Аннотация.
Используется космологическое разбегание и специальная теория относительности (СТО) при рассмотрении электрических сил взаимодействия. Это дает выделить малое слагаемое силы электрического взаимодействия, которое ранее исследователями отбрасывалось из-за малости значения (по сравнению с силой электрического взаимодействия). Это слагаемое дает в любом случае силу притяжения. Сила электрического взаимодействия больше гравитационной силы примерно на порядков, поэтому пренебрегать слагаемым в данном случае нельзя. Это слагаемое определяет силу инерции, что в свою очередь дает массу.
Ключевые слова: масса, гравитация, гравитационное взаимодействие, инерция, инерционная масса, гравитационная масса.
Пока экспериментально не обнаружено гравитационное поле: гравитационные волны не обнаружили, как и носители взаимодействия. Есть только косвенные доказательства – притяжение электрически нейтральных тел. Но, понятно, что доказательство существования какого-то следствия не есть доказательство существования самого источника (из которого следствие). Тогда возникает вопрос: что вместо гравитационного взаимодействия можно предложить? Ведь взаимодействие электронейтральных тел существует. Значит, необходимо получить модель взаимодействующих электронейтральных тел. Что если попробовать создать модель массы и модель взаимодействия электрически нейтральных тел, без гравитационного поля?
Что для этого требуется:
1) Надо использовать только известную науке силу – например, это электрическая сила.
2) Требуется получить силу взаимодействия примерно на 40 порядков меньше, чем сила электрическая, направленная всегда на притяжение.
3) Чтобы получить силу, необходимо дифференцировать импульс по времени. Импульс зависит от скорости движения. То есть при дифференцировании импульса по времени неизбежно приходим к дифференцированию скорости по времени. Если все скорости в одной инерциальной системе отсчета (ИСО), то все добавки к скорости входят линейно. И дифференциал будет линейная комбинация производной скорости и добавки. Если скорости по каким-то причинам в разных (ИСО), то добавки к скоростям входят по формуле сложения скоростей. Тогда при дифференцировании будет более сложная функция, так как дифференцируем формулу сложения скоростей. Так может появиться ранее не рассматриваемая сила.
Для реализации задуманной модели должны существовать хотя бы две скорости в разных системах отсчета. И должны существовать некие добавки к этим скоростям.
4) Чтобы модель работала надо, чтобы в предложенной модели взаимодействия не появились неизвестные науке силы или силы, которые заглушают полученную силу.
5) Отвлечься от того, что мы находимся в неоднородности (а не в изотропной и однородной Вселенной) – галактике, солнечной системе и т.п. Что эта неоднородность сдерживается силами связей, ведь рассматривается как раз модель одной из этих сил.
Так как ищем взаимодействие, заменяющее гравитацию (то есть гравитации, соответственно и гравипотенциала нет), то гравитационного изменения метрики нет при рассмотрении локальных масштабов (изменения метрики от соседних небесных и др. тел). То есть изменения метрики от соседних тел не заглушают космологическое изменение метрики. Но, так как есть красное смещение, будем считать, что в природе существует известное космологическое разбегание, как неотделимая часть изменения космологической метрики. Её природу и причины изменения обсуждать не будем. Например, это метрика Фридмана-Робертсона-Уокера.
Тогда, известный факт: при рассмотрении локальных областей существует исчезающее малое разбегание
U материальных точек, связанных с космологическим разбеганием. А так как локальных изменений метрики нет из-за соседних масс (так как гравитации нет), то космологическое разбегание – это единственное разбегание из-за изменения метрики. Надо заметить – ускоренное разбегание.
Поэтому лучше рассматривать это разбегание с достаточно большого расстояния, чтобы не выделять какую-то одну точку в теле. Имеется в виду (если не материальная точка) выделение точки в теле и поэтапное сведение к ней притяжения и отталкивания. Считаем, что рассматриваемые материальные точки удаляются от своего первоначального положения (в процессе разбегания) со скоростью
u. Сразу хочу договориться по-поводу использования нескольких скоростей для одной материальной точки в один момент, чтобы не возникало вопросов у физиков требующих точного выполнения определений. По-отдельности эти скорости не нужны, нужна результирующая, чтобы её найти, для начала, записываем скорости по-отдельности. Чтобы использовать силу электрического взаимодействия вместо силы гравитации надо использовать два нейтральных тела, состоящих из заряженных частиц. Частицы одного тела по-принципу суперпозиции взаимодействуют с частицами другого тела, взаимодействия задают частицам некоторые скорости (вообще-то разные). Будем считать их одинаковыми по абсолютной величине, так как именно этот результат и интересен (и не меняет общности рассуждения). Затем внутренние связи этих тел начинают компенсировать эти взаимодействия, все это долго и сложно. Не нарушая общности рассуждения, одно тело буду рассматривать, как материальную точку
A с электрическим зарядом. Другое тело, как материальную точку
D, состоящую из двух разнозаряженных материальных точек
B и
C, которые действуют на
A. Фактически
A и
D элетронейтальны друг для друга. Возникающие при взаимодействии скорости и силы буду приписывать одной
A, так как интересует только конечная результирующая сила, действующая на
A. Естественно, эти скорости и силы для разных частиц. Но мы не нарушим общности, так как в итоге нас интересует только одна материальная точка и после всех взаимных компенсаций итоговая её скорость и сила, действующая на неё. Рассмотрение в виде материальной точки приводит к рассмотрению макро систем и избавляет от рассмотрения квантово-механических эффектов.
