[N s]
© Copyright - Karim A. Khaidarov, May 6, 2004
ПРОИСХОЖДЕНИЕ МАСС
путем возмущения природного эфира
Светлой памяти моей дочери Анастасии посвящаю
(
сокращенная интернет-версия)В статье показано, что инерция есть исключительное свойство эфира, отражающее процесс энергетического динамического взаимодействия вещества и поля с эфиром. Показано, что кроме гравитационной массы, как меры гидравлического возмущения в эфире, и массы покоя, как меры инертности вещества в эфире, остальные массовые меры в современной физике являются артефактами. Определены новые понятия вещественной и реактивной инерции, которые являются простыми инвариантными мерами инертности и энергообмена для эфира, поля и вещества.
Принимая за факт [1] наличие во Вселенной эфира - единой квазиизотропной, практически несжимаемой и идеально упругой среды, являющейся исходной материей – носителем всей энергии, всех процессов, происходящих во Вселенной, и беря за основу представлений о нем развиваемую автором рабочую модель [2-9], представляющую его в виде двухкомпонентной доменной среды – корпускулярного и фазового, рассмотрим понятие инерции и вопросы связанные с образованием физических масс в эфире.
Столетняя мистификация
Двадцатое столетие было охвачено релятивистской идеей математически замкнутого мира, воинствующей идеей, не только отрицающей всё, что не вписывается в ее схоластические рамки, но и тщательно уничтожающей всё противоречащее ей. Стоит только вспомнить одиозное постановление Президиума Академии Наук СССР 1964 года о запрете критики теории относительности).
Элиминируя физические размерности, релятивисты выхолостили физический смысл количественных формул, подменив физически осмысленное значение явлений логически противорчивыми артефактными понятиями, сделав теорию физики поистине независимой от самой физики.
Безмассовые физические меры
Как стало ясно даже в рамках релятивистской физики, в природе имеются безмассовые формы материи, такие как электромагнитное поле. Однако всем видам материи было поставлено эквивалентное их энергетическому содержанию количество массы. Правильно ли это? Покажем, что – нет.
Исходя из проведенных автором исследований и разрабатываемой им модели эфира [2 -9], следует, что эфир изначально не обладает свойством массы. Покажем, что это не требуется. Действительно, исходя только из классических понятий физической силы, пространства и времени, можно образовать основные физические понятия и меры для эфира и поля внутри него, не обращаясь к понятию массы.
Мир существует во времени, но не со временем”
Св. Августин
Понятие времени. Все явления в мире, сам мир существует во времени, как непрерывной одномерной последовательности его событий. Время, являясь основой причинности не может быть манипулируемо: сжато или растянуто. Это противоречило бы логике и делало бы бессмысленными логические построения. Именно абсолютное время, определенное еще философами античности, является той системой отсчета, в которой существуют все явления природы. Если даже субъективное время какого-то объекта, системы кажется изменяемым, то это может видиться лишь в рамках его взаимодействия с другими объектами, имеющими иной темп событий, что вовсе не ставит под сомнение абсолютность и равномерность общего времени мира.
“
Гипотез не измышляю”Понятие пространства
. Отклонения в трехмерности пространства Вселенной до сих пор реально не онаружены, но являются лишь не необходимыми гипотетическими построениями, от которых можно отказаться в пользу более прозаических моделей. И, так как наука преследует упорядочение и упрощение сложной картины мира для ее адекватного понимания и использования в нуждах людей, то искусственное усложнение модели пространства лишь уводит нас от цели.Линейные меры. С античных времен в физике используются одно (длина, расстояние), два (площадь) и три (объем) пространственных измерения в рамках трехмерного пространства Евклида. Как и принято, будем использовать размерности l [m], s [m2], V [m3]. Линейные меры в физике и в теории эфира в частности, позволяют нам пользоваться пространственными мерами для определения взаиморасположения физических объектов, их величины и других количественных мер формы.
Угловые меры. Размерность угла часто пускается в формулах, в результате чего физический смысл величины или теряется или искажается, например при использовании величины радиуса, который часто является не просто линейной мерой, а геометрическим местом точек отношения линейной меры к угловой, то есть реально спиралью Архимеда - r[m/radian].
Пространственно-временные меры. Совместно с пространственными мерами время позволяет нам оценить динамику физических объектов. Обычно используется две меры: первая и вторая производная по времени – скорость v [m/s] и ускорение a [m/s2].
