ИЗМЕНЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ КОНСТАНТ И ЗАКОНОВ

Ученые всего мира сейчас всерьёз обсуждают вопрос о том, что физические законы мира меняются во времени.

Сомневаюсь в научной обоснованности и в истинности подобных утверждений и гипотез, но не буду категоричным.

Моя же глупость в изобличении не нуждается, ибо я в ней и сам охотно признаюсь: глупость моя – это подчас недостаточные сведения, а подчас поспешные выводы. Да и как же не будешь спешить с выводами, когда жизнь так коротка? Да и где же достанешь необходимые сведения, если даже за пару с небольшим тысячелетий письменной истории их накопилось крайне мало, особенно, в области естествознания?

Но вернемся к теме.

Предположение о том, что физические законы изменяются во времени взято из предположения о том, что изменяются физические константы.

В свою очередь, это предположение основано на ошибочной уверенности, что Вселенная расширяется.

В свою очередь эта ошибочная уверенность основана на выявленном и общеизвестном эффекте Хаббла, который ошибочно называют Всеобщим Доплеровским смещением длины волны света излучения астрономических объектов в красную область.

Нисколько не сомневаясь в реальности этого смещения, всё же вижу причину этого в том, что свет по мере распространения подвергается преобразованию его частоты за счет широко известного явления дисперсии. Те, кто отрицают дисперсию света в межзвездном пространстве, впадают в две ошибки.

Первая ошибка: обожествление скорости света как самую глобальную и наифундаментальнейшую физическую константу, которая не менялась, не меняется, и не будет меняться ныне и присно и вовеки веков, а скорее уж все законы физики изменятся, но только не этот. Не правда ли - странный и излишне фанатический взгляд на физику? Тем более что ни в одном реальном эксперименте никогда скорость света не измерялась в реальности, и, тем более что никто так до конца и не знает, что же такое - скорость света, ибо люди почти всегда (кроме Эренфеста и нескольких умниц) путают фазовую скорость и скорость распространения!

Вторая ошибка: предположение, что межзвездное пространство заполнено абсолютным вакуумом, который, дескать, полностью тождественен абсолютной пустоте, и, дескать, поэтому, скорость света в этой самой пустоте - величина строго постоянная и объективная, и ни от чего не зависящая. На самом деле из астрономии известно, что межзвездное пространство - отнюдь не пустота, имеется в нем и газ, хотя и крайне разреженный, но всё же газ, а для сколь угодно разреженного газа даже самые яростные релятивисты отнюдь не утверждают постоянности скорости света во всех направлениях, не исключают и явления дисперсии. Таким образом, можно сказать, что из официальной физики совершенно официально с необходимостью следует обязательное смещение свечения звезд в красную область вследствие дисперсии света в межзвездном вакуумоподобном газе. Но, однако же, при этом подавляющее большинство физиков зачем-то ищут ещё одно дополнительное объяснение этому вполне понятному явлению. В поиске этого объяснения они готовы отказаться от постоянства фундаментальных констант, и, следовательно, от физики как таковой. Действительно, если физические законы меняются, то и скорость их изменения может измениться, следовательно, возможно и в прошлом и в будущем всё, что угодно, ибо то, что невозможно с позиции нынешних законов, не обязательно будет запрещено или было невозможно с позиции будущих или прошлых законов природы.

ДИСКУССИЯ К СТАТЬЕ

НА ПРОСЬБУ ПРИВЕСТИ ПРИМЕРЫ ТОГО, КАК УЧЁНЫЕ ОБСУЖДАЮТ ИЗМЕНЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ЗАКОНОВ

Во-первых, фундаментальные физические константы - это одна из неотъемлемых компонент математических формулировок физических законов. Если константа изменяется, то уже одно это предполагает изменение сути физического закона. Если какое-либо соотношение, утвержденное как постоянное, может, тем не менее, меняться, то утверждение о том, что оно постоянно, теряет смысл.
В статье, на которую мы с вами имеем честь писать отклик, предполагается, что фундаментальные константы могут быть различными не только в пространстве, но и во времени.
Утверждение же о том, что некоторые константы зависят от географического положения опыта, уже есть изменение ранее общепринятых законов, разве не так?
Выходит, что всякий опыт формально имеет значение лишь для данного времени и данного местоположения, и не может иметь обобщающего смысла. Скажем, тот факт, что Майкельсон не обнаружил эфирного ветра, можно списать на то "неприятное" обстоятельство, что опыт был осуществлен не в нужном месте и в неподходящее время. Допущение того, что физические константы могут зависеть от времени и от пространства неминуемо заставляет допускать и то, что результаты измерений, сколь точны ни были бы они, вовсе не обязаны воспроизводиться при последующих опытах, а, следовательно, выводы, сделанные на основе этих результатах, носят лишь временный характер.
Ерундистика ещё состоит и в том, что ошибочно допускаемое расширение материи во Вселеной не связано ни с каким источником энергии, который бы сообщал это самое расширение. Тем более, что это "расширение" должно происходить со все возрастающей скоростью, то есть энергия, затраченная на это движение, должна, казалось бы, непрерывно увеличиваться. Такое расширение никак не может быть объяснено никаким изначальным толчком или взрывом, оно либо должно быть объяснено непрерывно увеличивающейся универсальной вселенской силой, источника которой указать просто невозможно, либо должно быть признано универсальным свойством вселенной - расширяться самой по себе без каких-либо оснований к этому. То есть получается, что физика должна начинаться с постулата, никак не связанного ни с одним из известных законов физики.

"Современная физика" должна начинаться вот с чего:
Эйнштейн ввел следующие постулаты:
«1. Законы, по которым изменяются состояния физических систем, не зависят от того, к которой из двух координатных систем, движущихся относительно друг друга равномерно и прямолинейно, эти изменения состояния относятся».
«2. Каждый луч света движется в «покоящейся» системе координат с определенной скоростью V, независимо от того, испускается ли этот луч света покоящимся или движущимся телом».

Но современная наука возводит на божничку второй постулат, и, очевидно, отказывается от первого постулата, принося его в жертву второму. А именно, ведь получается с позиции высказанных взглядов, законы уже начинают зависеть от системы отсчета (во всяком случае, коль скоро фундаментальные константы изменяются во времени и в пространстве, то выбором различных систем отсчета мы можем получить разные математические соотношения для тех же самых законов).
И уже нынешним ученым плевать на то, что сам Эйнштейн ни при каких условиях не соглашался считать вселенную расширяющейся, и им же плевать и на то, что без постулатов Эйнштейна никому бы и в голову не пришло относить эффект Хаббла именно к расширению Вселенной в базисе скорости света, а не наоборот к нестационарности этой скорости в базисе расстояний во Вселенной!

ИТАК, НА ЧЕМ ДОЛЖНА БЫЛА БЫ НАСТАИВАТЬ НАУКА, ЕСЛИ БЫ ОНА ВЫСТРОИЛА СВОИ ЗАБЛУЖДЕНИЯ В ЛОГИЧЕСКОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ:

ПОСТУЛАТ 1. Скорость света постоянна во всех направлениях, во всех системах отсчета, во все времена и в каждой точке пространства. Нет такой жертвы, которую наука не принесла бы во имя торжества этого постулата. (При этом не важно, что определение понятия «скорость света» так и не дано).

ПОСТУЛАТ 2. Все вещество во вселенной расширяется с возрастающей скоростью, и для этого свойства не требуется никакая внешняя энергия, поскольку оно не является следствием действия какой-либо силы.

ПОСТУЛАТ 3. Вследствие непрерывного расширения вселенной все фундаментальные константы в ней претерпевают изменения во времени.