Теперь рассмотрим п. 2). Напомню – рассматриваем разбегание материальных точек, связанное не с инерционным движением, а с изменением метрики. При этом рассматриваем две разбегающиеся материальные точки с некоторого расстояния. Каждая материальная точка удаляется от своего первоначального положения с некоторой скоростью. Рассмотрим неподвижную ИСО1, связанную с
D'. Пока без выяснения природы скоростей: есть малая скорость
u у ИСО2 (относительно ИСО1), связанным с
D, где
D - это та же материальная точка
D' в следующий момент времени. И движется она относительно неподвижной ИСО1.
У материальной точки
A может возникнуть добавка к скорости
+v или отдельно
-v (из-за электрического взаимодействия с
B или отдельно с
C). Если теперь рассмотреть неподвижную
D, и связанную с ней ИСО, то по формуле сложения скоростей из СТО получим скорость движения
A относительно
D для каждого случая электрического взаимодействия:
Теперь в формуле для силы (выражение силы через импульс) появляются дополнительные члены:
, где
– зависимость импульса от скорости
w – интересует только вариант изменения скорости по величине (1). Тогда:
,
Где
(это из того же источника),
а
– производная по времени формулы сложения скоростей. Подставим её в формулу силы:
где
– выражение для силы (из того же источника), при изменении скорости по величине. Возьмем положительное направление для
f и
v – направление на удаление, и найдем среднюю силу между силой отталкивания
A и силой притяжения
A, (соответственно используем скорости:
-v и
+v):
(1)
– в этой формуле
v,f - абсолютные значения, ясно, что
Fcp<<
f, так как в формулу линейно входят
. Ясно, что при достаточно малых значениях скоростей требуемое соотношение в
40 порядков достигается. При этом сила всегда отрицательна, значит всегда притяжение.
Хочу отметить особо: скорость
+u входит, как разбегание и имеет один знак
+ . Но, если вдруг пришлось бы рассматривать формулу (1) для некоторой скорости на сближение, то есть скорость
-u то, тогда формула (1) была бы формулой силы отталкивания.
Теперь п. 3). Требуется найти две разные системы отсчета и к их движению добавить движение от известного взаимодействия. Понятно, что рассмотренное ранее ИСО2 – это не та система отсчета, в которой взаимодействовали (заряженные) материальные точки. Поэтому скорость разбегания ИСО2 и скорость, полученная в результате электрического взаимодействия должна быть сложена по-формуле сложения скоростей.
Сразу возникает вопрос по поводу взаимодействия ускоряющейся, например, ракеты с ускоряющейся Землей (имеется в виду ускорение при движении вокруг Солнца). В этом случае ускорение Земли применимо и к ракете, поэтому и Земля, и ракета в одной системе отсчета, хоть и ускоряющейся. Тогда как космологическое разбегание дает ускорение каждой частице независимо от другой частицы.
Формула (1) – дает возможность определить гравитационную массу. Теперь можно попробовать построить модель образования инерционной массы. Если рассмотреть все частицы Вселенной (считаем, что она изотропна), то
D будет взаимодействовать с каждой. То есть каждая материальная точка Вселенной притягивает к себе
D, если рассматривать
D неподвижной. При этом притягивать будут одинаково во все стороны, так как Вселенная однородна и нет причин притягивать в какую-то сторону
D сильнее. Если
D ускорить, то в момент ускорения скорость разбегания по движению с материальными точками Вселенной уменьшиться, а скорость разбегания в противоположную сторону – увеличится. Соответственно, по-формуле (1) притяжение в сторону движения уменьшится, а в другую сторону – увеличится. Вот и инерционная и гравитационная масса. Сомнений не вызывает, что в том и другом случае сила, действующая на
D, пропорциональна зарядам составляющих этой материальной точки, то есть массы пропорциональны.
Примерная оценка масс.
1) Понятно, что гравитационная масса должна получиться из формулы (1). В материальной точке
D находится
2n зарядов со средним зарядом
q. Эти заряды взаимодействуют с
2N зарядов средней величиной заряда
q'. Если отбросить множители порядка единицы, то формула (1) будет:
(2)
ясно, что к массе
D может быть отнесено только
(3)
где
M - некий множитель. К гравитационной постоянной тогда относится:
(4)
2) В случае инерционной массы так же отбросим множители порядка единицы, но вместо скорости
v надо взять её изменение (считаем, что только уменьшение и увеличение на одинаковую величину, хотя этот не так), связанное с ускорением тела
D. Это изменение
dv, за малое время
t0.
Надо заметить, что и
v тоже было определено за этот же малый промежуток времени. Считаем, что число заряженных частиц во Вселенной
2P, а средняя величина их заряда
Q - либо
(+), либо
(-) и находятся они на среднем расстоянии
R.
Тогда:
(5)
(Пояснение: ввёл такое обозначение <массы инертной тела D> = <действующей на D силы всех тел Вселенной, делённая на ускорение>).
Остаётся «только» выяснить эти электрические составляющие тел, чтобы сравнить инерционную и гравитационную массы. И хватит ли описания кварками для исчерпывающего задания этой модели массы.
Литература: 1)Л.Д. Ландау и Е.М. Лифшиц, «Теория поля», Т.2, Москва главная редакция физико-математической литературы, 1967г., печ. л. 28,75., Стр. 43.
- Правка 19.09.12(10:22) -
Elkin_Igor У Вас нет прав отвечать в этой теме.
