Теории образования Земли, глубинное строение ее внутренних оболочек и другие вопросы мироздания > О волновой природе напряжений и деформаций и механизме концентрации пи в земной коре
О волновой природе напряжений и деформаций и механизме концентрации пи
Устьянцев Валерий Николаевич:
Е = mc2
где, E - энергия системы, m - её масса, c-скорость света.
Энергия: (Е), единицы измерения, система СИ-(Дж), система СГС — (эрг).
E=mc2 — формула А. Эйнштейна, указывает на эквивалентность массы вещество и энергии.
Теорема доказанная И. Р. Пригожиным (1947), термодинамики неравновесных процессов:
«при внешних условиях, препятствующих достижению системой равновесного состояния, стационарное состояние системы соответствует минимальному производству энтропии"
Закон Всемирного тяготения И. Ньютона:
F=G (m M/ R2 );
F-сила взаимодействия тел, М и m-массы взаимодействующих тел. Здесь G-гравитационная постоянная, равная примерно 6,6725×10-11 м³/(кг·с²).
при m1=m2=m имеем
Устьянцев Валерий Николаевич:
«Выделенная энергия (возникающая из-за того, что гелий-4 имеет очень сильные ядерные связи) переходит в кинетическую энергию, большую часть из которой, 14,1 МэВ, уносит с собой нейтрон как более лёгкая частица. Образовавшееся ядро прочно связано, поэтому реакция так сильно экзоэнергетична. Эта реакция характеризуется наинизшим кулоновским барьером и большим выходом энергии, поэтому она представляет особый интерес для управляемого термоядерного синтеза» (Климов А.Н.).
Радиоактивный распад элементов в коре, является источником гелия, а также аргон-40, образующегося в результате распада слаборадиоактивного природного изотопа калий-40.
«… радиогенная мощность распадов тяжелых элементов, составляет около 16 ТВт, что составляет примерно половину от общей измеренной скорости рассеивания тепла Землёй» С. Казарян, 2019).
«Тепловая энергия у границы ядро-мантия составляет 6 ТВт, из которой 1 ТВт еобразуется в гидромагнитную энергию ядра» С.В. Старченко, 2009).
Устьянцев Валерий Николаевич:
Методология исследования геологических процессов и явлений
(наследие В.И. Вернадского)[/b]
«Настоящая среда, в которой живет ученый-исследователь, есть среда научных фактоВ, эмпирических обобщений и основных эмпирически выведенных аксиом и принципов природы.
Естественные природные тела.
В естествознании исходным объектом научного знания является научно установленное природное «естественное» (т.е. земное, планетное) тело, или такое же явление, независимое от наблюдателя. Естественным телом мы будем называть всякий логически ограниченный от окружающего предмет, образовавшийся в результате закономерных природных процессов.
Наука в действительности строится путем выделения естественных тел, и при научной работе важно одновременно точно учитывать не только понятия, им отвечающие, но и реально существующие научно определенные естественные тела.
Для естественного тела слово и понятие неизбежно не совпадают. Понятие, ему отвечающее, не есть что-нибудь постоянное и неизменное, оно меняется иногда очень резко и по существу с ходом научной работы, с ходом жизни человечества. Слово, понятию естественного тела отвечающее, может существовать века и тысячелетия.
Логика понятий и логика вещей.
Логика, построенная на вещах, - логика эмпирических обобщений – теснейшим образом связана с той сложной обстановкой, в которой живет, работает и мыслит человек XIX – XX столетия. Эта логика, о которой говорят в современной гуще жизни, в рабочей среде, в среде инженеров, людей мысли и действий ХХ в., в естествознании резко меняется в зависимости от естественных тел разных проявлений Природы, с которыми им приходится иметь дело… логический анализ меняется. Натуралист не может с этим не считаться при своем сколько-нибудь глубоком охвате Природы.
Эмпирические факты и эмпирические обобщения.
По существу это есть неизбежное орудие нашей научной работы, но в то же время это есть искаженное выражение реальности, если мы будем только его принимать во внимание, говоря о науке, научном мировоззрении, научном творчестве».
