|
Вопросы механических колебаний и автоколебаний тел рассматриваются и анализируются в разделе "Колебания и волны" книги О.Ф. Кабардина «Физика. Справочные материалы» (см. Кабардин О.Ф. Физика. Справочные материалы. Книга для учащихся. – М.: Просвещение, 1991. –367с.- С.213).Вы можете скачать здесь эту книгу (5,1Mb, djvu).
«В природе и технике, кроме поступательного и вращательного движений, часто встречается ещё один вид механического движения – колебания». (Кабардин О.Ф. Физика. Справочные материалы. Книга для учащихся. – М.: Просвещение, 1991. –367с.- с.214.) Такова первая фраза анализируемого раздела учебного пособия О.Ф. Кабардина для учащихся. В ней колебания тел характеризуются как один из видов механического движения, существующий наряду с поступательным и вращательным механическим движением тел.
В действительности в природе и технике существует один основной вид механического движения – механические колебания. Поступательное, вращательное, прямолинейное, равномерное и неравномерное, механические движения являются частными случаями механических колебаний. Свойства механических колебаний являются всеобщими. Их изучение должно предшествовать изучению свойств его частных случаев, но не наоборот. Однако в справочном материале О.Ф. Кабардина все частные случаи механических колебаний изучаются механикой, а механические колебания исключены из области механики и включены в область физики.
Приводятся примеры простых механических колебаний. «Общий признак колебательного движения во всех этих примерах – точное или приблизительное повторение движения через одинаковые промежутки времени. Механическими колебаниями называют движения тел, повторяющиеся точно или приблизительно через одинаковые промежутки времени»(Кабардин О.Ф.Физика. Справочные материалы. Книга для учащихся. – М.: Просвещение, 1991. –367с.- с.214.
Против примеров колебательного движения возражений не имеется. А вращательное движение Земли вокруг своей оси и вращение Земли вокруг Солнца разве не является точным или приблизительным повторением движения через одинаковые промежутки времени? А фазы Луны, отражающие солнечный свет, разве не является точным или приблизительным повторением прямолинейного поступательного движения света через одинаковые промежутки времени?
Существуют в природе и технике определённое множество общих признаков, характеризующих колебательное движение, кроме точного или приблизительного повторения движения через одинаковые промежутки времени которые могут быть рассмотрены ниже.
В справочном материале О.Ф. Кабардина сообщается о том, что в механических колебаниях тел присутствуют, действуют и взаимодействуют внутренние и внешние силы:
«Силы, действующие между телами внутри рассматриваемой системы тел, называются внутренними силами. Силы, действующие на тела системы со стороны других тел, не входящих в эту систему, называют внешними силами».(Кабардин О.Ф.Физика. Справочные материалы. Книга для учащихся. – М.: Просвещение, 1991. –367с.- с.214.)
На основании данного определения внутренних и внешних сил, у учащихся может появиться ложное представление о том, что внешние силы и внутренние силы могут существовать в отдельности, сами по себе, без взаимодействия и вне отношения друг к другу. На самом деле, так называемые внешние и внутренние силы, всегда взаимодействуют и не существуют вне взаимодействия. Внешние силы являются таковыми только в отношении с внутренними силами. Внутренние силы являются таковыми лишь в отношении с внешними силами.
Внутренние силы рассматриваемой механической колебательной системы не могут быть поняты, если не понято их взаимодействие с внешними силами. Действие внутренних сил между собой подчинено их взаимодействию с внешними силами.
В современной теории механических колебаний определение внутренних и внешних сил является односторонним: замечена и отмечена их прямая противоположность, но не учтено их нераздельное единство. Поэтому не имеет определения их причинно-следственная взаимосвязь.
|
«Свободными колебаниями называют колебания, возникающие под действием внутренних сил. По этому признаку колебания груза, подвешенного на пружине, или шарика на нити (рис.1) являются свободными колебаниями»(Рисунок взят из книги Кабардин О.Ф.Физика. Справочные материалы. Книга для учащихся. – М.: Просвещение, 1991. –367с.- с.214.) |
| Рис.1 |
|
Действия внутренних сил, вызывающие колебания груза и колебания шарика, невозможно изолировать от действия на груз и на шарик внешних сил. Это положение следует из факта затухающих колебаний шарика и груза. Поскольку их колебания затухают, постольку на них действуют и тормозят их колебания внешние силы и постольку их колебания не могут считаться свободными колебаниями.
