О сопротивлении движению физических тел со стороны среды, в которой распространяются электромагнитные волны

СИМВОЛ НАУКИ ISSN 2410-700X № 4 / 2018.

ширина на полувысоте ПШПВ или FWHM) в диапазоне энергий 40 - 120 кеУ и около 2 кеУ для энергии 1330 keV .

В таблице приведены данные о самых высоких значения техногенного радионуклида цезий-137, которые были обнаружены в составе некоторых проб пищевых дикорастущих растений (в образцах проб ревня и лука Розенбаха), отобранных на высотах от 1200 до 2950 м. над ур. м., в ущелье рек Каратаг, Ханака, Сиома и Ромит на южных склонах Гиссарского хребта.

Радионуклид Каратаг Ханака Сиома Ромит

Ревень Лук Розенбаха Ревень Лук Розенбаха Ревень Лук Розенбаха Ревень Лук Розенбаха

Цезий-137 (Бк/кг) 14,0 11,6 18,4 13,6 26,7 21,3 15,9 12,3

Из таблицы видно, что наиболее высокое значение содержания техногенного радионуклида цезий-137 обнаружено в составе проб пищевых дикорастущих растений отобранных в высокогорье ущелья реки Сиома, которое можно объяснить условиями, способствующими для более длительной циркуляции и практически полному осаждению радионуклидов, мигрирующих в составе аэрозолей воздушных масс и пылевых бурь, внутри замкнутого ущелья с единственным узким проходом и протяжённостью более 15 км в длину, которая окружена высокими горными массивами. Список использованной литературы:

1. Буриев Н.Н., Буриев Н.Т., Давлатшоев Т. Радиоэкологические аспекты пищевых дикорастущих растений. Сборник статей Международной научно-практической конференции «Тенденции и перспективы развития науки XXI века» (28.01.2016 г., г. Сызрань РФ), МЦИИ Омега Сайнс. -Уфа: - 2016. - Т.2. - С.3-6.

2. Буриев Н.Н., Буриев Н.Т., Давлатшоев Т. Спектроскопический метод исследования радионуклидов в пищевых дикорастущих растениях. Сборник статей Международной научно-практической конференции «Проблемы современных интеграционных процессов и пути их решения» (23.05.2016 г., г. Киров РФ), МЦИИ Омега Сайнс. -Уфа: - 2016. -Т.1. - С.3-6.

© Буриев Н.Н., Буриев Н.Т., Давлатшоев Т., 2018

УДК 001.98

Кулаков Владимир Геннадьевич

преподаватель

Московский техникум космического приборостроения Московского государственного технического университета имени Н. Э. Баумана г. Москва, РФ. E-mail: kulakovvlge@gmail.com SPIN РИНЦ: 2111-7702

О СОПРОТИВЛЕНИИ ДВИЖЕНИЮ ФИЗИЧЕСКИХ ТЕЛ СО СТОРОНЫ СРЕДЫ, В КОТОРОЙ РАСПРОСТРАНЯЮТСЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ

Аннотация

В данной статье рассматривается гипотеза о наличии сопротивления движению физических тел со стороны среды, в которой распространяются электромагнитные волны.

Ключевые слова

Электродинамика. Светоносный эфир. Физический вакуум. Инерциальная система.

СИМВОЛ НАУКИ ISSN 2410-700X № 4 / 2018.

