Математик, считающийся физиком Рудольф Клаузиус является автором важного для теоретиков астрофизики и квантовой механики постулата, что в любой системе, где объекты связаны гравитацией, электрическим или магнитным полем, или чем-то подобным, средняя кинетическая энергия связана со средней потенциальной энергией. Для гравитации эта формула связи выглядит так: GMm/R = 2 * (mv2/2). Он сформулировал постулат в 1870 году и назвал его теоремой о вириале. Коэффициент связи n показывает степень зависимости потенциальная энергия от расстояния.
Для гравитации и электростатики, где сила в формулах падает как квадрат расстояния, потенциальная энергия обратно пропорциональна расстоянию в первой степени. То есть n = -1. И тогда получается: средняя потенциальная энергия вдвое больше средней кинетической. Для кристаллов — n = 2, то есть там средняя потенциальная энергия и средняя кинетическая якобы равны, хотя связи там электромагнитные.
Первую космическую скорость рассчитали по этой теореме: кинетическая энергия спутника — mv2/2, а потенциальная — GMm/R, вычисляем – 7,91 км/сек. Впрочем реальная скорость спутников не совсем совпадает с вчисляемой, но обьяснений этому много.
Теорема о вириале для кристаллов гласит, что потенциальная энергия в среднем равна кинетической. А полная механическая энергия атома — удвоенной кинетической. Кинетическая энергия в термодинамике по теореме о вириале даёт на моль 3RT. Если поделить на температуру — получается теплоёмкость примерно 25 Дж/(моль·К)… Так рассчитывается температура на глубине, в центре Земли, Солнца и звёзд…
Правда при бурении сверхглубокой скважины на Земле, температура недр, не совпала с теоретической. Рассчитанная по формуле максимальная температура в центре Солнца оказалась в 2 раза ниже чем температута гелиосферы… И пришлось теоретикам измышлять как холодный очаг вдвое перегревает жаркое…
Теорема о вириале в гравитационном варианте связывает среднюю скорость объектов галактики, её размер и массу. Посчитали массу по скоростям — получили намного больше, чем суммарная масса всех видимых звёзд и газа. Назвали «тёмной материей»… Ну и ищут…
А в квантовой механике теорема о вириале одна из основ.
В расчётах молекул, атомных ядер, сложных многочастичных систем никто не решает уравнения Шрёдингера для сотен частиц. Это нереально сложно. Теоретики просто угадывают волновую функцию. И проверяют теоремой о вириале. Если в волновой функции есть правильное соотношение между средней кинетической и потенциальной энергиями — можно писать очередной мемуар.
В реальном мире расчёты по любым формулам дают ошибки и грубые несоответствия, называемые теоретиками парадоксами. Теорема о вириале — это приём манипуляций с формулами, то есть результаты её применения обычны для математической как бы физики. Но причина несоответствий формул реальности до сознания теоретиков, которые только думают, что они способны думать, дойти не может. А причина – ложность подавляющего большинства их формул. Ну нельзя умножать массу на массу, время на время, скорость на скорость… Множество разных действий в формулах можно производить с цифрами, но абсолютно невозможно это делать с параметрами реальных объектов. Этого схоласт прошедший обучение и сдавший экзамены в соответствующем учебном заведении понять не способен, иначе он бы не стал учить эту галиматью и занялся чем-то другим…
As a Newbie, I am continuously searching online for articles that can benefit me. Thank you