“Salus populi suprema lex est”
Международное общественное объединение

1872 - 2017

Russian Physical Society, International

Международное общественное объединение Русское Физическое Общество (сокращённо – РусФО, RusPhS) - добровольное объединение учёных, инженерно-технической интеллигенции, изобретателей, предпринимателей для совместной интеллектуальной и научно-практической деятельности в области естествознания, - науки о природе.
Научная цель: построение единой физической картины мира и поиск основной целевой функции человечества.

Сафонов И.А. О некорректности законов сохранения энергии



О НЕКОРРЕКТНОСТИ  ЗАКОНОВ  СОХРАНЕНИЯ  ЭНЕРГИИ


  Сафонов И.А.

 
  1. Современная наука стала основным тормозом в научно-техническом прогрессе. По этой причине наука, в частности - физика, не способна предсказать радикальные пути выхода из надвигающегося энерго-экологического кризиса. В современной физике существует достаточное количество законов, кoтopыe относятся к категории необходимых, но не отвечающих критерию достаточности. Так, например, закон сохранения энергии, предсказанный Леонардо да Винчи, епископом Честерским, Декартом, Галилеем, Гюйгенсон, Лейбницом, братьями Бернулли и Эйлером, не отвечает критерию достаточности.

Необходимо отметить, что до сих пор нет корректных экспериментов, подтверждающих закон сохранения энергии. Так, например, опыты, поставленные Галилеем, Мерсенном, Валлисом, Реном, Гюйгенсом, Гуком, Мариоттом, - не дали желаемых результатов.

Расчёты Карно, Майера, а также эксперименты Джоуля, Ленца, Гельмгольца, Кольдинга, Гирна, Роуланда, Микулески, Фаври и многих других относятся к оценке эквивалентности тепловой и механической энергии; и они являются только косвенными доказательствами закона сохранения энергии. Кроме того, опыты типа опытов Джоуля содержат в себе методологическую ошибку: скорость падающего груза, вращающего крыльчатку в жидкой среде, замерялась только в конце пути, когда необходимо было замерять его скорость на каждом участке падения. Здесь настораживает значительное расхождение результатов опыта. По мнению автора, температура является не только мерой количества тепла, но и интенсивности тепловых процессов. Так, например, деревья, используют солнечную энергию в течение десятков лет при температуре 200С, при сгорании же в течение нескольких часов развивают температуру до 9000С. Эксперименты, проведённые автором по диссоциации известняка, подтвердили вывод автора. Эксперименты, поставленные Рюминым (Москва), не соответствовали закону эквивалентности механической и электрохимической энергии: мощность, развиваемая при поднятии груза, была на порядок (!) выше расхода батарейкой энергии, идущей на вращение электромотора.
 

 

2. Формула для кинетической энергии, выведенная Кориолисом в 1826 году, -

 
ΔW = m·(V22 - V12) / 2                                                          (1)

 
не совпадает с формулой автора, полученной им на основе второго закона Ньютона:
 

ΔW = F·ΔS = m·a·(a·t2) / 2 = (m·a2·t2) / 2                                             (2)

 
Учитывая, что a = (V2 - V1) / t, формула (2) принимает вид:
 

ΔW = m·(V2 - V1)2 / 2                                                      (3)

 
 
3. В механике теория удара тел рассматривается на основе двух законов: закон сохранения импульса и закон сохранения энергии. Однако эти два закона не совместимы между собой: первый - это линейный закон, второй - нелинейный. Совместное решение уравнений на их основе допустимо с точки зрения математики, но не допустимо с точки зрения физики. Лауреат Нобелевской премии Р.Фейнман также указывал на недопустимость излишнего использования математики в решении физических задач, что, по его мнению, приводит к ложным результатам. С целью доказательства вывода автора и Фейнмана, проведём следующий мысленный эксперимент.