Предрассудки - это взгляды или мнения, основанные на неточном знании и принимаемые на веру со слов других людей. Основной причиной появления предрассудков является консерватизм, порождаемый ленью и нежеланием думать. Консерватизм представляет собой одну из форм экстремизма и выражается в полном неприятии каких-либо изменений. Немецкий философ-юморист XIX века Фридрих Ницше, например, следующим образом критиковал своих современников: «Когда во Франции начали оспаривать, а стало быть, и защищать Аристотелевы единства, можно было вновь заметить то, что так часто бросается в глаза и что, однако, видят столь неохотно: налгали себе основания, ради которых эти законы должны были существовать, просто чтобы не признаться себе, что привыкли к их господству и не желают больше ничего другого. И так это делается, и делалось всегда, в каждой господствующей морали и религии: основания и умыслы, лежащие за привычкой, привираются к ней всякий раз, когда иным людям приходит в голову оспаривать привычку и спрашивать об основаниях и умыслах. Здесь коренится великая бесчестность консерваторов всех времен: они суть привиратели» [1, стр. 536-537]. Следует отметить, что упомянутая в приведенной цитате дискуссия о правилах драматургии относилась к области теории театрального искусства и продолжалась около трехсот лет. Аналогичным образом, и в точных науках на борьбу с некоторыми предрассудками также уходят сотни лет.

Например, до изобретения пороха и появления артиллерии, принято было аппроксимировать траекторию полета снаряда с помощью двух отрезков прямых линий и лежащей между ними дуги окружности. Однако модель, пригодная для расчета траектории снарядов, запускаемых с помощью катапульт, с появлением пороховых пушек стала неадекватной, так как вследствие увеличения скорости полета снарядов стало заметным образом сказываться сопротивление воздуха. Убедительно продемонстрировал непригодность старой модели итальянский изобретатель Никколо Тарталья, который в 1537 году провел серию экспериментов, позволивших ему построить реальную траекторию движения снаряда. Однако еще около двухсот лет, прошедших после указанной даты, военные инженеры потратили на то, чтобы доказать теоретикам, что другая примитивная модель, представляющая траекторию движения снаряда в форме параболы, также непригодна для практических целей, и что сопротивление воздуха все-таки необходимо учитывать в расчетах.

Суть проблемы заключается в том, что включение силы сопротивления среды в математическую модель какого-либо физического явления обычно очень существенно увеличивает трудоемкость вычислений: если силу сопротивления не учитывать, то приближенное решение задачи иногда удается получить в аналитической форме, используя в качестве вспомогательных технических средств только карандаш и лист бумаги, а в противном случае может возникнуть необходимость в использовании для решения задачи численных методов и, соответственно, компьютера.

Даже в современной теоретической физике можно обнаружить целый ряд парадоксов, связанных с предрассудками многовековой давности, а самым эффективным способом борьбы с предрассудками в науке до сих пор является использование принципа Декарта - «Все подвергать сомнению!». Рассмотрим в качестве примера ситуацию, сложившуюся в электродинамике и смежных с ней разделах [2].

В XIX веке единственным средством автоматизации вычислений был механический арифмометр, поэтому теоретики, для того чтобы получить в процессе расчетов хоть какие-нибудь результаты, были вынуждены очень сильно упрощать математические модели физических явлений, заменяя нелинейные зависимости на линейные, а некоторые переменные - на константы. Так, в процессе разработки моделей движения незаряженных и заряженных тел относительно светоносного эфира Хендрик Лоренц принял целый ряд предположений, являющихся весьма сомнительными с точки зрения их физического смысла:

1) Плотность светоносного эфира во всей Вселенной является постоянной величиной;

2) Светоносный эфир совершенно неподвижен и не увлекается движущимися телами;

3) Светоносный эфир свободно (без какого-либо сопротивления) проходит сквозь физические тела;

4) Физические тела в процессе механического движения не встречают совершенно никакого сопротивления со стороны светоносного эфира.

Рассмотрим каждое из сделанных Лоренцем допущений.

Предположение о том, что плотность светоносного эфира во Вселенной является константой,

{ ' }

СИМВОЛ НАУКИ ISSN 2410-700X № 4 / 2018.

