Лавочкин Владимир Семёнович: другие произведения.

Неопределённости и пределы

Журнал "Самиздат": [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь]
Peклaмa:

Конкурс LitRPG-фэнтези, приз 5000$
 Ваша оценка:
  • Аннотация:
    Всё в природе ограничено по своим размерами и времени существования, в конце концов ‎исчезнет и сама Вселенная. Может ли быть бесконечность в пространстве, времени или в ‎чём-то ином? Почему не может быть идеала в физике или в жизни человека? По какой ‎причине существуют очень маленькие тела, например, элементарные частицы, и огромные ‎тела в виде звёзд и галактик? Почему существуют физические постоянные - скорость света, ‎абсолютный ноль и тому подобное? На эти и многие другие вопросы можно найти ответ в ‎этой статье. ‎

  

НЕОПРЕДЕЛЁННОСТИ И ПРЕДЕЛЫ

  
Ранее уже упоминалось понятие - равновесие, в Законах симметрий. Тем или иным видом равновесия обладают все физические явления. Для наглядности равновесных состояний можно рассмотреть первый и второй законы Ньютона. Столкновение двух шаров, имеющих разную скорость движения до столкновения, приведёт к пропорциональному их массам изменению скоростей движения этих шаров. Один тип равновесия, до столкновения, заменяется другим типом равновесия - столкновением, и наконец, приходит к третьему типу равновесия - иным скоростям движения шаров. Равновесие при ускоренном движении под действием силы также можно разделить на два типа равновесия. Состояние покоя при равенстве двух противоположно направленных сил, переход от состояния покоя к равноускоренному движению. И в случае столкновения шаров, и в случае действия на тело силы должна существовать некая общая, неизменная, величина для этих процессов. Для сталкивающихся шаров такой величиной является сумма количества движения шаров. Для силы, приложенной к телу, это сама сила, которая не изменяется при её действии на неподвижное тело и на тело, двигающееся с равномерным ускорением. Как будет показано ниже, в любом физическом процессе существует такая неизменная величина. Эта неизменная величина непосредственно связана с законами сохранения и указывает на смысл законов сохранения, как физическую необходимость. Под равновесием обычно понимается стационарное равновесие системы, состоящей из двух компонентов, которые уравновешивают друг друга. Однако все процессы, происходящие в природе, обладают тем или иным видом равновесия. Тело, находящееся в движении, по сравнению со стационарным видом равновесия, обладает другим видом равновесия - динамическим. На рисунке 1 изображены некоторые виды равновесных систем в механике и гидравлике. Наиболее простое для понимания равновесие существует в механических системах. Например, две силы равные по величине и направленные друг к другу по одной оси представляют собой равновесную систему, смотри рисунок 1А. Примеры такого равновесия наблюдаются везде в нашей повседневной жизни. Когда мы стоим на месте или ходим по земле, то сила тяжести нашего тела всегда в точности равна силе противодействия земной поверхности. Несколько другой вид равновесия наблюдается при падении тела под действием силы тяжести.

 []

РИСУНОК 1

Здесь сила притяжения, приложенная к телу с некоторой массой, создаёт ускорение этого тела, где ускорение и сила тяжести строго пропорциональны друг другу, смотри рисунок 1В. Таким образом, создаётся равновесие между силой тяжести и падающим телом. Причём, когда тело находится в стационарном равновесии, лежит на Земле, и падает под действием силы тяжести, сила тяжести не изменяется, что и показал Ньютон в своих работах. Ускорение тележки, которая скатывается по наклонной плоскости, находится в зависимости от силы тяжести, угла наклона плоскости и силы трения её колёс, это тоже один из видов равновесия. Благодаря существованию этих видов равновесия можно с большой точностью рассчитать скорость и ускорение движущейся тележки.

Равновесные состояния не ограничиваются только механическими системами, они существуют во всех физических системах. Везде, где существует понятие - энергия, присутствует также тот или иной вид равновесия. В частности, в гидравлике, скорость движения воды по трубе будет находиться в чёткой зависимости от избыточного давления воды, сопротивления стенок трубы и сопротивления выходного отверстия из трубы. И здесь существует равновесное состояние между всеми показателями движения воды по трубе. Если вода находится в ёмкости и покоится на Земле, то здесь также будет равновесие системы - тяжесть воды и реакция опоры от этой тяжести - равны.

Электрические системы, в свою очередь, всегда находятся в том или ином равновесном состоянии. Когда электрическая батарея не подключена в сеть, её заряд находится в равновесии с диэлектрическими свойствами окружающей среды. Когда батарейка включена в сеть, сила тока в цепи будет пропорциональна её напряжению и сопротивлению нагрузки. То есть ток от батарейки, в этом случае, находится в равновесии с сопротивлением нагрузки. Электромагнитная волна, также один из видов равновесия между электрическим и магнитным полями. Только в этом случае наблюдается несколько иной вид равновесия, по своему действию похожий на действие механического маятника. В механическом маятнике потенциальная энергия переходит в кинетическую энергию и наоборот. Между этими двумя видами энергии существует равновесное состояние, количество потенциальной энергии будет находиться в зависимости от величины кинетической энергии.

Механизм равновесия в природе довольно прост и связан с законом сохранения энергии, только не всегда это можно понять сразу. Во всех выше приведённых примерах этот закон соблюдается. Когда тело лежит на земле оно не тратит никакой энергии, но энергия в данном примере находится в потенциальном виде, то есть энергия не изменяется. Если опора под телом исчезнет, эта потенциальная энергия превратиться в кинетическую. Кинетическая энергия падающего тела возрастает с возрастанием скорости тела.
Кроме приведённых примеров могут существовать другие виды равновесия в природе. Их можно охарактеризовать как пропорциональные виды равновесия. Один из примеров такого равновесного состояния изображён на рисунке 1С, это так называемый рычаг Архимеда. Он представляет собой любую достаточно прочную конструкцию, лежащую на опоре. Если с одной стороны рычага приложить некую силу, то с другой стороны его можно получить большую, равную или меньшую силу, в зависимости от соотношения длин плеч рычага до опоры и после опоры.
Это соотношение можно записать в виде равенства - F1L1=F2L2 или F1/F2=L2/L1 где F1 и F2 силы, прилагаемые к рычагу с разных сторон опоры, L1 и L2 расстояния от соответствующих сил до опоры. В этом случае равновесие системы определяется равенством моментов сил. Похожая формула определяет работу, выполняемую рычагом - F1L1=F2L2=A, где L1 и L2 - расстояния, проходимые концами плеч рычага.
Подобных видов равновесия в природе очень много и их можно найти во всех проявлениях природы, как показано в Законах симметрий. На рисунке 1D приведен один такой случай - это зубчатая передача. Здесь моменты сил разные на разных осях колёс, равновесие здесь проявляется в виде равенства энергий на обоих колёсах зубчатой передачи. Уменьшение или увеличение момента на разных осях зубчатых колёс происходит за счёт потери или выигрыша в количестве оборотов того или иного колеса.
Равенство в этом случае примет вид- F1R1=F2R2, где F1 и F2 силы, приложенные к колёсам, R1 и R2 радиусы колёс. Передача движения при помощи зубчатых колёс, это усовершенствованный аналог рычага Архимеда.
На рисунке 1F изображён гидравлический механизм, имеющий тот же вид равновесия, что и предыдущие примеры. Здесь два цилиндра разного диаметра выполняют одну и ту же по количеству работу, но с разными силами и проходимыми расстояниями. Равенство этого процесса примет вид - F1L1=F2L2 где F1 и F2 - силы, приложенные к поршням разных диаметров, L1 и L2 расстояния, проходимые первым и вторым поршнями. При этом давление жидкости внутри цилиндров - одинаковое. Третий пример, изображённый на рисунке 1E, показывает подобный вид равновесия в электрическом устройстве, под названием трансформатор. В нём напряжение на обмотках может быть равным, в случае одинакового количества витков на них или разным, если количество витков на обмотках - разное. И в этом случае равновесие существует в виде равенства количества энергии. В электрических расчётах вместо понятия - энергия удобней пользоваться мощностью - количество энергии, производимой в единицу времени. Мощность в электрических сетях записывается как P=UI, где U напряжение в сети, а I ток в сети. Следовательно, в соответствии с равенством мощности для двух обмоток трансформатора можно записать - U1I1=U2I2, в идеальном случае.

Такой же вид равновесия наблюдается и в оптике, линзы или параболические зеркала собирают или рассеивают световые волны с площади сечения этих устройств. Можно собрать всю энергию с площади сечения линзы, например, в одной точке, фокусе её, но можно и рассеять её на большую площадь. В химии также наблюдается подобный эффект, многократного увеличения скорости той или иной реакции можно добиться при помощи катализаторов реакции. Выстрел из ружья или орудия также пример подобных эффектов, когда одна по величине сила действует одновременно на две разные по величине массы - пули и ружья. Из всех этих примеров, относящихся к разным областям науки и техники, можно сделать вывод, что такой вид равновесия в природе, явление - рядовое. Во всех вышеприведённых формулах один из показателей её выражает некое стационарное состояние - расстояние, напряжение, другой - динамику- силу, приводящую к движению или электрический ток.

Необязательно рассматривать условие равновесия только в рычагах или в трансформаторе, похожее равновесие может быть и в балке, опёртой на две опоры по концам её. В этом случае сумма моментов от силы, приложенной к этой балке, на разные опоры будут всегда равны. То же самое касается и консоли, конструкции работающей только на изгиб. Примеры равновесия, приведённые на рисунках более показательные, так как это равновесие соблюдается с двух сторон устройств. Но можно менять показатели силы или напряжения с одной стороны, не меняя при этом эти показатели с другой стороны устройства.

Если обратиться к примерам, изображённым на рисунках 1C, 1D, 1E и 1F, можно наблюдать ступенчатое изменение разных показателей - силы, момента сил или напряжение, тока. С одной стороны, это одни показатели, с другой стороны - другие. Все эти устройства можно преобразовать таким образом, что эти показатели будут изменяться плавно. На рисунке 1G изображён подобный вид равновесия, где эти показатели изменяются плавно, это конусная, аэродинамическая труба. В ней давление воздуха и приращение объёма воздуха - величины обратно пропорциональные. Чем больше давление воздуха в том или ином сечении, тем меньше объём воздуха и наоборот.

Возникает вопрос о причинах распространенности этих видов равновесия в природе? Нетрудно понять, что причины следует искать, прежде всего, в «устройстве» самой Вселенной, так как все приведённые примеры также неотъемлемая часть природы.

Во всех формулах, описывающих процессы равновесия в этих устройствах присутствуют две величины, не связанные непосредственно между собой. Например - сила и расстояние, давление и объём, напряжение и сила тока. Произведение этих двух величин выражает - момент силы, мощность, работу или энергию этого процесса. То есть энергию - E, соответствующую этим процессам, можно разложить на две составляющие. Это важный показатель для понимания сути энергии.

