инерционный потенциал тела

«Инерционный потенциал» тела - (Φ) в данной точке пространства-времени — это скалярная мера его полной энергии (как суммы кинетической - T и потенциальной - U), рассматриваемая как иерархически вложенная структура, где каждый уровень соответствует определенному масштабу гравитационного взаимодействия (космологическому, галактическому, звездному, планетарному), а система отсчета задает способ разложения этого потенциала на наблюдаемые компоненты, не изменяя его инвариантной величины.

Для анализа данного определения нам необходимо декомпозировать его определение на составляющие элементы:

1. «Скалярная мера его полной энергии...» (Связь с T + U).
Это количественная основа. В рамках классической механики в заданной системе отсчета Φ совпадает с полной механической энергией тела (E = T + U). Именно поэтому он сохраняется в замкнутой системе (принцип «масштаба»).

2. «...рассматриваемая как иерархически вложенная структура...» (аналог ступеней лестницы).
Φ не является простым числом. Он принципиально представим в виде суммы вкладов от движения в разных гравитационных полях:

Φ_полн = Φ_косм + Φ_гал + Φ_зв + Φ_план + ...

Каждый вклад Φ_i является полной энергией тела на данном уровне иерархии (Φ_план = T_отн_Земли + Uв_поле_Земли).

3. «...где каждый уровень(ступень) соответствует определенному масштабу гравитационного взаимодействия...» (Связь с изоляцией масштабов).
Разделение на уровни не произвольно, а физически обосновано: оно соответствует реальным, почти изолированным динамическим системам (планета — звезда — галактика). Благодаря огромной разнице в характерных энергиях и временах, эти уровни можно рассматривать независимо.

4. «...а система отсчета задает способ разложения этого потенциала на наблюдаемые компоненты...» (Связь с относительностью и произволом выбора).
Это ключевой пункт. Когда мы переходим в другую систему отсчета (например, с Земли на Солнце), численные значения T и U для одного и того же тела меняются. Меняется то, какую часть полного Φ мы называем «кинетической», а какую «потенциальной». Однако полный Φ_полн тела остается неизменным.

5. «...не изменяя его инвариантной величины.» (Связь с РИ и объективностью).
Это абсолютный постулат. Φ_полн, вычисленный в самой фундаментальной системе (системе покоя реликтового излучения), является объективной, инвариантной характеристикой состояния тела во Вселенной. Разные системы отсчета — это лишь разные «линзы», через которые мы смотрим на этот инвариант.

Если сказать кратко, то это определение можно свести к следующему:

Инерционный потенциал есть инвариантная полная энергия тела, структурированная по иерархическим уровням гравитационной связанности.

Или, как итог:

Φ — это объективная мера того, «как именно и насколько сильно» тело вовлечено в динамику Вселенной на всех ее масштабах одновременно, данная в форме, не зависящей от нашей точки зрения.

Это определение вбирает в себя и физику (E = T + U), космологию (иерархия масштабов) и философию (инвариантность относительно систем отсчета) и этим мы сводим сложнейшую физико-философскую конструкцию к одной ёмкой и строгой фразе:

«Инерционный потенциал»(Φ) — это внутренний ресурс тела или системы, определяющий запас её инерционного "капитала", он может быть потрачен (при торможении) или увеличен (при разгоне). При этом он является абсолютным свойством системы, не зависящим от выбора наблюдателя. Нам остаётся лишь зафиксировать сказанное:

1. «Внутренний ресурс... запас... капитала»

Мы определили его природу как величину экстенсивную (накопленную). Это не сиюминутное состояние (как скорость), а именно интегральный запас, подобный энергии. Это перекликается с нашей трактовкой Φ как полной энергии тела - (T + U), которая может переходить из одной формы в другую.

2. «...может быть потрачен (при торможении) или увеличен (при разгоне)»
Это описание динамики. Изменение Φ требует работы. Когда тело тормозит (взаимодействует с чем-то), оно тратит свой «инерционный капитал», отдавая его другому телу или полю. Когда разгоняется — накапливает. Это строго соответствует закону сохранения энергии в механике.

3. «...абсолютное свойство системы, не зависящее от выбора наблюдателя»
Мы отделяем объективную реальность (сам факт наличия у тела этого запаса) от системы отсчета (способа его измерения и описания).

а). Наблюдатель на Земле и наблюдатель на Солнце будут по-разному раскладывать этот «капитал» на кинетическую и потенциальную составляющие.

в). Но общая сумма («инерционный потенциал»), будучи выраженной в единой, фундаментальной системе (покой относительно РИ), будет для них одной и той же.

В итоге мы даём не просто определение:

Мы даём онтологический статус этой величине. Мы говорим: это не наш произвол (не система отсчета), и не сиюминутное состояние (не скорость). Это реально существующая, абсолютная мера вовлеченности тела в мировое движение.

Код ссылки на тему, для размещения на персональном сайте | Показать

Код: выделить все

<div style="text-align:center;">Обсудить теорию <a href="http://www.newtheory.ru/physics/inercionniy-potencial-tela-t7745.html">инерционный потенциал тела</a> Вы можете на форуме "Новая Теория".</div>


Ответ на комментарий №1.

SIGMAT писал(а):«Инерционный потенциал» тела - (Φ) в данной точке пространства-времени — это скалярная мера его полной энергии (как суммы кинетической - T и потенциальной - U), рассматриваемая как иерархически вложенная структура, где каждый уровень соответствует определенному масштабу гравитационного взаимодействия (космологическому, галактическому, звездному, планетарному), а система отсчета задает способ разложения этого потенциала на наблюдаемые компоненты, не изменяя его инвариантной величины.

Уважаемый SIGMAT. В основе всего находится среда существования и зарождения материальных образований, которая обладает ЭМ свойствами, которые были обнаружены в ней экспериментально и проявляющиеся как диэлектрическая – ε и магнитная – μ проницаемость, в результате чего эта среда в Природе представляется как поле потенциально ЭМ энергии физ. вакуума. А это говорит о том, как утверждает КМ, что это поле обладает ЭМ энергией, как Е₀=hf/2 эрг, что и подтверждают расчеты - f=1/√εμ·λ²=1,235·10²⁰ Гц, с энергией равной Е₀=hf=8,1868·10⁻⁷ эрг. А уже из этой энергии, согласно законов Дирака и Шредингера, и образовано первичное вещество – Э-П пара, по схеме:
Для позитрона через выражение - Eₚ=√{(hc/½λ₁₁)²+(hc/½λ₁₂)²}=8,1868·10⁻⁷ эрг.
Для электрона через выражение - Eₑ=-√{(hc/½λ₂₁)²+(hc/½λ₂₂)²}=8,1868·10⁻⁷ эрг.
Да и расчеты показывают реальность параметров полученного первичного вещества - Э-П пары.
Что касается остального вещества таблицы элементов Менделеева, то это уже проблемы Стандартной Модели (СМ) физики, решенные Менделеевым, Бором и Розенфельдом
Хочу отдельно отметить, что при образовании первичного вещества Э-П пары в них самих из их же энергии, в соответствии с ЗВТ Ньютона, определяющим числитель ЗВТ как квадрат гравитационных энергетических заряда – GmM=qᵣₚ², По этой же схеме образуются энергетические заряды и электрической, и ЭМ энергий:
Для квадрата гравитационных зарядов - q ᵣₚ² =Gm²=mc²‧rᵣₚ=(hc/λ)‧rᵣₚ=c⁴‧rᵣₚ‧Λ=5,53‧10⁻⁶² г‧см³/сек².
Для квадрата электрических зарядов - q ₑ² =mc²‧r₀=(hc/λ)‧r₀=c⁴‧r₀‧Λ=23,07‧10⁻²⁰ г‧см³/сек²
Для квадрата электромагнитных зарядов - q ₑₘ² =mc²‧λₑₘ =hc=c⁴‧λ‧Λ=1,985‧10⁻¹⁶ г‧см³/сек².
Именно только эти заряды и осуществляют все фундаментальные взаимодействия. Других источников взаимодействия в Природе просто нет, а кроме того, они дополнительно раскладывают ЭМ энергию на электрическую и гравитационную энергию.
Именно поэтому в Природе существуют только три вида взаимодействия, ЭМ, Электрическое и Гравитационное. Сильное и слабое взаимодействие относятся к разновидности электрической и ЭМ энергии.
Поэтому инерционный потенциал тела к образованию вещества ни какого отношения не имеет. С уважением, Борис.

Борис Шевченко писал(а):Поэтому инерционный потенциал тела к образованию вещества ни какого отношения не имеет.

Совершенно верно к образованию вещества он никакого отношения не имеет.

Внутренний инерционный потенциал (запас) тела — это метафорическое понятие, которое в строгой физике не имеет самостоятельного статуса. За ним скрываются две фундаментальные величины, характеризующие движущееся тело:

импульс и кинетическая энергия, взятые относительно инерциальной системы отсчёта, представляющих собой совокупность двух его динамических характеристик:

1. Импульс (количество движения) — векторная величина, определяющая меру инерционного сопротивления тела изменению его скорости (как по величине, так и по направлению): p = m * v
2. Кинетическая энергия — скалярная величина, определяющая запас механической работы, которую тело может совершить при торможении или взаимодействии: K = (m * v²) / 2

Обе величины вычисляются относительно инерциальной системы отсчёта (например, системы центра масс Солнечной системы или системы покоя реликтового излучения). Между импульсом и кинетической энергией существует однозначная расчётная связь: K = p² / (2m)

Это означает, что, зная массу тела и его импульс в инерциальной системе, мы можем вычислить его кинетическую энергию. Однако это не переход одной величины в другую, а две разные проекции одного физического состояния — движения массы со скоростью - V.

а).Импульс (p) характеризует инерционную устойчивость — способность тела сопротивляться изменению своей скорости (как по величине, так и по направлению). И его роль в концепции «инерционного потенциала» является мерой того, насколько трудно изменить траекторию или остановить тело.
в).Кинетическая энергия (к) характеризует динамический ресурс — запас работы, которую тело может совершить за счёт своего движения. И его роль в способности планировать, преодолевать сопротивление, совершать полезную или разрушительную работу.

Таким образом: Инерционный потенциал тела — это его способность сохранять состояние движения (инерционная устойчивость) и совершать работу за счёт этого движения (динамический ресурс), определяемая его импульсом и кинетической энергией в инерциальной системе отсчёта.

Это не новый физический объект, а способ говорить о двух фундаментальных свойствах движущегося тела как о едином «капитале», который:

1. Накапливается при разгоне (через работу силы);
2. Расходуется при торможении или взаимодействии;
3. Определяет судьбу тела в критической ситуации (например, при отказе двигателей).

В итоге мы можем говорить о том, что:

Внутренний инерционный потенциал тела — это не самостоятельная физическая величина, а концептуальное объединение двух фундаментальных величин:

а). импульса — как меры инерционной устойчивости;
в). кинетической энергии — как меры динамического ресурса.

Использование образа «инерционного потенциала» допустимо в концептуальных целях, но при строгом анализе следует оперировать непосредственно импульсом и кинетической энергией в инерциальной системе отсчёта.

Ответ на комментарий №3.

SIGMAT писал(а):Внутренний инерционный потенциал (запас) тела — это метафорическое понятие, которое в строгой физике не имеет самостоятельного статуса.

Уважаемый SIGMAT. Вы пытаетесь математикой объяснить гравитационное явление. Но сначала надо было бы разобраться с физикой этого явления. Гравитация, это полевое потенциальное взаимодействие, образованное гравитационным зарядом тела, который определяется как масса конкретного тела. Эти заряды заложены в числитель ЗВТ Ньютона как - GmM=qᵣₚ² F‧rᵣₚ²=G‧m²=mc²‧rᵣₚ² г‧см³/сек².
Так вот, система гравитационный заряд и его поле обладают таким свойством, гравитацией, которая разгоняет помещенное в это поле другое тело и торможение двигающегося с ускорение другое тело, попавшее в это поле. Таким образом эта система обладает двумя свойствами, гравитационным и инерционным, которые образуются потенциалами поля одного и тем же заряда и являются абсолютно физическими. Поэтому относить их в раздел метафорического понятия не корректно. С уважением, Борис.

Борис Шевченко писал(а): Таким образом эта система обладает двумя свойствами, гравитационным и инерционным, которые образуются потенциалами поля одного и тем же заряда и являются абсолютно физическими. Поэтому относить их в раздел метафорического понятия не корректно.

Да, Борис, Вы, безусловно, правы: система «гравитационный заряд и его поле» обладает двумя физическими свойствами:

а).Гравитационным — способность создавать поле, ускоряющее другие массы. Описывается потенциалом φ = −GM/r.
в).Инерционным — сопротивление изменению состояния движения. В ОТО проявляется как движение по геодезическим.

1. Оба свойства абсолютно физические, а не метафорические;
2. Их единство объясняется принципом эквивалентности (равенством гравитационной и инертной масс); 3. В классической механике они рассматриваются раздельно, в ОТО — как проявления кривизны пространства‑времени;
4. Наблюдаемые эффекты (падение тел, орбиты, приливы, инерционные силы) подтверждаются экспериментально.

Давайте теперь на примере с самолётом разберём как работает концепция инерционного потенциала:

Представим самолёт, летящий против вращения Земли со скоростью 0,4 км/с (компенсируя суточное вращение):

1. В системе отсчёта Земли:

а). компонент Φ3 обнуляется;
в). центробежная сила уменьшается → самолёт становится чуть тяжелее;
с). сила Кориолиса исчезает.

2. Новый инерционный потенциал:
Φновый = Φ0 + Φ1 +Φ2.
При этом основным является то, что самолёт сохраняет все «вышележащие» движения, но теряет локальную компоненту вращения Φ3 — потенциал вращения Земли на данной широте.

То есть инерционный потенциал тела — это скалярная мера его полной энергии, каждый компонент которого - Φi соответствует полной механической энергии тела на соответствующем уровне иерархии:

Φi = Ti + Ui

где Ti — кинетическая энергия относительно данного уровня, Ui — потенциальная энергия в поле соответствующего гравитационного источника, структурированная по уровням гравитационной связанности (космологическому, галактическому, солнечному, планетарному). Он (ИП):

1. Описывает, как тело «вписано» в динамику Вселенной;
2. Объясняет возникновение инерционных сил через связь локальных и глобальных движений;
3. Позволяет количественно анализировать переход между системами отсчёта;
4. Сохраняет инвариантность полной энергии при смене «точки зрения».

​Проще говоря: ИП — это «инерционный капитал» тела, который может быть перераспределён (например, при торможении или разгоне), но не исчезает. Его иерархия отражает реальную структуру гравитационных взаимодействий в космосе.

​

​


​
​

Ответ на комментарий №5.

SIGMAT писал(а):Проще говоря: ИП — это «инерционный капитал» тела, который может быть перераспределён (например, при торможении или разгоне), но не исчезает. Его иерархия отражает реальную структуру гравитационных взаимодействий в космосе.

Уважаемый SIGMAT. А, по-моему, проще говоря, что гравитационный и инерционный потенциал относится не к телу, а к полю образованного гравитационным зарядом данного тела. Т. е. в одном случае гравитационный потенциал разгоняет тело, попавшее в это поле, а в другом случае, инерционный потенциал поля тормозит тело, попавшее в это поле и двигающееся с определенной скоростью. Это говорит о том, что всеми движениями в Природе управляют энергетические заряды. С уважением, Борис.

Борис Шевченко писал(а): Это говорит о том, что всеми движениями в Природе управляют энергетические заряды.

Уважаемый Борис, позвольте уточнить Ваше определение термина "энергетические заряды". Считаю, что:

«Энергетические заряды» — не самостоятельный термин. Думаю правильнее говорить о физических зарядах (масса, электрический заряд и т. д.), создающих поля и силы, поскольку «энергетические (физические) заряды» создают силы, которые задают направление и интенсивность движения (гравитация, электромагнетизм и т. д.).

«Инерционный потенциал» — это скорее описательное понятие, подчёркивающее «ресурсный» характер инерции, его можно трактовать как запас — но не абстрактный, а чётко определённый физически, который всегда относителен. Его нулевое значение можно выбрать для любой системы отсчёта (например, для покоящегося тела). В физике его можно трактовать как «запас движения» — являющийся корректной и наглядной характеристикой инерционного запаса тела заменяющий термины:

а). кинетической энергии движения тела;
в). импульса (количества движения);
с). возможности совершать работу за счёт инерции при торможении или изменении направления движения.

Этот запас зависит от:

1. массы тела m;
2. скорости движения v относительно выбранной системы отсчёта;
3 момента инерции и угловой скорости — для вращательного движения.

То есть это «динамический капитал» тела — то, насколько оно «набрало ход» и сколько энергии может отдать при торможении или взаимодействии с другими телами. Чем больше масса и скорость, тем больше запас движения. С уважением, SIGMAT

Ответ на комментарий №7.

SIGMAT писал(а):«Энергетические заряды» — не самостоятельный термин. Думаю правильнее говорить о физических зарядах (масса, электрический заряд и т. д.), создающих поля и силы, поскольку «энергетические (физические) заряды» создают силы, которые задают направление и интенсивность движения (гравитация, электромагнетизм и т. д.).

Уважаемый SIGMAT. Не надо умничать. Физическим является все, что касается изучения Природы. Но если Вы считаете, что физические заряды осуществляют взаимодействие, то объясните, как они образуются и благодаря чего осуществляют взаимодействие. Энергетические заряды осуществляют взаимодействия за счет разности потенциалов их полей. С уважением, Борис.

Борис Шевченко писал(а): Но если Вы считаете, что физические заряды осуществляют взаимодействие, то объясните, как они образуются и благодаря чего осуществляют взаимодействие.

Уважаемый Борис Шевченко. Это фундаментальный вопрос, который лежит в основе всей физики. Он касается природы взаимодействий, источников полей и механизмов передачи сил. Поскольку единой теории, отвечающей на вопрос «почему», не существует, физика даёт ответ на вопрос «как» — через описание свойств пространства, частиц и полей.

Повторю, термин «энергетические заряды» не является общепринятым в физике и его лучше не использовать - он не отражает физической сути явлений. Вместо него следует применять точные названия: электрический заряд, гравитационный заряд и корректнее говорить о физических зарядах — характеристиках частиц и тел, определяющих их участие во взаимодействиях:

1. Электрический заряд q — свойство частиц (электрон, протон) создавать электромагнитное поле.
2. Гравитационный заряд (гравитационная масса) m. (все частицы обладают массой).

Их (зарядов) взаимодействие происходит через поля — особые формы материи, передающие воздействие между зарядами.На современном уровне знаний — это фундаментальные константы природы. Они не образуются из чего-то более простого, а являются аксиоматическими свойствами частиц в Стандартной модели. Почему у электрона именно такой заряд — наука сегодня не объясняет, а принимает как данность.

Их взаимодействие осуществляется через переносчики взаимодействия — кванты соответствующих полей, механизмом которого является:

а). Заряженная частица создаёт вокруг себя поле (возмущение вакуума).
в). Другая частица «чувствует» это поле через обмен виртуальными частицами-переносчиками.
с). Обмен квантами поля передаёт импульс и энергию, что воспринимается как сила.

Таким образом на ваш вопрос «как образуются заряды и благодаря чему взаимодействуют?» современная физика отвечает так:

1. Заряды не образуются — они являются внутренними, не сводимыми к более простым сущностям свойствами элементарных частиц. В квантовой теории поля частицы — это возбуждения полей, а заряды — константы связи этих полей.
2.Взаимодействие осуществляется через обмен квантами поля (фотонами, глюонами, W/Z-бозонами, гипотетическими гравитонами). В классической физике — через поля, изменяющиеся в пространстве и времени.
3. Заряды сохраняются благодаря симметриям природы (теорема Нётер).

Если вы ищете причину «почему», то физика на неё не отвечает — она описывает как. Вопрос «почему электрон заряжен» лежит за пределами современной науки и переходит в область метафизики или философии. С уважением SIGMAT.

Ответ на комментарий №9.

SIGMAT писал(а):Повторю, термин «энергетические заряды» не является общепринятым в физике и его лучше не использовать - он не отражает физической сути явлений.

Уважаемый SIGMAT. Если рассуждать так как Вы, то мы никогда ни чего о Природе не узнаем. Лично у меня другой взгляд на проблемы, я считаю, чтобы познать Природу, надо докопаться откуда у нее растут ноги. Первое с чем надо определиться, это надо познать среду обитания материальных образований. над этим вопросом поработала философия и КМ. Как я уже говорил они привели к тому, что средой обитания и создание материальных образований как оказалось является поле потенциальной ЭМ энергии физ. вакуума. Который как оказалось, установлено экспериментально, обладает ЭМ свойствами, которые проявляются как диэлектрическая - ε и магнитная - µ проницаемость. Которые и образуют ЭМ энергию через выражение
f=1/√εμ·λ²=1,235·10²⁰ Гц, с энергией равной Е₀=hf=8,1868·10⁻⁷ эрг. А уже из этой энергии, согласно законов Дирака и Шредингера, и образовано первичное вещество Э-П пара, по схеме:
Для позитрона через выражение - Eₚ=√{(hc/½λ₁₁)²+(hc/½λ₁₂)²}=8,1868·10⁻⁷ эрг.
Для электрона через выражение - Eₑ=-√{(hc/½λ₂₁)²+(hc/½λ₂₂)²}=8,1868·10⁻⁷ эрг.
При образовании первичного вещества Э-П пары в них самих из их же энергии, в соответствии с ЗВТ Ньютона, определяющим числитель ЗВТ как квадрат гравитационных энергетических заряда – GmM=qᵣₚ², по этой же схеме образуются энергетические заряды и электрической, и ЭМ энергий:
Для квадрата гравитационных зарядов как-
q ᵣₚ²=Gm²=mc²rᵣₚ=(hc/λ)‧rᵣₚ=c⁴‧rᵣₚ‧Λ=5,53‧10⁻⁶² г‧см³/сек².
Для квадрата электрических зарядов как-
q ₑ² =mc²‧r₀=(hc/λ)‧r₀=c⁴‧r₀‧Λ=23,07‧10⁻²⁰ г‧см³/сек²
Для квадрата электромагнитных зарядов как –
q ₑₘ² =mc²‧λₑₘ =hc=c⁴‧λ‧Λ=1,985‧10⁻¹⁶ г‧см³/сек².
Именно только эти заряды и осуществляют все фундаментальные взаимодействия, которые и стали источником образования полей энергетических зарядов в Природе. Другие источники фундаментальных взаимодействий в Природе не существуют. Которые и привел закон Ньютона, через их взаимодействие, и образованию всего вещества Вселенной. Я на этом форуме об этом уже неоднократно рассказывал.
А почему энергетический заряд заряжен, так об этом говорит способ его образование. По которому видно, что соответствующая энергия ограничивается определенным расстоянием, что и образует электрический, гравитационный или ЭМ заряд. Важно не само название заряда, важен физический смысл энергетического заряда. С уважением, Борис.