Эмпирические факты, полученные в результате непосредственных наблюдений, по своему определению единичны и всегда истинны, сами по себе, но не всегда в нашей интерпретации. Их множество безгранично и в таком виде трудно используемыми в науке и практике. Всякий натуралист если не знает, то чувствует, что правила установления научного факта только в малой степени сейчас сведены в ясную логическую систему, что такое факт, научно установленный, и что такое факт или явление им не являющийся, всегда обречено на неудачу. Обычно эта сторона естествознания забывается и недостаточно учитывается. С другой стороны отдельный эмпирический факт, не связанный в систему фактов, еще не создает знания. Вот почему доказательства по типу «выборочных примеров», часто используемые в геологической литературе, довольно слабые доказательства. Однако устойчиво повторяющиеся научные факты, объединенные в некоторое множество, составляют уже эмпирические обобщения, которые и позволяют проводить дальнейшие операции, строить системы и получать практические результаты. Они будут иметь некоторую область устойчивости, внутри которой обнаруживают закономерную статистическую плотность распределения отдельных характеристик. Так если минералогический или химический состав конкретного образца горной породы дает нам эмпирический факт, то средний состав пород, полученный из многих анализов, с установленными пределами колебаний отдельных компонентов, является типичным эмпирическим обобщением.
Ф. Кларк в своих «Data of geochemistry» стремился не к гипотезам и к широким обобщениям, а к сопоставлению и к критике точных числовых данных по истории химических элементов в земной коре.Собрав факты и эмпирически обобщив их в новую науку – геохимию, Кларк закончил в ХХ в. работу Бишофа; книга его дала сводку огромной многолетней работы тысяч лиц. Благодаря тому реальному значению, какое возымели числа Кларка в новых учениях об атомах, тому влиянию, какое они оказали на физическую и химическую мысль ХХ столетия, его работа целиком вошла в представления, слагавшиеся вне его кругозора». И как бы не менялись наши представления эти значения могут только уточняться, всегда оставаясь фундаментальным эмпирическим обобщением. Хрестоматийным примером эмпирических обобщений и их значения в развитии науки могут служить основные уравнения электродинамики. Они созданы в период господства флюидной теории электричества. Флюидная теория ушла в прошлое, но все основные уравнения (Ома, параллельного и последовательного соединения и т.д.) работают ничуть не хуже. Все они составлены как эмпирические обобщения, а не выведены из теории. Сюда же можно отнести законы Ньютона. Они работают, хотя объяснений явлений тяготения мы не имеем до сих пор.
Эмпирическое обобщение опирается на факты, индуктивным путем созданные, не выходя за их пределы и не заботясь о согласии или несогласии полученного вывода с другими существующими представлениями о природе.
Эмпирическое обобщение может очень долго существовать не поддаваясь никаким гипотетическим объяснениям, являясь непонятным, и все же оказывать благотворное огромное влияние. Но затем часто наступает момент, когда оно вдруг начинает освещаться новым светом, становится областью создания гипотез, начинает менять наши схемы мироздания и само меняется.
Очень часто в эмпирическом обобщении мы имели не то, что думали, или в действительности имели много больше, чем думали.
Научные объяснения, гипотезы и модели.
Наши мимолетные творения разума необходимы и неизбежны, без них научная мысль работать не может, но они преходящи и в значительной, неопределимой для современников степени, всегда неверны и двусмысленны.
Без научных гипотез не могут быть поставлены эмпирические обобщения и критика фактов, и что значительная часть самих фактов, самого научного аппарата создается благодаря научным теориям и научным гипотезам.
Основное значение гипотез и теорий – кажущееся. Несмотря на то огромное влияние, которое они оказывают на научную мысль и научную работу данного момента они всегда более преходящи, чем непререкаемая часть науки, которая есть научная истина и переживает века и тысячелетия, может быть даже есть создание научного разума, выходящее за пределы исторического времени.
Ни научные теории, ни научные гипотезы не входят, несмотря на их значение в текущей научной работе, в эту основную и решающую часть научного знания.