К пространственно-временным мерам относятся производные по времени от угловой меры – угловая скорость ω [radian/s] и угловое ускорение ε [radian/s2].
Сила.
Это понятие можно ввести независимо от понятия массы, хотя современные теории физических размерностей используют для описания структуры размерности силы меру массы, как например [N] = [kg m / s2] .Так как в физике ХХ века существует множество нестыкующихся понятий массы (масса покоя, гравитационная, инертная, продольная, поперечная, релятивистская массы), то такое определение никак не назовёшь однозначным. Покажем, что для невещественной материи, то есть для эфира и поля можно обойтись без понятия массы, используя лишь понятие силы, а затем меры, производные от него. Начнем с конкретного примера. Эфир в рамках предлагаемой автором модели представляет собой бесконечный (вселенский) массив практически несжимаемых идентичных безмассовых элементов – амеров. Этот массив находится в состоянии всестороннего сжатия под давлением
[6]p = F/S = 2.12·10 81 [N/m2]
В механике лего предствить себе “легкий” безмассовый объем, зажатый сторонней силой, величина которой никак не связана ни с “весом” этого объема, ни с “массой” сжимающего этот объем “инструмента”. Например, для истинного (идеального газа) давление не является функцией массы частиц, но только силы его сжатия. Аналогичными мерами являются модули упругости, которые также определяются отношением силы к площади или к произведению линейных параметров места приложения силы.
Импульс силы, количество движения есть произведение силы на время ее приложения, а в случае, когда сила не является константой – интегралом по времени
[10]|
|
[N s] |
Такое массонезависимое выражение импульса используется во всех приложениях, где величина массы является переменной или неопределенной, например в космонавтике.
Работа. Как естественный результат действия силы в пространстве используется мера работы, которая определяет энергию, переданную объекту
[10]|
|
[N m], [J] |
Силовая функция
есть более общая мера, позволяющая оценить как работу, так и другие энергетические процессы и состояния. Ее можно выразить в виде дифференциала [10]dU = Fxdx + Fydy + Fzdz [N m], [J]
А силу выразить через потенциальную силовую функцию
Причем, в этом случае
Момент силы
относительно точки O. Для этой физической меры, выражающей векторное произведение радиуса-вектора ri, проведенного из точки O в точку приложения силы, на вектор силы Fi [10]Mi = [ri Fi] [N m/radian], [J/radian].
Момент количества движения
может быть выражен двумя путями. Как произведение импульса на радиус вектор [10]L = Ftr [Nms/radian], [Js/radian]
Или
как произведение момента на время его приложенияL = Mt
[Nms/radian], [Js/radian]Понятие инерции
Покажем, что понятие инерции является более глубоким и общим, нежели понятие массы. Оно родственно понятию энергии. Явление инерции есть прямое следствие закона сохранения импульса и энергии.
Меру инерции объекта определим в общем виде как отношение силы, приложенной к нему, отнесенной к вызванному этой силой ускорению, или как приращение импульса к приращению скорости, применив для нее двухбуквенное обозначение in
in ≡ F/a ≡ Fdt/dv [Ns2/m]
Это определение формально эквивалентно понятию массы, хотя никакой массы на самом деле здесь нет.
Таким же образом можно определить и дифференциальную меру инерции как ее плотность, то есть величину, приходящуюся на единицу объема
Vρ
≡ d(in)/dV [Ns2/m4]Данное определение формально эквивалентно массовой плотности, однако здесь также отсутствует какая-либо масса.
Эти выражения можно применять для совершенно безмассовых процессов, таких как эфир и поле. Ранее автором в [5] было введено понятие динамической плотности эфира, которое носит именно этот смысл и определяет его инерционные свойства.
Причины возникновения инерции
Согласно разрабатываемой рабочей модели эфир представляет собой идеальную жидкость, для которой справедливо свойство сверхтекучести. Это означает, что для тел, движущихся в эфире равномерно и прямолинейно, он не создает механического сопротивления.
Однако при ускоренном движении возникает соответствующая этому ускорению сила сопротивления. Эта сила и есть инерция.
Корпускулярный эфир представляет собой идентичные безмассовые гироскопические элементы, которые можно представить в виде идентичных уравновешенных гироскопов с плечом силы, равным двум радиусам амера, моментом количества движения, равным постоянной Планка. Оси вращения этих гироскопов ориентированы случайным образом, так что в обычном состоянии эфир – массив гироскопов не обладает какой-либо анизотропией.
