Краткое изложение
Основные определения
Определение 1
Материя — объективная реальность, данная нам в ощущениях, т.е. во взаимодействиях с органами чувств , в т.ч. и при посредстве различных приборов.
Материя вселенной представлена двумя своими видами:
- вещество, т. е. делимая материя состоящая из дискретных частиц, поэтому одним из важнейших свойств вещества является его количественная мера;
- эфир, материя непрерывная и потому неделимая и безграничная. Ввиду неделимости эфир, в отличие от вещества, лишён количественной меры, что делает его непознаваемым для тех, кто считает, что материя может быть только дискретной и обязательно обладать механическими свойствами .
Определение 2
Физическая величина (ФВ) — разнообразные меры (измеримые свойства) материи, через которые она проявляет себя, через которые собственно и происходит познание материи.
Физические величины подразделяются на основные и производные.
Основными ФВ являются общие свойства всей материи, присущие ей всегда и везде и не зависящие ни от каких движений и взаимодействий, т. е. инвариантно сохраняющиеся.
Производные же ФВ характеризуют индивидуальные свойства материи, различные для разных её частей и изменяющиеся в зависимости от различных движений и взаимодействий. Все производные ФВ выражаются через основные в виде математической формулы, которая называется производящей формулой.
Определение 3
Масса — физическая величина, количественная мера материи, т. е. масса тела — это количество материи содержащейся в теле, а количество материи в единице объёма - это массовая плотность материи.
Масса инвариантна к любым движениям и взаимодействиям материи, т. е. является основной ФВ. Поэтому понятие «дефект массы» является ложным.
Определение 4
Пространство — трёхмерная физическая величина, единая для всей вселенной инвариантная мера геометрических свойств материи: её размеров, формы, положения и движения.
Инвариантность пространства означает независимость этой физической величины от каких бы то ни было движений и взаимодействий материи, т. е. пространство является основной ФВ. Поэтому т. н. «преобразования Лоренца» применительно к пространству являются ложными. Ложной является также и гипотеза о «чёрных дырах», основанная на представлении о «искривлении пространства» - пространство, как мера геометрических свойств материи, является строго евклидовым.
Определение 5
Время — физическая величина, единая для всей вселенной инвариантная мера движения материи, т. е. время также не зависит от каких бы то ни было движений и взаимодействий материи и является основной ФВ. Поэтому и применительно ко времени т. н. «преобразования Лоренца» являются ложными.
Определение 6
Электрический заряд — физическая величина, мера свойства материи приводиться в движение электродвижущей силой, в отличие от силы механической, приводящей в движение массу материи. Электрический заряд, так же, как и выше перечисленные физические величины, не зависит ни от каких движений и взаимодействий, т. е. является инвариантом, т. е. основной ФВ, в отличие от электрического тока, который отражает лишь движение заряда и не сохраняется при взаимодействиях. Поэтому причисление электрического тока к основным ФВ является ложным.
Пояснение
Все вышеперечисленные физические величины являются основными, т. е. непосредственно характеризующими всю материю вселенной, и не зависят ни от каких частных движений и взаимодействий материи, в отличие от производных, например электрического тока, который характеризуют лишь движение эл. заряда в конкретном проводнике или среде.
Поэтому следует чётко понимать, что пространство, являющееся ФВ, но не самостоятельно существующей сущностью, не является вместилищем материи, оно само лишь её свойство, т. е. не эфир помещается в пространстве, а непрерывное пространство вселенной всего лишь геометрическое свойство непрерывного, и от того безграничного, эфира. А дискретная материя вещества размещается и движется не в «пустом пространстве», а в пространстве эфира.
Ещё одним принципиальным отличием основных физических величин (пространства, времени, массы и электрического заряда), непосредственно связанным с их инвариантностью, является возможность изготовления физического эталона единицы измерения такой физической величины и её измерение прямым сравнением с эталоном единицы измерения, что принципиально невозможно для производных физических величин, измерение которых сводится к измерению основных ФВ и далее вычислению по производящей формуле, или же посредством измерительных преобразователей – термометров, гальванометров, спидометров и т. д., преобразующим измеряемую производную ФВ в одну из основных, например в пространственное смещение стрелки по шкале преобразователя.
Определение 7
Инерция — свойство материи противодействовать изменению своего движения. Это свойство присуще всей материи и проявляется как в механических, так и в электродинамических взаимодействиях.
Первое, нестрогое, определение инерции, как свойства материи противодействовать изменению своего движения, дал Ньютон - Определение 3 в Началах.
Пояснение
Данное свойство материи не является самостоятельной физической величиной, и не имеет самостоятельной единицы измерения, т.к. оно пропорционально либо массе для механической инерции, либо индуктивности для инерции электродинамической, т. е. мерой инерции являются масса в механике и индуктивность в электродинамике. Поэтому понятие «инерционная масса» ложно, масса непосредственно является только мерой количества материи, и уже попутно и мерой инерции вещественной материи, а также и мерой гравитации.
Определение 8
Гравитация — свойство взаимного притяжения материи пропорционально массе и обратно пропорциональное квадрату расстояния.
Пояснение
Данное свойство материи также не является самостоятельной физической величиной, и не имеет самостоятельной единицы измерения, т.к. оно пропорционально массе - количеству материи. Поэтому и понятие «гравитационная масса» также ложно.
Всем ФВ назначаются единицы измерения, выбор которых в принципе произволен, но для удобства использования произвольно назначают лишь единицы измерения основных ФВ, а единицы измерения производных назначают так, чтобы они выражались через основные без отличных от единицы коэффициентов, например единица измерения силы [Ньютон] = [кг*м/с²]. Выражение единиц измерения производных ФВ через основные называется размерностью ФВ.
Назначенные таким образом единицы измерения ФВ образуют систему единиц измерения ФВ. Наиболее употребительна в настоящее время международная система СИ.
Но одновременно употребляют и традиционные внесистемные единицы измерения, например сажень, потому что измерять любые ФВ можно хоть в «попугаях», важно лишь дать этому «попугаю» однозначное определение.
Энергия
Определение 9
Энергия — это способность материальной системы создавать движение или движением обмениваться.
Энергия, как способность системы создавать движение, называется потенциальной.
Энергия, как способность системы обмениваться движением, называется кинетической.
И нужно очень чётко понимать, что энергия — свойство именно материальной системы, но не отдельного тела, иначе не понять, как причаливает транспортный корабль, несущийся относительно Земли со скоростью 8 км/с, к космической станции, несущейся с такой же скоростью и потому оба тела «обладают» огромной кинетической энергией — на самом деле почти не обладают в этой системе (станция - корабль) они никакой энергией, ибо в системе станция-корабль скорость взаимного движения близка к нулю, соответственно и кинетическая энергия этой системы близка к нулю — нет в этой системе движения, которым можно обмениваться.
Вообще, поскольку кинетическая энергия принадлежит материальной системе, то её величина определяется массами обоих тел, т.н. «приведённой массой»:
Мприведённая =м1*м2/(м1+м2)
Когда обычно мы имеем дело с кинетической энергией тел относительно земли, то совершенно справедливо сокращаем массу земли, но абсолютно недопустимо забывать об этом, ведь именно приведённая масса определяет различность результатов столкновения автомобиля с бетонной стеной и с зазевавшейся вороной.
Так же и с потенциальной энергией: камень может быть поднятым только будучи лежащим на подставке или подвешенным; пружина может быть в сжатом состоянии только будучи заневоленой запорным устройством, в противном случае камень будет падать а пружина распрямляться, т.е. потенциальная энергия преобразовываться в кинетическую.
Законы движения материи
Первый закон — закон причинности любых изменений движения материи
Материя сохраняет своё состояние движения, пока и поскольку отсутствуют какие либо взаимодействия, стремящиеся изменить это состояние, или, как формулировал Ньютон, «всякое тело сохраняет своё состояние движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменять это состояние».
Хорошую иллюстрацию причинности любых изменений движения материи дал Галилей в «Диалоге...» (ОГИЗ, 1948г, Москва, Ленинград, стр 118-119)
Следует отметить, что и тело, движущееся по орбите под действием центростремительной силы сохраняет своё движение пока на него не подействует другая приложенная сила, изменяющая его орбиту; сохраняется также и вращение тел вокруг собственного центра массы, т.е. упоминание равномерного и прямолинейного движения в формулировке Ньютона явно лишнее и несправедливо ограничивает область действия закона причинности.
Второй закон — закон инерции
Инерционное противодействие тела изменению своего движения в механике (сила противодействия) пропорционально его массе и возникающему при этом ускорению:
Fинерции = - ma.
В электродинамике инерционное противодействие изменению движения заряда (электродвижущая сила индукции) пропорционально индуктивности и скорости изменения эл. тока: Uиндукции = - L di/dt.
Третий закон — закон взаимности действия материи
Всякое действие вызывает равное и противонаправленное противодействие, т. е. действия материи всегда взаимны. Действие материи характеризуется величиной и направлением, т. е. оно является величиной векторной. Мерой взаимодействия является производная физическая величина СИЛА, которая по сути не является вектором, вектором является действие, характеризуемое величиной (=силой) и направлением. Сила же является мерой взаимодействия, и потому она одна для обоих действий, и представляет собой лишь модуль этих двух взаимодействий.
Наименование механической силы в системе СИ: Ньютон, с размерностью [кг*м/с2].
Наименование электродвижущей силы в системе СИ: Вольт, с размерностью [кг*м2/с2*Кл]
Пояснение
Все три закона, сформулированные Ньютоном для механических взаимодействий, справедливы также и в области взаимодействий электродинамических, т.е они общие для всей природы.
Никакие динамические взаимодействия в природе были бы невозможны без инерции — свойства материи противодействовать изменению своего движения.