Взаимодействие вращающихся тел.

УДК 53.02

Введение
Взаимодействие вращающихся тел осуществляется посредством приливных волн, являющихся волнами гравитационными и существование которых наукой в последнее время доказано (11 февраля 2016 года). Средой в которой осуществляется взаимодействие является физический вакуум ( плотность 400 — 500 фотонов на см.^3; T = 2,725 K; F = 160 Ггц.)

Актуальность
В современной науке рассматривают четыре вида взаимодействия: сильное, слабое, гравитационное и электромагнитное. При этом гравитационное взаимодействие рассматривается в таком виде, в каком его сформулировал И. Ньютон; то есть в статическом состоянии невращающихся тел.

При отсутствии вращения двух тел [фиг.1] относительно друг друга взаимодействие их определяется взаимным притяжением с силой в соответствии с Законом всемирного тяготения, при этом имеются приливные ускорения, которые законом Всемирного притяжения не учитываются. Приливные ускорения возникают из-за разности ускорений точек тел разноудаленных от источника гравитации.

δw zi = а zi — а сi (для точки зенита)                                             [1]
δw ni = a ni — a ci (для точки надира)
где: a ci –ускорение центра тела;
а zi , а ni — ускорения разноудаленных от центра точек тела .

| δw zi | >  | δw ni | — поэтому тела имеют дополнительное притяжение ( при притяжении или увлечении), в ОТО А. Эйнштейна оно известно как дополнительное искривление пространства массивным телом. Вполне понятно, что пространство изгибают оба массивных тела. При отталкивании неравенство меняется | δw zi | <  | δw ni | .

Предположим, что тело (1) находится под действием силы притяжения тела (2). Приливная волна на освещенной стороне преобладает над приливной волной на теневой стороне, центр инерции смещен в сторону источника силы притяжения.
Предположим теперь, что тело (1) отталкивает тело (2). Это становится возможным,если на тело (1) действует внешняя сила и тело (1) своим  гравитационным полем будет отталкивать тело (2). Приливная волна на теневой стороне тела (2 )преобладает над приливной волной на освещенной стороне, центр инерции смещен в сторону от источника силы отталкивания.

Цели, задачи, материалы и методы.
Таких, невращающихся, тел в природе  не существует. Все тела вращаются и взаимодействуют между собой  гравитационными волнами, являющихся проявлением гравитационной  индукции. Задачей данной статьи является выработка общих признаков для взаимодействия вращающихся тел с целью создания общего закона гравитационной индукции.

Для наглядности рассматривается взаимодействие двух тел (1) и (2) [фиг. 2], подобно Земле имеющих гидросферу.

Вращающееся тело создает в окружающих телах приливную волну и в нем самом индуцируется приливные волны от окружающих тел. Приливная волна создает силу, величина которой зависит от скорости вращения тела, а направление от соотношения скоростей взаимодействующих тел. Тело (1) находится в гравитационном поле тела (2). На теле возникают приливные волны на освещенной стороне (3) и на теневой стороне (5). Для тела (1), имеющего меньшую скорость вращения и преобладание сил притягивающих, приливная волна на освещенной стороне превосходит по величине приливную волну на теневой стороне, но для тела (2), которое имеет большую скорость вращения и преобладание сил отталкивающих, приливная волна на теневой стороне (6) превосходит приливную волну на освещенной стороне (4). За счет этого происходит смещение центров инерции О1 и О2 в положение O¹1 и O¹ 2, которое определяет направление перемещения тел при вращении в сторону тела, имеющего большую скорость вращения.

При вращении тела (1) с меньшей скоростью (для большей наглядности тело (1) показано не имеющим вращения) чем скорость тела (2) существует явление подкручивания, выражающегося в увеличении скорости тела (1) вследствие того, что приливная волна, индуцируемая на нем телом (2), увлекает за собой тело (1). Сила трения — Fтр1 увеличивает скорость вращения тела (1) при помощи проекции -Fc и появляется проекция силы трения — Fпв1 — сила приливной волны притягивающая тело (1) к телу (2). Эта сила действует вне зависимости от силы взаимного тяготения.
При вращении тела (2) со скоростью большей чем скорость тела (1) наблюдается явление торможения, выражающееся в уменьшении скорости тела (2) вследствие того, что приливная волна, индуцируемая на нем телом (1) тормозит тело (2) и отталкивает тело (2) от тела (1) силой Fпв2 . Эта сила действует вне зависимости от силы взаимного тяготения.