При равномерном движении тел в эфире нулевое сопротивление движению определяется свойством гироскопических сил и гироскопических свойств эфира.
Как известно, для гироскопических сил справедливо
[14]|
∑Fi dri = 0 или ∑Fi vi = 0 |
(1) |
где
ri – радиусы-векторы точек приложения сил;vi –
скорости этих точек.То есть
сумма их работ (мощностей) при любом перемещении системы, на которую действуют эти силы, равна нулю.Известными частными случаями гироскопических сил являются сила Кориолиса
FCor
= -2m[ω v]где m – масса объекта;
ω – угловая скорость;
v –
линейная скорость;и магнитная составляющая силы Лоренца
FLor
= e[v B]/cгде
e – электрический заряд;c –
скорость света;B –
магнитная индукция.Однако при ускоренном движении происходит изменение конфигурации эфира вокруг тела, то есть изменение кинетической энергии амеров-гироскопов. Это нарушает условия (1), так как (1) имеют место только при суммировании по замкнутым участкам пути или тогда, когда конечное положение эквивалентно начальному в энергетическом смысле.
При этом происходит перераспределение энергии между ускоренно движущимся телом и эфиром, то есть накопление энергии в эфире или наоборот
– возврат энергии эфира телу.Этот процесс обмена энергией, происходящий с задержкой, зависящей от количества вещества, и есть инерция. Такую инерцию назовем вещественной
(ins).В процессе излучения волны поля в эфире возникает иной тип инерции – реактивная инерция
(inr). Она возникает по той же причине, что и вещественная инерция, однако в связи с тем, что волна не имеет свойства упругости формы твердого тела, то реактивная инерция есть перераспределение энергии между локальной потенциальной энергией эфира и его локальной кинетической энергией. Скорость распространения волны в фазовом эфире определяется скоростью последнего, а она равна известной скорости света.Реактивная инерция.
Эта мера, количественное значение которой в эфире впервые было найдено С. Т. Престоном в 1875 [11], а затем описано Анри Пуанкаре в 1900 [12] и Олинто Де Претто (1904), отражает зависимость между инерцией и энергией поля.Для реактивной инерции можно записать
Удельная реактивная инерция, приходящаяся на единицу объема эфира, была найдена автором настоящей статьи в [5] как динамическая плотность эфира.
Вещественная инерция. Эта мера практически совпадает с известным понятием массы покоя, а ее пространственная интенсивность – с массовой плотностью вещества. Однако в современной физике этот вид инерции считается атрибутом вещества, хотя на самом деле это атрибут эфира. Физически это определяется тем, что возмущающим свободный эфир фактором явяется плотность вещества
Понятие массы
Как следует из классической физики, масса есть количественная мера вещества. Для предотвращения логических противоречий она должна быть инвариантна для любых перемещений вещества в пространстве и времени.
Такой мере соответствует лишь “химическая масса”, определенная в лабораторных условиях, когда движение вещества не делает меру массы неоднозначной. В физике ХХ века такой мере приблизительно соответствует “масса покоя”.
Масса покоя может быть
измерена двумя, в строгом смысле неэквивалентными путями:В обоих случаях необходим процесс сравнения с эталоном.
В связи с практической эквивалентностью тяжелой и инертной масс, а также технологическими особенностями процесса измерения реально имеется смешанный процесс определения массы, в котором подчас трудно выделить тип измеряемой массы.
В связи с путаницей, царящей в физике, дадим свои однозначные определения массы.
Инертная масса есть количественная мера вещества, измеренная путем определения инерции данного количества вещества.
Инерция вещества определяется путем реакции вещества (его ускорения a) на воздействие измеряющей упругой силы F в отсутствии влияния иных (гравитационных, электрических, магнитных) силM = F/a
[kg], [Ns2/m]Как следует из теории измерений, измеряющая сила и вызванное ею ускорение не должны влиять на инертные свойства измеряемого вещества.
Комплексная инерция и виды энергий
При анализе движения вещественного тела с большими скоростями оно проявляет сразу два типа инерций – вещественную и реактивную (полевую). При этом, между ними и их производными по времени существует такая же связь, как между комплексной, активной и реактивной энергиями и мощностями в электротехнике [13].
