Движение и реорганизация упругих систем

Мы не знаем, что происходит внутри естественных тел и происходит ли что-нибудь, когда они претерпевают ускорения и приводятся в движение, т.к. слабо знаем, как они устроены. Искусственные тела дают нам возможность это выяснить. Оказывается, изменения скорости тел невозможны без некоторой внутренней их реорганизации. Рассматривая их движение, мы откроем здесь некоторые принципиально важные свойства, присущие любому объемному телу или процессу. Эти свойства являются следствием всеобщей и неизбежной причины: ограниченности скорости полей или сигналов, объединяющих тело, процесс или их оба в единый и цельный объект. Потому и сами свойства носят всеобщий и неизбежный характер.

При первой же попытке представить себе как движутся тела, построенные подобно твердому телу - из каких-нибудь дискретных элементов, занимающих устойчивые положения или потенциальные ямы в каком-нибудь поле, обнаруживается неожиданная проблема. Дело в том, что потенциальная яма, в которой находится элемент, в любом случае образована полями, излученными другими элементами из других мест чуть раньше и прошедшими некоторый путь. Поля движутся с конечной скоростью, поэтому, если тело привести в движение (например, все его элементы сразу), потенциальные ямы начнут двигаться с некоторым запаздыванием и будут отставать от элементов; они образуются там, где элементы были в момент излучения поля и откуда уже ушли. Элементы попадают "на склоны ям", и появляются силы, останавливающие движение. Движения по инерции не получается. Какими бы ни были поля и силы, создающие целостность тела, эта проблема остается как неизбежное следствие самой целостности и ограниченности скорости полей.

Чтобы привести, например, все три диполя на рисунке 1 в совместное движение вправо или влево, нужно приложить к ним силы, выводящие диполи из устойчивых положений. Система будет двигаться лишь до тех пор, пока ее движут внешние силы. Поля будут всегда отставать от диполей, и будут действовать силы, движущие диполи назад к устойчивым положениям. Действие этих сил не прекратится, пока что-то не изменится, и элементы не будут двигаться в "ямах". Что же должно измениться, как и почему? Чтобы эти силы не возникали вовсе, нужно, чтобы потенциальные ямы заранее, еще до начала движения, излучались туда, где окажутся элементы, когда поля дойдут от своих источников до "ям". Если же изменения начнутся после начала движения (что и происходит в системах), то эти силы будут действовать при ускорениях, выступая как силы инерции.

Пока поля и силы, создающие целостность тел, оставались в тумане, эта проблема не возникала. Теперь же, отмахнувшись от нее, мы не получим стройной картины движения, а обратив на нее внимание, попадаем в трудное положение. Ведь инерция считается фундаментальным свойством материи, а мы видим какую-то инерцию вместе с ее причиной. И избавиться от нее не можем. Это та же самая инерция или какая-то вторая? Мы заниматься этим не будем, но отметим: классическая физика подошла к вопросу о происхождении инерции масс. Рассмотрим это явление с другой целью и на совсем ином примере, попроще.

Пусть два автоматических подвижных объекта поддерживают расстояние между собой следующим способом. Действуя каждый по своим часам, они одновременно излучают периодические импульсы звука и, находясь на заданном (устойчивом) расстоянии, принимают их друг от друга точно в тот момент, когда излучают очередной импульс. Запаздывание сигнала к этому моменту означает, что расстояние велико, и объект движется, сокращая расстояние. При опережении - увеличивает расстояние.

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5

Дополнительно

Технология производства мяса гусей
Животноводство - вторая важнейшая отрасль сельского хозяйства. Она обеспечивает население высокобелковыми и диетическими продуктами питания, а ряд отраслей промыш­ленности - сырьем. Особенность ее в том, что энергоемкость продукции животноводства (затраты энергии на одну кало­рию продукции) в 15-2 ...

Эволюция и самоорганизация химических систем. Макромолекулы и зарождение органической жизни
Понятие самоорганизация означает упорядоченность существования материальных динамических, то есть качественно изменяющихся систем. Оно отражает особенности существования таких систем, которые сопровождаются их восхождением на все более высокие уровни сложности и системной упорядоченности или матер ...

Меню сайта