Александр Васильев - Движение, время, энергия: Новые взгляды и понимания стр 7.

Шрифт
Фон

Попытаемся же и далее смело расшатывать консерватизм (инвариантность) сложившегося понимания оснований механики,  с целью согласования ее понятий с практикой человеческой и общественной жизнедеятельности. В этом плане можно привести такой пример из практики общественного производства  пример взаимодействия кузнечного молота и наковальни в процессе ковки какого-либо изделия. В данном примере имеется механическая система, в которую движитель молота (допустим электрический) передает потенциалы движения ему для ударных воздействий на предмет ковки. Эти потенциалы передаются изделию с преодолением его сопротивления (от наковальни) и изменением его формы, с ничтожными изменениями состояния наковальни благодаря её массе. При этом все тепло, от предварительно нагретого изделия и полученное от ударов молота рассеивается во внешнюю среду. То есть мощность движителя молота передаваемая в систему «молот-наковальня» за время совершения работы будет вызывать приращение общей мощности молекулярного движения молота, изделия и наковальни, но с одновременным рассеиванием ее как тепла в окружающую среду. То есть, чем интенсивнее будет ковка, тем меньше будет потеря тепла изделием и быстрее будет достигнута требуемая его форма, не потребуется тратить время и тепло отдельного нагревателя изделия (его тепловую мощность). Но это потребует большего потребления мощности от движителя, то есть от энергосистемы. Таким образом, имеет место оптимизационная задача. Измерение электрической мощности движителя в процессе совершения работы позволит определить суммарную мощность (кВт-час), полученную от энергосистемы, сопоставить ее с мощностью нагревателя изделия и оптимизировать процесс ковки (а отдельно и саму конструкцию ковочного комплекса) таким образом, чтобы минимизировать потребление электроэнергии (как говорится,  а в действительности  мощности от генератора) при допустимом (заданном) времени ковки. Этот пример показывает научно-практическое значение понятий мощности, механического потенциала и тепловой мощности, которые наиболее понятным образом связывают практические задачи оптимизации всех технологических и естественных процессов в обществе с теоретической механикой и прочими разделами науки (по сущности процессов),  без «форм энергии» и их «превращений».

.Вспоминая и когнитивно сжимая великий исторический переход в физике от «сил» к «энергии» и ее «превращениям» с сохранением величины,  связанный, кстати, с необходимостью перехода от векторов сил к скалярным величинам (с целью количественных измерений), он видится теперь «слабо адекватным» реальности (см. «живые силы» Лейбница и пр.) [5; 7]. Научно адекватным был бы, очевидно, первоначальный переход от «сил» к «потенциалу движения», к потенциалу и мощности действия. Но, в тот период устоялось уже понятие «количество движения», а вместо понятия мощность (которое появилось много позже) господствовало в мышлении понятие «живой силы», которое быстро перешло в понятие энергии,  просто по предложению Т. Юнга назвать эту «живую силу» энергией. Соответственно, всем движущимся телам стали приписывать «обладание энергией», в то время как «обладание потенциалом действия», «мощностью» (как свойством, способностью совершать работу) было и остается в понятийном плане (когнитивно) адекватным реальности. Более того, оно соответствует, как теперь хорошо понятно, и математическому выражению работы и энергии  интегралом мощности по времени. Кстати, уже в ту пору «появления энергии» в мышлении о физической реальности употреблялось, иногда, слово «мощь» в количественной оценке движения (оценке массы и скорости ее движения). Современный справочник по физике рассматривает, кстати, только «мощность силы» (?),  в то время как источником «силы» всегда является ее «носитель». То есть понятие мощности научно правильнее связывать не с «силой», а с конкретным действующим объектом (телом) или процессом (тепловым, полевым). Представленные соображения вызывают также вопрос о научной адекватности в механике термина «импульс». Понятно, что он появился на основе анализа ударных взаимодействий и теплового движения, однако научно правильнее, по всей видимости, говорить о действии (с определенной мощностью) потенциала движения, о сохранении общего потенциала в замкнутой системе, а не «импульса».

