Глава 9 Физика

Современная физика идет вперед по тому пути, по которому шли Платон и пифагорейцы, это развитие выглядит так, словно в конце его будет установлена очень простая формулировка закона природы, такая простая, какой ее надеялся видеть еще Платон. В.Гейзенберг

Формулы, к которым мы приходим, должны быть такими, чтобы представитель любого народа, подставляя вместо символов численные значения величин, измеренные в его национальных единицах, получил бы верный результат. Дж.К.Максвелл

План изложения:

1. Система пространственно-временных величин.

2. Меры Пространства.

3. Меры Времени.

4. Стандартное изображение законов природы в системе LT.

5. Энергия и мощность. Свободная и связная энергия. Температура и энтропия.

6. Замкнутые и открытые системы.

7. Закон сохранения мощности.

8. Равновесные и неравновесные системы. Диссипативные и антидиссипативные процессы.

9. Механизм устойчивой неравновесности.

10. Неустойчивое равновесие и развитие.

Ключевые вопросы:

Физику можно разделить на экспериментальную и теоретическую. Экспериментальную физику прежде всего интересует: «Что измерять?» и «Как измерять?» Ключевой вопрос теоретической физики: «Какую физическую величину принять в качестве инварианта при исследовании тех или иных явлений материального мира?» Отсюда следует, что связующим звеном между экспериментальной и теоретической физикой выступает «Физическая величина». Она выполняет функцию ЭТАЛОНА.

1. Система пространственно-временных величин

Однако далеко не каждая величина может быть УНИВЕРСАЛЬНЫМ ЭТАЛОНОМ.

В соответствии с требованиями Дж.Максвелла, А.Пуанкаре, Н.Бора, А.Эйнштейна, В.И.Вернадского, Р.Бартини физическая величина является универсальной тогда и только тогда, когда ясна ее связь с пространством и временем. И тем не менее, до трактата Дж.К.Максвелла «Об электричестве и магнетизме» (1873) не была установлена связь размерности массы с длиной и временем.

Поскольку введение размерности для МАССЫ — [L³ T^2] — введено Максвеллом, вместе с обозначением в виде квадратных скобок, то позволим себе привести отрывок из работы самого Максвелла [151]:

ОБ ИЗМЕРЕНИИ ВЕЛИЧИН

«Любое выражение для какой-нибудь Величины состоит из двух факторов или компонент. Одним из таковых является наименование некоторой известной величины того же типа, что и величина, которую мы выражаем. Она берется в качестве эталона отсчета. Другим компонентом служит число, показывающее, сколько раз надо приложить эталон для получения требуемой величины. Эталонная стандартная величина называется Единицей, а соответствующее число — Числовым Значением данной величины».

Максвелл показывает, что массу можно исключить из числа основных размерных величин. Это достигается с помощью двух определений понятия «сила»:

1) и 2) .

Приравнивая эти два выражения и считая гравитационную постоянную безразмерной величиной, Максвелл получает:

, [M] = [L³ T^2].

Масса оказалась пространственно-временной величиной. Ее размерность: объем с угловым ускорением ^.

Величина массы стала удовлетворять требованию универсальности. Появилась возможность выразить все другие физические величины в пространственно-временных единицах измерения.

Так выглядел результат в 1873 г., а еще раньше в 1716 г. к такой возможности пришел Герман, в так называемой Форономии.

В 1965 г. в Докладах АН СССР № 4 была опубликована статья Р.Бартини «Кинематическая система физических величин». Эти результаты имеют исключительно важное значение для обсуждаемой проблемы.