Т: – Барьер психологический. Любое научное открытие – это шаг вперёд за черту, на которой остановились предшественники. И сделать этот шаг в неведомое, решается не всякий, если робеет перед их авторитетами и не допускает мысли, что они могли дать неполное определение закона, исходя из уровня познаний своего времени. Например, закон, открытый Архимедом в III веке до н. э., который каждый знает со школьных лет, как один из законов статики жидкостей (гидростатики) и газов (аэростатики) сейчас звучит так.
Цитата:
«На тело, погружённое в жидкость или газ, действует выталкивающая или подъёмная сила, равная весу объёма жидкости или газа, вытесненного частью тела, погружённой в жидкость или газ. Выталкивающая сила также называется архимедовой или гидростатической подъёмной силой.
Так как сила Архимеда обусловлена силой тяжести, то в невесомости она не действует».
Конец цитаты.
В последней фразе типичный образец барьера сознания, ограниченного планетарными стереотипами. Возьмём поведение большой капли воды в невесомости внутри космической орбитальной станции. Весь мир облетели видеокадры, как космонавт прикасается к ней и она даже не растекается по ладони, а в то же время перемещается по салону от возмущений воздуха, созданных его движениями.
Каплю воды сфероидной формы, объёмом в 30 – 50 мл можно ли, назвать телом, полностью погружённым в газ? Запросто! Она материальная, имеет форму, объём, площадь контакта с газом, и неполную прозрачность. Внутри станции находится воздушная смесь – космонавтам нужен воздух для дыхания, и в помещении для персонала постоянно поддерживается нормальное атмосферное давление, аналогичное земному. В то же время, давления газа в одну атмосферу, явно недостаточно для того, чтобы капля растекалась. А она плюс к этому, не падает на пол. Отчего? Оттого что выталкивающая архимедова сила в замкнутом и герметичном пространстве станции, уравновешена её орбитальным ускорением и силами гравитационного поля Земли, перераспределившимися в силы равномерного обжатия газом капли, по всей площади её поверхности.
Правильность шарообразной формы и свидетельствует о равенстве давления внутри и снаружи капли. Движения космонавта создают турбулентность газа и неравномерность давления снаружи, и тогда водяная сфера плавает в воздухе, но форму сохраняет. Взвешенное положение капли в пространстве обусловлено её равноускоренным движением в составе станции. При резком торможении космического корабля, силы инерции прижали бы каплю к носовому отсеку, а при увеличении ускорения – она бы сместилась в хвост. На цилиндрические стены, пол и потолок она упала бы изморозью, при обесточивании систем жизнеобеспечения станции, вместе с резким понижением температуры и отсутствием циркуляции воздушно-дыхательной смеси. В такой ситуации станция, без подработки двигателями, обязательно стала бы вращаться вокруг своей оси, и понятие пол правильней было бы заменить словом корпус. Он контачит с безвоздушной средой, неравномерно освещается Солнцем, более холодный и поэтому притягивающий конденсатные пары, превращая их в кристаллы льда. Такая ситуация уже возникала на орбите, правда в отсутствие людей. Тогда только благодаря экипажу космического корабля, специально запущенного на орбиту для спасения станции, удалось её просушить, найти неисправность и вернуть в рабочее состояние.
И говорить, что закон Архимеда не действует в невесомости, необдуманное решение. Он действует! По законам материи – независимо от субъективного мнения наблюдателя, но по-иному, чем на стыке водной среды с атмосферой, на поверхности планеты.
Пятьдесят лет назад, когда я изучала физику в школе, закон Архимеда звучал так: «Объём тела, полностью или частично погружённого в жидкость, равен объёму вытесненной им жидкости». Об открытии этого закона наш учитель физики рассказывал прошедшую через века легенду о том, как в один солнечный день Архимед выскочил из бочки с водой, и выбежал на улицу города Афины голышом, крича слово: «эврика». Что в переводе с греческого означало: «нашёл». И пояснил, чему так бурно радовался древний мыслитель, забыв о всяких приличиях. Он радовался тому, что нашёл универсальный способ измерения объёма сыпучих, жидких, а главное – твёрдых предметов сложной конфигурации, с применением воды. Что было важно для торговли, которая в те времена оперировала мерами объёма, а не веса. (Вес, кстати, связали с силами гравитации Земли значительно позднее). В Элладе тогда стандартом измерения жидкостей и сыпучих материалов были греческие амфоры, служившие для подсчёта количества вина, зерна и оливкового масла. Но с измерениями объёма овощей, слитков металла и других предметов сложной геометрии, возникали трудности. Примитивные весы, ещё без делений, давали приблизительное соотношение между предметами – легче или тяжелее, правая чаша относительно левой, по наклону коромысла между ними.