Чтобы понять эту суть, можно проделать мысленный эксперимент, с формулой выражающий равенство моментов в рычаге Архимеда - F1L1=F2L2=E= const. В этом уравнении можно рассматривать только одну половину равенства, которая примет вид формулы - E=F·L. Равенство в этой формуле достигается произведением двух составляющих её - силы и расстояния, проходимого под действием этой силы. Это же равенство сохранится, если уменьшить один из показателей формулы и увеличить другой его показатель так, чтобы равенство не изменилось. Если один из показателей уменьшится до нуля, то другой показатель увеличится до бесконечности, то есть можно прийти к неопределённости - 0∙∞=Е.
В математике такая неопределённость в общем виде записывается - 0∙∞=1. Причём для рычага - сила может превратиться в ноль, где расстояние равно бесконечности и наоборот, сила может быть равна бесконечности при расстоянии равном нулю. Таким образом, конечная энергия - E может превратиться в бесконечно большое расстояние, при отсутствии силы или в бесконечно большую силу, при отсутствии расстояния. Такая неопределённость будет присутствовать везде, где энергия зависит от двух показателей, что связано с арифметическим действием - умножением. В частности, в примере с трансформатором, рисунок 1F, очень маленький ток в цепи одной из обмоток может привести к очень большому повышению напряжения в этой же обмотке и наоборот. При этом соотношение количества витков первичной и вторичной обмоток должно быть также очень большим. Во всех приведённых в этом разделе формулах отличительной чертой их служит произведение двух величин, что даёт качественные изменения по сравнению с каждой отдельной величиной произведения. Другое арифметическое действие - сложение, не может привести к качественным изменениям конечного результата, например - 1м и 1км=1000м, выражают только расстояние. Любые взаимосвязанные величины, представляющие энергию, подвержены этому принципу.
Произведение двух физических величин в результате даст качественно новую величину - энергию. Во всех примерах формул для нахождения энергии или производных от неё - сил, моментов сил, электрического напряжения и тому подобное, в этих формулах участвуют две противоположности. Например, сила по своему смыслу является противоположностью расстояния в формуле для определения работы - E=F·L. С точки зрения произведения этих двух величин, как математического действия, одну из этих величин можно определить как множитель. Произведение можно определить как краткую запись действия суммирования, то есть а+а+а+а...=а·n, где n - количество величин - а. Количество величин может быть любым числом - ноль, единица или дробным числом, то есть количество - n - приобретает новое качество, оно становится самостоятельной величиной. Причём величина - а - никак не связана с величиной - n.

Во всех примерах, рассмотренных ранее, две величины, входящие в произведение, представляли энергию. Энергия, как понятие, всегда является конечным результатом всех промежуточных физических формул. Это связано с тем, что мир, в котором мы живём - энергетическое образование, и поэтому никакого более ёмкого понятия, чем энергия существовать не может.
Нетрудно увидеть, что в любой физической формуле, где присутствует действие - умножение, следует ожидать, что какая-либо составляющая её может равняться нулю. Тогда другая составляющая её должна равняться бесконечности, чтобы сохранилась конечная величина в формуле. Например, для электрического напряжения можно записать уравнение - U=IR, сила тока - I, помноженная на сопротивление - R. Если сопротивление равно нулю, то сила тока будет равна бесконечности, только таким образом сохраняется величина напряжения источника тока. Последний пример существует в реальности и называется током короткого замыкания, который не достигает бесконечно больших величин, по причинам, не зависящим от правильности формулы.
Возможен и обратный вариант действия, когда напряжение конечной величины можно получить при помощи бесконечно большого тока от генератора и нулевого сопротивления сети, куда подключён этот генератор. Это чисто теоретический вариант, так как при таких значениях тока и сопротивления нельзя прийти к конкретному результату - определённому значению напряжения. Результат взаимодействия таких показателей окажется неопределённым в количественных характеристиках, но обязательно конечным по величине. То есть, теоретически, при помощи генератора, создающего бесконечно большой ток, при сопротивлении сети нагрузки, равном нулю, можно получить на выходе напряжение как в один вольт, так и в миллион вольт. Всё будет зависеть от возможности генератора и взаимозависимости между сопротивлением сети и током в этой сети. Если сопротивление в сети повысится в результате нагрева проводников, то упадёт и ток в ней, что повлечёт за собой увеличение напряжения. При бесконечно малом сопротивлении напряжение нагрузки будет равно нулю.

Последний пример показателен в том плане, что отсутствие какой-либо размерной величины, равной нулю, взаимодействующей со второй размерной величиной, приводит к бесконечно большому значению этой второй величины. При этом результат такого взаимодействия окажется величиной конечной. То есть, как упоминалось ранее, можно получить энергию конечной величины, с помощью произведения нуля и бесконечности двух размерных величин.

Подобный сценарий возможен в любых энергетических системах, когда энергия разделяется на две составляющие. В последнем примере можно приравнять сопротивление - бесконечности, а силу тока сделать раной нулю. Тогда по формуле для определения напряжения, произведение бесконечно большого сопротивления на силу тока, равную нулю, даст конечное напряжение, что кажется лишённым всякого смысла. Смысл появляется, если вспомнить о существовании потенциальной электрической энергии. Если существует источник такой энергии, и он не подключён в сеть, то сопротивление сети можно приравнять к бесконечности, где сила тока в ней равна нулю. Это заключение будет иметь место в случае наличия такого источника энергии в виде электрического напряжения, в случае его отсутствия, смысл бесконечно большого сопротивления и тока равного нулю теряет смысл.

Возникает парадокс, когда произведение бесконечности и нуля выводят систему за рамки физических законов. Как в случае с коротким замыканием, так и в случае отсутствия источника тока, система - источник тока и сопротивление сети, выходит за рамки физического смысла рассматриваемую формулу - U=IR. Но если изменить параметры системы на очень большой, но не бесконечный, ток и очень маленькое, не равное нулю, сопротивление, то сразу появляется физический смысл этого процесса. Неопределённость 0∙∞=U превратится в формулу - IбRм=U, где Iб - очень большой ток, Rм - очень маленькое сопротивление, U - напряжение в сети. Физический смысл появляется и при обратном расположении компонентов формулы, когда ток будет очень большим, а сопротивление очень маленьким. Собственно весь диапазон величин от очень большого тока до очень маленького тока будет иметь физический смысл, кроме значений, когда ток будет равен нулю или бесконечности.
Похожий случай наблюдается и в рычаге, изображённом на рисунке 1С. Можно постепенно увеличивать величину силы, в соответствии с расстоянием её до опоры рычага. Наступит момент, когда сила, приложенная к рычагу, станет равной бесконечности, при расстоянии между приложением силы и опорой равной нулю. Тогда теряется смысл рычага, сила будет приложена вертикально на опору, что заведомо даст нулевой момент от этой силы на опору рычага. Чтобы появился смысл рычага, необходимо задать некоторое, очень маленькое расстояние от точки приложения силы и опорой рычага. Но тогда неопределённость Е=0∙∞, превратиться в другую формулу - E= FбLм где Fб - сила, стремящаяся к бесконечности, а Lм - расстояние, стремящееся к нулю, E - работа, совершаемая рычагом. Причём сила не может быть бесконечной, а расстояние не может быть равным нулю. Более того, Lм и Fб всегда будут находиться в определённой пропорции друг к другу для какого-то определённого количества энергии. Пропорция эта запишется в виде Fб=E/Lм или Lм=E/Fб, если E=1, то формула примет вид Fб= 1/Lм или Lм= 1/Fб. То же самое можно наблюдать и в зубчатой передаче, рисунок 1D. Чтобы получить момент вращения на большом колесе равный бесконечности необходимо уменьшить диаметр маленького колеса до нуля, что невозможно сделать.

Всё вышеизложенное в этом разделе можно смоделировать на геометрической фигуре, в частности прямоугольнике. Площадь прямоугольника определяется как произведение длин двух сторон его S=L·B, где L и B - длина и ширина его. Соотношение между длиной прямоугольника и его шириной может быть любым, при этом он останется прямоугольником. Если площадь прямоугольника будет величиной постоянной, то соотношение между его сторонами будет следовать некой зависимости. Длина прямоугольника может равняться его ширине, тогда он превратиться в квадрат, длины сторон которого можно приравнять единице. Площадь такого квадрата также будет равна единице. Тогда площадь каждого прямоугольника будет равна площади квадрата, то есть единице. Прямоугольников с такой площадью может быть множество, все они образуют некую кривую. Эти построения изображены на рисунке 2А. Если одна из сторон будет равна бесконечности, то прямоугольник превратиться в линию, на рисунке 2А эти линии выделены и совпадают с осями абсцисс и ординат прямоугольной системы координат. Превращение прямоугольника в линию уничтожает понятие самого прямоугольника, так как исчезает одна из сторон его.

 []

РИСУНОК 2

Площади прямоугольников могут быть больше или меньше искомой площади, определяющей кривую, изображённую на рисунке 2А, тогда можно получить множество кривых, определяемых формулой L=1/B, где вместо единицы будет некая величина - А. Формула L=1/B превратиться в формулу L=А/B, величина - А - может принимать значения от нуля до бесконечности. Эти кривые в виде графиков изображены на рисунке 2В. Когда одна из сторон прямоугольника равна нулю, то другая его сторона равна бесконечности, причём это утверждение приемлемо для любой кривой, изображённой на графике. Превращаясь в линию, прямоугольник исчезает и наоборот, появление прямоугольника связано с появлением второй стороны его. Этот пример показателен в том плане, что изменяется геометрический смысл прямоугольника, когда он превращается в бесконечно большую линию. Отсюда же вытекает «странный» вывод, что бесконечно большая линия равна любой по величине площади, даже очень большой, но не бесконечной по величине. Точно также и превращение какой-либо физической величины в бесконечность приводит к исчезновению какого-либо конкретного физического смысла этой величины.

Противоположное действие, это превращение из ‎бесконечно большой по величине линии конечной по ‎величине плоскости. Что подтверждает известный ‎философский закон - количество переходит в качество.
‎ Из факта превращения плоскости в бесконечно большую ‎линию выходит ещё одно утверждение - исчезновение ‎какого-либо вида пространства приведёт к бесконечно ‎большой величине пространства с меньшей степенью его. ‎Например, исчезновение объёма приведёт к бесконечно ‎большой величине плоскости или линии, которые ‎являлись членами произведения - L2· L1=L3.‎

Эту модель можно преобразовать - представив произведение двух величин её в виде линии конечного размера или в виде объёма, например. Линию можно представить в виде произведения L1/2· L1/2=L или L3/2· L2/3=L, что необязательно имеет физический смысл. Объём можно представить в виде произведения плоскости и линии - L2· L1=L3. И здесь превращение любой из величин произведения в ноль приведёт к соответствующему возрастанию другой величины до бесконечности. Сложнее представить модель точки, размерность которой равна нулю, произведение двух элементов для точки приводит к появлению минусовой степени. Величины степеней могут быть любыми, например - Ln· L-n=L0.

