Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Прикладная философия интеграционной механики
.pdf
Д. Ф. Полищук
Прикладная философия
интеграционной механики
Москва Ижевск
2013
УДК 531.1
ББК 22.21
П51
Рецензент: А. Н. Гуляшинов, профессор кафедры «Философия» ИжГТУ
имени М. Т.Калашникова.
Полищук Д. Ф.
Прикладная философия интеграционной механики. — М.–Ижевск: НИЦ
«Регулярная и хаотическая динамика», 2013. — 196 с.
Книга посвящена применению философии в образовании, науке, технике. Компактность образования основана на применении специальных информационных
операторов, единых для любых областей знания. Внутренняя структура этих операторов представлена единством математики, физики и прикладной философии для
единого образовательного курса, направленного на инженерную деятельность.
Рассмотрены методы поиска новых задач в науке, образовании, технике. В методах творчества сочетаются приемы технического творчества, системные операторы, включающие элементы математики, физики и прикладной философии, а также
непосредственный комплекс прикладной философии объекта для преодоления противоречий. Рассмотрены математические парадоксы, физические парадоксы, парадоксы прикладной философии в механике. Кратко изложены результаты решения
нового класса задач математики и физики — взаимосвязанных нелинейных задач
механики. На основе бифуркационной логики анализируются основания классической математики. Единая физика механики рассматривается как единство взаимосвязанных нелинейных задач колебаний, устойчивости, прочности и удара (на основе винтового деформированного движения). Единая физика механики предложена
в качестве гена природы, рассматривающая в единстве гипотезы: Большого взрыва,
теории света, квантовой механики, элементов полевой структуры эфира. Качественная модель единой физики природы основана на обосновании только известных
экспериментальных явлений.
Данная книга заканчивает основной цикл работ автора по интеграционной механике, которая показала, что природа описывается не простейшими математическими зависимостями, а сложными нелинейными взаимосвязанными задачами, лежащими в искусственно созданной области нерешаемых задач.
Книга предназначена для студентов, аспирантов, инженеров, математиков, физиков, специалистов в области механики сплошных сред.
ISBN 978-5-93972-968-0 ББК 22.21
c
Д. Ф. Полищук, 2013
Оглавление
Введение ................................ 7
Г
ЛАВА 1. Прикладная философия — основа поиска новых задач
в науке, образовании, технике .................. 14
1.1. Особенности прикладной философии . . . . . . . . . . . . . . 14
1.2. Инвариантность парадоксов науки . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.3. Истоки формирования авторского подхода в прикладной фи-
лософии............................... 20
ЛАВА 2. Типовые приемы творчества ............... 31
Г
2.1. Классификация основных групп приемов творчества . . . . . 31
2.2. Классификация типовых приемов творчества . . . . . . . . . 32
2.3. Приемрешениязадачи,нерешаязадачи ............ 34
2.4. Многократное применение одного приема . . . . . . . . . . . 39
ЛАВА 3. Системные информационные операторы
Г
для образования .......................... 46
3.1. Основные группы системных операторов . . . . . . . . . . . . 46
3.2. Классическая механика как пример компактного сжатия об-
разовательной дисциплины . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.2.1. Сжатиеаксиомстатики.................. 52
3.2.2. Методы творчества в кинематике . . . . . . . . . . . . 53
3.2.3. Системность законов Ньютона . . . . . . . . . . . . . . 57
3.2.4. Информационный компакт векторной механики Нью-
тона............................. 60
3.3. Общий оператор информации в классификации основных
положениймеханики ....................... 63
3.3.1. О взаимодействии теоретической механики, теории
упругости, сопротивления материалов, прикладной
теории удара в интеграционной механике . . . . . . . . 63
4ОГЛАВЛЕНИЕ
3.3.2. Математическое моделирование, системные и линеа-
ризованные теории в классификации физических тел . 64
3.3.3. Классификация движения тел на основе общего опе-
ратораинформации .................... 66
3.3.4. Классификация векторов в курсе «Теоретическая ме-
ханика» на основе общего оператора информации . . . 68
3.3.5. Классификация сил . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
3.3.6. Классификация сил по А. Ю. Ишлинскому . . . . . . . 70
3.3.7. Классификация сил на основе общего оператора ин-
