MENU
Главная » Статьи » Физика и математика » Мои статьи

Парадокс Даламбера

Яндекс.Метрика

«Обстоятельства, с которыми мы сталкиваемся, кажутся на первый взгляд совершенно парадоксальными с чисто математической точки зрения, и предусмотреть их можно только из физических соображений». 

Ж. Адамар

 

«Природа с красоты своей 
Покрова снять не позволяет, 
И ты машинами не вынудишь у ней, 
Чего твой дух не угадает».

В. С. Соловьев

 

В 1742 году петербуржский академик Л. Эйлер рассчитал сопротивление цилиндра, равномерно движущегося в жидкости, лишенной трения, и получил удивительный результат — сила сопротивления оказалась равной нулю! Спустя семь лет выдающийся французский механик Ж. Даламбер с помощью некоторых ухищрений рассчитал обтекание произвольного тела конечного объема и получил все тот же ошеломляющий результат — нулевое сопротивление. Такой вывод резко отличался от «здравого смысла». Даламбер не смог объяснить полученный результат и с горечью заметил, что нулевое сопротивление — «единственный парадокс, разрешение которого я оставляю геометрам будущих времен».

Для нас этот парадокс интересен тем, что он фактически положен в основу Хиггсовского механизма образования массы материи, который в корне противоречит нашему механизму явления врождённой инерции. Механизм образования массы по Хиггсу заключается в том, что инертность частицы может проявиться при её неравномерном (ускоренном) движении только сквозь какую-то среду. Такой средой, по мнению Хиггса, может быть физический вакуум, носителями которого являются, так называемые бозоны Хиггса. Если тело движется с постоянной скоростью сквозь жидкость без вязкости и без турбулентности, то жидкость будет обтекать тело, не оказывая ему в целом никакого сопротивления (в гидродинамике это называется парадоксом Даламбера). Однако при попытке изменить скорость тела у него обнаружится некоторая дополнительная инертность, называемая присоединенной массой.

В нашей модели явления инерции, кроме врождённого свойства материи преобразования напряжение-движение, являющегося основой явления инерции (см. главу 1.2.1.), бОльшую количественную часть инерционного сопротивления так же обеспечивает мировая материальная среда, правда состоящая не из бозонов Хиггса, а из элементарных носителей среды амеров. Однако механизм образования инерции, обеспечиваемый средой, в нашей версии принципиально отличается от образования массы по Хиггсу.

Как показано в главе (1.2.1.), все физические тела, которые на микроуровне практически более чем на 90% состоят из пустоты, почти не взаимодействуют со средой при равномерном движении, т.к. амеры преимущественно свободно пролетают между невозмущёнными при равномерном движении материальными структурами вещества. И лишь при деформации тел их внутреннее пространство наполняется свободными амерами вещества, которые и образуют парус взаимодействия, улавливающий ветер взаимодействия, состоящий из амеров среды, что и вызывает эффект вторичного инерционного сопротивления ускоренному движению. При этом первичным остаётся врождённое свойство материи преобразование напряжение-движение, без которого никакого эффекта инерционности не может быть в принципе (см. гл. 1.2.1).

У Хиггса главной и единственной причиной образования массы (инерционности) является именно сдерживание материи средой, которое проявляется при нарушении условий, обеспечивающих парадокс Эйлера-Даламбера. Для этого должна либо измениться скорость тела сквозь стационарный поток, либо в соответствии с принципом относительности - скорость самого потока. При этом никакой связи такой инерционности с изменением (деформацией) физического состояния самого тела при ускорении не требуется. Наоборот, через 7 лет после Эйлера, Даламбер доказал, что нулевое сопротивление тела в стационарном потоке жидкости якобы не зависит от его внутренних и внешних геометрических и физических параметров! Однако это противоречит всем известным на сегодняшний день физическим характеристикам взаимодействия тел:

 

Во-первых, такая «инерционность» не зависит от свойств самого тела, которые якобы и при равномерном движении, и при ускоренном движении остаются абсолютно одинаковыми, т.е. исключается физическая деформация тела, которая происходит при любом взаимодействии, а, следовательно, и само взаимодействие. Это фактически инерция без деформации, а, следовательно, и без взаимодействия. В такой модели инерционность тела фактически является свойством изменяющегося относительного движения материи, а вовсе не самой материи!Ё? Непонятно так же, как в условиях полного отсутствия вязкости к телу может присоединиться так называемая присоединённая масса среды, ведь ей в этом случае просто нечем зацепиться за тело.

Во-вторых, модель инерции, основанной только на внешнем сдерживании движения материи средой в отсутствие собственной инерции материи, т.е. в отсутствие свойства материи (среды) преобразование напряжение-движение, не имеет физического смысла, т.к. она не объясняет физическую природу собственно самой инерции. Не имея собственного свойства инерции, материя среды не может передать его телу, т.к. передать можно только то, что есть у самого передающего объекта. Ведь если массу образуют бозоны Хиггса, то для образования массы самих бозонов Хиггса нужны бозоны Хиггса второго порядка и так до бесконечности. Причём, если в этом бесконечном ряду хотя бы в одном из его бесконечных порядков не будет собственной массы, то её не будет и у всего ряда. Это означает, что даже вся вселенная не сможет оказать никакого инерционного сопротивления самой маленькой из всех известных и даже ещё неизвестных частиц материи.

