Мир

Голощапов Владимир

В своих «Началах» Ньютон подарил человечеству ещё одно крупнейшее открытие – закон всемирного тяготения

Ньютон обнаружил, что помимо инерции тела обладают ещё одним свойством: между всеми телами действует силы притяжения (гравитационные силы), обусловленные наличием у тел тяжёлой (гравитационной) массы. Создаваемая телом гравитационная сила пропорциональна его тяжёлой массе. Две материальные точки М_s и m_s, находящиеся друг от друга на расстоянии r взаимодействуют с силой G x ?_N = M_s x m_s/4?r². То есть эта сила обратно пропорциональна квадрату расстояния между точками. Множитель ?_N называется гравитационной постоянной и определяется экспериментально. В опытах Г. Кавендиша её значение по современным данным равно G = 6,67408·10¹¹ м?/(кг·с?) (в рациональной системе единиц ЦГС) Но первоначально запись Ньютоном этого закона была сделана вот в таком виде: F = Q(m₁/r³ + m₂/r³)r.

А что же такое (m₁/r³ + m₂/r³)? Это формула всемирного закона распределения матери в космических телах Вселенной. Всемирный закон распределения матери в космических телах Вселенной гласит, что формы бытия материи во Вселенной различны. Космические же тела объединены одной общей закономерностью. Материя в космических телах располагается слоями в соответствии с плотностью. Самые плотные слои материи сосредоточены в центре космического тела. Плотность материи в слоях убывает обратно пропорционально кубу расстояния слоя от центра космического тела. То есть q_m = Q/r³. Здесь Q – масса вещества в слое, q – удельная плотность.

Ближе к центру располагается вещественная часть тела, а за вещественной частью следуют слои элементарных частиц, которые составляют силовое (гравитационное) поле тела. Ньютон интуитивно почувствовал эту зависимость и использовал её в Законе всемирного тяготения. Итак, изменение плотности гравитационного поля космического тела имеет вид обратной кубической гиперболы (рис. 2). Но как же так получается? Закон всемирного тяготения показывает нам, что сила взаимного притяжения между телами обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними, а концентрация квантов, которая и создаёт эту силу, обратно пропорциональна кубу расстояния.

Обозначим Gm количество гравитонов в слое (концентрацию гравитонов) символом «К». Тогда таблица слоёв по плотности будет выглядеть так:

Кубическая таблица G_m/r³

Как же превращается кубическая зависимость в квадратичную при гравитационном взаимодействии двух тел? Рассмотрим этот процесс на примере взаимодействия двух физических тел: тела «А» и тела «К» (рис. 3).

Надо заметить, что гравитационные поля каждого физического тела хоть и состоят из одинаковых по своему строению гравитонов, но принадлежат только своему физическому телу и с гравитационными полями других тел не смешиваются за исключением тех случаев, когда два физических тела сливаются воедино и образуется новое физическое тело. В этом случае у вновь образовавшегося физического тела образуется и своё, только ему принадлежащее гравитационное поле.

Воздействие тела А на тело К происходит посредством воздействия гравитонов, окружающих это тело, и равно усилию F= G(m_а : r³) x r. Здесь множитель m_а представляет собой весь комплекс квантов этого тела, но, так как кванты расходятся в направлении от центра во все стороны пространства, их усилие в одну сторону уменьшается обратно пропорционально кубу расстояния от центра этого тела, и чтобы узнать, какое усилие создадут кванты в данной точке «», например, нужно усилие всех квантов G m_а поделить на куб расстояния от центра масс тела до контрольной точки «n», например. Но так как во взаимодействии участвует не одна точка, а все точки линии о-n, сумма усилий будет равна F = G (m_к : r³) x (о-n). И так по всей длине линии О-К (r), соединяющей центры двух тел. Но тело, находящееся в точке «к», тоже имеет массу, а значит, и подвержено действию того же закона распределения квантов материи в пространстве. Оно тоже воздействует на тело «А» с усилием, равным F, вычисляемого по формуле F = G (m_к : r³) x r. В результате мы получаем, что на каждое тело и А, и К действуют неодинаковые силы, которые состоят из усилий квантов. Итак, для того, чтобы определить значения этих сил, мы выражение G (m_к : r³), определяющее силовое поле каждой точки, умножаем на расстояние между двумя точками «r»? Потому что линия r, соединяющая два взаимодействующих тела, состоит из точек, каждая из которых имеет силовое поле, выраженное формулой ?m₁/r³. В итоге мы и получаем не кубическую, а квадратичную зависимость гравитационного взаимодействия двух тел.

