Гравитационная природа силы Казимира. Гипотеза.

УДК 53.02

Введение

Эффект Казимира (эффект Казимира — Полдера) — эффект заключающийся во взаимном притяжении проводящих незаряженных тел под действием квантовых флуктуаций в вакууме.
Причиной эффекта Казимира являются энергетические колебания физического вакуума из-за постоянного рождения и исчезновения в нём виртуальных частиц [1 ] (рис.1).

сила

Рисунок 1. Объяснение возникновения силы Казимира, взятое из статьи [1 ].

Эффект был предсказан голландским физиком Хендриком Казимиром в 1948 году, а в 1957 году подтвержден экспериментально. Расстояние на котором начинает действовать сила Казимира составляет порядка нескольких микрометров. Сила Казимира (FC) пропорциональна площади пластин (А) и обратно пропорциональна 4-й степени расстояния и очень быстро растет с уменьшением расстояния.
Актуальность

Создание новых нанотехнологий требует управления процессами с точностью до долей нанометров, что обеспечивается технологиями, использующих силу Казимира [2].

Цели, задачи, материалы и методы.

Целью данной статьи является доказательство того, что все взаимодействия тел производятся гравитационными волнами которые излучаются взаимодействующими телами. Задачей является доказательство того, что сила Казимира имеет гравитационную природу.

Научная новизна

Структура пространства Вселенной такова, что гравитационные взаимодействия зависят от расстояний на которых находятся тела. Вселенная представляет из себя упругую среду из бесконечно малых частиц, находящихся в вихрях. Бесконечно малые частицы имеют тип взаимодействия, который представляет неупругое соударение, Скорость распространения взаимодействия при неупругом взаимодействии в микромире и при упругом в макромире — это разные вещи, поэтому во Вселенной наблюдается фрактальная (дробное значение) зависимость взаимодействия от расстояния. Для бесконечно удаленных тел такая зависимость выражается обратной пропорцией от расстояния (s0 =1/R), то есть тела не имеют влияния на движения друг друга, их взаимодействия определяет лишь движение среды. С уменьшением расстояния появляется зависимость движения тел от взаимного влияния, что выражается в появлении приливных ускорений, которую можно выразить производной от расстояния по расстоянию (s1 = — 1/R2). Данную зависимость для ближнего космоса вывел И. Ньютон.Эта зависимость появляется из-за того, что начинают заметное влияние оказывать гравитационные волновые каналы (ГВК), которые формируются интерференцией гравитационных волн, излучаемых телами. И. Ньютон не мог не понимать, что выведенная им зависимость не полностью охватывает Вселенную и разработал для этого дифференциальное счисление, чтобы выяснить зависимость взаимодействия от расстояния в микромире и в макромире (рис.2).

табл.1

Рисунок 2. Производные различных степеней от величины (1/R).

Скорее всего, его фраза «Гипотез не измышляю» относится к этим обстоятельствам. Даже сейчас ученые не могут подойти к решению той проблемы, с которой столкнулся И. Ньютон. Если бы И. Ньютон не сдал не завершенную работу, мы бы долго еще не имели закона всемирного притяжения.

При дальнейшем сближении тел зависимость приобретает выражение (s2 =1/R3). Круговые орбиты космических тел определяются из зависимости (s1 = 1/R2), но приливные ускорения накладывают свое влияние зависимостью (s2 =1/R3), превращая круговые орбиты в эллиптические.