 

  4. Телу, посредством пружины или лазерного луча, всегда сообщается строго заданные импульс и энергия, независимо от массы испытуемого тела. Исходя из закона сохранения импульса: во сколько раз уменьшилась масса, во столько раз должна возрасти его скорость. Однако этот закон сохранения импульса не распространяется на математическое выражение для кинетической энергии.

  


Рис. 1

  На самом деле, с изменением массы тела - его кинетическая энергия изменяется по отношению к импульсу на величину (-V/2), (рис. I):
 
(m·V2)/2 = P·(V/2).

 
Отсюда следует, что при постоянном импульсе тела, при любой его массе, энергия этого тела, зависимая от непостоянной скорости V , не сохраняет своего постоянства, в то время как из условия задачи следует, что любое исследуемое тело получает постоянную энергию. Полученный результат свидетельствует о несоответствии закона сохранения импульса закону сохранения энергии. Не случайно, ряд частных задач, касающихся удара упругих тел, не имеют решения.
 
 
5. В декабре 1653 года Гюйгенс сообщает Кинуру, что он не смог решить задачу, когда движущееся тело встречает покоящееся тело, которое в два раза больше его по массе. Как выяснил автор, эта задача не имеет решения.
 


  Рис. 2

Для доказательства рассмотрим центральный удар двух упругих шаров, массой m1 (его скорость до столкновения составляет V1) и массой m2, когда более тяжёлый шар m2 до удара находится в состоянии покоя (V2 = 0), (рис .2).

Шар m1 после столкновения с шаром m2 будет двигаться в обратном направлении со скоростью V1. В этом случае уравнения законов сохранения импульса и энергии запишутся в следующем виде (с учётом, что m2 = n·m1):

m1·V1 + m1·V1 =  m2·V2;    V1 + V1 = n·V2                                      (4)

 

(m1·V12)/2 + m1·(V12)/2 = m2·V22/2;   V12 + V12 = n·V22.                            (5)

 
Обратим внимание, что выражение (4) не отвечает принципу относительности: относительная скорость шаров до удара и после него не равны между собой.

Решим новое уравнение относительно V1

(n - 1)· V12 - 2·V1·V1 + ( n - 1)·V12 = 0.                                        (6)

 
С целью упрощения решения примем обозначения: (n -1) = A,  2V1 = B, (n-1)·V12 = С. Используя дискриминант (B2 - 4АС), исследуем полученное уравнение (6), которое имеет решение только в том случае, если (B2 - 4АС) = (2 - n) ≥ 0.

Однако при условии n > 2, то есть m2 > 2m1, математические уравнения (4) и (5); включающие нереальный закон сохранения энергии, не имеют совместного решения.

  
6. Исследуем формулу Кориолиса (2), с учётом того, что приращение кинетической энергии зависит от приращения скорости: V22 - V12.

Учитывая, что V2 - V1 = ΔV, разложив (V22 - V12) на множители, имеем:

ΔW = (m/2)·ΔV·(2V1 + ΔV).                                                  (7)

 
Из формулы (7) следует, что при ΔV = const, когда приращение скорости ΔV отсутствует, приращение кинетической энергии определяется величиной начальной скорости движения V1, что не отвечает физическому содержанию для кинетической энергии, - приращение кинетической энергии должно быть связано только с приращением скорости ΔV. Следствием из формулы (7) является нарушение принципа относительности, - одного из основных законов физики.

  
7. В собственной системе отсчёта относительная кинетическая энергия между двумя телами массой m каждое, движущихся со скоростями V2 и V1 (например: V2 = 5 м/с и V1 = 4 м/с), имеет величину:
 

ΔW1 = m/2·(V22 - V12) = 4,5·m.

 
В системе отсчёта, которая со скоростью V = 15 м/с движется навстречу этим телам, скорость первого тела составит V1 = 19 м/с, а скорость второго тела составит V2 = 20 м/с. Относительная кинетическая энергия между этими телами относительно новой системы отсчёта при постоянном ΔV = 1 м/с принимает значение:

ΔW2 = m/2·(202 - 192) = 19,5·m.