Огромное значение, которое в научном знании играют научные гипотезы и научные теории, определяет роль философского мышления в научной работе. Ибо установка научных теорий и научных гипотез находится в тесной зависимости от философской мысли, ею в значительной мере определяется. И научные теории, и научные гипотезы, даже если в их создании философская мысль не играла большой роли, неизбежно входят в подавляющей своей части в философскую мысль. И очевидно, научная мысль должна считаться и принимать во внимание происходящую этим путем критическую и углубленную работу философии.
Научные объяснения так же являются одним из трех китов научного знания, но отличным от двух предыдущих. Они совершенно необходимы для развития науки. Без них ученые просто бы погрязли в сумме отдельных фактов.
Но в отличие от фактов и обобщений, которые, если они правильно выведены, остаются неизменными в любой теоретической системе и исторически переходят из одной теории в другую, научные объяснения (гипотезы, теории, модели) с необходимостью изменяются в ходе эволюции научного знания. Кроме того они не только систематизируют накопленные знания, но и прокладывают мост между наукой и практикой.
Принципы и аксиомы.
Основные принципы и аксиомы вырабатываются наукой очень медленно. Проходят целые поколения, прежде чем новые научные открытия, эмпирические обобщения или философский и математический анализ, новые научные гипотезы заставляют ученых сознательно отнестись к этим основным положениям, бессознательно всегда лежащим в основе их научного знания.
«В течение времени медленно выделялся из материала науки ее остов, который может считаться общеобязательным и непреложным для всех, не может и не должен возбуждать сомнений. В течение долгих поколений, в течение тысячелетий аксиомы стали столь очевидными, что одним логическим процессом человек убеждается в их правильности.
В основе всей научной работы лежит аксиоматическое положение о реальности предмета изучения науки – о реальности Мира и его законообразности, т.е. возможности охвата научным мышлением. Только при признании этого положения возможна и приемлема для человека научная работа. Эта аксиома признается всяким научным исследователем. Аналогичного единому реальному миру науки единого построения в философии или религии нет. В понятиях – объектах философии – всегда скрыт бесконечный ряд следствий. Развитие и уточнение философской мысли заключается все в более тонком и глубоком анализе, открывающем новое в старом. Этот пересмотр в ходе жизни совершается все новыми методами глубочайшими умами человечества, в новых, несравнимых исторических оболочках. В старом и, казалось, законченном, открывается новое, раньше незамеченное. Но это новое не выходит из рамок словом выраженного понятия, есть только его углубление или уточнение, или то, что может возникать в уме при углублении и уточнении понятия. Новое, создаваемое философией, ограничено нацело словом. Понятие есть слово и за пределы слова, за его самый глубокий смысл и понимание выйти не может.
Естественная «наука одна для всего человечества, философий, по существу, несколько, развитие которых шло независимо в течение тысячелетия, долгих веков и долгих поколений. В математике все теоремы уже заложены в исходных аксиомах и выводятся логическими построениями из них и уже выведенных теорем, а в конечном счете из аксиом. Новых эмпирических фактов и обобщений здесь не надо. В то же время «для натуралиста-эмпирика является аксиомой, неразрывно связанной со всей его мыслью и с формой его научной работы, что такие проявления не могут быть случайными, а столь же подчинены весу и мере, как движение небесных светил или ход химических реакций.
В естественных науках никогда ни одно научно изучаемое явление, ни один эмпирический факт и ни одно научное эмпирическое обобщение не может быть выражено до конца, без остатка, в словесных образах, в логических построениях – в понятиях – в тех формах, в пределах которых только и идет работа философской мысли, их синтезирующая, их анализирующая. В предметах исследования науки всегда остается не разлагаемый рациональный остаток – иногда большой, - который влияет на эмпирическое научное изучение, остаток, исчезающий нацело из идеальных построений философии, космогонии или математики и математической физики.
Генетические представления.
Все меняется (в геологическом масштабе времени) и меняется не хаотически, а сохраняя некоторую направленность. Постепенно вещество земной коры все более и более дифференцируется. Идет не усреднение, а пространственное разделение элементов, минералов, горных пород. Это направленное развитие «представляет другую сторону - другой аспект - эволюционного учения» (В.И. Вернадский, 1920).