В-третьих, если инерционность проявляется при любом относительном изменении скорости либо потока, либо тела, то нет никакой определённости, что и чью присоединённую массу образует. То ли бозоны Хиггса образуют массу частицы, то ли, наоборот, - частица образует массу бозонов Хиггса! Причём по отдельности массы нет ни у того, ни у другого, что равносильно появлению чего-то из ничего! При этом при стабилизации относительного движения в замкнутой трубе, т.е. в равномерном в целом движении в трубе, эта совместная присоединённая масса непонятно чего к чему вновь обращается ни во что, что нарушает все известные законы сохранения.

В-четвёртых, сдерживание материи физического тела (частицы) средой это чистейшей воды тавтология, т.к. и материя физического тела, и материя среды это фактически одна и та же материя. Поэтому для того, чтобы одна материя могла сдерживать другую материю, свойство сдерживания должно быть свойством самой материи. Это фактически перекликается со вторым пунктом и одновременно поясняет второй пункт в том смысле, что сдерживать что-либо может только то, что умеет сдерживать самоё себя. Причём сдерживать – это не обязательно противодействовать. В нашей версии инерции сдерживание это не противодействие, а взаимопревращение напряжения и движения, которое ошибочно и воспринимается классической физикой, как сдерживание в смысле противодействия, т.к. внешний эффект при этом одинаковый.

 

Кроме того, парадокс Эйлера-Даламбера не имеет опытного подтверждения в реальной действительности не только потому, что в природе нет ничего идеального, в том числе и идеальной невязкой жидкости, а главным образом потому, что парадокс Эйлера-Даламбера — это чисто математический парадокс, не имеющий никакого отношения к действительности реального взаимодействия материи. Парадокс Эйлера-Даламбера получен при помощи, оторванных от физики и потому абсолютно бессмысленных чисто математических манипуляций с теоремой Бернулли.

Вот официальное математическое доказательство парадокса Эйлера-Даламбера:

По теореме Бернулли, давление  в сечении (S1) равно давлению в сечении  (S2). Тогда из уравнения:

P1 * S1 – F – P2 * S2 = 0

получим требуемое равенство:

F = 0.

Где:

F – сила давления потока жидкости, которая по всем существующим законам физики должна действовать на тело (А).

В нашей версии физическая сущность свойства материи преобразование напряжение-движение, т.е. инерции, отражена не в парадоксе Даламбера-Эйлера, а в самом законе Бернулли для несжимаемой жидкости (m * V2 / 2 + Р * V = const). Объём неизменного массового элемента жидкости в заданном неразрывном потоке жидкости так же остаётся неизменным. Поэтому когда поток жидкости встречает на своём пути сужение трубопровода, давление перед сужением локально увеличивается, даже по сравнению с давлением установившегося потока в широкой трубе.

При этом потенциальная энергия (Р * V), образованная силой давления на неизменный объём неизменного массового элемента жидкости перед сужением за его кормой так же увеличивается. Эта потенциальная энергия под действием избыточного давления набегающего потока постепенно реализуется в движение массового элемента жидкости внутри сужения, что сопровождается увеличением его кинетической энергии (m * V2 / 2). Потенциальная энергия за его кормой внутри сужения соответственно уменьшается на такую же величину, что равносильно уменьшению давления неразрывного потока внутри сужения. В расширении всё повторяется с точностью до наоборот.

Таким образом, в отсутствие каких-либо дополнительных внешних сил для потока в целом, кроме тех, что затрачиваются на преодоление общего сопротивления (трения) трубы, суммарная энергия каждого массового элемента потока в полном соответствии с законом сохранения энергии остаётся неизменной. Однако выполнение закона сохранения энергии в этом случае обеспечивается безусловной компенсацией внешней силой сопротивления потока независимо от того обеспечивается ли это сопротивление вязкостью потока или прямым его сдерживанием.

Даже если исключить вязкость идеальной жидкости, то это вовсе не исключает её мнимое сдерживание в виде преобразования напряжение-движение. Следовательно, уравнение Бернулли описывает только идеальный вариант взаимодействия, который в реальной действительности никогда в принципе не реализуется.

Всякое тело, помещённое в поток жидкости в трубе замкнутого контура, образует сужение трубы, в котором скорость потока увеличивается, а его давление соответственно падает. При восстановлении проходного сечения все параметры восстанавливаются. Однако в соответствии с врождённым свойством материи преобразованием напряжение-движение, прежде чем в узком месте увеличится скорость, перед ним сначала должно локально увеличиться давление свыше общего давления в широкой трубе, хотя бы за счёт лобового сопротивления «застрявших» первоначально в узком проходе молекул жидкости набегающему потоку.

