Различные виды движения

Простейшая форма движения - это, как известно, механическое движение Оно состоит в изменении положения тела (или его частей) в пространстве и во времени и подразделяется на четыре вида: поступательное, вращательное, колебательное и волновое.

Все эти виды движения можно отнести к любым движениям-изменениям, если соответствующую траекторию и характер движения рассматривать как закон изменения состояния при линейных и нелинейных процессах.

Однако ни одного из этих видов движения-изменения в абсолютно чистом виде в реальном мире не обнаружено. Но любое движение-изменение может быть представлено как наложение двух основных видов движения (изменения) - поступательного (линейного) и вращательного (циклического), а на бесконечно малом промежутке пространства-времени любое движение можно считать прямолинейным и равномерным.

При поступательном движении траектории точек тела являются одинаковыми и прямыми (линейные процессы), а вращательном - окружностями или дугами окружностей с общей осью (круговые, циклические процессы). При колебательном — тело периодически смещается относительно некоторого положения - положения равновесия то в одну, то в другую сторону (периодические процессы), а при волновом эти колебания распространяются в пространстве и времени. В общем случае, реальные движения и процессы являются колебательными (повторяющимися), в конечном итоге, - волновыми, а все остальные виды движения-изменения - это всего лишь их частные случаи. Поэтому рассмотрим колебания и волны более подробно.

Колебания и волны

Колебания [2], движения (изменения состояния), обладающие той или иной степенью повторяемости.

В зависимости от формы различают синусоидальные, ступенчатые, пилообразные, рис.2.1 (поз.1), и многие другие колебания.

По характеру зависимости от времени различают непериодические и периодические колебания, включая простейшие, гармонические, малые отклонения от положения равновесия, происходящие по закону синуса (косинуса), рис. 2.1 (поз.1, верхний слева). К ним относятся [5] колебания механического маятника, разряд конденсатора, изгиб колонны под действием вертикальной нагрузки критической величины. При наличии сопротивления среды эти колебания являются затухающими, рис. 2.1 (поз.1, нижний справа). Однако абсолютно чистых гармонических колебаний в реальном мире не обнаружено, но любой негармонический колебательный процесс можно представить как результат сложения некоторого числа гармонических колебаний.

Известно [5], что при сложении гармонических колебаний, имеющих одну и ту же частоту, получаются колебания той же частоты. При сложении колебаний одинаковой частоты и с одинаковой фазой в сумме получится колебание с той же фазой, амплитуда которого равна сумме амплитуд слагаемых, а с противоположной фазой — их разности. Если колебания, то гасят, то усиливают друг друга, то это называется интерференцией, при этом может оказаться, что точка, освещенная двумя источниками, окажется неосвещенной. Два света дадут в сумме тьму, что, возможно, отражено в поговорке: «У двух нянек дитя без глаза». При сложении колебаний разной частоты получаются несинусоидальные колебания. Если слагаемые частоты близки друг к другу, то получившееся колебание имеет вид как бы синусоидального колебания с частотой равной их полусумме, амплитуда которого с частотой медленно меняется. Это явление называется биениями.

Человек может не воспринимать, например, частоту мигания лампочки, питаемой переменным током, но если ее подключить одновременно к двум источникам, имеющим близкую частоту колебаний, то изменение яркости за счет биений может стать заметным. Возникают биения и на винтовом корабле, если винты имеют близкие, но различные периоды вращения, что, иногда приводит к весьма нежелательным последствиям. Приливы и отливы также испытывают биения, так как период приливов и отливов, вызываемых Солнцем (12 часов), не совсем точно совпадает с периодом приливов и отливов, вызываемых Луной (12ч 25 минут). Самая большая и самая малая высота приливов наблюдается, как известно, в том случае, когда Солнце и Луна находятся на одной линии с Землей, но соответственно с одной или с разных от нее сторон. Если на одной линии (в одной «фазе») находится большинство планет Солнечной системы («парад» планет), то это также должно оказать сильное влияние на те или иные процессы, происходящие в нашей Солнечной системе, включая Землю. Возможно, что именно с этим связаны многие природные катаклизмы частота и «амплитуда» которых увеличилась вблизи и во время «парада» планет. Усилением процессов, происходящих с одинаковой частотой и биениями, возникающими из-за близости рабочих диапазонов частот, можно объяснить то, что не рекомендуются браки между близкими родственниками, и то, что запрещено людоедство, как, впрочем, не особо распространено и поедание себе подобных особей в животном мире. По этой же причине, возможно, некоторыми религиями запрещается или ограничивается поедание своих «меньших братьев», особенно свиней, которые, как выяснилось, по своей биологической совместимости наиболее близки к человеку.

По характеру физических процессов различают механические и электромагнитные колебания, а так же их комбинации, например, колебания в плазме. Механические колебания - это колебания маятника, моста, корабля на воде, струны и т. д. К ним относятся колебания плотности и давления воздуха, распространяющиеся в виде волн звукового диапазона. Электромагнитные колебания - это колебания напряженности электрических и магнитных полей, возбуждаемых в колебательном контуре, объемном или открытом резонаторе и др., распространяющиеся в виде волн в пространстве, в волноводах и др.

Колебания, как известно, бывают вынужденными и собственными. Вынужденные колебания — это колебания, происходящие под воздействием внешних переменных сил: ветер колеблет траву, ветки деревьев и водную поверхность, землетрясение — поверхность земли, свет — электроны в атомах вещества. Если внешняя сила меняется периодически, например, по синусоидальному закону, то частота вынужденных колебаний обычно совпадает с частотой вынуждающей силы. Однако любая колебательная система обладает и собственными частотами колебаний (одной или несколькими), присущими данной конкретной системе в соответствии с ее параметрами.