Свободные колебания груза и шарика не существуют в объективности, а существуют только в субъективности, в нашем представлении, идеально, только в мысленной форме. В аналогичной мысленной форме существует, например, идеальный газ, идеальное твёрдое тело, идеальная жидкость и другие абстракции. Без них не обойтись при размышлении над формой механических колебаний тела, ошибочно и недопустимо принимать их субъективную форму за объективную форму.
«Колебания под действием внешних периодически изменяющихся сил называются вынужденными колебаниями. Вынужденные колебания совершают поршень в цилиндре автомобильного двигателя и нож электробритвы, игла швейной машины и резец строгального станка»(Кабардин О.Ф.Физика. Справочные материалы. Книга для учащихся. – М.: Просвещение, 1991. –367с.- с.214.)
Короче говоря, все колебания тел в природе и технике являются вынужденными колебаниями. Они существуют не иначе как в связи с внешней средой, в необходимой связи внутренних сил с внешними силами. Причём действие внешних сил подчиняют своей управляющей командной власти действие внутренних сил любой действующей системы, от самой простой до самой сложной.
«Положение, в котором сумма векторов сил, действующих на тело, равна нулю, называется положением равновесия». (Кабардин О.Ф.Физика. Справочные материалы. Книга для учащихся. – М.: Просвещение, 1991. –367с.- с. 215)
Положение равновесия тела является абстракцией, существующей только в нашем представлении в мысленной форме. Положение равновесия и суммарное равенство нулю внутренних сил колебательной системы смерти подобно. Его можно мыслить в мысленной форме, но изучать следует живые действующие механические колебательные системы, каждая из которых либо существует в течение своего определённого периода времени в неопределённом пространстве, либо существует в своём определённом пространстве в течение неопределённого времени. Например, шарик, подвешенный на нити, может находиться в состоянии покоя в правом крайнем положении равновесия, в левом крайнем положении равновесия и в среднем положении равновесия в течение неопределённого времени (Рис.1)
Когда шарик, совершая колебания, отклоняется от вертикального положения устойчивого равновесия или в правую сторону или в левую сторону, то в состоянии движения он существует в течение определённого времени в неопределённом пространстве. И вообще, визуально наблюдая затухающие колебания шарика, подвешенного на нити, их следует рассматривать как существующие в своём пространстве в течение своего времени. Его пространство и время не существуют в отдельности. Они представляют собой вместе двуединую форму существования колебаний шарика, подвешенного на нити.
Существование колебаний шарика в состоянии движения в течение определённого периода времени является его существованием в неопределённом пространстве, в котором проявляются только его волновые свойства. Существование колебаний этого же шарика в определённом месте пространства в состоянии покоя является его существованием в течение неопределённого времени, в котором проявляются только его корпускулярные свойства. Иначе говоря, определённость пространства и корпускулярных свойств покоящегося шарика исключают определённость времени и его волновых свойств. Определённость времени и волновых свойств шарика в состоянии движения исключают определённость пространства шарика и его корпускулярных свойств.
На этом основании устанавливается общий принцип неопределённости для отношения пространства и времени друг к другу. Он (принцип) утверждает: не существует таких состояний в механической колебательной системе, в которой пространство и время одновременно имеют определённые, точные значения. Принцип назван общим потому, что существует известный частный принцип неопределённости В. Гейзенберга, открытый в 1927 году. Он признан одним из фундаментальных положений квантовой теории. Аналогичным фундаментальным положением может быть признан общий принцип неопределённости пространства и времени в классической механике.
Шарик, подвешенный на нити, может находиться в состоянии покоя при условии равенства по модулю действующих на него противоположно направленных сил: силы тяжести, направленной вниз, и силы упругости, направленной вверх. Такое положение шарика в теории механических колебаний называется положением устойчивого равновесия.
Если рукой шарик отклонить от положения равновесия на определённый угол, например в правую сторону или в левую сторону, как показано на рисунке 1, то рука, перемещая шарик вверх, совершала определённой величины работу против силы тяжести. Работа руки против силы гравитации эквивалентна затраченной человеческой энергии, которая в веществе шарика обращается в его прибавочную потенциальную энергию.
Если шарик отпустить, то он начнёт перемещаться одновременно горизонтально к положению равновесия и вертикально опускаться вниз к земной поверхности. Прибавочная потенциальная энергия шарика начнёт обращаться при возрастании скорости перемещения в кинетическую энергию шарика. В нижнем крайнем положении, при пересечении шариком вертикали, воздействующая на шарик сила гравитации уступает своё место равной по численному значению силе инерции. Сила инерции оказывает действие на шарик, перемещающийся ускоренно вправо от положения равновесия и вверх от земной поверхности. Если в колебаниях шарика сила гравитации замещается силой инерции, то эти две силы и противоположны и едины
В «Физике» О.Ф. Кабардина описываются колебания груза, подвешенного на пружине, которые предварительно рассматриваются как перемещения груза относительно положения равновесия.
|
«При смещении груза вверх от положения равновесия из-за уменьшения деформации пружины сила упругости убывает, сила тяжести остаётся постоянной (рис. 2б). Равнодействующая этих сил направлена вниз, к положению равновесия».(Рисунок взят из книги Кабардин О.Ф.Физика. Справочные материалы. Книга для учащихся. – М.: Просвещение, 1991. –367с.- с.215.) |
| Рис.2 |
|
Утверждение, согласно которому при смещении груза вверх от положения равновесия, равнодействующая силы упругости и силы тяжести направлена вниз, является понятным и верным. Наряду с ним вниманию учащихся предлагается второе утверждение, согласно которому уменьшение деформации пружины является причиной. Её следствием является убывание силы упругости, из которого следует смещение груза вверх от положения равновесия. Сила тяжести остаётся постоянной.
На самом деле этого явления нет, а есть другое явление, порождаемое внешней силой, которая своим действием на груз выводит его из состояния покоя и смещает его от положения равновесия вверх. Следствием действия внешней силы на груз является уменьшение силы упругости и деформации пружины.
В книге Кабардина О.Ф. заменено существующее явление несуществующим явлением, чтобы из колебаний груза исключить действие руки, которая его поднимает до верхней точки горба. Имеет своим результатом утверждение , что на графике (рис. 2) свободные колебания груза имеют началом началом положение а, а не положение б.
В свободных колебаниях груза действие руки на груз снизу вверх не должно присутствовать. Груз сам по себе вверх переместиться не может. Поэтому его перемещает вверх реальная внешняя сила, которая в следующем периоде колебаний груза отсутствует. На её месте оказывается другая сила.
«Если груз поднять выше положения равновесия и затем отпустить, то под действием равнодействующей силы, направленной вниз, груз движется ускоренно до положения равновесия».(Кабардин О.Ф.Физика. Справочные материалы. Книга для учащихся. – М.: Просвещение, 1991. –367с.- с. 215)
Поднятие груза выше положения равновесия является механической работой, в ходе которой энергия человека обращается в потенциальную энергию поднятого груза. Её численное значение равно произведению веса груза на высоту, которая равна максимальному значению амплитуды, или максимальному значению отклонения груза вверх от положения устойчивого равновесия. Поднятый груз выше положения равновесия, находится в положении неустойчивого равновесия в состоянии покоя, то есть в определённом пространстве в течение неопределённого времени.
Из состояния покоя груз выходит не сам по себе (согласно первому закону Ньютона), а за счёт действия на него внешней силы, которая должна присутствовать и которая отсутствует в справочном материале. В результате получается, что рука, являющаяся внешней силой, не только поднимает груз на высоту амплитуды, но и выводит его из состояния покоя.
Груз падает вниз под действием силы тяготения. Он падает с возрастающей скоростью и пересекает положение устойчивого равновесия на предельно возросшей скорости, которая из возрастающей скорости становится убывающей скоростью.