Например, исчезновение объёма приведёт к бесконечно ‎большой величине плоскости или линии, которые ‎являлись членами произведения - L2· L1=L3.‎

В предыдущих неопределённостях произведение нуля и бесконечности приравнивалась к некой конечной энергии и единице. В связи с этим возникает вопрос - чему реально может равняться эта неопределённость? Вышеприведённую неопределённость - 0∙∞=Е можно превратить в равенство - 0∙∞=1. Это преобразование выходит из определения бесконечности. Бесконечно большое число, делённое на любое конечное число в результате даст бесконечно большое число - 0∙∞=Е=0∙∞/E=1=0∙∞. То есть любое конечное число и единица в неопределённости - 0∙∞/E=1 будут иметь равные возможности для их проявления. Ноль в математике проявляется похожим образом, любое конечное число, помноженное на ноль, в результате даст ноль.

Бесконечность, как понятие, не имеет ограничения в количестве, поэтому любая, большая или маленькая, но конечная величина, всегда будет входить бесконечное число раз в бесконечность. Ноль также понятие неопределённое, если суммировать множество нулей, результат будет таким же. Возникает вопрос, каким же образом из нуля может возникнуть что-то, если многократное суммирование его даст тот же ноль? Ответом на него может быть энергия, которая образует из ничего - что-то. Всё в наблюдаемом мире так или иначе связано с энергией, без которой невозможно существование чего-либо, что будет показано в Законах движения. По предыдущим выкладкам видно, что бесконечность одного члена произведения приводит к исчезновению другого члена произведения. Но, оба члена произведения имеют в своей основе энергетический корень, в таком случае возможен переход энергии от одного члена произведения к другому его члену, то есть от бесконечно большой величины к нулю. Это позволяет «сдвинуть» ноль в сторону неких, вначале маленьких, но конечных чисел, а затем конечная величина дойдёт до своего заданного значения - 1 или Е.

Бесконечная по величине энергия может дать любое конечное по количеству производное от неё, силу или пространство. По этой причине необязательно, чтобы произведение нуля и бесконечности равнялось единице, оно может быть каким угодно конечным числом. Но любое конечное число можно представить некой единицей, единицей измерения. Собственно, это положение давно известно, существуют разные масштабы измерений, в линейном пространстве может быть один микрон и один парсек, в массе тела - один миллиграмм и одна тонна. Масштабы разные, но везде присутствует та или иная единица измерения. В реальном мире Вселенная отрабатывает все масштабы, начиная от пространства между Галактиками и кончая микромиром.

По аналогии с геометрическим преобразованием прямоугольника в бесконечно большую линию можно понять, что одна из бесконечных величин, входящих в произведение, при нулевом значении другой величины произведения будет равна этому произведению. Например, источник электрического напряжения, отключённый от сети, будет одновременно 'подключён' к бесконечно большому сопротивлению между сетью и самим источником напряжения. По отношению к нулю тока в сети, отсутствию его, бесконечно большое сопротивление будет обладать бесконечно большой энергией, эта бесконечно большая энергия способна вывести нулевое состояние тока в конечное значение его. Ещё один пример из области механики - тело, лежащее на столе под действием гравитации - неподвижно, однако на него действует сила гравитации. Эта сила гравитации в каждый отдельный момент времени будет придавать телу ускорение свободного падения, однако стол будет препятствовать процессу ускорения. Если рассматривать формулу ускорения массы под действием силы - F=m·a, где m - масса тела, a - ускорение тела, можно прийти к выводу, что для тела, лежащего на столе, масса его, вместе с массой стола и земли, будет равна бесконечности, тогда ускорение такой массы будет равно нулю. А бесконечно большая масса будет обладать бесконечно большой энергией, согласно формуле связи энергии и массы E=mc2.

Произведение двух физических величин, входящих в ту или иную формулу, это произведение двух взаимозависимых величин. Сила тока в электрической цепи зависит от сопротивления и от напряжения этой цепи. Но и напряжение, в свою очередь, зависит от произведения силы тока и сопротивления. Таким образом, все физические величины, входящие в формулу Ома - взаимозависимы. Причём любая из этих величин может быть постоянной по величине, обычно такой величиной является напряжение. Взаимозависимость величин в этом случае - чем больше сила тока, тем меньше сопротивление и наоборот, при постоянном напряжении. Такая же взаимозависимость наблюдается и в гидравлике, например, сила, с которой давит газ в баллоне на стенки его, равна произведению величин избыточного давления газа на площадь стенок баллона. Чем больше площадь стенок баллона, тем больше суммарная сила давления и наоборот. И в этом случае одна из величин формулы может быть постоянной величиной, это может быть сила, равная произведению площади баллона на давление. Чем меньше давление среды, тем больше площадь её приложения и наоборот. Примеров этому можно привести ещё множество и все они будут отражать равновесие между физическими величинами, составляющими формулу. При исчезновении одной из величин формул, где имеется операция произведения, другая величина её превратиться в бесконечность. Отключение электрической цепи приведёт к току равному нулю и к сопротивлению равному бесконечности, то есть приведёт к неопределённости 0∙∞=U, где U - напряжение. Подключение цепи к напряжению приведёт к формуле Ома I∙R =U, I - сила тока в цепи, R - сопротивление цепи.

Смысл любого физического уравнения проявляется только в определённых, конечных пределах, как было показано ранее. Когда показатели этих формул приближаются к бесконечности и нулю, теряется физический смысл любого явления природы. По этой причине бесконечность и ноль не могут иметь какую-либо размерность - они безразмерны. Но из них можно получить любое размерное, конечное, явление природы. Однако подобная трактовка неопределённости не может ответить на вопрос, какие именно явления природы следуют из него? На него можно ответить с помощью другой области знаний - Измерения пространств.

Процесс, похожий по своему действию на короткое замыкание в электрической сети реально существует и в других проявлениях природы. В гидравлике существует явление под названием гидравлический удар. Он происходит в трубе, по которой протекает какая-либо несжимаемая жидкость, если резко перекрыть движение её, например, заслонкой. В таком случае кинетическая энергия жидкости теоретически может дать бесконечно большое давление на заслонку и на стенки трубы. В теплотехнике бесконечно большую температуру можно теоретически получить при помощи идеальной линзы, которая собирает конечное количество тепла в одной точке. Проявление бесконечности и нуля можно наблюдать и в механике. Если шарик из абсолютно твёрдого материала бросить на поверхность такой же твёрдости, то сила давления этого шарика на поверхность будет равна бесконечности. Что вычисляется по формуле - F=mv2/2L, где mv2/2 - кинетическая энергия тела, L - расстояние торможения тела, при встрече с препятствием. Абсолютно твёрдое тело и препятствие из того же материала дадут значение - L - равное нулю. То есть и в этом случае равенство также приводит к неопределённости, упоминаемой ранее - 0∙∞=Е. С реальными телами такого не происходит, ввиду того, что они не обладают абсолютной твёрдостью, то есть - L - в реальном мире никогда не равна нулю. В реальности шарик при столкновении с поверхностью массивной твёрдой плиты сожмётся, произойдёт переход внешней энергии, столкновения шарика и плиты, в энергию сжатия шарика, затем произойдёт обратный переход - сжатый шарик превратит внутреннюю энергию в энергию внешнюю, оттолкнувшись от плиты. Однако первое прикосновение шарика с поверхностью плиты теоретически даст бесконечно большое давление в точке соприкосновения их. Таким образом, реально существующие материалы не могут обладать абсолютной твёрдостью, в противном случае они бы разрушились.

В двигателе внутреннего сгорания существует - цилиндр, входящий в него поршень, связанный с коленвалом тягой. Когда тяга находится в нижней или верхней точке своего движения, «мёртвых точках», то сила давления этой тяги на коленвал может быть бесконечной, ввиду геометрии связи тяги от поршня и круга, по которому вращается коленвал. В этих, экстремальных точках перемещение поршня равно нулю. В то же время сила давления газов от сгоревшего бензина примерно равна силе во всех остальных точках траектории тяги. Причём эта сила давления газов не влияет на силу давления тяги на коленвал в экстремальных точках, а прохождение 'мёртвых точек'' происходит за счёт сил инерции механизмов двигателя. Таким образом, ноль перемещения поршня, бесконечно большая сила давления тяги на коленвал, и сила инерции маховика двигателя - F, приведут к неопределённости - 0∙∞=F. Эта неопределённость перейдёт в конечные величины после прохождения тягой «мёртвых точек».

В гидравлике и механике существует понятие - давление среды, вычисляемое по формуле - P=F/S, где F - сила давления на поверхность площадью - S. Если площадь приравнять нулю, то давление окажется равным бесконечности, также, как и в других случаях это - теоретическое предположение. Но если площадь давления приближается к нулю, то давление на эту площадь будет очень большим. Понятием избыточного давления мы часто применяем в быту, когда пользуемся ножом или иголкой, в этом случае конечная сила создаёт очень большое давление в месте острия ножа или иголки. Комар, несмотря на свои маленькие размеры, также пользуется этим принципом, имея очень тонкий и достаточно прочный хоботок. Этот же эффект проявляется и при ходьбе человека. Когда мы делаем очередной шаг, то мы ставим ногу на землю не сразу на всю ступню, а постепенно. Вначале происходит касание с опорой некой одной точки ступни, постепенно эта точка превращается в площадь - возрастая до поверхности всей ступни. Но уже на первую точку касания ступни производится некое малое давление от веса нашего тела, так как точка касания по своей площади стремится к нулю, то в ней возникает бесконечно большая нагрузка на эту точку. Эта нагрузка быстро превращается в некую конечную величину по мере увеличения площади касания ступни с опорой. Максимальная нагрузка на конечную площадь ступни будет равна весу тела человека. Похожее явление возникнет при отрывании ступни от опоры. В конечной точке отрыва ступни от опоры, давление будет равно бесконечности, а после отрыва от опоры давление превратится в математическую, безразмерную, единицу по формуле - P=F/S=0/0=1. Эта безразмерная единица очень важна для понимания сути природы, о чём и пойдёт речь в дальнейшем.