формации в интеграционной механике . . . . . . . . . 71
Г
ЛАВА 4. Поиск области новых задач механики .......... 73
4.1. Целиматематикииеепарадоксы ................ 73
4.2. Парадоксы классической механики . . . . . . . . . . . . . . . 79
4.2.1. Математические парадоксы классической механики . . 79
4.2.2. Физические парадоксы классической механики . . . . 81
4.2.3. Прикладная философия и парадоксы классической
механики.......................... 82
4.3. Гипотезысветаиихпарадоксы ................. 83
4.4. Парадоксыфизики......................... 86
Г
ЛАВА 5. Взаимосвязанные нелинейные задачи —
основа единой физики механики ................. 88
5.1. Причины формирования области нерешаемых задач . . . . . . 88
5.2. Первый уровень взаимосвязанных нелинейных задач . . . . . 91
5.2.1. О приемах творчества в задаче взаимосвязанных про-
странственных колебаний винтового тонкого бруса . . 91
5.2.2. Математическое единство основных физических за-
дач винтового тонкого бруса . . . . . . . . . . . . . . . 93
5.2.3. Единая теория пространственных колебаний тонкого
винтового бруса на основе порождающего решения . . 98
5.2.4. Приемы творчества при расшифровке частотного спек-
тра винтового тонкого бруса . . . . . . . . . . . . . . . 101
5.2.5. Методы творчества для плохо обусловленной задачи
статики цилиндрических пружин . . . . . . . . . . . . 103
5.2.6. Управление эффектом пространственного искажения
подлинепружины.....................115
ОГЛАВЛЕНИЕ 5
5.3. Второй уровень взаимосвязанных нелинейных задач. Синтезированная теория устойчивости винтового тонкого бруса . . 117
Г
ЛАВА 6. Прикладная философия в задачах удара
с учетом единой физики механики ................ 122
6.1. Синтезированная теория теория удара с учетом нелинейной
статики ...............................122
6.2. Комплексная структура прикладной философии объекта . . . 123
6.3. Необходимые условия формирования гипотезы межвитково-
годавления.............................126
6.4. Критические скорости удара в пружинных механизмах с инерционным соударением витков на основе гипотезы межвитко-
вогодавления ...........................129
6.5. Комплексная методика прикладной философии для преодо-
ленияпротиворечий........................132
6.6. Применение аналитико-конструкторского алгоритма к теории удара пружинных механизмов с инерционным соударе-
ниемвитков ............................136
ЛАВА 7. Бифуркационая логика интеграционной
Г
механики и основания математики ................ 154
7.1. Отличие интеграционной математики от математики
интеграционноймеханикиобъекта ...............154
7.2. О проблемах оснований классической математики . . . . . . 155
7.3. Бифуркационнаялогикаобъекта.................160
ЛАВА 8. Основные философские проблемы единой
Г
физики природы .......................... 166
8.1. Единая информационная пирамида физики природы . . . . . 166
8.1.1. Теория Большого взрыва . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
8.1.2. Теориясвета ........................170
8.1.3. Квантоваямеханика....................171
8.1.4. Теорияэфира........................172
8.2. Ключевые спорные моменты для рассмотрения единой фи-
зикиприроды ...........................172
8.3. Качественная модель единой физики природы на основе гена
природы ..............................174
8.3.1. Ген природы и гипотеза Большого взрыва . . . . . . . 174
6ОГЛАВЛЕНИЕ
8.3.2. Единый ген природы и теория света . . . . . . . . . . . 175
8.3.3. Единый ген природы и квантовая теория механики . . 176
8.3.4. Ген природы и теория эфира . . . . . . . . . . . . . . . 178
8.4. Гипотезы винтового движения в медицине и биологии . . . . 180
Заключение ............................... 182
Литература ............................... 186
Введение
Посвящается хранителям преданности
и чистоты в науке, профессорам механики,
докторам физико-математических наук
Прокопову Вадиму Константиновичу,
Товстику Петру Евгеньевичу
Основная цель работ автора — изучение взаимосвязанных нелинейных задач механики. «Чтобы действительно знать предмет, надо охватить,
изучить все его стороны, все связи и «опосредствования». Мы никогда не
достигнем этого полностью, но требование всесторонности предостережет
нас от ошибок и от «омертвения» (В. И. Ленин. Полное собрание соч., т. 42,
с. 290). Эта цитата с самого начала поставила всю научную работу на поиск единства задач механики. Мой учитель, Николай Викторович Азбелев,
доктор физико-математических наук, дал в январе 1965 года совет решать
