Обобщение Ньютоновской теории гравитации как альтернатива ОТО

Предлагается принципиально новая теория гравитации
Автор
Сообщение
Александр Н.
#14830 2013-03-24 00:45 GMT

Предлагается гипотеза о природе гравитационного взаимодействия на основе понятия вакуумной энергии. Данная

гипотеза позволяет не только получить уточненную формулу закона всемирного тяготения, но также позволяет получить

некоторое обьяснение природы дальнодействия гравитационного взаимодействия. В рамках данной гипотезы также

находит обьяснение аномальное ускорение материальных тел за пределами солнечнойсистемы, а также с новых

позиций интерпретируется природа Хаббловского красного смещения. Также предлагается ряд принципиально новых и

возможно спорных гипотез для современной физики позволяющих приниципиально по-новому взглянуть на ряд

сложных проблем современной науки. В целом данная гипотеза позволяет получить обобщенно-уточненную форму

закона всемирного тяготения, позволяющую более просто и точно описать небесную механику планет солнечной

системы, чем с учетом вносимых поправок на основе теорий СТО и ОТО.

Одной из самых лучших физических теорий является электродинамика Максвелла, которая экспериментально

подтверждается с высочайшей степенью точности. Одним из основополагающих уравнений этой теории является

теорема Остроградского-Гаусса, сформулированная для электрических зарядов. Фактически в такой формулировке она

является обобщением известного закона Кулона для взаимодействующих точечных зарядов. С другой стороны

совершенно очевидно, что математические формулировки закона Кулона и закона всемирного тяготения Ньютона

совершенно идентичны. Более того - нетрудно показать, что и для закона всемирного тяготения также может быть

сформулирована теорема Остроградского-Гаусса применительно к материальным обьектам, имеющим соответствующие

обьемные плотности распределения массы. В этом случае напряженность гравитационного поля g задает величину и

направление ускорения свободного падения в данной точке пространства. Конечно с точки зрения теории гравитации

смысл этого понятия весьма примитивен и мало отражает истинную суть, поскольку предполагается полная

неподвижность материального обьекта, являющегося источником данного поля. С другой стороны проводя аналогию с

электродинамикой можно констатировать, что в ньютоновской теории гравитации затрагивается только силовая

сторона взаимодействия материальных зарядов, но отсутствует аналог магнитного поля. Видимо неким аналогом

магнитной энергии в случае гравитации является вакуумная энергия.

Отсутствие понятия вакуумной энергии в Ньютоновской гравитации фактически определяет не только ограниченную

точность этой теории, но и ее неполноту, приводящую к полной неясности природы гравитации. Дальнодействие

Ньютоновской гравитации означает, что материальные тела влияют друг на друга через разделяющее их пространство

посредством гравитационных полей. Фактически это означает, что пространство и все его точки обладают некой

энергией и обьемной плотностью энергии, зависящими от наличия в нем материальных обьектов и их

месторасположения. Совершенно очевидно, что эта энергия находящаяся в абсолютно пустом пространстве или

физическом вакууме не может быть ничем иным, как энергией этого самого физического вакуума. Если вспомнить об

известной в недалекие времена в прошлом гипотезе мирового эфира, тогда можно было полагать, что ее сторонники

видимо должны были понимать, что такая универсальная среда должна была бы быть средой не только для

распространения электромагнитных волн, но и для гравитации. Однако полное отсутствие экспериментальных

подтверждений существования такой среды, а также отсутствие эффектов увлечения эфиром света, материи, а также

отсутствие его влияния на гравитационное взаимодействие вынудило отказаться от этого понятия в физике. Однако для

вакуумной энергии имеется ряд экспериментальных и теоретических подтверждений ее существования, в том числе и

так называемый эффект Казимира. Следует учесть, что ограниченность точности теории Ньютоновской гравитации

связана также и с тем, что вакуумная энергия не увлекает свет или материю при их движении в вакууме, но зато

оказывает весьма малое, но отличное от нуля сопротивление движению тел и света в физическом вакууме.