Теория колебаний совершенно разных колебательных процессов, как известно, общая. Их описание на языке математики не отличается друг от друга. Основные положения этой теории следующие. Простейшие колебания, гармонические, являются синусоидальными. Колебания можно усилить, т. е. увеличить амплитуду (мощность). Их можно модулировать по фазе, частоте или амплитуде, заставляя фазу, частоту или амплитуду меняться в соответствии с изменениями передаваемого сигнала, а также демодулировать — выделить из модулированного колебания тот закон, по которому оно было промодулировано. Колебания можно преобразовать, повысив или понизив частоту колебаний, а также совершать в резонанс, используя его для их усиления.

Явление резонанса, как известно, наблюдается и используется в физике, химии, биологии. Без его учета нельзя проектировать мосты и гавани, строить дома и самолеты, предупреждая возникновение нежелательного резонанса. Без использования желательного резонанса нельзя конструировать радиоприемники и телевизоры, музыкальные инструменты и многое-многое другое. Поэтому это явление будет рассмотрено более подробно.

Волны [2], возмущения, распространяющиеся с конечной скоростью в пространстве и несущие с собой энергию без переноса вещества, наиболее часто встречаются упругие волны (например, звуковые, волны на поверхности жидкости) и электромагнитные. Волна [3], колебательное движение в физической среде, а также распространение этого движения.

Из определений следует, что волны это многократно повторяющиеся колебания, образованные при «дрожании» тел, распространяющиеся в физической среде. Характерным признаком волны считается перенос энергии без переноса вещества, т. е. перенос действия и обмен скоростями без переноса массы.

Переносит или не переносит волна вещество - это вопрос спорный. При любом движении, связанным с изменением скорости или направления движения, от любого движущего тела отделяются его малые структурные элементы - «брызги», которые в зависимости от их размера и скорости можно считать или частицами вещества, или частицами поля - частонами. Дальнейшее движение этих частиц зависит от набранной ими скорости. Поэтому, строго говоря, волна не переносит основную вещественную массу, но «разбрызгивает» поля.

По определению, вещество - это то, что обладает массой покоя. Но масса, согласно Эйнштейну, это законсервированная энергия. Физической средой как уже было сказано, является и вакуум, в котором мало вещественных частиц, но множество различных видов излучения, включая электромагнитные волны разной длины. Носителями волн являются мельчайшие частицы поля, например, для электромагнитных волн - это фотоны. Они, как считают, не обладают массой покоя, но…, возможно, их просто еще не научились взвешивать.

Исходя из сказанного выше, волна - это колеблющиеся (изменяющие свое состояние) в пространстве-времени частицы вещества и поля, взаимодействующие между собой путем последовательной передачи энергии определенного действия.

Колебание - это отклонение отдельной частицы (квазичастицы) от положения равновесия, а волна - это результат согласованных действий (взаимодействий) коллектива частиц. Таким образом, колебания переносят массу, а волны переносят действие. Или: колебания - это повторения одних и тех же действий одним и тем же индивидуумом, а волна - это повторение одних и тех же действий разными индивидуумами, т. е. коллективные действия. Примером колебательного движения могут служить колебательные движения, повторяемые одним и тем же человеком, а волнового - «волны», создаваемые участниками олимпиад, благодаря последовательному повторению одних и тех же движений разными ее участниками.

По ориентации возмущений относительно направления распространения различают продольные волны и поперечные. В продольных волнах смещение частиц ориентировано вдоль направления распространения, а в поперечных - поперек (перпендикулярно). Фазовая скорость распространения продольных и поперечных волн сильно зависит от свойств среды. В твердых телах могут распространяться упругиепродольные и поперечные волны. В жидкостях и газах — упругие продольные. В плазме - все виды волн. Электромагнитные волны являются поперечными и могут распространяться и в твердых телах, и в жидкостях, и в газах, и в плазме.

Движение частиц продольной волны можно сравнить с движением автомобилей по прямой дороге, которые у светофоров образуют «уплотнения», а между ними - «разреженности». Поперечной - с парусниками, идущими галсами, или с автомобилем, поднимающимся на вершину горы по серпантину, но не круговому.

По физической природе различают упругие (механические) волны и электромагнитные (радиоволны, тепловое, оптическое, рентгеновское и гамма-излучение).

Упругие волны [2], механические возмущения, распространяющиеся в упругой (твердой, жидкой или газообразной) среде. Они возникают при колебаниях твердых тел — взрывах, землетрясениях; звук также является упругой волной.

Упругие волны, как следует из определения, возбуждаются колеблющимися телами, воздействующими на среду, которая является носителем упругих волн. Частицы среды, способные перемещаться под действием волны, меньше ее длины, а параметры волны сильно зависят от свойств среды. Упругие волны, как и любые другие, бывают гармоническими (синусоидальными) и негармоническими. Они могут быть также плоскими, сферическими и цилиндрическими. Наиболее распространенным видом упругих волн являются звуковые волны. Любое тело, колеблющееся с определенной частотой в воздушной среде, вызывает попеременное уплотнение и разрежение воздуха - звуковую волну. Эта волна аналогична волне на воде, когда перемещения вещества в пространстве на большие расстояния не происходит. Основная часть частиц, составляющих каждую отдельную волну, колеблется в пределах всего одной длины волны. Двигаясь туда и обратно, они изменяют плотность среды (давление). Расстояние, на котором происходит полный цикл изменения давления, называется длиной волны. Упругие волны можно рассматривать как передачу одного и того же (или подобного действия) от одной волны к другой, когда каждая последующая волна, колеблясь (изменяясь), «толкает» предыдущую и возвращается на прежнее место, освобождая пространство-время для «отката» назад предыдущей волны при ее колебании.

Электромагнитные волны [2] - это электромагнитное поле, распространяющееся в пространстве с конечной скоростью, зависящей от свойств среды. В однородных изотропных средах направление напряженности электрических и магнитных полей перпендикулярны друг другу и направлению распространения, т.е. электромагнитная волна является поперечной, рис. 2.1 (поз.2, справа).

Электромагнитные волны наиболее изучены. Их основные свойства и законы в той или иной степени присущи всем остальным видам волн. Поэтому они представляют для нас наибольший интерес. Исходя из общепринятых аналогов, эти волны можно рассматривать как последовательный распад одной волны на несколько волн меньшей энергии («плотности»), расположенных в перпендикулярной плоскости. Затем происходит последующий синтез нескольких волн, подобных первой, расположенных в первой плоскости, но менее «плотных», чем первая, и т. д. Механизм распространения электромагнитных волн иногда представляют [19] в виде своего рода цепной реакции - цепи, рис. 2.1 (поз.2, слева), состоящей из нанизанных друг на друга электрических и магнитных замкнутых контуров. Электрический контур создает множество магнитных замкнутых контуров, а те, в свою очередь, создают множество электрических. И эти контуры развернуты относительно друг друга на 90 градусов. Носителями (или поочередными возбудителями) электромагнитных волн являются сами волны, но разного вида: магнитные и электрические. Электрическая волна Е «несет» (возбуждает) магнитную волну Н, а магнитная - электрическую, и т. д.

Электромагнитные волны можно рассматривать и как поочередный распад и синтез частиц-волн - разложение на подобные, но менее плотные «модели», и их распространение за счет последовательного и поочередного преобразования собственной формы: «выпуклости» в «вогнутость» и обратно, которые всегда расположены в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

Таким образом, упругие волны изменяют (формируют) среду, а их распространение, как известно, зависит от упругих свойств среды. Электромагнитные волны изменяют сами себя, а их распространение, как известно, зависит от пропускной способности (проницаемости) среды. Поэтому первые с большей скоростью и меньшим затуханием распространяются в упругих средах, а вторые - в прозрачных для них.

Общие характеристики всех видов волн - это частота колебаний, период колебаний, фаза, фазовая скорость, длина волны.

Частота колебаний [2], число колебаний в секунду.

Период колебаний [2], промежуток времени, через который колеблющаяся система возвращается к исходному состоянию. Период колебаний — величина обратная частоте колебаний.

Период (в общем случае) [2], промежуток времени, охватывающий какой-либо законченный процесс.

Фаза [2], определенный момент в ходе развития какого-либо процесса (общественного, геологического, физического и т. д.). В физике и технике особенно важна фаза колебаний — состояние колебательного процесса в определенный момент времени (фаза гармонического колебания, фаза переменного тока и т. д.).

Фазовая скорость [2], скорость, с которой перемещается в пространстве фаза плоской монохроматической волны.

Длина волны [2], расстояние между двумя ближайшими точками гармонической волны, находящимися в одинаковой фазе. Длина волны равна произведению фазовой скорости на период колебания.

Волна (физическая), в общем случае [5], — это изменяющееся во времени, т. е. движущееся, пространственное чередование максимумом и минимумов любой физической величины. Длина волны — это расстояние (промежуток пространства) между двумя ближайшими максимумами или минимумами любой физической величины, рис. 2.1 (поз.3). Во времени длине волны соответствует промежуток времени, равный полному периоду колебания. Поэтому, например, можно говорить об усиливающихся и затухающих волнах рождаемости, включая «эхо» войны, вызванное тотальным уменьшением численности мужского населения.

Волны бегущие, стоячие и свободные характеризуются степенью энергетического взаимодействия с окружающей средой.

Бегущая волна [2], волна, которая при распространении в среде переносит энергию (в отличие от стоячей волны, которая энергию не переносит).

Стоячие волны [2], колебания в распределенных колебательных системах с характерным расположением чередующихся максимумов (пучностей) и минимумов (узлов) амплитуды, возникающие в результате отражения бегущих (синусоидальных) волн от границ системы и наложения падающих и отраженных волн. Стоячая волна не переносит энергию.

Свободные волны (в пределе), волны, распространяющиеся в абсолютно прозрачной для них среде, ни с чем не взаимодействующие. Однако таких волн и сред в реальном мире не обнаружено.

Из определений следует, что основное отличие бегущей волны от стоячей заключается в том, что первая переносит энергию, а вторая — не переносит. Бегущая волна представляет собой открытую систему, рис. 2.1 (поз.4), а стоячая — замкнутую, рис. 2.1 (поз.5). Бегущие, связанные со средой, волны при распространении обмениваются с ней энергией, отдавая ее среде или поглощая ее из среды, уменьшая или увеличивая при этом свою внутреннюю энергию (амплитуду), как правило, по логарифмическому закону. Стоячие волны никуда не «бегут» и со средой энергией не обмениваются. Они как бы стоят на месте в замкнутом пространстве, размер которого кратен половине длины бегущей волны, проявляя себя в большей степени как замкнутые частицы. Стоячая волна - это как бы сложенная в два раза бегущая волна, второй полупериод которой «побежал» в обратную сторону. Поэтому длина стоячей волны равна половине длины соответствующей бегущей волны.

Стоячую волну можно рассматривать как замкнутую саму на себя, подобно змее, ухватившей себя за хвост, бегущую волну. Любая стоячая волна состоит из двух симметрично расположенных половинок бегущей волны и число этих «половинок» всегда должно быть четным. Бегущая волна, в свою очередь, - это как бы развернутая стоячая волна. Стоячая волна знаменует собой симметрию, четность, а бегущая - асимметрию, допускающую нечетность. Возможно, что отсюда и идет традиция дарить живым нечетное количество цветов, а мертвым - четное.

В режиме стоячей волны система, в принципе, может функционировать сколь угодно долго, так как она подобно идеально замкнутой системе практически не взаимодействует с внешней средой. Однако абсолютно замкнутых систем в реальном мире не обнаружено. Свободные, «истинно» свободные, волны, как и стоячие, не обмениваются энергией с внешней средой. И это то общее, что отличает их от бегущих волн. Поэтому свободные и стоячие волны в большей степени являются замкнутыми частицами, а не волнами. И хотя первые движутся, а вторые стоят на месте, но ни одни, ни другие сами непосредственно со средой не взаимодействуют. Поэтому они могут быть или являются «игрушкой» в чужих руках - сторонних сил. Свободные - «несутся» так и туда, как это определено внешним энергетическим потоком («временем»). Стоячие - «стоят» так, как «приказано» «пространством». В обоих случаях - это не свободная жизнь, а выполнение чужой воли. И только обмен энергиями дает частице-волне возможность раскрыть свои способности и проявить себя в коллективе с образующими ее частицами как «живая», бегущая, волна.

К счастью, ни абсолютно замкнутых (стоячих), ни абсолютно свободных волн в природе не обнаружено. Стоячая волна — это неподвижность, застой, она знаменует собой покой по отношению к внешней среде, хотя внутри ее могут бушевать «страсти» - преобразование кинетической энергии в потенциальную, и наоборот. Но это преобразование идет по замкнутому циклу. Все это присуще любой замкнутой системе или пассивной частице.

Возможно, что каждый элемент мироздания в определенной фазе своего существования должен замкнуться. Тогда он превращается в стоячую волну - пассивную частицу, покоящуюся или движущуюся под действием внешних сил. В другой фазе он должен открыться и превратиться в бегущую (взаимодействующую) волну - активную частицу, которая способна «бежать» сама, активно обмениваясь энергией с окружающей средой.

Излучение волн из замкнутого пространства, несмотря на существование в нем стоячих волн, как известно, практически (но не абсолютно) отсутствует. В квантовой теории таким «замкнутым» областям соответствуют так называемые потенциальные «ямы», в которых укладывается целое число волн де-Бройля, отождествляемых со стоячими волнами. Если режим стоячей волны соответствует частице-волне в состоянии покоя, когда она выступает как частица, а режим бегущей - процессу действия (испускания), когда она проявляет себя как волна, то переход стоячей частицы-волны в бегущую волну-частицу возможен только скачкообразно. При выходе из «ямы» или переходе из одной «ямы» в другую стоячая частица-волна должна «ожить» - развернуться в бегущую волну-частицу, «пробежать» расстояние между «ямами» и, поглотив или излучив при этом энергию, снова превратиться в стоячую волну, но уже другой длины, кратной размеру новой «ямы».

Общие свойства всех видов волн - это, как известно, интерференция, дифракция, дисперсия.

Основное свойство интерференции - способность «родственных» волн (волн с равной или близкой амплитудой и длиной волны, одинаковой фазой или постоянной разностью фаз), излучаемых разными источниками, усиливаться и гаситься, благодаря перераспределению энергии. В общем случае, устраивать из жизни «зебру» полосатую. Интерференция может быть и результатом сложения волн, возбужденных одним и тем же источником, например, прямой и отраженной волны.

Основное свойство дифракции - способность волн за счет коллективных действий частиц, образующих волну, огибать препятствия - преодолевать «потенциальные барьеры», размеры которых соизмеримы с ее длиной, т. е. являются преодолимыми. При этом каждое препятствие является источником новых волн.

Основное свойство дисперсии - зависимость фазовой скорости при взаимодействии со средой от длины волны. Можно сказать, что дисперсия - это выбор каждой волной наиболее «легкого» пути. В однородной среде - это самый короткий путь, в неоднородной - путь наименьшего сопротивления, где среда для данной волны будет иметь наименьшую «плотность». Для разных волн этот путь будет разным, поэтому разной будет и фазовая скорость. В результате «бегуны» либо выберут разные дорожки и «прибегут» в разные места, либо придут к «финишу» в разное время, что позволяет разложить коллектив волн на отдельные составляющие, либо в пространстве, либо во времени.

Явления, возникающие при переходе волн из одной среды в другую, - это, как известно, отражение, преломление, поглощение и пропускание (свободное прохождение). Эти явления зависят от свойств среды, в частности, от расстояния между образующими ее элементами - «просветов», определяющих пропускную способность (прозрачность или непрозрачность) данной среды для волн той или иной длины. Если «просветы» меньше длины волны, то среда способна их отражать, если соизмеримы, то поглощать, если больше, то пропускать. Строго говоря, пропускная способность среды зависит не только от плотности расположения элементов, но и от их способности перемещаться, и от скорости перемещения, так как плотность может быть не только статической, но и «динамической».

Непрозрачное препятствие можно создать как из покоящихся частиц, расположенных с определенной плотностью, так и из значительного меньшего их количества (и даже одной), но быстро колеблющихся туда и сюда перпендикулярно направлению движения той энергии, прохождению которой они препятствуют. Поэтому более правильно говорить о пространственно-временной пропускной способности среды. Кроме того, пропускная способность зависит от ориентации (поляризации) волн относительно «просветов».

Отражение- это возвращение энергии (частиц-волн) при падении волны на границу раздела двух сред «обратно» в ту же среду - к «автору», если «просветы» меньше длины волны и среда является непрозрачной. И не просто возвращение, а возвращение со «следами» взаимодействия (локационный эффект). Почти полное отражение возможно от среды, «просветы и неоднородности которой много меньше длины волны. Это же относится и к частицам, у которых в качестве длины волны может выступать их поперечный размер, так как явление отражения в той или иной форме присуще не только волнам, но и любым телам, включая растения, животных и человека.

Отражение (философское) [2], свойство материи, заключающееся в воспроизведении особенностей отражаемого объекта или процесса. В различных формах отражение присуще телам неорганической природы (например, след, произведенный воздействием одного предмета на другой), растениям и простейшим организмам (например, раздражимость), животным и человеку (психическое отражение как свойство высокоорганизованной материи). Высшая специфическая человеческая форма отражения — сознание.

Поглощение— это уменьшение энергии частиц-волн в результате взаимодействия с препятствиями - неоднородностями, расположенными на пути их распространения, и преобразованием в другие виды энергии - частицы-волны другого вида или длины (размера). При этом поглощаемая энергия превращается во внутреннюю энергию. Явление поглощения, как известно, присуще не только электромагнитным волнам, но и упругим, в частности, звуковым, и различным веществам, например, почве.

О поглотительной способности различных веществ, растений, животных и др., включая человека, у которого данная способность и в прямом, и переносном смысле иногда достигает чрезмерной величины, хорошо известно всем. Следовательно, явление поглощения — уменьшение энергии при распространении и переход ее в другие виды - присуще в основном тем частицам-волнам, размер которых соизмерим с взаимодействующими с ними неоднородностями среды.

Преломление - это изменение направления распространения частиц-волн при их переходе из одной среды в другую на границе раздела сред, отличающихся пропускной способностью («пропускной плотностью») для данного вида и длины волны. Для света «пропускная плотность» - это оптическая плотность. Изменение направления связано с «поиском» частицей-волной оптимального пути - наиболее короткого и (или) легкого. При переходе светового луча из менее плотной среды в более плотную среду преломленный луч, как известно, приближается к нормали. При переходе из более плотной среды в менее плотную среду он удаляется от нормали. Можно сказать, что в первом случае лучи как бы фокусируются, а во втором - рассеиваются.

Явление преломления можно объяснить тем, что фотоны или другие частицы, составляющие волну того или иного вида, оказавшись в менее плотной среде, не встречают препятствий на большем отрезке пути, чем в более плотной среде. Поэтому они способны удалиться от места проникновения на большее расстояние и направление их распространения удалится от нормали. И наоборот. Аналогичное «преломление» получается и при снегозадержании, когда в качестве препятствий выступают полосы зеленых насаждений. Эти полосы препятствуют перемещению снега под действием ветра и поэтому около них создаются сугробы снега, а вода после таяния этого снега уходит в землю непосредственно перед данной полосой. Следовательно, явление преломления - изменение направления распространения присуще всем частицам-волнам, переходящим из одной среды в другую, если прозрачность (пропускная способность) этих сред для частиц-волн данного типа различна.

Пропускание- это свободноепрохождение частиц-волн в проницаемой для них среде при отсутствии каких-либо взаимодействий - без преломления, поглощения и отражения. Оно возможно в такой среде, где «просветы» между образующими ее частицами, много больше проходящих через эту среду частиц-волн. Такая среда является для них «прозрачной». Свободное прохождение, в принципе, присуще всем частицам-волнам, размер которых много меньше «просветов» среды.

Следует отметить, что в реальном мире при распространении известных нам частиц-волн только отражающих, только поглощающих, только преломляющих, только свободно пропускающих (абсолютно прозрачных) сред не обнаружено. Всегда проявляются все свойства среды, хотя одно из них может быть и определяющим, а другие выражены чрезвычайно слабо. Кроме того, одна и та же среда для частиц-волн разной величины имеет разную отражательную, поглотительную, преломляющую и пропускную способность.

Решето, «непрозрачное» для крупы, «прозрачно» для муки. Полотняное ситечко, «непрозрачное» для муки, «прозрачно» для воды, Теннисный мяч отражается теннисной сеткой, но может свободно пройти через футбольную. Световые волны отражаются от оптически плотной (непрозрачной для них) поверхности, но могут пройти через стекло и многие тонкие пленки. Сетчатое параболическое зеркало, непрозрачное для волн, длина которых много больше ячеек сетки, прозрачно для тех волн, длина которых значительно меньше их. В общем случае, и крупа, и мука, и вода, и мяч, и волны по указанным свойствам принципиально друг от друга не отличаются, так как все они - это просто сгустки энергии той или иной величины, формы и плотности.

Модуляция колебаний [2] — это изменение частоты, фазы, амплитуды или других характеристик колебаний по заданному закону, медленное по сравнению с периодом этих колебаний. Различают частотную, амплитудную и фазовую модуляцию, которая используется для передачи информации с помощью электромагнитных волн. Переносчик сигнала в этом случае — синусоидальные колебания высокой (несущей) частоты, амплитуда, частота или фаза которых модулируется (изменяется) передаваемым сигналом.

Из определения следует, что модуляция - это изменение отдельных параметров волны. В конечном итоге, любая модуляция сводится к изменению частоты. Причем сигнал состоит как бы из двух функционально различных сигналов, рис. 2.1 (поз.6), - несущего, образованного частицами волнами определенного размера (длины), и модулирующего сигнала-программы, который, изменяя несущую частоту, формирует из нее частицы-волны большего размера (длины). Однако и немодулированная волна является носителем информации, хотя бы о существовании того, кто ее испустил.

Несущими могут быть частицы-волны любой длины, которые меньше длины модулирующих волн. Взаимодействие несущей и модулирующей волны может служить наглядным примером пространственно-временной спирали. Эту связь хорошо наблюдать на экране осциллографа, где короткая волна как бы колеблется вокруг траектории длинной волны (назовем ее основной, так как она является программной). Если мы растянем картинку так, что на экране останется лишь небольшой кусочек основной волны, то ее траектория превратится в прямую линию (невидимую ось) для более короткой волны. В этом случае короткая волна - «время» как бы колеблется вокруг прямой линии - «пространственной» оси. Из этого следует, что волна большей длины изменяет (модулирует) поступательное движение волн меньшей длины, является для них направляющей. А волна меньшей длины, колеблясь вокруг основной волны, заставляет ее колебаться вместе с собой перпендикулярно ее мгновенному направлению распространения. В результате волны взаимно навязывают друг другу собственные действия - собственные программы. Длинная волна - основное направление движения, а короткая - периодические отклонения от этого направления колебательного характера. Следовательно, «время» «искривляет» локальные промежутки «пространства». «Пространство» направляет ход «времени». Но оно является одновременно «временем» для «пространства» величины большего порядка.

Волны, несущие одну и ту же программу, могут быть разной длины. Поэтому одну и ту же программу мы можем принимать на разных диапазонах наших приемников. Способность принимать одни и те же программы на разных несущих волнах должна распространяться и на все СУЩЕЕ. В принципе любые волны, излучаемые любой Сущностью, являются несущими, а любое взаимодействие оставляет на них (и на самой Сущности) определенный след и является модуляцией (деформацией).

Гипотеза 2.5: При любом взаимодействии на взаимодействующих сторонах остаются следы - изменения (деформация, модуляция), которые являются информацией о взаимодействии.

Вихрь как универсальный вид движения, траектория и форма

Вихревое движение [2], движение жидкости или газа, при котором их малые объемы перемещаются не только поступательно, но и вращаются вокруг некоторой мгновенной оси (например, смерчи, воронки в воде и т. д.).

Вихревое движение, как следует из определения, относят к жидкостям и газам. Однако вихревой функцией описывают магнитное поле, а в любом твердом теле с течением времени происходят различные движения-изменения, которые также напоминают вихревые, хотя и более медленные, чем в жидкостях и газах. Поэтому вихревое движение можно отнести не только к жидкостям и газам, но и к полям, и к твердым телам.

 

Если в твердом теле имеется винтовая (спиральная) дислокация, то молекулы при образовании кристалла, как известно, располагаются (двигаются) вдоль нее. В результате образуется кристалл, прочность которого в десятки (и более) раз превышает прочность обычного кристалла. Твердый панцирь многих моллюсков также представляет собой различного вида спирали - частные случаи вихря. Следовательно, при его образовании молекулы также двигались по спиральным траекториям. Поэтому указанные выше твердые тела можно считать «замороженными» вихрями.

Вихри могут быть как видимые, так и невидимые нами, как движущиеся, так и «замороженные». На рис. 2.2 показаны вихри разного вида [5], [8], [10]: цепочка вихрей в потоке воды за цилиндром (поз.1); кольцевые структуры на поверхности Венеры (поз.2); участок фотосферы Солнца (поз.3); участок хромосферы над солнечным пятном (поз.4); образование ливневых куче-дождевых облаков в атмосфере Земли (поз.5); схема урагана, представляющего собой завихрения облаков (поз.6); струя воды, в которой может «плясать» и не падать шарик (поз.7); магнитный вихрь (поз.8) и его воздействие на железные опилки (поз.9), «застывший вихрь» панциря улитки (поз.10) и морской ракушки (поз.11).

Движение частиц внутри вихря складывается из вращательного движения частиц по индивидуальным траекториям - «виткам» вихря, которое можно рассматривать как движение индивидуумов во «времени», и поступательного вдоль его мгновенной оси, которое можно рассматривать как направление движения всего коллектива в «пространстве». И какими бы разными не были траектории движения отдельных элементов вихря во «времени», все они должны участвовать (если не хотят быть выброшенными за его пределы), в коллективном поступательном движении вдоль оси - в «пространстве», которое и является направляющим (главным).

Следует отметить, что поступательное движение вдоль оси вихря может, в свою очередь, переходить в криволинейное (в общем случае, вихревое) движение другого уровня, и создавать новые замкнутые формы. Например, это может быть тороид («бублик»), образованный «цилиндрическим вихрем».

Частными случаями вихревого движения является движение по разного вида спиралям и винтовым линиям, по окружности или ее части - кривой того или иного радиуса, и даже прямой (на бесконечно малом промежутке пространства-времени). Наиболее часто встречающимися упорядоченными случаями вихревого движения-изменения является движение по спиралям различного вида.

Движение по спирали складывается из вращательного движения вокруг точки и одновременного поступательного движения либо в плоскости вращения, либо перпендикулярно к ней. В первом случае образуется плоская спираль, во втором - цилиндрическая. Если поступательное движение одновременно происходит в обеих плоскостях, то может образоваться спираль конической, шаровой или другой более сложной формы, включая параболоидную и гиперболоидную. В общем (неупорядоченном) случае - это будут различного вида вихри спиралевидного вида.

Строго говоря, ни одного вида спирали или спиральной траектории в абсолютно чистом виде в реальном мире не обнаружено, так как фактически все СУЩЕЕ находится под воздействием множества самых разнообразных сил, вызывающих многочисленные отклонения (флюктуации) от основных форм и траекторий (основных законов изменения состояния). Однако основная траектория, как и множество составляющих ее траекторий отдельных индивидуумов, зачастую могут быть аппроксимированы различного вида спиралями или их частью.

Отклонения от основной траектории имеет и Земля, и все планеты Солнечной системы, и Солнце, и все космические объекты и образования. Подобные отклонения от основной («генеральной») линии мы постоянно наблюдаем и в нашей жизни (общественной и личной). Наблюдаем мы их и в процессе эволюции природы и общества. Именно они обеспечивают индивидуальность каждого ЕДИНСТВА вне зависимости от того, к какому виду энергии его можно отнести, и какую форму оно имеет.

Спираль, как известно, во всем своем многообразии представлена во Вселенной повсюду, включая космическое пространство. Это и солнечный ветер, и спиральные галактики, и многочисленные спиралевидные траектории, по которым движутся различные космические тела и окружающие их оболочки, как, впрочем, и разные слои, образующие эти тела.

Земля и некоторые другие уже изученные планеты, состоят, как известно, из нескольких оболочек (слоев) разной плотности, увеличивающейся по мере приближения к центральному ядру, имеющему максимальную плотность. Внешние оболочки, если они есть, вращаются вокруг своей планеты, образуя спираль. Также должна двигаться и кора Земли, включая материки, но только со значительно меньшей, чем внешние оболочки, скоростью. Спиральный характер имеет движение огромных облачных массивов при образовании циклонов. Их часто показывают в передаче «Прогноз погоды». Спиральной, вернее, вихревой является траектория движения вещества во время смерча и траектория движения воды в водоворотах, при кипении и во время слива воды из ванной через нижнее сливное отверстие. Двойная спираль ДНК, заключает в себе информацию о строении человека, начиная со строения его простейших клеток. Спиральным по форме является твердый панцирь многих моллюсков, о чем уже говорилось, как и об удивительных свойствах кристаллов, выращенных по спирали. Спиральной в некотором роде антенной, является атом любого вещества при поглощении и излучении им энергии. Тибетский и японский массаж и самомассаж включает множество круговых и спиральных движений. Многие из основополагающих законов, включая философские, можно свести в том или ином виде к «спиральной» трактовке. Движение по спирали характеризует процессы (изменения, развития, взаимодействия и т. д.) не только в пространстве, но и во времени. Любой колебательный (волновой, циклический) процесс, а именно такие процессы заложены в основу жизни нашей Вселенной, в конечном итоге, можно представить в виде движения по спирали того или иного вида или ее отрезку. Спираль широко используется человеком во всех сферах его деятельности, включая всем известный винт и шуруп (и отверстия под них) и обширнейший класс спиральных антенн. Спирали чрезвычайно просты конструктивно и являются результатом непрерывного движения точки (или тела) по той или иной поверхности или в соответствии с тем или иным законом. Поэтому их легко изготовить. Возможно, что именно поэтому они во всем своем многообразии представлены и Природой, и взяты на вооружение человеком не только в виде траектории движения или тела определенной формы, но и в виде законов изменения состояния. Более простые формы, траектории движения и законы изменения состояния в ограниченных промежутках пространства-времени можно рассматривать как части спиральных.

Винтовое движение [2], движение твердого тела, которое слагается из прямолинейного поступательного движения и вращения тела вокруг оси, параллельной скорости поступательного движения.

Винтовое движение, как следует из определения, относят к движению твердых тел, но струя воды и луч лазера, состоящий из плазмы, при большой скорости испускания образующих их частиц могут быть столь «твердыми», что способны резать «истинно» твердые тела. Поэтому твердость тела определяет не только плотность его массы, но и скорость испускания. Следовательно, винтовое движение можно отнести к любому телу и рассматривать не только его траекторию, но и те «остаточные» винтовые линии и винтовые поверхности, которые образуются при его движении и являются уже формой поля (линией, поверхностью или объемом), образованного отделившимися от тела частицами.

Сложные виды винтового движения - это движение по поверхности тел сложной формы или тел, имеющих не ось, а одну или две плоскости симметрии. Строго говоря, это будет уже не винтовое, а вихревое движение, в результате которого образуются самые разнообразные формы. Все эти формы встречаются и в природе, и в нашей повседневной жизни как в виде плоских и пространственных форм, так и в виде траекторий движения и характера взаимодействия (закона изменения состояния), заданного соответствующими математическими уравнениями. Несмотря на все их многообразие, основные свойства вихревого движения-изменения сохраняются.

Мы, как индивидуумы колеблемся взад и вперед вокруг своего жилища и места работы и одновременно вращаемся со всем «коллективом» Земли по окружности, описывая спиралеобразную (или циклоидообразную) траекторию и оставляя на ней свой полевой след из отделившихся от нас малых (иногда - и весьма существенных) частиц. Все точки планет (и их атмосфер), включая Землю, как индивидуумы вращаются вокруг оси по индивидуальным траекториям и одновременно движутся по планетарной эллиптической орбите, описывая спиралеобразную (или циклоидообразную) кривую и оставляя на ней свой полевой след. То же относится и к Солнцу, и к другим звездам, и ко всему, что одновременно движется и поступательно, и вращается.

Реальное упорядоченное движение частиц по спиралеобразным траекториям можно наблюдать на примере плотной атмосферы Венеры. На планетах-гигантах «витки» спирали похожи на ряд концентрических окружностей, к которым можно отнести и их кольца. На Земле из-за ее сравнительно разреженной атмосферы, «деформированной» неоднородностями земной поверхности, образуются локальные завихрения, рождая циклоны и антициклоны.

Атмосферы планет наглядно демонстрируют, что спирали являются и траекториями движения отдельных частиц, и формами, которые создают коллективы этих частиц при своем движении. В действительности, движение и человека, и планет, и звезд, и, в общем случае, любого ЕДИНСТВА является значительно более сложным, так как кроме основных движений они испытывают множество разных локальных отклонений (флюктуаций). Поэтому, строго говоря, оно всегда является вихревым.

Вихрь - это открытая дорога в даль, но прежде чем объяснить, как этой дорогой можно воспользоваться, вспомним одну древнюю легенду. Эта легенда гласит [5], что храбрец, повстречавший на своем пути вихрь, должен метнуть в него кинжал: вихрь исчезнет, а на кинжале останутся капли холодной росы.

Примерно то же самое подметили ученые физики: во всяком воздушном вихревом движении температура наружных слоев вихря выше, чем в окружающем воздухе, а в центре — значительно ниже. Это же относится и к солнечным пятнам, представляющим собой, видимо, плазменные вихри. Внутри солнечных пятен температура много ниже, а на периферии (в солнечных факелах) много выше, чем в окружающей плазме Солнца. Объяснения этому явлению в литературе найти не удалось, но попробуем объяснить эти явления, исходя из того, что нам известно о вихревых явлениях, включая ураган.

Известно, что ураган - это ветер, закручивающийся в несколько спиралей. При большой скорости (120 км/час и более) давление по оси воздушного столба - в центре урагана падает очень быстро, морская вода всасывается в эпицентр и поднимается вверх, а затем разбрызгивается. Вокруг эпицентра наблюдаются самые сильные дожди и ветры. А внутри урагана спокойно, может быть ясное небо и слабый ветер, т. е. по сравнению с его внешней частью образуется своего рода пустота. Подобная «пустота» возникает не только внутри урагана, но и внутри любого водоворота и смерча. Это может наблюдать каждый, сливая воду из ванны через нижнее сливное отверстие или взбивая сливки «метелкой». В то же время, как известно, абсолютной пустоты в природе не обнаружено. Поэтому речь может идти только о сравнительно пустом «туннеле» внутри вихря для определенного вида частиц-волн.

Предположим, что уменьшение внутри вихря плотности «массивной» энергии - это закон, а уменьшение вдоль его оси температуры - это всего лишь следствие этого закона. Вихрь представляет собой водоворот энергии, витки которого образованы движущимися сравнительно массивными частицами. Предположим, что вокруг этих витков создаются из частиц меньшего порядка невидимые нам поля типа магнитных. Внутри вихря эти поля представляют собой единый поток, движущийся с большой скоростью в одном направлении - вдоль оси вихря. Вблизи витков вихря, как это следует из принципа действия космических скоростей (о них будет особый разговор), концентрируются большие и тяжелые частицы, а ближе к центру - малые и легкие. В самом его центре сосредоточены частицы-волны, имеющие наименьшую массу и размер. Поэтому плотность энергии, заключенной в массе, в самом центре вихря должна быть минимальной. К тому же, все частицы внутри вихря движутся в одном направлении, что резко уменьшает вероятность столкновений, выбивающих «искры из глаз», которыми являются частицы-волны, движущиеся хаотично и увеличивающие температуру. Следовательно, там будет и наиболее низкая температура. Там же должна быть и наибольшая скорость.