 
Полученный результат ΔW = ΔW2 - ΔW1 = 15·m противоречит принципу относительности - равноправию инерциальных систем отсчёта, что исключается физикой (рис.3). 


Рис. 3

  8. В связи с некорректностью закона сохранения энергии лётчик не в состоянии определить изменение кинетической энергии самолёта в процессе изменения скорости его полёта. Например, три независимых наблюдателя, следящих за полётом самолёта, обладают следующей информацией:

- скорость самолёта до начала ускорения - V1,

- приращение скорости полёта ΔV в момент ускорения,

- скорость самолёта на участке полёта после ускорения - V2.

Кинетическая энергия для первого наблюдателя составит:

W1 = (m/2)·V12.                                                        (8)

 
Для второго наблюдателя (лётчика) приращение кинетической энергии самолёта определяется акселератором и секундомером:

ΔW = (m/2)·ΔV2.                                                          (9)

 
Для третьего наблюдателя, скорость самолёта равна V2 = V1 + ΔV, кинетическая энергия самолёта составит:

W2 = (m/2)·V22 = (m/2)·(V12 + ΔV2).                                         (10)

 
Из условия сохранения энергии должно соблюдаться равенство, когда суммарная кинетическая энергия самолёта для первых двух наблюдателей должна быть равна кинетической энергии самолёта для третьего наблюдателя (рис. 4):
 

W2 = W1 + ΔW2; (m/2)·(V12 + ΔV2) = (m/2)·(V1 + ΔV)2.                            (11)

  

Рис. 4
 
Однако такое равенство, диктуемое законом сохранения энергии, не имеет места, так как:
 

V12 + ΔV2 ≠ (V1 + ΔV)2,

 
что ещё раз подтверждает нарушение закона сохранения энергии.


9. В I696 году И. Бернулли поставил задачу о брахистохроне: найти кривую кратчайшего времени (рис.5). 


  Рис. 5

Требовалось решить задачу: как из точки А под действием силы тяжести попасть в нижележащую точку (не расположенную на одной вертикали с А). Четверо учёных решили эту задачу: Лейбниц, Ньютон, де-Лопиталь и Я. Бернулли. Решение Я. Бернулли было наиболее интересным и сыграло выдающуюся роль в новой отрасли математики, - вариационном исчислении. Однако, по мнению специалистов, решение Я. Бернулли далеко от совершенства: не ясно, оправдан ли предельный переход от ломаной линии к кривой. Есть и другие трудности.

Обратим внимание (М.Я. Выгодский. Справочник по высшей математике. -Москва, «Наука», 1977, стр. 803), что тело, скользя по циклоиде АСВ, достигнет точки В раньше на 25%, чем если бы оно скользило по наклонной прямой АВ. При этом отметим, что, во-первых, точка В лежит выше самой низкой точки циклоиды С (следовательно в области точки С тело задерживается повремени) и, во-вторых, циклоида примерно на 17% длиннее прямой АВ. Эти два пункта свидетельствуют о том, что движение по брахистохроне происходит с нарушением закона сохранения энергии: более длинный путь (на I7%) тело проходит за более короткий промежуток времени, на 25%. Отсюда следует, что средняя кинетическая энергия при скольжении по циклоиде значительно выше, чем при скольжении по наклонной прямой.

  

10. Исследуем процесс растяжения пружины с точки зрения сохранения энергии.

При растяжении упругой пружины (рис .6) под действием груза Р1 на величину X1 совершается работа KX12/2. При дальнейшем увеличении нагрузки (рис. 7) под действием дополнительного груза Р2 пружина снова растянется и совершит дополнительную работу KX22/2. Снимем полностью нагрузку. Пружина, при свободном сжатии, возвращаясь в исходное положение, выделит энергию KX2/2, где X = X1 + X2. Закон сохранения энергии требует:

(1/2)·K·(X12 + X22) = (1/2)·K·X2.                                            (12)
 

 



 





                 Рис. 6                                                                                                 Рис. 7

  Однако такое равенство (12) в данном случае не соблюдается: в процессе сжатия пружины энергии выделилось больше (X12 + X22 < X2). Таким образом, полная энергия пружины, совершающей в поле тяжести замкнутый цикл «растяжение-сжатие», зависит от способов приложения к ней нагрузок P и не соответствует принятому стандарту: работа тела по замкнутому контуру в поле тяжести равна нулю. Приведённый пример разберём графически (рис .8).
 
