Что такое энергия? Академическая формулировка энергии звучит следующим образом: энергия есть возможность выполнения работы. Хотя подобное определение в принципе правильно, оно крайне неудачно по той причине, что работа и энергия имеют одинаковую природу. Это видно из размерности: работа и энергия измеряются в джоулях. В математическом плане работа — это всего лишь разность энергий: А = Е1 — Е2. Поэтому определять энергию из работы есть то же самое, как определять энергию из самой себя. Необходимо найти новое определение понятию энергии. И это можно сделать через деформацию.
Обратим внимание на тот факт, что все формы энергии (за исключением потенциальной и кинетической) имеют общую черту, заключающуюся в их связи с деформацией. Давайте рассмотрим последовательно несколько различных форм энергии. Механическая. Когда мы растягиваем резиновый шнур, сдавливаем любой предмет, закручиваем гайку до упора, мы во всех случаях совершаем работу, тратим энергию, и производим деформацию того предмета, на который воздействуем. Здесь связь между энергией и деформацией выступает в самом явном виде.
Тепловая. Данная форма энергии фактически является суммарной кинетической энергией многих атомов или молекул, составляющих физический объект. И все, что справедливо для кинетической энергии, оказывается справедливым для энергии тепловой. Если в реальности идея кинетической энергии является ошибкой и вместо нее существует иная форма энергии, связанная с деформацией (а ниже это будет показано), тогда тепловая энергия также окажется связанной с деформацией некоторого объекта.
Химическая. Эта форма энергии выделяется в ходе химических реакций. А любая химическая реакция ведет либо к изменению количества электронов у атома или иона, либо к распаду молекулы на составляющие атомы, либо к синтезу молекулы из отдельных атомов. Во всех трех случаях происходит деформация электронных оболочек атомов и молекул. Таким образом, химическая энергия также показывает связь с деформацией.
Ядерная. Она выделяется либо в ходе распада атомов радиоактивных веществ, либо в ходе расщепления ядра урана или плутония, либо в ходе слияния ядер водорода и образования ядра гелия. Как и в предыдущем случае, мы снова сталкиваемся со связью энергия-деформация. Поэтому возможны две альтернативы: 1) связь энергии с деформацией существует на самом деле, а понятия кинетической и потенциальной энергии ошибочны и в реальности таких форм энергии не существует; 2) связь энергии с деформацией является кажущейся и на самом деле ее нет, а потенциальная и кинетическая энергии существуют в реальности. Правильной оказалась первая альтернатива. Потенциальная и кинетическая энергия в реальности не существуют, вместо них присутствуют иные формы энергии, которые оказываются связанными с деформацией. И ниже это будет показано.
Подобный анализ можно выполнить применительно ко всем известным формам энергии и всегда мы будем сталкиваться со связью энергия-деформация. Единственное исключение, как было отмечено ранее, это потенциальная и кинетическая энергия. Поэтому можно предложить следующее определение понятия энергии: энергия есть количественная мера хаотически-деформированного состояния материи, описывающая данное состояние интегральным образом. Формула энергии выглядит как
(1.1.1)
Здесь деформированное состояние материи отражается дифференциалом dx, а интегральный способ описания — интегралом. При этом интеграл является определенным от 0 до х. Причина появления в определении понятия «хаотический» будет объяснена позднее, когда мы перейдем к проблеме информации. Кстати, подобное определение энергии позволяет дать аналогичное определение термину силы: сила есть количественная мера хаотически-деформированного состояния материи, описывающая данное состояние дифференциальным образом.
Разница между силой и энергией, таким образом, состоит лишь в способе описания: интегральный способ для одного, дифференциальный для другого. Такое различие между двумя основополагающими понятиями физики заметным образом сказывается на способе решения физических задач: начинать надо всегда с энергетического описания феномена и затем переходить к силовому описанию. Энергетический способ описания проще и понятнее, но он менее информативен. Так происходит потому, что в природе энергии уже заложен интеграл. Поэтому энергетическое описание феномена осуществляется с помощью алгебраических уравнений, а не дифференциальных. А решение алгебраических уравнений всегда проще. Но за простоту приходится платить тем, что часть информации ускользает от нашего внимания. Например, энергетическое описание движения камня, брошенного под углом к горизонту, позволяет найти отдельные точки траектории (максимальную высоту подъема и дальность броска), но ничего не говорит о форме самой траектории. Силовое описание феномена требует использования дифференциальных уравнений, решение которых заведомо труднее. Однако, оно позволяет поймать такие детали, которые ускользают при энергетическом описании.
Следует особо подчеркнуть тот факт, что энергия является всего лишь характеристикой, формой описания. Иными словами, энергии как реальности не существует. Существуют лишь различные формы деформации материи, переходящие друг в друга, а мы пытаемся описать эти переходы с помощью понятия энергии. Поэтому в принципе не может существовать эффекта преобразования энергии в массу, к чему так привыкли физики и о чем они постоянно говорят. Причины такого положения вещей будут объяснены в других разделах.
Материалы публикуемые на "НАШЕЙ ПЛАНЕТЕ" это интернет обзор российских и зарубежных средств массовой информации по теме сайта. Все статьи и видео представлены для ознакомления, анализа и обсуждения.
Мнение администрации сайта и Ваше мнение, может частично или полностью не совпадать с мнениями авторов публикаций. Администрация не несет ответственности за достоверность и содержание материалов,которые добавляются пользователями в ленту новостей.
