одержание и карта сайта Филосоыия Относительности
Оставить сообщение Автору проекта  " Философия относительности"

" Истинное знание - это знание причин"

Френсис Бэкон

 

СОБЫТИЕ - ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ.

ОБЩИЕ ЗАВИСИМОСТИ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ.

Николай Брылёв

СОДЕРЖАНИЕ.

1.     Аннотация.

2.     Обоснование введения в естествознание понятия «событие-взаимодействие» (СВ) соразмерных свойств объектов.

3.     Общие понятия Объектно-свойственной модели познания (ОСМП).

4.     Событие-взаимодействие - единая мера взаимодействия. Общее понятие.

5.     Элементарное уравнение близкодействия. Уравнение дальнодействия. Общее понятие движения.

6.     Общие зависимости естествознания. Уточнение базовых понятий естествознания: энергии, силы, массы, заряда, инерции и пр.

7.     Выводы.

8.     Литература.

1. Аннотация.

В работе показана принципиальная возможность методологического "великого объединения" зависимостей естествознания при помощи введения в естествознание общего понятия, причинного элемента - события-взаимодействия (СВ) соразмерных свойств объектов. Исследование произведено в рамках предложенной теоретической Объектно-свойственной модели познания. В итоге, найдена обобщённая зависимость (общая, корневая формула) проясняющая общий причинный характер действующих сил природы и показано как из неё проистекают известнейшие законы физики, соотношения математики, мировые константы и базовые понятия. Произведено объединение естествознания единой методологией и единой моделью познания. Понятие СВ определило понятие замкнутой системы и одновременности, только для двух взаимодействующих в одном событии соразмерных свойств (параметров) объектов. Объединяет единой причинной структурой квантовые подходы с классическими подходами к познанию изменчивости. Проясняется характер изменения и причинно-следственная структура любого изменения. Проясняется сущность базисных параметров естествознания: величины, кванта, изменения, массы, заряда, ускорения, скорости, силы, работы, инерции, объёма, длины, площади, дифференциала (производной), интеграла, смысл теоремы (формулы) Лагранжа для конечных приращений, мировых констант и много другого. Основные, базовые понятия (величины, константы) и зависимости естествознания, ранее постулированные из опыта, определяются по единой методологии, приобретая при этом более глубокий общий физический смысл, причинную структуру и универсальную форму записи. Событие явилось общим связующим понятием для свойственно-временных (пространственно-временных) параметров взаимодействующих объектов. Обоснованы линейные уравнения близкодействия и дальнодействия, описывающие изменения с участием событий-взаимодействий. Они элементарны, но их решения всеобъемлющи по своей физической сути.

 

2. Обоснование введения в естествознание понятия «событие-взаимодействие» соразмерных свойств.

Как известно, классическая физика не дала исчерпывающих ответов на общую причину изменения физических параметров – свойств физических объектов. Укрепившееся в естествознании в 17-18 веках понятие силы, как причины изменения, являлось первичным и не структурированным причинно. Тем не менее, мы далее покажем, что основа причинности, причина любого изменения, причина возникновения сил и рождения новых свойств - это события-взаимодействия определённой природы (размерности), следующие в формальном пространстве и времени, определяющие природу (размерность) и характер действующей силы в зависимости от характера следования событий.

Фрэнсис Бэкон определял истинность знания как знание причин. Первопричинная сущность взаимодействий не вызывала сомнений у большинства естествоиспытателей и философов уже в 19 веке. «Взаимодействие есть причинное отношение, положенное в его полном развитии», отмечал Гегель [1] «Ближайшим образом взаимодействие представляется взаимной причинностью предположенных, обусловливающих друг друга субстанций; каждая есть относительно другой одновременно и активная и пассивная субстанция» [3]. Ф. Энгельс конкретизировал: «Взаимодействие – вот первое, что выступает перед нами, когда мы рассматриваем движущуюся материю в целом, с точки зрения теперешнего естествознания... Так естествознанием подтверждается то... что взаимодействие является истинной causa finalis вещей. Мы не можем пойти дальше познания этого взаимодействия именно потому, что позади его нечего больше познавать» [2]

В целом, разобравшись, что взаимодействие есть универсальная основа причинности, следует сказать, что методологическое исследование общей физики взаимодействий так и не завершено. В современных способах познания не существует общепризнанной единой теории и модели взаимодействия. Не существует единой, общепризнанной, проверенной на практике теории, объединяющей даже четыре известных вида физических взаимодействий (гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое). Не объединены единой моделью познания и «нефизические» типы взаимодействий объектов (биологических, социологических, экономических, психологических и пр.) Всё это обуславливает необходимость применения принципиально нового подхода к универсальному взаимодействию как причинному элементу. Полезность введения в естествознания данного понятия обусловлена необходимостью более глубокого обобщения и причинного исследования изменчивости при помощи проверенных, строгих и общепринятых способов познания.

Этот подход реализует универсальная теоретическая междисциплинарная объектно-свойственная модель познания (ОСМП), построенная на нескольких проверенных тысячелетиями, самых общих принципах. В ней ключевыми общими физическими понятиями являются: относительное целое – физический объект, его физические свойство(а) и события-взаимодействия соразмерных свойств объектов, как причина изменчивости объектов и их свойств, причина появление новых свойств и новых объектов (гл.3).

Применение общепринятых, достаточно строгих, классических способов познания макромира, коими являются, по большому счёту, точные классические теории (например, классическая физика (механика), алгебра, геометрия Евклида) позволяет утверждать, что введение понятия единой меры (единичного) взаимодействия может являться основой способа объективного познания величины и природы универсального взаимодействия в сравнении с общепринятым эталоном. Данный, способ познания, применяется в объектно-свойственной модели познания.

Этим эталоном предлагается сделать единичное СВ. Совокупность же единичных событий (поток событий) будет иметь переменную пространственно-временную размерность [р] ибо он корректно задаётся функцией следования (распределения) событий либо в пространстве либо во времени. Интеграл от функции распределения событий в пространстве даст интервал пространства, а интеграл от функции распределения событий во времени даст интервал времени. Да, это именно те   и которые входят чуть ли не во все известнейшие линейные соотношения естествознания.

С введением понятия события-взаимодействия, любое (линейное, нелинейное) изменение любого свойства (параметра) можно разложить (представить) как результат (следствие) событий-взаимодействий следующих в формальном пространстве и времени соответственно линейно или нелинейно (равномерно или неравномерно). При этом, в каждом элементарном, единичном событии-взаимодействии (близкодействии) взаимодействующие свойства изменяются линейно. Соответственно, любое изменение (линейное или нелинейное), как следствие взаимодействий, можно представить как сумму элементарных линейных изменений следующих в формальном пространстве и времени линейно или нелинейно.

По этой причине любое взаимодействие можно разложить на кванты (неделимые линейные кусочки). Элементарный квант любой природы (размерности) представляет собой результат элементарного события-взаимодействия по данной природе (размерности). Величина и размерность кванта обусловлена величиной взаимодействующего свойства и природой этого с войства. Например, при идеальном соударении шаров (без учёта тепловых и иных потерь энергии), шары обмениваются своими свойствами-импульсами. Изменение импульса одного шара при соударении есть порция линейной энергии (сообщённой ему или или отобранной у него) - есть квант имеющий размерность момента импульса. Если взаимодействуют шары имеющие фиксированные величины импульсов, то состояние величины момента импульса каждого шара на любом наблюдаемом интервале взаимодействия есть величина "разрешённая" (по аналогии с воззрениями квантовой механики).

3. Общие понятия теоретической Объектно-свойственной модели познания (ОСМП).

Вся базовая аксиоматика ОСМП, очерчивается шестью основными понятиями и принципами, не имеющими до сих пор общенаучного однозначного трактования. Но строго определять базовые понятия необходимо для любой теории. Тем более, если они не противоречат многовековому опыту практического, экспериментального познания. Определим их изначально так.

1. Относительное свойство (объективный физический параметр) – есть некоторая количественная и качественная характеристика объективно познанной в величине и размерности части природы объекта, имеющее общепринятый объективный единичный эталон сравнения и характеристику сравнения - величину. Выражается понятием. Определяется (задаётся): размерностью, качественно отражающей его причинно-следственную структуру (природу); формальным моментом (интервалом) времени и формальной координатой (интервалом координат) фиксации (наблюдения, отображения) её величины; относительной принадлежностью к объекту. Обозначается в работе малыми латинскими буквами. Размерность свойства выражает его качественную причинную структуру.

Изменяющееся свойство, есть относительная причина изменения объекта.

2. Относительный объект познания (система) – относительное целое. Объект, есть конечная совокупность познанных свойств различной природы, находящаяся в причинно-следственной зависимости (функции) целого от этих свойств (параметров). Выражается количественно в величине относительно соразмерного объекта-эталона и качественно в размерности эталона. Определяется (задаётся) объект: размерностью, моментом (интервалом) времени и координатой (интервалом координат), относительной величиной, совокупностью свойств (параметров), понятием. Размерность выражает качественную причинную структуру свойств объекта. Изменение объекта, есть следствие изменения его свойств. Обозначается в работе большими латинскими буквами.

Таким образом, объект и свойство находятся в диалектической причинно-следственной относительной взаимосвязи. То есть, один и тот же объект (его свойство) могут быть относительно различных подходов, взглядов (систем отсчёта) и объектами, и свойствами (а при взаимодействии, и причинами, и следствиями). Объект является как бы свойством относительно его надструктуры, в которую он входит как свойство этой структуры, а свойство является объектом, имеющим причинную «внутреннюю» структуру собственных свойств. Так, например, такие свойства предмета - металлический шар как объём и масса являются свойствами (параметрами) этого физического объекта и одновременно эти же параметры (свойства) сам объём и сама масса являются объектами познания, имеющими величину и размерность, имеющими совокупность свойств от которых причинно зависит их величина и размерность сама по себе без относительно к объекту - шару.

3. Познание объекта (свойства, параметра, системы) - есть взаимодействие объекта и способа его познания. В результате этого взаимодействия происходит определение относительной способу познания его сравнительной характеристики (величины) и её причинно-следственной зависимости (размерности), определяется набор познанных свойств, соответствующий набору свойств способа познания. Происходит формулирование понятия, отражающего совокупность конечного набора познанных свойств и величины свойств познаваемого объекта. Процесс познания есть неперерывное дискретное взаимодействие объекта и исторически возникающих новых способов познания его свойств.

Корректность (истинность, достоверность) познания определяется корректностью (эталонностью) способа познания. Объективное познание невозможно, без определения единичного, общепринятого способа познания, эталона сравнения (эталонной системы отсчёта, эталонного классического опыта или системы опытов).

4. Относительность - есть основной принцип и способ познания, составляющий основу методологии познания, формирующий его процесс. Выражается в сравнительном (относительном) подходе к познанию любого свойства (объекта), причины и следствия, взаимодействия.

Относительность, имеет следствия, которые можно классифицировать как:

- принцип объективности, определяющий объективность (истинность) либо не объективность (субъективность, частность) познания величины и размерности. Объективное познание величины – есть познание в сравнении с общепринятым формальным единичным эталоном (эталонным способом познания). Субъективное (частное) познание величины - познание в сравнении с «не эталоном». Объективное познание размерности – есть познание в сравнении с эталонным объектом, эталонным набором эталонных свойств, имеющим эталонную размерность;

- принцип причинно-следственной независимости познаваемого объекта от способа его познания. Он гласит: «Природа (размерность), причинно-свойственная структура объекта познания, его изменчивость, неформальная величина, при корректном способе познания не должны зависеть от способа их познания»;

- принцип соразмерности, выражающийся в том, что только соразмерные (одинаковой размерности или природы) свойства способны взаимодействовать друг с другом в единичном событии-близкодействии. Несоразмерные свойства способны взаимодействовать (изменять друг друга) только через соразмерные взаимодействия объектов, а значит через ненулевое расстояние или через ненулевой интервал времени. Ибо, несоразмерное взаимодействие (дальнодействие) происходит через «посредничество» иных объектов разнесённых в пространстве и времени, носителей как относительно соразмерных, так и относительно несоразмерных свойств. Данный принцип, определяет сравнительный (относительный) подход в познании совокупности свойств объекта - его размерности. А также, определяет возможность только соразмерного близкодействующего взаимодействия, а также только возможность соразмерного познания (пример: вольтметром познаём только напряжение, а весами – только вес). Так, в ОСМП, любой объект природы «А», относительно любого другого объекта природы «В», при их близкодействии, имеют только относительную конечную совокупность соразмерных свойств, присущих обоим объектам (пересечение множеств свойств), плюс некоторое предполагаемое и неочевидное, неопределённое, ненаблюдаемое ими «пустое множество» свойств, для них несоразмерных. Пустого множества свойств объекта «А» относительно «В» при близкодействии нет, они не изменяют объект «В», не «близкодействуют» с ним. Это, относительно «В», есть непознаваемая «пустота» свойств объекта «А». Познать её объектом «В» можно лишь при привлечении в способ познания иных объектов-инструментариев, объектов - «посредников» содержащих как свойства соразмерные той «непознаваемой пустоте», которая имела место относительно объекта «В» так и соразмерные свойства свойствам объекта «В». Поскольку любые два объекта имеют относительно друг друга, конечную совокупность соразмерных свойств, а также безотносительное «пустое множество» несоразмерных свойств, то наличие изменения объекта, как целого (системы) как носителя совокупности соразмерных и несоразмерных свойств приводит и к изменению также несоразмерных его свойств . А значит энергия изменения одной природы (размерности) в объекте может менять свою размерность (переходить из одного вида в другой). Пример, объект А как относительное целое имеет следующие несоразмерные свойства: масса, объём, температуру. При взаимодействии с объектом В имеющим иную температуру объект изменяет собственную температуру. Но при изменении температуры объекта А, объект также изменяет и собственный объём. Изменение объёма - это энергия другой размерности, позволяющая совершать иную работу.

Из данного следует, что несоразмерного близкодействующего взаимодействия (близкодействия) свойств объектов не существует, как не существует несоразмерных свойств относительно близкодействующих объектов;

- принцип относительной причинности, определяющий относительность причины и следствия изменения при взаимодействии. Он гласит: « При познании изменения, нельзя из двух взаимодействующих свойств выбрать однозначно причину или следствие этого изменения».

5. Эталон - есть не изменяемая и не изменяющая при взаимодействии с ним единичная величина соразмерных (одной природы) свойств (объектов). Есть всеобще признанный, принимаемый формально, сравнительный свойственный критерий величины, способ познания, основанный на осознанной необходимости объективного познания в относительном сравнении с ним и, следовательно, на всеобщем согласии его применения.

Данное понятие введено в соответствии с принципами относительности и независимости объекта познания от способа познания, который трактуется: «От взаимодействия с эталоном (от эталонного способа познания) величина познаваемого свойства причинно-следственно не зависит».

Результатом познания с использованием эталона (взаимодействия с эталоном) является объективно определённая величина познаваемого свойства (свойств) и его (их) размерность соответствующая размерности эталона. Эталон, есть единичный носитель размерности (природы) свойства или объекта и критерий объективности познания его величины. Применение эталона есть способ объективного познания в сравнении ним.

Применение принципа относительности и относительного эталона в качестве объективного критерия истинности относительного познания, позволяет любое познанное свойство (объект) любой природы выразить математически в объективной величине (числе) относительно эталона как

  (1)

где, - свойство определённой величины , природы (размерности в момент времени t и месте с линейной координатой х;

- единичный по величине сравнительный эталон. Формальный, неизменный, общепринятый носитель размерности (природы), отражающий в общем виде (качественно) причинно-следственные зависимости;

- математическое число или безразмерный коэффициент относительности числовой характеристики объекта (свойства), есть отношение к его единичной части (эталону). Численно .

Примеры записи в соответствии с (1): ;   и т.д.

6. Событие-взаимодействие. О нём в данной работе следует сказать подробнее.

4.     СОБЫТИЕ - ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ. ОБЩЕЕ ПОНЯТИЕ.

Действительно, даже при хаотичном, броуновском движении частиц, имеется теоретическая возможность «развернуть» во времени (формально замедлить) наблюдаемую картину взаимодействий так, что бы она представляла собой последовательность (череду) событий-близкодействий, где в один момент времени, в одной точке пространства происходило только одно событие, а в каждом событии взаимодействовало (участвовало) только две частицы (два объекта).

 

Определение: под элементарным (единичным) событием - взаимодействием следует понимать единичную относительную первопричину линейного изменения свойств. Это простейший неделимый элемент линейного изменения (квант изменения).

С точки зрения понятий механики и механического движения, соразмерное СВ, есть пространственно-временной контакт двух объектов - носителей двух соразмерных свойств одной природы. В результате элементарного события-взаимодействия (близкодействия), соразмерные свойства двух объектов претерпевают относительные изменения (познают друг друга, обмениваются информацией, обмениваются изменениями) линейно, одновременно и одноместно, а система взаимодействия, на время до другого взаимодействия по данному свойству, считается изолированной (замкнутой).

С точки зрения квантовой механики элементарное событие-взаимодействие есть квант энергии (величины изменения). По этой причине любое взаимодействие можно разложить на кванты (неделимые линейные кусочки). Элементарный квант любой природы (размерности) представляетя собой результат элементарного события-взаимодействия по данной природе (размерности). Величина и размерность кванта обусловлена величиной взаимодействующего свойства и природой этого с войства. Например, при идеальном соударении шаров (без учёта тепловых и иных потерь энергии), шары обмениваются своими импульсами (свойствами) . Изменение импульса одного шара есть порция линейной энергии (сообщённой ему или или отобранной у него) - есть квант имеющий размерность момента импульса. Если взаимодействуют шары имеющие фиксированные величины импульсов, то состояние величины момента импульса каждого шара на любом наблюдаемом интервале взаимодействия есть величина "разрешённая" (по аналогии с воззрениями квантовой механики).

Соразмерные события (поток событий) могут быть заданы размерностью событий и функцией их распределения в пространстве (множеством координат ) и времени (множеством моментов времени).

Способ объективного познания взаимодействия (изменения) - применение единого для взаимодействующих объектов свойственного эталона, единичного события-взаимодействия (эталона взаимодействующих свойств), а так же единой формальной системы координат с единым эталоном координат и единой формальной системы отсчёта продолжительности изменения (времени), с единым эталоном времени.

 Свершение события-взаимодействия, имеющего размерность (природу) являет собой источник (причину) абсолютного элементарного линейного соразмерного изменения двух взаимодействующих в одном событии объектов (свойств) в непрерывной цепи причинно-следственных связей, единичный источник появления элементарной силы, единичный источник элементарной информации.

В результате одного элементарного события – взаимодействия (взаимодействия двух соразмерных свойств, двух объектов) изменение одного из соразмерных свойств линейно, так как является функцией одной переменной.

В упрощённом случае линейного пространства, величина абстрактного свойства (параметра) с размерностью , в любой момент времени   в линейном пространстве с линейной координатой , в общепринятой форме записи, равна.

  (2)

Что соответствует выбранной в конечном интервале времени и пространства причинно-следственной последовательности, схематично выражающейся последовательностью фраз: было свойство величиной равной , изменилось в результате взаимодействий на стало .

Причинная структура изменения величины обобщённого физического свойства (параметра) , обозначенное в (2) как , имеющее самый разнообразный физический смысл и размерность , в соответствии с вышесказанным, в общем виде, можно выразить как следствие событий-взаимодействий единой записью

  (3)

При этом размерности записи (3) будут следующими

  (3.1)

 

Где, (над знаком суммы) – есть общее количество событий-взаимодействий, проследовавших на интервале времени и интервале линейного пространства ;

- усреднённая постоянная, имеющая в зависимости от природы взаимодействия и от характера следования событий, различную природу (размерность), различный смысл и соответствующее смыслу понятие. Является мировой константой для фундаментальных базовых взаимодействий только одной природы (размерности). Является производной величиной от .

Это свойство несколько иной физической размерности отличной от . Природа же этих изменений единая. Отличаются их размерности лишь в присутствии (отсутствии) пространственно-временных компонент. Но поскольку эти размерности формальны, как формальны и сами понятия времени и координаты, то отличие в этих размерностях не может служить основанием считать эти величины различными по природе. В физике, в различных вариантах, они имеют понятия: силы, инерции, мощности, скорости, ускорения, градиента и пр. В общем виде, имеет смысл среднего линейного изменения величины свойства определённой природы (размерности) происшедшего вследствии единичного усреднённого события-близкодействия по этому свойству. То есть, это результат (следствие) единичного усреднённого события-близкодействия по свойству с размерностью . Зависит от индивидуальных особенностей (природы) взаимодействующего в событии свойства (объекта) и взаимодействующего с ним соразмерного свойства другого объекта (объекта среды). Величины i-х изменений ( ) при движении (изменении) одного и того же объекта (свойства) в однородной среде одинаковы.

- интегральная величина, равная количеству событий (пачке событий) на интервалах   и , следующих в соответствии с функцией распределения событий в пространстве - и времени - . По этой причине, имеет исключительно пространственную или временную размерность. Например, в единичной степени при линейных зависимостях и размерности единичные линейны или . Но в зависимости от вида функции распределения событий во времени или пространстве, они могут иметь несколько иную степень размерности. Например, при нелинейной зависимости (степенная функция типа , ) могут иметь размерность , и . Это связано с видом подинтегральной функции. , тогда

соответственно при , тогда

.

(Примечание. Отсюда вскрывается некорректность высказываний n-мерное пространство или n-мерное время. N-мерными (степенными), могут быть только функции распределения событий в корректных формальных способах их познания: трёхмерно-достаточном пространстве и одномерно-достаточном времени.)

Таким образом, размерности   и   полностью тождественны, но структура размерности содержит уже пространственно-временные атрибуты присущие событиям-взаимодействиям. Эти свойства есть производные свойства от изменения первообразных свойств, которые являются следствием изменчивости - общего эволюционного механизма, присущего любой материи, порождающей новые производные свойства и новые их совокупности (объекты).

Поскольку, количество объективно происходящих событий , следующих во времени и в пространстве не могут отличаться, а формальные их представления (пространственные -   и временные -   характеристики виды зависимости их количества в формально выбранном времени и пространстве) могут, то имеет место система формальных уравнений. (Примечание. Здесь и далее принципиально, за ненадобностью, заменены общепринятые, неопределённые в величине обозначения бесконечно малых величин   на конечные элементарные, имеющие физический смысл приращения . В этом случае корректны выражения . Прим. автора.)

  (3.1)

  (3.2)

Где , - функции распределения в пространстве [ ] и времени [ ] событий с размерностью , изменяющих в каждом событии свойство определённой величины и природы (размерности) на среднюю величину , следующих через интервалы времени   в уравнении (3.1), и через промежутки пространства   в (3.2);

, - равные по величине интегральные параметры, соответствующие количеству событий на интервале времени   и промежутке координат   в единой формальной системе определения пространства и времени.

Исходя из предпосылки познания в сравнении с эталоном, мы вполне можем принять формальное значение в качестве эталонного, единичного по величине и таким образом привести запись (2) , (3) к виду записи (1).

(4)

  (4.1)

  (4.2)

В зависимости от природы (размерности) взаимодействия, в зависимости от линейности (равномерности) или нелинейности (неравномерности) следования событий, величина и размерность свойств , и   становятся различными. Становятся различными и формулировки этих физических понятий.

В (§ 6) мы покажем общие зависимости, вытекающие из этих тождеств, а также всё смысловое и физическое разнообразие величин, входящих в уравнения (3)-(4): , , , , . При этом, величина элементарного единичного изменения получается в результате решения элементарного уравнения взаимодействия.  

5. Элементарное уравнение взаимодействия. Уравнение близкодействия. Уравнение дальнодействия. Общее понятие движения.

Опишем одно элементарное СВ математически в рамках ОСМП.

Для этого примем, что в единых формальных системах отсчёта (системах познания) времени, координаты и взаимодействующего свойства, абстрактный объект А имеет свойство   , а объект В имеет свойство . При этом, приведенные к единому эталону свойства   и   есть соразмерные (одной размерности или, как говорят, одной природы) скалярные величины, либо проекции векторов на единую ось в их геометрическом смысле. Поскольку обе величины свойств определены как отношения к формальному свойственному эталону (единице измерения), по этой причине, в уравнении размерности можно формально сократить (но не упускать из виду их наличие) и пользоваться лишь модулями (проекциями, абсолютными величинами).

При соразмерном событии-взаимодействии, если соразмерные свойства не равны, они претерпят изменения корректно одновременно и «одноместно» относительно единой системы координат и времени, приняв величины после взаимодействия равные , . При этом их изменения равны

= и = . Так как система взаимодействия , в течении промежутка времени   была замкнута (не взаимодействовала по данному свойству ни с чем), то на этом промежутке соблюдается закон сохранения общего количества взаимодействующих соразмерных свойств для замкнутой системы при единичном взаимодействии, который в данном случае имеет вид решения общего уравнения элементарного взаимодействия (близкодействия) или соразмерное взаимодействие типа «свойство-свойство» вида:

+ = + , или математически формально и упрощённо, без учёта какой-либо размерности

  + =   +   (5)

Так как = , = , подставляя в (5), получаем + = 0 . Решая это уравнение с учётом относительного подхода к причине изменения (принцип относительности причины и следствия), окончательно получаем систему двух уравнений

  и   (6)

Получается, что разновеликие соразмерные свойства объектов, в результате единичного события–взаимодействия, обмениваются (замещаются, передают (отображают) информацию друг о друге) модулями изменений своих свойств. При этом, в течении интервала времени до следующего события остаются неизменными. Из формулы (6) заметно, что сумма изменений данной изолированной системы взаимодействия равна нулю + = 0 [4]. Аналогичные рассуждения следуют и при принятии зависимости свойств от координат + = + .

Это запись законов сохранения энергий различной природы в общем виде. Она же (в частном случае) есть 3 закон Ньютона: «Действию всегда есть равное и противоположное противодействие, иначе - взаимодействия двух тел друг на друга между собою равны (по модулю) и направлены в противоположные стороны». Это обычно записывается как: , а сумма + = 0 трактуется иначе как: действие всех внутренних сил замкнутой системы равно нулю. Что соответствует «первому началу термодинамики». Данные зависимости представляют собой математическую запись наиболее общего для взаимодействий объектов любой природы и любой организации - закона сохранения изменений соразмерных свойств при близкодействии. Величины и есть величины тождественные величине единичного изменения в выражении (3). С точки зрения Объектно-свойственной модели, решение уравнения (5) или элементарный обмен типа «свойство-свойство», есть следствие элементарного события-взаимодействия объектов, носителей соразмерных свойств, есть процесс изменения величины свойств в результате единичного взаимодействия. Событие-взаимодействие проявляется в приёме (передаче), замещении некоторого количества соразмерных свойств, от одного объекта к другому. Иначе данное уравнение взаимодействия можно назвать уравнением познания (при принятии одного из взаимодействующих сущностей в качестве эталона), уравнением передачи информации, отображения, переноса и т.п.

Из (5) следует:

- при относительно нулевом значении одного из взаимодействующих свойств, изменения другого не происходит (взаимодействие не фиксируется);

- отсутствует изменение взаимодействующих свойств, так же при относительном равенстве величин свойств. То есть, при = , действующие силы равны нулю = = 0. (Так тела определённой плотности «зависают» в жидкости на определённой глубине и не тонут (всплывают), а электрон не падает на ядро, Луна на Землю и т.д.)

Таким образом, обмен (замещение) изменений соразмерных свойств, при взаимодействии объектов их носителей, не зависимо от качества (природы) свойств, есть обобщённый результат любого элементарного, соразмерного взаимодействия.

В реальных взаимозависимых структурах объектов, энергия неэлементарного взаимодействия (многократного взаимодействия или «дальнодействия») расходуется через разнесённые в пространстве и времени «объекты-переносчики», «объекты-посредники» взаимодействия, имеющие как соразмерные свойства первичному взаимодействию, так дополнительно и несоразмерные свойства, инициирующие как последующие соразмерные, так и последующие несоразмерные взаимодействия с другими объектами (рассеивающими энергию первичного взаимодействия). Благодаря наличию в «объектах-посредниках» также и несоразмерных свойств, а также наличию причинной связи объекта от своего свойства предоставляется возможность познания свойств несоразмерных свойствам познающего объекта. Обнаруживается спектр этих несоразмерных свойств. Поскольку несоразмерные взаимодействия так же энергетически активны (поглощают, преобразуют энергию первичного взаимодействия), следовательно, определяя общую величину фактического изменения, результата дальнодействия, через какой-то интервал времени (пространства), мы подразумеваем, что за это время произошло некоторое число событий, в том числе и несоразмерных. Таким образом, познанное отношение изменений при близкодействии (6)   и , трансформируется в зависимость дальнодействия и учитывается в однородных средах коэффициентом

  или отношение   (7)

Где   - коэффициент промежуточных несоразмерных взаимодействий (потерь или трансформаций энергии) при познаваемом взаимодействии - дальнодействии соразмерных свойств двух объектов.

Мы физически и причинно обосновали в рамках ОСМП, общее уравнение дальнодействия (7) или несоразмерное взаимодействие типа «свойство-объект-свойство», как совокупность элементарных близкодействий, в том числе и различных природ (размерностей). Оно же, по сути и смыслу, есть общее волновое уравнение (уравнение осциллятора), оно же закон Гука . Оно же подтверждает постулат –«второе начало термодинамики». Данная зависимость может претендовать на наиболее общий закон природы, а уравнение близкодействия как его частный случай «взаимодействия-близкодействия» соразмерных свойств.

Частными проявлениями данных законов являются зависимости теплообмена, обмена веществ, обмена величиной зарядов, обмена энергиями различной природы, обмена стоимостями и прочие взаимодействия материи. На бытовом человеческом уровне уровне, их выражают житейские мудрости-поговорки: «с кем поведёшься, от того и наберёшься», «как аукнется, так и откликнется», «что посеешь, то и пожнёшь»....

Решение уравнения взаимодействия определяет и подход к познанию движения, как к результату взаимодействия.

Движение (изменение) свойств объекта в пространстве среды, есть результат чередования событий-взаимодействий свойств объекта и соразмерных ему свойств среды (объектов среды). В результате взаимодействий объекты (свойства) многократно обмениваются своими относительными изменениями. Процесс обмена определённый в системе отсчёта продолжительности изменения и величины изменения, в системе координат и есть движение (изменение).

Величина элементарного обмена определяет понятие действующей элементарной силы. А теперь, подготовив и теоретически обосновав модель познания с учётом событий-взаимодействий, мы сможем её применить в широком спектре естествознания. Рассмотрим применение данной модели взаимодействия на примерах.

5.1 Аналитический вывод закона Всемирного тяготения масс (Ньютона) и закона взаимодействия зарядов (Кулона).

Исторически данные законы были сформулированы на основании экспериментальных данных. Тем не менее соотношения дальнодействия возможно обосновать аналитически.

Практикой замечено, что совсем не взаимодействующих ни с чем тел не существует, как не существует и абсолютно замкнутой системы. Взаимодействие - есть неотъемлемая часть общего эволюционного механизма, порождающего изменчивость. Но любое тело не изменяет своё состояние (определённый параметр или свойство) определённой размерности (природы), если действие всех соразмерных сил (результатов взаимодействий) уравновешено, скомпенсировано, симметрично. Этот практический опыт, применительно к механическому движению, отражён в принципе относительности Галилея [4]. Равновесие нарушается при условии нарушения симметрии взаимодействия. Этот дисбаланс (разница величин), называется действующей на объект силой. Таким образом, объекты, находящиеся на некотором расстоянии друг от друга равном разнице их формально выбранных линейных координат , имеющие неравные по величине соразмерные друг-другу свойства, а также имеющие среду-посредника распространения этих свойств между объектами, дальнодействуют друг с другом через эту среду или испытывают действие некоей силы. Фактически объекты разнесённые в пространстве взаимодействуют через объекты среды с объектами этой среды в близкодействии, а друг с другом в дальнодействии. Опишем эти взаимодействия в рамках предложенной модели познания (ОСМП). Пусть объект А, имеющий свойство

  (7.1)

  (7.2)

провзаимодействует в близкодействии не с свойством объекта В численно равным , а с ослабленным или усиленным средой распространения, но по-прежнему соразмерным свойством объекта среды численно равным близ объекта А. Где коэффициент , совершенно очевидно, есть какая-то функция от расстояния между объектами   и свойств среды-посредника , ослабляющей или усиливающей величину свойства объекта В при его взаимодействии с объектами этой среды. В общем виде

  .

Также очевидно, что для простоты анализа корректно принять среду-посредника однородной и изотропной, в которой свойство среды не изменяются

с расстоянием, то есть . Тогда . Уравнение дальнодействия (7) вида

  запишется так.

  (7.3)

При этом согласно общей методологии модели познания и её соотношения (1)

, (7.4)

где -есть количество событий-взаимодействий, а - есть единичная сила возникающая при единичном событии – формально выбранный эталон силы - мировая константа взаимодействия определённой природы.

Возникает ключевой вопрос: «Сколько будет (должно быть) событий-взаимодействий и как они связаны с формальными количественными характеристиками взаимодействующих в дальнодействии свойств объектов   и и их изменений»?

Поскольку, в общем виде , а , где   и   - единичные (равные единице), формальные эталоны, то численно, величины свойств равны количеству событий-взаимодействий или , а .

  При этом, физически представляется, что каждое единичное свойство с размерностью   и количеством   единиц (штук), должно провзаимодействовать с каждым из единичных свойств , с размерностью . Тогда общее количество взаимодействий будет равно произведению количеств событий . Но количество событий   единиц (штук), с учётом дальнодействия и коэффициента потерь   трансформируется в количество   единиц, равного

  (7.5)

При этом, с учётом вышесказанного, в уравнении для действующей силы (7.4) вида

общее количество событий-взаимодействий   будет равно

  (7.6)

Общий вид (7.4), с учётом (7.6) перепишется в виде

  (7.7)

Но мы ранее сказали, что численно , а . Тогда

  (7.8)

Выражение (7.8) представляет собой выведенную аналитически, в общем виде, запись закона для силы взаимодействия (дальнодействия) соразмерных свойств любой природы. Это математическое выражение величин действующих сил любой природы при линейном дальнодействии соразмерных свойств при наличии однородной «проводящей» среды – посредника, переносящего взаимодействие.

В выражении (7.8) величина - есть принимаемый формально единичный эталон силы, а - есть величина, характеризующая среду-посредника между дальнодействующими объектами. При наличии однородной среды также может корректно приниматься единичной.

Таким образом, численно, величина действующей силы зависит от величин дальнодействующих свойств и   и функции убывания (возрастания) событий с расстоянием .