При исследованиях силы Казимира выявлена зависимость её от расстояния с (s3 = 1/R4).
Автор предполагает, что зависимость гравитационных взаимодействий от расстояния внутри фотонов более значительна чем в силе Казимира и рано или поздно и она будет определена.
С. Вестерлунду принадлежит крылатая фраза: «Неживая материя имеет память. Иначе говоря, мы можем сказать, что Природа работает с дробными производными по времени». Автор добавил бы к этому еще и дробную производную по расстоянию. Естественно предположить, что зависимость силы Казимира от расстояния имеет фрактальный характер (1/ R n – β — где n — наименьший целый порядок, превышающим нецелый порядок, β — дробный порядок производной) и дальнейшеё уменьшение расстояния в микромире ведет к усилению гравитационных взаимодействий, так как расстояние стремится к нулю, а ускорения рассчитанные по формуле И. Ньютона с учетом производных стремятся к бесконечности, что соответствует взаимодействиям соударением.
Существует обратная связь между степенью обратной зависимости силы притяжения от расстояния и самим расстоянием и эта связь является отрицательной. FN = GM1M2/ R n-β; где  (n-β) = f(1/R). С уменьшением расстояния степень отрицательной обратной связи возрастает. Возникновение обратных связей характерно для образования множеств Мандельброта.
Цитата: «Дауди и Хаббард доказали, что множество Мандельброта является связным, хотя в это и трудно поверить, глядя на хитрые системы мостов, соединяющие различные его части. Связность множества Мандельброта следует из того, что оно является пересечением вложенных связных компактных множеств» [3] . Именно подобным образом как описано в цитате происходит взаимодействие гравитации через гравитационные волновые каналы.
Автор предполагает, что и пространство по Эйнштейну закручивается потому, что существует обратная отрицательная связь в кривизне  пространства от расстояния. Вихри сворачиваются внутрь, где эта зависимость выше.

В таблице фундаментальных физических взаимодействий (рис. 3) сильное взаимодействие превосходит гравитационное в 10 38 раз. Гравитационное взаимодействие при этом рассчитывалось в обратной зависимости от квадрата расстояния и не учитывалось приливное ускорение вращающихся тел, пропорциональное их скорости вращения.


табл.2

Рисунок 3. Таблица фундаментальных физических взаимодействий.

Автор предполагает, что при расстояниях, соответствующих ядерным взаимодействиям (S = 1 фм = 10— 15 м.) показатель степени обратной зависимости гравитационного взаимодействия от расстояния (1/R n – β ) увеличивается до четырех (1/R 4 ) . Определяющее значение начинают оказывать приливные ускорения, пропорциональные скорости вращения частиц.  Сила гравитационного взаимодействия возрастает в 1038 раз, а гравитационное взаимодействие принимает вид сильного ядерного взаимодействия.

Доказательство.

Нуклоны внутри ядер удерживаются ядерными силами. Их происхождение связывают с взаимодействием, получившим в физике название сильного взаимодействия. Ядерные силы — это силы близкодействующие. Считалось, что на расстояниях, превышающих размеры ядра, они бесконечно малы, то есть обратная зависимость их от расстояния крайне высока. На расстояниях порядка нескольких ферми ядерные силы — силы притяжения (рис. 4)[ 4 ] . С расстояния меньше 0,5 ферми ядерные силы приобретают отталкивающий характер.

потенциал

Рисунок 4. Зависимость потенциала сильного взаимодействия ( US) от расстояния между нуклонами (rNN).

Характер зависимости ядерных сил от расстояния между нуклонами соответствует гравитационному взаимодействию Солнца и Земли, которую Автор рассмотрел в статье [ 5 ].

При своем годовом движении по орбите вокруг Солнца, Земля имеет колебания относительно средней орбиты, которая определяется ускорением, формула которого выводится из известного уравнения И. Ньютона:

             G*MS* МE
FN  = -    ----------                                (1)
                R2

где:
G -гравитационная постоянная
МS— масса Солнца;

МE-масса Земли

R — расстояние от Земли до Солнца

Так как

FN = МЕаE = G*MS* МE /                          

aE =  - G*M/ R                              (2)                                                                                                >

Сами колебания орбиты Земли относительно среднего положения определяются приливным ускорением, представляющим полную производную от выражения (2):
Для взаимодействия Земли (E) и Солнца (S) формула приливного ускорения (wE) имеет вид:

3

где:
G1 = -гравитационная постоянная при первой производной;
Ms= -масса Солнца;R = -расстояние до Солнца;
Rs = -радиус Солнца;
RE = -радиус Земли;

ωS= — угловая скорость вращения Солнца;
ωE = — угловая скорость вращения Земли ;

В результате, летом Земля находится на максимальном расстоянии от Солнца и притягивается к Солнцу притяжением всемирного тяготения, потому что приливные силы малы из-за низкой скорости вращения Земли и убывания роли этих сил с увеличением расстояния (рис. 5).