Сведенные воедино основные мысли В.И. Вернадского о методологии естествознания, проходящие красной нитью через все его творчество, но не суммированных в едином произведении, дает очень четкую картину построения системы научного знания:
«От эмпирических фактов к их обобщению и далее к научному объяснению - плодотворно работает в своем единстве. Все попытки ускорить процесс, за счет исключения сложной и трудоемкой стадии формирования эмпирических обобщений, чреваты искажением общего процесса и созданием иллюзии знания» (В.И. Вернадский, 1920).
Устьянцев Валерий Николаевич:
Автоколебательная система Земли как стационарный энергетический центр первого рода СЭЦ
«Работы М.В. Петровского, А. Кайе, П. Трикара, показали, что «тектонические структурные формы, образующиеся в земной коре, отображаются в виде определенных форм рельефа. Эпейрогенические процессы выразились в периодической деформации, которые возникают при прохождении волны, генерируемой в недрах Земли. Колебания разных порядков, возникающие в Земле, установлены путём точных инструментальных измерений. Суммирование колебаний приводит к возникновению явления резонанса» [5].
По В.В. Богацкому, 1986: «Зоны повышенной деформации разделяют относительно спокойные области. Они же являются коллекторами магмы, флюидов, гидротермальных растворов. Размер зон повышенной деформации очень различен, а внутри каждой зоны повышенной деформации могут быть выделены зоны более низкого порядка, разделенные относительно спокойными участками. Учитывая такую многостепенность деформированных зон, можно сделать единой закономерностью все тектонические взаимоотношения - от планетарных до локальных. Геологическая закономерность, которая здесь сформулирована, есть отражение двух физических законов:
1. при любой деформации твердого и вязкого тела возникает разделение его на зоны, в которых сосредотачиваются преимущественно деформации, и на разделяющие эти зоны слабо деформированные блоки, причем в таких зонах и блоках могут быть отдельные зоны и блоки низшего порядка. Самым низшим порядком зон повышенной деформации являются некоторые из решеток кристаллов. Верхний порядок зависит от размеров деформируемого тела. В ходе деформации возникают новые зоны, а старые упрочняются, но с возрастанием деформаций они могут снова оживать.
2. Зоны повышенной деформации отличаются повышенной степенью проницаемости для магмы, флюидов, газов, гидротерм, волн напряжения».
Связующим звеном геопроцессов, является волна энергии, которая генетически связана с деформирующими напряжениями иерархии полей напряжения.
«В основе понимания развития и районирования земной коры и ее полезных ископаемых, лежат глубинные мантийные, коровые физико-химические деформации и порождаемые ими движения осадочных формаций» (Д.В. Наливкин, В.А. Николаев, А.Е. Ферсман, Д.И. Щербаков, А.С. Уклонский, Б.Н. Наследов, В.И. Попов и их ученики) [5,7].
С физико-химическими деформациями генетически связано возникновение волн энергии как продольного, так и поперечного типа всех уровней иерархии, под воздействием которых вещество выводится из состояния динамического равновесия, что приводит к началу геологических процессов.
Из всех известных природных явлений системные свойства волны энергии способны структурировать пространство системы Земли с проявлением закономерностей размещения месторождений в блоках земной коры. Месторождения располагаются в блоках, подчиняясь определенному закону, то есть, проявлена комплементарность системным свойствам волны энергии. Проявлена, как показано в работе дискретность, периодичность размещения месторождений минерального сырья.
Вещество мигрируя из одной формации в другую, подвергается преобразованию на атомарном уровне, приобретая новые качества и свойства. Физико-химические деформации генетически связаны с взаимодействующими полями напряжений, возникновение которых связано с силовым полем гравитации и центробежными силами вращающейся системы.
Ведущим фактором рудогенеза, является фактор энергетический.
С разделением пространства системы Земли (космоса), зоной интенсивной степени деформации (проницаемости), обладающей высоким энергетическим потенциалом, связывается формирование системы: сводовое поднятие - океаническая впадина
Разделенные области обладают не только различными энергетическими потенциалами, но и разной степенью проницаемости тектоносферы, что повлияло на формирование гранито-метаморфического слоя системы Земли. Волна энергии исходящая из области ядра, также способствует процессу расширения системы Земли. Системы глубинных разломов контролируют миграцию вещество в системе Земли, расположение источников энергии и формирование архитектуры тектоносферы.
По В.М. Рарвальскому, «сложной динамической системой называется развивающаяся в пространстве и во времени совокупность объектов, определенным образом связанных друг с другом в единое целое и состоящие из большого числа элементов. Сложная динамическая система обладает такими свойствами (эмерджентность), которых не имеют образующие ее объекты и элементы. Сложная динамическая система является кибернетической, когда она имеет хотя бы один управляющий объект (алгоритм), который не зависит от материальной реализации самих объектов» [5,7,10].
«Зако́н Архимеда — один из законов статики жидкостей (гидостатики) и газов (аэростатики): на тело, погружённое в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, равная весу объёма жидкости или газа, вытесненного частью тела, погружённой в жидкость или газ. Закон открыт Архимедом в III веке до н. э.
Выталкивающая сила также называется архимедовой или гидростатической подъёмной силой.
Так как сила Архимеда обусловлена силой тяжести, то в невесомости она не действует.
В соответствии с законом Архимеда для выталкивающей силы выполняется.
FA = ρgV
где:
ρ — плотность жидкости или газа, кг/м3;
g — ускорение свободного падения м/сек2 ;
V — объему части тела, погружённой в жидкость или газ, м3;
FA — сила Архимеда, Н.
Закон Всемирного тяготения И. Ньютона:
F=G (m M/ R2 );
F-сила взаимодействия тел, М и m-массы взаимодействующих тел. Здесь G-гравитационная постоянная, равная примерно 6,6725×10-11 м³/(кг·с²).
при m1=m2=m имеем
G=Fr2/m2.
Из этой формулы видно, что гравитационная постоянная численно равна силе взаимного тяготения двух материальных точек, имеющих массы, равные единице массы, и находящихся друг от друга на расстоянии, равном единице длины. Числовое значение гравитационной постоянной устанавливают экспериментально. Впервые это сделал английский ученый Кэвендиш с помощью крутильного динамометра (крутильных весов).
В системе СИ гравитационная постоянная имеет значение
G = 6,67·10-11 Нм2/кг2.
Следовательно, две материальные точки массой 1 кг каждая, находящиеся друг от друга на расстоянии 1 м, взаимно притягиваются гравитационной силой, равной 6,67·10-10 Н.
Изучая притяжение тел по закону всемирного тяготения, мы встречаемся с гравитационным взаимодействием между телами. Это взаимодействие является одним из видов фундаментальных взаимодействий, существующих в природе. Оно осуществляется на расстоянии без непосредственного контакта между взаимодействующими телами. Гравитационное взаимодействие между телами, описываемое законом всемирного тяготения, осуществляется посредством гравитационного поля (поля тяготения). В каждой точке поля тяготения на помещенное туда тело действует сила тяготения, пропорциональная массе этого тела. Сила тяготения не зависит от среды, в которой находятся тела.
Поле тяготения обладает специфическим свойством, состоящим в том, что при переносе тела массой m из одной точки поля тяготения в другую работа силы тяготения не зависит от траектории движения тела, а зависит только от положения в этом поле начальной и конечной точек перемещения тела. Силы, обладающие подобным свойством, называют консервативными, а поле таких сил - потенциальным. Следовательно, поле тяготения является потенциальным полем, а сила тяготения - консервативной силой.
Расчет показывает, что работа силы тяготения (А) в поле тяготения Земли определяется по формуле:
A=GMm(1/r1-1/r2),
где, m - масса тела; M - масса Земли; r1 и r2 -расстояния от центра Земли до начальной и конечной точек перемещения тела.
Первый закон И. Ньютона:
Существуют такие системы отсчета, называемые инерциальными относительно которых материальная точка при отсутствии внешних воздействий, сохраняет величину и направление своей скорости неограниченно долго.
Закон верен также в ситуации, когда внешние воздействия присутствуют, но взаимно компенсируются (это следует из 2-го закона Ньютона, так как скомпенсированные силы сообщают телу нулевое суммарное ускорение).
