Предисловием можно считать "За что физики не любят математиков": http://proza.ru/2015/11/16/160
Вспомним о трактате
Составление логических трактатов может научить нас многому. Например: "зреть в корень", то есть понимать или видеть причинность явлений; "плясать от печки", то есть отталкиваться или исходить в своих рассуждениях от главного и самого простого; "копать глубже и ширше", то есть учит быть честными и скрупулёзными исследователями; видеть мир не глазами и слышать его не ушами, то есть учит не верить авторитетным учёным на слово, а мыслить и быть умными, ведь без культуры сомнения мы не мыслим и не понимаем, а только верим и запоминаем. Причём учит всему этому сразу. Так, что же это такое - "трактат"?
Трактат - это кратчайший путь и способ логического познания и объяснения новых истин через простое и неопровержимое начало. "Опирайся на неопровержимое, и ты, возможно, найдешь новое неопровержимое" - это и есть единственный научный подход к познанию реального мира. А вот умствование с опорой на чьи-то "мысленные эксперименты", вымышленные парадоксы (или противоречия) и "достаточно безумные гипотезы", а также выражение и доказательство своих измышлений посредством услужливой математики - это совсем не наука. Так что, составление логических трактатов учит нас ещё и отличать науку от научности, какой бы умной и честной она всем и ни казалась. И для этого достаточно изначально знать: там, где много философии, истины нет; а там, где много математики, физики нет.
Сила древних греков как раз в трактатах. И они это знали. К примеру, Архимед: "Дай, где стать. И я поверну Землю". Тут он говорит: дескать, дайте мне новую аксиому для опоры и начала, и я силой своей логики переверну представления о мире. То есть, он говорит о своём понимании сути и силы трактата, а не о "космическом рычаге" с болтающимся на его конце всесильным механиком.
В Древней Греции составитель или автор хотя бы одного трактата назывался философом, а автор "Книги" из нескольких трактатов - Учителем. Все остальные мыслители именовались учениками. Примеры: известный нам Демокрит - это ученик философа Левкиппа; Аристотель - это Учитель, быть учеником которого считалось почётным даже для Александра Македонского. А вот гениев в науке Древней Греции почему-то не было...
Само слово "трактатус" так и переводится: подвергнутый рассмотрению, хотя в наше время правильнее было бы "подвергнутый сомнению и рассмотрению". Очевидно, что речь в трактате идёт о значении для познания вновь открывшихся или по-новому открывшихся фактов и об их месте в логичной картине мира. Об этом же говорят и их простые названия: "О равновесии плоских фигур", "О плавающих телах", "О падении тел", "Об атмосфере и её весе" и т.п.
Даже во времена Великой Инквизиции факты назывались уликами, а лжеученые - предателями улик. И это очень верно, ведь всё тайное может стать явным только при наличии улик и безупречной логики. Отсюда: подсказки для ответов на все вопросы следует искать у Природы и в лабораториях, а не в научных текстах. Этой формулой познания руководствовался, например, Галилей, о чём он и говорил в своих письмах к Иоганну Кеплеру. А научные теории, основанные на домыслах и умствованиях математиков, Галилей называл "великой глупостью людской" и часто начинал свои письма так: "Посмеёмся, мой Кеплер, великой глупости людской".
Теорема в трактате - это шаг или ступень на пути возможного познания тайн Природы. Справедливость первых теорем (лемм, гипотез или предположений) трактата доказывается очевидной справедливостью последней, логически следуемой из них. Последняя теорема в трактате - это, как правило, и есть и разгаданная тайна, и новая научная истина. Однако в самых ценных трактатах может доказываться справедливость и самих новых и неожиданных для всех аксиом. Именно о таких аксиомах-догадках (или эвриках) говорил Архимед, как о точках опоры.
Достоинствами или преимуществами хорошего трактата может быть только: простота (краткость), ясность (здравый смысл и логичность, основанные на фактах или наблюдениях), универсальность (максимально возможная широта объясняемых явлений), «предсказательная сила» (осознанная применимость в новейших технологиях или в умениях) и антинаучность (это само собой, ведь научность - это знание без понимания, то есть худший вид невежества; иначе говоря, научность - это то, чего нет в реальном мире, чего никто не понимает, но учёным видится умным).
Точно такие же обязательные признаки или критерии хорошего трактата есть и у новой научной истины. Отсюда: есть все пять признаков сразу и в голове светло - значит, есть и хороший трактат, и новая научная истина. Пусть сегодня это будет
Трактат «О потоках».
Аксиома: "Истина всегда проста; мир запредельно прост". (Но вот беда: истинная простота - это как раз то, что впервые даётся познанию людей труднее всего... тем более, что её уже никто не ищет. И уже только поэтому "Самым большим парадоксом является то, что этот мир всё же познаваемый" (С). Мир не может быть сложным по определению, ведь его никто не придумал.)
Аксиома: "Невесомые вещества - это хаосы". ("Если нет веса у беспорядочно мечущейся частицы, то нет его и у целого" - Левкипп и его ученик Демокрит о причине невесомости воздуха (!) и других хаосов, то есть газов. Составное слово "воз-дух" - это у древних славян невидимый и невесомый дух, дающий жизнь, который везде, которого много.)
Однако сейчас известен лишь один пример невесомого хаоса - это так называемые "неорганизованные плазмы". Самый яркий пример такой плазмы - солнечная корона, оторванная от поверхности самого Солнца. Неорганизованная плазма окружает гиперзвуковую ракету, например, и в каждой точке траектории ракеты существует лишь мгновение. Речь о "плазменном коконе". Неорганизованные плазмы непрозрачны ни для звука, ни для эл. магнитных колебаний.)