Это же правило применимо и к максимально возможной скорости тела, оно должно быть конечным. Скорость определяется - V=L/t, где L - расстояние, проходимое телом за время - t. Если время прохождения телом конечного расстояния равно нулю, то скорость при этом равна бесконечности, что выводит такую скорость тела за рамки физического процесса - скорости. По этой причине существует ограничения скорости любого явления природы, в виде скорости света. Можно прийти и к обратному результату - должна существовать и минимально возможная скорость тела, где время прохождения телом расстояния, не равного нулю, не может быть бесконечным. Существование минимально возможной скорости приводит к квантовому эффекту, когда между нулём скорости и минимально возможной скоростью должен быть некий промежуток в виде минимально возможной энергии. Что собственно и известно в виде постоянной Планка. Если время в любом физическом процессе не может быть равно нулю, то должно существовать и обратное утверждение - ничто в природе не может происходить мгновенно. Исключая начало какого-либо процесса и окончания его.
Время входит во все известные в природе процессы, и в частности в ускорение. В контексте вышеизложенного становится понятным, что и ускорение должно иметь некий максимум и минимум своих значений, ввиду присутствия в нём понятия времени.

Скорость света согласно теории относительности, максимально возможная в природе. Эта скорость недостижима для физических тел, так как масса любого тела становится бесконечной по своей величине. Но свет способен передвигаться с этой скоростью. Таким образом, в одном случае, наличие массы, приводит к бесконечности, а во втором случае, отсутствие массы, приводит к вполне конкретной энергии излучения света в виде кванта энергии или фотона. Так как скорость света для массы является бесконечностью, то известную формулу - E=mc2 можно переписать в виде - Е=0∙∞, где конечной остаётся только величина энергии.
Бесконечность массы выводит её за физические рамки, но также конечность скорости света приводит к физической постоянной - скорости света. В связи с этой темой можно понять и некоторые выводы теории относительности. Тело, движущееся со световой скоростью, будет находиться в состоянии потенциальной энергии. В этом состоянии тело не отдаёт и не получает энергию, то есть находится в состоянии неопределённости, определяемой произведением нуля и бесконечности, а процессы, происходящие в теле, будут «заморожены‎» ‎, то есть скорость течения времени там будет равно нулю, а сопротивление этим процессам будет равно бесконечности. Следовательно, суммирование нескольких скоростей света, даст ту же скорость света, то есть суммирование нулевых состояний процессов в теле даст тот же ноль. В связи с этим возникает вопрос - почему только скорость света является предельной, ведь любая постоянная скорость - это потенциальное состояние тела, то есть - неопределённость в виде нуля и бесконечности? Суммирование таких скоростей происходит в обычном арифметическом порядке. Ответом на этот вопрос будет предельность скорости света. Скорость света - это предел скорости во Вселенной, которую невозможно превысить. То есть скорость света - это неопределённость для состояния вакуума и её превышение возможно только при изменении свойств вакуума, что невозможно из соображений существования Вселенной. Скорости намного меньше световой не являются предельными, поэтому они могут элементарно складываться. В этом случае неопределённость постоянной скорости тела переходит в конечные энергетические формы энергии, которые можно складывать.

Похожие явления происходят в любом процессе, находящемся в состоянии потенциальной энергии. Например, если купить два одинаковых прибора и интенсивно эксплуатировать только один прибор, а второй не эксплуатировать, то первый прибор быстро испортится, а второй прибор останется новым. По этой схеме и происходит эффект близнецов в теории относительности, когда один близнец, летящий с большой, околосветовой, скоростью, не будет стариться, а второй быстро состариться. Первый близнец будет находиться в состоянии, близком к потенциальной энергии, а второй близнец эту энергию быстро, по сравнению со своим братом, тратить. Однако и в случае близнецов можно проследить симметрии в смысле времени их жизни. У близнеца, летящего со скоростью близкой к световой, все процессы протекают очень медленно, в отличие от близнеца, не обладающего такой скоростью. Выигрывая в одном, времени жизни, первый близнец теряет интенсивность своей жизни, а второй близнец выигрывает в интенсивности жизни, теряя время жизни. Энергия двух близнецов одинаковая, только расход этой энергии в понятии времени - разный.

Продолжая эту тему можно понять суть пределов, как в математике, так и в реальной природе. Пределы необходимы для существования всех явлений природы, реальный мир может существовать только в определённых рамках между нулём и бесконечностью, не достигая этих величин. Всё в реальном физическом мире конечно по своей величине, по размерам, по скорости протекания процесса, по силе взаимодействия, по температуре и тому подобное. Эти выводы применимы и к такой фундаментальной величине, как время существования любого явления природы. Не имеет значения продолжительность того или иного процесса, через конечное время он должен завершиться, при условии, что он когда-то начался. Время жизни Вселенной огромно, по сравнению со временем жизни человека, но одно обстоятельство их объединяет, это конечность периода существования и того и другого явления.

Ни одно наблюдаемое явление в природе не может бесконечно долго находиться в состоянии неопределённости, оно должно обладать конечными величинами для своего существования, то есть находиться в постоянном движении, а движение - это может происходить путём подвода энергии для существования того или иного явления природы. То есть какое-то явление в природе может находиться в состоянии неопределённости, в состоянии потенциальной энергии, но это состояние нельзя характеризовать как существование. Понятие - существование - можно применить только к процессу перехода энергии от потенциального состояния к кинетическому состоянию того или иного явления природы. Можно ввести тело в потенциальное состояние, остановив процесс его изменений, например, долгое время не эксплуатировать автомобиль, но в этом состоянии он не существует. Автомобиль, как и любой другой прибор, оправдывает своё название только во время эксплуатации его, в остальное время он как бы ни существует. Автомобиль во время стоянки с отключенным двигателем может быть полностью исправен, но может быть и не исправен, а может представлять собой груду ржавого металла, с точки зрения его существования все эти состояния автомобиля совершенно одинаковы, он начинает существовать только после пуска его двигателя и последующего движения его и, то в случае, если он исправен. В природе есть явления, когда невозможно существование его в состоянии неопределённости. Например, человек, невозможно полностью прекратить биохимические процессы в нашем организме, это можно сделать только путём убийства организма. То есть человек существует только в рамках между рождением и смертью его, до рождения и после смерти он находится в состоянии неопределённости. То же самое относится и к существованию Вселенной, невозможно остановить время во Вселенной, она может существовать только в процессе изменений своего энергетического состояния, то есть в процессе движения. Вселенная может находиться и в состоянии потенциальной энергии, но это состояние нельзя назвать существованием её. Более того Вселенная должна находиться и в состоянии неопределённости, так как её энергия конечна по величине и она в конце концов израсходует её и от понятия существования перейдёт в понятие неопределённостей, о чём более подробно будет сказано ниже.
Существование какого-либо явления природы невозможно без подвода энергии от источника её к потребителю, отсюда же возникает и понятие - время.
Это утверждение может вызвать возражение, так как время существует и в системах, находящихся в потенциальном состоянии. Например, тело летит в вакууме с постоянной скоростью или тело вращается в том же вакууме. И в первом и во втором случаях происходят постоянные изменения состояния тела по сравнению с предыдущим его состоянием, при этом к телу не подводится энергия. И то и другое тело обладает потенциальной энергией, которая возникла в результате предыдущих энергетических изменений этих тел. Однако состояние этих тел нельзя связывать с понятиями - энергия - время, так как сами эти тела существуют благодаря молекулярным связям. Молекулярные связи, в свою очередь образуются благодаря электронным связям и существованию ядер молекул, куда входят протоны и нейтроны. А к элементарным частицам - протонам, нейтронам и электронам постоянно подводится энергия из минусовых измерений пространств. Сами тела существуют в рамках своих размеров и потенциальной энергии благодаря молекулярной памяти и памяти массы, о которых шла речь ранее.
Ввиду существования потенциальной энергии, существует и память о предыдущих изменениях состояния тела. Последнее изменение состояния тела, с учётом всех предыдущих изменений его, консервируется в состоянии потенциальной энергии тела. В состоянии тела, когда происходит переход потенциальной энергии его в кинетическую энергию тела и наоборот, появляется понятие - время. Яркий пример такого состояния - маятник, качающийся в земных условиях, где постоянно совершается переход потенциальной энергии в кинетическую энергию и наоборот. Необходимо подчеркнуть, что как только прекращается переход энергии от источника её к потребителю, исчезает и понятие кинетической энергии, которая превращается в потенциальную энергию. Такое может произойти и в случае, когда потенциальная энергия, передаваемая телу, ещё не закончилась, а тело столкнулась с препятствием. Тогда вся кинетическая энергия тела, на момент столкновения тела с препятствием, превратиться в потенциальную энергию тела по отношению к препятствию.

Как уже отмечалось ранее, все явления во Вселенной необходимо рассматривать с точки зрения их возникновения и дальнейшего существования. Только в этих рамках можно говорить о понятии - время. Раз возникнув, то или иное явление природы входит в понятие время и остаётся в этом понятии до прекращения своего существования. А потенциальная энергия любого наблюдаемого явления природы существует в рамках самой Вселенной, которая является получателем энергии извне. Более подробно об этом написано в Законах движения. Любое явление в природе происходит в рамках подвода энергии к нему. Только начало физического процесса, и конец его происходят мгновенно, сам процесс может проявляться только постепенно, и тому есть множество доказательств. Например, скорость тела по отношению к другому телу, потому и называется скоростью, что её можно измерить, и она никогда не будет бесконечной или мгновенной. То же самое касается и ускорения, оно не может быть бесконечной или нулевой по своей величине. Так как любой процесс в природе имеет начало и конец его, то должны существовать и некие пределы существования того или иного процесса, до того момента когда он исчезнет и в момент возникновения его. Эти пределы непосредственно связаны с сутью, со свойствами, того или иного процесса. Например, скорость света - один из основных пределов в природе, непосредственно связана с физическими свойствами вакуума и со свойствами электромагнитного излучения. Минимально возможная температура в природе зависит от свойств взаимодействия элементарных частиц, и в конечном итоге от свойств пространства.

В рамках понятия времени можно понять и связь инерционной массы тела со временем. Когда на тело действует сила, то оно движется с некоторым ускорением. Понятие - ускорение означает постоянное изменение скорости тела, для чего нужен постоянный подвод энергии, который и создаёт силу. Если бы масса тела мгновенно реагировала на изменения её состояния, то она не оказывала сопротивления этому изменению, то есть не оказывала сопротивления силе, действующей на неё. Но ввиду наличия такого сопротивления видно, что масса тела не может мгновенно изменить своё состояние. А мгновенное изменение состояния массы тела выводит эту массу из рамок физического существования её.