«После прохождения положения равновесия равнодействующая сила уже направлена вверх и поэтому тормозит движение груза, вектор ускорения а изменяет направление на противоположное. После остановки в нижнем положении груз движется ускоренно вверх, к положению равновесия, затем проходит его, испытывает торможение, останавливается, начинает двигаться ускоренно вниз и т. д. – процесс периодически повторяется».(Кабардин О.Ф.Физика. Справочные материалы. Книга для учащихся. – М.: Просвещение, 1991. –367с.- с. 215)
В данном описании поведения груза искусственно исключено взаимодействие груза с внешней силой внешней среды, которая присутствует и действует на груз. А груз в нижнем крайнем положении находится в состоянии покоя, выйти из которого (по первому закону Ньютона) он сам по себе, без воздействия на него внешней силы неизвестного происхождения, не может.
Грубейшая замена истинного явления ложным явлением вызвана тем, что внешняя сила, которая выводит груз из состояния покоя, является совершенно неуловимой и скрытой. Её появление и её действие на груз существующая теория механических колебаний и волн объяснить не может. Поэтому в ней несвободные колебания груза фигурируют как свободные колебания.
|
«Минимальный интервал времени, через который происходит повторение движения тела, называется периодом колебаний». На графике (рис.3) начало периода колебаний груза не совпадает с началом координат. Его началом может быть высшая точка первого горба.(Рисунок взят из книги Кабардин О.Ф.Физика. Справочные материалы. Книга для учащихся. – М.: Просвещение, 1991. –367с.- с.216.) |
| Рис.3 |
|
«Для аналитического описания колебаний тела относительно положения равновесия задаётся функция ƒ(t), выражающая зависимость смещения x от времени t : x = ƒ(t)
График этой функции даёт наглядное представление о протекании процесса колебаний во времени. Получить такой график можно построением по точкам графика функции ƒ(t) в координатных осях ОХ и t (рис. 3)»
Где находится начало первого периода колебаний тела, и где находится его конец, на графике не показаны. Следовательно, график этой функции не даёт наглядного представления о процессе колебаний тела во времени.
В действительности груз, подвешенный на пружине, рука поднимает вверх и затем его отпускает, Поднятие груза рукой предшествует началу первого периода его колебаний. На графике период колебаний груза, подвешенного на пружине, начинается с высшей точки первого горба и завершается в высшей точке второго горба.
На графике первый горб заключает в себе левую и правую половины. Левая половина горба соответствует подъёму груза рукой. Правая половина горба соответствует свободному падению груза. Минимальный период времени колебаний груза, через который происходит повторение его движения, завершается в высшей точке второго горба.
В отличие от периода колебаний длина волны не имеет собственного начала и собственного конца, но она всегда заключена между началом и концом периода колебаний груза. В промежуточном пространстве волны колебаний тела заключено близкодействие и дальнодействие, которые появляются в математических операциях над уравнениями, описывающими механические колебания и волны.
|
На графике (рис. 4) длина волны λ тела имеет началом высшую точку первого горба, а концом – высшую точку второго горба. В этом случае длина волны имеет определённую длину, соизмеримую с единицей длины. (Рисунок взят из книги Кабардин О.Ф.Физика. Справочные материалы. Книга для учащихся. – М.: Просвещение, 1991. –367с.- с.222.) |
| Рис.4 |
|
В выражении длины волны словами не говорится, где у волны начало и где у неё конец. На графике показано начало её длины и её конец: а) выше оси координат и б) ниже оси координат. Обозначение длины волны ниже оси координат является неудовлетворительным, так как такая волна колеблющегося тела противоречит его периоду колебаний и не имеет смысла. Не существует колебаний тела, периоду времени которых соответствовала бы такая длина волны.
Длина волны колеблющегося тела и его период времени всегда имеют общее начало и общий конец. В одних условиях концы принадлежат периоду времени, но не принадлежат заключённой между ними длине волны. В других условиях концы принадлежат длине волны, но не принадлежат заключённому между ними периоду времени. Образ длины волны, заключающий в себе впадину и горб или горб и впадину, не может соответствовать механическим колебаниям тел. Этому образу не может соответствовать ни один период колебаний, начало которого совпадает с началом длины волны тела и конец которого совпадает с концом его длины волны.
Следовательно, волны, образ волны, заключающей в себе целыми горб и впадину, отмеченную (рис. 4) ниже оси координат, имеет общее признание в современной теории механических колебаний и волн, но существует только в представлении учёного физика. Объективно не существует волны, волна, заключающей в себе целыми горб и впадину, хотя в учебном пособии для учащихся её ложный образ фигурирует в качестве истинного образа.
В цитируемой книге О.Ф. Кабардина, начиная стр. 214 и кончая стр.280, присутствует символическое изображение волны, заключающей в себе целыми горб и впадину. Если учащиеся, листая эти страницы книги и не читая ни одного слова, 74 раза увидят ложный символ волны, то этого вполне достаточно для того, чтобы он сохранился в представлении на всю оставшуюся жизнь, даже если кто-нибудь из учащихся станет в последующие годы учёным физиком высшего ранга.
«Связь между длиной волны λ, скоростью v и периодом колебаний Т даётся выражением λ = Tv».
Выражение λ = Tv соответствует тому, что период Т времени колеблющегося тела и длина волны λ имеют общее начало и общий конец и что частное от деления линейного промежутка пространства на линейный отрезок периода времени категорически равно единице. Следовательно, v = 1 может иметь смысл постоянной абсолютной скорости процесса взаимодействия сил внутри механической автоколебательной системы.
Импульс силы оказался равным энергии этой силы:
Стороны равенства (1) равны количественно и прямо противоположны качественно. Импульс силы левой стороны существует в автоколебательной системе в течение определённого времени в неопределённом пространстве в состоянии движения и проявляет только волновые свойства. Энергия этой же силы правой стороны существует в определённом пространстве в течение неопределённого времени в состоянии покоя и проявляет только корпускулярные свойства. В отношении друг к другу левая сторона первична, является условием, а правая сторона вторична, производна, определяет собой левую сторону и является её истиной. В аналогичном отношении друг к другу относятся период времени автоколебательной системы к её пространству.
Равенство (1) ещё может быть примечательным тем, что оно представляет собой в двух различных формах одну и ту же меру движения, которую сторонники Лейбница и сторонники Декарта рассматривали как две меры движения, из которых одна только могла быть действительной мерой, а другая – только воображаемой и представляемой мерой. Спор между ними длился почти 40 лет и не привёл к положительному результату. Сошлись на том, что левая сторона верна в одних условиях, а правая сторона верна в других условиях, хотя было совершенно ясно, что двух мер движения быть не должно. Об этом писал Ф. Энгельс: «… не может равняться , за исключением того случая, когда v=1. Задача состоит в том, чтобы выяснить себе, почему движение обладает двоякого рода мерой, что также недопустимо в науке, как и в торговле»/К. М. и Ф. Э. Соч. т. 20, стр.414/.
Высказывание о существовании постоянной абсолютной скорости, которая отличается от скорости света, появилось в причинной механике астрофизика Н. А. Козырева. Он назвал её псевдоскаляром, меняющим знак при переходе от правой координаты к левой и наоборот. Она определяет определённые условия и образование энергии в звёздах (стр. 247); характеризует все причинно-следственные связи Мира (стр. 250). Для выяснения её свойств в качестве хода времени необходимо производить опыты с вращающимися телами – волчками( стр.252)(Н. А. Козырев. Избранные труды.- Л.: ЛГУ, 1991)Вы можете скачать здесь эту книгу (6,61Mb, djvu).
Равенство (1) является положительным решением проблемы существования одной меры движения.
Равенство, выражающее длину волны
может свидетельствовать о том, что в автоколебательной системе пространство волны, определяемое периодом времени, сбрасывает с себя свою трёхмерную форму и принимает на себя одномерную форму времени. Время, определяя пространство, тоже само остаётся неопределённым временем. В результате появляется вывод об общем соотношении неопределённостей пространства и времени, частным случаем которого является принцип неопределённости В. Гейзенберга, открытый в 1927 году.
Размышления над колебаниями шарика, подвешенного на нити, и груза, подвешенного на пружине, в пространстве и времени неизбежно приводит к рассмотрению вынужденных незатухающих механических автоколебаний.