Зимой Земля находится на минимальном расстоянии от Солнца и отталкивается от Солнца приливными силами, которые возрастают из-за увеличения скорости вращения Земли и увеличения роли приливных сил с уменьшением расстояния.
сила

Рисунок 5. Зависимость силы притяжения (FN) Земли к Солнцу от расстояния до него в ходе прецессионного движения Земли.
Rп — расстояние от Земли до Солнца в момент перигелия прецессионного движения Земли (1350 г. до н.э.), Rа — расстояние от Земли до Солнца в момент афелия прецессионного движения Земли (10750 г. до н.э.)

Картина образования гравитационных волн парой нуклонов совершенно идентична образованию гравитационных волн парой черных дыр при слиянии. Таких картинок в Интернете достаточно  и автор не счел нужным  приводить её рисунок. Длина волны образуемой взаимодействием пары нуклонов в два раза больше длины волны внутреннего ядерного взаимодействия, так как зависит от удвоенной массы нуклона. Этим наглядно показывается, что гравитационные волны могут служить мерой массы материи. В настоящее время является доказанным фактом, что сильные гравитационные волны низкой частоты могут излучать только тела большой массы. Это, прежде всего, массы ядер черных дыр, звезд и планет.
Примем   sin (ωn1 * t +φn1) =  sin (ωn2 * t +φn2) = 1;  Угловые скорости вращения нуклонов направлены в разные стороны, поэтому приливные ускорения нуклонов суммируются.  Формулу зависимости ядерных сил от расстояния Автору найти не удалось, поэтому она принята такой как и в силе Казимира (1/ R4n-n ). Найдем отношение приливного ускорения нуклона (wn) к его ускорению, вычисленному по формуле закона всемирного тяготения (an).:при:

R= 10-15 м — радиус нуклона;

ω= 5 10 22 об./ сек.- скорость вращения нуклона [ 6 ];

nn= 10-15 м — расстояние между нуклонами;

расчет

Что и требовалось доказать.

Автор считает, что ядерные силы являются силами гравитационного взаимодействия. Остается лишь вопрос выяснения формулы фрактальной зависимости гравитационного взаимодействия от расстояния.

Источником силы Казимира могут являться увеличивающиеся гравитационные волновые каналы (ГВК) между парами ядер материи (альфа-частиц) разных пластин при их сближении (рис. 6). Гравитационные волны генерируют ГВК, ориентированные перпендикулярно просвету между пластинами. Наблюдаются же гравитационные волны вдоль просвета и на частоте в два раза ниже чем возбуждающее электромагнитное поле в динамическом эффекте Казимира. При перемене фаз в переменном электромагнитном поле, одновременно меняются фазы и магнитного потока и электрической напряженности, поэтому направление гравитационной составляющей не изменяется и пластины имеют движение в одном направлении, так как направление движения задается взаимодействием с внешним гравитационным полем, направление которого тоже не меняется.

ГВК

Рисунок 6. Представление структуры ГВК между парой пластин Казимира.

