Текст:Анатолий Рыков:Гравитация и инерция

Гравитация и инерция

Автор:

А. В. Рыков, к. ф.-м. н.

Содержание

2. …

Аннотация. Уже много веков, проблема гравитации и инерции остается «тайной за 7-ю печатями». Наиболее точно и кратко они представлены в формулах И.Ньютона. Он отлично понимал, что математическое представление гравитации и инерции не открывает людям эту тайну. В ХХ веке снова сделана попытка математического описания гравитации в Общей Теории Относительности [1] и Квантовой Механике (обменные частицы – гравитоны). Это сделано формально и без знания истинной причины этих явлений Природы. Существует много попыток исправить состояние проблемы с помощью альтернативных представлений. В данной статье в основу положен вывод структуры вакуума, использующий хорошо известный факт образования энергией в 1,022 МэВ пары электрон и позитрон. Источником гравитации и инерции является структура вакуума.

Окружающий нас мир (а вместе с ним и мы сами!) имеет электрическое и магнитное атомное устройство. Наиболее спорным кажется утверждение об электромагнитной природе ядерных сил. Протоны обладают огромной электрической напряжённостью в 6,3998*10²⁶ В/м. Электрическая напряжённость протона поляризует нейтрон, который в своей структуре имеет заряды (+) и (–). Известно, что силы между поляризованными объектами гораздо круче зависят от расстояний между объектами. Следуя общему принципу электромагнитного устройства Мира, можно с уверенностью утверждать электромагнитную природу гравитации и инерции. Для этого необходимо узнать строение вакуума, который находится вокруг и внутри всех вещественных масс согласно принципу ближнедействия. Ближнедействие по Ричарду Фейнману [2] с помощью обменных полей или виртуальных фотонов и частиц остается формально придуманным способом объяснения явлений природы. Можно сделать предположение, что вакуум имеет не нулевой электрический заряд, который вызывает поляризацию масс и их притяжение вакуумом друг к другу. Определим структуру вакуума [3], исходя из физического процесса образования вещества и анти вещества при внесении в вакуум нужной энергии либо с помощью излучения гамма-квантов, либо при соударении частиц. Минимальная энергия для этого равна 1,022 МэВ. [4] Итак, имеем энергию гамма-кванта:

$h\nu =eE\Delta r$. (1)

Здесь h – константа Планка, v – частота гамма-кванта, ео – элементарный заряд, Е – напряженность электрической структуры среды, $\Delta r$ – деформация среды под влиянием энергии гамма–кванта ($eE$ – сила, $\Delta r$ – путь: элементарное представление о работе и энергии). Определим напряженность электрического поля, где – неизвестный коэффициент:

$E=N\xi \frac{e_o}{r_e^2}$. (2)

$r_e$ – расстояние между зарядами (+) и (–), которое на данный момент неизвестно. При прохождении волны гамма-кванта образуется деформация среды, которая является частью указанного расстояния, зависит от циклической частоты волны $\omega =2\pi \nu$ и времени $t_e$ прохождения расстояния между зарядами:

$\Delta r_e=2\pi\nu r_et_e$(3)

Пояснение – скорее всего, гамма-квант имеет синусоидальный характер, в котором $r=r_e\sin (2\pi \nu t)$, $\Delta r_e=2\pi \nu r_et_e$. Подставим напряженность из (2) и деформацию из (3) в (1):

$h=2\pi Ne_o^2\xi \frac 1{r_e/t_e}$. (4)

Можно предположить, что $r_e/t_e=c=\sqrt{\eta \xi }$– скорость света. Определим число N:

$N=\frac h{2\pi e_o^2\sqrt{\xi /\eta }}=137,035999815=\alpha ^{-1}>$,(5)

где $\eta =\frac 1\mu =10^7$ - магнитная константа среды, $\xi =\frac 1{\varepsilon _o}=8.98755179\cdot 10^9$- электрическая константа среды. Неизвестное число оказалось обратной величиной константы тонкой структуры. Уравнение энергии фотона для частоты условной «красной границы» $h\nu _{rb}$ и потенциальной электрической энергии пары электрон – позитрон:

$w=\xi \frac{e_o^2}{r_e}=2\pi \alpha ^{-1}e_o^2\nu _{rb}\sqrt{\xi /\eta }=1,6493694\cdot 10^{-13}$Дж. (7)

Эта энергия превосходит энергию массы пары электрон–позитрон на небольшую величину, определённую в опытах по превращению гамма-кванта в указанную пару: $2m_ec^2=1,63742083\cdot 10^{-13}$ Дж. Расхождение имеет обоснование тем, что, как правило, на опыте превращение происходит в непосредственном присутствии посторонней частицы (электрон, ядро любого атома). Объясняется тем, что гамма-квант должен отдать свой импульс посторонней частице. Но можно дать и другое объяснение. При «рождении» электрона и позитрона нужна энергия (импульс) для разлета во избежание угрожающей им аннигиляции. Есть свидетельства о том, что превращение гамма-кванта в пару частиц наблюдалось и в чистом вакууме. Частота гамма–кванта для «красной границы» рассчитывается по (7) и оказывается, что $\nu _{rb}=2,489213\cdot 10^{20}$ Гц. Электрическая напряженность среды между зарядами (+) и (–) есть $E=1,008552\cdot 10^{23}$ В/м. Из (7) находим размер структурного элемента среды, из (1, 2) предельную деформацию среды:

