Квадродинамика (стр. 2 из 5)

3. Закон всемирного тяготения

Если уравнение (2.6) применить к материальному телу – источнику гравитационных возмущений, то взяв компоненту 00 и умножив ее на квадрат скорости света, получим для гравитационного потенциала за пределами тела выражение в виде известного из квантовой механики уравнения Клейна-Гордона

. (3.1)

В статическом случае для сферически-симметричного материального тела массы

уравнение (3.1) дает внешнее решение в виде потенциала Юкавы

. (3.2)

Для двух же материальных тел с массами

и получается следующий релятивистский закон тяготения

. (3.3)

где постоянная

названа радиусом гравитационных взаимодействий и определяется через среднюю плотность Вселенной и относительную скорость света по формуле

. (3.4)

В линейном приближении закон всемирного тяготения принимает вид:

, (3.5)

который показывает, что все материальные тела во Вселенной взаимодействуют друг с другом практически только в пределах радиуса гравитационных взаимодействий, равного примерно 10^-26 м (или 20 млрд. световых лет).

4. Основной закон динамики

Детальный анализ взаимодействия материального тела со всеми массами Вселенной при его разгоне показал, что характер этого взаимодействия сложным образом меняется: взаимодействие разгоняющегося тела со Вселенной в задней полусфере ослабевает, а в передней, наоборот, усиливается.

Более просто это можно пояснить при использовании линейного приближения реального закона тяготения (3.5). Согласно этому приближению, материальное тело взаимодействует со средой Вселенной только в пределах радиуса гравитационных взаимодействий

. При разгоне тела область взаимодействия, не меняя формы, перемещается вперед по ходу его движения пропорционально отношению скорости тела к скорости света.

Автором найден прием, позволяющий определить количественные характеристики динамики этого взаимодействия и показать, что второй закон Ньютона является следствием этого взаимодействия. Причем во втором законе Ньютона автоматически появляется гравитационная масса вместо традиционно принятой инертной. Таким образом, автором доказано тождество инертной и гравитационной масс в духе принципа Маха. Иными словами, доказано, что никакой инертной массы не существует, а инертные свойства материальных тел проявляются через гравитационное взаимодействие со всеми массами Вселенной (точнее, через изменение этого взаимодействия). Аналогично объясняются и центробежные силы при вращении, отражающие третий закон Ньютона.

Поле разгона (прекращения действия локальной силы) материальной точки вдоль координаты

ее свободное движение описывается уравнением – основным законом динамики

, (4.1)

где

– параметр Хаббла, который определяется по формуле

, (4.2)

и имеет совсем другой физический смысл, чет это принято в традиционной космологии.

5. Гравитационная вязкость Вселенной

Наличием второго (диссипативного) слагаемого новый закон свободного движения отличается от первого закона Ньютона. В целом же одна из наиболее простых формулировок этого закона такая: если на тело не действуют локальные силы, то положение его области взаимодействия со Вселенной (по уровню

) со временем не меняется, а само оно асимптотически стремится к центу этой области.

Поскольку уменьшение скорости тела пропорционально самой скорости, а не ее квадрату, как это наблюдается в аэродинамике, то такое свойство названо гравитационной вязкостью Вселенной (по аналогии с вязкостью любой другой среды). Ввиду того, что величина постоянной Хаббла имеет порядок 10^-18, то наличие гравитационной вязкости практически не сказывается на локальных процессах (например, в масштабах Солнечной системы). На расстоянии же, равном половине среднего расстояния между галактиками, силы гравитационной вязкости становятся сравнимыми с центробежными силами и отвечают за формирование среднемасштабной структуры Вселенной, т. е. за формирование галактик (они же объясняют и их спиральность).

Как показали дальнейшие исследования, гравитационная вязкость оказалась тождественной вязкости эфира. Наличием этой вязкости обусловлено аномальное и никем пока не объясненное замедление (порядка

м/с²) космических аппаратов «Пионер-10» и «Пионер-11», улетевших за пределы Солнечной системы.

При вращении больших тел и их систем (планет, звезд, галактик) гравитационная вязкость при отсутствии увлечения эфира должна приводить к замедлению угловой скорости их (их компонентов) вращения

по закону

. (5.1)

Из многолетних наблюдений известно, что период суточного вращение Земли за 100 лет увеличивается на 2^.10^-3 с. Оценка влияния вязкости эфира для диапазона его плотностей от средней во Вселенной до галактической (в месте расположения Солнечной системы) по формуле (5.1) дает увеличение суток за столетие, равное 1,2^.10^-3–0,33 с. Уточнение плотности эфира и учет его увлечения вращающимися телами приведет к уточнению этих данных.

В последние годы выведена формула для определения динамической вязкости эфира при перемещении в нем вещества

. (5.2)

где

и – масса и радиус протона соответственно.

В свою очередь кинематическая вязкость эфира

определяется через его массовую плотность по формуле

. (5.3)

Для вышеуказанного диапазона плотностей эфира оценена его динамическая (10^-32–10^-29) и кинематическая (10^-5–10^-3) вязкость (более точно кинематическая вязкость эфира определена экспериментально харьковчанином И. М. Галаевым – 6,24^.10^-5).

6. Геодезическая кривизна Вселенной

Понятие гравитационной вязкости Вселенной тесным образом примыкает к понятиям аффинных преобразований (параллельного переноса вектора) в неевклидовой геометрии. Для движения неконсервативных систем – т.е. в самом общем виде – имеется соотношение для кривизны пространства

. (6.1)

Среднее слагаемое с символами Кристоффеля первого рода (аффинной связностью)

указывает на степень кривизны пространства (назовем её геометрической), в котором производится параллельный перенос вектора, а последнее – на изменение длины самого вектора, т. е. на существование диссипации энергии. Оно определяет так называемую геодезическую кривизну пространства

, (6.2)

о которой даже в специальной литературе по ОТО практически ничего не упоминают.

Для реальной Вселенной геодезическая кривизна равна:

, (6.3)

где

– постоянный для Вселенной коэффициент, равный примерно 10^-10м/с² (ускорение свободного падения на материальном теле теле с радиусом и плотностью ).

В целом анализ всех результатов показывает, что движение относительно Вселенной носит характер абсолютного движения, но по действию локальных физических законов этого заметить невозможно (за исключением красного смещения в спектрах излучения удалённых галактик).