существенно упрощает математические расчеты, однако вплоть до настоящего времени не имеет никаких экспериментальных доказательств. В XVIII и XIX веках учеными было разработано множество различных моделей светоносного эфира, но постоянство его плотности предполагали только модели эфира как жидкости или твердого тела, а модели, в которых предполагалось, что светоносный эфир обладает свойствами газа, наоборот, предполагали существенное различие плотности эфира вблизи планет и звезд и вдали от них [3-7]. В научной литературе отсутствуют какие-либо упоминания об экспериментах, целью которых являлась бы именно проверка постоянства плотности эфира во Вселенной.

На предположении о постоянстве плотности светоносного эфира в неявной форме основывается постулат о том, что скорость света в вакууме является константой. Данный постулат, положенный Альбертом Эйнштейном в основу Специальной Теории Относительности (СТО), также до сих пор не доказан экспериментально: Эйнштейн просто экстраполировал результаты, полученные вблизи поверхности планеты Земля, на Вселенную в целом.

Предположение о полной неподвижности светоносного эфира опирается на модель эфира как твердого тела. С точки зрения физического смысла такая модель является весьма уязвимой для критики, так как совершенно непонятно, как в подобной среде могли бы двигаться физические тела. Кроме того, из подобного предположения следует, что эфир не увлекается движущимися телами. В XIX веке вопрос о том, увлекается ли эфир движущимися в нем телами, весьма активно дискутировался в научной среде. Существовало три основных варианта: эфир мог не увлекаться телами вообще, увлекаться частично или полностью. Различные эксперименты давали принципиально разные результаты: например, явление аберрации света, открытое Джеймсом Брэдли в 1728 году, по мнению Огюстена Френеля, изложенному в 1818 году в письме к Джорджу Араго, говорило о том, что эфир планетой Земля практически не увлекается, а опыт Луи Физо с движущейся жидкостью, проведенный в 1851 году, показывал, что эфир частично увлекается оптически прозрачной жидкостью. В 1871-1872 годах Джордж Эйри повторил эксперименты Брэдли по наблюдению аберрации звезд, несколько изменив условия (он использовал телескоп, заполненный водой) и пришел к выводу, противоположному выводу Френеля: эфир планетой Земля полностью увлекается.

Предположение о том, что светоносный эфир совершенно свободно проходит сквозь физические тела, тесно связано с предположением о его полной неподвижности. В 1881 году Альберт Майкельсон с помощью интерферометра провел серию экспериментов по обнаружению так называемого эфирного ветра, основываясь именно на данных предположениях. В результате опытов Майкельсона оба указанных предположения были полностью опровергнуты, а Майкельсон и его последователи были вынуждены в своих последующих экспериментах применять совершенно другую модель, предполагающую, что поток эфира огибает планету, а не проходит сквозь нее.

Гипотеза о полном отсутствии сопротивления движению физических тел со стороны светоносного эфира, в свою очередь, являлась прямым следствием предположения о свободном прохождении эфира сквозь физические тела. Никаких экспериментальных доказательств данная гипотеза никогда не имела. Обычно в качестве аргумента в ее пользу приводится отсутствие сколько-нибудь заметного сопротивления движению планет со стороны светоносного эфира. Однако еще до появления первой научно проработанной гипотезы о светоносном эфире, опубликованной Рене Декартом в 1634 году, немецкий астроном Иоганн Кеплер обратил внимание на сходство движения планет Солнечной системы с вихрем в жидкости, и некоторые из гипотез, предполагавших наличие у эфира свойств жидкости, объясняли отсутствие сопротивления движению планет тем, что эфир движется вместе с планетами или обладает свойством сверхтекучести.

Таким образом, можно сделать вывод, что все предположения Лоренца являлись только средствами для упрощения математических моделей движения физических тел.

Здесь следует также отметить, что на гипотезе о полном отсутствии сопротивления механическому движению тел со стороны физического вакуума, в который был в начале XX века переименован светоносный эфир, базируются не только постулаты Специальной Теории Относительности Эйнштейна, но вся пропаганда освоения космического пространства. Если физический вакуум обладает механическими

СИМВОЛ НАУКИ ISSN 2410-700X № 4 / 2018.

