Интеллектуальная игра с виртуалным пространством

Сообщение №62478 от Ронвилс 29 июля 2010 г. 17:08
Тема: Интеллектуальная игра с виртуалным пространством

Оговорюсь сразу: я не предлагаю ничего такого, что претендовало бы на изменение основных физических парадигм, касающихся пространства, времени и взаимодействия материальных тел. Я предлагаю, своего рода, интеллектуальную задачку чисто абстрактного свойства. Как уже ее интерпретировать и как можно с пользой для дела применить – это другой вопрос. Ну не все же задачи нужны лишь для применения на практике.
Представим себе некое чисто абстрактное пространство, в котором находится всего два точечных физических объекта. Они как-то движутся и как-то взаимодействуют между собой. Не будем даже задумываться над тем – как определяется их положение и как именно они движутся. В этой чисто условной модели два точечных объекта не содержат внутри себя такого параметра как масса. Зато в них имеется по два внутренних параметра – энергия покоя (обозначим ее Еп) и некий «кинетический вектор» (обозначим его Ек). Кинетический вектор представляет собой величину, равную произведению импульса (количество движения) тела на величину скорости света в вакууме. Размерность этой величины соответствует энергии. То есть – это вектор с размерностью энергии.
Одним из наиболее фундаментальных законов, установленных в настоящее время для элементарных частиц, является следующее соотношение:

Е = с (р2 + m2с2)1/2; (*)
(здесь Р2 - квадрат в-ны р; m2 - квадрат в-ны m; (...)1/2 - корень квадратный)

где с – скорость света в вакууме; m - масса частицы; р – импульс частицы;
Е – полная энергия частицы (для нашего случая – точечного объекта);
Если брать лишь те параметры, которые мы установили для наших гипотетических объектов, то верно такое соотношение:
Е = (Е²к + Е²п)1/2;

Закон сохранения полной энергии можно сформулировать так:
для нашей пары взаимодействующих объектов:

Е1 + Е2 = Е´1 + Е´2

где Е1 и Е2 – полная энергия точечных объектов до взаимодействия;
Е´1 и Е´2 - полная энергия точечных объектов после взаимодействия.

Если же расписать значение Е через кинетический вектор и энергию покоя, то получим следующее:

(Е1²к + Е1²п)1/2 + (Е2²к + Е2²п)1/2 = (Е´1²к + Е´1²п)1/2 + (Е´2²к + Е´2²п)1/2 (**)

Если отказаться от величин Е1 и Е2 как основополагающих величин и сделать их производными от кинетического вектора и энергии покоя, то такая зависимость представляется не совсем логичной. Но это лишь на первый взгляд. Представим себе, что в нашем гипотетическом точечном объекте (как в некой информационной «ячейке») существует два основных регистра, несущих интегральные параметры его движения – регистр со значением Ек и регистр со значением Еп – так называемой энергией покоя. Не смотря на то, что подобные манипуляции вроде бы не совсем логичны – подобная метода позволяет сформулировать весьма простой закон обмена векторами и энергией покоя между двумя взаимодействующими точечными объектами. Звучит он так: если в результате взаимодействия у одного точечного объекта изменился кинетический вектор Ек на величину ΔЕк , то у второго объекта он обязан измениться на обратную величину, то есть на -ΔЕк. И точно так же: если у одного точечного объекта в результате взаимодействия его энергия покоя Еп изменилась на величину ΔЕп, то у второго точечного объекта она обязана измениться на величину - ΔЕп.
Ну, относительно взаимного обмена ΔЕк все понятно. Это – не что иное, как закон сохранения векторной суммы кинетических векторов взаимодействующих точечных объектов (что соответствует закону сохранения количества движения в классической физике). А вот для того, что бы осознать смысл сохранения суммарного количества энергии покоя (ведь его-то в классической физике не существует) – надо внимательно проанализировать выражение (**). Предлагаю убедиться всем желающим, что если в правую часть уравнения подставить значения: Е´К1 = ЕК1 + ΔЕК , Е´К2 = ЕК2 - ΔЕК , Е´П1 = ЕП1 + ΔЕП , Е´П2 = ЕП2 - ΔЕП , то равенство сохраняется с весьма высокой точностью при самых разных подставляемых значениях параметров: ЕК1, ЕК2, ЕП1, ЕП2, ΔЕК, ΔЕП. А это – не что иное, как привычный закон сохранения энергии в физике. Последнее всегда соответствует простому закону: на сколько изменился вектор в одном точечном объекте – настолько же изменился вектор в другой объекте, только с обратным знаком. Насколько изменилась энергия покоя в одном точечном объекте – настолько же изменилась она и в другом объекте, только с обратным знаком.


Отклики на это сообщение:

Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100