Главная стр 1
скачать
ФИЗИЧЕСКАЯ ПРИРОДА ГРАВИТАЦИОННЫХ СИЛ И СИЛ ИНЕРЦИИ.
Геометрическое представление гравитационного поля как искривление пространственно временного континиума было дано Эйнштейном. Однако такое представление не дает понимания о физической сущности гравитации. Исследуя свойства электромагнитного поля релятивистского магнитного ротатора (РМР) (подробнее о свойствах РМР на странице scherbakv.narod.ru) автор обратил внимание на изменение диэлектрической ε и магнитной μ проницаемости физического вакуума в зависимости от значения скалярного гравитационного потенциала возникающего как во вращающейся системе, так и вокруг тяготеющих масс [1,2]:

(1)

где С – скорость света, - скалярный гравитационный потенциал для вращающей

системы, равен [1].

Вокруг РМР диэлектрическая и магнитная проницаемость, согласно уравнениям Максвелла в гравитационных полях, увеличивается с увеличением расстояния R от оси вращения.

Скалярный гравитационный потенциал является единственной физической характеристикой пространственного распределения гравитационного поля вокруг тяготеющих масс. Градиент этого потенциала, согласно ОТО, характеризует кривизну пространства и численно равен ускорению свободного падения.

Согласно электродинамике и теории сред скорость распространения электромагнитных колебаний (скорость света) зависит от значений диэлектрической и магнитной проницаемости среды [1]:



(2)

Из формулы (1) выразим скалярный гравитационный потенциал через диэлектрическую и магнитную проницаемость и через скорость света. В системе единиц, где получим:



(3)

Формула (3) показывает, что диэлектрическая ε и магнитная μ проницаемость также могут являются единственными физическими характеристиками распределения гравитационного поля. При этом появляется физический смысл гравитационного поля как градиента внутренних свойств пространства. Вокруг тяготеющих масс от точки к точке изменяются внутренние физические свойства вакуума - диэлектрическая и магнитная проницаемость, т.е. пространство становится нелинейным для электромагнитных полей. Квадрат скорости для произвольной массы пропорционален энергии этой массы, поэтому квадрат скорости света (или гравитационный потенциал) пропорционален энергии.

В ОТО скорость света изменяется в зависимости от скалярного гравитационного потенциала.

Постоянная скорости света - С, измеренная на поверхности Земли, определяется через постоянные диэлектрической и магнитной проницаемости вакуума и составляет 299792458м/с. Скорость света измеренная в произвольной системе будет постоянная, так как эталоны длины и времени будут синхронно изменяться в зависимости от значения -  и компенсировать друг друга. С увеличением расстояния от Земли и Солнца скалярный гравитационный потенциал уменьшается, а скорость света измеренная с поверхности Земли увеличивается согласно (2). Для электромагнитных волн окружающее пространство ведет себя подобно среде меняя свои внутренние физические свойства в зависимости от скалярного гравитационного потенциала. Поэтому физическая сущность гравитационного поля заключается в том, что в пространстве вокруг тяготеющих масс от точки к точке изменяются внутренние физические свойства вакуума – диэлектрическая и магнитная проницаемость, которые определяют скорость распространения электромагнитных волн.

Данное физическое представление гравитационного поля является следствием ОТО и не вызывает сомнений в его верности. Оно указывает на возможную физическую природу гравитационных сил и сил инерции. Так если предположить, что все элементарные частицы (из которых состоит весь окружающий нас мир) имеют волновую, электромагнитную природу и являются солитонами в физическом вакууме, то согласно теории [3] такие солитоны изменяют свою потенциальную энергию в зависимости от значения диэлектрической и магнитной проницаемости (скалярного гравитационного потенциала - ). Градиент потенциальной энергии равен силе действующей на солитон. В поле градиента диэлектрической и магнитной проницаемости солитон или группа солитонов, обладающая различной энергией или эквивалентной этой энергии массой, будет иметь одно и тоже ускорение численно равное ускорению свободного падения. Поэтому можно предпо­ложить, что природа физических сил, возникающих в гра­витационном поле, связана с изменяющимися электромагнитными свойства­ми физического вакуума (градиентом внутренней энергии – квадрата скорости света) и солитонной природой элемен­тарных частиц и всей материи.

В области пространства, удаленной от тяготеющих масс, диэлектрическая и магнитная проницаемости постоянны, поэтому градиент скалярного гравитационного потенциа­ла равен нулю. Элементарные частицы, атомы, тела движутся с постоянной скоростью относительно такого поля и нахо­дятся в невесомости так как не изменяют свою энергию. При изменении скорости v движения солитона относительно поля с нулевым градиентом - , появляется векторный гравитационный потенциал численно равный ускорению (при малых, не релятивистских скоростях). Ускоренно движущееся тело изменяет свою кинетическую энергию, равную, при малых значениях скорости, mv2/2. Так как тело состоит из волновых электромагнитных солитонов в среде физического вакуума, то в этой системе связанной с телом, появляется градиент потенциальной энергии. Поэтому на солитон действует сила со стороны среды, препятствующая изменению скорости. Сила пропорцио­нальная энергии солитона (его эквивалентной массе) и ускорению (векторному гравитационному потенциалу) и равная градиенту потенциальной энергии. В системе координат связанной с телом возникающий градиент потенциальной энергии (градиент - ) от тяготеющей массы или от изменения скорости воспринимается как однородные силы действующие на частицу которые в этой системе невозможно отличить. Однако, сторонний наблюдатель отличает силы действующие на частицу, так как в поле с нулевым градиентом гравитационного потенциала скорость солитона относительно наблюдателя не изменяется. Солитонная модель элементарных частиц и создава­емый массивными телами градиент ε, µ, вызывающий не­линейность физического вакуума, позволяют объяснить как инерционные свойства материальных тел, так и природу гравитационного поля тяготеющих масс.

Мы видим, что тяготеющие массы, звёзды уменьшают скорость света на тысячные доли процента. Это говорит о том, что внутренняя энергия физического вакуума при образовании или сближении тяготеющих масс уменьшается на ничтожно малую величину, создавая градиент плотности энергии или градиент плотности невидимой (тёмной) эквивалентной массы.
Литература.
[1] — К. Меллер. Теория относителъности. М. Атом.(1975), с.300, 274.

[2] — Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц. Теория поля. М.Наука. (1988), с. 333.



[3| — В. Л. Гинзбург. Теоретическая физика и астрофизика . М. Наука.(1989).
скачать


Смотрите также:
Физическая природа гравитационных сил и сил инерции
45.68kb.
Экзаменационные вопросы по курсу "Механика"
32.41kb.
Тема: расчет усилий в элементах стержневой конструкции
24.01kb.
Равнодействующая двух пересекающихся сил; диагональ параллелограмма
304.31kb.
Лекция Формирование структуры деформированных металлов и сплавов. Физическая природа деформации металлов
207.71kb.
Основные критерии подобия гидромеханических тепловых и массообменных процессов
36.5kb.
Экз вопросы Сила векторная величина взаимодействия между твердыми телами
181.06kb.
В билете по физике будет 3 вопроса: 1-й – теоретический, 2-й – лабораторная работа
64.17kb.
Инерциальная система координат и единство сил инерции и тяготения
192.18kb.
Гравитационные взаимодействия
474.47kb.
Гравитационные взаимодействия
473.5kb.
Урок № «Тема «Сложение сил направленных по одной прямой»
55.27kb.