Аксиома: «Все жидкости и газы на Земле имеют вес (тяжесть) и находятся под давлением веса собственных и выше расположенных слоёв» (Архимед). (Это Архимед путём сравнения "плавания малых твёрдых тел в воде и в воздухе" (речь о частицах мути и пыли, то есть о взвешенных или броуновских частицах) открыл, что у воздуха есть вес; что воздух - это не хаос, а вещество с послойным расположением весомых и малоподвижных равноудалённых частиц. Так что, кристаллы бывают твёрдые, жидкие и... совсем не жидкие и не твёрдые, а лишь сильно разреженные. Сейчас в узких кругах продвинутых физиков известно, что даже очень горячие и излучающие свет газы - это преимущественно так называемые "самоорганизованные плазмы", хотя само явление "мгновенной самоорганизации высокотемпературной плазмы, находящейся под давлением" было официально открыто не так давно - в 1986 году на токамаке. Температура и давление таких плазм могут быть очень высокими, а хаотического поступательного движения частиц и "длины свободного пробега частицы" в них нет вообще. Отсюда: температура - это опосредованное мерило интенсивности атомных вибраций, а также величины и частоты тепловых индукционных импульсов; а давление - это показатель напряжения взаимного отталкивания равноудаленных вибрирующих частиц. Так что, кинетическая теория теплоты и давления- это ещё один пример "великой глупости людской" из ваших учебников.)
Аксиома: «Давление в любой точке водоёма или атмосферы равно напряжению взаимного отталкивания равноудаленных и условно неподвижных вибрирующих частиц, которое равно весу всех частиц, находящихся над данной точкой». (Уберите атмосферное давление, и аквариум с водой словно взорвётся, а вся вода из него разлетится на молекулы. Сила обычного теплового взрыва тоже в суммарном напряжении взаимного отталкивания равноудаленных возбуждённых частиц, а не в кинетической энергии хаотических частиц в пограничном слое. Встречный индуктивный теплообмен между соседними вибрирующими частицами вещества и способность атомов к "безконтактному" движению взаимного отталкивания - это именно то, что существует в природе и буквально убивает МКТ наповал. Тепловизор позволяет нам видеть температуру сравнительно холодных тел, а температуру горячих твердых тел, жидкостей и газов мы можем наблюдать визуально через их свечение. А свет - это что? Это как раз и есть импульсы тепловой индукции определённого диапазона частот, имеющие, как пока говорят, электромагнитную, а не гравитационную природу. Просто о "гравитационном моменте атома" и об атомных синхронностях, проявления которых и есть так называемый эл.магнетизм, современные физики ещё не знают.)
Теорема 1: «Любой поток жидкости или газа – естественный или принудительный - всегда движется только в сторону меньшего давления и стремится к расширению, поэтому давление в самом потоке всегда уменьшается и стремится к выравниванию с внешним давлением на него». (Здесь и далее рассматриваются такие потоки, причинность которых нельзя объяснить только силой тяжести, то есть водопады нас не интересуют.)
Теорема 2: «Чем больший перепад давления мы имеем или создаём, тем больше будет здесь и скорость самого потока». (Скорость потока зависит от давления, а не давление в потоке зависит от скорости, как на картинке из ваших учебников вверху. К примеру, очень большая скорость реактивной струи есть результат большого перепада давлений. И ракету толкает не струя, не закон сохранения импульса, а асимметричное давление непрерывного взрыва в асимметричной камере сгорания: вперёд давление давления газов на ракету есть, а взад его нет - там "дырка". Тяга реактивного двигателя равна давлению в камере сгорания, помноженному на площадь критического сечения, плюс давление расширяющегося газа на раструб сопла. Там, где есть простая арифметика, там, скорее всего, есть и реальная физика, и простая истина.)
Теорема 3: «Давление в принудительном потоке в протяжённой горизонтальной или в вертикальной трубе постоянного сечения всегда уменьшается по мере приближения к расширителю потока, а скорость несжимаемого потока всегда одинаковая - и в начале, и в конце протяжённой трубы». Или "Давление в начале потока всегда больше, чем в конце, а скорость потока может быть одинаковой".
Теорема 4: «Давление потока на параллельную потоку поверхность или стенки трубы всегда тем меньше давления в самом потоке, чем больше скорость потока; а давление потока на поперечную поверхность всегда тем больше давления в самом потоке, чем больше скорость потока».
Теорема 5: «Давление потока на отрицательно наклонную поверхность или верхнюю поверхность атакующего плоского крыла всегда тем меньше, чем больше скорость потока или крыла; а давление потока на положительно наклонную поверхность или нижнюю поверхность плоского атакующего крыла всегда тем больше, чем больше скорость потока или крыла". (Положительная разница или асимметрия атмосферных давлений на крыло - это и есть "подъёмная сила крыла». К примеру, для орла весом в 4 кг и с площадью несущих поверхностей 1 м2 - это всего 0,04% от нормального атмосферного давления в 1 кг/см2.)
Теорема 6: «Идеальный или самый эффективный аэродинамический профиль крыла – это «беспрофиль» (то есть плоское, как лезвие безопасной бритвы, крыло). (Вообще-то, это аксиома, так как Природа это знает со времён первых крылатых насекомых и летающих ящеров.)
Теорема 7: «Существенная подъёмная сила возникает и при нулевом угле атаки беспрофиля, если его верхняя поверхность испещрена мельчайшими неровностями, а нижняя – максимально гладкая». (Это тоже знает Природа.)
Теорема 8: «Скорость потока в зауженном участке трубы всегда больше, а давление потока на стенки трубы всегда меньше по причине трения и возрастающего хаоса в пограничном слое кристаллического потока: чем больше скорость, тем больше хаос".
