УДК 531.422, 531.61

Невозможно установить взаимосвязь между данными для больших и малых образцов, поскольку соответствующие теории разработаны независимо, согласно разным физическим законам. Эти различия становятся все более и более явными при попытке перенести данные для наноскопического образца на макроскопический масштаб. Невозможность использовать подходы квантовой механики и теории гравитационного поля в едином виде усиливает эти расхождения. Один из явных недостатков заключается в неспособности исследовать малые (атомных размеров) и большие (галактические) тела с помощью общей многомасштабной модели в условиях неравновесности и неоднородности. Синергетический подход приводит к пульсирующей массе, проявляющейся в активации материи путем поглощения и диссипации энергии. Почти одновременность поглощения и выхода энергии физических систем напоминает пульсации, связанные с сокращением и расширением. Импульсы, вызванные усталостью металлов, находятся в пределах микропульсаций флуктуаций геомагнитной энергии. Дуализм поглощения и диссипации энергии обеспечивает двухстороннюю основу для установления законов мультимасштабных переходов. Пульсация массы в сочетании с эквивалентностью движения и энергии дает однозначную связь массы и вещества, обходя различия существующих концепций и теорий в физике и механике.

Схема деления на масштабы пико, нано, микро и макро создает зазоры между диапазонами масштабов, которые необходимо заполнить. Этой цели служит мезомеханика, призванная создать законы перехода между масштабами для заполнения этих разрывов. Показано, что определение плотности энергии через скорости физических систем возможно при использовании механики деформации в вершине трещины и идеомеханики. Используются четыре основных параметра ℓ, v, M и W, обозначающие соответственно длину, скорость, плотность массы и энергии. Их комбинации могут быть представлены в виде однозначно определяемых математических групп. Для иллюстрации выбраны три диапазона масштабов: пико-нано, нано-микро и микро-макро. Задача заключается в том, чтобы объяснить существующие данные ускоренных испытаний без идеализированных допущений для определения пределов существования трех указанных диапазонов масштабов.

Неклассический подход будет использован для получения законов масштабных переходов, состоящих из переходных функций R_j^j+1, которые представляют собой массовые отношения энергии поглощения W_j^j+1 и диссипации D_j^j+1. Обозначения j и j + 1 означают два последовательных масштаба: пико-нано, нано-микро и микро-макро. Таким образом, массовые отношения R_pi^na, R_na^mi и R_mi^ma могут быть названы переходными коэффициентами неоднородности. Они входят в законы мультимасштабных переходов W_j^j+1 = R_j^j+1D_j^j+1. Проверка достоверности такого подхода включает в себя установление взаимосвязи данных ускоренных испытаний на разных масштабных уровнях, скажем от пико к нано, от нано к микро и от микро к макро. Важным шагом в этом направлении является использование функции диссипации плотности энергии, определение которой является масштабно инвариантным. Когда речь идет о сжатии и расширении контрольного объема, говорят, что энергия поглощается и рассеивается соответственно. Тогда можно говорить о пульсации при сжатии и расширении соответствующих плотностей массы M_¯ и M^¯. Для определения потерь энергии при диссипации используются реальные данные об усталости панелей из алюминия 2024-T3 с трещиной. Эквивалентность массы и энергии позволяет также получить численные оценки потери массы.

Си Дж.С.  Мезомеханика взаимодействия энергии и массы в диссипативных системах // Физ. мезомех. - 2010. - Т. 13. - № 5. - С. 27-40