Квантовомеханическая модель вакуума и вакуумной энергии с учетом всего выше сказанного, а также того, что с

помощью них осуществляется гравитационное взаимодействие тел, позволяет сделать вывод, что вакуум в совокупности

со своей энергией и является реальной моделью мифического эфира, которая соответствует экспериментальным данным

и окружающей нас действительности. Совершенно очевидно, что понятие вакуумной энергии не может

рассматриваться, как некая гипотеза или предположение, а является очевидным экспериментальным фактом, поскольку

посредством ее в окружающем нас мире реализуются электромагнитные и гравитационные процессы взаимодействия.

На основе понятия вакуумной энергии может быть не только обьяснен целый ряд физических явлений, но и построен

целый ряд гипотез, имеющих экспериментальное подтверждение. В частности например закон красного смещения

Эдвина Хаббла с точки зрения вакуумной энергии трактуется вовсе, не как Расширение Вселенной вследствие Большого

Взрыва, а как сопротивление физического вакуума или открытого космического пространства движению в нем света.

Элементарное уменьшение энергии кванта света при этом оказывается пропорциональным ее величине и величине

элементарного пути, откуда легко и выводится закон красного смещения. С этой точки зрения также становится

очевидной и природа реликтового излучения, как следствие наличия в космическом пространстве вакуумной энергии.

При этом у нас получается космологическая модель вечной Вселенной, то-есть неограниченной в пространстве и

времени. Вместе с тем отсутствие в природе гравитационных волн наводит на мысль об отличии скорости

гравитационного взаимодействия от скорости света в вакууме. Например согласно гипотезе Пьера Симона Лапласа[2]

скорость гравитации на порядки превосходит скорость света и без больших погрешностей для нашей реальности может

считаться практически равной бесконечности. Возможная причина отсутствия в природе гравитационных волн и

огромной скорости гравитационного взаимодействия возможно может быть обьяснена квантовой природой

гравитации, то-есть наличием в природе необычайно малых по массе и энергии частиц, необнаружимых на

современном экспериментальном уровне. Соотношение неопределенностей Гейзенберга для квантов вакуумной

энергии приводит к неопределенности их скорости не менее или даже более скорости света в вакууме. Это с одной

стороны позволяет строго сформулировать для такой модели вакуума и его энергии СТО -специальную теорию

относительности, а с другой показать, что она неточна, поскольку не учитывает реальной возможности существования в

природе ЛАСО-локальных абсолютных систем отсчета, неподвижных относительно вакуума в данной точке

пространства и времени.

На основе концепции вакуумной энергии возможно существенное усовершенствование и уточнение Ньютоновской

теории гравитации. С одной стороны это позволяет полностью обьяснить наличие аномального торможения о вакуум

материальных тел в открытом космическом пространстве, а также эффекта красного смещения света при его движении в

открытом космосе, а с другой позволяет построить корректирующие модели движения планет солнечной системы,

учитывающие отличия в их движении от движения, предсказываемого Ньютоновской теорией гравитации. Следует

отметить, что вакумная энергия, также как материя, гравитационная и электромагнитная энергии могут быть

интерпретированы, как новые независимые размерности нашей Вселенной. То-есть любая точка нашего мира с позиций

концепции его бесконечномерности может рассматриваться, как бесконечномерный в математическом смысле вектор

или бесконечномерная точка с координатами (t,x,y,z,g,E,H,Ro,.....) соответсвенно!

Топология физического вакуума есть топология трехмерного метрического пространства, но у реального физического

пространства-вакуума есть новые независимые размерности. Отсюда следует, что вакуум может одновременно

пребывать в различных фазовых состояниях: 1.1). поликристаллическом сверхпроводящем; 1.2). поликристаллическом;

2.1). жидком сверхтекучем; 2.2). жидком; и 3.). газообразном.

В открытом космосе у вакуума должны присутствовать поликристаллическая сверхпроводящая, жидкая сверхтекучая и

жидкая фазы. Вследствие этого мы получаем следующие результаты 0). Пространственная анизотропность вакуума и

вследствие этого справедливость закона сохранения импульса; 1). Аномальное тормозное ускорение света и материи

про движении их через открытый космос и 2). поперечную структуру электромагнитных колебаний. При наличии

слабых гравитационных полей, которые понижают температуру вакуума наблюдается практически полный переход

жидкой фазы в жидкую сверхтекучую и поликристаллическую сверхпроводящую. Вследствие гравитационноной

поляризации вакуума и наличия поликристаллической сверхпроводящей фазы перестает работать закон сохранения

импульса, а его нарушение проявляется в форме действия силы гравитационного притяжения. При этом вследствии

сверхтекучести жидкой фазы и сверхпроводимости поликристаллической фазы потерии энергии на преодоление

сопротивления движению света и материи в нем оказывается практически равными нулю.

Несмотря однако на сверхтекучесть и свехрпроводимость вакуума, он тем не менее оказывается хорошим изолятором для

электрических зарядов, связанных с веществом, поскольку для их свободного выхода в вакуум необходимо затратить

энергию ионизации для этих зарядов. Этот эффект хорошо понятен на примере работы электронно-лучевых приборов.

Во-первых, в них прилагается весьма большая энергия необходимая для ионизации вещества и выхода свобоных

зарядов в вакуум. Во-вторых, также очевидно, что в вакууме эти свободные электрические заряды движутся без всякого

сопротивления со стороны вакуума, вследствие его сверхтекучести и сверхпроводимости!

Следует отметить, что скорость света в вакууме некоторым образом зависит от его фазового состояния. Вследствие

наличия гравитации вакуум в окрестности массивных тел и внутри элементарных частиц находится в

поликристаллической сверхпроводящей фазе. Это означает, что скорость света внутри элементарных частиц, а также в

окрестности массивных тел или другими словами при наличии достаточно сильных гравитационных полей отличается

от скорости света в открытом космическом пространстве. Вследствие этого все элементарные частицы оказываются

неточечными или нелокальными, но имеющими очень малые геометрические размеры.

Вследствие соотношения неопределенностей Гейзенберга в открытом космосе величина и направление вектора

скорости в вакуума и вакуумной энергии во всех точках пространства неопределены, поэтому локально справедлив

принцип относительности. Однако в окрестности массивных гравитационных тел, вследствие кристаллизации вакуума

и его поляризации, степень неопределенности существенно уменьшается. Фактически оказывается, что

среднестатистическая скорость вакуума и его энергии относительно центра масс гравитирующего тела равна нулю.

То-есть всякому гравитирующему телу можно сопоставить соответсвующую локальную абсолютную систему отсчета -

ЛАСО.

Гравитациооная поляризация вакуума в области сильных гравитационных полей приводит к некоторому отклонению

силы гравитационного притяжения от Ньютоновского закона. Анизотропия геометрического пространства,

появляющаяся вследствие гравитационной поляризации вакуума, является ни чем иным, как искривлением

пространства-времени.

Далее появляется возможность сформулировать ряд новых гипотез и предположений, важных для понимания сути ряда

физических явлений, необьяснимых современной наукой.

Согласно теореме Остроградского-Гаусса материальный обьект по аналогии с электродинамикой можно

интерпретировать, как некий заряд материи, порождающий гравитационное поле или сток гравитационно-вакуумной

энергии, поскольку ее потенциал в окретсности материального обьекта оказывается существенно ниже, чем в

окружающем пространстве. Физический смысл данного эффекта состоит в том, что потенциальная энергия

материальной точки вблизи материального обьекта оказывается существенно меньше, чем ее энергия на расстоянии

бесконечной удаленности от источника гравитационного поля. Таким образом материальный обьект являясь стоком

вакуумной энергии нарушает баланс энергетических потоков в физическом пространстве. Очевидно, что эта вакуумная

энергия следовательно должна превращаться в какую-то другую форму энергии, чтобы не нарушался закон сохранения

энергии. Здесь целесообразно вспомнить о гипотезе Лошмидта и Циолковского о градиенте температуры[3],

самопроизвольно возникающем в телах под влиянием гравитационного поля. Подтверждением этому является

температурный градиент атмосферы и толщи Земли. С точки зрения вакуумной энергии это может означать ее

превращение в местах наивысшей напряженности гравитационного поля в обычную электромагнитную энергию.

Фактически для всех планет солнечной системы это может быть подтверждено наличием положительного градиента

температур при движении вглубь планеты, а также аномально высоким фоном электромагнитного излучения

планет-гигантов типа Сатурна, Юпитера и некоторых других планет. Более того это может быть возможным решением

хорошо известной проблемы дефицита солнечных нейтрино. То-есть согласно данной гиптезе для Солнца например

термоядерная энергия должна составлять или 33% или 133% в общем количестве излучаемой им энергии. То-есть в

первом случае 66% процентов солнечной энергии представляет из себя преобразованную в электромагнитную поток

вакуумной энергии направленной в сторону Солнца из окружающего его космического пространства. Во-втором случае

Солнце вообще не является термоядерным источником энергии, а наоборот в нем должны идти процессы распада ядер

стабильных элементов из середины таблицы Менделеева на легкие элементы типа водорода, гелия, азота, и углерода, а

также возможно и образование трансурановых элементов. Конечно с одной стороны это слишком экзотическая и

нереальная для обычных космических условий ситуация. Однако при крайне высоких температурах очевидно

возбужнение ядер атомов может достигать таких высоких пределов, что может оказатьcя выше пороговой энергии связи

нуклонов в ядре и как следствие вылет их наружу во вне. Поскольку для подобного рода маловероятных реакций

распада требуются фантастически высокие температуры внутри звезд, то по всей видимости подобные реакции не

свойственны обычным звездам типа Солнца, а возможны только для сверхмассивных и сверхгорячих звезд. С другой

стороны косвенной уликой в пользу этого может являться факт максимального процентного количества легких

элементов в Солнце по отношению ко всем планетам солнечной системы без каких-либо исключений. В соответствии с

данной гипотезой звезды фактически являются не термоядеными источниками электромагнитной энергии, а всего лишь

преобразователями вакуумной энергии в электромагнитную. При этом получается, что периоды жизни звезд могут быть

вовсе неограничены несколькими миллиардами лет, а могут составлять ничем в принципе неограниченный период

времени вплоть до бесконечности. В соответствии с этим и возраст планет солнечной системы может исчисляться

вовсе не несколькими миллиардами лет, а на порядки большими величинами. С этой точки зрения вероятность

зарождения жизни на Земле или на других планетах в других звездных системах получается достаточно большой и

реальной. И следовательно жизнь в нашей Вселенной не должна восприниматься, как нечто фантастическое и

божественное явление, а скорее наоборот, как обыденное и совершенно закономерное явление. Баланс энергетических

потоков звезд в этом случае фактически означает, что за пределами звездных систем должны происходить обратные

процессы преобразования электромагнитной звездной энергии в вакуумную. Экспериментально это подтверждается

космологическим красным смещением по закону Хаббла, а также аномальным тормозным ускорением материальных тел

за пределами солнечной системы.

Другой экзотической особенностью в нашей Вселенной в соответствии с данной гипотезой являются процессы

происходящие внутри так называемых черных дыр. С рассматриваемой точки зрения их физика существенно отличается

от физики черных дыр ОТО. Во-первых, в природе существует предельно достижимая обьемная плотность

электромагнитной энергии соответствующая плотности энергии внутри атомных ядер, а во-вторых, сверхбольшие

черные дыры, также как и трансурановые элементы таблицы Менделеева, должны быть нестабильны. Возможно, что

нестабильность сверхбольших черных дыр и порождает галактики и множество звездных систем. Другой экзотической

особенностью черных дыр является их способность удерживать в своем поле тяготения все включая материю и свет, за

исключением только гравитационных и электромагнитных полей. То-есть в определенные периоды роста массы черных

дыр у них нарушается баланс потоков энергии и происходит непрерывное увеличение их массы покоя. Однако

увеличение массы покоя означает одновременно и изменение величины барионного заряда. Следовательно приходится

предположить, что внутри черных дыр возможно нарушение фундаметнального закона физики - закона сохранения

барионного заряда. Это означает не только возможность прямого преобразования электромагнитной энергии в ядерную

материю и нуклоны, но и фактически возможность свести ядерные силы к электрослабым взаимодействиям, при

выполнении ряда особых физических условий. Таким образом согласно данной гипотезе черные дыры могут быть

рассмотрены, как преобразователи вакуумной энергии в материю, то-есть материя своим рождением и существованием

во Вселенной обязана черным дырам, как ее генераторам. Теперь вспомним выражение закона Кулона для

взаимодействия точечных зарядов F=Q1*Q2/(Eo*E*R^2) и сравним его с формулой закона всемирного тяготения

F=M1*M2/(1/Go*R^2)=M1*M2/(Ego*R^2). Очевидна некоторая ассиметрия в формулах, связанная с некоторой

неточностью закона всемирного тяготения! Действительно известно в соответствии с эмпирическим законом Ньюкома,

что более точный закон тяготения отличается от классического Ньютоновского выражения. Это связано с так

называемой кривизной пространства-времени, которая в ОТО ошибочно сводится к отличной от нуля кривизне,

вследствие влияния сильных гравитацинных полей. На самом деле кривизна вызвана многомерностью нашей

Вселенной и наличием вокруг массивных гравитирующих тел неоднородности обьемной плотности вакуумной энергии.

Если рассмотреть аналогию с электродинамикой, то этот эффект может быть интерпретирован, как гравитационная

поляризация пространства сильным гравитационным полем и задана неким эмпирическим коэффициентом Eg,

аналогичным по смыслу E коэффициенту поляризации в электротехнике! Таким образом мы приходим к обобщенной

форме закона всемирного тяготения F=M1*M2/(Ego*Eg*R^2), вместо закона Ньюкома или вместо всей ОТО!

Пусть имеется некоторое количество энергии E, занимающее обьем V. Тогда получаем очевидную формулу для обьемной

плотности энергии P=E/V, или запишем эту формулу в традиционном виде газового закона Бойля-Мариотта E=P*V =

P1*V1. То-есть физический смысл начального базового закона идеальных газов оказывается предельно простым :

Давление идеального газа в точности равно обьемной плотности его кинетической энергии! Однако энергетическая его

формулировка имеет на самом деле универсальный характер и пригодна для любых форм и типов энергии. Данная

формула позволяет элементарным образом доказать пространственно-временную стабильность нашей Вселенной и

ошибочность гипотез Большого Взрыва и Расширения Вселенной. В самом деле, в соответствии с фактом существования

свойства физического пространства о наличии в нем вакуумной энергии, всякое расширение Вселенной требует

следовательно определенных затрат энергии или совершения положительной работы по расширению Вселенной

A=E=P*dV, где dV- обьем увеличения пространства Вселенной, а P- обьемная плотность вакуумной энергии.

Аналогично при сжатии Вселенной также производится некоторая, но уже отрицательная работа, и следовательно

процесс сопровождается появлением некоторого нового количества энергии по формуле -A=E=P*dV. Для примера

рассмотрим процесс выделения ядерной энергии при реакциях деления и термоядерного синтеза. Количество ядерной

энергии при этом уменьшается и переходит в основном в электромагнитную энергию. Поскольку электромагнитная

энергия представляет из себя всего лишь электромагнитные колебания, а ядерная материя эквивалентная ядерной

энергии имеет определенную обьемную плотность и занимает соответствующий обьем пространства, в силу формулы

E=P*V уменьшение количества ядерной материи можно рассматривать, как элементарный процесс сжатия Вселенной и

трансформации пространства, занимаемой ядерной материей, в энергию. Предположим, что в результате такого

процесса Вселенная сжалась на один кубический микрон, и попробуем оценить выделившийся при этом его

энергетический эквивалент. Плотность ядерной материи [1] составляет величину порядка ~1,66*10^14[г/см^3], отсюда

получаем M~1,66*10^14*10^3[кг/м^3]*10^-18[м^3]~0,166[кг] =>

E=M*C^2~0,166[кг]*9*10^16[м^2/с^2]~15*10^15[дж]=15 *10^9[мдж] или переводя в тротиловый эквивалент

(1кт~4,19*10^6мдж) получаем E~3,6мегатонны. Конечно плотность вакуумной энергии может и не соответствовать

плотности внутриядерной энергии, однако здесь следует учесть, что согласно Лапласу [2] скорость распространения

гравитации намного порядков превосходит скорость света в вакууме, и поэтому для ее плотности следует использовать

специальную формулу Pv=Rv*Cg^2=Rv*Co^2*(Cg/Co)^2~Rv*Co^2*25*10^10, Rv-обьемная массовая плотность

вакуумной энергии. Основной вывод отсюда тем не менее состоит в том, что любое расширение Всленной требует

весьма существенных затрат энергии и как следствие сильного остывания Вселенной, и наоборот сжатие Вселенной

будет приводить к весьма сильному и заметному разогреву Вселенной. Поскольку в окрестностях солнечной системы и в

нашей галактике ничего подобного не наблюдается, то мы вправе на основании экспериментальных данных сделать

предположение о стабильности Вселенной по крайней мере локально в окрестности нашего ближайшего скопления

галактик!

