Петр Иванович Дубровский, добросовестный инженер – исследователь, честный и непредвзятый частный научный детектив. e-mail: d-pi@yandex.ru
Я снова процитирую отрывок из статьи Лейбница «Против картезианцев, о законах природы и истинной оценке движущих сил...» (перевод с латыни Я.М. Боровского):
«Многие измеряют силу произведением массы на скорость, т. е. количеством движения, отсюда и картезианцы выводят, что в природе сохраняется одно и то же количество движения. Возражая против этого, я показал («Acta Eruditorum», март 1686 г., с. 161), что если, как это обычно допускают, и прежде всего, сами картезианцы, одна и та же энергия потребна для поднятия одного фунта на четыре фута и четырех фунтов на один фут, то нельзя измерять силу количеством движения и тело в четыре фунта со скоростью, измеряемой единицей, не равносильно телу в один фунт со скоростью, измеряемой четырьмя единицами, ибо если первое может поднять один фунт на четыре фута, то второе может поднять его на шестнадцать футов. Пытаясь возражать против этого моего рассуждения, некоторые ученые так запутались, что приходится предположить недостаточное понимание вопроса, когда они допускают оценку энергии пропорционально массе и высоте, на которую масса, или тяжесть, может быть поднята.»
Давайте разберём этот абзац, приведший к тем катастрофическим результатам, что люди перестали понимать истинный смысл количества движения и импульса силы, подробнее.
1. Под «силой» в данном контексте Готтфрид Лейбниц понимал именно «энергию». В этом случае следует читать: «Многие измеряют энергию [в данном случае – кинетическую энергию] произведением массы на скорость, т. е. количеством движения». Многие невежественные граждане в своих комментариях начали упрекать меня в том, что я якобы не знаю и не понимаю основ физики, что я плохо учился в школе, рекомендуют «почитать школьный учебник физики», хотя я явно прочитал гораздо больше самых разных «умных» книжек, чем эти «советчики». Кроме того, не надо верить всему, что написано в школьных учебниках. Замечательный русский и советский учёный К.Э. Циолковский в своей статье «Двигатели прогресса» писал: «Постоянно отвергаются старые гипотезы и совершенствуется наука. И всегда этому более всего препятствуют ученые, потому что они от этой переделки более всего теряют и страдают.» Вот написал некий «учёный» новый школьный учебник по физике, а, точнее, переписал (скопипастил) старый, как дореволюционную «Физику» Краевича или послевоенный «Элементарный учебник физики» под редакцией академика Г.С. Ландсберга – ведь, как хорошо известно, «всё новое – это хорошо забытое старое», а тут вдруг оказывается, что много глупостей скопипастил из старого учебника. И что делать? Переписывать и переиздавать учебник? Это сильно и больно бьёт и по карману, и по самолюбию автора («учёного») – всё в полном соответствии со словами К.Э. Циолковского.
Некоторые граждане «советуют» мне перестать создавать «новую физику» (не вижу в этом ничего плохого), а отдельные неразумные даже начали оскорблять меня в своих комментариях. Ну, оскорбления – это следствие когнитивного диссонанса, когда мозги у человека окостенели, и новые знания не могут пробиться сквозь эту кость к остаткам мозга.
На самом деле я предлагаю вернуться к старому, но при этом единственно правильному пониманию, что такое кинетическая энергия – это и есть количество движения, произведение массы на скорость. К сожалению, я пока не смог выяснить, кто эти самые «многие», кого именно имел в виду Готтфрид Лейбниц, но, надеюсь, я разузнаю это, благодаря замечательному ресурсу Google Book. Также рассчитываю на помощь в поисках этих «многих» образованных читателей с широким кругозором.
Полагаю, одним из этих "многих" был сам Рене Декарт
2. «Картезианцы [последователи Рене Декарта, René Descartes] выводят, что в природе сохраняется одно и то же количество движения». Известен и экспериментально проверен закон сохранения количества движения, который в математическом виде выглядит следующим образом:
В современной физической литературе используются два термина для обозначения величины
Это 1). количество движения и
2). импульс, произошедшее от латинского слова «impulsus», что означает «удар», «толчок».
Но вот только дело в том, что закон сохранения количества движения (импульса) – векторный. И этот очень интересный и интригующий факт человечеству еще стоит осознать и правильно осмыслить в будущем.
3. «…Как это обычно допускают, и прежде всего, сами картезианцы, одна и та же энергия потребна для поднятия одного фунта на четыре фута и четырех фунтов на один фут,»
С чисто бытовой точки зрения это допущение, это предположение выглядит вполне логично. Если человек поднимает 4 раза какой-то груз массой 1 фунт на высоту 1 фут, то, казалось бы, какая разница, поднимет он этот четыре груза массой 1 фунт с высоты 0 до высоты в 1 фут, или четыре раза груз массой 1 фунт на всё большую и большую высоту – с 0 до 1-го фута, с 1-го фута до 2-х, с 2-х до 3-х, с 3-х до 4-х футов.
Но, как я показал простыми расчётами, на самых простых примерах, на самом деле энергия (способность совершить механическую работу), потребная для подъёма даже одного и того же тела на одну и ту же высоту зависит от величины подъёмной силы – и чем больше эта сила, тем меньше затраты энергии.
Соответственно, тогда полностью теряет смысл и «доказательство» Готтфрида Лейбница: «то нельзя измерять силу количеством движения и тело в четыре фунта со скоростью, измеряемой единицей, не равносильно телу в один фунт со скоростью, измеряемой четырьмя единицами, ибо если первое может поднять один фунт на четыре фута, то второе может поднять его на шестнадцать футов.»
