Статья предназначена для людей, умеющих думать собственными мозгами, адекватно воспринимать и уметь анализировать поступающую информацию, даже если она противоречит засевшим в голове стереотипам.
Петр Иванович Дубровский, добросовестный инженер – исследователь, честный и непредвзятый частный научный детектив. Правдоруб в науке, так как не вхожу в официальный "научный" кагал и поэтому могу говорить правду о нынешнем состоянии науки во всей её неприглядности.
e-mail: d-pi@yandex.ru
В самом начале хочу напомнить, что такое парадокс в науке (цитирую по Википедии).
Парадоксы в науке
Современные науки, использующие логику в качестве инструмента познания, нередко наталкиваются на теоретические противоречия либо на противоречия следствий из теории с вербализованными результатами опыта, эксперимента. Это бывает обусловлено логическими ошибками в построении суждений, несовершенством существующих в настоящее время научных методов или недостаточной точностью используемых в опытах инструментов, а также неадекватностью принятой идеализации, то есть неверной аксиоматизацией теорий.
Наличие парадокса стимулирует к новым исследованиям, более глубокому осмыслению теории, её «очевидных» постулатов и нередко приводит к полному её пересмотру.
Одно из наиболее важный понятий физики (и многих других наук) - понятие "энергия".
Это определение Г.Я. Мякишева (да-да, того самого, автора многих "классических" школьных учебников физики) из Физического Энциклопедического Словаря (ФЭС), 1984 год, издание "Советская энциклопедия", под редакцией академика А.М. Прохорова. В редакционной коллегии есть еще с десяток академиков АН СССР. Еще больше академиков АН СССР в Научно-редакционном совете издательства "Советская энциклопедия".
Мне почему-то после прочтения этого определения сразу же вспомнился Жан Эффель, альбом "Школа жизни":
Адам: — Ничто не исчезает и ничто не создается из ничего!
Бог: — И это ты мне говоришь?!
===
С понятием "ЭНЕРГИЯ" связан один из самых важных "научных" постулатов (это утверждение, которое принимается БЕЗ ФАКТИЧЕСКИХ ДОКАЗАТЕЛЬСТВ, лишь на основе наблюдений или умозаключений (другими словами - фантазий):
Эту статью тоже написал Г.Я. Мякишев.
Итак, что мы должны были уяснить из написанного Мякишевым и засвидетельствованного десятками мудрых академиков?
Энергия - это ВАЖНЕЙШАЯ ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА. Не просто важная, а важнейшая, то есть самая важная из всех важных. Ладно, допустим.
Энергия в изолированной системе не возникает и не пропадает. Если же система не изолирована, то энергия может передаваться соседним системам или приниматься от них - я ведь ничего не напутал?
Имеет смысл разобраться, что же тогда следует понимать под изолированной системой. В ФЭС я такого определения не нашёл, пришлось обратиться ко 2-му тому Физической Энциклопедии, 1990 год.
Что-что? Адиабатическая изоляция? То есть основное требование - отсутствие обмена тепловой энергией и материальными телами с внешними системами?
Прекрасно. В принципе, тогда обычный дом с отличной теплоизоляцией в течение непродолжительного времени можно считать изолированной системой - не так ли?
И теперь мы переходим к наблюдениям.
Мы наблюдаем, как некая гражданка Фортепианова купила рояль массой 500 кг. И наняла бригаду Петровичей, чтобы они доставили этот рояль снизу к ней на 5 этаж, H=12 метров.
Из школьных учебников физики нам известно, что бригада Петровичей, используя энергию своих мышц (плотно покушали и хорошо отдохнули перед началом работы), выполнила работу, равную изменению потенциальной энергии рояля в изолированной системе - в прекрасно
А = П_рояля = mgh = 500 кг * 12 м * 9,81 м/с^2 = 58860 джоулей
Предположим, что грузчики работали с КПД = 30%. Тогда общие затраты энергии бригады Петровичей составили
Е_затр_подъём = 58860 Дж / 30% * 100% = 196200 Дж, из которых 58860 Дж были затрачены на выполнение полезной работы (подъём рояля), а остальные 137340 Дж превращены в кровь, пот и слёзы грузчиков, точнее, в тепловую энергию - именно так трактует ситуацию нынешний Закон сохранения энергии:
А_полезная = Е_затраченная - Q
58860 Дж = 196200 Дж - 137340 Дж - и претензий к ЗСЭ в данном случае нет.
Есть какие-то замечания по расчётам?
Но через пару дней оказалось, что мадам Фортепианова решила переехать в новый дом - и вновь была вызвана бригада грузчиков-Петровичей для того, чтобы аккуратно, не поцарапав, спустить рояль с 5 этажа на первый - на те же самые 12 метров. И тут сразу же возникает первый вопрос - чему будет равна полезная работа, выполненная бригадой грузчиков-Петровичей: mgh или - mgh? То есть чему будет равна полезная работа, выполненная бригадой Петровичей (или какой-либо машиной или подъёмным механизмом) при последовательном подъёме и спуске одного и того же груза. Нулю? mgh (при подъёме) + (- mgh) (при спуске) = 0 или всё же 2mgh? Ведь, какую бы машину, механизм или просто мускульную силу живых людей или животных мы бы не использовали, то не только при подъёме, но и при ОПУСКАНИИ груза всегда расходуется энергия, о чем почему-то все школьные учебники и курсы лекций по физике забывают упомянуть. Проблема в том, что при равномерном спуске рояля силы, противодействующие силе тяжести и равные ей, направлены в сторону, противоположную направлению движения.
Таким образом получаем ПАРАДОКС
Истово верующие в написанное в учебниках граждане и гражданки, пытаясь как-то оправдать нынешний Закон сохранения энергии, предлагают даже "бесплатно выбросить рояль из окна":
Но Юлия, у которой явно есть высшее профильное образование по физике, мне так и не сказала, за что же именно платят деньги грузчикам.
Если же все же выбросить рояль из окна, то сила тяжести выполнит положительную работу А = mgh и вдобавок придаст роялю кинетическую энергию, равную К = mV^2/2 = m*(SQRT 2gh)^2 / 2 = mgh.
Что тоже весьма странно, если вдуматься - потенциальная энергия поднятого над Землёй тела не только полностью переходит в кинетическую энергию, но и в процессе этого перехода совершает работу такой же величины, а накопленная кинетическая энергия может совершить еще одну (или, возможно, даже не одну) полезную работу. То есть, имея изначально лишь одну потенциальную энергию = mgh мы, даже не замечая этого, согласно представлениям нынешней физики, можем выполнить работу вдвое большую, чем mgh.
Причем направление этой кинетической энергии (совпадающее с направлением скорости) может быть как в сторону самой Земли, так в направлении, параллельном касательной к поверхности Земли - если груз привязать как маятник.
Парадокс? Верно, самый настоящий парадокс.
Проблема также и в том, что в результате от рояля останутся только "ножки да рожки"
Но вот за всю свою сознательную жизнь мне не доводилось видеть. чтобы кто-нибудь выбрасывал рояль или пианино из своего окна. Более того, я ни разу не видел, чтобы кто-то выбрасывал из окна даже сломанный телевизор или холодильник - почему то основная масса граждан предпочитает их аккуратно спускать по лестнице или в лифте и относить на помойку, совершенно варварски нарушая при этом нынешний Закон сохранения энергии. Единственный раз, когда я видел, как из окна выбрасывают телевизор (причем работающий) - в фильме "Стена", снятым по одноименному альбому группы Pink Floyd:
Would you like to watch TV?
Как же быть в случае спуска рояля? Допустим, грузчики-Петровичи работали с точно такой же эффективностью, создавая своими мышцами силу, препятствующую силе тяжести. Это значит, что они затратили те же самые 196200 Дж своей энергии. И затратили они эту энергию на то, чтобы ПОНИЗИТЬ потенциальную энергию рояля на те самые 58860 Дж.
Как должна выглядеть формула для ВСЕОБЩЕГО закона сохранения энергии в этом случае? Что по этому поводу думают академики Российчкой академии наук, которые отвечают у нас за базовые основы физики? Что думают в Министерстве высшего образования и науки, в Министерстве просвещения?
Я очень хочу узнать их трактовку этого парадокса потенциальной энергии.
В принципе, согласно ЕНиР. Сборник Е1. Внутрипостроечные транспортные работы/Госстрой СССР. Москва: Прейскурантиздат, 1987, (основаны на многолетних наблюдениях за транспортными работами при строительстве и многочисленных экспериментах), спуск груза вручную где-то на 20% менее энергозатратен, чем подъём на ту же высоту:
То есть 1 метр подъёма приравнен в 10 метрам перемещения груза вручную по горизонтали, а 1 метр спуска - к 8 метрам перемещения по горизонтали.
Может быть, это им как-то поможет в ответе?
Надо только учесть, что аккуратный спуск (не как спуск телевизора во время исполнения песни "One of My Turns" в фильме "Стена") может осуществляться при помощи самых разных приспособлений, машин и механизмов - кранов, электрических, гидравлических, лебедок, ручных или электрических, талей, полиспастов, простых воротов, как у колодцев, с помощью вертолётов, самолётов, воздушных шаров и дирижаблей, даже при помощи ракетных двигателей, как при приземлении ускорителей и первых ступеней ракет Илона Маска:
и во всех этих случаях энергия расходуется на УМЕНЬШЕНИЕ потенциальной энергии тел, находящихся на какой-то высоте над Землёй.
А современная физика (профессиональные физики, преподаватели, профессора и академики) ничего этого не замечает - неужели лишь потому, что все они не видят ничего дальше своего собственного носа?
А вот этот кошмар из "классического" учебника физики:
Вы что, действительно так считаете?
===
Эта статья является черновиком обращения, которое я намерен послать в скором будущем в РАН, в Министерство высшего образования и науки, в Министерство просвещения, чтобы они попытались разъяснить все перечисленные выше парадоксы. Время на ответ - 30 суток со дня получения обращения. Таков Федеральный Закон о рассмотрении обращения граждан.
С удовольствием выслушаю советы, как лучше всего сформулировать вопросы.
Оценили 3 человека
3 кармы