Примечания. Как уже говорилось, в логическом трактате справедливость первых теорем и даже самих аксиом доказывается очевидной справедливостью последней. Справедливость восьмой теоремы трактата и всех аксиом как раз и показали поверхностные трубчатые манометры в опытах Даниила Бернулли (см. картинку из учебников вверху).
И ещё, пожалуй. Давление в потоке выдуваемого из лёгких воздуха не может быть меньше атмосферного, но давление этого потока на внутренние стороны параллельных бумажных листов может быть меньше атмосферного, поэтому листы и сближаются под действием превосходящего атмосферного давления на их внешние стороны.
Как видим, всё проще простого. И нечего было математику Леонарду Эйлеру свой огород городить и называть опыт с двумя подвешенными параллельно листами «Великим парадоксом». Просто не надо было в формулировке закона потоков причину и следствие путать местами и нужно было уметь отличать «давление в потоке» от «давление потока».
Увы, истинная простота впервые даётся познанию людей труднее всего, поэтому на каждого мудреца всегда довольно запредельной для него простоты. Реальный мир проще простого, а теоретики и математики создают свой собственный мир, в котором всё только усложняют. Развиваясь в попятном (то есть в обратном) направлении, наука превращается в научность, которую уже никто не понимает. Думаю, я смело могу утверждать: "Даже закон Архимеда уже не понимает никто!" (сужу по Википедии и учебникам и легко это доказываю в теме "Закон Архимеда. Профессору на засыпку").
Статическое давление в самом потоке измеряется только мобильными манометрами или датчиками давления, движущимися внутри потока вместе с потоком. И зачем математикам нужно с помощью придуманных формул вычислять то, что можно измерить?.. "Придумать свою формулу - это важнее, чем участвовать в политике: политики приходят и уходят, а формулы остаются..." (Эйнштейн)... и продолжают управлять разумом безумцев.
А теперь смотрим на расправленное крыло любой птицы: сверху оно бархатистое и может играть всеми цветами радуги, что физику говорит о дисперсии света на мельчайших неровностях на отражающей поверхности; а снизу крыло любой птицы всегда плотное, гладкое и со стальным отливом. Смотрим на современный пассажирский «Боинг»: сверху он словно матовый, а снизу – зеркальный. И пусть та положительная разница или асимметрия атмосферных давлений на крыло, что обусловлена только различным качеством покрытий его противоположных аэродинамических поверхностей, будет и недостаточной для полёта, но именно она и позволит самолёту или божьей твари лететь горизонтально с наименьшим углом атаки и, значит, с наименьшим лобовым сопротивлением, экономя топливо и силы. Инженеры «Боинга» уже экономят на «эффекте хаоса над крылом» и "эффекте плотного взаимодействия под крылом" до 7 % топлива, а это огромные деньги.
А сколько на этих эффектах экономит, скажем, стрекоза?.. А она на них уже не экономит, а просто летает. Кстати, стрекоза плоскими крыльями не машет и почти вертикально вверх не планирует, но теоретики "трещательного полёта" стрекозы старательно не замечают. "Если факт противоречит моей теории, тем хуже для факта" (Гегель)... и для того, кто мне на этот факт указывает.
Думаю, теперь вы сами сможете составить трактат "О подъёмной силе", если начнёте его следующей аксиомой: "Всё, что летает, делает это благодаря совсем небольшой положительной разнице или асимметрии огромной силы под названием "атмосферное давление". И запомните, составление логического трактата - это единственный истинный путь познания истины. А математики всегда начинают считать, не успев подумать, и могут сосчитать даже то, что невозможно себе представить. Поэтому "Математика - это единственный совершенный метод водить себя за нос" (Эйнштейн)... и других математиков - тоже.
С эжекцией и инжекцией математики тоже намудрили. Однако с ними вы легко разберетесь сами, приняв за основу "Любой поток всегда движется только в сторону меньшего давления"... и эжекционный поток - тоже. Но...
Так кратко можно было сказать лишь тем, кто, как говорится, уже в теме. А для всех остальных "Наука должна быть весёлая, увлекательная и простая. Таковыми же должны быть и учёные" (П.Л. Капица)... и преподаватели. Но более всего наука должна быть честная. И "Ни один человек не должен покидать стены наших университетов без понимания того, как мало он знает" (Роберт Оппенгеймер)... и как мало знают учёные. А чтобы так оно и было, нужно срезать профессора математической лженауки на первой же лекции. И прежним занудой он уже не будет, а зачёты и экзамен ваша группа сдаст "автоматом". Знаю, что говорю. И вообще, приколоться над учёными сам Бог велел... и Природа - тоже.
О парадоксальном законе Бернулли
Курс лекций по гидродинамике и аэродинамике начинается с закона Бернулли... и им же заканчивается. Первый вопрос профессору на засыпку: "Что именно измеряют или показывают три трубчатых манометра на картинке вверху - давление в потоках, или давление потоков?".
Правильный ответ: неподвижные поверхностные манометры на картинке вверху показывают давление потоков, так как для измерения давления в самих потоках нужны такие манометры или датчики давления, которые находились бы внутри потоков и двигались вместе с ними. Давление внутри потоков, знаете ли, почти всегда статично. Но таких мобильных манометров, которые могли бы быть неподвижными относительно ламинарных потоков, нет в опытах к теме "Закон Бернулли". Однако вывод сделан такой, словно они есть, словно давление внутри потоков уже измерено. "Для физика должно существовать только то, что измерено" (Нильс Бор)... а не то, что можно подумать, придумать, не додумать и сосчитать. Сосчитать то, чего нет, может каждый...
С маленькой лжи, как правило, начинается ложь большая. "Ложь большая" - это теория. Вот почему "Никаким количеством экспериментов нельзя доказать теорию, но достаточно одного эксперимента, чтобы её опровергнуть"; " Теория - это когда всё известно, но ничего не работает" (А.Э.)... и никто не знает почему.
Вся научная гидродинамика опровергается опытами по измерению давления в потоках. Но, допустим, что мобильных манометров у нас нет. Что делать? Тогда можно поставить простой и неожиданный для всех эксперимент. Пусть прозрачная труба переменного сечения, что вы можете видеть на картинке, выходит из резервуара с крутым кипятком (это только что переставшая кипеть вода). Температура кипения воды, как известно, зависит от давления: при понижении давления температура кипения воды тоже понижается. Так вот, если давление в потоке воды в зауженных участках трубопровода действительно понижается, то максимально горячая вода в них должна закипеть снова и это можно увидеть. Однако даже такого простого опыта, как опыт с чайником кипятка, нет в наших учебниках...
Профессор, ау-у... Вы нас слышите?.. В опытах к теме "Закон Бернулли" нет соответствующих выводам измерений. Вы врёте по причине того, что ни один математик не отличает "давление потока" от "давление в потоке". Доказательства - картинки из учебников и лживые формулки под ними.
Так как давление в потоках у теоретиков не измерено, профессору опыт на картинке вверху говорит одно, а нам - другое: "Давление потока на параллельную потоку поверхность или стенки трубы всегда тем меньше давления в самом потоке, чем больше скорость потока; а давление потока на поперечную или положительно наклонную поверхность всегда тем больше давления в потоке, чем больше скорость самого потока". И чем наш вывод хуже?..
А тем-то он и хуже для профессора и учёных, что никакой научности и сложности для понимания в нём нет. К тому же, давление потока на поперечную поверхность или "скоростной напор" измеряется с помощью Г-образной "трубки Пито", вставляемой в поток загнутым концом навстречу потоку. Отсюда: давление в самом потоке примерно равно среднему арифметическому от показаний "трубки Пито" и "трубки у Бернулли".
Конечно, наши выводы профессору будут сильно не по нутру. Но если он будет ещё в состоянии что-то говорить и продолжит настаивать на том, что "С увеличением скорости потока давление внутри потока уменьшается", то срежем его вторым вопросом: "Почему причина и следствие в формулировке общепризнанного закона Бернулли переставлены местами?".
Действительно, так сформулировать общий закон потоков мог только теоретик с математическим складом ума, для которого "Что полумёртвый равен полуживому, что полуживой равен полумёртвому, а "полу-" вообще можно сократить". А для физика и инженера давление всегда первично, а сам поток и его скорость - это всегда лишь следствие. Инженер (или физик-практик) так никогда не скажет: мол, чем больше скорость потока, тем меньше давление в нём. Для него это утверждение является противоречием здравому смыслу, то есть оксюмороном: дескать, чем выше фонтан, тем меньше давление в трубе. А как скажет инженер?
Инженер скажет: «Принудительный поток можно создать двумя противоположными, но равнозначными способами - локальным (или местным) повышением давления и локальным понижением его, потому что любой поток всегда движется только в сторону меньшего давления. Это главный закон потоков или аксиома потоков, поэтому давление в потоке всегда стремится к выравниванию с внешним давлением и к уменьшению. При этом чем значительнее перепад и падение давления мы имеем или создаём, тем больше будет здесь и скорость потока».
Можно короче: "Чем больше падение давления в потоке или на данном участке трубы, тем больше здесь и скорость самого потока". И это будет тривиальный закон потоков, у которого уже есть все пять обязательных признаков новой истины: простота, ясность, универсальность, "предсказательная сила" и антинаучность. Опровергнуть этот закон сможет только тот, кто создаст поток жидкости или газа, движущийся из области пониженного давления в область повышенного давления, то есть против действия превосходящих сил давления и упругости. Шутка.
"Тривиальный" - значит, яснее и проще некуда; значит, это закон-аксиома. К примеру, очень значительный перепад давления мы имеем сразу за камерой сгорания ракеты (примерно 250 атмосфер), и только поэтому скорость частиц реактивной струи, как говорят, достигает 3 км/с. Вопрос профессору: "Что толкает ракету - закон сохранения импульса или асимметричное давление непрерывного взрыва в асимметричной камере сгорания?". Если скажет, что закон, перед вами математик. Стреляйтесь сразу, ибо ничто физическое и реально существующее вы ему объяснить уже не сможете (никто не сможет). "Математики похожи на французов: что бы вы им ни сказали, они всё переведут на свой собственный язык. Получится нечто противоположное" (Гёте).
Если скоростной поток жидкости инженеры создают в длинной горизонтальной трубе постоянного сечения, то тут будет так: чем большее давление нагнетается в трубе, тем больше будет скорость потока в трубе при постепенном падении давления в потоке к концу трубы, то есть к расширителю потока. Всё проще простого: наибольшее давление в потоке будет в начале трубы, а наименьшее - в конце, при этом скорость несжимаемого потока будет одинаковой и там, и тут. Постепенное падение давления в потоке будет происходить по причине уменьшения массы (как меры инерции) и веса прокачиваемых жидкостей или газов на различных участках протяжённой трубы по мере приближения к концу трубы.
Любой пожарник скажет, что так оно и есть, ведь давление воды и в вертикальном потоке тоже убывает по мере приближения к концу пожарного рукава по причине уменьшения веса воды в столбе воды. А физик вспомнит ещё и про третий закон Ньютона - "Действие не может быть больше противодействия". "Действие" - это в данном случае сила нагнетаемого давления; а "противодействие" - это масса и вес потока плюс атмосферное давление на противоположном конце трубы. Можно сказать и так: это противодействие создаёт давление в трубе. Противодействие уменьшается к концу трубы, и давление в потоке стремится к атмосферному.
