Энергия

Попытка определения понятия

Сразу приведём получившееся определение, а за ним ход рассуждений при его составлении:

Энергия (активная) – параметр физического процесса,  физическая величина, определяемая на интервале событий, равная определённому интегралу мощности (интенсивности) физического процесса.
Потенциальная энергия – возможная величина активной энергии, которая может быть передана или поглощена процессом при переходе его в активное состояние.

Известно, что энергия это способность объекта совершить работу (потенциальная) или сама выполненная работа. В современной физике энергия определяется также как интеграл однородного во времени движения системы (обычно рассматривают три интеграла – энергия, импульс, момент импульса). В электротехнике определяется через заряд и напряжённость электрического поля.

В квантовой механике и электродинамике энергия определяется через частоту колебаний и размер кванта энергии. Определяют также внутреннюю энергию тела. В TIPS внутренняя энергия это лишь энергия необходимая для извлечения объекта из Вселенной.

Но что же такое энергия?

В TIPS уже определены – материальный (массивный) объект, волновой объект, пространство, время.
Время определили как числовую шкалу сравнения числа событий в измеряемом и стандартном процессе. Но любой процесс определён, как передача энергии между состояниями объекта.

Но что же реально передаётся? И передаётся ли? Попробуем выяснить.

 В свободном состоянии без внешних воздействий энергия механического объекта не изменяется, но перемещается в пространстве вместе с массой. В гравитационном поле, когда заметен градиент потенциала, объект может совершить работу, например при столкновении с препятствием.

В свободном состоянии без внешних воздействий энергия механического объекта не изменяется, но перемещается в пространстве вместе с массой. В гравитационном поле, когда заметен градиент потенциала, объект может совершить работу, например при столкновении с препятствием.

За счёт чего выполняется эта работа?

Можно предположить, что за счёт стремления всех объектов к состоянию с более низким потенциалом. При этом, чем больше масса объекта, тем больше возможная работа. Здесь мы видим уже принятое в физике соответствие энергии и массы.

Чем больше масса, тем больше величина полученной в потенциальном поле энергии или тем больше необходимая работа для передачи объекту определённых параметров движения. Энергия представляется в данном случае как динамическая характеристика массы.

Для электромагнитного излучения масса не может быть применена, но может быть применён импульс, как более общая характеристика для динамики материи. Поглощение фотона мишенью приводит к повышению температуры мишени или возникновению фотоэлектричества, или других эффектов, с которыми связано увеличение энергии мишени.

Для электрического заряда и электрического потенциала также может быть определена энергия без учета массы или импульса.

Энергия не может быть абсолютной. Если работа выполняется на определённом отрезке пространства и в течение действия некоторого процесса, то и энергия связанная с этим процессом имеет характер разности величин некоторого параметра состояния в начале и конце измерений.

Энергия в данном случае проявляется, как дифференциал параметра состояния. При этом, этот параметр не зависит от вида процесса. Электромагнитный, термодинамический, механический процессы и объекты в них должны иметь этот общий скалярный параметр. Этот параметр связан с интенсивностью происходящих или потенциально возможных внешних или внутренних процессов.

Подобно времени, когда численно можно определить отношение числа событий в двух процессах, определить энергию можно как отношение разности состояний исследуемого процесса к разности состояний известного процесса, или как отношение дифференциалов параметра в двух процессах. Но во втором случае получаем мощность процесса. Мощность может быть определена как мгновенный параметр, а энергия как интеграл мощности.

Подобно времени, когда численно можно определить отношение числа событий в двух процессах, определить энергию можно как отношение разности состояний исследуемого процесса к разности состояний известного процесса, или как отношение дифференциалов параметра в двух процессах. Но во втором случае получаем мощность процесса. Мощность может быть определена как мгновенный параметр, а энергия как интеграл мощности.

Интенсивность процесса можно определить его мощностью. Интенсивность у равномерного движения отсутствует (нет изменения потенциала). Интенсивность процесса замедленного или ускоренного движения отлична от нуля.

В первом случае работа не выполняется, а во втором выполняется. В первом случае можно говорить о потенциальной работе (энергии), а во втором о полученной или затраченной (переданной процессу).

Какой процесс может быть принят в качестве эталонного для определения энергии (мощности) исследуемого процесса? Это может быть, например, перемещение объекта с известными параметрами на пространственном отрезке с известным изменением потенциала за известное время. Объект может иметь электрический заряд перемещаемый между электрическими потенциалами или иметь массу перемещаемую между гравитационными (пространственными) потенциалами. При наличии способа преобразования вида исследуемого процесса в стандартный вид возможно измерение энергии. Например, измеряя мощность электромотора, можно поднять известный груз в поле тяготения, а затем по затраченному на подъём времени определить мощность (интенсивность процесса).