«Автоколебаниями называются незатухающие колебания в системе, поддерживаемые внешними источниками энергии при отсутствии внешней переменной силы. Примером механической автоколебательной системы могут служить часы с маятником. В них колебательной системой является маятник, источником энергии - гиря, поднятая над землёй, или стальная пружина. Автоколебательную систему обычно можно разделить на три основных элемента: 1)колебательную систему; 2) источник энергии; 3) устройство с обратной связью, регулирующее поступление энергии из источника в колебательную систему. Энергия, поступающая из источника (гири) за период, равна энергии, потерянной в колебательной системе за то же время».
|
В начале каждого периода (Рис.5) гиря в положении 8 передаёт маятнику постоянную порцию потенциальную энергию определённой величины. Её маятник полностью использует за период времени на работу против сил трения, обращая её в рассеивающуюся тепловую энергию. (Рисунок взят из книги Кабардин О.Ф.Физика. Справочные материалы. Книга для учащихся. – М.: Просвещение, 1991. –367с.- с.221.) |
| Рис.5 |
|
Однако в книге "Физика. Справочные материалы" О.Ф. Кабардина нет ни слова о том, что маятник часов в конце каждого периода перед началом следующего периода передаёт гире энергию вдвое меньшей величины. Передача маятником энергии гире отмечена в книге А. П. Харитончука «Справочная книга по ремонту часов. - М:. - 1983.
Заслуживает особого внимания методологическая ошибка в изучении материала, относящегося к колебаниям и автоколебаниям тел, которая ожидает своего исправления больше двухсот пятидесяти лет. Столь длительное её существование может свидетельствовать о необычайно трудном её устранении и о ещё более трудном её научном анализе. Она возникла в теории классической механики, но порождённые ею противоречия обнаружили себя в более острой отрицательной форме в теории квантовой механики.
Учёные ищут способы устранения её противоречий в теории квантовой механики, в которой они неустранимы. Они устранимы в теории классической механики, в которой противоречия проявляются в менее острой форме и поэтому учёные не ищут способов их устранения, терпеливо относятся к их присутствию.
Например, в области квантовой механики учёные ищут бозон Хиггса – теоретически предсказанную элементарную частицу в 1964 году Питером Хиггсом. Она с необходимостью возникает в Стандартной модели вследствие хиггсовского механизма спонтанного нарушения электрослабой симметрии.
Поиск и оценка массы хиггсовского бозона продолжается до настоящего времени. Учёные установили интервал масс возможного существования бозона Хиггса - 114-141 ГэВ и довели его до 115-127 ГэВ. Величина интервала масс укорачивается, но очень медленно и дорого. Так как уменьшение интервала приводит буквально ни к чему, то ожидание обнаружения бозона Хиггса есть то же, что сидеть у моря и ждать погоды или искать у кота пятую ногу.
На синхротроне Тэватроне обнаруживались «лишние» элементарные частицы, которые не были приняты искомыми бозонами Хиггса. Причиной тому являлось неудовлетворительное место их обнаружения. Они обнаруживались не в том месте, в котором бозон Хиггса мог появиться, а в том месте, в котором он не мог появиться.
Поэтому экспериментальный факт обнаружения на Тэватроне «лишних» элементарных частиц поспешили закрыть и забыть. Аналогичным образом поступили учёные и на Большом адроном коллайдере. Методологическая ошибка имела место.
Методологическая ошибка заключается в том, что оставленные без внимания «лишние» частицы могли быть толчком в развитии теоретической механики.
«Наиболее мощные толчки в развитии теории мы наблюдаем тогда, когда удаётся найти неожиданные экспериментальные факты, которые противоречат установившимся взглядам. Если такие противоречия удаётся довести до большой степени остроты, то теория должна измениться и, следовательно, развиться» / П. Л. Капица. Эксперимент. Теория. Практика - М:, 1981. - стр.24-25 /.Вы можете скачать здесь эту книгу (4,12Mb, pdf).
Методологическая ошибка являлась не виной, а бедой учёных физиков, которые вели поиск решения проблемы в теории квантовой механики, а следовало искать в теории классической механики. Почему так?
Полтора века тому назад в области методологии был открыт принцип, согласно которому развитое тело легче изучать, чем клеточку тела. Открытие этого принципа находилось за пределами области теории квантовой механики, в незавершённом научном труде. Поэтому этот методологический принцип забыли прежде, чем о ёго открытии могли узнать разработчики теории классической механики и теории квантовой механики.
