Ирина Пономарь – Электростатическая теория гравитации: природа массы, инерции и устройство Вселенной (страница 1)

Ирина Пономарь

Электростатическая теория гравитации: природа массы, инерции и устройство Вселенной

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ГРАВИТАЦИИ:

ПРИРОДА МАССЫ, ИНЕРЦИИ И УСТРОЙСТВО ВСЕЛЕННОЙ

ПРЕДИСЛОВИЕ

На протяжении веков человечество смотрело на звёзды, пытаясь разгадать величайшую загадку природы — тайну гравитации. Со времён Ньютона мы научились с невероятной точностью описывать её действие, вычислять траектории планет и запускать космические аппараты к далёким мирам. Эйнштейн совершил революцию, показав, что гравитация — это не сила, а геометрия, искривление самого пространства-времени. Его Общая теория относительности (ОТО) стала венцом современной физики, блестяще объяснив явления, перед которыми пасовала классическая механика.

И всё же, несмотря на свой триумф, ОТО оставила фундаментальный вопрос без ответа. Она описала как гравитация работает, но не ответила на вопрос почему. Что такое искривление пространства? Каким образом масса, это загадочное свойство материи, управляет геометрией пустоты? Попытки объединить гравитацию с квантовой механикой — теорией микромира — заводят физиков в тупики сингулярностей и бесконечностей.

Эта книга предлагает вам отправиться в путешествие к истокам гравитации, вернувшись к идее, которую наука, казалось бы, давно отвергла. Мы не будем говорить о кривизне пустоты. Вместо этого мы рассмотрим Вселенную как единую, непрерывную среду — физический вакуум.

Что, если гравитация — это не геометрическая аномалия, а электродинамический процесс? Что, если масса — это не внутреннее свойство «кирпичиков» мироздания, а мера их взаимодействия с этой вездесущей средой?

В рамках теории, изложенной на этих страницах, вы увидите, как из градиента диэлектрических свойств физического вакуума выводится закон всемирного тяготения. Вы поймёте, почему инертная масса равна гравитационной. Вы увидите, как эта модель объясняет природу чёрных дыр, расширение Вселенной и квантовые эффекты без необходимости вводить сингулярности или искривлённые измерения.

Мы заново взглянем на известные эксперименты и наблюдения. Гравитационное замедление времени предстанет не как мистическое растяжение самого времени, а как естественное следствие изменения скорости физических процессов. Знаменитое смещение перигелия Меркурия получит объяснение не через кривизну пространства, а через динамику самой среды.

Эта книга — приглашение к диалогу. Она не утверждает, что у неё есть ответы на все вопросы. Скорее, она предлагает новый язык для их постановки. Язык, в котором Вселенная снова становится единым целым, а гравитация и электромагнетизм — двумя сторонами одной медали.

Приготовьтесь взглянуть на устройство мироздания под совершенно новым углом. Возможно, то, что вы считали пустотой, и есть главный ключ ко всем тайнам Вселенной.

Глава 1. Электростатическая теория гравитации

Далее приведён перевод научной статьи «Электростатический гравитационный механизм действия, основанный на диэлектрических свойствах физического вакуума и физическом значении гравитационного потенциала» 1.

Аннотация

Установлена связь между полным гравитационным потенциалом и диэлектрической проницаемостью вакуума. Показано, что градиент электрической проницаемости вакуума возникает вблизи массивного гравитирующего объекта. Сделана попытка объяснения гравитационного механизма на основе пондеромоторного взаимодействия заряженных частиц с анизотропной диэлектрической средой. Доказана эквивалентность гравитационной массы и инерционной массы. Показано численно, что скорость света определяется размерами и массой Вселенной.

1. Введение

Гравитация на протяжении многих веков является загадкой для людей. Со времён Ньютона было несколько успешных математических теории гравитации, но нет общепризнанной теории, объясняющей физический механизм гравитации. Это самый значительный пробел в наших знаниях о гравитации. В настоящее время физика изучает эту проблему в различных направлениях: квантовая теория гравитации, основанная на использовании специфических гипотетических частиц-гравитонов [9], теория, основанная на свойствах гипотетических частиц - кварков [8], теории, которые являются развитием общей теории относительности [10], а также различные геометрические и топологические модели [11].