ПОСТУЛАТ 4. Вследствие универсальности времени как четвертой координаты пространства, постулат 3 справедлив и по отношению к пространству, а именно: фундаментальные константы в различных точках пространства имеют различные значения.

ПРИМЕЧАНИЕ. Даже в условиях предположительной справедливости постулатов 2, 3, 4, которые, казалось бы, должны охватывать и свойства скорости света, тем не менее, постулат 1 остается справедливым. То есть скорость света выступает в роли единственной неизменной фундаментальной константы ныне и присно и вовеки веков, и не важно, что мы её так и не определили, и не научились измерять со сколько-нибудь приемлемой точностью, а вместо этого приписываем ей круглое значение во всех тех знаках, которые нам не под силу определить.

Разве после этого не остается предположить, что Свет – есть Бог, а Бог – есть Свет, коль скоро всё на свете течёт, меняется, ничто не вечно, кроме скорости света?
Только вот при чем тут физика?
Христиане уже давным-давно вложили в уста Бога фразу: «Я – свет, который есть».

ПРИЛОЖЕНИЕ

Ю.В. Петров пишет, что в 1935 г. Е. Милн предположил, что фундаментальные постоянные могут меняться со временем. Далее П. Дирак предположил, что в момент Большого взрыва все фундаментальные константы были одного порядка, но затем стали меняться с различными скоростями. Р. Дикс выдвинул принцип, согласно которому параллельно существует множество вселенных, и мы живём лишь в одной из них. Г.Гамов предположил, что ранее все константы были малы, а с расширением Вселенной, сильные и электромагнитные константы росли. Далее в связи с работами Ф. Дайсона сказано, что бета-распад долго живущих ядер калия-40 но аргон-40 и рубидия-187 на осмос-187, сказано, что «если в далеком прошлом энергия кулоновского отталкивания протонов ядра уменьшалась из-за падения константы «альфа», то распад сначала замедлялся, а потом и прекращался вовсе». Таким образом, получается в серьез обсуждаемая гипотеза уже не только о количественном изменении некоторых процессов, но и в качественном изменении, а именно: та реакция, которая считается в современной науке возможной в спонтанном виде, должна считаться невозможной в другое время по причине изменения фундаментальной константы во времени. То есть ранее принятые физические законы, полученные в результате наблюдений, и поэтому верные в определенных условиях, заданных соответствующей теорией, теперь уже получаются явлениями, невозможными в рамках той же науки, но отличающейся константами. Это есть не что иное, как изменение законов природы, или, если хотите, изменение некоторых их частных проявлений.

Любопытно, что некоторые ученые забывают, что только лишь эйнштейновская теория в соединении с эффектом Хаббла дает основания для таких диких прогнозов, как изменение констант во времени. Если же при этих гипотезах приходится отказываться от теории относительности, то, собственно, ради чего тогда сыр-бор? Во имя спасения теории предпринято такое её изменение, что от неё приходится отказываться! Не напоминает ли это глупцов, о которых писали Сенека и Монтень – тех, кто из страха перед смертью совершали самоубийство? Не столь же глупо с целью спасения постулата о постоянной скорости света прибегать к теории, которая хоронит этот постулат?
В частности, в сказано следующее: «В конце концов, текущие теории, которые призваны объединить эйнштейновскую относительность с квантовой механикой и тем самым решить одну из сверхзадач всей современной физики, привели к шокирующему предсказанию: фундаментальные константы не только могут, но даже обязаны изменяться спустя какое-то время. Чтобы разобраться во всех этих подозрениях, были предприняты попытки заглянуть в далекое прошлое, чтобы там обнаружить изменение одной из таких мировых констант, а именно постоянной тонкой структуры, обозначаемой "альфой" (составляет примерно 1/137,03604). Эта константа отвечает за взаимодействие света с веществом. Предположение о потенциально возможном изменении ее значения со временем является особенно провокационным, потому что подразумевает неправоту теории Альберта Эйнштейна. Теория относительности утверждает, что скорость света в вакууме всегда постоянна. Если "альфа" принимала различное значение сегодня и миллиарды лет тому назад, то, следовательно, скорость света также изменялась со временем».

НА УТВЕРЖДЕНИЕ, ЧТО Я ОБОЖЕСТВЛЯЮ ФИЗИЧЕСКИЕ ЗАКОНЫ

Надо как-то договариваться о терминах.
Некоторые термины либо не соединимы вовсе, либо при соединении их можно подразумевать всё, что угодно, если не договориться о методе и о результате этих соединений.
Например, диктатура народа - это уже вовсе и не диктатура.
Обожествление естественных законов - это уже вовсе и не обожествление.
Полагаю, что "обожествление физических законов" - это уничтожение Бога и божественных законов.
Суть вопроса вовсе не кроется в том, в чем вы его увидели.
Вы полагаете, что время можно считать физическим явлением, и обсуждаете "его существование". Я же считаю, что время, так же, как и пространственные координаты - это математическая абстракция, задающая шкалу, масштаб для рассмотрения физических явление. Явление может меняться, поскольку отражает данность, оно может происходить или не происходить. Время и пространство не могут не существовать, и точно также не могут претерпевать изменения по тем или иным причинам.
Утверждение, что время может замедляться или ускоряться столь же глупо, как утверждение, что целое может содержать в себе более или менее ста процентов самого себя. Целое всегда содержит в себе самоё себя, и ни больше, ни меньше. Точно также время не может ни замедляться ни ускоряться, ибо единственный достоверный масштаб, в котором оно дано - это оно само.
Не надо повторять ошибок Эйнштейна.
Законов природы вне физических законов я не знаю, и не различаю этих понятий. Быть может, законы природы наряду с физическими законами содержат законы химии, биологии, и тому подобное. Но это - искусственно вводимые классификации. Химия, органическая и неорганическая, - это следствие физических законов взаимодействия атомов. Биология - следствие законов органической химии.
Мы можем не знать законов природы, но они существуют. В этом смысле их можно "обожествлять" в сравнении с нашими знаниями, которые всегда зависят от истории познаний, следовательно, зачастую необъективны, в каких-то моментах ложны. Реальные законы природы, познать которые есть наша недостигнутая цель, - объективны, и, если хотите, их можно и обожествить. Не вижу ничего в этом дурного. Уж лучше их обожествить, нежели чьи-то ошибочные формулировки, лишь в первом приближении совпадающие с истиной.

Умозрительная концепция - это наше субъективное толкование законов природы. Коль скоро оно близко к реальности, в той мере оно истинно. Наши концепции непременно меняются. А истинные законы природы непременно постоянны. Это утверждение я считаю ближе к истине, нежели всякое иное утверждение на эту тему.

ПРИМЕЧАНИЕ
Я не даю большого перечня литературных ссылок. Достаточно в любом поисковом сервере, например, www.google.com задать поиск на тему «изменение констант», и вы получите большое количество ссылок.

ЛИТЕРАТУРА

Ю.В. Петров. Реактор Окло и изменение фундаментальных констант. Природа. 2005. N10. Электронный вариант: http://vivovoco.rsl.ru/VV/JOURNAL/NATURE/10_05/03-14.PDF
. Физики надеются обнаружить изменение фундаментальных констант со временем. http://grani.ru/Society/Science/m.31580.html

Переменным называется электрический ток, величина и направление которого изменяются во времени.
Область применения переменного тока намного шире, чем постоянного. Это объясняется тем, что напряжение переменного тока можно легко понижать или повышать с помощью трансформатора, практически в любых пределах. Переменный ток легче транспортировать на большие расстояния. Но физические процессы, происходящие в цепях переменного тока, сложнее, чем в цепях постоянного тока из-за наличия переменных магнитных и электрических полей.
Значение переменного тока в рассматриваемый момент времени называют мгновенным значением и обозначают строчной буквой i .
Мгновенный ток называется периодическим, если значения его повторяются через одинаковые промежутки времени

Наименьший промежуток времени, через который значения переменного тока повторяются, называется периодом.
Период T измеряется в секундах. Периодические токи, изменяющиеся по синусоидальному закону, называются синусоидальными .
Мгновенное значение синусоидального тока определяется по формуле

где I m - максимальное, или амплитудное , значение тока.
Аргумент синусоидальной функции называют фазой; величину φ, равную фазе в момент времени t = 0, называют начальной фазой. Фаза измеряется в радианах или градусах. Величину, обратную периоду, называют частотой. Частота f измеряется в герцах.

