Человеческому сознанию присущи многие стереотипы и ограничения мышления. Какие-то из них никак не сказываются в научной работе исследователя, другие оказывают заметное влияние. Один из наиболее значительных стереотипов, играющий отрицательную роль в процессе научного познания и являющийся причиной многих ошибок современной науки, можно сформулировать следующим образом: если я чего-то не вижу своими глазами (не чувствую, не могу измерить или зафиксировать своими приборами и т. д.), значит этого не существует. Такое ограничение мышления можно назвать стереотипом слепоты. Подобный подход значительно сужает круг наших поисков: если мы заранее отвергаем существование некоторого явления лишь по той причине, что не можем зафиксировать его своими приборами, тогда растет вероятность ошибки в наших попытках объяснить некоторые феномены, в которых может участвовать данное явление.
Мы многое не видим глазами и не можем до сих пор фиксировать своими приборами. Мы не видим даже воздух, которым дышим. А тысячу лет назад мы были не в состоянии фиксировать гравитационное и электрическое поле, но эти поля прекрасно существовали сами по себе, не обращая внимание на наше незнание об их сути. Отдавая себе отчет в такой особенности человеческого мышления, автор настоящего труда старается в своей работе придерживаться иного правила: может существовать нечто, чего я не вижу своими глазами (не чувствую, не могу измерить или зафиксировать своими приборами и т. д.), но что реально существует и проявляет себя в разных феноменах. Это правило можно назвать правилом предварительного знания. Такой подход более плодотворен: предполагая существование того, что на данном этапе не поддается обнаружению, и анализируя полученные результаты с этой точки зрения, мы можем в будущем понять, как можно обнаружить и зафиксировать предполагаемое явление.
Стереотип слепоты особенно сказывается в исследовании физических концепций, не имеющих вещественной природы. Одна из таких концепций — энергия. Именно в вопросах энергии было допущено наибольшее количество ошибок нашей наукой. Самые первые ошибки были сделаны Галилеем и Ньютоном. С тех пор эти ошибки стали настолько привычными, настолько въелись в наше сознание, что уже не воспринимаются как ошибки даже после приведения многочисленных доказательств. По этой причине многие энергетические процессы трактуются наукой неверно или вообще никак не объясняются, т. к. в принципе не поддаются объяснению со старых позиций. Рассмотрим несколько таких процессов с участием энергии.
1.1 Парадоксы энергии
Парадокс №1. Представим себе обычный ящик с двумя трубами, по одной из которых в ящик вливается вода, по другой она выливается. Часть воды в ящике каким-то образом преобразуется в электромагнитное излучение и выбрасывается наружу. Если в ящик подается 10 кг воды в секунду, а перерабатывается в излучение 2 кг воды в секунду, тогда каков будет расход в отводной трубе? Наверное, даже первоклассник ответит, что по отводной трубе будет уходить 8 кг воды в секунду. Теперь заменим трубы на электрические провода, а ящик на электролампочку, и рассмотрим ситуацию заново. По одному проводу в лампочку поступают электроны, по другому проводу они из лампы уходят. Если мы полагаем, что свет в лампочке возникает за счет преобразования электрического тока в излучение, то есть за счет потребления электронов, тогда из лампочки по другому проводу будет уходить электронов меньше, чем в нее поступает. А что покажут измерения? Они покажут, что сила тока (то есть количество электронов, проходящих в единицу времени через сечение провода) во всех проводах одинаково. Следовательно, сколько электронов вошло в лампочку по одному проводу, ровно столько же с точностью до единицы уйдет по другому. Тогда за счет чего светит лампочка?
Электромагнитное излучение — это разновидность материи. А материя не может возникнуть из абсолютной пустоты, но только из другой разновидности. К тому же преобразование электронов в электромагнитное излучение противоречит так называемому закону сохранения лептонного заряда. Согласно этому закону, электрон может исчезнуть с испусканием гамма-кванта только в реакции аннигиляции со своим антиподом, с позитроном. Но в ламочке никаких позитронов как носителей антиматерии быть не может.
В ходе обсуждения этой проблемы с одним оппонентом им было высказано мнение, что лампочка может светить за счет преобразования напряжения. Да, напряжение на выходе из лампы меньше, чем на входе. И на первый взгляд может показаться, что напряжение переходит в световое излучение. Однако, напряжение является только характеристикой, а характеристику невозможно преобразовать в разновидность материи. Например, если мы сжигаем в топке кусок угля, что преобразуется в тепло: сам уголь или его теплотворная способность? Если второе, тогда уголь в топке должен остаться целым, а его теплотворная способность обратится в нуль. В реальности все же сгорает уголь, а теплотворная способность лишь покажет, сколько тепла будет выделяться. С напряжением должна наблюдаться аналогичная картина: в световое излучение будет преобразовываться что-то более реальное, а напряжение лишь покажет, как много этого реального перейдет в излучение.
Энергия тока также не может быть преобразована в световое излучение. В крайнем случае ее можно преобразовать в энергию светового потока, но не в сам свет. Ибо энергия есть всего лишь характеристика подобно напряжению, а свет является разновидностью материи. Характеристику невозможно преобразовать в материю. Поэтому данная проблема оказывается не решаемой, если оставаться в старых научных рамках.
Парадокс №2. Другой парадокс прекрасно известен всем военным. Если солдаты идут строевым шагом по мосту, в конструкциях моста могут возникнуть резонансные колебания и мост рухнет. По этой причине при переходе моста солдатам всегда отдается приказ сбить шаг и идти вразброд, в этом случае мост остается целым. Для разрушения моста требуется огромное количество энергии, которое не может появиться просто так из пустоты. Когда солдат ударяет по мосту своим сапогом, он сообщает ему некоторую энергию. Ясно, что сила, с которой солдат ударяет по мосту (и энергия, сообщаемая мосту солдатом), не зависит от того, идет ли он в ногу со всеми или нет. Тогда почему мост разрушается в случае марширующей колонны и остается целым при шаге вразброд?
Общепринятая точка зрения заключается в том, что при шаге вразброд энергии, передаваемые мосту отдельными солдатами, взаимно нейтрализуются. Ошибочность такого объяснения очевидна (по крайней мере мне). Если некто ударил по мосту один раз и сообщил ему энергию Е1, а затем другой ударил вторично и передал энергию Е2, какова будет общая энергия: Е1+Е2 или Е1—Е2 ? Любой ответит, что общая энергия будет равна сумме отдельных составляющих. А для того, чтобы отдельные энергии взаимно нейтрализовались, необходимо чтоб общая энергия была равна их разности.
Например, тепло есть одна из форм энергии. И если одна порция энергии может нейтрализовать другую, тогда мы могли бы наблюдать интересный феномен. Наливаем в стакан воду и слегка ее подогреваем, то есть сообщаем воде первую порцию тепла. Продолжаем воду нагревать, то есть сообщаем ей вторую порцию тепла. Но вторая порция нейтрализовала первую, и вода охладилась. Кто-нибудь наблюдал подобный феномен?
Взаимно нейтрализоваться могут только векторные величины, то есть величины, которые имеют направление. Например, силы. Когда некоторая сила действует в одном направлении, а другая направлена ей навстречу, они друг друга взаимно нейтрализуют. Что касается энергии, она относится к разряду скалярных, то есть не зависящих от направления. Скалярные величины в принципе не могут нейтрализовать друг друга, и этот факт прекрасно известен ученым (даже электрические заряды, будучи скалярными величинами, друг друга нейтрализовать не могут, а взаимно нейтрализуются носители зарядов с изменением своей природы, например реакции электрон + позитрон или отрицательный ион + положительный ион).
