Почему-то весь мир сейчас сосредоточился на российско-украинской войне, на санкциях, на «миротворце» Трампе, его тарифах и его сделках…
А давайте поговорим о чем-нибудь вечном, например, о физике. Ведь, как говаривал капитан Маэстро из «В бой идут одни старики», «Война – это всё преходяще, а физика – вечна»…
Прежде всего, я хочу предупредить, что в этой книге буду в основном ссылаться на т.н. официальные источники – энциклопедии, монографии, учебники, курсы лекций. Но также изредка буду использовать информацию из статей miss Wiki – англоязычного варианта Wikipedia и барышни Вики – русскоязычного варианта Википедии, на ту информацию, которая мне представляется вполне достоверной. При этом я не буду цитировать ни miss, ни барышню дословно, добавляя кое-что от себя и отрезая лишнее.
Одна из легенд человечества гласит:
Вопрос к Микеланджело Буонаротти (1475-1564, наиболее известная его скульптура – Давид): Как вы делаете свои скульптуры? (Как вариант: Как вам удается создавать такие великолепные статуи?)
Ответ: Я еще ничего не могу, зато я умею учиться. Я беру камень и отсекаю всё лишнее. (Как вариант: Я беру глыбу мрамора и отсекаю всё лишнее.)
Другая версия этой легенды гласит, что это был ответ Огюста Родена (1840-1917, наиболее известная скульптура – Мыслитель) на вопрос одного из своих учеников. И Роден просто перефразировал слова одного из древних ваятелей, поскольку похожие по смыслу выражения встречаются у Дионисия Ареопагита и Микеланджело. Есть предположение, что Микеланджело как-то изрёк: «Я разумею под скульптурой то искусство, которое осуществляется в силу убавления».
И, как гласит девиз одного из широко известных во всем мире сериалов 1990-ых годов: The truth is out there (Истина где-то рядом) J. Какой вариант этой легенды Вам, уважаемый читатель, нравится больше и какой Вы примете за истину, решать только Вам.
Наиболее любимыми предметами в школе у меня были физика и неорганическая химия. И одними из самых моих любимых книг были Детская энциклопедия, серьёзный том «ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ», книги Якова Исидоровича Перельмана «Занимательная физика» №1 и №2 и, разумеется, 5-томная ФИЗИЧЕСКАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ (Москва, «Советская энциклопедия», 1988)
Главный редактор А. М. ПРОХОРОВ
Редакционная коллегия:
Д. М. АЛЕКСЕЕВ (зам. гл. редактора),
Л. М. ВАЛДИН,
А. М. БОНЧ-БРУЕВИЧ,
А. С. БОРОВИК-РОМАНОВ,
Б. К. ВАЙНШТЕЙН,
С. В. ВОПСОВСКИЙ,
А. В. ГАПОНОВ-ГРЕХОВ,
С. С. ГЕРШТЕЙН,
И. И. ГУРЕВИЧ,
А. А. ГУСЕВ (зам. гл. редактора),
М. А. ЕЛЬЯШЕВИЧ,
М. Е. ШАБОТИИСКИЙ
Д. И. ЗУЕАГЕВ,
Б. Н. КАДОМЦЕВ,
И. С. ШАПИРО,
Д. В. ШИРКОВ.
Автором статьи «ФИЗИКА», занимающей в Физической энциклопедии образца 1988 более 10 страниц и состоящей из следующих разделов
является лично Александр Михайлович Прохоров (1916-2002), доктор физико-математических наук, один из основоположников квантовой электроники, лауреат Нобелевской премии по физике за 1964 год, один из изобретателей лазерных технологий. Академик АН СССР (1966) и РАН (1991). Дважды Герой Социалистического Труда (1969, 1986), лауреат Ленинской (1959) и Государственной премий СССР (1980) и Государственной премии Российской Федерации (1998).
С 1954 по 1961 г.г. руководил лабораторией радиоспектроскопии НИИ ядерной физики МГУ. С 1959 года в должности профессора преподавал в МГУ. В 1980-1988 г.г. заведовал кафедрой оптики и спектроскопии физического факультета в МФТИ.
В 1982 году назначен директором Института общей физики АН СССР, который возглавлял до 1998 года, а затем являлся его почётным директором. В 2002 году Институту общей физики РАН В 1982 году назначен директором Института общей физики АН СССР, который возглавлял до 1998 года, а затем являлся его почётным директором.
Об остальных членах редакционной коллегии можно узнать у барышни Вики.
Учениками А.М. Прохорова считают себя академики Ж. И. Алфёров, Г. А. Месяц, Е. П. Велихов, В. Е. Фортов, В. В. Осико, Е. М. Дианов и другие…
Хотя упоминание Владимира Евгеньевича Фортова (1946-2020) в качестве одного из учеников Александра Михайловича, на мой взгляд, не добавляет учителю очков, а скорее, наоборот. Мое отношение к академику РАН Фортову и к самой Российской академии наук существенно изменилось после выступления Фортова в 2009 году в передаче «Очевидное-невероятное» П.Л. Капицы по поводу аварии на Саяно-Шушенской ГЭС в худшую сторону.
Кстати, причиной смерти В.Е. Фортова в возрасте 74 года считается короновирусная инфекция (т.н. ковид-19), вызвавшая инсульт. У меня инсульта пока не было (тьфу-тьфу-тфу через левое плечо), но после четвертой ковидлы я заполучил такую аритмию, что иногда становится страшно за свою жизнь. Хотя, что любопытно, после того, как мне в ноябре 2024 года пришёл на Госуслуги ответ, что у меня вновь положительный тест на ковид, в
Кстати, если внимательно присмотреться к Содержанию статьи ФИЗИКА, то внимательные читатели могли бы обнаружить парочку «очепяток». Например,
3. Фундаметальные, а должно быть ФундамеНтальные …
6. Связь фиэикн … фиЭики? Хотя, возможно, тут просто некачественная печать…
В 2009 году я серьезно интересовался аварией на Саяно-Шушенской ГЭС, так как эта авария, на мой взгляд, была «апофигеем» перехода нашей когда-то великой страны от загнивающего брежневско-горбачёвского социализма к дикому семибанкирскому капитализму имени Ельцина-Чубайса.
В русском народе в ходу поговорка «Лучше помолчи, тогда, возможно, за умного сойдёшь». Но в 2009 году попавший, наконец-то, в телевизор доктор физико-математических наук, директор Объединённого института высоких температур РАН, академик-секретарь Отделения энергетики, машиностроения, механики и процессов управления РАН Владимира Евгеньевича Фортова молчать не стал. Он выдал на-гора следующие перлы об аварии на СШ ГЭС:
- «…вся эта штука упирается в берега…» (это о плотине)
- «…все вот это хозяйство вылетело вверх…» (это о 900-тонном роторе)
- «...она вырезала в этом колодце такую яму…»
- «…шкафы автоматики, которые стояли прямо рядом с этим делом…» (это о машинном зале и десяти гидроагрегатах)
- «…внизу, под этой рулеткой, которая раздаёт воду…» (это, как я предполагаю, про спиральную камеру… хотя ниже спиральной камеры только канал слива воды и нижний бьеф)
- «…турбина называется радиационно-осевой..» (вообще-то радиально-осевой)
- «…эти шпильки имеют диаметр 80 см…» (80 мм)
Но это всё мелочи, которые можно списать на перевозбуждение от попадания в телевизор, тем более на такую известную телепрограмму и на недостаток словарного запаса. Хорошо, что хоть не матом, так как многие граждане недостаток словарного запаса восполняют обсценной лексикой.
Меня больше всего поразило, когда академик, член комиссии по расследованию аварии заявил, что
- «…изменяется скорость вращения и, следовательно, мощность…»
Дело в том, что скорость вращения турбины, жестко соединённой с ротором, изменяется только в процессе запуска или остановки генератора. Этому учат будущих электриков на первых же занятиях в ПТУ, в средних профессионально-технических училищах, куда обычно поступают после окончания 8 класса средней школы. Будущим электрикам объясняют, что в СССР или в нынешней России принято использовать трёхфазный переменный ток частотой 50 герц. И чтобы получить такую частоту, то, например, двигатель передвижной электростанции ЭСД-30 надо раскрутить до скорости 1500 оборотов в минуту – не больше и не меньше, и уж потом включать возбуждение генератора. Почему 1500 оборотов в минуту? Да потому что это 25 оборотов в секунду, а учитывая, что генератор агрегата АД-30-Т/400 имеет две пары полюсов, то на выходе мы получаем стандартные 50 герц с линейным напряжением до 400 вольт (стандарт бытового линейного напряжения – 380 вольт, из которого получаем «стандартное» фазное 220 В)
И это прекрасно известно начинающему обучение в ПТУ будущему электрику после того, как он получил неполное среднее образование в средней школе. А тут, в телевизоре, в передаче «Очевидное-невероятное» я реально видел невероятное – о том, как академик РАН, член комиссии по расследованию аварии на СШ ГЭС, убеждал зрителей, что у ГА, то есть гидроагрегата – генератора с турбиной «…изменяется скорость вращения и, следовательно, мощность…» и что некая «базовая скорость турбины 124 об/мин».
Насколько я в курсе, на СШ-ГЭС использовались ГА (гидроагрегаты) с номинальной, или, лучше сказать, СИНХРОННОЙ частотой вращения 142,85 оборотов в минуту, так как их генераторы имели 21 пару полюсов.
21*142,85 = 3000 оборотов в минуту, что в итоге и выдаёт стандартную частоту 50 герц. И это даже не бином Ньютона.
Это был доктор физико-математических наук, академик РАН, член комиссии по расследованию причин аварии на Саяно-Шушенской ГЭС.
И – вишенка на торте – 29 мая 2013 года Общим собранием Российской академии наук был избран Президентом академии, набрав 58,3% голосов. Академики выбрали своим президентом самого умного или же самого бестолкового? Я так и не смог найти ответ на этот простой вопрос. Но уровень моего прошлого пиетета к докторам физико-математикам и ко всему физическому отделению РАН снизился до уровня плинтуса.
Но вернёмся к статье А.М. Прохорова «ФИЗИКА».
И т.д. Отдельные фрагменты этой статьи, не вошедшие в этот отрывок, я буду использовать в дальнейшем.
В качестве используемой для написания этой статьи литературы А.М. Прохоров указал довольно длинный перечень:
Литература: История науки:
Кудрявцев П.С., История физики, т. 1-3, М. (1956-71);
Лауз М., История физики, пер, с нем., М., 1956;
Льоцци М., История физики, пер. с итал., М., 1970.
Курсы физики.
Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М., Фейнмановские лекции по физике, пер. с англ., в. 1—9, М., 1965—67;
Ландау Л.Д., Лнфшиц Е.М., Механика, 4 изд., М., 1988;
их же, Теория поля, 7 изд., М„ 1988;
их же, Квантовая механика, 4 изд., М., 1989;
их же, Статистическая физика, ч. 1, 3 изд., М., 1976;
Берестецкий В.В., Лифшиц Е.М., Питаевскнй Л.П., Квантовая электродина-мика. 3 изд., М., 1989;
их же. Гидродинамика, 4 изд., М., 1988;
их же, Теория упругости, 4нзд., М., 1987;
их же, Электродинамика сплошных сред, 2 изд., М.,1982;
Лифшиц Е.М., Питаевский Л.П., Статистическая физика, ч. 2, М., 1978;
Сивухин Д. В., Общий курс физики, 2 изд., [т. 1—5], М., 1979—86;
Берклеевскнй курс физики, пер. с англ., т. 1—5, М., 1971—74;
Хаикни С.Э., Физические основы механики, 2 изд., М., 1971;
Ландсберг Г.С., Оптика, 5 изд., М., 1976;
Кикоин А.К., Кикоин И.К., Молекулярная физика, 2 изд., М., 1976;
Калашников С.Г., Электричество, 5 изд., М., 1985;
Широков Ю.М., Юдин Н.П., Ядерная физика, 2 изд., М., 1980.
Не обошла тему физики и Большая российская энциклопедия, 2004-2017
Вот тамошняя статья ФИЗИКА, авторы: А. М. Прохоров (развитие физики до середины 20 века), В.А. Ильин, Ю.Г. Рудой:
ФИ́ЗИКА (от греч. φύσις – природа), наука, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие свойства и законы движения объектов материального мира. Понятия Ф. и её законы лежат в основе всего естествознания.
Предмет и структура физики
Первоначально, в эпоху ранней греч. культуры, наука была единой и охватывала всё, что было известно о земных и небесных явлениях. По мере накопления фактич. материала и его науч. обобщения происходила дифференциация знаний и методов исследования, и Ф. выделилась из общей науки о природе. Однако границы, отделяющие Ф. от др. естеств. наук, в значит. мере условны и меняются с течением времени.
Законы Ф. базируются на фактах, установленных опытным путём. Эти законы представляют собой строго определённые количественные соотношения и формулируются на математич. языке. Различают эксперим. Ф. (опыты, проводимые для обнаружения новых фактов и для проверки открытых физич. законов) и теоретич. Ф., цель которой состоит в формулировке общих законов природы и в объяснении конкретных явлений на основе этих законов, а также в предсказании новых явлений. По целям исследования и возможным применениям выделяют прикладную физику.
В соответствии с многообразием исследуемых форм движения материи Ф. подразделяется на ряд дисциплин, или разделов, в той или иной мере связанных друг с другом. Деление Ф. на отд. дисциплины неоднозначно, его можно проводить, руководствуясь разл. критериями. По изучаемым объектам Ф. делится на Ф. элементарных частиц, ядерную физику, атомную физику, молекулярную физику, Ф. конденсиров. состояния вещества, Ф. плазмы. Др. критерий – изучаемые процессы или формы движения материи. Различают механич. движение, тепловые процессы, электромагнитные, гравитационные, сильные, слабые взаимодействия; соответственно в Ф. выделяют механику материальных точек и твёрдых тел, механику сплошной среды (включая акустику), термодинамику, статистическую физику, электродинамику (включая оптику), теорию тяготения, квантовую механику и квантовую теорию поля.
Указанные разделы Ф. частично перекрываются вследствие глубокой внутр. взаимосвязи между объектами материального мира и процессами, в которых они участвуют. Так, напр., теория колебаний и волн основана на общности закономерностей колебат. процессов разл. физич. природы (механич., акустич., электрич., оптич.) и методов их исследования.
Совр. Ф. имеет дело с небольшим числом фундам. законов, или фундам. физич. теорий, охватывающих все разделы Ф. Эти теории представляют собой квинтэссенцию наших знаний о характере физич. процессов и явлений, приближённое, но наиболее полное отображение разл. форм движения материи в природе. При этом мн. процессы изучаются на разных уровнях: на макроскопич. уровне в феноменологических (описательных) теориях и на микроскопич. уровне в статистич. теориях многих частиц.
Ну и т.д.
Не лишне будет напомнить читателям, что же подразумевается под естествознанием, опять же воспользуемся Большой российской энциклопедией, 2004-2017.
ЕСТЕСТВОЗНА́НИЕ, система наук о законах, явлениях и свойствах объектов природы; включает множество отраслей – естественных наук.
Объекты исследования Е. – материя, её строение, виды, взаимосвязи между ними; время и пространство как универсальные формы движения материи. Материальные системы условно делят на микромир (молекулы, атомы и элементарные частицы), макромир (все непосредственно наблюдаемые тела) и мегамир (планеты, звёзды, галактики и Вселенная). В живой природе самая крупная система – биосфера – область распространения жизни на Земле. Вне зависимости от структурной организации материальных систем можно выделить нуклонный, атомный и молекулярный уровни исследований. В каждой отрасли Е. эти уровни дополняются своими подуровнями, учитывающими специфику исследуемого объекта.
Фундаментальные законы природы характеризуют материальные объекты и явления вне зависимости от того, где они находятся или происходят (напр., с помощью законов сохранения энергии и импульса можно описывать движение тел на Земле, взаимодействие элементарных частиц, движения планет, звёзд). Строение материи на нуклонном, атомном и молекулярном уровнях одинаково на Земле и в космич. пространстве. Всё это означает, что фундам. законы природы универсальны, что, в свою очередь, свидетельствует о материальном единстве объектов природы и Вселенной в целом. В процессе естеств.-науч. познания обнаруживаются новые явления и свойства объектов природы, что позволяет создавать более совершенные технич. средства и глубже проникать в тайны окружающего мира. Внедрённые естеств.-науч. разработки являются важнейшим фактором экономики, её базовым ресурсом, по своей значимости превосходящим такие традиционные ресурсы, как природное сырьё, рабочая сила и др.
Важное заседание в РАН. Кстати, что-то там читает именно В.Е. Фортов:
Сам факт того, что академик РАН, доктор физико-математических наук В.Е. Фортов, не зная и не понимая элементарных вещей в области электротехники, был назначен членом комиссии по расследованию причин аварии на СШ ГЭС, но при этом влез в телевизор в популярную телепередачу «Очевидное-невероятное» со своими невероятными, но столь же очевидно невежественными и бестолковыми для меня, бывшего инженера-мостовика, подполковника запаса ЖДВ (железнодорожных войск) «познаниями», а затем был избран Председателем РАН, заставили меня задуматься на тему, что «что-то неладно в датском королевстве» и что физика – это настолько важная и значимая область знаний человечества, что оставлять её на откуп бестолковым академикам и невежественным физико-математическим докторам просто преступно.
Это я вполне ответственно заявляю, я, специалист по изысканиям, проектированию, строительству, заграждению (т.е. разрушению) и восстановлению искусственных сооружений (мосты и тоннели), который имел довольно длительную практику командования мостовым, плотничным, копровым взводами (штаты моего «придворного» испытательного полка а также пожелания различных командиров и начальников менялись довольно часто) а также взводом бетонных работ, а затем длительное время служил инженером испытательного отделения и принимал участие во многих испытательных и исследовательских работах перед принятием в серийное производство тех или иных образцов новой техники или конструкций.
В своей альма-матер, на Инженерном факультете ЛВУ ЖДВ и ВОСО им. М.В. Фрунзе, я изучал практические разделы физики – основания и фундаменты, механику грунтов, пневматику, гидравлику, электротехнику, сопротивление материалов (очень важный и нужный для понимания многих физических процессов и явлений предмет), строительную механику, не забывая и о математическом анализе, хотя в дальнейшем больше использования простых интегралов и простеньких дифференциальных уравнений мне ничего не требовалось.
Я к чему – я за годы службы в испытательном полку много чему научился, много что умею делать своими собственными руками, знаком с методами и стилем работы многих НИИ и проектных институтов и, что самое важное, я на своём собственном опыте, можно сказать, на своей шкуре убедился в том, что (перефразируя и дополняя написанное академиков А.М. Прохоровым):
1. В своей основе физика (в т.ч. сопромат, гидравлика, пневматика, электротехника, механика грунтов, детали машин и механизмов, включая двигатели внутреннего сгорания, электродвигатели, генераторы, тали, полиспасты, лебедки, рычаги, домкраты и т.д.) – это экспериментальная наука, что её законы базируются на фактах, установленных опытным путём.
2. Эти законы представляют собой строго определённые количественные соотношения и обычно формулируются на математическом языке. (Сопромат, строительная механика)
3. В основе физики лежит т.н. экспериментальная физика, опыты, эксперименты, исследования (испытания), проводимые для обнаружения новых фактов и для проверки открытых физических законов в т.ч. и в области гидравлики, и в области пневматики, и в области электротехники и в области сопротивления материалов.
4. Существуют также и теоретическая физика, и гипотетическая физика, (а также и фантазийная физика), целями которых является формулировка как общих, так и частных законов природы и в объяснении конкретных явлений на основе этих законов, в предсказании новых явлений.
К сожалению, подавляющее большинство граждан, включая докторов наук и академиков, совсем забыли разницу между теориями, гипотезами и фантазиями. Но обо всём этом – читайте далее.