Кто не стрелял из ружья и не представляет, что это такое, посмотрите короткое и забавное видео на сайте автора3.
Прежде чем перейти на микроуровень, приведем еще пару примеров, связанных с военным делом. Надеюсь, все видели пушки, которые участвовали в баталиях в петровские времена. В то время в батальных сценах против внешних врагов применялись пушки, стрелявшие картечью и ядрами. Ствол пушки был жестко связан с лафетом, и в момент выстрела отдача отбрасывала пушку назад. Сейчас такие пушки стоят в наших музеях под открытым небом.
Кремлевская Царь-пушка аналог таких пушек, но она ни разу не выстрелила, ей банально не нашли применения, или она оказалась слишком тяжела при транспортировке из-за большого давления на грунт.
Во время Великой Отечественной войны пушки были уже несколько другие.
2.1.2. Отдача придача в военном деле
Рис. 2.1. Царь-пушка и пушка Второй мировой войны ЗИС-3, 76-мм.
Импульс движения лафета или приклада ружья при выстреле называется отдачей. В артиллерии его называют откатом. Чем больше масса снаряда и заряда, тем больше энергия отдачи. Отдача также характеризуется мощностью и силой. В военной науке все параметры жестко рассчитываются, но мы не будем конструировать новое орудие убийства, поэтому продолжим искать отсутствие отдачи.
В огнестрельном оружии отдача является вредным явлением, и с ней постоянно велась борьба: ставились всевозможные дульные тормоза, гасители в виде пружин, гидравлические системы отката и прочие компенсаторы. В современных орудиях энергию отдачи стараются использовать во благо, например, для автоматической перезарядки орудия.
Проанализируем динамику выстрела из пушки более детально, а чтобы не ставить затратный эксперимент, пойдем в кинотеатр и посмотрим фильм, посвященный Великой Отечественной войне. На экране звучит команда командира орудия: «Огонь!» Грохочет выстрел. Снаряд от давления пороховых газов получает импульс и летит на головы неприятеля. Ствол орудия за счет отдачи отбрасывается в противоположную сторону и, к примеру, взводит пружины, при этом заякоренный лафет практически остается на месте. Выбрасывается гильза от снаряда, ствол на мгновение останавливается и под действием энергии пружин возвращается в исходное состояние. При этом вся пушка под действием инерционного импульса ствола дергается «вперед за снарядом». Оценим этот порыв пушки «вперед за снарядом». По сути, это аккумулированная энергия отдачи, конструкционно трансформированная в антиотдачу [1].
При выстреле, кроме импульса отдачи, присутствует первый импульс, с помощью которого снаряд совершает свой полет. (Ради этих двух импульсов и был организован культурный поход в кинотеатр.) Первый импульс считается положительным, и ради него изготавливаются орудия, для него выпускается стрелковое оружие. Но вот что интересно, данный импульс не имеет своего характерного названия. В военном деле под данным импульсом подразумевается термин «выстрел». Но выстрел это общее название данного действия. По сути, импульс, который получает пуля или снаряд, это тот же импульс отдачи (по модулю они равны), только направлен в противоположную сторону (антиотдача). Но эти импульсы как-то нужно различать.
Предлагаю, в противовес отдаче, для механического импульса снаряда или пули использовать термин «придача» (от слова «придавать»).
Запишем: импульс отдачи (return) PR равен импульсу придачи (pridacha) PP.
PR=PP (2.1)
Учитывая, что под импульсом мы понимаем произведение массы на его скорость mv (количество движения), то сумма действующих сил в данной системе будет равна нулю:
F=m1v1m2v2=0 (2.2)
где m1 масса снаряда, v1 скорость снаряда; m2 масса лафета, v2 скорость лафета.
Или, переходя снова на импульсы, можно записать, что сила от действия импульсов придачи и отдачи равна нулю.
F=PP PR=0 (2.3)
А теперь мысленно представим следующую картину: по воле Бога или высших космических сил при выстреле из пушки исчезла отдача PR=0, тогда уравнение (2.3) примет следующий вид:
Или, переходя снова на импульсы, можно записать, что сила от действия импульсов придачи и отдачи равна нулю.
F=PP PR=0 (2.3)
А теперь мысленно представим следующую картину: по воле Бога или высших космических сил при выстреле из пушки исчезла отдача PR=0, тогда уравнение (2.3) примет следующий вид:
F=PP (2.4)
Импульс силы, действующий на пушку в целом, равен импульсу придачи. Если выстрел произойдет именно таким виртуальным образом, то пушка рванется «вперед за снарядом», т. е. пушка притянется к улетающему снаряду. Поскольку лафет пушки связан с Землей (заякорен), то планета получит импульс притяжения по вектору улетевшего снаряда. Таким своеобразным способом мы смоделировали гравитацию.
Примечание. Следует расшифровать один момент. Я не стал здесь расписывать математически все тонкости выстрела из пушки, так как всем понятно, что это отдаленно-приближенная модель действия гравитации. Когда я убрал импульс отдачи, то пушка как бы осталась на месте, но выше было показано, что она рванется «вперед за снарядом», когда ствол вернется в исходное положение, т. е. с запаздыванием по времени. С учетом этого импульса лафет пушки, а затем и планета Земля получат импульс притяжения в направлении полета снаряда.
А теперь посмотрим, как это происходит в мире фотонов и квантов энергии. В отличие от механики у фотонов запаздывания нет.
2.1.3. В мире фотонов
Военная наука в термине «придача» особо не нуждается, он необходим для объяснения и понимания процессов, связанных с гравитацией. Что добавляется, придается к данному импульсу? В случае с фотоном дополнительно придается импульс гравитации, т. е. к трем фундаментальным составляющим (1.12): энергии, массы и импульса добавляется импульс гравитации. По сути, импульс один, но в науке он считается импульсом отдачи, на самом же деле это импульс действия «вперед за снарядом».
Поскольку речь идет об источнике гравитационного излучения, то перейдем сразу к разговору о Солнце. Солнечные фотоны стартуют с поверхности светила без отдачи, с приобретением импульсов придачи. Фотон, в противовес материальному миру, не имеет инерции его импульс возникает в момент отрыва от источника без отдачи, но с придачей!
Явление отдачи наблюдается только в телах, когда под действием внутренних сил тело распадается на части, разлетающиеся в противоположные стороны, как снаряд и пушка. Фотон не распадается на части, он не расстается со своим приобретенным импульсом до своего поглощения, поэтому для него выражение (2.4) будет справедливо.
При каждом стартующем фотоне у Солнца появляется некомпенсированный импульс силы, оттягивающий и расширяющий его фотосферу. Это и есть сила притяжения источника к воображаемому приемнику. В данном случае слово «воображаемый» применимо ко всем потенциальным приемникам, в том числе и к планетам, находящимся в прямой видимости. При этом от каждого фотона Солнце получает импульс силы, направленный по вектору отлетевшего фотона.
А как же быть с законом сохранения количества движения, судя по выражению (2.4), он явно нарушается. В данном случае импульс придачи компенсируется энергией, поступающей из недр Солнца, поэтому фундаментальный закон физики не нарушается.
Векторы фотонов будут в большей степени направлены по нормали к поверхности тела; если это Солнце, то по нормали солнечной поверхности. Мы говорим, что данное тело обладает центральной сферической симметрией, т. е. излучение Солнца радиально и симметрично распространяется во все стороны. Фотонное излучение Солнца равновесно во времени, его диск равномерно во все стороны растягивают фотоны (см. далее раздел 2.7. Расширение тел).
Электромагнитное излучение любого тела постоянно обменивается с электромагнитным излучением стенок термоизоляции (тело термоизолировано), и оно будет равновесным.
Если тело не изолировано от мирового пространства, то плотность его электромагнитного эфира будет уменьшаться в случае, если окружающий эфир будет менее плотный (иметь меньшую температуру), и наоборот, будет увеличиваться, если окружающий эфир будет плотнее. В первом случае тело будет охлаждаться, а во втором нагреваться.