Энергия скалярная или векторная физическая величина?

http://physicalsystems.org/index03.1.09.2.html

СОДЕРЖАНИЕ. 1. Анализ современных определений энергии 2. Что означает в физике термин “движение“? 3. Потока энергии не существует, есть мощность потока энергоносителей 4. Вектор Умова − это поверхностная плотность мощности потока энергоносителей 5. Какие величины являются скалярами и какие векторами? 6. Обновленное толкование закона сохранения энергии ПРИМЕЧАНИЕ: Для получения краткой справки по поводу недостаточно ясных, редко применяемых или введенных автором сайта терминов пройдитесь по ссылке Предметный указатель (от А до О и от П до Я), а по поводу примененных обозначений – по ссылке Символьный указатель (латинские буквы и греческие буквы).

1. Анализ современных определений энергии

Согласно БСЭ энергия (от греч. enеrgeia − действие, деятельность) − это “общая количественная мера движения и взаимодействия всех видов материи. Понятие энергии связывает воедино все явления природы“. Вот определение энергии в работе В.Эткина (2008): “… энергия становится количественной мерой всех (упорядоченных и неупорядоченных, внешних и внутренних, полезных и диссипативных) работ, которые может совершить система“. В популярных справочнике по физике Б.Яворского и А.Детлафа (1990) и метрологическом справочнике А.Чертова (1990) определение энергии краткое и конкретное: “Энергия − скалярная физическая величина, являющаяся общей мерой различных форм движения материи“. Из приведенных определений следует вывод, что энергия характеризует движение материи, но только количественно. Во всех приведенных определениях присутствует термин “мера“. А стандартное определение меры: “Мера − средство измерений, предназначенное для воспроизведения и хранения значения физической величины“. Однако в метрологии отсутствует измерительный эталон энергии. Следовательно, приведенные выше определения противоречат стандарту. В каждом из вышеприведенных определений термин “мера“ следует заменить термином “характеристика“. Поэтому правильно сказано в монографии А.Вейника (1968): “самой общей и вместе с тем наиболее естественной (и простой) характеристикой движения является энергия“. Движение материи должно быть охарактеризовано не только количественно, но и качественно. И качественной характеристикой движения является его направление. В физике имеются векторные величины, имеющие направление и связанные с энергией. Это векторные величины, физическое содержание которых соответствует удельной энергии потока энергоносителей, например, вектор Умова и вектор Пойнтинга. Но предварительно выясним физическое содержание термина “движение“.

2. Что означает в физике термин “движение“?

Нами был произведен экскурс по словарям для выяснения содержания термина “движение“. Оказалось, что это понятие не имеет общепринятого определения. В Философском словаре и Большом энциклопедическом словаре термин “движение“ (без всяких дополнений к нему) вообще не определяется. В Википедии приводится ничего не определяющее с точки зрения физики определение: “Философская категория, отражающая любые изменения в мире“. В Большой Советской Энциклопедии определение не намного лучше: “Способ существования материи, важнейший её атрибут“. В словаре Грамота.ру туман несколько проясняется: “Необходимое условие существования материи, её всеобщее неотъемлемое свойство; непрерывное изменение и развитие материального мира“. И, наконец, относительно внятное определение в Словаре естественных наук (Глоссарий.ру): “Форма существования материи; способ бытия материальных объектов, состоящий в их изменениях и взаимопревращениях“. Привести все эти определения к общему знаменателю трудно. С точки зрения физики движение является главным свойством материи. Движение можно рассматривать относящимся к любому физическому явлению. А теперь напомним взятое из стандарта определение физической величины: “физическая величина (величина) – свойство, общее в качественном отношении многим физическим объектам (физическим системам, их состояниям и происходящим в них процессам), но в количественном отношении индивидуальное для каждого объекта”. Движение, как свойство материи, отвечает этому определению физической величины. Однако, по мнению автора, правильно будет считать, что движение материи является физическим явлением, а энергия является количественной характеристикой этого явления. К слову “энергия“ добавляется много прилагательных, например, кинетическая, потенциальная, механическая, электрическая, тепловая, внутренняя и внешняя и т.д. Логично предположить, что имеется просто энергия, а всё остальное - это отдельные формы и виды энергии. На страницах, посвященных классификации энергии в термодинамике и классификации форм и видов энергии, а также в статье И.Когана (2012) приведен подробный обзор всех терминов, связанных со словом “энергия“.