В записях законов Всемирного тяготения и закона Кулона, свойства и имеют смысл и численное выражение масс и зарядов дальнодействующих объектов соответственно. Поскольку, объекты принимаются в обоих случаях точечные (сферичный характер взаимодействия) , а среда принимается однородной, свойства которой не зависят от расстояния, то и количество взаимодействующих свойств (а значит и плотность событий) убывает с расстоянием обратно пропорционально расстоянию между объектами . В этом случае выражение (7.8) превращается в запись Закона Кулона или Закона Всемирного тяготения и трактуется в обобщённом варианте так:

«Сила, действующая между точечными телами обладающими соразмерными свойствами (массами, зарядами) прямо пропорциональна произведению их величин и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними».

Что и требовалось доказать.

6. ОБЩИЕ ЗАВИСИМОСТИ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ. УТОЧНЕНИЕ БАЗОВЫХ ПОНЯТИЙ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ: ЭНЕРГИИ, СИЛЫ, МАССЫ, ЗАРЯДА, ИНЕРЦИИ, ЧИСЛА И ПР.

В физико-математическом формализме стало общепринятым, что любое свойство в любой момент времени и в любой точке пространства имеет величину, которую можно выразить записью

  (1)

где - размерность.

Эта запись, в том числе, составляет суть и глубокий физический смысл комплексного числа, отличный от общепринятого геометрического представления (по Гауссу, в виде точки на плоскости). В свою очередь, модуль величины изменения , обозначенный в данной работе как , можно выразить, с учётом событий-взаимодействий так

  (2)

Смысл этой формулы заключается в том, что на промежутке времени  и на интервале относительно однородного пространства , имели место - соразмерных событий-близкодействий, следовавших во времени и пространстве в соответствии с их функциями-распределениями событий в пространстве -  и времени . Каждое из событий, изменяло  на некую . Можно сказать, что при наличии однородности объектов взаимодействия на некотором интервале пространства и времени, речь может идти о некоторой постоянной линейной усреднённой величине изменения   характерной для среды взаимодействия, характеризующей среду взаимодействия определённой природы (размерности). С учётом того, что могут иметь место различные виды функций распределения событий в пространстве и времени , то имеют место переменные размерности у как интеграла от функций распределения событий во времени и пространстве , а именно [время] и [длина] в степени k (k - не равно нулю).

Если обозначить, в достаточно однородной среде, величину среднего промежутка времени между событиями - , а величину среднего промежутка расстояния между событиями - , тогда можно записать, в достаточной степени достоверности, что общее количество событий  на интервале времени  и пространства равно

 (3)

Эта запись (3) согласуется с основными пространственно-временными тождествами естествознания (электродинамики Максвелла, гидродинамики, волновой теории и пр.) и является истинной первопричиной логической верности физико-математических построений. Эта запись (3) согласуется с известной в математике «теоремой о среднем». Перепишем (2) с учётом (3)

 ( 4 )

 (5)

Из данных уравнений (3-5) следует общий закон изменения:

величина любого изменения объекта (свойства), пропорциональна количеству соразмерных ему событий-взаимодействий (близкодействий) его вызывающих. При этом, характер изменения (вид зависимости во времени и пространстве) соответствует характеру следования во времени и пространстве этих событий.

Что соответствует записи

 

  (6)

 

Мы получили общие базовые соотношения естествознания для случая линейного пространства и времени, очищенные от понятия бесконечность, устремлений к нулю, мгновенная скорость и пр. По этой же причине обоснованно далее не употребляются обозначения бесконечно малых dt и dx. Вмето них вводятся конечные Δt и Δx . Из данных обобщений (2-6) вытекают:

- общий физический смысл производной (дифференциала) (4) и градиента (5), как величины усреднённого (среднего) линейного изменения функции (объекта) при единичном событии-взаимодействии аргумента (свойства), имеющего определённую размерность (природу) с соразмерными аргументу свойствами других объектов . Отношение величины изменения к количеству событий-взаимодействий его инициирующих фактически является величиной производной функции, отражающей причинно-следственную зависимость объекта от своего свойства. Эта же величина является общей физической сущностью для всех "мировых констант" физики (диэлектрическая проницаемость, постоянная Планка, постоянная Больцмана и пр.).

; (7)

; (8)

- физический смысл интеграла, как суммы квантов изменения функции при  событиях по аргументу на определённом интервале времени или пространства

; (9)

- обоснование (доказательство и понятный физический смысл) теоремы Лагранжа для конечных приращений (формулы конечных приращений) [5], во многом фундаментальной для дифференциального исчисления. Ибо при линейных функциях и имеют место значения их интегралов  и . Тогда

(10)

  (10.1)

Формула (10.1) есть фактически формула Лагранжа для конечных приращений [ 5].

При задании объекта множеством его свойств (параметров), мы получаем аналогичные зависимости для изменчивости объекта, как функции изменчивости его свойств (параметров) и проясняем физический смысл частной производной функции нескольких переменных параметров.

 (11)

Формула Тейлора для функции одной переменной [6] ставшая так же классической,

имеет вид

(12)

Представляет собой разложение функции (объекта) в ряд, в котором её изменение равное

 

раскладывается на составляющие, по принципу разложения общего потока событий на подпотоки, имеющие различные характеристики следования. Каждый подпоток, характеризует линейность (нелинейность) следования событий в пространстве или времени. Так, например, первый член формулы Тейлора отождествляет изменение при линейно следующих во времени (пространстве) событиях.

при . Второй  при нелинейно следующих событиях вида  и т.д.

 

- физический смысл постоянной скорости изменения (движения) , имеющей смысл единичного линейного перемещения (изменения, приращения) величины (координаты, пути), при линейно следующих событиях.

 (13)

 По этой причине, скорость не есть причинная зависимость от формально выбранной системы координаты или интервала времени. Скорость - есть неформальная зависимость от функции следования (распределения) во времени и пространстве событий, приводящих к изменению координаты.

,

 (14)

А любое сложное движение можно разложить на составляющие, где каждая составляющая есть зависимость от следующих линейно или нелинейно событий. По этой причине кинематика точки (уравнение точки) раскладывается в соответствии с формулой Лагранжа или Тейлора.

Именно при изменении линейного следования событий на нелинейное, скорость становится ускорением.

- физический смысл ускорения - , как величины, численно равной единичному перемещению , при нелинейном следовании событий-взаимодействий, вызывающих это перемещение . При этом,  или . При этом, общее перемещение при нелинейном следовании событий (при линейном изменении скорости следования событий) для равно  (15) - формула известная со школьной скамьи.

- физический смысл ускорения свободного падения объекта - , как величины постоянной, численно равной отношению действующей на объект линейной силы (фактически так называемому "мгновенному" линейному перемещению ), соотнесённой к нелинейному количеству следующих в формальном времени событий-взаимодействий со средой, вызывающих эту силу.

 (16)

Соответственно, величина равная количеству нелинейно следующих событий, или отношению  - получила название массы тела, а величина - веса тела, как силы действующей на тело в состоянии его покоя. Поясним вышесказанное, ибо широко употребляемое, фундаментальное физическое понятие массы в современной физике не является структурированным причинно от каких – либо взаимодействий.

Когда тело покоится относительно поверхности Земли, то общее количество событий-взаимодействий частиц этого тела с неоднородной средой, имеющей градиент (иначе её называют гравитационным полем) не изменяется. А это значит, что и действующая на тело сила не изменяются, и масса инертная пропорциональная количеству событий, равна отношению силы к его постоянному ускорению . Когда тело движется в поле тяготения (например, падает), то отношение изменяющейся действующей на него силы к изменяющемуся количеству событий также остаётся постоянным и соотношение - соответствует массе гравитационной. Отсюда следует аналитическое тождество инертной и гравитационной массы. Когда тело движется нелинейно, но горизонтально к поверхности Земли (по сферической эквипотенциальной поверхности гравитационного поля Земли) то градиента у гравитационного поля в этой траектории нет. Но любая сила, действующая на тело, пропорциональна количеству событий как разгоняющих, так и тормозящих тело. То есть, в случае горизонтального движения, просто изменяется причина движения тела. А изменяющееся нелинейно количество событий придаёт ускорение телу и . При линейном следовании событий (как разгоняющих, так и тормозящих), скорость тела постоянна и физическая величина, при таком следовании событий, в физике получила название импульса.

- Физический смысл момента импульса, как перемещения тела под воздействием линейно следующих во времени событий.

 (17)

- Физический смысл электрического заряда объекта внесённого в поле, как отношения действующей на «заряженный» объект силы (силы Лоренца) в точке поля к величине заряда точки поля. Ибо сила, есть результат взаимодействия соразмерных свойств объекта внесённого в поле и объекта поля. Взаимодействие выражается в изменении этих соразмерных свойств и того и другого. В результате каждого единичного взаимодействия объекты обмениваются модулями своих изменений, изменяя друг друга, что и есть величиной «мгновенной» действующей на них силы, как производной от действующей силы на интервале пространства. Но в современной физике поле - особый вид материи, к сожалению, не имеет заряда (не имеет объектов носителей заряда), а имеет иную характеристику - напряжённость на интервале (разницу потенциалов (зарядов) в некоей пустоте). Таким образом, заряд в своей величине показывает во сколько раз, действующая на заряженный объект сила отличается от напряжённости поля в данной точке (от «мгновенной» силы). (18)

Тогда положительный заряд объекта – видится как заряд, превышающий в абсолютной величине (больший) заряда точки поля, а отрицательный - меньший, чем заряд точки поля. Отсюда следует разница в знаках сил отталкивания и притяжения. Что и обуславливает наличие направления у действующей силы «отталкивания – притяжения». Получается, что заряд, количественно равен количеству событий-взаимодействий, изменяющих его в каждом событии на величину напряжённости поля (характеристики поля). Величина заряда, в соответствии с понятием числа (величины), есть отношение с эталонным, единичным, пробным зарядом - . Отсюда . При движении заряда, при линейном следовании событий (поле однородно) интегралы , а при движении однородного поля относительно заряда . Отсюда известные соотношения физики ;

- Физический смысл напряженности электрического поля, как величины отношения действующей на заряженный объект силы к количеству происходящих событий-взаимодействий заряженного объекта с заряженной средой. Есть величина постоянная характеристика электрического поля. Она же, есть производная по координате от силы Лоренца.

Напряженность электрического поля – это физическая величина, численно равная силе, действующей на единичный заряд при единичном событии-взаимодействии ( ) заряженного тела и поля (заряженной среды). Характеристика среды.

 (19)

 

-Физический смысл потенциала, силы тока, напряжения и сопротивления (электропроводности).

Зависимость (6) применительно к изменению величины заряда  (20)

 (21)

 (22)

Где  называется потенциалом точки поля и ее принимают за энергетическую характеристику данной точки поля, а фактически это заряд точки поля, отличающийся в раз от пробного (эталонного) заряда . Или:  . При взаимодействии внесённого в поле заряда и заряда точки поля происходит обмен соразмерными свойствами - зарядами (см. уравнение близкодействия). Обмен, есть явление, описанное как «на внесённый в поле заряд действует сила Лоренца», равная по модулю величине изменения заряда, а также величине относительного изменения потенциала точки поля. При внесении заряда в поле Земли, последним изменением можно пренебречь в следствие относительной малости этого изменения по сравнению с огромной величиной общего заряда точки поля Земли. Это следует из обобщения (5).

Из (20) заметно, что ток (I) - это производная по времени от величины изменения заряда на интервале времени, изменяющая заряд по величине в одном событии-взаимодействии (близкодействии) с зарядом среды (точки поля).

*До сих пор в физике считается, что если: проводник имеет поперечное сечение площадью S, заряд каждой частицы равен q0, а в объеме проводника, ограниченном поперечными сечениями 1 и 2 и длиной ( ), содержится  частиц, где n – концентрация частиц. То общий заряд . Если частицы движутся в одном направлении со средней скоростью v, то за время  все частицы, заключенные в рассматриваемом объеме пройдут через поперечное сечение 2. Поэтому сила тока равна

.

Тоже самое, можно сказать и в случае нашего методологического обобщения (6), только вместо количества частиц, следует сказать количество событий, что по смыслу, более верно, ибо заряженных частиц (событий) в проводнике гораздо больше нежели, к примеру, познанных электронов. Зависимость перепишется в виде , следовательно, в очередной раз подтверждается справедливость (6) и других обобщений.

Две точки однородного поля, разнесённые в пространстве, имеющие разные потенциалы (заряды) имеют относительно друг друга потенциальную энергию, которая численно равна работе по изменению потенциала от величины  до . Она равна их разнице.

  . ( 23)

Иначе, можно записать закон Ома, справедливо приравняв

. ( 24)

Где в данном случае - сопротивление, показывающая количество событий, необходимое для изменения величины заряда, при условии, что в каждом событии заряд будет изменяться на постоянную, зависящую от свойств проводника величину так называемого «мгновенного» тока . Отсюда же следует, что ток - есть фактически производная по времени величина и понятие от напряжения. Следует вспомнить, что в единицах измерения СИ, электропроводность выражается в Сименсах с размерностью: См = 1 / Ом = Ампер / Вольт = кг-1 • м-2с³А². Сопротивление в физике, есть обратная величина равная произведению удельной электропроводности (сопротивлению единичного сечения материала) на длину проводника. Что можно записать (в смысле обобщения (6)) как

 ( 25)

- Физический смысл индукции магнитного поля. Опытным путем было установлено, что отношение максимального значения модуля силы, действующей на проводник с током (силы Ампера [ ]) к силе тока - I к длине проводника - l, не зависит ни от силы тока в проводнике, ни от длины проводника. Его приняли за характеристику магнитного поля в том месте, где расположен проводник – индукцию магнитного поля, величину, зависящую от структуры поля - , что соответствует

 ( 26)

 

а поскольку , то .

Когда мы вращаем рамку в магнитном поле, то мы прежде всего увеличиваем количество событий-взаимодействий заряженных объектов рамки и заряженных объектов поля. Отсюда следует зависимость ЭДС и тока в рамке от скорости вращения рамки и напряжённости поля около рамки. Останавливаем рамку – нет взаимодействий – нет и тока, завихряем поле – есть ток и в рамке.

- Физический смысл температуры. Сегодня в физике понятие - меры температуры весьма не тривиально. Один кельвин равен 1/273,16 термодинамической температуры тройной точки воды. Начало шкалы (0 К) совпадает с абсолютным нулём. Пересчёт в градусы Цельсия: °С = K -273,15 (температура тройной точки воды — 0,01 °C).
В 2005 г. определение кельвина было уточнено. В обязательном Техническом приложении к тексту МТШ-90 Консультативный комитет по термометрии установил требования к изотопному составу воды при реализации температуры тройной точки воды.

Тем не менее, физический смысл и сущность понятия температуры намного проще и понятнее. Температура по своей сути является следствием совершаемых внутри вещества событий-взаимодействий. Больше событий - больше температура, меньше событий - меньше и температура. Отсюда явление изменения температуры при многих химических реакциях, катализируемость процессов. П.Л. Капица в докладе "О текучести гелия" сказал "... мерилом температуры является не само движение, а хаотичность этого движения. Хаотичность состояния тела определяет его температурное состояние, и эта идея (которая впервые была разработана Больцманом), что определённое температурное состояние тела вовсе не определяется энергией движения, но хаотичностью этого движения, и является тем новым понятием в описании температурных явлений, которым мы должны пользоваться ..."[7]
Под мерой хаоса и следует понимать количественную характеристику числа событий-взаимодействий в единицу времени в единичном объёме вещества - его температуру. Не случайно Международный комитет мер и весов собирается в 2011 году изменить определение кельвина (меры температуры), чтобы избавиться от трудновоспроизводимых условий "тройной точки воды". В новом определении кельвин будет выражен через секунду и значение постоянной Больцмана. Что в точности соответствует базовому обобщению (6) данной работы. В данном случае постоянная Больцмана - в каком то смысле мировая константа, выражает изменение состояния определённого количества вещества при единичном событии (см., физический смысл производной) , а величина и размерность времени характеризует количество событий в интервале времени. Сие лишний раз показывает, что причинная структура температуры - события-взаимодействия. В результате совершаемых событий-взаимодействий объекты в каждом событии обмениваются кинетической энергией (моментами импульсов как при соударении шаров), а среда при отсутствии внешних событий со временем преобретает термодинамическое равновесие (первое начало термодинамики).

- Физический смысл энергии и силы.

В современной физике энергия E имеет различную размерность (природу). Сколько природ, столько и энергий. Например:

Силе умноженной на длину (EF·l≈Н*м);

Давлению, умноженному на объём (EP·V≈Н*м32≈Н*м);

Импульсу, умноженному на скорость (Ep·v≈кг*м/с*м/с≈(Н* с2)/м*(м/с*м/с) ≈Н*м);

Массе, умноженной на квадрат скорости (Em·v2≈Н*м);

Току, умноженному на напряжение (EI·UI·(q2-q1));

Мощности, умноженной на время (EW·t); и т.д.

Все эти зависимости можно представить соотношением (6)  при этом

-есть обобщённое, употребляемое ныне в физике понятие силы, как производной от энергии по координате. Параметры

  ,

- есть обобщённые понятия продолжительности действия во времени или протяжённости действия в пространстве, численно равной количеству событий-взаимодействий.

Из (2) следует, что порождённое событиями изменение величины любого физического свойства, есть сообщённая данному свойству событиями энергия - . Как мы уже показали ранее, из (2) следует связь энергии изменения любого параметра с событиями-взаимодействиями, с силой, массой, скоростью, зарядом и другими базовыми физическими свойствами материи

 

   

 

 

  

Из этих соотношений следует уточнённое понятие энергии и связь с эталоном, событиями и изменением.