Таким образом исходя из приведенных рассуждений закон гравитационного воздействия на материальное тело или

более обобщенно закон воздействия на материальное тело с массой m вакуумной энергии при его движении в

пространстве может быть представлен формулой[4]

F=-R/RMo*m/(Ego*Eg(G)*R^2)-V/V*m*h(G)*C .......(1)

где R-радиус-вектор и R его модуль между материальным телом и притягивающим массивным телом, а

V-вектор скорости и ее V модуль материального тела.

Eg(G)=Eg[Mo/(Ego*R^2)] - гравитационная поляризация вакуума, зависящая от напряженности гравитационного поля.

h(G)=h[Mo/(Ego*R^2)] - параметр Хаббла, причем h(0)=Ho-постоянная Хаббла.

Причем вид функциональных завивсимостей Eg(G) и h(G) должен быть выведен на основании экспериментальных

данных о движении планет солнечной системы точно также, как в свое время из этих же экспериментальных данных

был выведен закон всемирного тяготения Ньютона! При этом закон сохранения энергии, в отличие от ОТО, всегда

остается справедливым, поскольку нескомпенсированная потеря материи или энергии очевидно превращается в

вакуумную энергию.

Несмотря на крайне низкую обьемную плотность вакуумной энергии, но учитывая однако, что она заполняет собой

практически всю Вселенную, в отличие от видимой и темной материи, не вызывает удивления факт, что Вселенная

состоит на 5% из видимой материи, на 25% из невидимой материи и на 70% из темной или вакуумной энергии!

Таким образом приходим к выводу, что вопреки ошибочной гипотезе ОТО о природе гравитации, как искривлении

абсолютно пустого пространства-времени, гравитационное и электромагнитное взаимодействия осуществляется

посредством вакуумной энергии, заполняющей всю Вселенную. Мало того, но модель вакуумной энергии позволяет

уточнить закон всемирного тяготения так, что все проблемы небесной механики известные на сегодняшний день могут

быть успешно решены. Например отклонение световых лучей вблизи Солнца на угол значительно больше, чем вдали от

Солнца оказывается простым следствием более сильной степени гравитационной поляризации вакуума вблизи светила.

А вместо расширения Вселенной мы имеем стабильную и вечную Вселенную. Причем красное смещение есть не что

иное, как трансформация звездной энергии в вакуумную при ее пролете через космос. И это еще одно уточнение закона

всемирного тяготения, посредством введения дополнительного члена, описывающего тормозное ускорение о вакуум,

вместо Хаббловского красного смещения! После этого проблема сведения Ньютоновской теории тяготения к частному

случаю ОТО становится невозможной, а ОТО оказывается несостоятельной обьяснить красное смещение и аномальное

ускорение, то-есть она противоречит напрямую экспериментальным фактам! С другой стороны неверной оказывается и

СТО, поскольку в ней не учитается возможность существования ЛАСО, а также вследствие ряда очевидных

математических ошибок[5]. Здесь следует учесть, что в природе как таковых ИСО не существует, однако возможно

существование их аналогов ЛАСО, между которыми и оказывается справедливым принцип относительности.

Литература

1). К.Н.Мухин "Экспериментальная ядерная физика" книга-1. Москва; Энергоатомиздат-1993г.

2). Лаплас П.С.Изложение системы мира. Москва; Наука -1982г.

3). В.Ю.Филиппов. ГИПОТЕЗА ТРАНСФОРМАТОРА ТЕПЛА.

http://ruslabor.narod.ru/index2.htm

4). Александр Назаров о природе ускорения станций Pioneer

http://www.membrana.ru/articles/readers/2005/04/01/191400.html

5). Николай Чаварга о математических ошибках Специальной теории относительности

http://www.membrana.ru/articles/readers/2002/11/18/143400.html