тел разной массы с поверхностью Земли при их раздельном падении.

Однако в соответствии с законом всемирного тяготения скорость падения и у гири и у перышка в поле тяготения Земли будет одинаковая при любой последовательности бросания этих тел к Земле с одинаковой высоты. При этом подтверждением этого факта явиляется не одинаковое время встречи пробных тел разной массы с Землей, а одинаковое время прохождения ими одинаковых расстояний в поле тяготения. Поэтому под словами Галилея «совершенно одинаково», раз уж ему отводят такую историческую роль, следует понимать одинаковую скорость падения пробных тел в поле тяготения Земли.

Галилей полагал, что определяет скорость падения на одинаковом по высоте отрезке для каждого из бросаемых тел. Именно поэтому по одинаковому времени падения пробных тел на Землю Галилей вправе был сделать вывод и об их одинаковой скорости падения. Другого способа определения скорости просто не существует. Причем совершенно очевидно, что Галилей имел в виду именно скорость падения пробных тел:

«…Получаемое противоречие снимается одним утверждением – вес предмета не влияет на скорость свободного падения».

При увеличении массы одного из взаимодействующих тел его ускорение в поле тяготения другого неизменного тела не изменяется, т.к. сила тяготения, действующая на первое тело, изменяется, пропорционально его же массе. Поэтому акцентирование внимания на теоретической разнице времени встречи пробных тел разной массы с Землей при рассмотрении специфики закона всемирного тяготения очень напоминает разговор «про Фому» и «про Ерему», уводящий читателей в сторону от главного вывода, сделанного Галилеем из своих пусть несовершенных в метрологическом отношении опытов.

Кроме того, излишне дотошному Гулиа следовало бы учесть, что в момент бросания массы всех пробных тел фактически изымаются из массы Земли. Поэтому, какую бы пробную массу ни взял Галилей время её падения всегда останется одинаковым. Это легко видеть, подставив в выведенную Гулиа формулу для времени, уменьшившуюся массу Земли в результате изъятия из её массы пробного тела и появившуюся в результате этого массу пробного тела:

t = корень (2 *r³ / (γ (M – m + m))

Как видно, суммарная масса тяготеющих тел всегда остаётся неизменной и всегда равна (М). Следовательно, время встречи всегда остаётся постоянным! По общепринятому мнению Галилей правильно истолковал результаты своих опытов. С исторической ролью Галилея не согласен, пожалуй, один только Гулиа, решивший поумничать с высоты современных знаний. Однако совершенно неизвестно какие выводы сделал бы сам Гулиа во времена Галилея, не зная закона всемирного тяготения, и получи он на месте Галилея разное время падения пробных тел разной массы.

Если бы он рассуждал как Аристотель, то возможно это отодвинуло бы появление закона всемирного тяготения на неопределенный срок. Так что софистикой в этой ситуации являются не рассуждения Галилея, а придирки самого Гулиа.

Вывод:

Двойственность сил инерции определяется искусственным разделением общего напряжения взаимодействия на два противоположно направленных вектора сил. При этом вектор направленный на каждое тело принимается за обычную силу, а вектор направленный на ответное тело – фиктивной силой инерции.

1.2. Формирование сил взаимодействия. Механизм явления инерции «Безопорное» движение, как законное и неизбежное следствие всех несимметричных взаимодействий в природе

1.2.1. Мера взаимодействия и инерции

Очевидно, что меру взаимодействия следует искать среди физических величин являющихся свойствами материи-массы, которые изменяются в процессе взаимодействия. Это движение и сила. Предварительно необходимо чётко обозначить физический смысл этих свойств, которые в классической физике выражены очень уж академически абстрактно.

В физике известен принцип Аристотеля – «природа боится пустоты». Однако в реальной действительности всё обстоит ровно наоборот. Направленность всех взаимодействий от большего напряжения к меньшему обусловлена скорее боязнью тесноты и любовью к пустоте. В соответствие с принципом боязни тесноты две единицы чистой материи не могут занимать одно и то же место в пространстве, т.к. это нарушает их свободную локализацию в пространстве, что и является физической основой взаимодействия материи.

Встречное относительное движение тел, претендующих на общее пространство в точке взаимодействия, сначала преобразуется в общее для всех взаимодействующих тел напряжение-тесноту с мерой силой. А затем в соответствии с принципом боязни тесноты природа ликвидирует образовавшуюся тесноту, с помощью обратного преобразования напряжения в новое относительное движение, направленное в сторону пустоты. В этом и заключается принцип боязни тесноты и любви к пустоте.