В теории относительности время - понятие относительное для одного и того же тела, оно может протекать быстрее и медленнее, в зависимости от скорости передвижения тела. Но также и в рамках образования понятия времени оно непостоянно и зависит от мощности того или иного процесса. Тот или иной физический процесс существует только в движении, причём это движение происходит путём подвода к этому процессу энергии. Если подвод энергии заканчивается, то заканчивается и существование того или иного процесса. В этом случае любой физический процесс является потребителем энергии. Возможен и обратный вариант, когда какое-то тело отдаёт свою энергию, то есть является источником энергии. И в том и другом случае можно говорить о существовании понятия времени в этих физических процессах. Период времени существования тех или иных процессов в природе может совпадать с периодом времени существования других процессов, а может не совпадать. Если какой-то промежуток периода времени разных физических процессов совпадает, то можно говорить о едином для них времени существования. Если периоды времени существования для разных физических процессов не совпадают, то нет и единого для них времени существования. Физических процессов, существующих одновременно, может быть огромное количество, как например, в наблюдаемой Вселенной. Это приводит к появлению - Стрелы времени, то есть к одновременному существованию большого количества разных явлений природы. Какие-то физические процессы могут заканчиваться раньше остальных и тогда они выпадают из Стрелы времени. Другие физические процессы возникают заново и тогда они 'вливаются' в Стрелу времени. При огромном количестве разных физических процессов Стрела времени может существовать очень долго, что и наблюдается в действительности. Стрела времени, в свою очередь, даёт однозначное направление всех явлений в природе - из прошлого в будущее через настоящее. Отсюда же вытекает невозможность путешествия во времени, так как само существование того или иного объекта вызывает понятие времени для него, и оно никак не связано со временем существования других объектов, со Стрелой времени. А от самого себя убежать невозможно.

Разные физические процессы могут протекать по-разному, и тогда время в них также может протекать по-разному, быстрее или медленнее. Одну и ту же работу можно выполнить быстро или медленно, что повлияет на скорость течения времени в том или ином случае. Для скорости протекания того или иного физического процесса важна мощность его, то есть количество работы, выполняемой за определённый промежуток времени. Когда мощность процесса большая, то и время выполнения работы меньше и наоборот. Автомобиль может проехать какое-то расстояние за время в несколько раз меньшее, чем время, потраченное пешеходом на то же расстояние. Если у пешехода и у автомобиля будет одинаковое количество энергии, в абсолютных величинах, в джоулях, то эту энергию автомобиль потратит гораздо быстрее человека и, следовательно, выйдет из понятия времени гораздо быстрее человека. То есть время жизни того или иного явления природы будет обратно пропорционально его мощности, что отличается от выводов теории относительности. Естественно, если количество энергии, подводимой к автомобилю намного больше количества энергии, присущей человеку, то и время жизни автомобиля будет равно или больше времени, затрачиваемого на работу, выполняемую человеком.

В физике существует много разделов, где рассматриваются взаимодействия неких идеальных тел, не существующих реально. Кроме упомянутого ранее абсолютно твёрдого тела, существует ещё понятие абсолютно чёрного тела, полностью поглощающего тепловую энергию, и которого в природе нет. Возникает вопрос, почему в природе отсутствуют подобные явления? Ответом на него и является равновесие. До момента возникновения какого-либо процесса, он «идеален», так как там присутствует неопределённость в виде нуля и бесконечности. Но реальные тела не могут существовать в таком виде, они должны быть конечны по размерам и энергии, содержащейся в них, поэтому и «идеал» в реальных физических процессах исчезает. Именно по этой причине не могут существовать идеальные газы, имеющие идеальные характеристики по формулам, приведённым выше, не существуют идеальные материалы, невозможно достижение абсолютного нуля, бесконечно большой температуры тела и тому подобное. Так как в этом случае необходимо перечисленные процессы сделать идеальными, но это невозможно ввиду существования самих этих процессов, а идеал выводит всё за рамки физического мира. По той же причине существуют и пределы для тех или иных физических явлений - абсолютный ноль температур, газовая постоянная, скорость света, большое количество квантовых постоянных и тому подобное. Любой вид передачи энергии от одного тела другому телу выводит систему из состояния потенциальной энергии, где она идеальна и вводит эту систему в рамки конечных величин. Переход от потенциальной энергии к кинетической энергии требует некоторых затрат энергии, которая не идёт непосредственно на передачу энергии от источника к потребителю, а расходуется только на этот переход.

Возникает естественный вопрос - сколько энергии необходимо затратить для перехода от неопределённости к конечным величинам и может ли быть эта энергия равна нулю? В разных физических процессах количество энергии затрачиваемых на переход будет разным, в одних случаях больше, в других меньше. Например, переход от твёрдого состояния воды в виде льда в жидкое её состояние, фазовый переход, требует значительных затрат энергии, а для перехода ртути из твёрдого состояния в жидкое на порядок меньше. При этом энергия фазового перехода не теряется, она возвращается при обратном процессе, но сам фазовый переход - это переход от неопределённости к конечным величинам. Это можно понять из того, что до начала фазового перехода, иное состояние вещества, например - льда, равно нулю. До тех пор, пока не начнёт замерзать вода, количества льда равно нулю, а на сам переход необходимо затратить энергию. Сами фазовые переходы - явления вполне закономерные.

Для проявления какого-либо физического процесса неопределённость 0∙∞=1 должна перейти в формулу для определения энергии - Е=а·А, где a - очень маленькая, но не нулевая величина, а A - очень большая, но не бесконечная величина. В связи с этим возникает вопрос - при каких значениях a и A возникнет та или иная физическая реальность? Нетрудно увидеть, что величина - а - не может быть сколь угодно малой, а величина - А - не может быть сколь угодно большой, должен существовать некий предел для этих величин. Не может быть постепенного перехода между бесконечностью и максимально большой величиной. Между бесконечностью и максимально возможной, конечной, величиной должен существовать некий промежуток значений, когда неопределённость уступает место физической реальности. Причём разность между бесконечно большой величиной и бесконечностью может быть, только бесконечность. То же самое касается и значений близких к нулю, между нулём значения какой-то величины и минимумом её должен существовать некий минимально возможный промежуток. И в этом случае не может быть постепенного перехода между нулём и минимально возможной величиной. Нетрудно увидеть, что эти промежутки, между бесконечностью и максимально возможной физической величиной и между нулём и минимально возможной физической величиной имеют квантовый характер. Примеров квантовых эффектов в природе достаточно, это элементарные частицы, тепловой обмен, механическое взаимодействие. Сюда же можно отнести и скорость света, и минимально возможную температуру и многое другое. Как было показано ранее, при каждом шаге человека проявляются квантовые эффекты, когда бесконечность от давления ноги на точку быстро сменяется на конечную величину. Это достигается пластичными свойствами нашего тела, в противном случае каждый шаг сотрясал бы наш организм.

Ещё одну важную тему можно понять с помощью неопределённостей, это точность измерений физических величин. Ни одну физическую величину невозможно измерить с точностью до нуля. Это касается как огромных межзвёздных расстояний, так и размеров элементарных частиц. Всегда в этих измерениях будет скрываться большая или меньшая ошибка. Невозможно точно измерить - расстояние от одного тела до другого, скорость большого тела или элементарной частицы, массу тела, электрический заряд тела, температуру тела, давление газа и тому подобное. Почему невозможно произвести точные измерения какой-либо физической величины? Кроме точности самих приборов измерения, и согласования этих измерений с другими подобными приборами, должно быть ещё какое-то объяснение этого, сравнительно простого, явления природы. Для объяснения этого феномена необходимо представить себе, как именно происходит то, или иное измерение. Например, измерение скорости тела. Для этого необходимо твёрдо знать, что тело летит с одинаковой скоростью, не совершая при этом на отдельных участках своего движения ускорения или замедления его. Скорость тела можно измерить за определённый промежуток времени, где само начало отсчета, и конец его дадут свою погрешность этих действий, так как невозможно точно определить эти точки измерений. Предположим, что тело медленно движется с постоянной скоростью вдоль очень точной линейки, где тонкими линиями обозначены расстояния, и таким образом можно точно знать, когда тело пересекает линию отсчёта. Но при этом если рассмотреть эти тонкие линии через микроскоп, то эти тонкие линии превратятся в толстые и бесформенные линии, что резко снижает точность измерения. И как не уменьшать толщину линии отсчёта, она никогда не станет равной нулю. Если замеры скорости повторить несколько раз, то, при достаточной точности прибора измерения, они никогда не совпадут.

Похожие размышления можно применить к любому измерению реальной физической величины, и всегда будет некая погрешность в том или ином измерении. Мир оказывается несколько «размытым» в каких-то пределах этих измерений. Но, если невозможно точно измерить любую физическую величину, то можно предположить, что и сама эта физическая величина имеет некую индивидуальность в тех или иных своих величинах. То есть во Вселенной не могут существовать два совершенно одинаковых явления природы, будь то близнецы или элементарные частицы. Сюда же можно отнести и широко известный принцип неопределённости Гейзенберга, где импульс элементарной частицы зависит от её координаты. Это явление можно объяснить с помощью неопределённостей, как уже упоминалось выше. Возникновение какого-либо физического явления природы - это переход от неопределённости к реальным физическим явлениям. Переход этот сопровождается изменением нулевого значения величины какого-то явления природы за счёт бесконечного расхода другой величины этого явления. Это в свою очередь приводит к установлению равновесия двух величин уже в реальных параметрах их. Однако это равновесие не может быть одинаковым для разных переходов одного и того же явления природы, так как при переходе равновесное состояние наступит в пределах некой погрешности. Например, переход от бесконечно большой линии в плоскость, смотри на рисунок 2. Никогда невозможно определить минимально возможный размер плоскости, только в некоторых пределах погрешности. Если включить электрический прибор в сеть, то ток в сети прибора всегда будет разным при разных подключениях его в каких-то пределах. Это происходит ввиду того, что сопротивление включателя напряжения всегда будет разным, при разных подключениях его.
Однако в каждом правиле есть исключения. Есть эти исключения и в точности измерения того или иного процесса - это физические постоянные. В частности, это - скорость света, абсолютный ноль, физические показатели элементарных частиц, то есть те физические величины, которые связаны непосредственно с существованием Вселенной. Здесь точность измерения может быть равной нулю.

Формула, 0∙∞=E, для определения энергии состоит как минимум из двух составляющих, которые могут иметь экстремальные значения. Если переписать такую формулу в виде E/∞=0, можно прийти ещё к одному результату - наличие потенциальной энергии при отсутствии одной из составляющих её, приводит к бесконечно большому значению другой составляющей, что уже упоминалось ранее. Трактовать это можно в том смысле, что отсутствие какого-либо, явления, нуля его, обязательно приведёт к бесконечно большому значению противоположной его составляющей. Необходимо учитывать при этом реальность того или иного явления. Энергия, создающая подобный процесс, всегда будет конечной по величине. Моделью этого явления может служить источник электрического напряжения, не подключённый в цепь, который находится в состоянии потенциальной энергии.
Таким образом можно понять, что неопределённость в виде 0·∞=1, это математическое представление потенциальной энергии, в то же время определённость А=вС, это математическое представление кинетической энергии. Начало перехода от потенциальной энергии к кинетической энергии это одновременный, моментальный переход, от бесконечности к большим величинам, и от нуля к малым величинам, то есть переход от неподвижности к движению или изменению. До начала движения в системе, где происходит переходной процесс, могут возникать внутренние изменения, которые по завершении их приводят к внешним изменениям. Например, вылет пули из патрона начинается после преодоления газами от сгоревшего пороха силы крепления пули. Часто изменения начинаются внезапно, без предварительной подготовки, например, столкновение двух тел. И в том и в другом случае изменения предыдущего состояния системы, пуля - патрон или два сталкивающихся тела, происходят моментально. Под моментальностью в этих примерах необходимо понимать переход от предыдущего состояния системы к началу действия этой системы, начало движения пули или начало столкновения.