сложные уравнения Кирхгофа–Клебша со всех сторон: «Этого Вам хватит на всю жизнь». Так оно и вышло. Сначала автор занимался винтовым
деформированным движением для реальных задач динамики пружинных
механизмов с винтовыми цилиндрическими пружинами, а в дальнейшем
рассмотрел аналогии этого движения в естествознании. В данный момент
интеграционная механика, как единство математики, физики и прикладной
философии, представлена в монографиях и книгах [80, 81, 115, 116, 118,
120, 121, 122]. Это книги по математическим методам, комплексным методам взаимосвязанных нелинейных физических задач, экспериментальным
исследованиям в интеграционной механике, физико-математическому полигону, винтовому деформированному движению и другие. Сами отдельные
положения прикладной философии ранее были опубликованы в монографиях и в курсах лекций [75, 81, 83, 84, 115, 121, 89], но отдельной книги
по прикладной философии в интеграционной механике не было. Интеграционная механики и методы прикладной механики стали основой создания
компактных общеобразовательных курсов, что позволило применить эти
методы для единства науки, образования и искусства [85–89]. В последние
8ВВЕДЕНИЕ
годы автор совместно с А.Д. Полищуком применили идеи общности прикладной философии к рассмотрению гена природы [118, 121, 122].
Очень интересен пример дан учащимся школы первой и второй ступени в книге А. М. Астряба «Курс опытной геометрии» (1925 г.). Она обнаружена автором в числе книг его деда Никитина Ивана Захаровича, школьного
учителя математики, в предисловии дается выдержка из книги философапозитивиста Огюста Конта «Курс положительной философии» (т. 1, с. 148).
Название «положительная философия» — дань школьникам младших классов. «Для того, чтобы определить отношение площади циклоиды к площади производящего круга, Галилей взвесил две пластинки: одну — имеющую
форму круга, а другую — описанной им циклоиды, и нашел, что последняя
была в три раза тяжелее первой. Отсюда Галилей заключил, что площадь
циклоиды равна тройной площади производящего круга».
Истоки понимания необходимости рассмотрения гена природы относятся к методу И. Ньютона: «Вывести два или три общих начала движения
из явлений и после этого изложить, каким образом свойства и действия
всех телесных вещей вытекают из этих явных начал, — было бы очень важным шагом в философии, хотя бы причины этих начал и не были бы еще
открыты» (И. Ньютон. Оптика или трактат об отражениях, преломлениях,
изгибаниях и цвета света. 2-е изд. М.: Гостехиздат, 1954, 304 с.). Эта цитата приведена в книге «Механика и физика второй половины XVIII в.» (М.:
Наука, 1978, 200 с.) на странице 76.
В первой главе рассмотрены методы поиска новых задач в науке, образовании и технике. Главная особенность прикладной философии в том, что
она не применяется в чистом виде, а обязательно в комплексе с математикой, физикой, механикой. Поэтому к знанию основ философии (диалектика, логика, теория познания) необходимо владение: реальным применением
математики; умением реализовывать пространственное мышление; основами механики и физики; серьезными навыками экспериментальных методов исследования. Этот комплекс знаний логически приводит к пониманию
прикладной философии как нового направления практической философии,
нацеленной на решение научных задач за передним краем науки (взаимосвязанные нелинейные задачи).
Понимание инвариантности науки привело автора к важному выводу,
что реальные задачи техники и физики являются бифуркационными задачами. Именно для этих задач и была создана интеграционная механика,
в которой все четыре основные науки — математика, физика, прикладная
философия, механика — не выступают антагонистами, а работают сообща
ВВЕДЕНИЕ 9
на решение важных технических и физических задач. Автор приводит примеры из своего обучения в вузах. Главный вывод автора из жизненной практики: превращать вред в пользу. Но в дальнейшем при изучении методов
творчества автор увидел эту идею, включенную в понятие идеального технического решения. Первая глава является своеобразной историей создания
интеграционной механики, в которой автор на собственном примере показал формирование инженерного мышления. Главным было приобретение
опыта у талантливых инженеров и практиков, постоянное самообразование. Ежедневно два часа занятие математикой в соответствии с приказом
главного инженера НИТИ «Прогресс» (это современное название этой организации) Николая Константиновича Остроумова.