Итак, давление в потоке жидкости на разных участках протяжённого трубопровода всегда различное, а скорость потока всегда одна и та же; давление в жидкости может уменьшаться, а скорость потока при этом может сохраняться. Где тут закон Бернулли для давления в потоках?.. Законы Ньютона, да, мал-мало есть, а Бернулли нет и близко. Но для математиков закон есть закон, поэтому давление в скоростном потоке у них всегда низкое по всей длине трубопровода. Трубопровод разорвало... и никто не знает почему. А виноват Даниил Бернулли. Но "Кто ж его посадит, он же - па-мят-ник!".
Инженер-аэродинамист сформулирует свой закон потоков примерно так: «Давление потока на параллельную или отрицательно наклонную поверхность всегда тем меньше давления в самом потоке, чем больше скорость потока или поверхности (верхней поверхности крыла); а давление потока на поперечную или положительно наклонную поверхность всегда тем больше давления в самом потоке, чем больше скорость потока или поверхности (нижней поверхности атакующего крыла)». И это будет качественный закон взаимодействия потоков с поверхностями, так как в каждом конкретном случае величина давления потока на поверхность зависит не только от скорости потока, но и от физических свойств потока и поверхности, поэтому она не вычисляется, а только измеряется. Следовательно, математикам и в аэродинамике делать особо нечего.
Так что, два математических закона Бернулли мы отменили. Зато, теперь имеем два основных физических закона потоков - тривиальный и качественный. И всё в этих законах понятно, и всё работает. Профессор "падсталом". Но добьём его математическую лженауку.
Действие этих двух законов во многих опытах и явлениях складывается или накладывается, поэтому наблюдаемый результат нельзя объяснять действием только какого-то одного закона. Но объединённого закона Бернулли или третьего математического закона потоков никогда не было, поэтому как определить "личную долю" каждого закона в результате того или иного опыта к теме "Закон Бернулли" не знает ни один математик... но знает каждый инженер. Он просто измеряет с помощью манометров и динамометров давление в потоке и давление потока при различной скорости потока, а потом лишь сравнивает результаты измерений... и никаких теорий потоков для него словно не существует. Действительно, зачем вычислять, если можно измерить?
Сосчитать то, чего нет, может каждый... и превратить теоретическую физику в то, чего не может быть, чего уже никто не понимает, - тоже. Математические законы Бернулли - это лишь частный случай того, чего не может быть. Впрочем, математик всегда начинает считать, не спев подумать. Сейчас мы в этом снова убедимся.
Если подуть между двумя бумажными листами, подвешенными параллельно друг другу, листы сблизятся и почти сомкнутся. Можно подуть, а можно, наоборот, прососать пылесосом воздух между листами - результат тот же.
Математик Леонард Эйлер назвал этот опыт своего друга Даниила Бернулли "Великим парадоксом", ведь в первом случае листы должны были раздвинуться расширяющимся сжатым потоком. Сам назвал - сам и объяснил... через постоянство суммы потенциальной и кинетической или полной энергии замкнутой системы. Объяснил опять же уменьшение давления в потоке с увеличением скорости потока, а не уменьшение давления потока на листы, то есть объяснил совсем не то, что надо было объяснять. И объяснил опять же математикам, а не инженерам.
Инженеры твёрдо знают: давление в потоке выдуваемого из лёгких воздуха не может быть меньше атмосферного давления. А вот давление выдуваемого потока на параллельные листы может быть меньше атмосферного, поэтому листы и смыкаются... Так и мы о том же. Кстати, ещё вопросец на засыпку: "С какого места в опытах к теме "Закон Бернулли" начинается "замкнутая система?". Профессор, ау-у... (Правильный ответ: "С головы, так как замкнутой системой можно условно считать только содержимое термоса".)
Качественный закон потоков гласит: «Давление потока на параллельную ему поверхность всегда тем меньше давления в самом потоке, чем больше скорость этого потока и чем больше хаос в движении частиц пограничного слоя потока». Можно короче: "Давление потока на параллельную поверхность всегда тем меньше, чем больше хаос в движении частиц потока".
В этой формулировке уже появилась физическая, а не математическая или теоретическая причина уменьшения давления потока на поверхность - это хаос или беспорядок в движении пограничных частиц потока. Вот почему на результат действия первого или тривиального закона потоков всегда накладывается действие второго или качественного закона, если мы рассматриваем взаимодействие потоков со стенками трубы, например, или с подвешенными листами. Однако давление внутри потока по-прежнему не измерено, а хаос в пограничном слое потока увидеть нельзя… Нет, уже всё можно. Человек, знаете ли, видит мир не глазами и слышит его не ушами.
В инженерной гидродинамике давление всегда первично, а скорость потока вторична; в аэродинамике, наоборот, скорость поверхностей крыла всегда первична, а давление неподвижной атмосферы на него всегда вторично. Плоское крыло самолёта или птицы не изменяет давление в неподвижной атмосфере, а изменяется с увеличением скорости и угла атаки лишь взаимодействие быстрого крыла с атмосферой. Но в наших рассуждениях крыло чаще всего неподвижно, а это атмосфера "набегает" на крыло, словно всё происходит в аэродинамической трубе или в статическом (стационарном) потоке. Просто так нам удобнее рассуждать и объяснять.
У инженеров всё, что летает, делает это по причине совсем небольшой положительной разницы или асимметрии атмосферного давления на крыло. Появление подъёмной силы как раз и обусловлено качественным законом потоков: "Давление атмосферного потока на верхнюю отрицательно наклонную поверхность быстрого крыла тем меньше давления в самой атмосфере, чем больше хаос и разрежение частиц воздуха над ней; а давление потока на нижнюю положительно наклонную поверхность крыла тем больше атмосферного давления, чем больше скорость крыла, его угол наклона или атаки и деформация или уплотнение упругого воздуха под быстрым крылом". Как диагональ делит прямоугольник на два равных треугольника, так и плоское атакующее крыло делит набегающий поток на две самостоятельные и равнозначные причины возникновения подъёмной силы.