Взаимодействие тел происходит с физическим вакуумом, поэтому реально нет взаимодействия двух тел. В реальной жизни существует взаимодействие бесконечного множества тел посредством физического вакуума. Можно лишь условно рассматривать взаимодействие двух тел, абстрагируясь от бесконечного множества других тел. При увеличении момента импульса  тела (1) происходит уменьшение импульса момента тела (2), связанного с ним взаимодействием посредством гравитационных волн. При скорости тела (2) выше чем скорость тела (1) скорость тела (2) уменьшается, а скорость тела (1) увеличивается, при этом тело (1) притягивается к телу (2), а тело (2) отталкивается от тела (1). В результате тела формируют движение по спирали, хорошо известное в астрономии и наблюдаемое сейчас на примере бинарной системы PSRJ 1141-6545. Закон сохранения импульса не нарушается, а идет только перераспределение момента импульса между телами (1) и (2) при их взаимодействии.

 Центры инерции тел находятся в точках (О1¹) и (О2¹), находясь постоянно смещенными относительно своих геометрических центров (О1) и (О2) по причине неравенства приливных волн на полуденной и полуночной сторонах и в результате вращения смещаются в точки ( O1 ¹¹ ) и (O2^11   ₁). Если тело притягивается другим телом, то центр инерции смещается в сторону полуденной линии [тело (1)] Если тело отталкивается от другого тела, то центр инерции смещается в сторону полуночной линии /тело (2)/, и хотя приливная волна на полуночной стороне в этом случае будет больше, сила трения на полуночной стороне будет меньше чем на полуденной по причине того, что поток приливной волны на полуночной стороне направлен согласно с направлением вращения тела, а на полуденной направлен встречно. Общий центр инерции перемещается из точки (О¹м) в точку (О¹¹м), то есть покоится относительно положения тел. При рассмотрении взаимодействия и относительного перемещения двух тел за рамкой остается взаимодействие обеих тел с физическим вакуумом и перемещение их центра масс в физическом вакууме и относительно других тел, которое представляет перемещение абсолютное.

При наличии смещения центра инерции во вращающемся теле происходит движение тела в направлении смещения центра инерции со скоростью:
V=ΔR*n;
где:
V — скорость тела;
ΔR- смещение центра инерции;
R- радиус тела;
n- число оборотов тела;

Научная новизна.

В соответствии с законом всемирного тяготения [1 c. 63] все тела взаимно притягиваются силой, которая рассчитывается по формул:

F = G M1 M2/R^2                                             [2]
где:
G -гравитационная постоянная;
М₁,M₂ -массы небесных тел;
R — расстояние между телами

По мнению автора взаимодействие тел  осуществляется гравитационными волнами. Природа гравитации исходит от взаимодействия бесконечно малых частиц материи, когда единственным способом взаимодействия является соударение, при котором появляются гравитационные волны, как передача соударения по цепочке, так и появляются вихри из-за необходимости изменения направления движения частицы  материи ввиду невозможности осуществлять движение в направлении другой частицы. Простейший вихрь уже является вращающимся телом, свобода вращения которого ограничена другими вихрями. Приливная волна отражает интерфереционную картину влияния физических тел на параметры гравитационных волн других тел, что и является новой гравитационной волной.
Ускорение для тела (2), находящегося в  гравитационном поле тела (1) может быть вычислено, если обе части выражения [2] поделить на М₂, зная что F₂=a₂*M₂; F₂ = G*M₁*M₂/R²
a₂*M₂ /M2 =    G*M1*M2/M2 R^2

a₂  =    G*M1/R^2                                                                    [3]

По своей физической сути приливное ускорение является производной от ускорения по расстоянию. Возьмем производную от выражения [3] по расстоянию (для наглядности берется только первая производная) [2 c. 106]получим:

d(a₂)                -2G₁*M₁*d(R)
w₂     =  ———     =        —————                                              [4]
                 d R                       R³

Гравитационная постоянная (G) меняет при этом своё значение и размерность на G₁ ( м ³/кг. сек.) и её значение изменяется для каждой пары взаимодействующих тел и даже для каждого из тел. Более дифференцированный учет гравитационной постоянной позволяет учесть влияние других тел, разного состава для каждого из рассматриваемых тел. Предлагается назвать её гравитационной постоянной при первой производной.
Полученное ускорение выражает дополнительное ускорение, описанное А. Эйнштейном как дополнительное искривление пространства, которое возникает вблизи массивных тел, и может быть рассчитано при различных значениях (ΔR), где (ΔR) — изменение расстояния между телами. Дополнительное (w¹_д ;  w²_д  ) ускорение испытывают оба взаимодействующих тела.

-2G₁*M₂* ΔR                                           -2G₁*M₁* ΔR
w¹_д     =  —————          ;              w²_д    =        —————       ;
                       R³                                                             R³

Аналогичные ускорения могут возникать и при вынужденном движении одного из тел в направлении другого тела (отталкивании или увлечении).

Приливные ускорения обратно зависят  от куба расстояния, (не от квадрата),  и взаимодействие вращающихся тел осуществляется поверхностными массами тел, поэтому изменение расстояния между телами можно представить как изменение расстояния между двумя вращающимися массами приливных волн, массы которых пропорциональны массам тел и с радиусами вращения равными радиусам этих тел. Приливные волны являются стоячими, но не неподвижными. Скорости  движения приливных волн по поверхностям тел пропорциональны скоростям вращения взаимодействующих тел. Эквивалентная замена позволяет сформулировать формулу изменение расстояния (δR) между этими телами в зависимости от скорости вращения тел, которое будет составлять разность проекций векторов радиусов вращения тел на ось их соединяющую.                                    

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;
Выражение [5] является сложной функцией из-за наличия члена вида [ cos (ω* t+ φ)], который при дифференцировании примет вид [d(cos(ω*t+φ)/dt =- ω*sin ( ω*t + φ)] ;
Для простоты понимания берется только первая производная по времени, однако на практике могут быть взяты и производные других порядков и составлены тригонометрические ряды из них.

d(R)
——-       =  — R₁*ω₁* sin (ω₁* t+ φ₁) + R₂*ω₂*sin(ω₂* t+ φ₂)           [6]
dt

Производная по угловой скорости вращения берется аналогично производной по времени:
d(R)
——      =       -t* R₁* sin (ω₁* t+ φ₁) + t* R₂*sin(ω₂* t+ φ₂)            [7]
dω

Формула [4] с учетом формул [6],[7]  примет вид:

2G₁*M₂*t*[ R₂*ω₂*sin(ω₂* t+ φ₂) — R₁*ω₁* sin (ω₁* t+ φ₁)] * [R1* sin (ω₁* t+ φ₁) —  R₂*sin(ω₂* t+ φ₂)]

w₁ =       ——————————————————————————————————————-
R^3

2G₁*M₁*t*[ R₁*ω₁* sin (ω₁* t+ φ₁) — R₂*ω₂*sin(ω₂* t+ φ₂)] * [R1* sin (ω₁* t+ φ₁) —  R₂*sin(ω₂* t+ φ₂)]
w₂ =       ——————————————————————————————————————-
R^3                                                                                                                                    [8]

где: G₁ (m^2/kg. sec.^2)- гравитационная постоянная для первой производной ускорения. Данная постоянная характерна только для конкретной пары тел и зависит от очень многих аргументов, которые детально могут быть рассотрены в отдельной статье. В том случае, если производная берется только по времени, изменяется и размерность  G₁  (m^3/kg. sec.)
Суммарное ускорение (а_Σ2), которое испытывает вращающееся тело (2), при взаимодействии с вращающимся телом (1) составит:
а_Σ2 =  а  +  w¹_д  + w²_д  + w₂
Суммарное ускорение (а_Σ1), которое испытывает вращающееся тело (1), при взаимодействии с вращающимся телом (2) составит:
а_Σ1 =  а  +  w¹_д  + w²_д  + w₁

Результаты, выводы.

