Современный Архимед и его законы

Люди плавали по рекам и ходили по морям… и не знали Архимеда (287-212 до н.э.). Не знают все его законы и сейчас. Вот его якобы утерянный трактат «О плавающих телах» в нашей редакции и с нашим продолжением.

                Трактат «О плавающих телах»

Теорема 1. Все жидкости и газы имеют вес и находятся под давлением силы веса собственных и выше расположенных слоёв. 

Теорема 2. Все простые прозрачные жидкости и газы состоят из одинаковых, равноудалённых и относительно неподвижных (колеблющихся или дрожащих) частиц, находящихся в состоянии взаимного отталкивания и относительного равновесия.

Теорема 3. Малые твёрдые тела (взвешенные частицы) могут находиться в жидкостях и газах неопределённо долго по причине сдавленности этих сред и равного на них давления со всех сторон, превышающего силу веса самих малых тел на упругую и сдавленную среду.

Терема 4. Единичное смещение взвешенной или броуновской частицы происходит в момент прохождения через неё фронта повышенного или пониженного давления в упругой и сдавленной среде, то есть по причине возникновения в этот момент асимметричного давления среды на частицу.

Теорема 5. Наблюдаемая хаотичность движений взвешенной частицы есть результат прохождения через неё как прямых звуковых и иных фронтов, идущих от источников, так и отражённых от чего угодно.

Теорема 6. Если источник звука, ультразвука или инфракрасного излучения расположен к броуновским частицам ближе, чем к отражающим поверхностям, частицы движутся прочь от источника волн; если звук создаётся локальными понижениями давления, частицы движутся к источнику таких колебаний.

Теорема 7. Способность атомов и молекул к движению взаимного отталкивания пропорциональна температуре. Температура – это «мерило» состояния относительного равновесия дрожащих частиц; а парциальное давление в жидкостях и газах – «мерило» напряжения взаимного отталкивания дрожащих частиц.

Теорема 8. Силы взаимного притяжения между дрожащими частицами в жидкостях и газах несущественны, поэтому в открытом космосе все жидкости мгновенно превращаются в газы, а все газы стремятся занять бесконечные объёмы.

Теорема 9. Одинаковые дрожащие частицы создают жидкости и газы только благодаря своему весу, то есть их силе притяжения к Земле.

Теорема 10. Если вес объёма столба жидкости или газа, включающего погружённое тело, больше веса аналогичного столба без тела, тело погружается или опускается; если вес столба жидкости или газа с телом меньше веса аналогичного столба жидкости или газа без тела, тело вытесняется вверх; если вес столба среды с телом равен весу столба среды без тела, тело остаётся на данной глубине погружения. Отсюда: "Вытесняющая или архимедова сила равна весу жидкости или газа в объёме погружённого тела".

Теорема 11. Если давление неподвижной жидкости или газа на горизонтальный диск больше снизу, чем сверху - значит, избыточное давление создано весом диска, и диск погружается или опускается; если давление на диск больше сверху, чем снизу - значит, плотность вещества диска меньше плотности среды и диск вытесняется средой вверх.

Теорема 12. При попытке удержания двумя руками трёх шаров на горизонтальной линии всегда так: если вес среднего шара больше веса каждого из крайних, он всегда выдавливается вниз; а если вес среднего шара значительно меньше каждого из крайних, он всегда выдавливается вверх. Этот физический закон справедлив и для смешанных жидкостей и газов.

Пояснения. Трактат – это кратчайший путь логического познания через простое начало, в котором каждая теорема либо уже доказана, либо доказывается в самом трактате логичностью и доказанностью всех последующих теорем. Простое начало – это аксиома. По-сути, первая теорема Архимеда для нас уже давно является аксиомой. Но...

Древние люди считали воздух невесомым («воздух» - это невидимый, невесомый и вездесущий дух, которого много). Древние греки объясняли невесомость воздуха хаотичностью движения его частиц: дескать, если нет веса у неугомонной частицы, то нет его и у целого. Архимед в ярком луче солнечного света, проникшем в тёмное помещение через узкую щель, наблюдал «плавание малых твёрдых тел» в воздухе и в воде (не мог не наблюдать, как и каждый из нас) и вывел первые три теоремы из своего трактата «О плавающих телах». Так у воздуха появился вес… и исчез хаос. Однако вещества с хаотическим движением частиц реально существуют. Это плазма, огненный шар атмосферного атомного взрыва, линейная и шаровая молния, «плазмоиды» и вообще пламя свечи, обжатое атмосферным давлением. Плазменные образования непроницаемы ни для звука, ни для эл. магнитных колебаний.