Энергия, Энергия, физическая сущность  – есть количественная характеристика изменения любого физического параметра материи под воздействием событий-взаимодействий, вызывающих это изменение. Иначе можно сказать, что энергия есть количественная характеристика приложенной какое-то время (на каком-то расстоянии ) к свойству внешней обобщённой силы . Величина энергии (число), есть отношение величины изменения определённой природы к формальному, общепринятому эталону энергии этой природы. Размерность энергии, есть размерность формального общепринятого эталона энергии. Причинно, величина и размерность энергии зависят формально от общей величины изменения в соотношении к эталону и размерности эталона, а неформально зависят от характера следования событий.

 Общая величина изменения - зависит от количества событий-взаимодействий, изменяющих величину общего изменения в одном событии на  - усреднённую единичную силу, производную.

Эталон энергии определённой природы (размерности) должен соответствовать общему понятию эталона, иметь размерность функции следования событий в пространстве - времени и изменённой величины .

Данные соотношения, по сути, являются общим для энергии любого изменения материи.

О силе. Величина производная от энергии изменения и есть собственно «действующая сила» на интервале времени и пространства, порождаемая единичными событиями. Её величина равна

. При линейном следовании событий интегралы от подинтегральных функций и дадут соответственно и . Тогда  - сила изменения ( градиент по Лагранжу, ), а величина  тогда имеет физический смысл работы (разницы потенциальных энергий).

 - даст понятие скорости изменения во времени и пр.;

 

- Физический смысл инерции.

Если принять величину - как энергию . Тогда инерция - , есть постоянная величина, производная от  или равная среднему изменению энергии, при единичном событии или по сути есть та же «мгновенная» сила изменяющая энергию.

. (26)

Таким образом, под общим понятием инерции следует понимать величину элементарного относительного изменения энергии под действием единичного события-взаимодействия (в отличии от силы не соотнесённую с величиной интервала, но предполагаемой наличие интервала неизменности действия), имеющую фактический интервал времени (интервал пространства) её неизменности до следующего события.

Интервал, есть разница между двумя моментами времени начал данного и следующего соразмерных событий-взаимодействий, или двумя точками-координатами событий в пространстве.

Инерция имеет природу энергии, ибо энергия есть интегральная сумма величин инерций во времени под действием событий-взаимодействий. Величина изменения энергии равна сумме инерций

 (27)

Иначе можно сказать, что инерция, сообщённая абстрактному свойству, -м событием-взаимодействием - есть энергия изменения свойства, которая имела какое-то время неизменности до следующего события-взаимодействия;

- физический смысл времени, как формального способа познания величины продолжительности изменения (неизменности), как способа измерения величины продолжительности в сравнении с формальным эталоном продолжительности, как меры продолжительности изменения (длительности, дления, неизменности),

 (28)

имеющей размерность формального, единичного эталона времени = и величину времени, как интеграл от функции следования (распределения) событий во времени , равному общему количеству событий на интервале . При обыденном измерении времени, исключительно для удобства предсказуемости, выбирается линейно изменяющаяся функция - временная шкала, интеграл от которой равен количеству формально выбранных эталонных интервалов (например, секунд) времени ;

И пора прекратить многочисленные спекуляции по поводу трактования этого базового понятия естествознания. Пора прекратить делать из модели (способа) познания какую-то материальную физическую сущность и получать потоки времени, осуществлять путешествия во времени, изменять биологические процессы (парадокс близнецов СТО) и пр. бред.

- физический смысл координатного пространства, как величины (меры) познания изменения (пути, расстояния). Это полный координатный аналог времени.

 (29)

имеющего размерность формального, единичного эталона пространства (координаты) и величину координаты, как интеграл от функции следования событий в пространстве , равному общему количеству эталонов координаты на интервале . При измерении координаты, для удобства, выбирается линейно изменяющаяся подинтегральная функция , интеграл от которой равен количеству формально выбранных эталонных интервалов единичных координат ;

 

- физический смысл всех базовых физических свойств (параметров), характеризующих свойства какой-либо среды при элементарном соразмерном взаимодействии с ней (диэлектрическая и магнитная проницаемость, постоянная Планка, коэффициенты трения и поверхностного натяжения, удельная теплоёмкость, и пр. мировые константы).

Таким образом, получаются новые зависимости, имеющие единую первоначальную форму записи и единый методологически единообразный причинный смысл.

Развиваем физическую тему. Пусть имеется какое-либо свойство   абстрактного объекта, претерпевающее изменения от перемещения этого объекта в среде в зависимости от координаты   (перемещения среды относительно этого объекта во времени ).

То есть, имеем зависимости , . При этом подразумевается, что в едином пространстве и времени имели место одни и те же взаимодействия. Задача – выявить причинные связи, структуру изменения свойства   от изменения событий-взаимодействий и их единичного результата.

Можно записать, с учётом теоремы Лагранжа и уравнения (3), что эти изменения были равны

  ( 30)

  ( 31)

, где и количество событий на интервалах и , в единых системах их отсчёта.

Очевидно, что общее, интегральное количество событий в едином пространстве и времени будет равно,

  ( 32)

ибо это одни и те же события, в формальном способе их познания (в едином пространстве и на едином интервале времени). А значит, можно обоснованно приравнять пространственные и временные соотношения.

  ( 33 )

Из (36) получаем систему тождеств описывающие изменения любого свойства объекта в любой среде, содержащей соразмерные ему свойства. Например.

  ( 34.1 )

  ( 34.2 )

  ( 34.3 )

В зависимости от линейности или нелинейности зависимостей ,   мы получаем общие уравнения, характеризующие линейные или нелинейные изменения свойства объекта, двигающегося с постоянной скоростью (линейные) или с ускорением (нелинейные).

Другой случай. Пусть известна зависимость параметра изменения от предполагаемых событий . Пусть известно пространственное распределение некоторых объектов в среде, с которыми предстоит взаимодействовать объекту при его линейном движении в этой среде. А значит известно . Следует установить то, как будут следовать в формальном времени событии . Распределение одинаковых объектов в среде, может быть равномерным или неравномерным, тогда зависимости будут линейные или нелинейные. Способ познания (решение математической задачи) сводится к отысканию производной композиции функций , при , . Воспользуемся теоремой Лагранжа. Изменения функций равны

  (35)

  (36)

  (37)

Таким образом, подставляя в (35) , (36) и (37) имеем

   (38)

,    (39)

В результате выражения одних параметров через другие получаем конечную систему уравнений, описывающих изменения (взаимодействия) пространственно-временных параметров в любой среде. Например.

  (40)

   (41) или

;   (42)

Где, - имеет размерность скорости изменения величины (скорость, импульс, мощность, ток и пр.);

- имеет смысл и размерность градиента изменения величины, силы (по Лагранжу) или причины инициирующей изменение;

- имеет смысл величины среднего изменения вносимого средним единичным событием (параметры среды: электрическая и магнитная проницаемость, постоянная Планка и пр.);

- имеет смысл средней скорости следования событий при линейном следовании событий во времени или ускорения событий при нелинейном (количество событий в единицу времени, частоты следования событий и пр. ).

- имеет смысл средней плотности событий в пространстве (количество событий на единицу пространства (электропроводность и теплопроводность)). А так же имеет смысл вероятности появления событий на единичном интервале пространства.

Данные зависимости, без вскрытия физической сущности влияния событий-взаимодействий на общее пространственно-временное изменение любых свойств,нашли своё воплощение в самых разнообразных общих зависимостях естествознания, например: в уравнениях механики и динамики, электродинамики (уравнения Максвелла), гидродинамики. При обобщении на термодинамику мы получаем связь событий с температурой. 

«Вырисовывается» и аналогичный методологический смысл БАЗИСНЫХ математических (геометрических) понятий объектов.

Любой геометрический (математический) объект, как множество свойств и как причинно-следственная зависимость от этих геометрических (математических) свойств, можно представить как интегральное понятие, как сумму его дифференциальных, единичных состояний (производных, частных производных).

Количество этих производных соответствует количеству событий-взаимодействий, объект изменяющих. Что полностью соответствует сделанному в данной работе обобщению обобщению (6). Данное утверждение рассмотрим на примерах.

Способ познания свойств геометрических (математических) объектов, их величины, изменчивости и размерности, есть применение формальных общепринятых эталонов, имеющих единичную величину и эталонную размерность, в математике упразднённую. Такими эталонами являются: единица, единица системы отсчёта (шкалы), единичный угол, единичный отрезок, окружность единичного радиуса, единичная площадь, единичный объём и пр. Некоторые примеры.

1.Понятия числа и отрезка, как сущности, имеющие величину равную отношению к своей формально принятой единичной (эталонной) части и размерность данной единичной части (единичному отрезку). Отсюда численно любое число можно представить , при этом , что тождественно обобщению (1) и (6). В зависимости от «размерности» , выражающейся в его понятиях, а именно от целостности, кратности, чётности и пр., формируются ряды целых, кратных и прочих чисел. Формируется понятия отрезка имеющего величину кратную единичному отрезку.