Рис. 1. Распределение материи по плотности в пространстве. Направление стрелок указывает направление увеличения плотности тела

Рис. 2. Примерный график зависимости плотности слоя гравитонов от расстояния до центра космического тела

Тело А воздействует на тело К с силой F, равной G (m_а)/r³ x r. Тело К воздействует на тело А с силой F,

равной G (m_к)/r³ x r. Суммируем эти усилия, действующие на каждое тело, получаем формулу:

F_а = G[(mа + m_к) : r³] x r;

F_а = G(m_к + m_а) : r², F_к = G(m_к + m_а) : r².

А в общем получается, что «Сила гравитационного притяжения между двумя материальными точками с массами (m₁; m₂) и разделённым расстоянием действует вдоль соединяющей их прямой и пропорциональна обеим массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними».

Физическая сущность материи

Физика описывает материю как нечто, существующее в пространстве и во времени (в пространстве – времени), – представление, идущее от Исаака Ньютона (пространство – вместилище вещей, время – событий); либо как нечто, само задающее свойства пространства и времени – представление, идущее от Лейбница и нашедшее выражение в общей теории относительности Эйнштейна. Материя имеет различные виды и различные свойства. Материя – составляющая Вселенной. Материя находится в постоянном движении, она как соединяется, образуя уплотнения различной степени, космические тела различных размеров и различной плотности, так и разъединяется в виде взрывов и излучений. «Изменения во времени, происходящие с различными формами материи, составляют физические явления» («Википедия»). Согласно ОТО Альберта Эйнштейна, «любое тело уже только благодаря факту своего существования обладает энергией, которая пропорциональна массе покоя m₀, каждое тело имеет своё энергетическое поле». Об этом же говорит и следующее определение материи: «Материя (от лат. materia „вещество“) – фундаментальное физическое понятие, связанное с любыми объектами, существующими в природе, о которых можно судить благодаря ощущениям» («Википедия»). А что такое ощущение? Ощущение – это сигнал, получаемый нашим мозгом от того или иного рецептора нашего организма при каком-либо воздействии на наше тело. Значит, материя имеет своё энергетическое поле. Будем полагать, что эйнштейновское словосочетание «любое тело» обозначает любое материальное тело. Это положение ОТО является фактом, не подлежащим сомнению, это аксиома. Материальное тело – это материя, имеющая ту или иную форму (Аристотель). Это может быть звезда, а может быть и электрон. И звезда, и электрон, и другие материальные тела имеют своё энергетическое поле. А что такое «энергетическое поле»? Откуда берётся энергетическое поле? Какая энергия в этом поле? Ведь есть гравитационное поле, есть электрическое поле, есть магнитное поле. Уже определено, что энергетическое поле – это пространство, в котором материальное тело проявляет свои силы, имеющие то или иное происхождение (гравитация, электричество, магнетизм). Видимо, совокупность этих полей и имел в виду Эйнштейн в выражении «энергетическое поле». Значит, говоря о материальном теле, нельзя говорить об одном его энергетическом поле, а надо говорить обо всех энергетических полях этого материального тела. Все энергетические поля материального тела назовём энергетической оболочкой этого материального тела. Следовательно, любое материальное тело имеет свою энергетическую оболочку. Все тела – и звезды, и планеты, и молекулы, и атомы, и те элементарные частички, из которых состоят эти материальные тела, – есть не что иное как материя. Получается, что физическую суть материи можно определить одной фразой:

«МАТЕРИЯ – это ВСЁ ТО, ЧТО ИМЕЕТ СВОЮ МАССУ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКУЮ ОБОЛОЧКУ».

Характеристические признаки материи

С помощью сил своей энергетической оболочки материя производит различные действия. Энергия – это качественная и количественная характеристика действий материи или способности совершить эти действия. Гравитация, электрическая, магнитная энергия – это характеристики сил, объединяющих материю. Материя и поле, по сути, два неразделимых явления, по отдельности они существовать не могут. Одной из основных характеристик материи является масса тела. Масса тела – это характеристика, определяющая количество материи, содержащейся в этом теле.

Я считаю, что при таком определении деление массы на пассивную, активную, инертную не имеет смысла. В этом пункте я не согласен с формулой Эйнштейна: m = m₀/?1 – v²/c². Артуром Комптоном доказано, а опытами Вальтера Боте подтверждено, что количество материи в теле не зависит от скорости движения этого тела. При столкновении любых частиц, двигающихся с любой скоростью, закон сохранения импульса соблюдается. Эта формула Эйнштейна является результатом ошибочного мнения, что свет – это электромагнитные, нематериальные волны. Кинетическая энергия – это характеристика энергии движения материи. Сделаем небольшой обзор макро- и микромира на предмет определения материальности космических тел.