СПЕЦИАЛЬНАЯ ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ
Это первая тема, которую рассматривает автор в серии статей, объединённых общим названием "О физике без камней в голове" (см. статью от 03.08.20). Эта тема была также рассмотрена автором ранее в статье "Ошибка Эйнштейна". Однако, если судить по некоторым комментариям к этой статье, есть необходимость ещё раз вернуться к этой теме с учётом объективных критериев оценки правильности научных теорий.
Здесь следует акцентировать внимание оппонентов, что при оценке правильности научных теорий автор руководствуется правилами, приведенными в статье "О физике без камней в голове", включая, прежде всего:
1. В основе оценки правильности теории должны быть факты, а не мнения.
2. Определяющими являются факты, противоречащие теории.
Принцип эквивалентности массы и энергии.
Этот принцип, известный также как соотношение Эйнштейна E = mc^2, принято считать вершиной человеческой мысли. Специалисты считают его основополагающим в ядерной энергетике.
Вот что писал Эйнштейн в работе "Эволюция физики" (совместно с Инфельдом) в разделе "Поле и вещество": "Гораздо большая часть энергии сосредоточена в веществе, но поле, окружающее частицу, также предсталяет собой энергию, хотя и в несравненно меньшем количестве".
Полагают, что в ядерных реакциях выделяемая энергия эквивалентна разнице масс продуктов реакции. Иначе говоря, часть ядерного вещества превращается в энергию, как это формально следует из формулы E = mc^2. Принято считать, что формула Эйнштейна проверена опытом и сомневаться .в её правильности могут только люди, не знающие основ современной физики Приведу слова академика П. Капицы: "Более яркой демонстрации закона Эйнштейна, чем взрыв бомб в Хиросиме и Нагасаки, трудно придумать". Но даже выдающиеся учёные могут ошибаться. Энергии, выделяемой при взрыве атомных бомб, можно дать другое объяснение.
Принцип эквивалентности массы и энергии является ошибочным по следующим причинам.
1) Принцип противоречит фундаментальным законам: закону сохранения материи и закону сохранения энергии. Объединение Эйнштейном этих двух законов в один закон сохранения массы-энергии является неправомерным.
2) Во всех ядерных реакциях количество нуклонов остаётся неизменным. Рассмотрим, например, ядерную реакцию, которую хотят осуществить в термоядерном реакторе с целью получения энергии:
d(2,1) + t(3,1) --> He(4,2) + n(1,0).
В результате слияния ядер дейтерия и трития получаем ядро гелия и нейтрон.
Как видим, количество нуклонов не изменилось. Не изменяются также их массы, которые являются фундаментальными величинами. Аналогичный результат получим и при рассмотрении реакций деления ядер. Возьмём, например, одну из реакция деления ядра изотопа урана U-235:
U(235,92) + n(1,0) --> Ba(145,56)* + Kr(88,36)* + 3n(1,0).
Символ " * " означает радиоактивность.
При попадании нейтрона в ядро U-235 происходит деление на два осколочных ядра: бария Ba(145,56)* и криптона Kr(88,36)*, а также три нейтрона. И здесь также количество нуклонов не изменяется.
Отсюда следует, что ЯДЕРНАЯ МАТЕРИЯ НЕ ПРЕВРАЩАЕТСЯ В ЭНЕРГИЮ.
Объяснение энергии, выделяемой при делении ядра
В ядерных реакциях деления внутренняя потенциальная энергия поля ядра превращается в основном в кинетическую энергию разлетающихся осколков (~ 90 %). Энергия поля ядра - это потенциальная энергия. Она имеет отрицательное значение (энергия сил отталкивания). Это следует из математического выражения для потенциальной энергии и того факта, что константа связи для взаимодействующих заряженных частиц является отрицательной.
Потенциальную энергию осколков Т, образовавшихся при делении ядра U-235, можно определить по формуле:
Т = f (Z1Z2 )/R,
где f - константа связи, Z1 и Z2 -заряды осколков, R - расстояние между осколками.
Величину R определяют как сумму радиусов осколков, а радиусы определяются по эмпирической формуле. Выполненные расчёты показывают, что величина Т соответствует величине кинетической энергии осколков W c точностью нескольких процентов, что связано с погрешностью определения величины R. Таким образом, в реакции деления ядра происходит превращение потенциальной энергии (внутренней энергии поля ядра) в кинетическую энергию разлетающихся осколков в строгом соответствии с законом сохранения энергии.
Энергии поля ядра эквивалентна полевая масса, которая тоже имеет отрицательное значение. Это объясняет тот факт, что массы ядер меньше суммарной массы составляющих ядро нуклонов. В ядерных реакциях происходит только изменение полевой массы, эквивалентной изменению энергии поля ядра, которое ошибочно принимают за изменение массы ядерной материи, как это формально следует из соотношения Эйнштейна.
О ТЕРМОЯДЕРНОМ РЕАКТОРЕ
В упоминавшейся реакции слияния ядер дейтерия и трития, которую хотят осуществить в термоядерном реакторе, разница масс продуктов реакции эквивалентна энергии 17.6 Мэв, определяемой по формуле E = mc^2. Однако энергию, которую получают по этой формуле, вот уже семь десятилетий безуспешно пытаются получить в действующем устройстве. Сейчас это пытаются осуществить в рамках работ по созданию международного экспериментального термоядерного реактора (проект ITER).
Причину неудач специалисты объясняют сложностью проблемы, которая оказалась значительно выше ранее ожидаемой. Но суть проблемы состоит в ошибочности самой идеи получения энергии путём синтеза ядер. В действующих реакторах на основе деления ядер используется внутренняя энергия поля ядра, которая извлекается и превращается в полезную работу. В реакторе на основе синтеза ядер происходит обратный процесс: превращение потребляемой внешней энергии в энергию поля образовавшегося ядра. А разность масс продуктов реакции обусловлена не изменением массы ядерной материи, а изменением полевой массы, эквивалентной изменению энергии поля (отрицательной по величине). Так как ядерная материя не превращается в энергию, то единственным источником энергии в таком реакторе может быть только энергия, поступающая на вход реактора. С учётом неизбежных потерь энергия на выходе не может быть больше энергии, поступающей на вход реактора. По сути, в рамках проекта ITER (как и в прежних проектах) проводятся работы по созданию устройства, которое в понятиях термодинамики определяется как вечный двигатель.
Итак, можно утверждать, что нет более убедительной демонстрации ошибочности формулы Эйнштейна E= mc^2, чем многолетние безуспешные попытки получить энергию путём синтеза ядер.
Основные публикации по теме:
Serga E.V. Einstein’s E = mc^2 and Phisical Reality // Galilean Electrodynamics. Spring 2016 (Vol. 27, SI, GED -East № 1).
Серга Э. В. Проблемы ядерной энергетики: эффективность и безопасность // Двойные технологии. 2011, № 4. С. 29-34.
3. Серга Э. В. Ядерная химия. Изд. сервис «Ridero». 2018. - 186 стр. (есть также на сервисе «Цифровая витрина» на моей стр. «Физика без камней в голове»).
4. Статья «Ошибка Эйнштейна» от 12.07.2020. Моя стр. на Яндекс. Дзен.
Эфир и специальная теория относительности
Как известно, в СТО Эйнштейн упразднил эфир, указав на несовместимость его теории с гипотезой эфира. Однако в 1920 г.уже после создания теории относительности в целом в он изменил своё отношение к эфиру: «Согласно общей теории относительности, пространство немыслимо без эфира; действительно в таком пространстве не только было бы невозможно распространение света, но не могли бы существовать масштабы и часы и не было бы никаких пространственно-временных расстояний в физическом смысле слова» (СНТ. Т.1. С. 689). Однако после возвращения эфира СТО сохранилась в первозданном виде.
В настоящее время произошло возвращение эфира в естествознание под новым названием физический вакуум. Однако среди представителей разных наук нет единого понимания его физической сущности. Он присутствует в теориях, в которых явно проявляются его свойства как материальной среды (например, в квантовой теории поля и физике конденсированных сред), и отсутствует в теориях, в которых, по мнению, специалистов, в нём нет необходимости. Но эфир как материальная субстанция един, его физическая сущность не зависит от того, как её понимают представители различных наук.
Таким образом, СТО следует рассматривать как математическую теорию, в которой используются положения, противоречащие физической реальности, а именно:
1) законам сохранения материи и энергии;
2) отрицание существования эфира как материальной субстанции.
Более подробно:
Serga E.V. Recovery of the Ether Concept // Galilean Electrodynamics. Fall 2012 (Vol. 23, SI, GED -East № 2). P. 33-36.
2. Серга Э. В. Теория вакуума. Изд. сервис «Ridero». 2018. - 202 стр. (есть также на сервисе «Цифровая витрина» на моей стр. «Физика без камней в голове»).
3. Серга Э. В. Физический вакуум как форма материи: новый взгляд на структуру и свойства // Исследования космоса. 2017. № 2. С. 85-100.