В Западном полушарии и в Японии используется переменный ток частотой 60 Гц, в Восточном полушарии - частотой 50 Гц .
Величину называют круговой, или угловой, частотой. Угловая частота измеряется в рад/c.
Если у синусоидальных токов начальные фазы при одинаковых частотах одинаковы, говорят, что эти токи совпадают по фазе. Если неодинаковы по фазе, говорят, что токи сдвинуты по фазе. Сдвиг фаз двух синусоидальных токов измеряется разностью начальных фаз

С помощью осциллографа можно измерить амплитудное значение синусоидального тока или напряжения.
Амперметры и вольтметры электромагнитной системы измеряют действующие значения переменного тока и напряжения.
Действующим значением переменного тока называется среднеквадратичное значение тока за период. Действующее значение тока (для синусоиды )

.

Аналогично определяются действующие значения ЭДС и напряжений

.

Действующие значения переменного тока, напряжения, ЭДС меньше максимальных в √2 раз.
Законы Ома и Кирхгофа справедливы для мгновенных значений токов и напряжений.
Закон Ома для мгновенных значений:

Законы Кирхгофа для мгновенных значений:

7.2. Изображения синусоидальных функций времени
в векторной форме

При расчете электрических цепей часто приходится складывать или вычитать величины токов или напряжений, являющиеся синусоидальными функциями времени. Графические построения или тригонометрические преобразования в этом случае могут оказаться слишком громоздкими.
Задача упрощается, если представить наши синусоидальные функции в векторной форме. Имеем синусоидальную функцию . Известно, что проекция отрезка, вращающегося вокруг оси с постоянной угловой скоростью, на любую линию, проведенную в плоскости вращения, изменяется по синусоидальному закону.

Пусть отрезок прямой длиной I m начинает вращаться вокруг оси 0 из положения, когда он образует с горизонтальной осью угол φ, и вращается против часовой стрелки с постоянной угловой скоростью ω. Проекция отрезка на вертикальную ось в начальный момент времени . Когда отрезок повернется на угол α 1 , проекция его . Откладывая углы α 1 , α 2 , ... на горизонтальной оси, а проекции отрезка прямой - на вертикальной оси, получим ряд точек синусоиды (рис. 7.1).

Пусть даны два синусоидальных тока: и .

Нужно сложить эти токи и получить результирующий ток:

Представим синусоидальные токи i 1 и i 2 в виде двух радиус - векторов, длина которых равна в соответствующем масштабе I 1m и I 2m . Эти векторы расположены в начальный момент времени

под углами φ 1 и φ 2 относительно горизонтальной оси. Сложим геометрически отрезки I 1m и I 2m . Получим отрезок, длина которого равна амплитудному значению результирующего тока I 3m . Отрезок расположен под углом φ 3 относительно горизонтальной оси. Все три отрезка вращаются вокруг оси 0 с постоянной угловой скоростью ω. Проекции отрезков на вертикальную ось изменяются по синусоидальному закону. Будучи остановленными для рассмотрения, данные отрезки образуют векторную диаграмму (рис. 7.2).

Векторная диаграмма - это совокупность векторов, изображающих синусоидальные напряжения, токи и ЭДС одинаковой частоты.

Необходимо отметить, что напряжение, ток и ЭДС - это скалярные, а не векторные величины.
Мы представляем их на векторной диаграмме в виде не пространственных, а временных радиус - векторов, вращающихся с одинаковой угловой скоростью.
Изображать на векторной диаграмме два вектора, вращающихся с различной угловой скоростью, бессмысленно.
Положительным считается направление вращения векторов против часовой стрелки.
Векторные диаграммы используются для качественного анализа электрических цепей, а также при решении некоторых электротехнических задач.

- статические; - динамические .

По способу представления результатов измерений

- абсолютные (измерения величины в её единицах);

- относительные (измерения изменений величины по отношению к одноименной величине, принимаемой за исходную). Относительные измерения могут быть выполнены точнее, чем абсолютные, т.к. в суммарную погрешность не входит погрешность меры величины.

По способу получения результата измерения

- прямые (значение ФВ получают непосредственно из опытных данных).

- косвенные (опр. искомого значения ФВ на основании рез-тов прямых измерений других ФВ, функционально связанных с искомой величиной. Косвенные измерения в свою очередь делят на совокупные и совместные .)

Характеристики измерений.

Принцип измерений – физич. явление, положенное в основу измерений.

Метод измерения – прием или сов-ть приемов сравнения измеряемой ФВ с ее единицей в соотв. с реализованным принципом измерений.

Рез-т измерения – значение величины, полученное путем ее измерения.

Погрешность рез-та измерений – отклонение результата измерений от истинного (действительного) значения измеряемой величины.

Точность рез-та измерений – одна из характеристик качества измерений, отражающая близость к нулю погрешности результата измерений.

Сходимость рез-тов измерений – близость друг к другу рез-тов измерений одной и той же величины, выполненных в полностью одинаковых условиях.

Воспроизводимость – близость результатов измерений одной и той же величины, полученных в полностью разных условиях, но приведенных к одним и тем же (температура, давление, влажность и др.).

Правильность – хар-ка качества измерений, отражает близость к нулю систематических погрешностей в их результатах.

Достоверность – характеристика качества измерений, отражающая доверие к их результатам, которая определяется вероятностью (доверительной) того, что истинное значение измеряемой величины находится в указанных границах (доверительных).

Вопрос №5

Понятие о физической величине и единице физической величины

ФВ – одно из св-в физ. объекта (с-мы, явления или процесса), общее в кач. отношении для многих физ. объектов, но в кол-ном отношении индивидуальное для каждого из них.

Кач-ная хар-ка ФВ опр. тем, какое св-во матер-ого объекта и какую особенность матер-ого мира эта вел-на хар-ет (твердость, прочность и т. п.)

Для выражения колич-ного содержания св-ва конкретного объекта употреб. понятие "размер ФВ", который устанавливается в процессе измерения.

Так все тела обладают массой и температурой, но для каждого из них эти параметры различны. И для того, чтобы можно было установить различия в количественном содержании в каждом данном объекте свойства, отображаемое ФВ, вводится понятие размера ФВ.

Размер ФВ – кол-ная определенность ФВ, присущая конкретному материальному объекту, системе, явлению или процессу.

ФВ подразделяются на:

-измеряемые (могут быть выражены количественно в установленных единицах измерения);

-оцениваемые (для которых не может быть введена единица измерения).

ФВ классифицируют по видам явлений:

- вещественные (описывающие физические и физико-химические свойства веществ материалов и изделий из них);

- энергетические (описывающие энергетические характеристики процессов преобразования, передачи и использования энергии);

Физические величины, характеризующие протекание процесса во времени.

Между размерами каждой ФВ существуют отношения, которые аналогичны отношениям между числовыми формами (целыми, рациональными или действительными числами, векторами, матрицами).

Вопрос №6

Количественное представление физической величины

Возможность измерения ФВ обосновывается следующей теоремой.

Каждому размеру величины Q можно приписать положительное действительное число q, являющееся наименьшим из рациональных чисел m/n, где m иn – целые числа, определяемые из соотношения nQ ≤ m[Q], где [Q] – некоторый размер ФВ, называемый единицей данной ФВ. Число q называется числовым значением величины Q , а её количественное выражение в виде некоторого числа принятых для неё единиц – значением ФВ:

Q = q[Q]

Из данного уравнения следует, что числовое значение ФВ показывает, во сколько раз значение измеряемой величины больше некоторого значения, принятого за единицу.

Отсюда вытекает следующее определение измерения: «измерение – это познавательный процесс, заключающийся в сравнении путем физического эксперимента данной величины с некоторым её значением, принятым за единицу сравнения»

Вышеприведенное уравнение является основным уравнением измерения. Оно показывает, что числовое значение ФВ зависит от размера принятой единицы.

Т.о. количественная оценка конкретной ФВ, выраженная в виде некоторого числа единиц данной величины, называется значением ФВ , а отвлеченное число, входящее в значение ФВ, называется числовым значением ФВ .

Между размером и значением ФВ есть принципиальная разница. Размер ФВ существует реально, независимо от того, знаем мы его или нет. Выразить размер ФВ мы можем при помощи любой из единиц данной величины, другими словами, при помощи числового значения.

Размер ФВ не зависит от выбора единицы ФВ, чего нельзя сказать о числовом значении, которое целиком определяется выбором единицы ФВ.

Для числового значения характерно, что при применении другой единицы оно изменяется, тогда как физический размер величины остается неизменным. Размеры разных единиц одной и той же величины различны. Так, размер килограмма отличается от размера фунта, размер метра – от размера фута и т. п.

10кг = 10 ∙ 1кг

здесь10кг – размер ФВ, 10 – числовое значение ФВ, 1кг – единица ФВ.

Вопрос №7

Понятие размерности физической величины

Размерность измеряемой величиныявл. качественной ее хар-кой и обозначается символом dim, происх. от слова dimension. Размерность основных ФВ обозначается соотв. заглавными буквами. Например, для длины, массы и времени dim l = L; dim т = М; dim t= Т.

При опр. размерности производных величин руководствуются следующ. правилами:

1. Размерности левой и правой частей ур-ний не могут не совпадать, т.к. сравниваться между собой могут только одинаковые св-ва. Объединяя левые и правые части ур-ний, можно прийти к выводу, что алгебраически суммироваться могут только величины, имеющие одинаковые размерности.

2. Алгебра размерностей мультипликативная, то есть состоит из одного-единственного действия - умножения.

Размерность произведения нескольких величин равна произведению их размерностей. Так, если зав-ть м/д значениями величин Q, А, В, С имеет вид Q = А·В·С, то dim Q = dim А.· dim В · dim С.

Q = А/В, то dim Q = dim А / dim В

Если скорость опр. по формуле V = l/t то dim V = dim l / dim t = L/Т = LТ -1 . Если сила по 2-ому з-ну Ньютона F=mа , где a =V/t - ускорение тела, то

dim F = dim т dim а = МL / Т 2 = МLТ -2 .

Т.о., всегда можно выразить размерность производной ФВ через размерности основных ФВ с помощью степенного одночлена:

dim Q = L α М β Т γ .,

где L , М, Т, ... - размерности соответствующих основных ФВ;

α, β, γ, - показатели размерности.

В теории измерений принято, в основном, различать пять типов шкал:

Шкалы наименований хар-ся отношением эквивалентности (равенства). Примером: классификация (оценка) цвета по наименованиям.

Шкалы порядка расположены в порядке возрастания или убывания размера измеряемой величины. Пример: знания студентов по баллам, землетрясения по 12-балльной системе.

Шкалы разностей (интервалов) по нимможно судить не только о том, что размер больше другого, но и на сколько больше; по ним возможны математические действия. Пример: шкала интервалов времени, поскольку интервалы времени можно суммировать или вычитать,

Шкалы отношений Примером является шкала длин. Любое измерение по шкале отношений заключается в сравнении неизвестного размера с известным и выражении 1-ого через 2-ой в кратном или дольном отношении.

Абсолютные шкалы обладают всеми признаками шкал отношений, но в них дополнительно сущ. естественное однозначное опр. ед. измерения. Такие шкалы соотв. относит. величинам (коэфф. усиления, ослабления)

Вопрос №8

Классификация измерений

Измерение –

Измерения явл. инструментом познания объектов и явлений окруж. мира. Объектами измерений явл. физические объекты и процессы окруж. нас мира. Вся современная физика может быть построена на 7 основных вел-нах, которые хар-ют фундаментальные св-ва материального мира. К ним относятся: длина, масса, время, сила эл. тока, термодинамич. температура, кол-во в-ва и сила света. С помощью этих и двух дополнительных величин - плоского и телесного углов - введенных исключительно для удобства, обр-ся все многообразие производных физич. величин и обеспечивается описание св-в физических объектов и явлений

В качестве примера можно указать следующие области и виды измерений:

1. Измерения геометрических величин: длин; пар-ров сложных поверх-ностей; шероховатости; углов.

2. Измерения механических величин: массы; силы; крутящих моментов; напряжений и деформаций; параметров движения; твердости.

З. Измерения параметров потока, расхода, уровня, объема веществ: массового и объемного расхода жидкостей; газов; топлива;уровня жидкости.

4. Измерения давлений, вакуумные измерения: избыточного давления;

абсолютного давления; переменного давления; вакуума.

5. Физико-химические измерения: вязкости; плотности; влажности газов, твердых веществ; электрохимические измерения.

6. Теплофизические и температурные измерения: температуры;

7. Измерения времени и частоты: изм. интервалов времени; частоты;
8. Измерения электрических и магнитных величин на постоянном и переменном токе: силы тока, количества электричества,ЭДС, напряжения,

9. Радиоэлектронные измерения: интенсивности сигналов; пар-ров формы и спектра сигналов; св-в веществ и мат-лов радиотехническими методами;

10. Измерения акустических величин: в воздушной среде; в водной среде;

в твердых телах; аудиометрия и измерения уровня шума.

11. Оптические и оптико-физические измерения: измерения оптических св-в материалов в видимой области спектра; спектральных, частотных хар-к, поляризации лазерного излучения; параметров оптических эл-тов, оптических характеристик материалов; хар-к фотоматериалов и оптической плотности.

12. Измерения ионизирующих излучений и ядерных констант: спектральных хар-к ионизирующих излучений; активности радионуклидов;

В квалиметрии (раздел метрологии), посвященной измерению качества, не принято деление показателей качества на основные и производные, а на единичные и комплексные показатели качества. При этом единичные относятся к одному из св-в продукции, а комплексные хар-ют сразу несколько из св-в.

Вопрос №9

Система единиц физических величин

Впервые понятие о системе единиц ФВ ввел немецкий ученый К. Гаусс. По его методу построения систем единиц различных величин сначала устанавливают или выбирают произвольно несколько величин независимо друг от друга. Единицы этих величин называют основными , так как они явл. основой для построения системы единиц других величин. Единицы, выраженные через основные единицы ФВ, называют производными . Полная совокупность основных и производных единиц, установленных таким путем, и является системой единиц ФВ (СЕФВ).

Выбор величин, единицы которых должны стать основными, ограничивается соображениями рациональности и оптимальности (оптимальным явл. выбор min числа основных единиц, которое позволило бы образовать max большое число производных единиц.

Эталоны единиц основных ФВ:

Эталон длины – метр - равен длине пути, проходимого светом в вакууме за 1/299.792.458 долю секунды.

Эталон массы - кг - цилиндр из сплава платины (90%) и иридия (10%), у которого диаметр и высота примерно одинаковы (около 30 мм).

Эталон времени – секунда - равная 9.192631770 периодам излучения, соотв. переходу м/д 2-мя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия - 133.

Эталон силы тока - ампер - сила, не изменяющегося во времени эл. тока, который, протекая в вакууме по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади круглого поперечного сечения, расположенным один от другого на расстоянии 1м, создает на каждом участке проводника длиной 1 м силу взаим-я. 2·10 -7 Н.

Эталон термодинамической температуры - кельвин , составляющий 1/273,16 часть термодинамической температуры тройной точки воды.

Эталон кол-ва в-ва - моль – кол-во в-ва системы, содержащей столько же структурных элементов частиц, сколько атомов содержится в 12 г

Эталон силы света - кандела - сила света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540 10 -12 Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср.

Радиан - угол м/д двумя радиусами окружности, дуга между которыми по длине равна радиусу.

Стерадиан равен телесному углу с вершиной в центре сферы, вырезающему на поверхности сферы площадь, равную площади квадрата со стороной, по длине равной радиусу сферы.

Вопрос №10

Относительные и логарифмические единицы и величины

В науке и технике широко распространены относительные и логарифми­ческие величины и их единицы, которыми хар-ют состав и св-ва материалов, отношения энергетических и силовых величин, например, относи­тельное удлинение, относительная плотность, относительные диэлектрическая и магнитная проницаемости, усиление и ослабление мощностей и т. п.

Относительная величина представляет собой безразмерное отношение ФВ к одноименной ФВ, принимаемой за исходную. В число относительных величин входят и относительные атомные или молекулярные массы химических элементов, выражаемые по отношению к одной двенадцатой (1/12) массы атома углерода-12.

Относительные величины могут выражаться в безразмерных единицах (когда отношение двух одноименных величин равно 1), или в процентах (когда отношение равно 10 -2), промилле (отношение равно 10 -3).

Логарифмическая величина представляет собой логарифм (десятичный, натуральный или при основании 2) безразмерного отношения двух одноименных ФВ. Логарифмические величины применяют для выражения уровня звукового давления, усиления, ослабления, выражения частотного интервала и т. п.

Единицей логарифмической величины является бел (Б), определяемый соотношением 1B = lg P 2 /P 1 при Р 2 =10Р 1 (где Р 1 и Р 2 - одноименные энергетические величины: мощности, энергии, плотности энергии и т. п.).

В случае, если берется логарифмическая величина для отношения двух одноименных «силовых» величин (напряжения, силы тока, давления, напряженности поля и т. п.), бел определяется по формуле 1 Б = 2 lg F 2 /F 1 при . Дольной единицей от бела является децибел, равный 0,1 Б.

Так, в случае характеристики усиления электрических мощностей при отношении полученной мощности Рг к исходной РЬ равном 10, логарифмическая величина усиления будет составлять один бел или 10 дБ, при увеличении или уменьшении мощности в 1000 раз логарифмическая величина усиления составит 3 Б или 30 дБ и т. д.

Вопрос №11

Средства измерений, их классификация

Средство измерения (СИ) - это техническое устр-во, используемое при измерени­ях и имеющее определенные нормированные метрологические хар-ки.

Самое главное свойство СИ заключается в "умении" хранить или воспроизводить единицу ФВ и в неизменности размера ФВ.

Эти важнейшие факторы и обуславливают возможность выполнения измерения т.е. "делают" техническое средство средством измерений.

СИ классифицируют в зав-ти от назначения и метрологических функций.

По метрологическим функциям СИ делятся на:

- эталоны - предназначены для поверки по ним других СИ как рабочих, так и эталонов менее высокой точности.

- рабочие СИ - предназначены для измерения размеров величин, необходимых в разнообразной деятельности человека.

По соподчинению эталоны подразделяются на: международные; первичные (национальные); вторичные (отраслевые, ведомственные).

По метрологическому назначению эталоны подразделяются на:

- исходные - обладающие наивысшими метрологическими свойствами;

- сравнения - применяемые для сличения эталонов, которые не могут быть непосредственно сличены друг с другом.

- рабочие - эталон, предназначенный для передачи размера ФВ рабочим СИ.

Рабочие СИ (РСИ) – СИ, используемое в практике измерений и не связанное с передачей единиц размера ФВ другим СИ.

РСИ бывают: основные и вспомогательные.

Основное СИ – СИ той ФВ, значение которой необходимо получить в соотв. с измерительной задачей.

Вспомогательное СИ – СИ той ФВ, влияние которой на основное СИ необходимо учитывать для получения рез-тов измерений требуемой точности.

По назначению СИ подразделяются на:

- мера – СИ, предназначенное для воспроизведения и хранения ФВ одного или нескольких заданных размеров, значения которых выражены в установленных единицах и известны с необходимой точностью.

Различают меры:

однозначные – воспроизводящие ФВ одного размера (например, ЭДС нормального элемента равна 1,0185 В);

многозначные – воспроизводящие ФВ разных размеров (например, штриховая мера длины);

набор мер – комплект мер разного размера одной и той же ФВ

магазин мер – набор мер, конструктивно обединеных в единое устройство

- Ипре - техническое средство с нормативными метрологическими хар-ми, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину, или другой измеряемый сигнал, удобный для обработки или хранения, но не поддающееся непосредственному восприятию наблюдателем.

Ипре входит в состав какого либо измерительного прибора (ИУ, ИС, ИВК), или применяется вместе с каким-либо СИ.

Принципиально Ипре состоит из: датчиков (чувствительный элемент и Ипре); каналов связи (телемеханика); согласующих элементов; измерительного механизма (отсчетное устройство).

- Ипри – СИ, предназначенное для получения значения измеряемой ФВ в установленном диапазоне (вырабатывает измерительной инфо в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем).

Ипри подразделяются:

По форме регистрации измеряемой ФВ : аналоговые и цифровые.

По применению: амперметры; вольтметры; частотомеры; фазометры и т. д.

По назначению : для измерения электрич. ФВ; для измерения неэлектрич. ФВ.

По действию : показывающие значение измеряемой ФВ в данный момент времени; интегрирующие (измеряемая величина является суммой произведений измеряемых величин на малые отрезки другой величины, обычно времени); суммирующие .

По способу индикации значений измеряемой ФВ: показывающие; сигнализирующие (индикаторные); регистрирующие.

По методу преобразования измеряемой ФВ : непосредственной оценки (прямого преобразования, прямого действия); сравнения (сравнивают измерительную величину с величинами, значения которых известны).

По способу применения и конструкции : щитовые; переносные; стационарные.

- ИУ - сов-ть функционально объединенных мер, Ипри, Ипре и других устройств, предназначенных для измерения одной или нескольких ФВ и расположенных на одном месте.

- ИС – сов-ть функционально объединенных мер, Ипре, Ипри, ЭВМ и других технических средств, расположенных в разных точках контролируемого объекта с целью измерения одной или нескольких ФВ.

- ИВК - функционально объединенная совокупность СИ, ЭВМ и вспомогательных устройств, предназначенная для выполнения в составе ИС конкретной измерительной задачи.

Технические устройства, предназначенные для обнаружения (индикации) физи­ческих свойств, называются индикаторам и (стрелка компаса, лакмусовая бума­га). С помощью индикаторов устанавливается только наличие измеряемой фи­зической величины интересующего нас свойства материи. В качестве примера индикатора можно привести указатель количества бензина в бензобаке автомо­биля.