Рис. 8

  Сила KX1 на участке Х1 совершит работу KX12, которая эквивалентна площади треугольника ОАЕ. На участке Х2 сила KX2 совершит работу КX22/2, что эквивалентно площади треугольника АВС. Тогда общая работа на участках Х1 и Х2, затраченная на растяжение пружины, будет эквива­лентна площади двух треугольников ОАЕ и АВС. Но сумма площадей этих треугольников меньше площади треугольника ОВD, эквивалентной работе силы KX на участке Х, на величину KX1X2, которая, в свою очередь, эквивалентна площади прямоугольника АСDЕ. Таким образом, общую работу можно представить как сумму площадей двух треугольников ОАЕ и АВС, а также прямоугольника АСDЕ или:
 

(1/2)·КХ12 + (1/2)·КX22 + KX1X2 = (1/2)·K·(X1 + X2)2.                         (13)

 
Полученное математическое выражение (13) соответствует равенству:

 
(1/2)·KX2 = (1/2)·K·(X1+ Х2) 2.                                           (14)

 
Однако, полученный результат (14), якобы удовлетворяющий закону сохранения энергии, на самом деле не вписывается в этот закон. Покажем это.

Допустим, силы Р1 и Р2 равны между собой. Естественно ожидать, что в равных условиях (в независимости очерёдности приложения сил к пружине) они должны, исходя из принципа аддитивности, совершать равную работу (КX12/2  = KX22/2) по растяжению пружины. На самом дeлe, из выражений (I3) и (14) следует, что работа от силы Р2 равна КХ22/2 + KX1Х2, то есть превосходит работу от силы Р1 на величину КX1X2.

Полученный результат по работе пружины в процессе её деформации дополнительно свидетельствует о нарушении закона сохранения энергии.

 
 
11. Из закона сохранения энергии следует: при движении тела в поле тяжести по замкнутому контуру полезная работа не производится. В качестве альтернативы этому общепринятому выводу рассмотрим пример, когда по замкнутому контуру в поле тяжести движутся два тела массой m каждое, но с разными скоростями: V1 ≠ V2 (рис. 9).

А0 = mg·(V2 - V1)·t  >  0 .

 
В этом случае совершается внутрицикловая работа, отличная от нуля.
 

Рис. 9
 
Возможная реализация внутрицикловой энергии представлена на рис. 10, когда перемещение рычагов под действием поля тяжести относительно друг к другу, при их общем движении по замкнутому контуру, совершает работу по перекачке жидкости в одну сторону. В результате этого, половина системы, заполненная жидкостью, тяжелее «сухой»; и система, находясь в неравновесном состоянии, постоянно вращается.
 


  Рис. 10
 
Автор считает, что гидроэлектростанции работают на вечной энергии, в частности - энергии гравитационного поля: в отсутствии гравитации не было бы течения рек. Докажем предположение автора.

Представим водоём, вода которого прогревается Солнцем и превращается в пар. Пар, под действием силы Архимеда, а правильнее сказать - под действием силы гравитации, поднимается вверх, совершая при этом работу. На некоторой высоте пар, охлаждаясь, конденсируется вводу. В процессе охлаждения тепло, полученное от Солнца, полностью возвращается в окружающую среду. Таким образом, тепловой баланс равен нулю. Капли дождя, падая с высоты, на которой произошла конденсация, вновь совершают работу. Следовательно, за один цикл, так называемого круговорота воды в Природе (подъёма - падения) совершается двойная работа, что ошибочно запрещено наукой. Солнце в этом энергетическом процессе играет роль катализатора. Наблюдаемый нами круговорот воды в Природе может быть искусственно создан в лаборатории, с целью извлечения механической энергии из низкопотенциальных источников тепла.
 