Спустя столетие времени, в области математики появилась гипотеза Ходжа, согласно которой можно миновать изучение сложной развитой системы и подойти к к её изучению окольным путём. На окольном пути в первую очередь изучаются простые «клеточки» сложной системы и после их изучения из них мысленно создаётся подобие сложной системы, изучение которой оказалось лишним. Если бы Ходжа знал и понимал принцип, согласно которому развитое тело легче изучать, чем клеточку тела, то у него не было бы сомнения в том, что его гипотеза противоречит этому принципу, а её доказательство – пустая трата времени.
В любом случае, бозон Хиггса может оказаться по своему происхождению «клеточкой» энергии, которую маятник часов в конце периода колебаний, перед началом следующего периода колебаний передаёт гире. Энергия, передаваемая гире маятником, и бозон Хиггса могут иметь своим общим источником поле Хиггса и из него вести своё происхождение. Поэтому энергию, передаваемую гире маятником, можно назвать хиггсовой энергией, если не окажется для неё более подходящего названия.
Передачу хиггсовой энергии маятником гире можно наблюдать визуально, если рассматривать взаимодействие зубца 11 храпового колеса 1 с левой полетой 4 левой стороны анкерной вилки 3 (рис. 5).
Предположим, что маятник часов завершает последнюю четверть периода колебаний. Он с убывающей скоростью движется против силы тяжести и переходит из положения 7 в положение 8 (рис.5). Полета 4 левой стороны анкерной вилки 3 находится в прорези между зубцом 11 и зубцом 12 и движется вглубь прорези. На пути к самой глубокой точке прорези полета 4 касается середины правой плоскости зубца 11, давит на зубец, продолжая движение вглубь прорези. Полета движется и достигает самой глубокой точки прорези, а зубец 11 под её давлением поворачивает храповое колесо против часовой стрелки на небольшой угол. Маятник достигает положения 8, прекращает в нём движение и переходит в состояние покоя.
Храповое колесо 1 в движении против часовой стрелки перемещает звенья цепи, а цепь поднимает гирю вверх против силы тяжести на определённую высоту, увеличивает её потенциальную энергию на определённую величину. Таким образом, маятник часов посредством анкерной вилки 3, полеты 4, зубца 11 храпового колеса 1 и зубца 11 передаёт гире энергию неизвестного происхождения. После её передачи и завершения четвёртой четверти периода колебаний, маятник выводится из состояния покоя внешней силой. Он начинает следующий период колебаний и приём энергии, передаваемый ему гирей.
Передаваемая гирей маятнику энергия заключает в себе две части. Одна её часть принадлежит потенциальной энергии гири, поднятой над поверхностью земли рукой человека. Другая её часть является «лишней» энергией, или хиггсовой энергией, Она при поступлении в маятник извне не имела свой формы и не являлась фиксируемой энергией. Но при обратном возвращении из гири в маятник она оказалась в чужой фиксируемой форме, принадлежащей форме потенциальной энергии гири.
В результате в передаваемой гирей маятнику энергии оказались две части. Одна из них являлась потенциальной энергией гири, а другая часть – «лишней» энергией, которую маятник принял извне в неовеществлённой и в не фиксируемой форме, передал гире и обратно принял от гири в овеществлённой фиксируемой форме. Овеществлённую фиксированную форму хиггсовой энергии можно назвать энергией 1, а неовеществлённую не фиксируемую хиггсовой энергии можно назвать энергией 2.
«Лишняя» хиггсова энергия оказалась существующей в двух состояниях в состоянии энергии 1 и в состоянии энергии 2. В первом состоянии она находится в фиксируемой форме, которая она приняла на себя, и принадлежит какому-нибудь веществу, обладающему определёнными свойствами. Её свойства могут быть приняты ошибочно за свойства вещества и наоборот, свойства вещественной формы могут быть приняты за её свойства. Во втором состоянии она находится в нефиксируемой форме но проявлять свои своства в фиксировонной вещественной форме в качестве своих свойств. Оба состояния следует рассмотреть в отдельности.
Набор статьи продолжается
|