Вопрос №12

Метрологические характеристики средств измерений

Метрологическая характеристика (МХ) СИ – хар-ка одного из свойств СИ, влияющая на результат и погрешность его измерений. МХ, устанавливаемые нормативно–техническими документами, называют нормированными МХ , определяемые экспериментально – действительными МХ. К МХ относятся:

Cтатическая характеристика пре­образования (функция преобразования или градуировочной хар-кой). Она устанавливает зависимость y=f(x) вых. сигнала ИПре (y) от вх. сигнала (x). Статическая хар-ка нормируется путем задания в форме ур-ния, графика или таблицы некоторой номинальной статической хар-ки, которая официально приписывается данному ИПре при номинальных зна­чениях вх. сигнала.

Начальное и конечное значение шкалы отсчетного устройства - наименьшее и наибольшее значение измеренной величины у, которые указываются на шкале отсчетного устройства или воспроизводятся циф­ровым отсчетным устройством измерительного средства: Y min , Y max (Y min ≤ y ≤ Y max)

Диапазон показаний - интервал, ограниченный начальным и ко­нечным значением отсчетного устройства измерительного средства: ΔY = Y max - Y min

Пределы (верхний и нижний) измерений - наибольшее и наимень­шее значение границ диапазона изменения измеряемой величины х, ко­торые могут быть реализованы измерительным средством: X min , X max (X min ≤ x ≤ X max)

Диапазон измерений (преобразований) - область значений изме­ряемой величины, для которой определены метрологические характери­стики используемого измерительного средства: ΔX = X max - X min

Абсолютная погрешность Δ у = у - х .

Относительная погрешность или .

Приведенная погрешность - отношение абсолютной погрешности к диапазону измерений, показаний, к длине шкалы или .

Основная погрешность - погрешность СИ при нормально действующих факторах, принятых за нормальные.

Дополнительная погрешность - изменение погрешности по отно­шению к величине основной погрешности (вызвана отклонением от н.у.)

Класс точности - паспортная характеристика точности СИ

Чувствительность измерительного средства отношение изменения вых. измеренной величины к измене­нию входной измеряемой величины .

Цена деления шкалы опр. разностью значений величин, соотв. двум соседним отсчетам шкалы измерительного средства. Число единиц измеряемой величины, приходящихся на одно деление прибора

Время реакции - продолжительность установления показаний от момента начала измерений до момента представления результата на отсчетном устрой­стве.

Вариация (нестабильность) показаний прибора - алгебраическая разность м/д наиб. и наим. рез-тами измерений при многократ­ном измерении одной и той же величины в неизменных условиях.

Стабильность СИ - качество, отражающее неизменность во времени его метрологических хар-к.

Вопрос №13

Нормирование метрологических характеристик средств измерений

Все СИ независимо от их исполнения имеют ряд общих свойств, необходимых для выполнения ими функционального назначения. Технические характеристики, описывающие эти свойства и оказывающие влияние на резуль­таты и погрешности измерений, называются метрологическими хар-ми (МХ) средств измерений.

В зависимости от специфики и назначения средств измерений нормируются раз­личные наборы или комплексы метрологических хар-к. Однако эти комплексы должны быть достаточны для учета св-тв СИ при оценке погрешностей измерений.

Под нормированием понимается установление границ на допус­тимые отклонения реальных метрологических хар-к СИ от их номинальных значений . Только посредст­вом нормирования метрологических хар-к можно добить­ся их взаимозаменяемости и обеспечить единство измерений в го­сударстве . Реальные значения МХ определяют при изготовлении СИ и затем прове­ряют периодически во время эксплуатации. Если при этом хотя бы одна из МХ выходит за установ­ленные границы, то такое СИ либо подвергают регулировке, либо изымают из обращения.

Нормы на значения МХ устанав­ливаются стандартами на отдельные виды СИ. При этом делается различие м/д нормальными и рабочими усл-­ми применения СИ.

Нормальными считаются такие условия применения СИ, при которых влияющие на процесс измерения величины (температура, влажность, частота и напряжение питания, внеш­ние магнитные поля и т. д.), а также параметры вх. и или вых. сигналов, находятся в нормальной для данных СИ области значений, т. е. в такой области, где их влиянием на МХ можно пренебречь. Нормальные области значений влияющих величин указы­ваются в стандартах или технических условиях на СИ данного вида в форме номиналов с нормированными откло­нениями, например, температура должна составлять (20±2) °С, напряжение питания-(220 ± 10%) или в форме интервалов значений (влажность 30-80 %).

Суммарная погрешность Δ средств измерений в нормальных условиях эксплуатации называется основной погрешностью и нор­мируется заданием предела допускаемого значения Δд , т. е. того наибольшего значения, при котором средство измерений еще мо­жет быть признано годным к применению.

Нормы на отдельные МХ приводятся в эксплуата­ционной документации (паспорте, техническом описании, инструкции по экс­плуатации и т. д.) в виде номинальных значений, коэффициентов функций, заданных формулами, таблицами или графиками пределов допускаемых откло­нений от номинальных значений функций.

Вопрос №14

Классы точности средств измерений

Учет всех нормируемых метрологических характеристик (МХ) СИ яв­л. сложной и трудоемкой процедурой, поэтому для СИ, используемых в повседневной практике, принято деление на классы точности - обобщенная МХ, определяемая пределами допускаемых основных и до­полнительных погрешностей, а также рядом других свойств, влияющих на точность осуществляемых с их помощью измерений.

Классы точности регламентируются стандартами на отдельные виды СИ. Обозначение классов точности вводится в зав-ти от способов задания пределов допу­скаемой основной погрешности (ПДОП).

Пределы допускаемой абсолютной основной погрешности могут задаваться либо в виде одночленной формулы Δ = ±α, либо в виде двухчленной формулы

Δ = ±(α+bx ), - где Δ и x выражаются в единицах измеряемой величины.

Более предпочтительным является задание пределов допускае­мых погрешностей в форме приведенной или относительной по­грешности.

Пределы допускаемой приведенной основной погрешности (ПДПОП) нор­мируются в виде одночленной формулы

где число р выбирается из ряда р=1·10 n ; 1,5 ·10 n: 2 ·10 n ; 2,5 ·10 n ; 4 ·10 n ; 5 ·10 n ; 6 ·10 n (n =1; 0; -1; -2 и т. д.).

Пределы допускаемой относительной основной погрешности (ПДООП) могут нормироваться либо одночленной формулой ,

либо двухчленной формулой

где Х k - конечное значение диапазона измерений или диапазона значений измеряемой величины, а по­стоянные числа q, с и d выбираются из ряда, что и р.

Существуют 3 способа нормирования основной погрешности:

а) нормирование заданием пределов допускаемой основной аб­солютной или приведенной погрешности ±Δ или ±γ, постоянных во всем диапазоне измерения или преобразования;

б) нормирование заданием пределов допускаемой основной аб­солютной или относительной погрешности ±Δ или ±δ в функции измеряемой величины по двучленным формулам;

в) нормирование заданием постоянных пределов допускаемой основной погрешности, различных для всего диапазона измерения и одного или нескольких нормированных участков, или различных для разных диапазонов измерения (для многопредельных прибо­ров).

Обозначения классов точности наносятся на циферблаты, щитки и корпуса СИ, приводятся в нормативно-технических документах.

Обоз-ие классов точности может сопровождаться доп-ми условными знаками:

0,5, 1,6, 2,5 и т. д. - (ПДПОП) для приборов, приведенная погрешность кото­рых составляет 0,5, 1,6, 2,5% от нормирующего значения.

Аналогично, но при X N равным длине шкалы или ее части;

0,1

0,4

1,0

и т. д. (ПДООП) - для приборов, у которых относительная погрешностьсоставляет 0,1, 0,4, 1,0% непосредственно от полученного значения из­меряемой величины х ;

0,02/0,01 (ПДООП) - для приборов, у которых измеряемая величина не может отличать­ся от значения х , показанного указателем, больше, чем на

[с + d (|Х к / х | - 1)]%,

где с и d - числитель и знаменатель соответственно в обозначении класса точности; Хк - болыший (по модулю) из пределов измерений прибора.