12. Нарушение закона сохранение энергии в теории светового давления, при степени отражения R = I, следует из формулы самого основателя электродинамики Максвелла (Г.С. Лансберг. Оптика. -М., «Наука», 1976, стр. 663): 
P = N·m·c = N·η·ν/c·(1 + R);

N·m·c2 < 2N·η·ν.

 
Общеизвестно, что в электродинамике Максвелла во втором его уравнении, с целью сохранения закона сохранения энергии, им был искусственно введён так называемый ток смещения без каких-либо доказательств. Также известно, что токи, в конце концов, превращаются в тепловую энергию; токи же смещения в вакууме не выделяют теплоты. Таким образом, ток смещения в вакууме пропадает бесследно, что запрещено законом сохранения энергии (А.А. Детлаф. Курс физики, часть 2. -М., «Высшая школа», I977, стр. 326).
 

I3. Нарушением закона сохранения страдает и Всемирный закон тяготения Ньютона:

 
F = G(M1·M2)/2.                                                        (I4)

 
Рассмотрим силу взаимодействия двух тел массой M1 и М2 каждое (при условии M1+M2 = const). Когда от массы M1 «отняли» массу «m» и прибавили её к массе M2, сила взаимодействия двух тел массой   (M1 - m) и (M2 + m) уменьшится:

F1 = G·(M1-m)·(М2+m)/2                                                    (15)

 
В случае равенства M1 и М2 малая масса m = 0,5·М; и формула (I5) принимает вид:
 

F1 = G·(М2 - m2)/2 = 0,325.

 
То есть сила взаимодействия по сравнению с формулой (I4) сократится на 25%, хотя сумма взаимодействующих масс M1 + М2 не изменилась.

Из формулы Всемирного тяготения Ньютона (I4) ошибочно следует принцип эквивалентности масс, который можно сформулировать следующим образом: ускорение падения тел, например на Землю, не зависит от массы падающего тела. Опыты, поставленные Ф.Бесселем, Р. Этвешем, П. Зееманом, П.Роллом, Р.Кротковым, Р. Дикке, В.Брагинским и В. Пашиным, с целью доказательства эквивалентности масс, не вполне корректны: в них определялась сила взаимодействия (например - с Солнцем) разных материалов, но равных масс. Естественно, сила гравитационного взаимодействия не зависит от природы материала. В этих экспериментах не могла учитываться сила гравитационного взаимодействия со стороны самих исследуемых масс.

Формула Ньютона (I4) справедлива для пробных масс, которые своим полем не искажают гравитационного поля Земли. В случае если масса пробного тела соизмерима с массой Земли, то формула Ньютона не работает. Так, например, из принципа эквивалентности масс следует, что период колебания маятника не зависит от массы груза:

T = π√l/g.                                                           (16)

 
Формула (16) справедлива в том случае, если масса маятника, а следовательно - его гравитационное поле, бесконечно мало по отношению к аналогичным характеристикам Земли. Но если масса маятника соизмерима с массой Земли, то он способен через своё поле гравитации «раскачать» Землю. В случае если масса маятника больше массы Земли, то маятником становится сама Земля, что не вытекает из формулы колебания маятника.

Из принципа эквивалентности масс следует: невозможно никакими опытами установить, - находится ли наблюдатель в движущемся с ускорением лифте или находится в поле тяжести, обладающим таким же ускорением свободного падения.

Однако такие эксперименты есть: тело, брошенное вверх с лифта, не имеет второй космической скорости (лифт всегда догонит брошенное тело).

Автор поставил следующий эксперимент: теннисный шарик, выпущенный из рук, остаётся лежать на полу лифта. В земных же условиях - шарик стремится подняться на прежнюю высоту.

