Компьютерная модель движущейся частицы. А.П. Ефимов В
реклама
Компьютерная модель движущейся частицы. А.П. Ефимов В качестве среды, в которой должна будет существовать частица, я взял среду, описываемую волновым уравнением. Однако, в такой среде не может существовать частица, как локализованный в определённом объёме объект – она неминуемо расплывётся по всей среде. Чтобы этого избежать, я ввёл в уравнение нелинейную зависимость для переменных типа «маятника» - при малых амплитудах – затухание, при средних – раскачка, при больших – ограничение. В результате, при задании в начальных условиях, хотя бы в одной бы в одной точке, переменной со средним значением величины, после некоторого времени работы компьютера, в среде образовывался сферический объём, заполненный парами переменных, колеблющимися в противофазе. В центре объёма амплитуда колебаний переменных была наибольшей, к периферии уменьшалась и, по достижении величины затухания, колебания прекращались. Колебания внутри частицы были строго симметричны относительно центра частицы. Подобная частица была устойчивой, могла существовать неограниченное время. Важно отметить, что колебались только значения переменных, в пространстве среды все переменные оставались неподвижными. Поскольку целью моделирования является выяснение причин движения, перечисленных свойств частицы достаточно. Говорить о каких-либо других известных нам свойствах элементарных частиц неуместно, т.к. рассматриваемые частицы, по идее, должны лежать на глубоком уровне строения материи, где только зарождается такое свойство материи, как движение. Теперь нужно было «научить» частицу двигаться. Наши возможности воздействия на частицу исчерпываются только возможностью изменять амплитуду колебаний переменных. Толкнуть частицу, в привычном понимании этого слова, мы не можем. Если нарушить симметрию колебаний, то через небольшое время она автоматически восстановится, но частица окажется сдвинутой на некоторое расстояние, в сторону больших амплитуд. Следовательно, если поддерживать асимметрию, то частица придёт в движение. После некоторого усложнения уравнения, было достигнуто сохранение асимметрии и частица действительно пришла в движение, которое можно было наблюдать на экране дисплея. Скорость движения была тем большей, чем больше асимметрия. Стоит подчеркнуть, что это движение не было мультипликацией, а было результатом решения нелинейного волнового уравнения (в частных производных). Из этой, достаточно простой, модели можно сделать важный вывод: скорость определяется самой частицей, асимметрией её внутренних колебаний, и не нуждается ни в какой внешней системе отсчёта – это абсолютная скорость. Кроме этого, можно провести такую аналогию: энергия симметричных колебаний величин переменных – это энергия покоя частицы, энергия отклонений от симметрии – кинетическая энергия. Точнее, асимметрия – векторная величина. Она задаёт направление скорости, а её модуль – кинетическая энергия. Движение по инерции – это непрерывное изменение местоположения частицы. А всякое изменение требует причину, непрерывно происходящее изменение требует непрерывно действующую причину, а её не было. Получалось, что движение по инерции происходило беспричинно. Представляется такая причинно-следственная цепочка: сила вносит асимметрию. Сила заканчивает своё действие – остаётся асимметрия, которая и является причиной движения по инерции. Поскольку скорости тел разные, то название «абсолютные» не очень подходит. Лучше, по моему, называть их «собственными». Относительные скорости – это разности собственных скоростей. Определение релятивистских эффектов через относительные скорости было неоднозначным, поэтому эффекты определялись, как кажущиеся. При определении их через собственные скорости, или энергии, они будут однозначными и реальными. Само собой разумеется, что это очень грубая модель. Со временем она будет подобна модели Земли в виде плоского диска на спине слона. Но, с чего то нужно начинать.