Что значит произведение (деление) чисел? Например,

Произведение (деление), это понятие, обобщающее понятие суммы (разности) чисел, в данном случае по основанию 2 или 3. Можно с математической точки зрения строго записать для произведения

. (33)

Но эта запись, не имеющая математической разницы, имеет разную физическую, причинную сущность. Выделяются два различных процесса взаимодействия (взаимодействия с объектами (свойствами) имеющими различные числовые характеристики), с различными «промежуточными» последствиями. Первый процесс, в котором произошло три события сложения, в каждом из которых число изменялось на постоянную величину 2. И второй процесс, в котором произошло два события, в которых числовая характеристика (число) изменялось каждый раз на постоянную величину 3. Эта же запись может быть выражена в обобщении (6) , ибо , тогда , где   и производные величины от числа 6 по основанию 2 и 3 соответственно.

Что есть степень числа? Степень, это понятие, отражающее характер изменения числовой характеристики объекта (свойства) от характера следования событий. Например,

В данном случае, - есть средний результат одного события.

Величина - отражает характер следования событий, а именно то, как будет изменяться общая величина событий, при изменении основания 3.

Действительно, если рассмотреть зависимость   вида , то в геометрическом отображении это кривая известная -кубическая порабола, при этом, в классическом её отображении (для >0) значения   изменяются через равные промежутки величин числового ряда с шагом =1 как 1,2,3…и т.д. Если построить зависимость   от количества событий-взаимодействий по свойству , вида , то при сохранённой в точности форме кривой (графике зависимости ) на ось значений   «ляжет» самостоятельная шкала с единым началом - ось событий-взаимодействий . 

Если в зависимости   значение имеет смысл координаты, то будут нести информацию о месте совершения событий в пространстве на линейной шкале пространственных координат. Если в , - имеет смысл времени и вид соответственно , то события-взаимодействия будут нести информацию о моментах времени начал (окончаний) событий-взаимодействий на линейной шкале времени, а сами шкалы   и   станут не линейными, а скорее логарифмическими.

2. Понятие величины (длины) окружности – как суммы единичных длин окружности.

Поскольку исторически на практике было замечено, что отношение длины окружности к диаметру этой окружности есть величина постоянная для любой окружности, равная . Число «пи» было выбрано формально, как единичная характеристика конкретного типа геометрической фигуры – окружности. Её стали использовать в соотношениях для свойств окружности, круга, сферы. Обобщённая формула (15) определяет, что , а также определяет, что единичная окружность - , есть производная величина от полной длины окружности или . Единичная длина окружности, в свою очередь, есть соотношение с единичным радиусом - вида , а радиус соотносится с единичным радиусом как . Численно . Тогда

Мы показали, что и уравнение длины окружности, по сути, тождественно (6).

Затем, для практического удобства ввели эталонное формальное понятие единичного градуса, как 1/360 части длины окружности, как постоянного числового отношения свойств окружности (длины и радиуса) ;

Можно с уверенностью сказать и доказать, что найдётся такой малый радиус окружности, при котором длина окружности будет численно равна площади круга, ограниченного этой окружностью. Отсюда площадь круга равна.

Понятие величины площади – как суммы единичных площадей.

Площадь прямоугольника. Можно доказать, что длина отрезка равна его площади в прямоугольной системе координат. Тогда

Мы получаем вообще базовые междисциплинарные, общие пространственно-временные соотношения, связывающие одной причинной сущностью (событиями-взаимодействиями, имеющими различные размерности) пространственно-временные (свойственно-временные) параметры изменяющихся параметров при движении в различных средах с различными скоростями (ускорениями).

И так далее можно привести к виду обобщения (6) все известные, хорошо зарекомендовавшие себя на практике зависимости физики и математики, а если глубоко и широко поразмыслить в обобщении, то и всего естествознания.

8. Выводы. 

Введённое в работе междисциплинарное понятие «событие-взаимодействие» (СВ) отражает природу и причинную физическую сущность взаимодействующих соразмерных свойств (параметров) объектов. Оно позволило математически строго определить физическое понятие замкнутой системы, объединить в единое целое (связать) любые свойственно-временные (пространственно-временные) параметры взаимодействующих объектов, прояснить физический и математический смысл: сил различной размерности, массы, заряда, инерции изменяющегося свойства, дифференциала (производной), понятие интеграла, прояснить теорему Лагранжа для конечных приращений и многое другое. СВ определяет понятие близкодействия, одновременности (единого момента времени) и одноместности (единой пространственной координаты) изменения только для двух взаимодействующих в событии свойств (параметров) объектов. СВ определяют свойства любого изменения: продолжительность (время), величину (пространство), характер изменения во времени, энергию и причинно-следственную структуру изменения.

Введение данного понятия в естествознание позволит сформулировать междисциплинарный закон природы:

"величина любого изменения прямо пропорциональна количеству событий-взаимодействий его вызывающих. При этом, характер (вид) изменения соответствует характеру следования во времени и пространстве этих событий."

Таким образом, введение в теоретическое естествознание фундаментального параметра «события – взаимодействия», как причины любого изменения (возникновения сил), проясняет причинную природу базовых понятий физики и математики, их величин, прекращает всевозможные спекуляции на тему всяческих производных (суррогатных) понятий. А поскольку СВ может быть случайно относительно его участников, то оно может объединять ещё и вероятностные характеристики изменения. Наука могла получить уже в 17-19 веках новую физику взаимодействий, в которой событие-взаимодействие являлось первопричиной изменения свойств. Но воинствующая в то время религиозность и непоколебимость «божественной причинности» направила естествознание по иному, более тернистому пути, в котором базовые понятия не имели и даже не предполагали возможность наличия иной причинной сути нежели воля Всевышнего.

В своё время Гельмгольц [8] писал : «задача физических наук состоит в том, чтобы все физические явления свести к силам притяжения и отталкивания, величина которых зависит от расстояния между взаимодействующими точками». В данной работе показано, что силы отталкивани и притяжение есть результат взаимодействий, а дальнодействие (действие на расстоянии) есть череда (цепь) близкодействий (взаимодействий). Таким образом, задача физических наук (естествознания) состоит в том, что бы все явления природы свести к взимодействию (взаимодействиям).

Методологическая полезность введения понятия СВ для естествознания в целом становится очевидной. Оно становится существенной частью общей философии естествознания, которая должна стать основой единой методологии познания. ОСМП, в рамках которой произведены данные теоретические исследования и обобщения, не противопоставляет себя, а объединяет все существующие модели познания (физические, геометрические,биологические и пр.), ибо она построена на общих, не конфликтующих с опытом, принципах. Развитие данной методологии, способно сделать системным, стройным, эффективным и универсальным, единым, не только техническое (физико-математическое) образование, но и решить проблему междисциплинарных отношений, проблему противопоставления «гуманитарного» и «технических» образований и терминов, сократить сроки обучения. Способно упорядочить и систематизировать единым причинным подходом к изменчивости как к единому общеэволюционному механизму всё естествознание, сформулировать методологию формирования понятий, создать рабочий вариант фундаментальной теории познания, наделённой единой методологией. На примере формирования базовых понятий физики и математики распространение данной методологии на другие дисциплины способно наделить причинным смыслом общую методологию познания и методологию формирования строгих научных понятий, имеющих глубокую причинно-следственную структуру, устранить их диспозитивность, многозначность и неконкретность.

Наука не может себе позволить употреблять понятия не имеющие определённости и структуры ибо научное понятие - венец научного познания сути вещей.

Необходимо дальнейшее широчайшее методологическое исследование событий-взаимодействий в рамках ОСМП и других моделей (социальных, экономических, химических, биологических и пр.) с целью установления их единой причинной связи со всеми существующими открытыми закономерностями, явлениями и законами природы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гегель Г.В.Ф. Энциклопедия философских наук: В 3 т. Т. 1: Наука логики. М., 1973
2. Гегель Г.В.Ф., Соч., т. 5, М., 1937, с. 691.
3. Ф. Энгельс. ПСС. т. 20, с. 546.
4. Д.В.Сивухин. Общий Курс Физики. т.I Механика. (гл.V,§ 38):
5. Кудрявцев Л.Д. Курс математического анализа. Т.2 с.12, Москва: Высшая школа 1981.
6. Кудрявцев Л.Д. Курс математического анализа. Т.2 с.4, Москва: Высшая школа 1981.
7. П.Л. Капица - лауреат Нобелевской премии 1978 г. Доклад "Свойства жидкого гелия", прочитанный на конференции "Проблемы современной науки" в Московском университете 21 декабря 1944.
8. H. Helmholtz. Uber die Erhaltung der Kraft. Leipzig, 1907, s. 6.

Николай Брылёв, 2008 год, г.Брянск

 

 
одержание и карта сайта Филосоыия Относительности
Оставить сообщение Автору проекта  " Философия относительности"
Яндекс цитирования
Rambler's Top100