Вопрос №15

Методы измерений

Конкретные методы измерений определяются: видом измеряемых величин, их размерами, требуемой точностью результата, быстротой процесса измерения, условиями, при которых проводятся измерения, и рядом других признаков.

Измерение – нахождение значения ФВ опытным путем с помощью специальных технических средств.

Метод измерения – сов-ть принципов и средств измерений.

Принцип измерений -сов-ть физических явлений или законов, на которых основаны измерения. Например, измерение температуры с использованием термоэлектрического эффекта; измерение расхода газа по перепаду давления в сужающем устройстве.

Каждую физическую величину можно измерить несколькими методами и при этом все методы измерений поддаются систематизации и обобщению по общим характерным признакам. Рассмотрение и изучение этих признаков помогает не только правильному выбору метода, но и существенно облегчает разработку новых.

1. По характеру зависимости измеряемой величины от времени:

- статические (измеряемая величина остается постоянной во времени, например, измерения размеров тела, постоянного давления);

- динамические (измеряемая величина изменяется во времени, например, измерения пульсирующих давлений, вибраций).

2. По способу получения результатов измерений:

- прямые (значение величины находят непосредственно из опытных данных, например, измерение угла угломером или измерение диаметра штангенциркулем)

- косвенные (значение величины определяют на основании известной зависимости м/д этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям, например определение среднего диаметра резьбы с помощью трех проволочек)

- совместные (измерения, производимые одновременно нескольких одноименных величин, при которых ФВ опр. путем решения систем уравнения, например зависимости длины тела от температуры)

- совокупные (измерения, проводимые одновременно нескольких одноименных величин для определения зависимости между ними Например, измерения, при которых массы отдельных гирь набора находят по известной массе одной из них и по результатам прямых сравнений масс различных сочетаний гирь)

3. По условиям, определяющим точность результата измерения:

Измерения максимально возможной точности (эталонные измерения, связанные с максимально возможной точностью воспроизведения установленных единиц ФВ, например, абсолютного значения ускорения свободного падения и др.).

Контрольно-поверочные измерения (выполняемые лабораториями гос. надзора за внедрением и соблюдением стандартов и состоянием измерительной техники и заводскими измер. лабораториями с погрешностью заданного значения.

Технические измерения (выполняемымые в процессе произ-ва на машино-строітельныных предприятиях, на щитах распред-ных устр-в электрич. станций.

4. По способу выражения результатов измерений различают:

- абсолютное измерение основано на прямых измерениях величины и (или) использовании значений физических констант, например, измерение размеров деталей штангенциркулем или микрометром.

- относительное измерение величины сравнивают с одноименной, играющей роль единицы или принятой за исходную, например измерение диаметра вращающейся детали по числу оборотов соприкасающегося с ней аттестованного ролика.

5. В зависимости от совокупности измеряемых параметров различают:

- поэлементный метод хар-ся измерением каждого параметра изделия в отдельности (например, овальности, огранки цилиндрического вала).

- комплексный метод хар-ся измерением суммарного показателя качества (а не ФВ), на который оказывают влияние отдельные его составляющие.

6. По способу получения значений измеряемых величин различают

- метод непосредственной оценки - метод, при котором значение ФВ определяют непосредственно по отсчетному устройству измерительного прибора прямого действия (например, измерение длины с помощью линейки и т. д.).

- метод сравнения с мерой - метод, при котором измеряемую ФВ сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой.

Существуют несколько разновидностей метода сравнения:

- метод противопоставления (измеряемая величина и величина, воспроизводимая мерой, одновременно воздействуют на прибор

Время — самое загадочное из всех явлений, изучаемых наукой.

Считается, что время можно замедлить, убыстрить, повернуть вспять…

Самые дерзкие умы предполагают возможность путешествия во времени.

Но, увы — все гораздо прозаичнее,

и, вместе с тем — интереснее.

Движение, изменение — основа времени.

Время – самое загадочное, самое непонятное явление, с которым столкнулся человек. Веками ученые мужи ломали головы, пытаясь понять: что же это такое – время. В конце концов, наука пришла к выводу, что время – это некая субстанция нашего мироздания – одна из форм существования материи.

Увы, это не так. Наука ошибается в отношении понятия время. Время не есть видоизменение материи. Времени – как явления мироздания — вообще не существует. Время — есть искусственный термин, придуманный человеком для удобства его ориентации в непрерывно изменяющемся мире. Это заблуждение дорого обошлось науке. Ошибочное представление о времени стало мощнейшим препятствием, которое помешало науке достичь истинных глубин в изучении мироздания.

Эйнштейн ошибся, соединив время с пространством в единый пространственно – временной континуум. Он оказался в плену магии математического выражения «E=mc 2 /√(1-v 2 /c 2) », из которого явно следует привязка материи, энергии, пространства — к времени. Увы, великий Эйнштейн забыл, что математика – всего лишь выдуманный человеком инструмент познания и может объяснять физический смысл явлений, но подменять собой законы природы математика не может.

Наш взгляд альтернативен:

• времени – как видоизменения материи – не существует.

время придумано человеком для его удобства в непрерывно изменяющемся мире.

время — есть характеристика эволюции явлений, и обозначает она скорость этой эволюции.

Но все по — порядку. Для начала мы рассмотрим другое понятие: .

Наша вселенная не представляет собой что-то застывшее. В ней каждое мгновение происходят изменения. Более того, во вселенной не найдешь ни одного материального явления, которое в следующее мгновение оставалось бы прежним. Это гарантирует : «все материальные явления в мироздании, начиная от элементарной частицы материи и кончая галактикой, непрерывно движутся в пространстве».

В основе эволюции всех материальных явлений лежит единичный акт движения элементарной частицы материи . Например: ваше тело состоит из бесчисленного количества квинтильонов элементарных частиц материи. Все эти «ваши» элементарные частицы объединены в атомы, атомы — в молекулы, молекулы — в структуры ваших внутренних органов.

Теперь представьте: где, в пространстве, эти ваши элементарные частицы были, допустим, двенадцать миллиардов лет назад? (Наша вселенная, согласно данным науки, образовалась около пятнадцати миллиардов лет назад в результате «большого взрыва»).

— На расстоянии многих миллиардов километров друг от друга.

— А что, в конце концов, привело их друг к другу, что они оказались рядом и в составе вашего тела?

— Движение. Движение и только движение в пространстве вселенной.

• Галактика в виде сверхмалого монолита проматерии достигает (на скорости света) границ вселенной. Там она взрывается, распадается на элементарные частицы материи: происходит Большой взрыв. Каждая элементарная частица материи, в процессе Большого взрыва освобождает в пространство половину всей своей энергии. Скорость поступательного движения галактики падает. Это первый этап.

  Второй этап – этап Первозданного хаоса. Здесь галактика замедляет скорость своего поступательного движения до самого минимального значения (отличного от нуля) – в условно нулевой точке.

• На третьем этапе – этапе Динамики – галактика наращивает скорость своего поступательного движения до световой. Здесь мы видим развитие галактики от водородной туманности – через звездную фазу – до фазы квазара.

• Четвертый этап – этап Черной дыры, на котором галактика коллапсирует: вся материя и энергия галактики приходят в состояние проматерии.

• На пятом этапе – этапе Проматерии – галактика в виде сверхмалого монолита проматерии летит на скорости света в просторах вселенной.

На этапе Первозданного хаоса каждая элементарная , освобождается от энергии и замедляет скорость своего движения. При этом, каждый следующий квант, одномоментно, освобождает меньше энергии, чем предыдущий.