Это мог прочувствовать на себе каждый, кто попадал в водовороты. Известно, что лучший способ выбраться из водоворота - это полностью подчиниться ему и дать унести себя на такую глубину, где его скорость станет меньше, а затем вынырнуть в бок. Лучшим способом выйти из волны без ущерба для себя является то же самое - дать ей возможность на своем гребне донести Вас до берега, где волна потеряет свою скорость, а затем быстро выскочить из нее и убежать подальше. Это хорошо знают все пловцы. Возможно, что именно этот принцип используется и в восточных единоборствах, в которых наиболее умелые борцы умеют «оседлать» силу противника и использовать ее для своих целей.

Вблизи оси вихря могут быть сконцентрированы очень малые частицы, которые, несмотря на очень большую скорость, не могут увлечь за собой прозрачные (проницаемые) для них и видимые нам вещественные частицы, включая частицы воды. И тогда внутри вихря для нас должно быть тихо и пусто, хотя фактически это поток невидимых нам частиц, движущихся с огромной скоростью. Следовательно, ось любого вихря представляет собой не только «торную» - без особых препятствий - неоднородностей, но и движущуюся «дорожку». Эту «дорожку» можно использовать для быстрого перемещения, но… только в направлении движения потока - по «течению», и только для непроницаемых и. «подъемных» для центрального полевого потока тел. Для проницаемых, прозрачных, тел центральную часть вихря можно рассматривать как пустоту. И там для них будет царить полный покой, несмотря на движущийся с огромной скоростью поток энергии.

Не случайно, видимо, в эзотерической литературе виртуальные путешествия в состоянии измененного сознания изображают в виде перемещения человека, вернее, его души внутри вихря. Мы все постоянно находимся в зоне действия множества вихревых полей, включая электромагнитные, для которых наше тело в той или иной степени прозрачно или слишком «массивно», и поэтому они не способны увлечь нас своим потоком.

Что касается кинжала, брошенного внутрь вихря, то любой кинжал имеет очень плотную и гладкую поверхность. Однако на любой поверхности существуют раковины (вогнутости). На гладкой и плотной поверхности они более однородны и имеют более плотную внутреннюю поверхность. При определенном размере, форме и плотности этих вогнутостей (о них будет особый разговор) они способны концентрировать молекулы воды. Это, возможно, и происходит на поверхности кинжала. То же самое происходит и на любой гладкой поверхности, например, на стекле или зеркале при резком перепаде температур. Вонзая кинжал в вихрь, мы располагаем его на пути потока энергии, имеющей наибольшую скорость, т. е. «стержня» вихря. Этот поток, возможно, состоит из молекул воды или атомов водорода и кислорода, движущихся с огромной скоростью. Наткнувшись на кинжал, они концентрируются в его вогнутостях, их активная энергия переходит в пассивную. Из скорости движения - в массу покоящихся капелек воды, И вихрь, лишившись наиболее активной составляющей, своей «души», естественно, затухает. Все очень просто. Если это действительно так, то ось вихря - это его «душа» и открытая дорога в дальдля тех, кто сумеет воспользоваться ее силами.

Вихрь и туннельный переход, допускающий в квантовой механике [4] прохождение частицы сквозь барьер - это, возможно, явления одного порядка. Туннельный переход связывают с волновыми свойствами, полагая, что потенциальный барьер в микромире часто создают электрические силы. Положительно заряженной частице «невыгодно» приближаться к ядру, так как оно также заряжено положительно и между ними существуют силы отталкивания. Но если положительно заряженная частица подходит вплотную к ядру, то в действие вступают мощные силы ядерного притяжения (сильное взаимодействие) и она захватывается ядром. Но для этого надо преодолеть потенциальный барьер, что возможно за счет туннельного перехода. Вероятность такого перехода тем больше, чем больше энергия частицы, например, скорость и меньше ее масса. Благодаря туннельному эффекту протоны способны проникнуть в ядро атома и вызвать ядерную реакцию, электроны могут переходить из одного сверхпроводника в другой, через разделяющую их пленку диэлектрика, создавая ток. Такой ток обладает уникальной зависимостью от внешнего магнитного поля.

Возможно, что туннельный эффект - это своего рода «вихревой» эффект, так как вызывающие его причины весьма сходны. Основными из них является: большая разность энергетических плотностей, скорость и малая масса. Возможно, что частица, обладающая малой массой и большой скоростью, подходит настолько близко к ядру, что попадает в зону действия его «завихрений». Поэтому она может втянуться вихрем внутрь ядра подобно тому, как водоворот втягивает в себя все, что оказалось в зоне его действия и не способно сопротивляться его воздействию. Сильную зависимость туннельного эффекта от магнитного поля можно объяснить тем, что магнитное поле - это и есть вихревое поле.

Таким образом, в вихрь и его частные упорядоченные формы заложены все основные виды движения - поступательное, вращательное, колебательное, волновое. Каждое из них можно рассматривать и как движение тела по траектории, соответствующей определенному закону, и как след соответствующей формы, образованный из оторвавшихся от тела частиц при его движении.

В настоящее время вихревые поля принято называть торсионными. Но под торсионными полями обычно понимают поля физического вакуума (древними он назывался эфиром), т. е. вихревые поля, образованные частицами-волнами чрезвычайно малого размера, практически еще не изученные. В результате, и здесь мы вернулись назад (от полной пустоты к физическому вакууму, который как и древний эфир пустотой уже не является), но только тогда, когда достигли соответствующего «витка» спирали познания Мира. Таким образом, вихрь - это наиболее универсальный вид, траектория и форма движения-изменения.