Принцип Маха и космологическое происхождение инерции (стр. 2 из 4)

с лагранжианом, образованным из квадрата импульса взаимодействий

L = (р+П)2 + (р4 + П4 )2 , (1.8)

Выполняя стандартные расчеты, получим

(1.9)

где

(1.10)

Из этих определений следует очень важный закон - закон обобщенной индукции

, (1.11)

Он утверждает что, силы инерции имеют индукционную природу и индуцируются вихревым полем

, которое создается всеми движущимися телами Вселенной. Всякое тело, попадая в это поле, приобретает дополнительный момент импульса («инертный момент»)

(1.12)

и вынуждено вращаться. Действие вихревого поля эквивалентно действию сил инерций, которые возникают в НИСО вращающейся с угловой скоростью

(1.13)

Если на тело другие силы не действуют, то оно будет вращаться с угловой скоростью, равной

Покажем это на конкретном примере. Пусть движущееся тело, помимо гравитационного заряда (массы

), других зарядов не имеет, тогда

Разлагая силу на продольную

и поперечную

составляющие, получим

(1.14)

, (1.15)

где

- гравитационный потенциал. Первое уравнение определяет инерцию, вызванную изменением скорости по величине, второе – по направлению. В первом выражении ускорение состоит из суммы двух ускорений, ускорение вызванное силами инерции и гравитационным полем. Они коллинеарны, поэтому наблюдатель, находящийся в замкнутом пространстве, например в лифте, не может определить какая из этих двух сил на него действует: гравитационная или инерции. Они неразличимы. Эту неразличимость Эйнштейн назвал «принципом эквивалентности» и положил в основу ОТО.

Вторая сила

напоминает уравнение Эйлера для движения тела во вращающейся НИСО. Первый член описывает инерцию, вызванную неравномерностью вращения, второй кориолисову силу, третий – центробежную. Принципиальное отличие состоит в том, что здесь

означает не угловую скорость вращения, а индукцию инерционного поля! Она имеет размерность угловой скорости и этим создает ложное представление как будто она обозначает механическое вращение. Совпадение означает, что тело в инерционном поле, приобретает угловую скорость численно равную индукции инерционного поля в данной точке. Инерционное поле оказывает на гравитационный заряд точно такое действие какое оказывает магнитное поле на электрический заряд. В механике инерционное поле играет ту же роль что и магнитное поле в электродинамике, поэтому должно быть включено в описании всякого движения. Тогда все трудности, связанные с нарушениями законов механики в НИСО (третий закон Ньютона, законы сохранения, абсолютность ускорения и др.), снимаются.

Если изменение вихревого поля индуцирует потенциальное поле, то ввиду относительности движения, должен существовать и обратный эффект. Изменение потенциального поля должно порождать вихревое поле. Такой эффект действительно существует. Умножая (1.6) на соответствующие константы связи

, получим

(1.16)

Угловые скобки означают усреднение скорости потока. Уравнения (1.11) и (1.16) образуют единую самосогласованную систему которую будем называть «уравнениями инерцодинамики». Входящие в эту систему поля связаны со статическими

и динамическими

полями и их индукциями

, соотношениями

(1.17)

Отношения констант связи определяет скорость распространения отдельных полей

, (1.18)

а их комбинация

(1.19)

- скорость центра группы парциальных волн.

Уравнения (1.11) и (1.16) составлены из П-импульса и его производных и могут быть представлены в общековариантной форме

(1.20)

где

(1.21)

Уравнения подобного типа хорошо известны и в комментариях не нуждаются. Зная скорость движения тела всегда можем вычислить индуцируемое им инерционное поле. Тем самым задача по определению механизма возникновения инерции и ее источников полностью решена. Рассмотрим ряд частных случаев

2. Объединенная система уравнений электродинамики и гравидинамики

Рассмотрим движение электрически заряженной частицы в поле, создаваемое аналогичными частицами. Частица несет два вида заряда - электрического

и гравитационного (массы)

. Полагая

, получим

(2.1)

где

- напряженности электрического и гравитационного полей,

- векторы магнитной и инерционной (гравимагнитной) индукций. Траектория движения частицы в этих полях зависит от их отношения. В микромире грави-инерционные силы чрезвычайно слабые и практически никакой роли не играют. Пренебрегая им из (1.11) и (1.16) автоматически получим систему уравнений электродинамики Максвелла – Лоренца. В мегамире, наоборот, они доминируют. В этом случае можно пренебречь электромагнитными силами, тогда получим аналогичную систему уравнений для гравидинамики

(2.2)

где

- плотность и поток массы, g и z - константы связи гравитационного и гравимагнитного полей. Судьба этих уравнений драматична. Они в разной форме предлагались многими выдающимися физиками (Максвелл, Герц, Хэвисайд, Пуанкаре, Бриллюэн и др./5/), но признания не получили. Называют разные причины: отсутствие отрицательного гравитационного заряда, зависимость массы от скорости, неспособность линейной теории объяснить эффекты ОТО и др. Но все-таки, на наш взгляд, истинной причиной были не они, а неопределенность гравимагнитного поля, точнее отсутствие каких-либо явлений, которые свидетельствовали бы о наличии такого поля. Наблюдаемые явления, вроде бы, объяснялись и без него и в нем не было никакой необходимости. Такая природная невостребованность привела к сомнениям в реальности гравимагнитного поля и системы уравнений (2.2) в целом. Теперь эта неопределенность устранена. Получена система обобщенных уравнений из которой уравнения (2.2) вытекают как следствие. При этом гравимагнитное поле приобретает определенный смысл. Оно выражает напряженность инерционного поля

. В гравидинамике она играет ту же роль, что и магнитное поле в электродинамике. Гравитационное и инерционное поля взаимосвязаны, друг друга индуцируют и распространяются в виде поперечных волн со скоростью