На этапе Динамики наоборот: каждая элементарная частица материи галактики, квант за квантом, начиная с самого легкого, поглощает энергию. При этом, каждый следующий квант, одномоментно, связывает больше энергии, чем предыдущий. Галактика постепенно разгоняется в пространстве вселенной.

На графике мы получаем параболу. Здесь мы можем отметить:

• Течения времени для галактики практически не существует в момент перед Большим взрывом, когда нет процесса поглощения энергии или освобождения энергии элементарной частицей материи. Несмотря на то, что скорость поступательного движения галактики равна скорости света.

  Этап Большого взрыва галактики можно рассматривать как этап с самым медленным значением скорости течения времени: здесь одномоментно происходит максимально большое количество изменений, которое вообще может случиться с галактикой: вся материя галактики освобождается от половины(!) всей энергии, связанной в предыдущем цикле развития галактики.

• Этап Первозданного хаоса является этапом убыстрения времени: галактика замедляет свое движение, количество одномоментных изменений становится все меньше и меньше.

• В условно нулевой точке мы видим максимально быстрое течение времени для галактики: скорость движения галактики упала почти до нуля, изменений почти нет.

• С начала этапа Динамики для галактики начинается замедление времени: количество одномоментных изменений нарастает, скорость поступательного движения галактики растет.

• Замедление времени продолжается и на этапе черной дыры.

По достижении галактикой скорости света происходит , и элементарные частицы материи перестают поглощать энергию. Галактика сворачивается в монолит проматерии. Возникает некий непонятный момент: изменений внутри самой галактики не происходит, но она продолжает свое движение в пространстве вселенной. Время для галактики вроде бы должно быть самым медленным: галактика летит в пространстве со скоростью света. В то же время, времени вообще не должно существовать: ее частицы материи не поглощают энергию, изменений с ними не происходит. Это состояние перехода времени галактики. Состояние перехода времени соответствует этапу Проматерии галактики. Галактика в виде монолита проматерии летит в пространстве вселенной, пока не достигнет ее границ и не вспыхнет в процессе большого взрыва.

Итак, мы рассмотрели понятие «время». Как видим, время не есть видоизменение материи – четвертое измерение пространственно – временного континуума. Время есть искусственная величина, придуманная человеком для удобства его ориентации в этом непрерывно изменяющемся мире. Временем человек определяет скорость эволюции всех изменений, происходящих в окружающей действительности. Мироздание устроено гораздо проще, чем его представляет Наука.

теория времени и теория относительности

Излюбленная тема фантастов, да и некоторые господа ученые грезят такой мечтой – путешествия во времени. Согласно теории относительности, время (точнее: пространство-время) – есть объективная реальность, и им можно управлять. Разумеется, на достаточно высоком уровне развития технических возможностей. Самые смелые умы предполагают наличие возможности повернуть время вспять – возвращаться в прошлое. Увы, как видим – это не так. Время не является объективной реальностью и им нельзя манипулировать. Время нельзя произвольно ни «растянуть», ни «сжать», ни, тем более – «остановить», ну и, конечно — нельзя «повернуть вспять».

Соответственно, другая мечта человечества – возможность межзвездных путешествий – также вызывает большие сомнения. Представим, что будет происходить с телом человека на борту космического корабля.

Корабль непрерывно набирает скорость. Элементарные частицы материи, из которых состоит тело человека, в каждое следующее мгновение сворачивают поглощают все большее количество энергии. Расстояния между элементарными частицами начинают уменьшаться. Плотность свободной энергии внутри тела начинает увеличиваться: как внутритомного пространства, так и внутримолекулярного и межмолекулярного пространств. Тело человека начинает сжиматься — в прямом смысле слова. Растут давление и температура этих пространств.

Это первое препятствие: температура тела человека начнет повышаться. Температура тела человека, при которой нормально идут химические процессы обмена веществ – 36,6°. При 37°, 38°, 39° человек уже чувствует себя весьма неуютно. Дальнейшее повышение температуры тела ведет к выключению человека из сознательной деятельности, а затем – и к смерти тела. Что и должно произойти на непрерывно ускоряющемся космическом корабле.

Второе препятствие логически вытекает из первого. Вспомним законы образования атомов химических элементов (смотри книгу «Теория единого поля — альтернативное мнение «):

• Каждый последующий атом химического элемента, согласно периодической системы химических элементов, образуется по достижении определенной, для каждого атома, скорости поступательного движения в пространстве вселенной.
• На определенном расстоянии от центра атома может располагаться только определенной количество парных структур из элементарных частиц материи.

Тело человека состоит из атомов углерода, кислорода и водорода. По мере нарастания скорости поступательного движения космического корабля, расстояния между парными структурами в периодах, между периодами внутри атомов будут непрерывно уменьшаться. В конце концов, эти процессы достигнут критической величины, когда внутри тела начнутся реакции ядерных преобразований. Преобразований углерода, кислорода, водорода – в атомы других химических элементов. Разумеется, никакое биологическое тело в таких условиях существовать не сможет.

Ну и, в конце концов, тело человека (и космического корабля вместе с ним), на субсветовых скоростях сожмутся до таких величин, что ни о какой молекулярной структуре и конкретной пространственной форме физического тела не может быть и речи. А на скорости света корабль, вместе с телом человека коллапсирует: превратится в сверхмалую точку проматерии.

Хотя не все так мрачно. Вопрос только: как преградить дорогу субстанции, которая проникает абсолютно всюду? Теоретически можно соорудить экран вокруг корабля, ограждающий от потоков энергии снаружи – внутрь корабля. Такой экран защитит от вышеописанных процессов.

А что же с «парадоксом близнецов»? Кто из двух близнецов, все-таки, постареет раньше – тот, кто отправился в межзвездное путешествие, или тот, кто остался дома? Хотя бы – теоретически.

Будем считать, что общее количество изменений, которые произойдут с телами близнецов, одинаково для них обоих: «I 1 = I 2 ». Количество одномоментных изменений для близнеца, оставшегося на Земле будет «i земля ». А для космического путешественника эта величина будет: «i корабль ». Причем количество одномоментных изменений на космическом корабле будет больше: «i корабль > i земля », пропорционально скорости корабля. Личное время существования явления равно отношению полного количества изменений к количеству одномоментных изменений: «T ~ I: i».

Получаем: T 1 ~ I: i земля T 2 ~ I: i корабль

По отношению к брату, процессы эволюции тела космического путешественника ускорятся, а, значит, близнец на корабле проживет более короткую жизнь, по сравнению с его братом на Земле.

Несмотря на альтернативность концепции четырех субстанций господствующей концепции, наш подход почти не затрагивает громадного здания науки. Мы изменили «фундамент» и слегка «встряхнули» все здание. При этом, часть «кирпичиков» вылетело прочь, часть – поменялось местами. Но от этого здание науки стало более совершенным, более стройным и логичным. Удивительно, но концепция четырех субстанций даже не противоречит основным положениям теории относительности.

• Скорость света – есть высшая скорость поступательного движения в пространстве.
• Время для материальных явлений замедляет свой ход по мере повышения ими скорости поступательного движения.
• Физические размеры тел уменьшаются по мере повышения скорости их поступательного движения.
• Масса частиц и тел растет по мере повышения скорости их поступательного движения.
• Все материальные тела обладают волновыми свойствами.
• Лучи света отклоняется под действием гравитационного поля.

Выражение:

не соответствует действительности, ибо такая интерпретация преобразования Лоренца – есть ошибка Эйнштейна. Ошибка теории относительности заключается именно в соединении пространства и времени в единый пространственно – временной континуум. Отсюда и появление понятия «четверехвектора», и рост массы материи до бесконечности, и ее исчезновение в момент достижения скорости света, и парадокс близнецов…