Анализ формулы [8] показывает, что производная n-порядка  имеет вид:

(n+1)*Gn*M₂*t*[ R₁*ω₁ ⁿ  * sin (ω₁* t+ φ₁) — R2*ω₂ ⁿ *sin(ω₂* t+ φ₂)] * [R₁* sin (ω₁* t+ φ₁) —  R₂*sin(ω₂* t+ φ₂)]
w₁(n) = ————————————————————————————————————————————

R ^{2+ n}

             (n+1)*Gn*M₁*t*[ R₁*ω₁ ⁿ  * sin (ω₁* t+ φ₁) — R2*ω₂ ⁿ *sin(ω₂* t+ φ₂)] * [R₁* sin (ω₁* t+ φ₁) —  R₂*sin(ω₂* t+ φ₂)]
w₂(n) = ————————————————————————————————————————————

R ^{2+ n}                                                                                                                                     [9]

С ростом порядка производной  и уменьшением расстояния между взаимодействующими телами (R,) значение w(n) стремится к бесконечности, так как числитель растет, а знаменатель бесконечно уменьшается. Это объясняет жесткость внутриядерных взаимодействий.

Анализ формулы [9]  показывает. что при разнонаправленном вращении тел происходит взаимодействие подобное сильному ядерному взаимодействию, с взаимным раскручиванием тел и уменьшением дистанции или взаимным торможением тел с увеличением дистанции. Взаимное раскручивание означает, что тело скорость которого больше, имеет нагрузку в виде тела, скорость которого меньше и разность скоростей составляет гистерезис, который поменяет знак, ести другое тело начнет увеличивать скорость. Аналогично и при взаимном торможении. Автор предполагает, что взаимное раскручивание с уменьшением дистанции может наблюдаться при попадании материи в «черную дыру,» когда материя запасает энергию вращения. Источником энергии в этом случае являются  альфа-частицы, распадающиеся до плазмы на горизонте событий прошлого черной дыры. Взаимное торможение с увеличением дистанции может наблюдаться при выходе материи плазмы из «черной дыры», когда происходит или радиационное  излучение сверхплотных элементов, синтезированных из этой плазмы  в виде джетов с горизонта событий будущего черной дыры или взрывное расширение плазмы, как при Большом взрыве.  Носителем энергии после Большого взрыва  выступают фотоны микроволнового излучения.

При однонаправленном вращении происходит взаимодействие подобное слабому ядерному взаимодействию с формированием орбит, среднее положение которых определяется законом всемирного притяжения И. Ньютона, а отклонение от средней орбиты  определяется действием приливных сил. При сближени тел происходит усиление отталкивающих сил из-за увеличения скорости вращения тела (2), а при удалении происходит усиление притягивающих сил из-за уменьшения скорости вращения тела (2).

Взаимодействия сильное и слабое могут переходить из одного в другое, если одно из тел совершит полу- кувырок Джанибекова, причинами которого могут быть как действие внешних сил, так и уменьшение кинетического момента одного из тел. Если энергии телу хватает, то оно заканчивает кувырок, а если нет, то происходит переход в другой тип взаимодействия.

Приливные ускорения, а следовательно и силы приливной волны изменяются обратно пропорционально кубу (если взята только первая производная) расстояния, что выделяет действие их на фоне действия сил гравитационного притяжения, зависящих от обратной пропорции квадрата расстояния. Это послужило пониманию действия приливных сил, как дополнительному искривлению пространства вблизи массивных объектов Общей Теорией Относительности. А. Эйнштейн не понял, что смещение орбиты Меркурия , происходит не только из-за массивности Солнца но и  из-за  его вращения.  Задача, решенная для  Меркурия не подходила для Земли, потому что скорость вращения Земли много выше скорости вращения Меркурия.  Академик А.Д. Сахаров предположил, что и второе тело должно влиять на свое ускорение, но и он не понял, что влияет оно своим вращением.
Приливное ускорение имеет сомножитель вида (t*ω), что в масштабах Вселенной можно рассматривать как число оборотов фотонов реликтового микроволнового излучения с момента его появления. Главный вывод из этого можно сделать, что Вселенная не бесконечна и при достижении (t*ω)< 1, Вселенная начнет сворачиваться.

Гравитационная постоянная (G) может измениться, так как она рассчитывалась для других целей. Это учитывается введением (G1),(G2) …(Gn) для различных порядков производных.

В соответствии с указанным законом происходит формирование спиралей галактик и вселенной. На рисунке  [фиг.3] изображено формирование спирали двумя космическими телами с разными угловыми скоростями вращения. Тело А притягивается к телу В силой взаимного притяжения Fпр и силой притяжения приливной волны Fпв, при этом тело В притягивается к телу А силой взаимного притяжения Fпр, но отталкивается  силой приливной волны Fпв (именно эту силу иногда принимают ошибочно за антигравитацию). Важной особенностью совместного движения двух тел является то, что тело, имеющее меньшую скорость вращения, будет всегда догонять тело, имеющее большую скорость вращения и при этом они оба перемещаются относительно физического вакуума и других тел.

Все гравитационные взаимодействия происходят посредством гравитационных волн, об обнаружении которых заявлено в публикации [3]. Ниже приводится реферат этой статьи.

14 сентября 2015 года в 09:50:45 UTC два детектора гравитационно-волновой обсерватории лазерного интерферометра одновременно наблюдали переходный гравитационно-волновой сигнал. Сигнал распространяется вверх с частотой от 35 до 250 Гц с пиковой деформацией гравитационных волн  1,0×10-21. Он соответствует форме волны, предсказанной Общей Теорией Относительности для инспирации и слияния пары черных дыр и кольцевого спада результирующей одиночной черной дыры. Сигнал наблюдался при отношении сигнал / шум согласованного фильтра 24 и частоте ложных тревог менее 1 события на 203 000 лет, что эквивалентно значению, превышающему  5,1σ. Источник лежит на расстоянии светимости от  410(+160/−180) ПДК соответствует красному смещению  z=0.09(+0.03/−0.04). В исходном кадре, начальная черной дыры массы  36(+5/−4)М⊙и  29(+4−4)М⊙ и окончательная масса черной дыры составляет  62(+4−4)М⊙, с  3.0(+0.5−0.5) M⊙c2 излучается гравитационными волнами. Все неопределенности определяют 90% достоверных интервалов. Эти наблюдения демонстрируют существование двойных систем черных дыр звездной массы. Это первое прямое обнаружение гравитационных волн и первое наблюдение бинарного слияния черных дыр.

Автор обращает внимание, что зафиксированная гравитационная волна была порождена слиянием двух черных дыр, произошедшим 1,3 миллиарда лет назад. Их массы равнялись 36 и 29 солнечных, а возникшая в результате их объединения черная дыра имела массу в 62 солнечных. Такие образом три массы Солнца ушли в энергию, выделившуюся в виде гравитационных волн. Вся эта энергия была выделена за десятые доли секунды перед столкновением черных дыр, когда они начали двигаться со сверхвысокими скоростями ( V=0,6 c). Указанная выше ссылка позволит исключить какие-либо толкования о слабости гравитационных взаимодействий.

Заключение.
И по характеру действия и по основным проявлениям гравитационная индукция сходна с электромагнитной индукцией и подчинена действию своих законов. Один из определяющих законов может стать закон «Взаимодействие вращающихся тел». Этот закон позволяет по новому взглянуть на многие вопросы, разрешить которые прежде было невозможно ( решение задачи трех тел, создание гравитационных движителей и двигателей, гравитационных локаторов, гравитационных лагов, разделителей сред, понять природу: «темной материи», «темной энергии», «черных дыр», шаровой молнии и радиационных излучений и т.д.)

Закон (гипотеза): Взаимодействие вращающихся тел:
При взаимодействии двух вращающихся тел, имеющих общую плоскость вращения, в теле, гравитационное поле которого вращается с меньшей скоростью, другим телом индуцируются приливные волны, результатом действия которых является увеличение скорости вращения тела и притягивание его к другому телу, а в теле, гравитационное поле которого вращается с большей скоростью, другим телом индуцируются приливные волны результатом действия которых является уменьшение скорости вращения тела и отталкивание его от другого тела.

1. Е.И. Бутиков ,А.С. Кондратьев Физика. Книга 1. Механика. — М.: Наука, 1994. — 138 с.;
2. Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисление для ВТУЗОВ. т.1; 13-е издание; Наука; 1985.
3. Abbott B. P. Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger, https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.116.061102#fulltext