Вторая глава посвящена методам творчества, в которой сочетаются методы технического творчества, специально разработанные автором системные операторы, включающие элементы математики, физики и прикладной
философии, а также непосредственный комплекс прикладной философии
объекта для преодоления противоречий.
Комплекс прикладной философии включает как элементы классической философии (диалектика, логика, теория познания), так и современное
развитие логики как диалогики с эффективными методами технического
творчества.
Третья глава посвящена применению системных операторов для образовательных целей. Классическая механика рассмотрена как пример компактного сжатия образовательной дисциплины. Одним системным оператором (оператор информации нулевого действия) удалось сжать все аксиомы
и теоремы статики. Этот оператор является аналогом принципа Даламбера,
что позволило свести задачи динамики к задачам статики. Показаны эффективность приемов творчества в кинематике, которые упрощают построение
планов ускорений и понимания ускорения Кориолиса.
Информационный компакт векторной механики Ньютона позволил
сжать постоянную часть всех законов динамики, а силы и моменты подсоединять дополнительно. А. Ю. Ишлинский при личной встрече уточнил,
нет ли вблизи дома автора психобольницы. Она действительно была недалеко от дома автора. Улыбнувшись он сказал, что только ненормальный
это мог придумать, но попросил не обижаться на него, ему компакт понравился. Всего автор встречался с А. Ю. Ишлинским шесть раз, в последний
раз он предложил автору доложить методы прикладной философии на семинаре его института. А.Ю. Ишлинский уже не был директором, и новое
начальство не разрешило выступить на этом семинаре.
10 ВВЕДЕНИЕ
В классической механике приемами интеграционной механики удалось
показать взаимосвязь теоретической механики с механикой машин (новое
название курса теории машин и механизмов), с курсами сопротивления материалов и механики сплошных тел. Созданы компакты физических тел,
движений, векторов, сил. Это позволяет видеть все инженерные курсы в целом.
Четвертая глава посвящена поиску новых направлений в механике.
Рассмотрены цели математики и ее парадоксы. Об оригинальном математическом парадоксе хочется написать во введении. На юбилейной конференции по математике в Ижевске, посвященной 90-летию Н. В. Азбелева
(2012 г.), автору было отказано выступить на пленарном заседании. Еще
при жизни Н. В. Азбелева автор совместно с А. Д. Полищуком посвятили
Н. В. Азбелеву книгу «Интеграционная механика. Физико-математический
полигон для численных методов решения взаимосвязанных нелинейных
задач». Идея создания физико-математического полигона на основе уравнений Кирхгофа–Клебша была высказана Н. В. Азбелевым еще в 1966 г.
Огорченный отказом выступить в ИжГТУ на математической конференции,
посвященной 90-летию Н. В. Азбелева, автор вместе с подготовленной выставкой из четырех книг сидел за третьим рядом столов. Около автора расположился математик из г. Перми и жестким голосом стал допытываться,
где автор достал эти книги. По первой книге («Методы творчества в математике интеграционной механики») его друг из Одессы читает лекции
в Германии, там же он пользуется и еще двумя книгами, которые перед
Вами. Как Вы достали эти подлинники? Откуда у Вас четвертая книга?
Мы ее не знаем. Где Вы их достали? Мы достали через интернет с большим трудом. Профессор из Перми сообщил свою подлинную фамилию, но
здесь выступал под псевдонимом. Автор признал свое авторство. Мгновенно голос стал нежно-просительный. Когда автор подарил четвертую книгу
и на секунду отвернулся от собеседника, то он уже пропал. Разве это не
великолепный математический парадокс с физическим исчезновением!
Парадоксы классической механики рассмотрены в соответствии с общим оператором информации: отдельно математические парадоксы, физические парадоксы, парадоксы прикладной философии в механике.
Рассмотрены классические парадоксы теории света и квантовой механики. В качестве основного парадокса физики отмечено стремление подмять конкурентов.
Действительно, теория света включена в курс физики в виде отдельного раздела «Оптика». Аналогично классическая механика включена в курс
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]