Причём застревают они не только за счёт вязкости (трения, т.е. внешнего цепляния за поверхность), но и за счёт нарушения локализации материи в пространстве, в одном объёме которого не могут поместиться сразу все молекулы (массовые элементы материи) широкого потока. И происходит это «застревание» в непосредственной близости к узкой части трубы по ходу потока, чему способствует общее движение набегающего потока. И наоборот, прежде чем в конце узкого места по ходу потока восстановится давление, в нём сначала должна снизиться скорость. А скорость при выходе из сужения может снизиться только после того, как быстрый поток упрётся в медленный поток за сужением или (и) в стенки расширенной трубы после расширения (рассеяния) самого узкого потока, а так же в уже остановленные массовые элементы узкого потока.

Но поскольку общее движение потока после сужения направлено от тела (массовой частицы материи), то восстановление прежней скорости и прежнего давления происходит на некотором расстоянии за его кормой. В результате на тело (массовый элемент) со стороны потока всегда действует сила избыточного давления набегающего потока. При этом отсутствие вязкости в идеальной жидкости, конечно же, способствует уменьшению абсолютной величины этой силы, т.к. при этом давление восстанавливается быстрее, чем в вязкой жидкости.

Но принципиально существование избыточной силы давления набегающего потока зависит вовсе не от вязкости материи, а за счёт инерции самого взаимодействия материи, т.е. за счёт свойства материи преобразование напряжение-движение (см. гл. 1.2.1.). Поэтому сила, действующая на массовый элемент материи со стороны потока в узком месте, не может быть нулевой в принципе, т.е. в любом случае коэффициент «сдерживания» потока имеет конечную величину. Без избыточной набегающей силы невозможны никакие последующие изменения параметров потока по теореме Бернулли. Иначе это будет противоречить свойству материи преобразование напряжение-движение. Именно в этом противоречии и состоит чисто математический смысл парадокса Эйлера-Даламбера.

Кроме того, выравнивание давления в лобовой и в кормовой части массового элемента жидкости происходит только после того, как он пройдёт весь узкий канал. Следовательно, до тех пор, пока массовый элемент находится на входе в сужение, давление на его корму всегда выше давления в его носовой части, которое только-только начинает восстанавливаться до среднего значения в трубе за счёт изменения геометрии (но не величины) объёма предыдущего массового элемента жидкости.

Причём восстанавливается оно только до значения давления установившегося стационарного потока в широкой части. И даже если допустить, что существует некоторое локальное превышение давления установившегося течения в широкой части потока, то в любом случае это происходит только на некотором удалении от пройденного сужения, в то время как давление со стороны набегающего потока всегда образуется гораздо ближе к корме массового элемента.

Как показано в главе (1.2.1.) уравнение Бернулли действительно является идеалистической математической записью принципа действия врождённого свойства материи преобразование напряжение-движение. Однако даже из идеализированного варианта уравнения Бернулли следует, что напряжение образуется из движения по мере его расходования и наоборот, т.е. существует отрицательная обратная связь этого преобразования, что и обеспечивает его инерционность в виде конечного ускорения инерции. Следовательно, преобразование напряжение-движение осуществляется не мгновенно.

Как только из напряжения появляется движение, само напряжение уменьшается строго на величину энергии, которая и затрачена на это движение. При этом прирост нового движения соответственно замедляется, т.к. он происходит за счёт уже несколько уменьшенного напряжения, и наоборот, что и есть инерция самого преобразования. То есть само понятие инерция предполагает постепенное, а вовсе не мгновенное преобразование напряжение-движение.

А вот парадокс Эйлера-Даламбера не может лежать в основе явления инерции, т.к. это всего лишь голая математика, вытекающая из уравнения Бернулли без учёта его физической основы, т.е. без учёта физики явления инерции. Парадокс Эйлера-Даламбера основан на выравнивании давлений и скоростей жидкости в отдалённых от тела сечениях. При этом голая математика, для которой исходным начальным условием является сам факт выравнивания давлений на неопределённо большом удалении от тела, не учитывает физические процессы, происходящие непосредственно вблизи тела (массового элемента). Это всё равно, что судить об одном явлении природы совершенно по другому явлению природы, происходящему совсем в другой точке пространства.

И ещё один важный момент.

Отсутствие вязкости означает не только её отсутствие между элементами самой жидкости, но отсутствие трения между жидкостью и телом. Но трение есть не что иное, как взаимодействие между поверхностями, а, значит, и между телами. То есть условие отсутствия вязкости исключает часть общего взаимодействия, в том числе и соответствующую часть его математического описания. Естественно, что такое описание будет парадоксальным. Поэтому совершенно непонятно, что так упорно ищут шарлатаны от физики - сторонники Стандартной модели на БАК-е в Церне? Ведь их модель явно построена на неправильном математическом описании реальной действительности!Ё!

Подробнее см. Астахов  А. А. "Физика движения", гл. 1.2.6.

Категория: Мои статьи | Добавил: aaa2158 (18.09.2016)
Просмотров: 222 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar