Archive for Октябрь, 2011

Об энергии на Земле

Современная физика рвется вперед гигантскими ша¬гами, и темпы ее развития непрерывно ускоряются. У то¬го, кто читает популярные книги, посвященные достижениям и проблемам современной физики, захватывает дух в гораздо большей степени, чем от приключенческого романа. В тылах у физики осталось еще очень много хотя и очевидного, но не до конца понятого.

Об энергии на Земле

С детства мы напичканы так называемыми азбучными истинами, но как раз к ним-то надо относиться с большой осторожностью. Волга впадает в Каспийское море — и это совершенно правильно. Read the rest of this entry »

Чему учат в школе

Конечно, можно сослаться на то, что картина мира, описываемая в классической физике, в большой степени соответствует картине, создаваемой в нашем сознании на основе повседневного опыта. Так ли это на самом деле? Напротив, ничто из нашего повседневного опыта не говорит о том, что Земля имеет форму шара. Ссылка на то, что подобному представлению якобы способствует наблюдение за линией горизонта или за формой тени, отбрасываемой Землей на Луну, малоубедительна. В повести А. и Б. Стругацких «Обитаемый остров» есть такой эпизод:

«Максим, совершенно обалдевший от неожиданности, пустился было в спор, но очень скоро оказалось, что они с Гаем говорят на разных языках, что понять друг друга им гораздо труднее, чем убежденному коперниканцу понять убежденного последователя Птолемея. Все дело было в удивительных свойствах атмосферы этой планеты. Во-первых, необычайно сильная рефракция непомерно задирала горизонт и спокон веков внушала аборигенам, что их земля не плоская и уж во всяком случае не выпуклая — она вогнутая. «Встаньте на морском берегу, — рекомендовали школьные учебники, — и проследите за движением корабля, отошедшего от пристани. Read the rest of this entry »

Садимся за учебник

Берем учебник физики, читаем: «Основные положения динамики были сформулированы Ньютоном в его «Математических началах натуральной философии»; (1678)… Первый закон Ньютона может быть сформулирован следующим образом: всякое тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, пока воздействие со стороны других тел не заставит его изменить это состояние». И далее: «Второй закон в формулировке, данной самим Ньютоном, гласит: изменение движения пропорционально приложенной силе и происходит в том направлении, в каком действует сила».

Вот откуда она взялась, эта самая сила! Но сначала разберемся с первым законом. Смотрите, как он выражается: «…тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения…» Что значит «тело сохраняет»? Оно само сохраняет или таковы условия его существования во внешней среде? Из всего, что написано дальше в учебнике, вроде бы следует, что тело сохраняет именно само. Физическим телам присуще некое определенное свойство, названное инерционностью. Существует даже мера этого свойства, называемая массой. Все верно.

Справедливость законов Ньютона подтверждает повседневный жизненный опыт. Выпущенная из лука стрела летит, с нашей точки зрения, по прямой до тех пор, пока не столкнется с мишенью. То же происходит с пистолетной или винтовочной пулей. Брошенный камень движется, правда, не по прямой, а по кривой, близкой к параболе, но и этому немедленно находится объяснение. Причина — в притяжении Земли. Земля и есть то самое другое тело, которое, воздействуя на камень, искривляет его траекторию.

Read the rest of this entry »

Умрет ли Вселенная?

Сначала попробуем восстановить в памяти ход рассуждений, которые проводятся для обоснования первого и второго начал термодинамики. Первое начало мы приняли безусловно. Что касается второго, то рассуждение о нем каждый раз начинается с предположения, что все частицы, участвующие в процессе, совершенно одинаковы, неразличимы, как зайцы, и энергия между ними распределяется равномерно. А если на самом деле это не так, то рассуждения, приводящие к выражению второго начала термодинамики, окажутся неверными. О том же свидетельствует и опыт. Например, при хорошо известном процессе кристаллизации молекулы стройными рядами располагаются в заранее предназначенных для них местах и ясно, что процесс кристаллизации сопровождается уменьшением энтропии. Read the rest of this entry »

И снова о том, что можно

Отношение, выведенное в разделе «Можно все, кроме того, что нельзя», представляет собой одну из форм записи соотношения неопределенностей Гейзенберга. Оно справедливо всегда, для всех без исключения физических объектов. Можно рассмотреть один случай, когда система состоит из большого числа частей (молекул) и находится в равновесии как внутри себя, так и с внешней средой. Read the rest of this entry »

Не улетай, Земля, не улетай!

Представьте себе Землю, вращающуюся вокруг Солнца, и нет никакой силы притяжения. Просто Земля — это сложная система, и в процессе своего движения она постоянно испускает маленькие частички (назовем их гравитонами) в направлении, противоположном направлению на Солнце. Система, состоящая из земного шара и гравитонов, точнее, центр масс этой системы, движется прямолинейно и равномерно. Но гравитоны удаляются от Солнца, следовательно, для того чтобы сумма количеств движения оставалась неизменной, земной шар должен все время заворачивать к Солнцу, т. е. двигаться по круговой, точнее эллиптической, орбите. Все происходит, как в случае с разорвавшимся снарядом. Read the rest of this entry »