А такие громоздкие предметы, как галера с грузом, взвешиванию не подлежали. От этого, не решалась торгово-транспортная проблема. Например, какую цену запросить за погруженный в галеру товар, и сколько товара разного объёма можно в неё положить, чтобы она в шторм не стала черпать бортами воду, и не затонула на пути к покупателю, который принимая товар и расплачиваясь за него, желал на месте прибытия убедиться, что его не обманули. Понятие вес, в смысле физического термина: «масса», тогда ещё не существовавшего в обиходе учёных, понадобилось Архимеду для расчёта надёжности плавательных средств у древних греков – при строительстве плотов и галер. Потому, что от тяжести большого количества слитков серебра в трюме, при их небольшом объёме, получалась критическая осадка судна, опасная захлёстыванием в сильную волну. И наоборот, лёгкие, но объёмные тюки хлопка, заполняющие трюм под самый потолок, не давали осадки даже до кильватерной линии. Что тоже было чревато переворотом парусного корабля от ветровой нагрузки. Объём трюма с полезным грузом после открытия закона Архимеда стали называть водоизмещением судна, и тогда же стали обозначать его краской другого цвета, чтобы с пирса ещё при погрузочных работах было видно, не перегружена ли галера.
Только закон Архимеда шире, чем прикладная задача расчёта грузоподъёмности морских и воздушных судов. По большому счёту, выталкивающая сила имеется у любой однородной среды и во всех агрегатных состояниях материи, а не только у жидкостей и газов. И само собой, что в энергетических полях – тоже. Значит, архимедова сила, приложенная к площади поверхности тела, погружённого в однородную среду, такую, как электромагнитное или гравитационное поле, действует и в невесомости. Иначе, чем объяснить факт, что капли пролитой воды приобретают правильную сферическую форму, и плавают по каюте орбитальной станции? Какие силы удерживают молекулы воды от растекания там, где нет силы тяжести? Вернее, какие внешние и внутренние силы собирают молекулы воды в сфероидную каплю, правильная форма которой показывает, что все векторы радиальных сил жидкости уравновешены снаружи? Отсутствие веса на орбите не означает, что там не существует поля гравитации. Поле гравитации Земли удерживает своего постоянного спутника – Луну, а поле гравитации Луны – причина океанских приливов и отливов на Земле. Орбитальная станция на околоземной орбите находится внутри этого единого поля гравитации неразлучной пары Земля-Луна, летящей по эллипсоидной орбите вокруг Солнца. То есть, это поле можно назвать однородной средой, вмещающей орбитальную станцию вместе с каплей воды внутри неё. И здесь на станцию действует, та же выталкивающая архимедова сила, уже не в жидкости или газе, а в гравитационном поле.
Земной аналог полного, а не частичного погружения в такую однородную среду – водолаз, осязательно чувствующий при погружении обжатие скафандра со всех сторон, а не только давление водяного столба на плечи и голову. Или подводная лодка в глубине океана, корпус которой делают обтекаемым и прочным для уравнивания наружного давления жидкости, в том числе и за счёт геометрии сферической формы сверху и снизу. Самолёты в воздушной среде, кстати, снабжены крыльями, только для того, чтобы вдвое увеличить площадь приложения выталкивающей силы Архимеда. Аналогично плоту на воде, но с обжатием со всех сторон, а не только снизу. Потому что обжатие – это та же архимедова выталкивающая сила, сопротивляющаяся нарушению однородности жидкости, газа, или силового поля внешней среды. Капля воды в невесомости удерживает свою форму из-за равномерного обжатия площади сферы архимедовой силой, а не из-за потери веса или искусственно созданного давления газа в одну атмосферу.