Вспомним, атмосферное давление на уровне моря равно 1,033 кг/см2. Это очень большая сила, которая давит на неподвижное плоское крыло совершенно одинаково и сверху, и снизу. Если атмосферное давление со стороны одной из поверхностей крыла убрать, то со стороны противоположной поверхности тут же возникнет сила равная 10330 кг/м2. Да, 10 тонн на каждый квадратный метр крыла! И что мы имеем: орёл весом 4 кг, имея площадь "несущих поверхностей» как раз 1м2, почти неподвижно парит в вышине при положительной разнице атмосферных давлений на его крылья всего 0,04% от теоретически возможного 1 кг/см2; АН-2 («кукурузник») летает горизонтально на разности 0,4% атмосферного давления; а скоростному современному пассажирскому авиалайнеру для горизонтального полёта достаточно и 5% от 1 кг/см2 или 50 г/см2.
Как инженеры это узнали? Они применили принцип пропорциональности Леонардо да Винчи и разделили вес орла или летательного аппарата на площадь его несущих поверхностей. Вот и всё. А у математиков всё, что летает, летать не может по причине крайне не достаточной (в 6 раз меньше веса самолёта или божьей твари) подъёмной силы, вычисленной ими по самым надёжным математическим законам ньютоновской механики. Можете посмотреть по запросу «Парадокс шмеля», как математики из NASA и британские учёные вычисляли подъёмную силу через лобовое сопротивление и "массовую плотность воздуха". Ужас! Знание математической физики сделало их ещё глупее, чем они были, когда родились. И вообще, математик, считающий себя физиком, - это ноль в квадрате. Считать, что подъёмная сила крыла есть результат сопротивления воздушной среды его движению, в наше время может только профессор математики, а не физики. Читайте по запросу "О математическом идеализме в физике" (это не только мои статьи).
Идеальный или самый эффективный аэродинамический профиль – это «беспрофиль», то есть плоское, как лезвие безопасной бритвы, крыло. И это для передовых инженеров уже аксиома и "новая аэродинамика", а Природа это знала ещё со времён первых летающих насекомых и птеродактилей. Так вот, асимметричное атмосферное давление на совершенно плоское крыло возникает и при его нулевом угле наклона к вектору движения набегающего атмосферного потока, если верхняя поверхность крыла испещрена микроскопическими неровностями, а нижняя – максимально гладкая. В воде "эффект хаоса над крылом" проявляется ещё значительно сильнее.
Это утверждение доказано самой эволюцией живой природы и передовой практикой авиастроения. Смотрим на расправленное крыло любой птицы: сверху оно бархатистое и может играть всеми цветами радуги, что физику говорит о дисперсии света на мельчайших неровностях на поверхности, а снизу – всегда очень плотное, гладкое и со стальным отливом. Смотрим на современный пассажирский «Боинг»: сверху он словно матовый, а снизу – зеркально гладкий. И пусть та положительная разница в атмосферном давлении на крыло, которая возникает только по причине различного качества покрытия его аэродинамических поверхностей, будет и недостаточной для полёта, но именно она и позволит самолёту или птице лететь горизонтально с меньшим углом атаки, то есть с меньшим лобовым сопротивлением, экономя топливо и силы.
Инженеры «Боинга» уже экономят на "эффекте хаоса над крылом" и "эффекте плотного взаимодействия под крылом" до 7-ми процентов топлива, а это огромные деньги. Смотрите фотографии «Боингов» и читайте по запросу «Аэродинамика Боинг». А наши дурни из Сколково одной краской покрывают весь Боинг. Смотрите по запросу "Красим Боинг". Кожа акулы тоже только кажется гладкой, а на ощупь она сравнима с наждачной бумагой. Шершавая кожа способствует образованию хаоса в пограничном слое воды, что ещё больше уменьшает её давление на быструю акулу. И таких примеров "мильён".
"Если ты не можешь объяснить что-либо просто - значит, ты сам этого не понимаешь" (Эйнштейн)... или говоришь о том, чего нет, ибо познанное всегда проще непознанного. "Вашу теорию относительности не понимает никто в мире, но Вы всё-таки стали великим человеком" (Чаплин). "Человек, на исправление ошибок которого потребовалось целое десятилетие, - это действительно человек" (Оппенгеймер). Эйнштейн очень много сделал для любителей огромных и сверхмалых чисел и всевозможных формул, но он "наследил" ещё и в аэродинамике.
В рассуждениях Эйнштейна о подъёмной силе («Элементарная теория полёта и волн на воде» 1916. Берлин) есть только верхняя горбатая поверхность крыла и есть закон Бернулли: мол, крыло делит набегающий поток на два потока, из которых верхний, огибающий горб, всегда несколько быстрее прямого нижнего, а раз быстрее, то и меньше давление в нём; дескать, вот вам и положительная или подъёмная разница атмосферного давления на крыло. Но при этом его ни разу не посетила простая мысль вот о чём: при увеличении скорости крыла разница в скорости верхнего и нижнего потока остаётся той же самой, то есть 1/9 - 1/6; закон Бернулли действует и над, и под крылом... и как итог: при увеличении скорости самолёта подъёмная сила по закону Бернулли увеличиваться не может, то есть самолёт на горизонтальных крыльях просто-напросто не взлетит. Однако небольшая подъёмная сила горизонтального горбатого крыла всё же имеет место быть, но не по закону Бернулли, а по причине разрежения и завихрения воздуха за горбом, то есть по качественному закону потоков (отрицательно наклонная поверхность).