Массой для строительства ГВК служит масса фотонов физического вакуума пространства между пластинами, поэтому среда находящаяся между пластинами обедняется фотонами физического вакуума и скорость гравитационных волн в этой среде увеличивается. То, что пластины являются проводниками, затрудняет проход физического вакуума внутрь пространства Казимира извне.   Пониженный вакуум внутри ГВК1,2-5,6 ,ГВК 3,4-7,8 между пластинами вызывает притягивание пластин, а пониженный вакуум в ГВК 1,2,5,6 — 3,4,7,8 вызывает увеличение скорости света «на просвет» между пластинами, так как материя ГВК1,2-5,6 и ГВК 3,4-7,8 не оказывает существенного сопротивления передаче гравитационных волн «на просвет» из-за малых поперечных размеров ГВК1,2-5,6 и ГВК 3,4-7,8 . Это роднит эффект Казимира с возникновением «сквозняков» в проходах или ускорения течения в стрежень реки.

Ядерные взаимодействия происходят на расстояниях около одного ферми (1 фм. = 10 — 6 нм), что в миллион раз меньше чем расстояния, на которых начинает действовать сила Казимира (более 1 нм ).

В соответствии с формулой равноускоренного движения, при ядерных взаимодействиях на расстоянии (S = 1 фм = 10— 15 м.) материя физического вакуума разгоняется до скорости света (с = V = 3 10 8 м./сек.) за время периода взаимодействия (Т) :

S = V Т / 2; Т = 2S/ V

при расстояниях взаимодействия около 1 фм = 10— 15 м. ; V = 3 10 8 м./сек.

Т = 2 10 – 15 / 3 10 = 0,66 10 — 2сек. Это является периодом (Т), с которым происходит ядерное взаимодействие. Ему соответствует частота ядерного взаимодействия;

f = 1 / Т = 1 / 0,66 10 -23 гц. = 1,52 10 23 гц.

Это частота соответствует гамма-излучению электромагнитного спектра (рис. 7).

ном.

Рисунок 7. Номограмма электромагнитного спектра.

До пространства между пластинами это излучение не доходит, а доходит излучение с частотой преобразованной в трех ГВК (f 1 = 1,52 10 23 гц : 2 : 2 : 2 = 1,9 1022 гц.). Расстояние на котором фиксируется сила Казимира в миллион раз превышает дистанцию ядерного взаимодействия.

Рассмотрим силу Казимира соответствии с формулой ослабления электромагнитного сигнала:

y=A e αt sin (βt+ φ0

α— впоказатели степени представляет сомножитель, характеризующий сопротивление среды, пропорциональный угловой скорости вращения фотона (ωf), передающего сигнал своей скоростью вращения с некоторой инерцией в течении времени (α=kω , где k — произвольный коэффициент). Чем выше частота сигнала, тем сильнее сказывается инерция. Сигнал на преобразованной частоте (f 1 = 1,9 1022 гц.) имеет ослабление (еkω/8 ), что значительно меньше чем на частоте исходного сигнала ( f 1 = 1,52 10 23 гц ), но за время распространения () он дополнительно ослабляется (еkωt/8). Время () при этом в (106 )раз больше при наблюдении эффекта Казимира чем при исходных ядерных взаимодействиях.

В пространство между пластинами Казимира гамма-излучение поступает на более низкой частоте и значительно ослабленным по силе, но тем ни менее силы достаточно, чтобы вызвать притяжение пластин. Ни о какой слабости гравитационных взаимодействий не может быть и речи, им по силе любые действия во Вселенной.

И сила Казимира, а при дальнейшем уменьшении расстояний и силы ядерных взаимодействий являются силами гравитационных взаимодействий. Они осуществляются гравитационными волнами, которые излучаются материей взаимодействующих тел и являются мерой их массы.

При приложении к пластинам переменного напряжения наблюдается динамический эффект Казимира, заключающийся в излучении гравитационных волн с частотой уменьшенной в два раза по сравнению с частотой возбуждения и наблюдалось движение пластин в пространстве со скоростью до 5% от скорости света.

Автор предполагает, что при приложении к разным концам пластин напряжений сдвинутых по фазе, вполне возможно, что будет происходить управляемое движение пластин в гравитационном поле третьего тела или в физическом вакууме (двигатель Алькубьерре).