К сожалению, этот простой факт непонятен многим читателям. Им очень сложно, порой – невозможно сломать в своей голове отлитые в граните в школьные годы стереотипы. Таким читателям я практически ничем помочь не могу – сломать отлитые в граните стереотипы у себя в голове они могут только самостоятельно. «Спасение утопающих…», как это было сказано в романе «12 стульев» Ильи Ильфа и Евгения Петрова, «…дело рук самих утопающих». Или, как писал Карл Маркс, «Освобождение рабочих должно быть делом самих рабочих».
И вот в этом Лейбниц не совсем прав: «…тело в четыре фунта со скоростью, измеряемой единицей, не равносильно телу в один фунт со скоростью, измеряемой четырьмя единицами». Это почему, Готтфрид? И одно и другое тело обладают одинаковым количеством движения – 4 фунта, умноженные на единицу скорости, допустим, фут в секунду, т.е. 4 футо-фунта в секунду.
А вот в этом моменте Готтфрид Лейбниц неправ абсолютно: «…ибо если первое может поднять один фунт на четыре фута, то второе может поднять его на шестнадцать футов…». Всё зависит от того, как именно одно и то же по величине количество движения будет превращено в импульс подъёмной силы.
То есть, все обоснования "энергии" и все доказательства Лейбница - неверны.
Если кто-то не согласен со мной, рекомендую внимательно перечитать все мои статьи на этом канале, особенно те, которые посвящены "Делу о Законе сохранения энергии" и "импульсу силы". Читатели могут представить свои расчёты, прислать мне, я их опубликую и подробно разберу в следующих статьях.
Лейбниц не написал, что действительно, когда одно тело массой 1 фунт падает с высоты 4 фута, а другое, массой 4 фунта падает с высоты 1 фут, они к концу падения приобретают РАЗНОЕ количество движения:
Но вот истинную причину этого факта Лейбниц так и не смог понять. Не смог понять потому, что не понимал истинного физического смысла ни количества движения, ни истинного смысла импульса силы, не понимал того простого факта, что любая механическая работа выполняется исключительно импульсом силы и никак иначе. И происходит это согласно второго закона Ньютона, согласно формулировке самого Ньютона. Ньютон и Лейбниц были современниками, и, что интересно, и «Acta Eruditorum», со статьёй Лейбница, и Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica («Математические начала натуральной философии» Ньютона были опубликованы в один и тот же год. Возможно, если бы Лейбниц прочёл «Математические начала…» и понял истинный смысл второго закона Ньютона, то его ошибочное представление о потенциальной и кинетической энергии не было бы принято как основной догмат физики, как «прописная истина в последней инстанции» на протяжении чем трех с половиной столетий. Причем сейчас самое сложное – перебороть инерцию человеческого мышления. А это очень сложно, потому что сотни миллионов человек убеждены, что кинетическая энергия – это mV²/2, а потенциальная энергия – это mgh. Как писал К.Э. Циолковский: «К чему мы долго привыкали, то нам кажется истиной. В мозгу образуются соответствующие нервы и сосуды, которые очень постоянны и нелегко заменяются новыми, выражающими непривычные мысли. В зрелые годы погашение старых идей и рождение новых очень трудно и сопровождается страданиями, возбуждающими негодование против новатора. Чем старше возраст, тем это явление резче. Вот причина, вследствие которой состарившиеся авторитеты отрицают со скрытой злобой все молодое, новое, несогласное с их заматоревшими мыслями.»
То есть неверное допущение Лейбница и картезианцев «…одна и та же энергия потребна для поднятия одного фунта на четыре фута и четырех фунтов на один фут…» и привело к неверному, неправильному пониманию «энергии».
4. «Пытаясь возражать против этого моего рассуждения, некоторые ученые так запутались, что приходится предположить недостаточное понимание вопроса…». Я впервые прочитал цитируемую в этой статье работу Лейбница где-то лет 5 тому назад. Хотя сам факт «энергетического парадокса» мне был известен гораздо раньше, еще со времён моей лейтенантской юности. Я сам, на собственном жизненном опыте осознал истинный смысл импульса силы, количества движения, но, с другой стороны, я 100%-но верил в школьный закон сохранения энергии. На распутывание этого «энергетического парадокса» у меня ушло несколько десятилетий – вот как сильны отлитые в граните в школьные годы стереотипы и в моей голове тоже, но всё же я нашёл разгадку и правильный ответ. Я целиком и полностью разобрался в заблуждениях Готтфрида Лейбница и следующих поколений учёных.
Теперь дело за «малым» - донести эту разгадку до мозгов подавляющего большинства граждан, включая академиков РАН, РАН, чиновников из Министерства просвещения и Министерства высшего образования и науки, профессорско-преподавательского состава вузов и школьных учителей физики. Который, как уверен, будут негодовать по поводу моих идей и меня лично,со скрытой злобой отрицать мои предложения по совершенствованию школьной физики. Ведь, как писал К.Э. Циолковский, «В зрелые годы погашение старых идей и рождение новых очень трудно и сопровождается страданиями, возбуждающими негодование против новатора. Чем старше возраст, тем это явление резче. Вот причина, вследствие которой состарившиеся авторитеты отрицают со скрытой злобой все молодое, новое, несогласное с их заматоревшими мыслями.»
Готов выслужить замечания и пожелания. :-)