Герман Гельмгольц - О сохранении силы

Веб-мастер приносит свои извинения за низкое качество вычитки текста после OCR-сканирования

Мы исходим из допущения, что невозможно при существовании любой произвольной комбинации тел природы получать непрерывно из ничего движущую силу. Из этого положения Карно и Клапейрон²) уже вывели теоретически ряд частью известных, частью еще экспериментально не доказанных законов относительно удельной и скрытой теплоты различных тел природы. Задачей настоящего сочинения является проведение указанного принципа совершенно тем же способом через все отделы физики отчасти для того, чтобы Доказать применимость его во всех тех случаях, где Законы явлений Уже достаточно изучены, частью, чтобы с помощью этого принципа, опираясь на многоразличные аналогии более известных явлений, сделать дальнейшие заключения о законах еще не вполне изученных явлений, и дать таким образом в руки эксперимента путеводную нить.

Если мы будем отыскивать математическое выражение этого принципа, то мы его найдем в известном законе сохранения живой силы. Количество работы, которое получается или затрачивается, может, как известно, быть выражено, как работа поднятия на определенную высоту h груза т; работа равна mgh, где g есть ускорение силы тяжести. Чтобы подняться свободно на высоту h, тело должно обладать начальною скоростью v = (2gh)^1/2; эту же скорость тело получает при обратном падении на землю. Таким образом ¹/₂mv² = mgh, следовательно, половина произведения тv², которое называется в механике "количеством живой силы тела m", может быть мерою величины работы. Для лучшего согласования с употребительным в настоящее время способом измерений величины силы,я предлагаю величину ¹/₂mv² обозначать, как количество живой силы, благодаря чему она будет тождественна по величине с величиной затраченной работы. Для приведенного выше приложения понятия живой силы, ограниченного только вышеуказанным принципом, это изменение несущественно, в то время как в дальнейшем мы от этого получим существенные выгоды. Принцип сохранения живой силы гласит: если любое число подвижных материальных точек движется только под влиянием таких сил, которые зависят от взаимодействий точек друг на друга, или которые направлены к неподвижным центрам, то сумма живых сил всех взятых вместе точек останется одна и та же во все моменты времени, в которые все точки получают те же самые относительные положения друг по отношению к другу и по отношению к существующим неподвижным центрам, каковы бы ни были их траектории и скорости в промежутках между соответствующими моментами. Представим себе, что" живые силы затрачиваются для того, чтобы поднять части системы, или эквивалентные им массы, на определенную высоту; тогда из только что доказанного следует, что представляющиеся при этом величины работы при указанных условиях должны быть равны. Этот принцип, однако, выполняется не для всех возможных видов сил; в механике этот принцип обыкновенно связан с принципом возможных перемещений и этот последний может быть доказан только для материальных точек с притягательными или отталкивающими силами. Мы сначала покажем здесь, что принцип сохранения живой силы остается справедливым сам по себе там, где действующие силы (которые предполагаются разлагаемыми на силы, исходящие из точек) могут быть разделены на силы, исходящие из материальных точек, действующих по направлению прямой, их соединяющей, и имеющие величину, зависящую только от расстояния; в механике подобные силы обыкновенно называются центральными. Отсюда следует и обратно, что при всех действиях тел природы Друг на друга, когда вообще указанный принцип может быть применен даже к самым малым частям этих тел, простейшие основные силы должны быть рассматриваемыми как центральные силы.

Рассмотрим сначала материальную точку с массой т, которая движется под влиянием сил, исходящих из многих тел, связанных в одну неизменяемую систему A; механика нам указывает на возможность определить в каждый отдельный момент времени положение и скорость этой точки. Мы будем рассматривать время t, как независимую переменную, и выразим в зависимости от него координаты х, у, г точки т, по отношению к системе координат, прочно связанной с системой А, далее-тангенциальную скорость q, и-параллельные осям координат компоненты

Наш принцип требует, чтобы ¹/₂mq², и, следовательно, q^г было бы постоянно одно и то же, если т имеет то же положение по отношению к А и, следовательно, чтобы q, будучи зависимым от t, являлось функцией только координат х, у, z. то есть:

Если подставить из предыдущих выражений dx/dt вместо и и X dt/m вместо du, точно также подставить вместо v и w аналогичные величины, то мы получим

Так как уравнения 1 и 2 должны существовать при любом одновременном значении dx, dy, dz, то должны быть порознь равны:

Если q² есть функция только х, у, z, то отсюда следует, что X, У, Z являются также только функциям координат, то - есть направление и 1елпчина действующей силы являются функциями взаимного положения т и А.

для каждого любого значения dx и dy таким образом должны в отдельности быть равны

Знаете ли Вы, что электромагнитное и другие поля есть различные типы колебаний, деформаций и вариаций давления в эфире.

Понятие же "физического вакуума" в релятивистской квантовой теории поля подразумевает, что во-первых, он не имеет физической природы, в нем лишь виртуальные частицы у которых нет физической системы отсчета, это "фантомы", во-вторых, "физический вакуум" - это наинизшее состояние поля, "нуль-точка", что противоречит реальным фактам, так как, на самом деле, вся энергия материи содержится в эфире и нет иной энергии и иного носителя полей и вещества кроме самого эфира.

В отличие от лукавого понятия "физический вакуум", как бы совместимого с релятивизмом, понятие "эфир" подразумевает наличие базового уровня всей физической материи, имеющего как собственную систему отсчета (обнаруживаемую экспериментально, например, через фоновое космичекое излучение, - тепловое излучение самого эфира), так и являющимся носителем 100% энергии вселенной, а не "нуль-точкой" или "остаточными", "нулевыми колебаниями пространства". Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.