Геннадий Ершов - Как рождается гравитация

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) P R равен импульсу придачи (pridacha) P P .

Учитывая, что под импульсом мы понимаем произведение массы на его скорость mv (количество движения), то сумма действующих сил в данной системе будет равна нулю:

где m 1 – масса снаряда, v 1 – скорость снаряда; m 2 – масса лафета, v 2 – скорость лафета.

Или, переходя снова на импульсы, можно записать, что сила от действия импульсов придачи и отдачи равна нулю.

А теперь мысленно представим следующую картину: по воле Бога или высших космических сил при выстреле из пушки исчезла отдача P R=0 , тогда уравнение (2.3) примет следующий вид:

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).