Можно записать, что комплексная инерция
inc равнаinc = ins + i · inr
где
i – мнимая единица.Для комплексной инерции мы можем нарисовать прямоугольный треугольник, подобный тому, который мы рисуем для комплексных электрических величин (см. рис.1).
Рис.1. Треугольник инерций
Его гипотенуза отображает комплексную (полную) инерцию и скорость света. Нижний катет – вещественную инерцию (гравитационную массу) и скорость превращения фазового эфира в корпускулярный. Вертикальный катет - реактивную инерцию – инерцию быстрого движения тела и скорость этого движения. В случае полевых форм материи, таких как свет, треугольник инерций вырождается в отрезок реактивной инерции, когда
inc = inr, ins =
0В случае тела, находящегося в покое он вырождается в отрезок массы покоя.
inc = ins = m, inr =
0Поэтому, рассматривая уравнение Дирака для релятивистской массы и энергии, можно утверждать, что оно неверно интерпретируется физически. Нет никакой релятивистской массы, так
как количество вещества при движении не изменяется. Меняется реактивная компонента инерции. Как выяснено автором, изменение гравитационной массы в процессе движений различной природы подчинено другим законам [4].Гравитационная масса
есть количественная мера вещества, измеренная путем определения силы воздействия на него гравитационного ускорения, природа которого будет раскрыта ниже.Согласно разрабатываемой автором модели эфира обе меры массы (гравитационная и инертная) вызваны совершенно различными физическим процессами, а поэтому принципиально различны. Равенство этих двух масс для одного и того же тела вызвано лишь его исчезающе малой скоростью движения в сравнении со скоростью света.
Причины гравитации
Как открыто автором в [2-6], гравитация есть процесс возмущения в эфире, вызванный веществом, который изменяет местное давление эфира (создает разрежение), что вызывает притяжение тел друг к другу.
Реально процесс происходит следующим образом. Между доменами основного
– корпускулярного эфира, амеры которого практически неподвижны и представляют собой уравновешенные безмассовые гироскопы, движется фазовый эфир.Фазовый эфир представляет собой двумерный (слоем в один амер) газ, схожий по свойствам с насыщенным паром. Гипотетически
– это “тяжелые”, то есть неуравновешенные амеры – гироскопы. По расчетам автора эффективный радиус амера фазового эфира существенно больше, чем амера корпускулярного эфира.Вещество, как установлено ранее автором, превращает амеры фазового эфира в амеры корпускулярного со скоростью
|
I g = 2πc2/h = 8.52 ·1050 [amer / kg s] |
(2) |
Это превращение сродни фазовому переходу конденсации пара. При этом практически вся энергия движения амера фазового эфира переходит в энергию вращательного движения амера корпускулярного эфира, практически не вызывая повышения температуры вещества. Отсутствие такого повышения
– реальный факт.В результате этого превращения вокруг
“гравитирующего” вещества создается уменьшение давления эфира, что и является причиной гравитации. Сферически симметричная разница давлений вокруг гравитирующего тела создает градиент поля тяготения. Сама величина давления, как установлено автором в [6] передается эфиру со скоростью на много порядков выше, чем скорость света. Однако скорость центростремительного смещения корпускулярного эфира ничтожна. Это вызвано тем, что под действием давления эфир, будучи массивом гироскопов, смещается не в сторону действия давления, а в плоскости, нормальной вектору давления, согласно свойству прецессии гироскопов.Значение гравитационой постоянной
γ из формулы Ньютона можно получить исходя из формулы (2)γ = Ig c r2 = 6.6726 ·10 -11 [m3/kg s2]
где c - скорость света;
r - радиус амера
Гравитоны и теплород
Как в свое время теплород, гравитоны сыграли свою роль в построении эфирной теории гравитации. Автор должен признать, что в связи с открытием природы явления гравитации [6], как разрежения, создаваемого фазовым переходом в эфире, концепция гравитонов отныне является излишней.
Выводы
В результате проведенных автором исследований выяснено, что явление инерции есть исключительный атрибут эфира. Инерция имеет две компоненты, одна из которых есть реакция эфира на присутствие вещества, а другая – поля. Комплексная инерция подчиняется правилу сложения известных комплексных величин. Релятивистские массы (продольная и поперечная) есть артефакты.
Явление гравитации есть результат градиента давлений при фазовом переходе эфира в веществе.
Ссылки
Карим Хайдаров
Алматы, 6 мая 2004 г.
