3. Потока энергии не существует, есть мощность потока энергоносителей

Рассмотрим физическую величину, называемую в современной физике потоком энергии волновой формы движения в упругой среде. Однако анализ самого термина “поток энергии“ показывает, что этот термин не корректен. Ведь энергия - это физическая величина, характеризующая движение материи, то есть свойство движения материи. А характеристика (свойство) двигаться или течь не может, течь могут лишь энергоносители. Применение термина “поток энергии“ является одним из проявлений понятийной бессистемности в физике. Проанализируем так называемый поток энергии Φ волн растяжения-сжатия в упругой среде по учебнику физики И.Савельева (2005, кн.4, параграф 1.6), где поток энергии определяется по уравнению: Φ = dW/dt . ( 1 ) Заметим, что уравнение типа (1) является в физике определяющим уравнением для мощности. То есть величину Φ следует называть мощностью потока энергоносителей с соответствующей мощности единицей Ватт, а не потоком энергии. Изменение энергии системы dW согласно главному определяющему уравнению определяет все скалярные произведения (ΔU_i Δq_i ) во всех формах движения системы.

4. Вектор Умова − это поверхностная плотность мощности потока энергоносителей

В учебнике И.Савельева после записи уравнения (1) указывается формула для определения поверхностной плотности j величины Φ: j = dΦ/dS , ( 2 ) где S − площадь поперечного сечения потока волн растяжения-сжатия среды, в котором каждая движущаяся волна (солитон) является энергоносителем. После преобразований уравнение (2) приобретает вид: j = wv , ( 3 ) где w − объёмная плотность энергии в цилиндре достаточно малого размера, а v − модуль фазовой скорости волны. Единица плотности j в соответствии с уравнением (3) равна Вт/м² = Дж/(м²·с). И только после вывода уравнения (3) автор учебника вспоминает, что фазовая скорость v является вектором. Этот вектор подставляется в уравнение (3), и тогда скалярная плотность j превращается в вектор j, называемый вектором Умова, а скалярное уравнение (3) становится векторным уравнением j = wv . ( 4 ) Однако заметим, что фазовая скорость волн v является векторной величиной изначально. Значит, и величина j является вектором изначально. И коль скоро j − это вектор, то следует сделать вывод, что определяющим уравнением для вектора Умова являются не уравнения (2) или (4), а уравнение j = (dΦ/dS) n_dS , ( 5 ) где n_dS − орт нормали к потоку энергоносителей, то есть орт нормали к площадке dS. А уравнение (4) составлено из производных по отношению к уравнению (5) величин.

5. Какие величины являются скалярами и какие векторами?

Укаазание на то. что вектор Умова определяет поток энергоносителей, а не поток энергии, подтверждает определение энергии W как скалярной величины. Скалярной величиной, следовательно, является и изменение энергии системы dW. Векторной величиной является энергетическое воздействие ΔW, представляющее собой частный случай разности потенциалов между системой и окружающей средой.

6. Обновленное толкование закона сохранения энергии

Важнейший вывод из сказанного выше: закон сохранения энергии при движении материи можно трактовать иначе, нежели сейчас, а именно: при движении материальных объектов должно сохраняться как количество энергии, определяемое скалярной величиной W, так и направление движения, определяемое ортом нормали к потоку энергоносителей n_dS . В соответствии с такой трактовкой закона сохранения энергии любое спонтанное изменение направления движения одной части физической системы должно сопровождаться аналогичным и противоположным по знаку изменением направления движения другой части системы таким образом, чтобы остались прежними не только количество энергии физической системы, но и направление потока энергоносителей. Естественно, что под направлением движения энергоносителей понимается не только направление прямолинейного движения, но и направление вращательного движения. В частности, на законе сохранения энергии основано, например, одновременное возникновение двух разнонаправленно вращающихся вихрей с одинаковым количеством энергии вращательного движения. Что касается закона сохранения импульса и закона сохранения момента импульса, как векторных величин, то они вытекают в качестве частных случаев именно из обновленной формулировки закона сохранения энергии, а не являются независимыми законами Природы.