Современная научно-техническая революция началась в середине нашего века. За исторический период от начала века до настоящего времени сделаны великие открытия в познании природы, возникли принципиально новые отрасли техники и технологии производств, широкое применение получила1 электроника, ЭВМ и т. д. Однако, если оценивать новые открытия и научные факты с позиций диалектического материализма, надо признать, что они сами по себе еще не делают научно-технической революции (НТР), а только подготавливают ее. Совершается НТР, когда рождается новая методология познания, новый метод мышления— теоретического, осмысливания результатов открытий, кардинально изменяющего подходы к исследованию и объяснению сущности вещей и явлений. Отсюда следует сделать вывод о том, что пути глубокого преобразования и совершенствования теории тяги поездов необходимо искать прежде всего в ее методологии.
По предложению историка науки Томаса Куна теперь общепринято называть парадигмой 1 устойчивую систему научных идей и методов познания, взаимосвязанных теорий, понятий, гипотез, концепций и принципов, сложившихся и ставших господствующими на определенном историческом этапе развития науки.
1 От греч. — образец, исторический пример для доказательств.
245
Диалектика революционных преобразований науки заключается в том, что в процессе развития господствующая парадигма устаревает и становится препятствием на пути дальнейшего развития. Тогда в результате новых открытий, формирования новых научных методов познания, плодотворно используемых в исследованиях и в практической деятельности, рождается новая парадигма, под тяжестью которой рушится старая, — происходит научно-техническая революция.
В «Философских тетрадях» В. И. Ленина так характеризуется исторический процесс развития методологии познания: «От живого созерцания к абстрактному мышлению и от него к практике—таков диалектический путь познания истины, познания объективной реальности» 1. Действительно, вплоть до XVIII века непосредственное созерцание принималось за окончательную истину, естествознание было в основном механическим, что приводило к ошибочным представлениям о сущности вещей и явлений. Например, согласно геоцентрическому учению Птолемея, Земля представлялась неподвижной, а Солнце, Луна и звезды — обращающимися вокруг Земли Различные формы движения объяснялись проявлением действий «флюдов» — невесомых материй. В XIX веке такие учения стали препятствием на пути познания и уступили место новой парадигме, основу которой составил анализ, расчленение вещей и явлений и изучение частей в обособленном виде Происходит переход от живого созерцания к абстрактному мышлению, в результате которого Коперник опроверг теорию Птолемея и создал гелиоцентрическую, Галилей и Ньютон открыли закон всемирного тяготения, Кеплер рассчитал орбиты планет, Ньютон ввел закон причинности движения.
Вместе с тем открытые законы абсолютизируются — утверждается абсолютность пространства и времени, на основе закона сохранения принимается аддитивность массы и энергии. Для представления движения принимается ряд идеализации — вводится понятие абсолютно твердого тела, принципы суперпозиции и обратимости движения замкнутых систем. Господствующим становится детерминизм — определенность, однозначность и абсолютная точность ответов, получаемых в результате математического описания состояния и поведения систем.
Поскольку теория тяги унаследовала понятия, законы, принципы, упрощающие допущения и детерминизм классической механики, рассмотрим несовершенство их применения к системе поезда. Это важно потому, что многие упрощающие допущения и недоучет важных факторов в теории тяги и в методах тяговых расчетов являются причиной либо неполного использования потенциальных возможностей тяги, либо выхода из строя локомотивов и сбоя движения поездов.
В эпоху промышленной революции, когда от живой тягловой силы переходили к паровой машине, Герберт Уэллс писал, что призрак лошади всегда бежит перед паровозом. Применительно к научным основам теории тяги поездов можно сказать, что в настоящее время призрак паровоза все еще бежит перед локомотивами прогрессивных видов тяги.
Поскольку основополагающие понятия в науке играют такую же роль, как символы в математической логике и в прикладной математике, а система поезда имеет принципиальные отличия от простых механических систем, сначала рассмотрим понятия системы, ее состояния и поведения.
Несоответствие модели реальной системе поезда. Как и в курсе механики, система поезда представляется совокупностью материальных точек — вагонов и локомотивов, а материальной точкой называют тело, размеры и форму которого можно не учитывать в расчетах движения системы
Исходя из закона сохранения принимают аддитивность массы, масса системы, состоящей из частей, взаимодействиями которых можно пренебречь, равна дискретной совокупности масс ее частей. Из предположения об аддитивности массы делается вывод уравнения движения механической системы как связанного целого, а для этого вводится понятие центра масс, положение которого относительно точки отсчета 0 характеризуется радиусом-вектором гс. Его определяют
1 Л е н и н В. И. Поли. собр. соч. Т. 29. С. 152—153. 246
2т,-г; по формуле: гс — —— , где mt, г, — масса и радиус-вектор г-и части системы,
т
имеющей массу т. Расположение центра масс поезда условно принято в середине его длины. Если продифференцировать выражение гс по времени, то получим
1 (dr\ 1 _
скорость движения его центра масс vc = — 2 — = —2т;Ч;, откуда mvc —
т \ot/i т
= Sm^i = р представляет собой импульс системы поезда. Таким образом установлено: между скоростью системы поезда как целого и ее импульсом существует такая же связь, как между импульсом и скоростью движения центра масс системы. Из курса механики известно, что производная по времени импульса мате-
F _ dp риальной точки равна результирующей всех сил, на нее действующих: /• — ^ .
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.