$r_e=1,3987631\cdot 10^{-15}$ метра

$\Delta r_{rb}=1.020726744\cdot 10^{-17}$ метра.(8)

Отметим удивительное совпадение полученных структурных элементов вакуума с классическим радиусом электрона (и позитрона) : $R_e=2r_e(1+\alpha )=2,817940284\cdot 10^{-15}$ метра, а постоянная тонкой структуры $\alpha =\frac{\Delta r_{rb}}{r_e}$. Структура вакуума в форме квази кристаллической решётки с элементарными зарядами (+) и (–) остается незавершённой. Между зарядами не может быть «пустоты». Как не странно, но выход предлагает равенство электрических и магнитных сил Кулона: $\xi e_o=\eta \Phi$ при равных расстояниях между зарядами и потоками магнитной индукции Ф. Из уравнения получаем величину потока магнитной индукции между электрическими зарядами: $\Phi =\sqrt{\frac \xi \eta }e_o=4.8032041\cdot 10^{-18}$ Вебер. Последуют возражения, что эта величина произвольная и к действительности никакого отношения не имеет. Имеет: $\Phi =\Phi _q/(\alpha ^{-1}\pi )=4.8032041\cdot 10^{-18}$, где Фq – квант потока магнитной индукции, применённый при теоретическом рассмотрении куперовских пар электронов в сверхпроводимости. Удивительно еще и то, что законы Кулона имеют отношение к явлению сверхпроводимости.

Для слабой заряженности вакуума необходима разность величин зарядов (+) и (–) величиной в $\Delta e_o=\sqrt{\frac G\xi }m_e=7.8490194\cdot 10^{-41}$ Кулон. Эта разность проявляется в 21 знаке величины заряда электрона и порождает силу гравитации в 10⁴¹ раз слабее электрических сил. Любая масса вызывает поляризацию структуры вакуума $\sigma _q=\sqrt{\frac G\xi }\frac m{4\pi R^2}$. Благодаря поляризации структуры вакуума, закон притяжения масс друг к другу по Ньютону преобразуется к виду:

$F=G\frac{m_1m_2}{R^2}=\xi (4\pi R)^2\sigma _{12}\sigma _{21}$.(9)

Читается так: поляризация $\sigma _{12}$ создается первой массой в структуре вакуума в точке второй массы, а поляризация ,$\sigma _{21}$ создается второй массой в структуре вакуума в точке первой массы. При этом образуется сила гравитации Ньютона и определяется природа («механизм») этой силы. Ускорение от силы тяжести приобретает соответствующий вид:

$g=4\pi \sqrt{G\xi }\sigma _q$. (10)

Здесь поляризация структуры вакуума производится на сфере радиуса R. Поляризация образуется при деформации электрической структуры вакуума $\sigma _q=S(\Delta r)^2$, где $S=\frac{e_o}{4\pi \alpha ^2r_e^2}=6,25456357\cdot 10^{43}$ Кулон/м4. Проблема инерции любой массы также решается с помощью структуры вакуума. Дело в том, что любая масса микро частиц возникает при внесении в структуру вакуума энергии и определяется потоком магнитной индукции. В качестве примера возьмём массы Электрона (позитрона) и протона: $m_i^{\pm }=\sqrt{\frac \eta G}\Delta _i\Phi ^{\pm }$ кг и

$m_p^{\pm }=\sqrt{\frac \eta G}\Delta _p\Phi ^{\pm }=1.67262311\cdot 10^{-27}$кг.

Эти соотношения также следуют из равенства сил Ньютона и Кулона на равных расстояниях между массами электрона или протона и дельтами потоков магнитной индукции. Известно, что любое изменение потока магнитной индукции проявляет инерционность. Ток в самоиндукции не может резко (мгновенно) изменяться. Поэтому, любая масса, происходящая из потока магнитной индукции Ф унаследует инерцию магнитной индукции. Можно показать, что существует эквивалент самоиндукции для любой массы микро частиц, который придает массе инерционность [3]. Силу инерции также можно выразить через поляризацию структуры вакуума: $f=mg=4\pi \sqrt{G\xi }\sigma _q$.

В заключение можно сделать несколько утверждений, касающихся общей физики. 1. Электромагнитный характер гравитации и инерции выглядит убедительно. В теоретической физике существуют менее обоснованные положения по сравнению с материалом данной статьи.

2. Выполнена задача Великого Объединения всех силовых взаимодействий на основе электромагнетизма.

3. В природе нет других физических «полей», кроме электрических и магнитных напряжённостей, проявляющихся в разных формах от гравитации до ядерных сил.

4. Открыт путь для дальнейшего исследования и уточнения многих известных явлений с помощью открытой структуры вакуума Вселенной.

Литература

1. Эйнштейн А. Собрание научных трудов // т.1, М.; Наука, 1965, с. 416.

2. Г.'т Хоофт. КАЛИБРОВОЧНЫЕ ТЕОРИИ СИЛ МЕЖДУ ЭЛЕМЕНТАРНЫМИ ЧАСТИЦАМИ*) // УФН, 1981 г. Ноябрь, Том 135, вып. 3

3. Рыков А.В. Вакуум и вещество Вселенной // М.; Изд-во «РЕСТАРТ», 2007, 160 стр.

4. Карякин Н.И. и др. Краткий справочник по физике // М.; ВШ., 1964, 550 стр.