Интересное сообщение пришло о лауреатах Нобелевской премии 2023 г. [ 7]. Нобелевская премия по химии за 2023 г. вручена Мунгди Бевенди, Луису Брюсу и Алексею Екимову за открытие и синтез квантовых точек. А. Екимов первым синтезировал эти точки, Л. Брюс первым получил раствор с ними, а М.Бевенди разработал удобный способ синтеза раствора этих точек

Наночастицы, в зависимости от размера ( от 2 до 30 нм.) окрашивались в различные цвета. Интересно в этом сообщении то, что в пространстве, которое включает пространство эффекта Казимира нет места таким крупным частицам, а частицы, которые можно поместить в пространство Казимира могут быть только меньше 1 нм. и удел таких частиц светится в лучшем случае в ультрафиолетовом свете. В пространстве Казимира нет необходимости во внешней подсветке. Частицы сами будут излучать электромагнитные волны диапазонов ультрафиолетового, рентгеновского и гамма — излучений  за счет гравитационных волн ультрафиолетового, рентгеновского и гамма — излучений, идущих от сильного ядерного гравитационного взаимодействия в пластинах.

точки

Рисунок 8. Поясняющий рисунок, объясняющий суть метода квантовых точек.

Выводы

Все взаимодействия тел производятся гравитационными волнами которые излучаются взаимодействующими телами.
Гравитационные волны могут являться мерой массы тел.
И сила Казимира, а при дальнейшем уменьшении расстояний и силы ядерных взаимодействий являются силами гравитационных взаимодействий.
Существует обратная связь между степенью обратной фрактальной зависимости силы притяжения от расстояния и самим расстоянием и эта связь является отрицательной. FN = GM1M2/ R n-β; где  (n-β) = f(1/R). С уменьшением расстояния степень отрицательной обратной связи возрастает.

Гравитация является связным множеством Мандельброта — пересечением вложенных связных компактных множеств.
Автор предполагает, что и пространство по Эйнштейну закручивается потому, что существует обратная отрицательная связь в кривизне  пространства от расстояния. Вихри сворачиваются внутрь, где эта зависимость выше.

Автор предполагает, что при расстояниях, соответствующих ядерным взаимодействиям (S = 1 фм = 10— 15 м.) фрактальная зависимость гравитационного взаимодействия от расстояния увеличивается и гравитационное взаимодействие за счет этого усиливается. Усиливается гравитационное взаимодействие и за счет приливных ускорений вращающихся частиц, пропорциональных частоте вращения. Гравитационное взаимодействие в микромире принимает вид сильного ядерного взаимодействия. До выхода гравитационных волн ядерного взаимодействия на поверхность вещества гравитационные волны ослабляются в 10раз и их частота снижается в восемь раз. При взаимодействии этих ослабленных и преобразованных гравитационных волн от двух зеркальных пластин и возникает ГВК в котором проявляется эффект Казимира.

Заключение.

В опытах по наблюдению эффекта Казимира используются зеркала. Зеркала подробно исследовались Н. А. Козыревым после его эксперимента с наблюдением за гравитационным излучением звезд в телескоп и обнаружения «прошлого», «настоящего» и «будущего» положения звезд. Существует даже понятие «зеркало Козырева». Автор считает, что особые свойства зеркал возникают из-за особого расположения альфа-частиц в зеркалах. Этим зеркала равномерно, без изъянов, отталкивают гравитационные волны физического вакуума. Даже если вещество плохо отражает гравитационные волны (воспринимаемые глазом как свет), то при его полировке, а значит и приведении альфа-частиц в определенный порядок, появляются отражающие свойства. Отражается не свет, а отражаются гравитационные волны, несущие свет.           

Количество таких протонов на много превышает возможность образования протонов в результате упругого взаимодействия нейтронов с протонами мишени. Соответствующее количество нейтронов обнаруживается и в мишени. Остается признать, что часть нейтронов, пролетая вблизи ядер захватывает виртуальные π+-мезоны и превращается в про

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.