Второй закон И. Ньютона:
F=ma
Второй закон Ньютона действителен только для скоростей, много меньших скорости света и в инерциальных системах отсчёта. Для скоростей, приближенных к скорости света, используются законы теории относительности.
Нельзя рассматривать частный случай (при F=0) второго закона как эквивалент первого, так как первый закон постулирует существование инерциальной системы отсчета, а второй формулируется уже в (ИСО).
Третий закон И. Ньютона:
Материальные точки взаимодействуют друг с другом силами, имеющими одинаковую природу, направленными вдоль прямой, соединяющей эти точки, равными по модулю и противоположными по направлению.
Закон отражает принцип парного взаимодействия. То есть все силы в природе рождаются парами.
Для силы Лоренца третий закон Ньютона не выполняется. Лишь переформулировав его как закон сохранения импульса в замкнутой системе из частиц и электромагнитного поля, можно восстановить его справедливость.
Законы Ньютона являются основными законами механики. Из них могут быть выведены уравнения движения механических систем. Однако не все законы механики можно вывести из законов Ньютона. Например, закон всемирного тяготения или закон Гука не являются следствиями трёх законов Ньютона.
Во второй половине XIX века Д. Максвеллом были сформулированы основные законы электродинамики. При этом возникли сомнения в справедливости механического принципа относительности Галилея, применительно к электромагнитным явлениям. Во всех инерциальных системах отсчета, законы классической динамики имеют одинаковую форму (инвариантны); в этом состоит суть механического принципа относительности Галилея. При изучении движения быстрых заряженных частиц оказалось, что их движение не подчиняется законам Ньютона. Далее возникли затруднения при попытке применить классическую механику для объяснения распространения света. Последовательно развивая новые, отличные от классических, представления о пространстве и времени, А. Эйнштейн в начале XX века создал специальную теорию относительности. В рамках этой теории удалось согласовать принцип относительности с электродинамикой Максвелла, при этом новая теория не отменяла старую (ньютоновскую механику), а включала ее в себя как частный, предельный случай.
Общая теория относительности ОТО - физическая теория пространства-времени и тяготения, основана на экспериментальном принципе эквивалентности гравитационной и инерционной масс и предположении о линейности связи между массой и вызываемыми ею гравитационными эффектами. В рамках этой теории, являющейся дальнейшим развитием специальной теории относительности, постулируется, что гравитационные эффекты вызываются не силовым взаимодействием тел и полей, находящихся в пространстве-времени, а являются проявлениями деформаций самого пространства-времени, вызываемых локальным присутствием массы-энергии.
Теория квантового поля. Эта теория пытается описать поведение электронов, объединяя квантовую механику и частную теорию относительности Эйнштейна. Такое объединение идей оказалось довольно успешным, но в то же время английский физик, лауреат Нобелевской премии П. Дирак, автор теории квантового поля, признался: «Похоже, что поставить эту теорию на солидную математическую основу практически невозможно».
Дмитрий Самин: «Сшить» формулы Вина и Релея и вывести формулу, совершенно точно описывающую спектр излучения черного тела, удалось Максу Планку.
Проводя свои исследования, Планк обратил внимание на новые физические закономерности. Он установил на основе эксперимента закон теплового излучения нагретого тела. При этом он столкнулся с тем, что излучение имеет прерывный характер. Планк смог обосновать свой закон лишь с помощью замечательного предположения, что энергия колебания атомов не произвольная, а может принимать лишь ряд вполне определенных значений.
Планк установил, что свет с частотой колебания должен испускаться и поглощаться порциями, причем энергия каждой такой порции равна частоте колебания, умноженной на специальную константу, получившую название постоянной Планка.
В 1906 году вышла монография Планка «Лекции по теории теплового излучения».
Позиции квантовой теории укрепились, когда Альберт Эйнштейн воспользовался понятием фотона-кванта электромагнитного излучения. Эйнштейн предположил, что свет обладает двойственной природой: он может вести себя и как волна, и как частица.
В сентябре 1905 года появилась статья А. Эйнштейна «К электродинамике движущихся сред», в которой были впервые сформулированы положения специальной теории относительности. Соотношение между массой и энергией:
E=mc2
где, E - энергия системы, m - её масса, c-скорость света.
Энергия: (Е), единицы измерения, система СИ-(Дж), система СГС — (эрг).
E=mc2 — формула А. Эйнштейна, указывает на эквивалентность массы вещество и энергии. То-есть, объект исследования: вещество и энергия.
1907 году Эйнштейн еще более упрочил положение квантовой теории, воспользовавшись понятием кванта для объяснения загадочных расхождений между предсказаниями теории и экспериментальными измерениями удельной теплоемкости тел. Еще одно подтверждение потенциальной мощи введенной Планком новации поступило в 1913 году от Нильса Бора, применившего квантовую теорию к строению атома» (Википеди).
По В.М. Рарвальскому, «сложной динамической системой называется развивающаяся в пространстве и во времени совокупность объектов, определенным образом связанных друг с другом в единое целое и состоящие из большого числа элементов. Сложная динамическая система обладает такими свойствами (эмерджентность), которых не имеют образующие ее объекты и элементы. Сложная динамическая система является кибернетической, когда она имеет хотя бы один управляющий объект (алгоритм), который не зависит от материальной реализации самих объектов».
Устьянцев Валерий Николаевич:
Солнце вращается вокруг центра галактики Млечный Путь. Средняя скорость составляет 828000 км/час. Один оборот занимает около 230 миллионов лет. Млечный Путь является спиральной галактикой. Считается, что она состоит из центрального ядра, 4-х основных рукавов, имеющих несколько коротких сегментов. Солнечная система располагается в спиралевидной подсистеме галактики, обладающим высоким энергетическим уровнем, – к вопросу разделения пространства космоса на области с низкой и высокой степенью энергетики. Система Земли вращается вокруг своей оси, вокруг Солнца и вокруг галактики, совершая при этом квазисинусоидальные колебательные движения в плоскости галактики.
Система Земли представляет собой деформированное тело вращения, которое отражает неоднородность пространства космоса. Структура планеты представляет собой деформированную систему (иерархию) блоков, формирование которых связывается с существованием взаимодействующих полей напряжения системы Земли и волной энергии исходящей от ядра системы.
Форма системы Земли близка к поверхности эллипсоида вращения, экваториальный радиус которого равен 6278,245 км, а полярный 6356,863 км (эллипсоид Красовского К = 2.3%). Система может быть представлена также трехосным эллипсоидом, в котором разность между большой и малой полуосью экватора составляет 210 м. Ядро ограничено сферической поверхностью с радиусом 3473,4 км. Разница между экваториальным и полярным радиусами 21,378 км, средний радиус 6371,2 км¸ длина окружности - 40075,7 км, поверхность Земли - 510000000 квадратных км. Удельное значение поверхности суши 29%, воды - 71%. Раздел мантии и ядра отвечает глубинам 2500-2900 км (что соответственно равно 0,608-0,545 радиуса, считать от центра Земли как основной точки отсчета). Граница внутреннего ядра - 4500-5000 км, то-есть 0,294-0,215. R.
«Автоколебания - это незатухающие колебания в системе при отсутствии переменного внешнего воздействия. Амплитуда и период колебаний определяются свойствами самой системы. Чтобы колебания были не затухающими, поступающая в систему энергия должна компенсировать потери энергии системой. Значения амплитуды колебаний, при которых происходит компенсация потерь в целом за период, являются стационарными, амплитуда колебаний определяется свойствами самой системы. При амплитуде колебаний меньше стационарных, поступление энергии превышает потери, поэтому амплитуда возрастает, достигая стационарного значения - происходит самовозбуждение колебаний системы. При амплитудах больше стационарных, потери энергии в системе превышают ее поступление, и амплитуда уменьшается, достигая стационарного значения.
В автоколебательных системах выделяются три основных элемента: колебательная система; источник энергии; устройство, регулирующее поступление энергии от источника в колебательную систему» [5].
Энергетика автоколебательной системы Земли проявлена рельефом системы.
Величина 21,4 км, обусловливает предельное значение, - амплитуду вертикальных перемещений вдоль радиуса Земли.
Реальное предельное значение гипсометрического размаха, зафиксированного на поверхности Земли, равно 19 км.882 м. Оно определяется двумя экстремальными значениями: предельной высотой гор равной 8848м, и наибольшей отметкой глубины океанического дна (Марианская впадина), равной 11034м. Сопоставив значения размаха возможных изменений отметок поверхности (21,4км) и реальное предельное значение гипсометрического размаха - разница между ними равна 1,5 км (7%) - постоянная величина потерь, связанных с трением в автоколебательной системе Земли. Декремент затухания автоколебательной системы Земли очень высок - 0,93 (КПД системы Земли) [10]. Реальное предельное значение гипсометрического размаха, фиксируемое на поверхности Земли, равно 19 км 882 метра. Возникает вопросы: какова минимальная длина волны, в пределах которой реализуется амплитуда, равная 19.9 км, и каковы размеры других волн, генерируемых автоколебательной системой Земли [10]. Вращающаяся Земля, представляет собой автоколебательную систему, имеет набор собственных колебаний, которые порождают единую всеземную систему стоячих волн, каждая из которых представляет собой генератор и камертон, способный и готовый к резонансу. Когда в недрах Земли возникают частные колебательные системы, то неизбежно возникает интерференция. Если периоды местных волн совпадают с одной из волн, то наблюдается резонанс. Возникновение зон общеземных стоячих волн — основной формообразующий механизм планетарных структур. Гармоники, возникающие на базе общеземных стоячих волн, оказываются основным механизмом, формирующим региональные геологические структуры. Резонанс, возникающий в результате интерференции волн, генерируемых общеземным и региональными источниками, приводит к образованию местных структур. То-есть, система общеземных стоячих волн и региональных волн и формируемых на их основе гармоник, а также резонанс возбуждаемых ими волн и региональных волн создают упорядоченные интерференционные решетки, на базе которых возникают тектонические дислокации — пликативные и дизьюнктивные структуры.
1. Уровень энергии, расходуемый на колебательные движения в каждом частном ареале, определяет не только его размеры, но и размеры формируемых тектонических структур и амплитуды. Тектонические дислокации, формируемые в отдельных геологических регионах, имеют системный характер и отражают как общеземные свойства, так и региональные особенности. Формирование структур местного значения определяется глубиной заложения очага колебательных движений. Принимая в первом приближении колебательную систему Земли за струну, длина которой равна ее диаметру, очевидно, что чем глубже располагается источник возбуждения, тем он беднее обертонами и тем сильнее проявляется основной структурообразующий тон. Автоколебательная система Земли нелинейна, так как сила трения в ней постоянна для каждого уровня ее динамического равновесия и направлена противоположно скорости. В такой ситуации система может совершить лишь некоторое число полу-колебаний и спектр ее частот гаснет, в так называемой полосе застоя. «В известных автору работах, (В.В. Богатцкий, 1986), не опубликовано моделей, позволяющих оценить периодичность и длины волн, генерируемые нелинейной автоколебательной системой. Исходя из представлений о симметрии шара, основ волновой механики и базируясь на числах Ферма:
N = (22)n+1.
Оперируя понятием волнового числа «К» и числами Ферма, которые как доказал в 1976 году К. Гаус, характеризуют правильные вписанные многоугольники, если число Ферма оказывается простым. Простые числа Ферма имеют место при n=0, 1, 2, 3, 4 и соответственно равны 3, 5, 17, 257, 65537. Для автоколебательной системы Земли длина полуволн основных ее обертонов — гармоник должны быть кратны: 1/3, 1/5, 1/17, 1/257, 1/65537, при длине основной полу волны (тона) - /1/.
Таким образом, квантование волн в автоколебательной нелинейной системе Земли происходит как по частоте в пределах каждой подсистемы, так и по декременту затухания, которым задается число подсистем. Исходя из расчетов, нелинейная автоколебательная система Земли должна иметь шесть уровней иерархий.
Навигация
Перейти к полной версии