Известно, что масса частички тумана в биллиард раз (число с 15 нулями) больше массы молекулы азота воздуха. Тут уместно сравнение «Титаника» с капелькой росы на его борту. Поэтому для нас огромным парадоксом являлось то, что, казалось бы, умные люди, то есть учёные, объясняют броуновское движение частички тумана её случайными столкновениями с хаотическими частичками воздуха. А вершиной математического идеализма теперь уже является формула Эйнштейна для среднего квадратичного смещения броуновской частицы за время t. Смещение это – вы только подумайте – пропорционально только температуре среды; зато, оно обратно пропорционально вязкости среды, массе частицы и числу Авогадро.

Жан Перрен (1870-1942), изучавший броуновское движение частичек гуммигута, ничего не знал об ультразвуке и инфракрасном излучении; не знал он, что эти факторы присутствуют повсюду и присутствуют всегда. Вот почему броуновские частицы в его опытах не движутся хаотически, а словно с переменным успехом стремятся к какой-то цели.

Для физика верно только то, что работает. Все наши теоремы давно доказаны практикой применения ультразвука и ИК-излучения в промышленности и в медицине для управления движением взвешенных частиц. Это уже сотни различных технологий. Советуем посмотреть "Применение ультразвука в промышленности", а по медицине - "Форезы". Но мы были бы не мы, если бы не смогли предложить вам что-то новенькое. Пусть сегодня это будет «Барокамерный способ очистки жидкостей от взвесей». Суть этой технологии в том, что при понижении давления среды на взвешенные частицы, они «выпадают в осадок». Это практический вывод из третьей теоремы Архимеда. Кстати, с увеличением глубины прозрачность морской воды уменьшается, и повинно в том увеличение парциального давления, то есть давления воды на частички взвесей.

Однако и тот закон Архимеда, что каждый знает, мало кто понимает. Это непонимание и позволяет нашим учёным объяснять прилипание предметов с гладкой поверхностью к голым участкам тела человека посредством "биомагнетизма", "энергии космоса"... и даже защищать по эти темам докторские диссертации. Да, есть у нас и такие теоретики. А на самом деле на всякое приложенное тело со стороны окружающей среды действует сила давления среды. Причём, с приложенной стороны эта сила меньше, а с внешней стороны - больше. Она-то и является прижимающей силой. Так что, вилки, ложки и даже утюги прижимаются к потному лбу человека асимметричным атмосферным давлением, которое на уровне моря несколько больше одного килограмма на квадратный сантиметр поверхности. Многие формы живой природы, в частности улитки и слизни, используют атмосферное прижатие к субстрату, а для вытеснения воздуха из-под себя они применяют "контактную жидкость", то есть слизь. Это и позволяет им "путешествовать с комфортом", хоть и вниз головой, по гладкому потолку теплицы.

Как видите, понимание важнее и сильнее знания. Однако именно с пониманием дела у математиков обстоят особенно плохо. К примеру, даже Эйнштейн говорил: "Не обязательно понимать этот мир, нужно лишь найти себя в нём"; "С тех пор, как за теорию относительности принялись математики, я её уже сам больше не понимаю"; "Математика - единственный совершенный метод водить себя за нос". И других, конечно. Однако математика - это не метод, а целое искусство водить всех за нос, искусство оглупения и оглупления. Архимед последние десять лет своей жизни тоже водил себя за нос, пытаясь найти тайные и взаимосвязанные математические пропорции у шара, вписанного в цилиндр, и у этого цилиндра. Увы, "Из дома реальности легко забрести в лес математики, но лишь немногие способны вернуться обратно" (Хуго Штейнхаус).

Архимед смог определить объём золотой короны, не сделав ни одного её измерения. В этом и была его "эврика". Мы, думаем, смогли вам объяснить кое-что, не написав при этом ни одной формулы. И вообще, "математить" в объяснениях чего-либо - это и неправильно, и неприлично. "Если ты не можешь объяснить что-либо просто - значит, ты сам этого не понимаешь" (А.Э.)... или говоришь о том, чего нет. К примеру, ваши учебники снова предлагают вычислять архимедову силу путём дифференцирования давления по высоте столба жидкости или газа и его интегрирования по всем точкам поверхности погружённого тела. И эта математическая глупость в учебниках выглядит вполне научно, так как глупцам умным и научным всегда кажется лишь то, чего они не понимают.

К логике теорем Архимеда мы ещё будем не раз возвращаться в последующих темах. А сегодня просим запомнить: воздух больше не хаос; чтобы сделать воздух непрозрачным, нужно принудить его частицы к хаотическому движению. И мы давно научились это делать. Трактат Архимеда "О плавающих телах" вы сможете продолжить... если сможете забыть всё то, чему вас учили.


Рецензии