Как известно [1], основная идея гравитационной теории Эйнштейна подразумевает, что все естественные процессы имеют место в пространстве и времени, которые соответствуют не Евклидовой геометрии, но геометрии Римана. Пространство считается абсолютно пустым, но его свойства неразрывно связанны с распределением гравитирующих масс и их движением. Отклонения геометрических свойств пространства от Евклидовых объясняются наличием гравитирующих масс – т.е. массы определяют свойства пространства и времени, а они оказывают влияние на движение масс. Такой строго математический подход позволил получить адекватные результаты, которые представляет собой основу общей теории относительности (ОТО).

Однако идея пустого пространства связана с большим числом фундаментальных проблем и несоответствий. Во-первых, это противоречит принципу близкодействия. Чтобы устранить эту проблему при рассмотрении взаимодействия материальных объектов на каждом уровне (начиная с квантового уровня и заканчивая шкалой Вселенной) приходится изобретать различные агенты взаимодействия, а именно поля, струны, виртуальные частицы и тому подобное.

В абсолютном вакууме нет вещества в форме атомов и элементарных частиц, которые образуют атомы. Однако вакуум все еще обладает определенными физическими свойствами, присущими материи. При использовании любой системы физических единиц диэлектрические и магнитные характеристики вакуума отличаются от нуля. Определенное волновое сопротивление присуще вакууму. Следовательно, вакуум обладает известными индуктивными и емкостными свойствами. Всё это не соответствует представлениям об абсолютной пустоте. Поэтому термин «физический вакуум» давно используется в квантовой физике [2]. Под физическим вакуумом понимается сплошная материальная среда, образованная парами соответствующих элементарных частиц и античастиц. Следовательно, диэлектрические свойства присущи этой материальной среде. Эта среда является движущейся и течет, в ней могут возникать колебания и напряжения. Следовательно, невозможно применить абсолютную систему отсчета к этой среде. Именно это обстоятельство отличает физический вакуум от эфира, который был исключен в ходе развития теории относительности.

Из вышеизложенного следует идея о развитии наполненной физическим смыслом теории гравитации. Конечно, результаты этой теории должны согласовываться с известными результатами ОТО, но иметь другую интерпретацию, а именно, без использования понятия о пустом искривленном пространстве.

Цель настоящего исследования состоит в попытке объяснить гравитацию посредством электрического взаимодействия вещества и физического вакуума. Авторы используют результаты статьи [3], которые показывают, что масса является чисто электромагнитным феноменом, тогда как все механические явления представляют собой макроскопические проявления электродинамики физического вакуума.

2. Новая калибровочная фиксация гравитационного потенциала

Нетрудно получить выражение для ускорения свободного падения на поверхности Земли, а также для первой и второй космической скорости из закона всемирного тяготения:

где

- гравитационная постоянная;

- масса Земли;

- радиус Земли.

Гравитационный потенциал обычно используется для описания гравитационного поля в классической механике. Гравитационный потенциал имеет размерность квадратичной скорости и интерпретируется как отношение потенциальной энергии материальной точки, расположенной на расстоянии r от гравитирующего центра к массе этой точки:

Гравитационный потенциал на поверхности Земли выражается через первую и вторую космические скорости:

Здесь следует указать, что скалярные потенциалы обычно определяются с точностью до произвольной постоянной. Поэтому полный гравитационный потенциал должен быть записан следующим образом:

где C – постоянная. Выбор определенного значения этой константы называется фиксацией калибровки. Обычно предполагается, что С = 0, другими словами, считается, что на бесконечности гравитационный потенциал стремится к нулю. Это верно, если гравитирующим телом считать единственное тело. Однако, все реальные космические объекты взаимодействуют друг с другом и представляют собой компоненты Вселенной. Такая интерпретация требует другой калибровочной фиксации.

Давайте вычислим первую космическую скорость для всей Вселенной, считая последнюю глобулярной формацией:

где - масса и радиус Вселенной соответственно.

Согласно современному представлению, возраст Вселенной составляет 13,8 млрд. лет. В этом случае ее радиус не должен превышать 13,8 млрд. световых лет – то есть 1,3047*10²⁶ м. В настоящее время масса Вселенной оценивается в пределах диапазона от 6*10⁵² до 8,84*10⁵² кг [5]. Принимая верхнюю оценку (8), получим:

Принимая во внимание степень приближения для оценки массы и размеров Вселенной, полученное значение довольно близко к скорости света. Следовательно, оказывается, что известная скорость света соответствует вселенской первой космической скорости: