УДК 53.02
Введение
Специальная теория относительности (СТО) описывает свойства пространства — времени в условиях, когда влиянием тяготения на эти свойства можно пренебречь. [1, с. 9] На основании этого действие ЗВТ ограничивалось скоростями много меньшими скорости света.
Актуальность
В настоящее время считается, что ЗВТ не действует в микромире, где лучше работают уравнения квантовой механики. Приведение ЗВТ к виду, подходящему для описания всех взаимодействий, является актуальной задачей.
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 ЗВТ действует как в макромире, так и в микромире.
Научная новизна
Известная формула закона всемирного тяготения, сформулированная И. Ньютоном:
F = — GM1M2 / R2
для примера:
G — гравитационная постоянная;
М1 — масса Солнца;
М2 — масса Земли;
R — расстояние от Земли до Солнца; (1)
из которого следует ускорение Земли:
a2= — G*M1 / R2 (2)
Первообразной функции (-1/ R2) является (1/ R ), поэтому рассмотрим производные функции (1/ R):
Рисунок 1. Производные функции (f =1/R)
Составим математический ряд:
1 1 2 6 n u = ---- - ----- + ------ - ------ ... + ----- (3) R R2 R3 R4 Rn – 1
Последовательно умножив члены ряда на GiM1 получим суммарное ускорение второго тела в гравитационном поле первого тела
G0 M1 GM1 2G1M1 6G2M1 nGnM1
(aΣ2) = ----- - --- + ---- - ----- ... + ---- (4)
R R2 R3 R4 Rn - 1
G — гравитационная постоянная ЗВТ;
G0— гравитационная постоянная при первообразной от ЗВТ;
G1 , G2 , G3 …гравитационная постоянная при производных от ЗВТ;
Гравитационные постоянные учитывают изменение плотности физического вакуума (1/Gi) в различных областях вселенной. В межгалактическом пространстве плотность физического вакуума высокая и он препятствует взаимодействиям своей инерцией и тяготением. При взаимодействии бесконечно малых частиц, между ними нет физического вакуума , поэтому нет и инерции с тяготением, что не ограничивает соударение частиц.
Первое слагаемое ряда имеет положительный знак, что свидетельствует о том, что на больших расстояниях, где не действуют приливные ускорения основным ускорением производится отталкивающее действие, вызывающее увеличение расстояний между телами (галактиками), предполагающее их разбегание со скоростью обратно пропорциональной расстоянию. Притяжение, которое определил И. Ньютон является вторым членом ряда и появляется в пределах галактик (GM1/ R2 ). Оно характеризует круговые орбиты тел. Производная от основной формулы закона позволяет вычислить приливные ускорения, зависящие от расстояния и перейти к эллиптическим орбитам (- GM1/ R2 + 2G1M1/ R3) . В микромире выражение ускорений обратно пропорционально производной по расстоянию и на настоящее время конец ряда не просматривается.
Естественно предположить, что обратная зависимость ускорения от расстояния имеет фрактальный характер:
GiM1
aΣ2 = -------- (4)
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.
Закон всемирного тяготения достоверно описывает взаимодействие тел и в макромире (отталкивание галактик) и в микромире, о чем свидетельствует появление силы Казимира, источником которой являются ядерное взаимодействие, которое является гравитационным. Данный вопрос рассмотрен Автором в предыдущей статье, размещенной в данном журнале.
Автор предполагает, что ЗВТ фактически отражает движение физического вакуума во Вселенной и точность ЗВТ зависит от достоверности знаний об этом движении. На настоящее время имеются представления, что физический вакуум из межгалактического пространства движется в сторону галактик, растекаясь по галактикам и обеспечивая их отталкивание реактивной силой. Далее физический вакуум по рукавам галактик движется в направлении ядер сверхмассивных черных дыр, увлекая за собой звездные формирования. При движении в рукавах галактик физический вакуум образует завихрения в сторону ядер звезд, где он является источником энергии. Двигаясь в сторону ядер звезд физический вакуум увлекает за собой планеты, оставляя часть физического вакуума в ядрах планет, Двигаясь к ядру Земли физический вакуум увлекает тела на поверхности Земли в сторону ядра Земли, создавая силу, известную как вес тела.. При движении физического вакуума в составе рукавов галактики он испытывает сопротивление встречного потока, исходящего из центра галактики и представляющего продукты распада материи на горизонте событий прошлого сверхмассивной черной дыры, что вызывает закручивание рукавов. При своем движении физический вакуум теряет свою плотность и энергию, что усиливает результирующее действие взаимодействий из-за ослабления тяготения физического вакуума.
Автор предлагает рассматривать ЗВТ совместно с предлагаемым им законом «Взаимодействие вращающихся тел»[2] .
При взаимном вращении тел происходит сильное взаимодействие при вращении тел в разные стороны, которое автоматически переходит в слабое взаимодействие при вращении тел в одном направлении. Если сильное ядерное взаимодействие ограничивается пределами ядра, то слабое ядерное взаимодействие с пределов ядра начинается.
Рисунок 2. Пример взаимодействия двух галактик N1 и N2.
При наличии вращения тел, изменение расстояния между ним определяется сомножителем к первому члену ряда. :
δ(R) = R1* cos (ω1* t+ φ1) — R2cos(ω2* t+ φ2) [5]
где:
ω1, ω2 — угловые скорости вращения;
φ1, φ2 — начальные углы вращения;
R1, R2 — радиусы небесных тел;
и его частные производные по времени, в виде сомножителей к последующим членам ряда:
δ(R)1= — R1 ω1 sin (ω1* t+ φ1) + R2 ω2 sin (ω2* t+ φ2) ; (6)
δ(R)2 = R1 ω1 cos (ω1* t+ φ1) — R2 ω2 cos(ω2* t+ φ2) ; (7)
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Нет проблемы с описанием гравитации в черных дырах. Есть лишь недостаток знаний о них. Для определения взаимодействия сверхмассивных черных дыр галактик, например, не обязательно знать скорость вращения ядра. Достаточно знать скорость движения перемычки.
Закон не ограничивает число тел, участвующих во взаимодействии. Для определения взаимодействия необходимо лишь задать начальные условия в инерциальной системе отсчета.
В данной статье частные производные по угловой частоте вращения (ω) не рассматриваются, но они очень о многом могут рассказать и требуют осмысления, так как реально могут отражать время существования фотона, протона и Вселенной.
Выводы
Закон всемирного тяготения достоверно описывает взаимодействие тел и в макромире (отталкивание галактик) и в микромире, о чем свидетельствует появление силы Казимира, источником которой являются сильное ядерное взаимодействие, которое является гравитационным.
Автор предлагает рассматривать ЗВТ совместно с предлагаемым им законом «Взаимодействие вращающихся тел».
1. Бутиков Е.И., Кондратьев А,С., Уздин В.М., Физика, учебное пособие, кн. 3, Строение и свойства вещества, ФИЗМАТЛИТ, 2004 г. 336 с.
2. Нечаев А.В. Взаимодействие вращающихся тел (гипотеза). [Электронный ресурс], режим доступа, URL:https://sci-article.ru/stat.php?i=1588577865; (Дата обращения 15.10.2023).