свойствами жидкости или газа, то можно предположить наличие нелинейной зависимости силы сопротивления от скорости движения тела. Иными словами, сила сопротивления может существенно увеличиваться по мере увеличения скорости.

Если бы гипотеза об отсутствии сопротивления механическому движению физических тел со стороны вакуума была верна, то можно было бы наблюдать движение космических тел друг относительно друга с любой произвольной скоростью, не превышающей скорость света в вакууме. Однако все тела, наблюдаемые астрономическими методами в нашей Солнечной системе, движутся с относительными скоростями, которые меньше скорости света по крайней мере на четыре порядка.

Соответствующие вопросы могут быть сформулированы следующим образом:

1) При какой скорости движения физического тела относительно вакуума нельзя считать пренебрежимо малой силу сопротивления его движению со стороны вакуума?

2) При какой скорости движения физического тела, например, космического корабля, уже невозможно будет пренебречь нагревом его поверхности, возникающим вследствие трения о среду, в которой распространяются электромагнитные волны?

Предположим, однако, что никакого сопротивления движению незаряженных тел вакуум действительно не оказывает.

Эффект запаздывания потенциала, открытый в самом начале XX века, является аналогом головной (баллистической) волны, создаваемой в воздухе летящим снарядом. Аналогично тому, как снаряд расходует часть своей кинетической энергии на создание баллистической волны, любой магнит или заряженное тело, движущиеся прямолинейно относительно среды, в которой распространяются электромагнитные волны, создают в данной среде ударную электромагнитную волну, уносящую в бесконечность часть их энергии [8, 9]. Таким образом, магниты и заряженные тела обладают большим «сцеплением» со средой, чем тела, не имеющие заряда и не создающие магнитного поля. Иными словами, магниты и заряженные тела не могут считаться инерциальными системами даже в том случае, если их движение происходит в глубоком вакууме. Двигаться по инерции в вакууме подобные тела будут замедленно, а не равномерно, и господствующее в современной физике представление о полном отсутствии сопротивления движению физических тел со стороны вакуума можно считать типичным предрассудком.

Следовательно, любое техническое устройство, способное создавать вокруг корпуса космического корабля электрическое или магнитное поле, можно использовать для торможения движения корабля относительно физического вакуума. На современном уровне развития техники создать сильное магнитное поле проще, чем электрическое, однако возникает вопрос о том, насколько подобное устройство будет эффективным на практике?

Список использованной литературы

1. Ницше Ф. Сочинения в 2 т. Т. 1. Литературные памятники / Составление, редакция изд., вступ. ст. и примеч. К. А. Свасьяна; Пер. с нем. - М.: Мысль, 1990. - 829 с.

2. Кулаков В. Г. О предрассудках классической электродинамики // Символ науки. 2016. №6, ч. 1. С. 13-18.

3. Дорфман Я. Г. Всемирная история физики (с начала XIX до середины XX вв.). - М.: Наука, 1979. - 317 с.

4. Кудрявцев П.С. История физики. т. II. От Менделеева до открытия квант. - М.: Государственное учебно-педагогическое издательство министерства просвещения РСФСР, 1956. - 487 с., ил.

5. Лауэ М. История физики / Пер. с нем. Т.Н. Горнштейн. / Под ред. И. В. Кузнецова. - М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1956. - 229 с.

6. Терентьев М. В. История эфира. - М: ФАЗИС, 1999. - 176 с.

7. Уиттекер Э. Т. История теории эфира и электричества. - Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика». 2001, - 512 с.

8. Кулаков В. Г. Пропущенные задачи классической электродинамики // Символ науки. 2018. №3. С. 7-11.

9. Кулаков В. Г. О возможном способе экспериментальной проверки наличия сопротивления движению заряженных тел со стороны среды, в которой распространяются электромагнитные волны // Символ науки. 2017. №3, ч. 3. С. 32-34.

© Кулаков В.Г., 2018

{  }