Определить (измерить) потенциальную энергию (включая кинетическую при равномерном движении) можно только создав условия для изменения параметров процесса, когда будет определена мощность и её интеграл (энергия). При этом потенциальная энергия объекта изменится. В общем случае измерение энергетических параметров объекта невозможно без воздействия на объект.

Измерение интенсивности процесса путем её сравнения с интенсивностью стандартного процесса позволяет определить мощность процесса и передаваемую энергию.

Так что же такое энергия? – Это интеграл интенсивности процесса.

Все объекты вселенной обладают собственным пространством, которое можно сравнить с полем в параметрическом пространстве.

Объекты Вселенной всегда находятся в динамике. Всегда существует процесс, в котором участвует объект. Наиболее спокойный процесс — это движение по инерции. Энергия на такое движение не затрачивается, мощность отсутствует, интенсивность процесса отсутствует. Тем не менее при внешнем воздействии можно обнаружить изменение интенсивности (её появление), связанное с энергией, которая может быть выделена в тормозящую среду или передана объекту для его остановки или изменения параметров движения. Энергия не имеет вектора, но имеет знак. Энергия – параметр процесса, определяющий изменение его интенсивности при внешнем воздействии.

Не имеет значения вид процесса – механическое движение, излучение электромагнитной волны или это термодинамический процесс. Всегда можно определить стандартный процесс сравнения, определить временные и энергетические параметры исследуемого процесса.

Не зря существуют идеи о родственности понятий время и энергия.

Понятие время возникло из определения числа элементарных событий в процессе. Понятие энергия возникло из определения интенсивности процесса.
Обе величины требуют сравнения с некоторым стандартным процессом, в котором могут быть определены элементарные события и их интенсивность. Интенсивность соответствует мощности процесса, а энергия (выделяемая или поглощаемая) соответствует интегралу интенсивности.

Для корректного определения понятия энергия необходимо определить понятие интенсивность процесса.

Интенсивность физического процесса определяет активность этого процесса. Инерциальное движение не имеет интенсивности, такое движение пассивно.
Ускоренное (замедленное) под внешним воздействием движение – процесс активный, его интенсивность может быть определена.

Интенсивность процесса синоним мощности этого процесса. В активном процессе механического движения наблюдается изменение его параметров (скорость, импульс, момент импульса).
Для электрических процессов (например, движение заряда) определение активности требует знания инерционности (магнитной индукции). В активном электрическом процессе наблюдается изменение скорости движения заряда, что приводит к передаче импульса массе или излучению (поглощению) электромагнитной волны, представляющей собой пассивный процесс.

Энергия может быть активной или пассивной. Активную энергию будем называть просто энергией. Пассивную энергию назовём потенциальной.

Теперь достаточно сведений для формирования определения:

Энергия (активная) – параметр физического процесса, физическая величина, определяемая на интервале событий, равная определённому интегралу мощности физического процесса (интенсивности).
Потенциальная энергия – возможная величина активной энергии, которая может быть передана или поглощена процессом при переходе его в активное состояние.

То, что сейчас понимается как энергия покоя, показывает два значения энергии. Это внутренняя энергия, которая образована энергией всех внутренних связей и энергия изъятия, которая равна энергии покоя именно в состоянии покоя. Внутренняя энергия уменьшается с ростом скорости или внешнего гравитационного потенциала. Но с ростом скорости растёт кинетическая энергия. Определить кинетическую энергию объекта можно по следующей формуле:

Считая, что внутренняя энергия уменьшается с увеличением кинетической энергии, и приравняв кинетическую энергию к энергии изъятия получим для этого условия значение приведённой к скорости света скорости объекта  или второй корень уравнения . Смысл второго корня нам пока не известен, но первый корень уравнения даёт значение скорости, когда может начаться дематериализация объектов.

В формуле применено обозначение "эм нулевое", которое принято использовать для обозначения массы покоя. Но масса всегда только масса. В покое или в движении масса не меняется. Более того, в отличие от вывода ТО относительно бескончного роста энергии при приближении скорости к скорости света, энергия объекта не может превысить некоторый порог. Этот порог определён условиями существования самого объекта. После деградации нет никакой возможности придать объекту дополнительную энергию. Этот порог равен энергии изъятия. Получив её, любой материальный объект прекращает существование, превращаясь в итоге всех ступеней деградации в излучение с энергией соответствующей энергии изъятия исходного объекта и с отсутствием массы...