Это положение - переход системы от одного состояния в другое - можно применить не только к типично физическим явлениям природы, но и ко всем явлениям природы, так как все они имеют энергетический корень. В частности, это можно применить к рождению живого существа. До зачатия, энергия для проявления жизни существует в виде потенциальной энергии между яйцеклеткой и сперматозоидом, но самого живого существа ещё нет, его состояние можно определить, как ноль. После зачатия, объединения, начинается жизнь живого существа. Так как в этом случае присутствует некая конечная энергия, то её можно разложить, по крайней мере, на две составляющие. Первая составляющая это некая сила, которая приводит к проявлению жизни, вторая составляющая, это пространство между мужской и женской половыми клетками. Пока такое пространство велико, нет и жизни, когда произойдёт слияние - начинается жизнь. В физике аналогом этого процесса может служить электрический ток, пока цепь разомкнута, ток равен нулю, когда цепь замкнута, начинается движение электронов - переход энергии от источника к потребителю. Когда живое существо умирает, то ноль и бесконечность меняются местами, сила, подводимая к живому существу, исчезает, а пространство становится бесконечным, иначе говоря, происходит распад тела живого существа.

Экстремальные значения в виде нуля и бесконечности помогают понять момент зарождения и последующего существования всех фундаментальных явлений природы. Ранее были рассмотрены примеры, где энергия оставалась конечной величиной и раскладывалась на свои составляющие. Но и сама энергия может входить в физическую формулу в качестве одной из составляющих произведение. Этот процесс может происходить во многих случаях, в том числе и при зарождении Вселенной, когда некая «отрицательная», потенциальная, энергия переходит в «положительную» энергию, образующую наш мир. Наблюдаемый мир состоит из «положительной энергии», он конечен в своих цифровых выражениях, любое количество вещества и пространства можно выразить в конечных цифрах. «Отрицательная энергия» также конечна по величине и должна иметь свойства, противоположные «положительной энергии» - она качественно другая. Это изменение качества позволяет записать обмен энергией между «отрицательной» и «положительной» частями её в виде равенства ЕоЕп=1. До зарождения Вселенной, «положительная энергия» - Еп отсутствовала, была равна нулю, что приводит к возрастанию «отрицательной энергии» до бесконечности. Такая запись взаимодействия гарантирует соблюдения закона сохранения энергии для всей Вселенной. После возникновения Вселенной «положительная» и «отрицательная» энергии приходят к конечным величинам их. Роль единицы в последней формуле можно определить, как некую среднюю - безразмерную величину, вокруг которой и происходит обмен энергией между отрицательной и положительной частями её. Наша Вселенная представлена трёхмерным пространством - это «положительная энергия», но существует пространственное образование, не имеющее размерности - это точка или некая физическая величина в степени ноль, например, L0= 1. Любая физическая величина в степени ноль даст ту же безразмерную единицу, например, F0=1, R0=1, T0=1, где F - сила, R - электрическое сопротивление, T - температура. Таким образом, вокруг этой точки и происходит обмен энергией по последней формуле, где Е0Еп=1=L0. Этот процесс отдалённо напоминает превращение энергии в маятнике, когда потенциальная энергия превращается в кинетическую и наоборот.

Формула ЕоЕп=1=L0 допускает возрастание положительной энергии (Еп) до бесконечности, однако, когда это произойдёт, то наша Вселенная исчезнет по причинам, описанным выше. Переход отрицательной энергии в положительную энергию принято называть Большим Взрывом. Когда отрицательная энергия переходит в положительную её часть, то при этом создаётся наблюдаемый физический мир, в том числе создаётся и пространство в виде вакуума. Вакуум, это вторичный результат созидания, первичным результатом являются элементарные частицы. Более подробно этот процесс будет описан в Измерениях пространств. Элементарные частицы ограничены по своему количеству, по причине своей конечности, как и любого образования во Вселенной. При этом конечной становится и отрицательная энергия, которая до этого находилась в состоянии бесконечности. Количество положительной энергии будет минимально возможным - включая элементарные частицы и вакуум. Количество отрицательной энергии в момент взрыва будет максимально возможным. Как было показано ранее, любое проявление энергии в процессе перехода её из одного состояния в другое сопровождается разделением энергии на две составляющие. Конкретно для Вселенной такое разделение энергии можно принять в виде элементарных частиц и вакуума. Хотя это и грубое разделение, не учитывающее иные формы энергии между вакуумом и веществом. Первичный вакуум по количеству энергии будет близок энергии заключённой в элементарных частицах. Затем, по мере расширения Вселенной, вакуум теряет энергию, которая перейдёт в образование молекул водорода, а в дальнейшем и звёзд. При этом количество энергии на единицу пространства, состоящего из вакуума и элементарных частиц, останется величиной постоянной. То есть чем меньше энергии находиться в вакууме, тем больше её в звёздных скоплениях и наоборот. Вакуум может быть в виде пространства с положительной и отрицательной энергией. Вакуум в этом случае выступает в роли источника энергии для всей Вселенной.

Так как количество энергии во Вселенной постоянно, то она может только перераспределяться между теми или иными видами её. Такое толкование объясняется основным законом природы - законом сохранения энергии. Если следовать этому принципу, то можно объяснить существование тёмной энергии. В той части Вселенной, где мало энергии одного вида, будет больше энергии другого вида. Тёмная энергия, как известно, наблюдается в тех частях Вселенной, где отсутствует скопление звёздного вещества - пространство между Галактиками. Количество пространства в виде вакуума, также будет зависеть от общей энергии в той или иной части Вселенной.
Последнюю формулу можно изобразить графически, если принять, что энергия как отрицательная, так и положительная, зависит от пространства - L.
Один из множителей последней формулы может изменяться по прямой зависимости, тогда другой множитель будет изменяться по обратной зависимости. Эти преобразования можно представить графически, что изображено на рисунке 3. Если связать количество положительной и отрицательной энергии с линейным пространством - L, то положительная энергия будет изменяться по графику - E1=f(L), а отрицательная энергия по графику - E2=f(1/L).

 []

РИСУНОК 3

При нуле положительной энергии, отрицательная энергия равна бесконечности и наоборот. Реальный мир проявляется в диапазоне близком к нулю аргумента - L=0 и к L=∞, пределы этого диапазона изображены пунктирными линиями. Причём величина - L в реальном мире будет больше находиться в диапазоне между нулём и бесконечностью ∞> L>0. Переход отрицательной энергии в положительную энергию происходит относительно среднего значения между нулём и бесконечностью. Это среднее значение равно единице.

Как было показано ранее, ноль и бесконечность могут присутствовать в виде той или иной потенциальной энергии.Физический смысл в энергетической системе возникает только при отсутствии нуля и бесконечности, при разложении этой системы на свои составляющие. Подобные размышления применимы к любому энергетическому процессу. Энергия всегда проявляется только в каком-то пространстве, минимум в линейном пространстве, в точке она не может проявляться. По этой причине энергия и раскладывается в формулах на составляющие, где обязательно присутствует пространственная составляющая, в виде расстояния, площади, объёма или производных расстояния по времени - скорости и ускорения. Это проявляется и в формулах для определения энергии, в частности - Е=(mg)h и Е=mv2/2, в механике, где mg=F - сила тяжести, h - высота возможного падения тела, m - масса тела, v - скорость тела. Е= UΔq в электричестве, где U - разность потенциалов, Δq - элементарный электрический заряд. Здесь производится работа по перемещению заряда в пространстве. Q=(cM)(T2-T1) - количество теплоты, где (cM) -теплоёмкость тела, массой M и (T2-T1) - разность температур между окружающей средой и телом. В этом случае разность температур предполагает наличие некоего расстояния между точками замера температуры.

Список можно продолжить, что не имеет смысла, так как в любой формуле, определяющей энергию, будет обязательно присутствовать пространственная составляющая её. Этот вывод теперь можно применить к вакууму - пустому пространству. Здесь нет возможности выяснять природу вакуума, главное, что он просто существует. Если следовать логике Большого Взрыва, то до него этого самого вакуума также не существовало, а появился он после самого Большого Взрыва. Следовательно, вакуум также некое энергетическое образование, который должен состоять, по крайней мере, из двух составляющих его. Первая составляющая, это - пространство, вторая составляющая некая сила, поддерживающая его существование. Таким образом, к этой силе и пространству можно применить выводы, сделанные ранее, например, сила не может быть нулевой, а пространство не может быть бесконечным. И обратное утверждение также имеет место - сила не может быть бесконечной по своему значению, а пространство не может быть нулевым. То есть до момента Взрыва, энергия была бесконечной, так как пространство равнялось нулю (0∙∞=1), а после Взрыва она сразу же превратилась в конечную величину по аналогии с формулой - E= Fб ΔL где Fб - большая, но конечная сила, ΔL - очень маленькое расстояние. Конечная сила, в свою очередь, определяет конечность пространства самой Вселенной, и соответственно время её жизни. Эта сила будет постепенно уменьшаться за счёт увеличения пространства, по аналогии с аэродинамической трубой, рисунок 1G. Возникает вопрос, если бесконечно большая энергия превращается в конечное количество энергии, как соблюдается закон сохранения энергии? Это можно понять из условия равновесия, 0∙∞=1 и E= FбΔL =1- равны между собой, меняются только величины, входящие в произведение их. Таким образом отрицательная энергия может быть бесконечной только за счёт отсутствия положительной энергии. После образования положительной энергии она превращается в конечную величину.

Зависимость силы и пространства даёт ещё один результат - если некая сила образует пространство, то уже образовавшееся пространство эта сила должна поддерживать для его существования. Следует ожидать, что сила эта будет очень мала, так как она распределяется по всему пространству Вселенной. То есть эта сила создаст некую напряжённость всего объёма вакуума. Если рассматривать очень маленький объём вакуума, уменьшая его при этом, то можно прийти к такому объёму его, когда сила станет равной нулю. А этого не может быть, так как теряется физический смысл вакуума. Отсюда можно заключить, что вакуум должен носить квантовый характер, должен существовать некий минимально возможный объём его, когда сила поддерживающая существование пространства и само пространство находятся в неком равновесии.