 

Москва

 
Сафонов Игорь Андреевич, - кандидат технических наук.


Опубликовано: ЖРФМ, 2009, № 1-12, стр. 46 - 62

« назад

Журнал Русского Физико-Химического Общества, Том № 89, Выпуск № 1 (2017г.)
ЖРФМ, 2016, № 1-12 (ЖРФХО, Т. 88, вып. № 4)
Журнал Русского Физико-Химического Общества, Том № 88, Выпуск № 3 (2016г.)
Шпеньков Г.П. Динамическая модель элементарных частиц. Видео лекция
Журнал Русского Физико-Химического Общества, Том № 88, Выпуск № 2 (2016г.)
Журнал Русского Физико-Химического Общества, Том № 88, Выпуск № 1 (2016г.)
Журнал
Журнал Русского Физико-Химического Общества, Том № 87, Выпуск № 3 (2015г.)
Журнал Русской Физической Мысли, 2015, № 1-12
Журнал Русского Физико-Химического Общества, Том № 87, Выпуск № 2 (2015г.)
Журнал Русского Физико-Химического Общества ЖРФХО, Том 87, Выпуск № 1 (2015г.)
Энциклопедия Русской Мысли. Том 24
Энциклопедия Русской Мысли. Том 23
Энциклопедия Русской Мысли. Том 22
Энциклопедия Русской Мысли. Том 21
Армянская секция Русского Физического Общества
Энциклопедия Русской мысли. Том 20
Энциклопедия Русской мысли. Том 19
Энциклопедия русской Мысли. Том 18
Энциклопедия русской Мысли. Том 16
Энциклопедия русской Мысли. Том 15
Энциклопедия Русской Мысли. Том 14
Энциклопедия Русской Мысли. Том XIII
Украинская секция Русского Физического Общества
Санкт-Петербургская секция Русского Физического Общества
Иркутская секция Русского Физического Общества
Новосибирская секция Русского Физического Общества
Катрен 12. ГМО - ГЕНОФАШИЗМ
Водородное топливо Юрия Краснова
Алиев А.С. Российская астрономия. Часть 2. - 2011г.
Жигалов В.А. Уничтожение торсинных исследований в России
ЭРМ 12: Колесников И.В. Природа глобальных катаклизмов. - 2010 г.
Алиев А.С. Российская астрономия. - 2010 г.
Открытое Заявление Президента Русского Физического Общества Родионова В.Г. Президенту Российской Федерации Медведеву Д.А.
ЭРМ 11: Оше А.И. Поиск единства законов природы (Инварианты в природе и их природа). - 2010 г.
ЭРМ 10: Петракович Г.Н. Биополе без тайн. Сборник научных работ. - 2009 г.
ЭРМ 1: Гриневич Г.С. Праславянская письменность. Результаты дешифровки. Том 1. - 1993 г.
ЭРМ 6: Хачатуров Е.Н. Элиминация значительной части ДНК... - 1995 г.
ЭРМ 3: Иванов Ю.Н., Иванова Н.М. Жизнь по интуиции. - 1994 г.
ЭРМ 4: Гудзь-Марков А.В. Индоевропейская история Евразии. Происхождение славянского мира. - 1994 г.
Два открытия
Официальный доклад Аполлон-11. Лунные карты составлены безграмотно
Ральф Рене. Как NASA показало Америке Луну
НЛО: соседи по Солнцу.16.05.2011
Бутусов. Раджа Солнце. Глория. 9.01.2012
Катрен 18. Технология спаивания
Фильм С. Веретенникова
Энциклопедия русской Мысли. Том 17

Ссылки:

rodionov@rusphysics.ru - ПОЧТОВЫЙ ЯЩИК РЕДАКЦИИ ЖУРНАЛА "ЖУРНАЛ РУССКОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ МЫСЛИ"
Главный редактор Родионов В.Г.
Денежные пожертвования направлять в Сбербанк РФ на карточку № 63900240 9014875013.


Rambler's Top100