Хорошими примерами, убеждающими в использовании понятия мощность в качестве общенаучного, являются электрические и электромагнитные процессы, в которых понятие мощности используется изначально. Например, рабочие процессы преобразования электрического тока в тепло или механическое движение (через электромагнитную мощность), работа трансформатора с передачей мощности и прочие процессы. То есть видится научно правильным (адекватным реальности) говорить о видах действий и их мощности, а не о «формах энергии».

Теперь видно, что понятие мощности, будучи связанное со всевозможными движителями, хорошо согласуется (понятным физическим образом) как с естественной механикой,  в которой сохраняется именно движение и его основы,  потенциалы действия, так и с практикой общественной жизнедеятельности, с общественным производством. Но исторический энергетизм в современной Механике, в учебно-просветительской литературе сохраняет постоянно возникающий в анализе взаимодействий вопрос  почему следует считать (по установленному закону сохранения), что тело передало «энергию» другому телу, если то получило в действительности потенциал движения как свойство совершать внешнюю работу,  свойство «движителя», и сохраняет его до следующего взаимодействия. Поэтому в плане просветительства надо рекомендовать всем изучение истории возникновения и развития понятий, определивших законы «сохранения сил» («живых и косных») и «сохранения энергии» [14]. Из этой истории видно, что в действительности ученые выясняли закон сохранения интегрального действия. Выясняли путем измерений работы скрытого теплового или иного (электрического) движения, обладающего мощностью как свойством совершать работу и переходящего от одного тела к другому (от одной механической системы к другой). Надо обратить внимание и на то, что все современные искусственные движители (двигатели, моторы) характеризуются по своему назначению величиной мощности. Эта характеристика имеет место и для генераторов электроэнергии,  как принято говорить, а в действительности, из физики электрического тока и его действия посредством преобразования в механическое действие мы видим, что в действительности генерируется мощность электрического тока, то есть имеет место обратное преобразование  мощности механического действия в мощность электрического действия.

Таким образом, рассмотренные выше понятия, являющиеся вполне обоснованными и научно целесообразными, позволяют оставить, наконец, «формы энергии» и «превращения» их в историческом прошлом, и рассматривать понятия наиболее адекватные реальности, а главное связывающие естественные процессы физической реальности с общественными процессами, со всем множеством преобразующих процессов называемых в совокупности «общественным производством». Они распространяют и легко трансформируют наши представления о сущности механических взаимодействий во все прочие сферы движения, не только в биофизические (организменные), но и в социальные, социотехнические. При этом, изучая историю использования понятий сил, сохранения сил и энергии, становится хорошо видно, что сохраняется в физической реальности (в замкнутой системе) общий потенциал движения, действия и мощности,  а энергия «сохраняется» не как физическая субстанция (в «различных формах»), а «сохраняется» как интегральная (математическая) величина в «энергетическом» описании замкнутой системы,  как возможная полная работа её на другие системы. Интегральное действие того или иного вида, той или иной формы воспринимается, конечно, человеком количественно теми или иными органами (системами), поэтому, очевидно, и возникает иллюзия реального существования энергии, невидимой человеком в ее сущности. То есть надо ещё раз отметить, что исторический переход в механике от «сохранения сил» сразу же к «сохранению энергии» видится теперь, можно сказать, основой последующих в истории заблуждений,  обусловленных, кроме прочего, и многозначностью слова энергия. В тот период очень быстро возникло понимание её именно в качестве какой-то скрытой ранее субстанции. Оно сохраняется, к сожалению и удивлению (при современном общенаучном развитии), до сих пор.

Ваша оценка очень важна

0
Шрифт
Фон

Помогите Вашим друзьям узнать о библиотеке

Скачать книгу

Если нет возможности читать онлайн, скачайте книгу файлом для электронной книжки и читайте офлайн.

fb2.zip txt txt.zip rtf.zip a4.pdf a6.pdf mobi.prc epub ios.epub fb3