Как было показано ранее, любую конечную физическую величину в пределах существования её, можно превратить в неопределённость 0∙∞=1 и, наоборот - из этой неопределённости можно получить конечную величину, связано это с математическим действием - умножением. Ранее эти действия производились над конкретными физическими величинами, но это действие можно применить и к обычным - действительным числам. Например, любое конечное число можно представить в виде произведения А=вС, где в - очень маленькое число, а С - очень большое число. Когда в=0, а С=∞, получается неопределённость 0∙∞=1 - единица. С помощью этого преобразования конечное число - А - превращается в единицу. Для конкретных физических величин, что было показано, единицей можно считать любую физическую величину, как очень большую, так и очень маленькую. Но в ряде неразмерных, действительных чисел, эта единица имеет вполне конкретное - единственное значение. Единица в математике играет очень важную роль, связано это с равновесием в природе, которое и описывают математические формулы. В частности подобное равновесие скрывается и в неопределённости - 0∙ ∞ = 1, где ноль и бесконечность в результате взаимодействия друг с другом, приводят к единице значения этого взаимодействия. Между потенциальной и кинетической энергиями тела может существовать равновесие, которое для механического движения записывается в виде равенства - mv2/2=mgh. Это равенство можно переписать в виде mv2/2mgh=1, где единица определяет это равенство. Образование пространства в результате Большого Взрыва также приводит к появлению такой единицы, по схеме описанной выше. При условии, что пространство образуется из точки - L0, энергия пространств со степенью выше нуля была равна нулю. В таком случае отрицательная энергия, образующая пространства выше нулевой степени - равна бесконечности. Следовательно, возникает неопределённость - 0∙∞ = 1.

Все описания неопределённости 0∙∞ = 1 основывались на том, что это отсутствие физического мира. В таком случае при переходе от бесконечности и нуля к физическому миру можно получить любые проявления природы. В том числе можно получить и пространства разной размерности. Мир вокруг нас - трёхмерный - L3, где степень - 3 - целое число, границами между трёхмерными пространствами могут быть плоскости и линии, пространства с целыми степенями - L2 и L1. Точка, также пространство с целой степенью её - L0. Возникает вопрос - почему пространства, присутствующие в реальном мире представлены степенями в целых числах? Этот вопрос можно решить с помощью неопределённости 0∙∞=1. Разницу между степенями любых величин, начиная от нулевой степени и некоторой дробной величиной, например, L0.5 или L0.9 можно разбить на бесконечно малые промежутки, тогда количество этих разбиений будет приближаться к бесконечности. Следовательно, можно записать равенство - LaN =L1, где а - разница между ближайшими значениями степеней пространства, а N - количество разбиений степеней пространства между нулём и единицей. Неопределённость 0∙∞=1 уступает место для конечных величин в виде - а· N =1. То есть дробные числа степеней исчезают, уступая место единице. Этот результат можно трактовать в том смысле, что вся энергия дробных измерений пространств переходит в единицу. Подобную неопределённость можно применить и для промежутка между степенью 1 и 2. В этом случае отсчёт нового измерения пространства начинается от нуля степени этого пространства, в частности от - 1, то есть, если существует линия, и отсутствует плоскость, то количество плоскости равно нулю. Для образования плоскости (L2) необходимо рассматривать другую числовую прямую, начиная отсчёт от нуля. Это положение можно применить к любой степени пространства, тогда можно записать равенство

Ln = LaN· LaN· LaN...= L0· L1· L1· L1...= L0+1+1+1...

Такие же преобразования можно применить и к степеням с отрицательными значениями их, что выходит из соотношения Ln· L-n=1. Это равенство очень важно для понимания равновесия между пространствами с положительными и отрицательными степенями пространств.

Понятия неопределённостей играют важную роль и в измерениях пространств - пространств с разной размерностью. Как уже было показано выше, бесконечно большая величина пространства одной размерности - n - равна конечной величине следующей размерности - n + 1. Если существует только некое одно пространство конечной величины, например, линия, то пространства с большей размерностью, например, плоскость, объём и так далее, равны нулю. Однако в природе существуют и пространства с минусовой размерностью - L-n - которые, взаимодействуют с пространствами - Ln - по формуле, приведённой выше.
В природе большинство понятий связано со степенью - один, за исключением пространства, времени и некоторых квантовых величин. Энергия, скорость, ускорение, сила, предмет, направление движения и тому подобное, кратны степени один этих понятий. Любой предмет, которым мы пользуемся, находится в степени один и не может быть в степени два или три, например. Направление движения также связано со степенью его - один. Возникает вопрос - почему одновременно со степенью один того или иного явления природы не может существовать большая или дробная степень его? Например, почему рубашка на теле человека не может быть в квадрате? Наверное, потому, что это энергетически невыгодно. Степень один является минимально возможной степенью с целым числом, следующая - меньшая по величине степень будет - ноль, что выводит понятие предмета рассмотрения за рамки физического понятия его.
Взаимозависимость нуля и бесконечности можно применить к любой реальной физической системе. Отсутствие какого-либо явления можно приравнять нулю, тогда должна существовать бесконечно большая сила, способная породить это явление. Совсем необязательно, чтобы это произошло в реальности, ввиду других условий, препятствующих этому процессу, но это может произойти. Этот принцип можно применить к любому процессу, даже к нашим эмоциям, так, как и они имеют энергетический характер.
Например, если человек хочет купить какую-то вещь, то его желание может быть бесконечным, но для этого нужны деньги, которых у него может и не быть. Бесконечно большое желание в этом случае уравновешивается отсутствием денег. Как только вещь куплена, желание обладать вещью и пользование этой вещью, приведут к некому среднему состоянию - равенству по аналогии с рычагом - E=FL, где F и L конечные величины.

Любая из рассмотренных неопределённостей имеет непосредственное отношение к реальному миру. В частности, ∞/∞=0/0=1, эти варианты проявляются, когда результат произведения будет равен нулю или бесконечности, при таких же значениях одного из составляющих того или иного произведения. Например, если имеется сила конечной величины, не выполняющая работы, то можно записать уравнение E=F· L = 0 = F· 0, приравнивая F=1, получим - 0 = 1· 0, или 0/0=1. Этот результат можно истолковать так, что наличие нуля какой-либо физической величины не всегда приводит к существованию противоположности в виде бесконечности. Для этого должна существовать энергия ненулевой величины, способствующая этому процессу.
Все рассматриваемые неопределённости взаимосвязаны между собой и из одной неопределённости можно, путём математических преобразований, получить любую другую неопределённость. В частности, 0/0=1=∞/∞ или ∞· 0 = 0· ∞ = 1, из последней неопределённости 0· ∞ = 1 можно получить - 1/0 = ∞ или 0/1=1/∞. Неопределённость можно изобразить в другом, более простом виде - ∞-∞=0, в реальных понятиях - А-А=0, если одна из величин - А будет уменьшаться, то равенство запишется в виде - А-в=С. Этот процесс отражает переход отрицательной энергии - А в положительную энергию - С, при этом отрицательная энергия - А теряет часть энергии - в.

Из понятий неопределённостей можно понять процесс рождения и смерти Вселенной. До возникновения Вселенная находилась в состоянии неопределённости, которая превратилась в реальный физический мир. Этот физический мир затем опять превращается в неопределённость, но эта последующая неопределённость является противоположностью неопределённости предыдущей. Затем наступает этап превращения неопределённости одного вида в противоположный вид. Этот этап характеризуется отсутствием существующего сейчас мира в виде элементарных частиц, вся энергия будет сосредоточена в пространстве, в одной из форм её. Затем происходит рождение следующей Вселенной и так далее. Общая энергия Вселенной определяется произведением отрицательной и положительной энергии, произведение это равно математической единице. Все дальнейшие процессы во Вселенной проходят относительно этой единицы. Единица в этом случае служит неким средним значением для положительной и отрицательной энергий. Энергия из отрицательной части её переходит в положительную часть с постоянным расходом этой энергии, что определяет постоянство многих величин природы. Величины эти - скорость света, минимально возможная температура, масса тела и тому подобное. Постоянство передачи энергии обеспечивается экспоненциальной функцией этого процесса.

Неопределённости непосредственно связаны с математическими действиями - дифференцирование и интегрирование. Где приращение аргумента какой-либо функции стремится к нулю, а значение самой функции вычисляется при величине аргумента равном нулю, хотя этого быть не может. Но это допущение, величина приращения аргумента равная нулю, позволяет находить точные значения той или иной функции, в зависимости от величины аргумента.

НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ И ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

В рамках конечных величин не существует идеальных процессов, поэтому не может существовать и так называемый «вечный двигатель». «Вечный двигатель», как известно не должен терять энергию при совершении каждого очередного цикла работы. Однако согласно второму закону термодинамики это невозможно, потери неизбежны. Кроме того, это часто невозможно и с точки зрения перехода от неопределённости к конечным величинам и наоборот. Существуют переходные процессы с безвозвратными потерями энергии и без потерь энергии. На сам переходной процесс, как было показано ранее, затрачивается энергия, но она может полностью возвратиться при переходном процессе в обратную сторону.

Для пояснения этого вопроса можно рассмотреть пример процесса выполняемой работы - подъём груза на определённую высоту и последующий спуск этого груза на землю. Для большей наглядности это действие можно производить через пружину растяжения. Для начала отрыва груза от земли необходимо приложить к нему силу, большую по величине самого груза, так как при одинаковой величине силы и груза, он останется лежать на земле. После отрыва груза от земли груз получит некоторое ускорение из-за избытка силы приложения, в результате чего сила приложения уменьшится и наоборот. Груз начнёт колебаться относительно оси подъёма, что хорошо видно при подъёме груза через пружину. Затем колебания груза затухнут ввиду линейности характеристик пружины и нелинейности синусоидальных движений. После остановки подъёма процесс колебания груза возобновится, так как груз обладает инерцией. Спуск груза повторит колебательные процессы до касания его с землёй в обратной последовательности. На переход от положения груза на земле к его движению необходимо затратить дополнительную энергию, сверх энергии, необходимой для подъёма груза. Эта энергия возвратится при остановке груза после подъёма, но колебания груза относительно оси подъёма заберут часть энергии подъёма. То есть переходные процессы косвенно влияют на потерю энергии.