Кстати, космонавтов тренируют и обучают специфике управления своим телом для условий невесомости, в салоне пикирующего самолёта и в бассейне с водой. Эффект невесомости и в бассейне, и в самолёте, получается за счёт того, что у выталкивающей силы Архимеда и в воде, и в воздухе, однонаправленные векторы, уменьшающие силу притяжения Земли. Похожим образом выталкивает камни на поверхность речной или морской лёд. Аналогично ведёт себя и поле пространства-времени по отношению к любому космическому телу, занимающему в нём определённый объём. Оно ведь и само – тоже объёмное, а не плоская сетка, которую схематически изображают для наглядности объяснения теории относительности.
Но относить закон Архимеда только к гидро- или аэро- статике неправомерно, так как работает он преимущественно в динамических системах, и во всех материальных и полевых средах. В том числе и в невесомости, в плазме, газе, жидкости, в сжатой твёрдой материи, в разреженном пространстве и в абсолютном вакууме – всюду, где имеется исходное пространство, вытесняемое погруженным в него телом или полем. Так как всякое новообразованное пространство возникает от энергии движения материи, когда она во внешней среде раздвигает для себя место перемещением, а внешняя среда стремится это пространство себе вернуть сжатием – полным аналогом подъёмной силы Архимеда.
То есть, закон Архимеда – это космический закон природы, и применим к любому состоянию материи, в котором находится объект, если учитывать объём и площадь контакта тела с внешней средой, а не его вес. А применение его для расчёта грузоподъёмности морских и воздушных судов – только частный случай.
А когда масса тела ничтожно мала, которую можно не принимать в расчёт, как у субатомной частицы, а ускорение выше скорости света, то его энергетическое поле в разреженном пространстве занимает объём в тысячи раз больше, чем сама частица. И тогда объём поля, поверхность которого, сжимая, выталкивают вперёд из ткани пространства-времени, архимедовы силы, оказывается важнее веса или массы самой микроскопичной частицы.
Древний учёный, бегая без полотенца по Афинам, не мог тогда знать о невесомости, но его закон получился универсальным законом природы. И, открытый за три века до Рождества Христова, по сути, он гораздо шире, чем трактовался до полётов в космос. Тем более что силовое поле в современной физике, теперь тоже является неотъемлемой частью и состоянием материи.
Возможно, у современных учёных пока не дошли руки до обобщения формулировки закона Архимеда в космическом масштабе, но то же самое можно сказать и о законах Ньютона, трактуемых с позиций планетарных условий. И вот с этими, спорными ограничениями, фундаментальные законы материи преподают школьникам и студентам. А потом удивляются, что в науку приходят отличники, с насмерть зазубренными шаблонами мышления. Без смелости мыслить не так, как все.
По отношению к существующей сейчас формулировке закона Архимеда моё мнение, что лучше бы оставили без изменений авторскую версию, хотя бы для истории. Но у кого-то хватило решимости выхолостить его новыми изменениями, сузив область применения, а обобщить для всех агрегатных состояний материи, известных современной физике, научной смелости не нашлось.
Это и есть барьер сознания.
БОГ АТТАМ: – А ведь действительно, подъёмная сила Архимеда и в плазме, и в разреженном пространстве будет работать аналогично. А есть у тебя, аватар, мысли о том, в чём причина возникновения у людей барьера сознания?
Т: – Не надо было пропускать лекции по начертательной геометрии, считая её необязательной дисциплиной. Она хорошо развивает пространственное воображение. А с выходом в космос у физики настали времена, когда без него, и без космического сознания, трудно представить объёмной картинкой даже вращение электрона вокруг протона в четырёх направлениях движения одновременно. Плоско получается, а не многомерно.
БОГ АТТАМ: – Только ли в недостаточном объёмном воображении тут дело? Нет ли других причин?
Т: – Есть, но атеистам этого не понять.
БОГ АТТАМ: – А ты постарайся объяснить своими словами, может и поймут.
Поделиться с друзьями: