О разгоне материальной точки в рамках бинарной физики

Обсуждение новых теорий по физике.
Правила форума
Научный форум "Физика"

О разгоне материальной точки в рамках бинарной физики

Комментарий теории:#1  Сообщение Ронвилс » 13 ноя 2021, 15:41

Некоторое время назад кто-то предлагал всем желающим показать: как они видят (с общепризнанной точки зрения или согласно своим рассуждениям) разгон материальной точки по прямой линии при действии на нее постоянной силы. Такой себе идеализированный случай. Я подумал, что это была бы неплохая возможность показать некоторые особенности своей «бинарной физики». Как раз именно этот случай будет многим очень и очень интересный. Не откажите в любезности почитать. Просто ради любопытства. Ведь это просто любопытная, своего рода, «гимнастика ума».
Вначале, все же, кое-что придется пояснить. Любые взаимодействия, в конечном итоге, в данной физике сводятся к суперпозиции т. н. «бинарных» взаимодействий между всей совокупностью бинарных пар «точечных» объектов. Да, конечно, упрощение и идеализация. Но все же любопытно проанализировать все главные аспекты подобных взаимодействий.
Скорость точечного объекта сама по себе не существует. Существует лишь наборы скоростей в «бинарных» парах. Они зависят от соотношения некоторых важнейших параметров каждого объекта. Я не буду вдаваться в детали, ибо это определенная математика и куча разъяснений. Но, в нерелятивистской области можно, до определенной степени говорить о наличии неких «абсолютных» скоростей.
Наиболее важным параметром любой «материальной точки» является т. н. «кинетический вектор». Это, в упрощенном представлении, произведение импульса частицы на коэффициент «С» (скорость света в вакууме). На самом деле это «монолитная» и определяющая величина. Но для определенных подсчетов мы все же можем представлять такой вектор именно как произведение массы, скорости и константы «С». Еще одним параметром является т. н. «полная энергия» материального «точечного объекта» (можно считать идеализацией элементарной частицы). Вновь-таки, в упрощенном представлении это произведение массы на квадрат скорости света. В данной концепции («бинарная физика») эта величина для каждой частицы является константой. Это, разумеется, очень спорный момент. Но давайте, чисто условно, пока примем данную установку как факт.
Начну я (в данном рассмотрении) со «второго закона Ньютона», являющегося стержнем всей механики. В новой интерпретации его надо рассмотреть более подробно. В привычной трактовке его следует формулировать так: величины изменения количества движения между двумя точечными объектами прямо пропорциональны величине силы взаимодействия, приводящей к этому изменению и времени действия этой силы. Под количеством движения в классической механике подразумевалось произведение скорости тела на его массу. В данной концепции есть лишь «кинетические векторы». По большому счету, их можно сопоставить с количеством движения (а точнее – с «импульсом») тела. Ведь различия лишь в скалярном множителе с, который является строгой константой. То есть, можно было бы сказать, что в элементарном акте взаимодействия величина изменения кинетического вектора точечного объекта пропорциональна силе его взаимодействия со вторым элементом бинарной пары. Так оно и есть на самом деле. Но это лишь часть истины. При одних и тех же условиях взаимодействия в конкретной паре эффективность взаимодействия зависит еще и от взаимной скорости. Однако, математически сформулируем закономерность иначе:

(10) |∆Ek |=C∙γ*∙k∙F∙∆t

То есть, изменение кинетического вектора пропорционально силе взаимодействия, времени взаимодействия (некий элементарный временной промежуток, о котором я еще буду говорить) и скоростным параметам данных точечных объектов (определяется параметром γ*). Константу «С» я выделил отдельно, поскольку основная формула Ньютона предполагала не «кинетический вектор», а «количество движения» (численно разнятся как раз на величину «С»). Коэффициент пропорциональности «k» всего лишь приводит в соответствие единицы измеряемых величин в определенной системе.
Параметр γ*, в виду его важности, мы рассмотрим ниже. А сейчас я остановлюсь на очень существенном моменте. Что значит «сила взаимодействия»? В примитивном представлении можно уподобить ее некоторому стороннему фактору, который «толкает» (или «тянет») каждую частицу. Традиционное представление таким «фактором» (или «передаточным звеном») полагало «поле» (силовое поле). Но я уже упоминал в предисловии, что в данной концепции ни каких «полей» не используется. Взаимодействие между «элементарными частицами» представлено в моей концепции алгоритмами, которые меняют внутренние параметры и движения частиц при их взаимодействии. В таком представлении не имеет смыла говорить о какой-то «силе». Есть просто обмен определенными «порциями» «кинетических векторов». Данные «порции» функционально зависят от внутренних параметров частиц, от их взаимного движения и от расстояния между ними. То есть то, что называется «сила» – это просто функция
F(q1,q2,r,Vτ,Vn,Vb),
где q1,q2 – определенные параметры частиц (к примеру – заряды); r – расстояние между частицами ; Vτ,Vn,Vb – центральная, нормальная и бинормальная составляющие взаимной скорости. Т. н. «элементарный промежуток времени» – это выражение порционности взаимодействия за конкретный единичный акт в постоянной череде таких актов. Величину, символизирующую такой «промежуток времени», можно просто ввести в коэффициент k. То есть, ни какой «силы» между взаимодействующими частицами в бинарной паре не существует. Есть просто обмен порциями «кинетических векторов» в пределах конкретного «такта» взаимодействия, зависящий от внутренних параметров частиц, расстояния между ними и их взаимных скоростей.
Параметр γ* имеет ключевое значение в моей системе. Он определяется следующим выражением:
(10*)
γ^*= ((E1-Ek1)/E1) ∙((E2-Ek2)/E2)
Замечательными свойствами данной формулы является то, что если хотя бы один из кинетических векторов будет равен значению одноименной «полной энергии» (Е1 = Еk1 или Е2 = Еk2), то значение параметра сразу становиться равным нулю. Можно более корректно сформулировать закон так: «Если, хотя бы у одного, «кинетического вектора» модуль достигнет максимального (установленного для данной частицы) предела, то результативность их «силового взаимодействия» становится нулевой». Поскольку величины Еk определяют взаимную скорость в паре, то мы и говорим о данном параметре как о «скоростном».
Прежде, чем делать важные обобщения и соотнесение наших теоретических представлений с реальным опытом, проанализируем сформулированный нами «второй закон Ньютона» более детально и рассмотрим наиболее важные случаи.
Представим формулу (10) как дифференциальное уравнение.
(10/1) dEk = C∙((E1 – Ek1) / E1)∙(( E2 – Ek2) / E2)∙k∙F∙dt
Здесь подразумевается, что в начальный момент у частиц имеются определенные значения их «кинетических векторов», которые потом, в результате каждого элементарного «акта взаимодействия» (фактического «дифференциала»), меняются на какую-то порционную величину (dEK), зависящую от текущего значения их «кинетических векторов».
Рассмотрим наиболее простой и важный (с моей точки зрения) случай. Данная частица, с параметрами E1 и Ek1 взаимодействует с очень «массивной» частицей (E2, EK2, E2 ˃˃ E1). В начале скорости у них нулевые (Ek1 = Ek2 = 0), а после начала взаимодействия они движутся строго по «центральной» оси. Условно предполагаем, что сила взаимодействия (F) не меняется. Данную схему можно, к примеру, соотнести с разгоном частицы в ускорителе. Там-то летящая частица взаимодействует последовательно с очень большим количеством частиц. Но последние не успевают сильно изменить свою скорость и сильно сдвинуться.
Определим, для начала, параметр γ*:
γ* = ((E1 – Ek1) / E1)∙(( E2 – Ek2) / E2 ) ≈ E1 – Ek1) / E1
То есть, можно условно использовать параметры лишь «легкой» частицы. Сразу учтем, что по «третьему закону» «кинетические вектора» меняются у частиц синхронно и одинаково по модулю, поэтому можно просто подставлять в формулу величину Ek.
Уравнение (10/1) можно записать в такой форме:
E1∙dEk / (E1 – Ek) = C∙k∙F∙dt
Решаем данное уравнение с учетом того, что время меняется от «0» до «t», а «кинетический вектор» – от «0» до «EK». Получаем
Ln(E1/(E1 – Ek)) = (C∙k/E1)∙F∙t
А из этого уравнения легко определить закон изменения EK от времени
Ek = E1∙(1 – (1/exp(ε))
где ε = (C∙k/E1)∙F∙t
Учитывая, что скорость «тяжелой» частицы остается малой, данная формула вполне пропорционально показывает и изменение скорости «легкой» частицы.
Посмотрим, как эта зависимость работает в области малых скоростей. Учитывая, что «полная энергия», условно равна E = mc2 – параметр «ε» в этой области мал. Постараюсь данный момент пояснить. Суть «второго закона» (в классическом представлении) означает, что «импульс силы» (то есть, наше F∙t) равен изменению «импульса» частицы (∆P). То есть, можно сказать так: в нашем «бинарном» взаимодействии частицы последовательно как бы передают друг другу небольшие порции (в единичном взаимодействии) «импульсов» «F∙t». Но «импульс» отличается от «кинетического вектора» константой «С». Параметр «ε», по существу, показывает отношение «накопленного импульса» взаимодействия к «максимально возможному импульсу» частицы. Если принять k = 1, то можно считать (для малых скоростей), что ε = V/C, то есть отношению текущей скорости к максимальной (С). В начале взаимодействия «накопленное значение импульса» частицы намного меньше «максимального» (соответственно – скорость намного меньше скорости света в вакууме). В этой области экспонента «e» достаточно точно представляется обычной суммой:
eε ≈ 1 + ε (ε ˂˂ 1)
В этом случае Ek ≈ E1∙ ε = C∙k∙F∙t
То есть, в данном случае имеем обычный закон Ньютона (с поправкой на константу «С»). «Накопленный импульс» взаимодействия (C∙k∙F∙t) полностью и почти линейно определяет изменение «кинетического вектора» «легкой» частицы.
Иное дело возникает, когда «ε» начинает вначале просто приближаться к единице, а потом и безостановочно расти дальше (без всякого предела). Значение Ek будет все более медленно приближаться к E1 (по существу – к своему пределу) и, при равных значениях прибавки «F∙t» со стороны «партнера» по взаимодействию, реальное значение ∆Ek будет стремиться к нулю. Можно провести такую аналогию. Результат любого силового взаимодействия между «точечными объектами» - это непрерывный процесс передачи друг другу порций «кинетических векторов». Причем, результативность передачи от скорости не зависит. А вот результат «восприятия» как раз скоростью и определяется.
В итоге я, все же, дам формулу, определяющую изменение скорости непрерывно разгоняемой частицы в зависимости от силы и времени.

V = C∙(1- (1/exp(ε)), где ε = F∙t / (m∙C)

То есть, скорость можно представить в виде пропорции от скорости света. Пропорция определяется величиной, равной разности между «1» и обратной величиной экспоненты отношения суммарно внесенного взаимодействием «импульса силы» к «максимальному импульсу». При малом значении «накопленного значения» переданного импульса силы можно с достаточной точностью написать V ≈ F∙t / m , что вполне соответствует классической механике. А вот если уж «накопленного значения» передалось достаточно много, то тут уж скорость будет возрастать все меньше и меньше. Заметьте, «суммарно внесенный» импульс может иметь неограниченное значение (во много раз больше «максимального»). Просто он не будет «воспринят» частицей. Самое большее, что она может «вместить» в себя – это именно «максимальный импульс» (P = m∙C).

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/o-razgone-materialnoy-tochki-v-ramkah-binarnoy-fiziki-t6331.html">О разгоне материальной точки в рамках бинарной физики</a> Вы можете на форуме "Новая Теория".</div>
Ронвилс
 
Сообщений: 488
Зарегистрирован: 11 сен 2009, 09:18
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 21 раз.

Вернуться в Физика

 


  • Похожие темы
    Ответов
    Просмотров
    Последнее сообщение

Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 2