Таким образом, сила подъёма окажется равной весу груза, дополнительная сила исчезнет, что приведёт к колебательному процессу тела. По этой схеме можно понять и механизм действия силы, второй закон Ньютона, где постоянное действие на тело силы приведёт к постоянному переходному процессу. И хотя этот процесс будет иметь характер постоянства ускорения, но именно так будет происходить постоянный переход энергии от силы к ускоряемому телу. Возникает вопрос - является ли ускорение чередой переходных процессов или это стационарный процесс? Здесь необходимо определиться с понятием переходного процесса, это качественное изменение предыдущего процесса. Если тело находится в неком неизменном положении какой-то период времени относительно другого тела, а затем начинает ускоряться относительно этого тела, то это будет качественное изменение положения тела по сравнению с предыдущим состоянием. А если тело уже движется с равномерным ускорением, то качественного изменения настоящего положения тела по сравнению с предыдущим состоянием не происходит. Отсюда же становится понятным и то, почему в природе постоянное ускорение имеет преимущества над изменяющимся ускорением. На изменяющееся ускорение необходимы большие затраты энергии, чем на постоянное ускорение, ввиду наличия переходных процессов в этих ускорениях.

Обязательные потери энергии в переходных процессах наблюдаются и при включении и выключении электрической сети, что можно наблюдать в виде искрения контактов. Связано это с очень большой плотностью тока в точках контакта. Пусковой ток в двигателе, при его включении, может в несколько раз превышать ток рабочей нагрузки.
В природе существует много систем, состояние которых можно определить, как потенциальную энергию, которая переходит в кинетическую энергию, но при этом не теряющую энергию перехода. Например, вращение планет вокруг звёзд и самих звёзд вокруг центра галактики. Эти вращения всегда происходят по эллиптической траектории, где существуют изменения скорости движения небесных тел в зависимости от положения тел на орбите. Более того, эллиптическая орбита предполагает существование двух «мёртвых точек» где скорость небесного тела будет постоянной, то есть двух точек, где есть неопределённость. А если есть неопределённость, то должен быть и переход от неопределённости в виде постоянной скорости к ускорению, но при этом энергия перехода очень мала. Такое возможно при отсутствии сопротивления движению планет и компенсации перехода от конечных величин в неопределённость и в обратную сторону. Если маятник качается на очень длинной нити, то на высших точках его траектории происходят переходные процессы, до остановки движения маятника и после начала его движения. Энергия, уходящая на процесс остановки маятника, полностью возвращается при начале его движения.

Из предыдущих выводов можно сделать обобщение - процесс перехода от неопределённостей к конечным величинам возникает только при качественном изменении существующего состояния того или иного явления природы. Простейшая геометрическая модель этих процессов изображена на графике 3, в физике это будут переходы от одного стационарного состояния к другому стационарному состоянию. Например, переход от постоянной скорости тела к ускорению, где равномерное ускорение и постоянная скорость являются стационарными процессами. Переход от выключенной электрической цепи к включённой цепи и наоборот. Переход от неподвижного тела к началу его движения. Превращение воды в лёд или в пар. Разрыв нити. Начало или конец действия силы на тело. Рождение живого существа. Взрыв динамита. Большой взрыв Вселенной. Переход груза маятника через верхние точки его колебаний. Все эти явления природы представляют собой переход от неопределённости к реальному миру.
В одних явлениях природы переходные процессы проходят только в одном направлении, как например в случае взрыва, разрыва нити, рождения живого существа, направления стрелы времени.

Эти процессы невозвратные и могут происходить только в одном направлении. В других явлениях природы переходные процессы могут возвращаться в обратном направлении, как например в маятнике, в фазовых переходах воды, в пружинах и тому подобное. Каковы причины подобных отличий? Нетрудно увидеть, что процессы, существующие только при подводе к ним энергии, и не способные эту энергию аккумулировать, имеют одно направление развития. В противоположность этому другие процессы способны запасать полученную энергию и отдавать её.
В свете этого, живые существа, например, являются потребителями энергии и не аккумулируют её для обратного процесса - отдачи энергии.

Непосредственно к теме второго закона термодинамики относятся и живые существа, так как они являются частью физического мира. Как известно, все живые существа на земле имеют один общий корень. То есть, возникло некое первое живое существо, которое и дало начало всем живущим на земле живым существам. Произошло это событие по разным оценкам примерно три миллиарда лет назад. Однако непонятно почему за такое длительное время все живые существа не состарились и не умерли? Основе нашего генетического кода - несколько миллиардов лет, а он работает как новый, совершенно игнорируя второй закон термодинамики, который требует при повторении циклического процесса уменьшения общего количества энергии его. Каждое отдельное живое существо старится и умирает, подтверждая действие на них второго закона термодинамики, но потомство от живого существа, даже немолодого, явно не обладает признаками возраста родителя. Можно наблюдать совершенно свежие листья и плоды на ветках дерева, которому много сотен, а то и тысяч лет. Микроорганизмы могут существовать миллиарды лет, совершенно не старея, при этом каждый отдельно взятый микроорганизм живёт от нескольких минут до нескольких дней. Наши дети могут быть намного умнее и здоровее нас. Почему же на каждом отдельном живом существе второй закон термодинамики проявляется в полной мере, а на самой популяции живых существ это никак не проявляется? С точки зрения физических процессов такое может быть в нескольких случаях. Это когда молекулы, составляющие ДНК кода живого организма находятся в некой «энергетической яме», в связи с чем очень трудно уничтожить эти молекулы. Это не нагружать записи в ДНК, которые ответственны за саму основу жизни, то есть не выводить их из состояния потенциальной энергии с момента возникновения. И один из вариантов, это если постоянно исправлять повреждённые участки ДНК кода, но для этого должна существовать некая память, которая задаёт правильность построения молекул ДНК.

Первый вариант сохранения молекул ДНК можно обосновать на основе существующих молекул, входящих в периодическую систему элементов или их соединений. Соединения молекул можно преобразовать, уничтожить, с помощью тех или иных химических реакций. Сами элементы периодической системы можно ликвидировать только с помощью радиоактивных реакций, в земных условиях это практически не происходит. Таким образом, раз возникнув, те или иные молекулярные соединения могут существовать продолжительный период времени, опираясь в этом своём существовании на физические законы. Этот вариант в применении его к живым организмам, безусловно, очень важен, так как позволяет сохранять молекулярные структуры живых существ. Однако такой вариант не может объяснить длительное существование в неизменном виде молекулярных соединений живых существ. Так как должны быть обязательные сбои при совершении циклической работы генным аппаратом живого существа, что и происходит при делении клеток его. Это утверждение, в свою очередь, отрицает и второй вариант - сохранение молекул ДНК, не нагружая их работой, то есть они должны находиться постоянно в состоянии потенциальной энергии. Последний вариант лучше всего объясняет длительное существование популяции живых существ. Исправление повреждённых участков ДНК вполне возможно, так как многие живые существа демонстрируют эту способность исправлять части своих организмов. Например, раны на нашем теле заживают самостоятельно, саламандры могут восстанавливать потерянные конечности, у организмов многих живых существ есть иммунная система, которая успешно борется с болезнетворными организмами и тому подобное.

Согласно Законам симметрий ничто не способно существовать вечно. По этой причине и популяция живых существ должна исчезнуть, в конце концов, или преобразоваться в нечто другое, для дальнейшего существования. Физическое объяснение этого процесса можно найти в тех же понятиях второго закона термодинамики. Без преобразования, популяция живых существ - это некая самостоятельная система, которая не может вечно существовать за счёт исправления повреждений генетического аппарата. В конце концов, эти повреждения достигнут некоторого предела, за которым уже не может быть существования популяции живых существ. Следует добавить, что естественный отбор, когда выживает сильнейший, не может объяснить такое долгое существование живых существ. Случайные изменения генетики живых существ не могут привести к какому-то нужному для живого существа результату, для этого необходимо целенаправленные изменения, необходимые в конкретный период жизни этого существа.
Многие положения этой статьи требуют дополнительных сведений, что будет сделано позже.

ИТОГИ

Всё существующее, включая и Вселенную, может находиться только в двух состояниях - в состоянии потенциальной энергии и в состоянии кинетической энергии. Когда какой-то физический процесс, любой процесс, находится в состоянии потенциальной энергии, у него отсутствует понятие - время. Понятие время проявляется только при переходе физического процесса, любого процесса, в состояние кинетической энергии. Понятие время может возникнуть только при энергетических затратах, без существования энергии, безразлично какой, не может быть и понятие - время. Энергетические затраты могут происходить только при переходе энергии от потенциального её состояния в кинетическое состояние, от базисной энергии к потребителю этой энергии. Потребитель энергии может аккумулировать энергию, передаваемую ему от источника энергии, а может тратить её всю на процесс своего существования. В масштабах Вселенной никакой вид энергии не может пропасть безвозвратно, в том числе это касается и энергии, уходящей на процесс существования того или иного явления природы. Любой вид энергии аккумулируется в конечном итоге в каком-то ином состоянии, и способен сам выступать в роли источника энергии. Любое явление природы может находиться в состоянии только потенциальной энергии и никогда не может находиться только в состоянии кинетической энергии. Так как при полном переходе энергии от источника энергии к потребителю энергии исчезает понятие кинетической энергии, которая может существовать только в условиях подкачки энергии. После перехода всей потенциальной энергии в кинетическую энергию они меняются местами, уже кинетическая энергия выступает в роли потенциальной энергии. Когда какое-то явление природы находится в состоянии только потенциальной энергии, её состояние можно характеризовать как неопределённость. Определённость, то есть состояние кинетической энергии, возникает после начала перехода потенциальной энергии в кинетическую энергию. Сам переходной процесс не может быть постепенным, он может начаться только с некоторых минимально возможных величин или максимально возможных величин. Причём минимально возможные величины, зависимые от максимально возможных величин, связаны обратно пропорционально между собой и возникают одновременно. По этой причине существуют квантовые эффекты, которые возникают мгновенно и поддерживаются в дальнейшем попеременным переходом энергии от источника к потребителю и наоборот. Этот переход осуществляется по синусоиде.

  
 Ваша оценка:

РЕКЛАМА: популярное на LitNet.com  
  Галина Осень "Шаг в новый мир" (Фэнтези) | | У.Соболева "Твои не родные" (Современный любовный роман) | | Я.Ясная "Академия Семи Ветров. Спасти дракона" (Любовное фэнтези) | | Н.Ильина "Мама для Мамонтёнка" (Короткий любовный роман) | | Т.Блэк "Невинность на продажу" (Современный любовный роман) | | Л.Миленина "Жемчужина гарема " (Любовное фэнтези) | | В.Свободина "Дурашка в столичной академии" (Городское фэнтези) | | С.Елена "Пламя моей души" (Приключенческое фэнтези) | | Р.Навьер "Искупление" (Молодежная проза) | | Д.Соул "Публичный дом тетушки Марджери" (Любовное фэнтези) | |
Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
А.Гулевич "Император поневоле" П.Керлис "Антилия.Полное попадание" Е.Сафонова "Лунный ветер" С.Бакшеев "Чужими руками"

Как попасть в этoт список
Сайт - "Художники" .. || .. Доска об'явлений "Книги"