Переход на стартовую страницу книги Гликмана А.Г.
О нас Услуги Оборудование Книги по теме Примеры Связь Карта Форум Видео En
 приобрести книгу 

III.5. Об отношении к непостоянству скорости фронта внутри однородных сред

     С самого начала формирования взглядов на физику поля упругих колебаний, которое можно отнести к XVIII веку, возникла, как само собою разумеющееся, уверенность в том, что скорость распространения упругих колебаний в пределах однородных монолитных материалов есть величина постоянная. Мне не удалось нигде найти ни малейших следов каких-либо сомнений по этому поводу. Как результат этой уверенности, скорость распространения упругих волн попала в волновое уравнение в виде постоянного коэффициента.
     Как только началась эра акустических измерений, и вплоть до наших дней, невозможность экспериментального доказательства постоянства этой скорости не дает покоя ни теоретикам, ни экспериментаторам.
     Экспериментаторы идут по пути создания аппаратурно-методических разработок в надежде найти способ, с помощью которого можно было бы доказать постоянство скорости. Что же касается теоретиков, то их роль в той части физики, которая рассматривает свойства поля упругих колебаний, совершенно своеобразна. Если для физики в целом, которая, по определению, есть не что иное, как совокупность экспериментально выявленных явлений, эффектов и закономерностей, теоретикам свойственно заниматься их обобщением (прежде всего, математическим), то акустики-теоретики занимаются совершенно другой работой. В их функции входит математическое описание исключительно гипотетических построений, а также придумывание причин несоответствия полученных ими результатов тому, что может быть получено в результате эксперимента. Постоянство скорости распространения упругих колебаний в однородных средах для теоретиков является аксиомой, не нуждающейся в экспериментальном подтверждении. Это именно так и сказано, например, в уже упоминавшейся работе Исаковича. Во имя этой идеи даже стали считать, что однородных сред просто не существует. Для того чтобы показать, что экспериментально наблюдаемая изменчивость скорости - это нечто совершенно обычное.
     Так или иначе, но подвергнуть сомнению постоянство скорости распространения упругих колебаний в однородных средах не осмелился, кажется, еще никто. И только изучение истории развития физики, и особенно, ее заблуждений, заставило меня принять точку зрения, высказанную как-то Лобачевским. В соответствии с этой точкой зрения, истин, не нуждающихся в проверке, не существует, а аксиомами являются лишь те из них, проверить которые в силу каких-то причин просто невозможно. И вместе с тем, когда нами был получен результат, проиллюстрированный графиком на рис. III.2 и, соответственно, III.4, осознать его было очень трудно. В течение нескольких лет после этого был поставлен ряд экспериментов, назначение которых состояло в том, чтобы опровергнуть вывод о том, что существуют приповерхностные зоны h с плавным изменением скорости Vфр. Однако опровергнуть этот вывод так и не удалось. Наоборот, удалось доказать, что наличие зон h является определяющим фактором при формировании поля упругих колебаний в большинстве твердых сред. Удалось также изучить акустические свойства самих этих зон.
     Гораздо бóльшие трудности возникли в связи с тем, что при необходимости принять к сведению наличие зон h ученым приходится преодолевать очень серьезный психологический барьер. Нельзя не сказать, что некоторые из наших сотрудников с этими трудностями просто не справились и предпочли сменить место работы.
     Для оставшихся же оказалось очень сложно избавиться от вопроса, почему возникает замедление звука вблизи от границ, и почему у оргстекла нет этого явления. А избавиться следовало, потому что при обнаружении нового явления следует прежде всего его всесторонне изучать в соответствии с уже существующими техническими возможностями, а не мучаться этими "почему". Разве мало известно явлений и эффектов, природа которых остается неизвестной очень долго после их обнаружения, но это не мешает их эксплуатации?
     Вспомним хотя бы, как принимался в свое время закон всемирного тяготения. Ньютона, что называется, достали вопросом о "веревке", которая способствует притяжению между, скажем, планетами. Этот вопрос не давал покоя, и отсутствие ответа на него просто не давало жить. Что же, ведь мы и сегодня не можем ответить на этот вопрос, но 2-й закон Ньютона надежно вошел в наше сознание, и кажется сегодня вполне очевидным. Сам же Ньютон и помог этому, совершенно справедливо придя к выводу, что закон должен отвечать на вопрос "как?", а не на вопрос "почему?".
     Но это все из области психологии восприятия новой информации. Однако наличие зон h затрагивает еще и проблемы выполнения закона сохранения энергии, а точнее, закона сохранения импульса.
     Если относиться к распространению упругих колебаний как к движению материального объекта, то необходимо помнить, что изменения его скорости в замкнутой системе без обмена энергией с внешней средой быть не может. Представляется, что при распространении упругих волн в конкретном направлении изменение скорости распространения фронта происходить без притока энергии извне может только в том случае, если изменениям скорости Vфр соответствуют изменения направления вектора распространяющегося поля.
     Направление же вектора поля упругих колебаний может изменяться только в том случае, если вектор этот имеет две взаимно ортогональные составляющие, одна из которых соответствует направлению распространения излученного потока, а другая - перпендикулярна ей. То есть получается, что роль зон h сводится к тому, чтобы изменять соотношение двух взаимно ортогональных составляющих поля. Этот момент очень важно отметить в свете пункта II.7.


Обсудить статью 



При использовании материалов сайта ссылка на www.newgeophys.spb.ru обязательна Публикации о нас

Начало | О нас | Услуги | Оборудование | Книга 1 Книга 2 Книга 3 |  Примеры | Связь | Карта сайта | Форум | Ссылки | О проекте | En

Поддержка и продвижение сайта "Геофизпрогноз"


Rambler's Top100 Rambler's Top100

Реклама на сайте: