Страница 4 из 196
Парадокс №5. Еще один энергетический парадокс касается некоторых процессов, протекающих в природе. Те ученые, которые занимаются изучением смерчей и ураганов, часто заявляют, что с точки зрения современной физики подобных природных процессов просто не может существовать, т. к. выделяющаяся в них энергия превосходит все, что наша наука может предложить. Иногда в популярной литературе можно прочитать, будто причиной возникновения смерчей и ураганов являются процессы выделения тепла при конденсации водяного пара в верхних сравнительно холодных слоях атмосферы. Однако, если провести строгий энергетический анализ всех процессов, приводящих к образованию смерчей и ураганов, то окажется, чо тепло конденсации почти на порядок меньше того, что несут с собой эти процессы. Тогда за счет какой энергии существует ураган?
Парадокс №6. И последний энергетический парадокс касается нашей планеты. Земля своим магнитным полем постоянно взаимодействует с магнитным полем заряженных частиц, летящих от Солнца. Взаимодействие двух магнитных полей, одно из которых вращается, всегда приводит к торможению и остановке вращения. Но Земля вращается непрерывно в течение более 4х миллиардов лет. При этом палеонтологи выяснили, что в далеком прошлом, когда динозавров еще не было, а жизнь процветала только в море, длительность земных суток очень слабо отличалась от того, что мы имеем сегодня. Более того, как будет показано в других главах, наша Земля вследствие некоторых процессов с участием гравитационной энергии непрерывно расширяется и с момента начала мезозойского периода увеличила свой радиус примерно в 1.5 раза, в результате чего скорость ее вращения должна заметно упасть, а продолжительность суток во столько же раз вырасти. Если этого не происходит, тогда следует признать, что при вращении Земли в ней выделяется некоторая энергия, которая раскручивает земной шар и тем самым компенсирует тормозящее влияние магнитного поля потока солнечных частиц и процесса распухания земного шара.
Перечисленные парадоксы являются лишь небольшой частью того, что было найдено. Нет необходимости приводить их все. Даже того, что было только что описано, уже достаточно, чтобы понять следующее: в наших представлениях о природе энергии что-то не в порядке, где-то мы допускаем ошибку. Еще А.Эйнштейн в свое время говорил так: «Даже десяток экспериментов, давших положительный результат, еще не может подтвердить правильность теории. Но всего один эксперимент, давший отрицательный результат, может теорию опровергнуть». У нас набралось таких экспериментов с отрицательным результатом намного больше одного. Следовательно, нам необходимо заново пересмотреть свои взгляды на природу энергии и найти ту ошибку, которая кроется в базовых положениях академической науки.
1.2. Природа энергии
Что такое энергия? Академическая формулировка энергии звучит следующим образом: энергия есть возможность выполнения работы. Хотя подобное определение в принципе правильно, оно крайне неудачно по той причине, что работа и энергия имеют одинаковую природу. Это видно из размерности: работа и энергия измеряются в джоулях. В математическом плане работа — это всего лишь разность энергий: А = Е1 — Е2. Поэтому определять энергию из работы есть то же самое, как определять энергию из самой себя. Необходимо найти новое определение понятию энергии. И это можно сделать через деформацию.
Обратим внимание на тот факт, что все формы энергии (за исключением потенциальной и кинетической) имеют общую черту, заключающуюся в их связи с деформацией. Давайте рассмотрим последовательно несколько различных форм энергии.
Механическая. Когда мы растягиваем резиновый шнур, сдавливаем любой предмет, закручиваем гайку до упора, мы во всех случаях совершаем работу, тратим энергию, и производим деформацию того предмета, на который воздействуем. Здесь связь между энергией и деформацией выступает в самом явном виде.
Тепловая. Данная форма энергии фактически является суммарной кинетической энергией многих атомов или молекул, составляющих физический объект. И все, что справедливо для кинетической энергии, оказывается справедливым для энергии тепловой. Если в реальности идея кинетической энергии является ошибкой и вместо нее существует иная форма энергии, связанная с деформацией (а ниже это будет показано), тогда тепловая энергия также окажется связанной с деформацией некоторого объекта.
Химическая. Эта форма энергии выделяется в ходе химических реакций. А любая химическая реакция ведет либо к изменению количества электронов у атома или иона, либо к распаду молекулы на составляющие атомы, либо к синтезу молекулы из отдельных атомов. Во всех трех случаях происходит деформация электронных оболочек атомов и молекул. Таким образом, химическая энергия также показывает связь с деформацией.
Ядерная. Она выделяется либо в ходе распада атомов радиоактивных веществ, либо в ходе расщепления ядра урана или плутония, либо в ходе слияния ядер водорода и образования ядра гелия. Как и в предыдущем случае, мы снова сталкиваемся со связью энергия-деформация.
Поэтому возможны две альтернативы: 1) связь энергии с деформацией существует на самом деле, а понятия кинетической и потенциальной энергии ошибочны и в реальности таких форм энергии не существует; 2) связь энергии с деформацией является кажущейся и на самом деле ее нет, а потенциальная и кинетическая энергии существуют в реальности. Правильной оказалась первая альтернатива. Потенциальная и кинетическая энергия в реальности не существуют, вместо них присутствуют иные формы энергии, которые оказываются связанными с деформацией. И ниже это будет показано.
Подобный анализ можно выполнить применительно ко всем известным формам энергии и всегда мы будем сталкиваться со связью энергия-деформация. Единственное исключение, как было отмечено ранее, это потенциальная и кинетическая энергия. Поэтому можно предложить следующее определение понятия энергии: энергия есть количественная мера хаотически-деформированного состояния материи, описывающая данное состояние интегральным образом. Формула энергии выглядит как
(1.1.1)
Здесь деформированное состояние материи тражается дифференциалом dx, а интегральный способ описания — интегралом. При этом интеграл является определенным от 0 до х. Причина появления в определении понятия «хаотический» будет объяснена позднее, когда мы перейдем к проблеме информации. Кстати, подобное определение энергии позволяет дать аналогичное определение термину силы: сила есть количественная мера хаотически-деформированного состояния материи, описывающая данное состояние дифференциальным образом.
Разница между силой и энергией, таким образом, состоит лишь в способе описания: интегральный способ для одного, дифференциальный для другого. Такое различие между двумя основополагающими понятиями физики заметным образом сказывается на способе решения физических задач: начинать надо всегда с энергетического описания феномена и затем переходить к силовому описанию. Энергетический способ описания проще и понятнее, но он менее информативен. Так происходит потому, что в природе энергии уже заложен интеграл. Поэтому энергетическое описание феномена осуществляется с помощью алгебраических уравнений, а не дифференциальных. А решение алгебраических уравнений всегда проще. Но за простоту приходится платить тем, что часть информации ускользает от нашего внимания. Например, энергетическое описание движения камня, брошенного под углом к горизонту, позволяет найти отдельные точки траектории (максимальную высоту подъема и дальность броска), но ничего не говорит о форме самой траектории. Силовое описание феномена требует использования дифференциальных уравнений, решение которых заведомо труднее. Однако, оно позволяет поймать такие детали, которые ускользают при энергетическом описании.
Следует особо подчеркнуть тот факт, что энергия является всего лишь характеристикой, формой описания. Иными словами, энергии как реальности не существует. Существуют лишь различные формы деформации материи, переходящие друг в друга, а мы пытаемся описать эти переходы с помощью понятия энергии. Поэтому в принципе не может существовать эффекта преобразования энергии в массу, к чему так привыкли физики и о чем они постоянно говорят. Причины такого положения вещей будут объяснены в других разделах.