Как авторитетные авиаторы ни пытались хоть что-то объяснить знаменитому теоретику про угол атаки крыла и наклон всего самолёта к вектору движения как о главной причине возникновения положительной разницы атмосферного давления, он лишь снисходительно посмеивался над ними (к примеру, переписка Эйнштейна с испытателем самолётов Паулем Георгом Эрхардтом). Дундуковость учёного всегда начинается с непонимания, незнания или с "незамечания" им сущей простоты и с желания выглядеть умным. Смотрите «Эйнштейн и подъёмная сила, или Зачем змею хвост».
"Математика - единственный совершенный метод водить себя за нос" (Эйнштейн)... и других - тоже. Вопросы профессору на засыпку: "Почему в рассуждениях теоретиков горбатого профиля закон Бернулли действует только над крылом?"; "Что доказал лейтенант Кульнев, совершивший в 1913 году затяжной горизонтальный полёт на перевернутом гидросамолете?" (Он доказал, что с хорошим движком и дверь полетит - был бы положительный угол атаки. Перевёрнутый самолёт Кульнева летел горизонтально с опущенным хвостом, то есть с положительным наклоном к вектору встречного потока. )
Про математика Николая Жуковского и про его "присоединённые вихри", как о причине возникновения подъёмной силы, толкающей крыло снизу вверх, даже упоминать не хочется. Самолёты Эйнштейна и Жуковского - "беременная утка" и "шестикрылый монстр доаэродинамического периода" - не полетели по причине большого паразитного лобового сопротивления очень горбатых крыльев. Но именно они, а не Природа являются основоположниками и "отцами" аэродинамики... А ведь ещё Галилей завещал нам искать подсказки для ответов на все вопросы у Природы и в лабораториях, а не в научных текстах и не у себя в голове. Смотрите по запросу "Посмеёмся, мой Кеплер, великой глупости людской". "Великая глупость людская" - это глупость учёных, то есть теоретиков.
Повторяем только что доказанный вывод: «Давление потока на параллельную ему поверхность всегда тем меньше давления в самом потоке, чем больше скорость этого потока и чем больше хаос в движении частиц пограничного слоя потока». "Степень хаоса" не вычисляется по математическим формулам, а "личная доля" каждого из двух законов потоков в наблюдаемых эффектах уменьшения давления потоков на поверхности с увеличением их скорости в каждом конкретном случае зависит от качества потоков и поверхностей, поэтому при желании тоже только измеряется, но не вычисляется. Вот почему математикам уже делать больше нечего - ни в аэродинамике, ни в объяснениях взаимодействий потоков с поверхностями. Так что, не только "Математика убивает креативность" (Андрей Фурсенко), но и креативность убивает математику. Причём математика убивает креативность всегда, а креативность убивает математику ещё недостаточно часто. "Занимаясь расчётами, ты попадаешь впросак, прежде чем успеваешь это осознать" (Эйнштейн)... но чаще этого не замечаешь.
Однако вторым законом потоков объясняются не только опыты к теме «Закон Бернулли», но ещё один раз доказывается нечто совсем другое, позволяющее увидеть истоки математического идеализма в физике и похоронить математическую физику, как науку о природе. «Законы математики, имеющие какое-либо отношение к реальному миру, ненадёжны; а надёжные математические законы не имеют отношения к реальному миру» (А. Эйнштейн). Сейчас мы эту словесную формулу математического идеализма просто-напросто докажем. Вернее, я докажу, а вы... согласитесь.
Просто знание
Невесомые вещества – это хаосы: "Если нет веса у беспорядочно мечущейся частицы, то нет его и у целого" (Левкипп и Демокрит). Знаете ли, все древние народы считали воздух и другие газы невесомыми веществами. Однако даже не все плазмы – это невесомые хаосы: «неорганизованная» плазма – это всем хаосам хаос; а «самоорганизованная» плазма - совсем не хаос. Последняя мгновенно образуется в замкнутых объёмах или под внешним давлением и состоит из равноудалённых колеблющихся частиц. Напряжением взаимного отталкивания равноудалённых частиц «организованная» плазма способна разорвать любые оболочки или направленным действием пробить любую броню, что и используется инженерами-взрывниками уже довольно давно. (Смотрите по запросу «Самоорганизованная плазма».)
Самый яркий пример «неорганизованной» плазмы – это удалённая от поверхности плазменная атмосфера Солнца или его корона; самый простой пример "организованной" плазмы - пламя свечи, обжатое атмосферным давлением. Но у хаосов нет не только ни веса, ни существенного давления, но они ещё и непрозрачны ни для звука, ни для электромагнитных колебаний. К примеру, "неорганизованная" плазма, окружающая гиперзвуковую ракету, не позволяет управлять ракетой с помощью радиосигналов.
"Все жидкости и газы на Земле имеют вес и находятся под давлением веса собственных и выше расположенных слоёв" (Архимед). Поэтому все прозрачные жидкости и газы состоят из примерно одинаковых, равноудалённых и условно неподвижных (колеблющихся или дрожащих) частиц, находящихся в состоянии взаимного отталкивания и относительного (или чуткого) равновесия и взаимно отталкивающихся в газах на расстояниях много больших, чем в жидкостях. Отсюда: давление в любой точке водоёма или атмосферы равно напряжению взаимного отталкивания равноудалённых частиц в этой точке, и по силе оно равно весу всех частиц над этой точкой. Уберите атмосферное давление, и капля воды тут же исчезнет, разлетевшись на молекулы, а аквариум с водой словно взорвётся. И повинно в том будет как раз-таки «напряжение взаимного отталкивания равноудалённых частиц». Смотрите по запросу "Современный Архимед. Трактат "О плавающих телах" и «К физике антигравитонов». Там есть опыты, позволяющие буквально увидеть неподвижность колеблющихся частиц в жидкостях и в газах. Особенно показателен опыт по мгновенному замерзанию переохлаждённой воды при её встряхивании в пластиковой бутылке. Многие его знают, но не понимают, какую роль тут играет встряхивание.
Способность атомов и молекул к движению взаимного отталкивания пропорциональна температуре. А температура – это «опосредованное мерило» интенсивности атомных и внутриатомных движений и величины гравитационных моментов (квантов, импульсов) атомов, передающихся от атома к атому путём индукции.
Гравитационные моменты у более возбуждённых атомов больше, а у «менее горячих» - меньше. Этими моментами атомы словно дёргают друг друга, понуждая сами себя к взаимному отталкиванию, к синхронности движений и к равновесию. Так осуществляется встречный индукционный или индуктивный теплообмен в природе и в гравитационной физике. О квантовой природе тяготения и отталкивания, электромагнетизма и прочего всего смотрите по запросу «Гравитационная физика. Атом».
Или вы думаете, что теоретики знают об атоме больше инженеров?.. Отнюдь. "Нет ни малейших признаков того, что атомная энергия когда-нибудь станет доступна людям. Это значило бы, что человек научился расщеплять атом" (Альберт Эйнштейн). "Десять лет моей жизни было потрачено только на то, чтобы полностью избавиться от идей этого человека" (Роберт Оппенгеймер об Эйнштейне и его теориях). Роберт Оппенгеймер - это инженер-изобретатель, "папа атомной бомбы". Он же на вопрос президента Гарри Трумэна "Когда русские смогут сделать атомную бомбу?" ответил: "Никогда". Дескать, в учебниках русских нет и намёка на реальную физику атома. И был абсолютно прав: русские сделали американскую атомную бомбу. Но в наших учебниках ничто не изменилось, словно атомного взрыва и не было. Смотрите по запросу "Гравитационная физика. Атом".
Теперь, думаю, вам уже более понятно - почему с увеличением скорости потока его давление на параллельную поверхность всегда уменьшается. Да, потому что при движении жидкого или газообразного кристалла вдоль шершавой поверхности возникает невесомый беспорядок в движении частиц пограничного слоя этого кристалла. Однако всё, что человек понимает, он когда-то понял сам - даже если ему в этом кто-то помог.
P.S. "Учёные объясняют то, что уже есть; инженеры создают то, чего никогда не было. И всё понятно, и всё работает. Мы же соединяем теорию с практикой: ничто не работает... и никто не знает почему" (Эйнштейн). У теоретиков ничто не работает потому, что у них даже "самая успешная математическая теория 20-го века" - это кинетическая теория теплоты и давления - не имеет к физической реальности никакого отношения. Да и вся математическая или теоретическая физика - это то, чего не может быть. А то, что может быть, это - инженерная физика, то есть физика природных и искусственных технологий. И вообще, наука - это логичная совокупность всех явлений и всего известного опыта, а также поиск нового опыта. "Логичная" - значит, простая, явная, последовательная, взаимосвязанная и взаимообусловленная реальность, имеющая общую причинность. Физика - это и есть наука о причинности явлений.
Там, где нет науки, есть научность. Научность появляется именно там, где посредством математических действий и преобразований доказывается возможность невозможного, где одно непонятное объясняется посредством чего-то ещё более непонятного, где кому-то удаётся из очевидного сделать невероятное и где постулируется, то есть берётся за основу, то, что невозможно ни опровергнуть, ни доказать. Это словно злонамеренно рассчитано на то, что глупцам умным и научным кажется лишь то, чего они не понимают. "Конечно, ваша гипотеза безумна. Но достаточно ли она безумна?.. Если гипотеза недостаточно безумна, науке от неё не будет никакого толку" (Нильс Бор)... а учёным - проку. Только не науке, а научности нужны безумные гипотезы.
Простые и разумные идеи нужны только инженерам. И только они знают, что сложных открытий не бывает, что простота ближе к Природе и к пониманию Природы... но истинная простота - это как раз то, что впервые даётся познанию людей труднее всего. Но простота - это ещё и то, что учёным труднее всего объяснить. Более того, простота объяснения того или иного явления или опыта - это для теоретика хуже воровства и большое свинство. Дошло уже то того, что сказать правду учёным может только хам, антисемит и неуч. И только поэтому самым большим парадоксом является то, что этот мир всё же познаваемый (с).
И ещё. Всем теоретикам и преподавателям на засыпку: "Какой теорией руководствовались братья Райт, когда делали свой воздушный винт, который у них получился с КПД 78-80%, если научной аэродинамики ещё не было, а КПД самых современных пропеллеров из дерева не превышает 85%?".
Хотелось бы услышать возражения или замечания, но их почему-то нет. Видимо, с тем, что мы живём в эпоху математических лженаук, уже никто не спорит...
Числомания
Н.С.Поздняков
Воображеньем прозорливым
К догадкам верным нас несло…
Но сонм учёных кропотливых
Свернул наш поиск — на число.
И лязгом счёта оглушённый
Забыл наш ум — решенья ключ…
Стал слепнуть, в шоры цифр втеснённый.
А был так зряч и так могуч!
Уж цифре памятник построен,
Распята Истина на нём.
Поклонник счёта, жрец и воин
Простёрся ниц перед числом:
Не осознать бедняге в заблужденье,
Как много лжи за ширмой исчисленья!
1958
Следующие простые темы для начинающих и ученых: "О прилипании предметов к телу человека": http://proza.ru/2015/03/06/306
и "Закон Архимеда. Профессору на засыпку": http://proza.ru/2023/03/27/434
Впрочем, на моей странице нет сложных тем...
20.06.2020.