Страница 69 из 150
6. Условно простое кинетическое явление.
В течение длительного времени в термодинамике в качестве кинетического экстенсора, или кинетиора, применялось так называемое количество движения, или импульс:
K = m? (242)
а в качестве кинетического интенсиала, или кинетиала, - скорость ? при этом кинетическая работа [13, с.19; 15 с.32; 18 с.40]
dQK = ?dK = ?d(m?) = dU (243)
Затем мною было установлено, что количество движения не подчиняется закону сохранения, как того требует второе начало ОТ [20, с.242; 21, с.178]. Следовательно, величина К не может служить кинетическим экстенсором. Поэтому на роль кинетиора я избрал другую меру - массу m , а на роль кинетиала - квадрат скорости, причем кинетическая работа [20, с.212; 21, с.106]
dQm = ?2dm = dU (244)
Это уравнение является частным случаем формулы (239) для истинно простого метрического явления, если положить
? = ?2 (245)
а также частным случаем формулы (241) для условно простого метрического явления, если принять во внимание (240).
Из выражений (239), (244) и (245) видно, что кинетическое - это условно простое явление, ибо его интенсиал не удовлетворяет требованию специфичности, так как скорость содержит линейный размер и ход времени, принадлежащие другим формам явлений. Переменность скорости хода реального времени может заметно повлиять на результаты, поэтому в расчеты необходимо вносить соответствующие поправки, существенно расширяющие границы применимости условно простого кинетического явления.
Уже говорилось, что к компетенции истинно простого метрического явления относится все, что связано с протяженностью и порядком положения, а также с изменениями протяженности и порядка положения, то есть с изменениями геометрических свойств системы - ее конфигурации и размеров, и с перемещениями - движением системы. Следовательно, перечисленные условно простые явления - метрическое, механическое, перемещательное и кинетическое - в совокупности хорошо охватывают круг вопросов, подлежащих изучению с помощью истинно простого метрического явления. Например, они позволяют в конкретных ситуациях найти необходимые экстенсор и интенсиал, с помощью соответствующих поправок перекинуть мост к истинно простому метрическому явлению и таким образом очертить границы применимости данного условного явления. Дополнительные теоретические и экспериментальные сведения содержатся в гл. XIX, XXI и XXII.
Частным случаем общего уравнения (244) служит следующая известная формула:
dU = c2dm (246)
где с - скорость света в вакууме. Отсюда видно, что она характеризует лишь небольшую долю фактической суммарной энергии тела. Эта доля соответствует кинетической степени свободы системы и относится только к тому частному случаю, когда масса отщепляется или присоединяется к телу со скоростью света. Все остальные степени свободы и условия формула (246) игнорирует; она не дает также оснований для отождествления универсальной меры количества поведения вещества - энергии U с мерой количества метрического вещества – массой m [18, с.430] [ТРП, стр.256-257].
7. Простое ротационное явление.
Теоретический и экспериментальный анализ показывает, что в природе существует некая истинно простая ротационная, или круговращательная, форма явления (от латинского rotatio – круговращение), которая распадается на соответствующие ротационное вещество и ротационное поведение этого вещества. Ротационное явление обладает всеми теми главными общими свойствами, о которых уже говорилось. Что же касается специфики, то ротационное явление наделяет объекты природы свойством круговращения.
Экстенсором ротационного явления служит ротациор Еr , а интенсиалом – ротациал Рr . Ротационная работа, равная изменению энергии системы:
dQr = Pr dEr = dU (247)
Ротационная форма явления подчиняется всем законам ОТ. Она присутствует на всех уровнях мироздания. В наномире ротационное вещество обладает силовыми свойствами, в микромире – дискретными, в макромире – континуальными.
Опыты с хрононами показывают, что при отражении от зеркала их знак изменяется на обратный, причем одноименные хрононы притягиваются, а разноименные отталкиваются (см. параграф 11 гл. XVIII). В этом может быть повинна только ротационная степень свободы микрочастиц, ибо хрональное нанополе обладает однонаправленными отталкивающими свойствами (см. параграф 9 гл. XVIII). Как видим, ротационное вещество на уровне наномира демонстрирует прямо противоположную силовую картину по сравнению с электрическим.
О дискретности ротационного вещества на уровне микромира можно судить по тому факту, что так называемый спин, который представляет собой внутренний момент количества движения микрочастицы, имеет порционную, квантовую структуру.
На уровне макромира из истинно простого ротационного явления в частном случае могут быть получены условно простые вращательное и кинетовращательное, для них экстенсоры и интенсиалы хорошо известны. Эти два частных явления находятся в таком же отношении к ротационному, как перемещательное и кинетические к метрическому.
Однако следует подчеркнуть, что истинно простое ротационное явление нельзя понимать слишком упрощенно: оно содержит такие специфические черты, о которых мы пока даже не подозреваем, в частности, мы даже не знаем специфических размерностей ротациора и ротациала. Отдельные намеки на это можно получить, рассматривая различные частные условно простые спиновое, вращательное и кинетовращательное явления и углубляя аналогию между ротационным и метрическим (см. также параграф 14 гл. XV) [ТРП, стр.257-258].
8. Условно простое микроротационное (спиновое) явление.
Хорошей иллюстрацией к истинно простому ротационному явлению служит условно простое спиновое. Понятие спина было введено в науку Дж. Уленбеком и С. Гаудсмитом в 1925 г. применительно к электрону. Спин определяет внутренний момент количества движения микрочастицы и не связан с перемещением частицы как целого, поэтому для объяснения спина образ вращающегося тела может быть использован лишь грубо приближенно. Факт существования спина подтвержден экспериментом. Но мы не располагаем необходимыми понятиями для определения основного истинно простого ротационного явления. Спин выражается через постоянную Планка (размерность - Дж?с), следовательно, если его рассматривать как экстенсор, то интенсиал будет иметь размерность частоты вращения (с-1). Обе эти характеристики не удовлетворяют требованию своеобразия, поэтому спиновое явление не может считаться истинно простым. Условность спинового явления подтверждается также фактом нарушения закона сохранения количества и момента количества движения в определенных условиях. Все это ограничивает область применимости спинового явления (см. также параграф 14 гл. XV) [ТРП, стр.258-259].
9. Условно простое вращательное явление.
Подобно тому как из метрического явления можно вывести перемещательное, подобно этому из ротационного можно найти условно простое вращательное, причем между перемещательным и вращательным явлениями существует известная аналогия. Вращательное явление характеризует поворот системы на некоторый угол под действием момента силы. Экстенсором для перемещательного явления служит угол поворота ? , измеряемый в радианах, а интенсиалом - момент силы М , равный силе, умноженной на длину плеча (Н?м). Работа вращения
dQ? = Md? = dU (248)
Главная условность вращательного явления, как и перемещательного, заключается в том, что ему нельзя сопоставить определенное вещество, то есть угол поворота не служит мерой количества какого-либо вещества. Кроме того, интенсиал не обладает должной специфичностью. Подобно перемещению, вращение тела является процессом легко наблюдаемым, оно фиксируется по изменению угла поворота тела.