Реферат: Михаил Гонца Загадкагравитации Планкниги
Михаил Гонца
З а г а д к а г р а в и т а ц и и
П л а н к н и г и :
Пролог (Введение)
Античные концепции о мироздании
Птолемей, Коперник, Кеплер, Галилей.
“Продвижение к центру”
От “яблока Ньютона” к формуле Вселенной
Загадка гравитации. Лесаж, Максвелл, Ньютон
Эйнштейн с геометрическим подходом
Великая ошибка Эйнштейна. Опровержение
геометрической интерпретации
Гипотеза реактивной гравитации.
Теория реактивной гравитации
Вывод формулы Ньютона
Физические следствия из ТРГ.
12. Сопротивление физического пространства и
специальная теория относительности
13. Космологические следствия
Эпилог. Возможен ли новый “кризис
физики”?
^
П р о л о г
Сущность гравитации представляет собой одну из самых больших и загадочных тайн современной физики и космологии. Весьма парадоксально, что мы, люди, находимся в постоянном “контакте” с силой гравитации нашей Планеты, не можем “избавляться” от неё от рождения до самой смерти, однако уже тысячи лет мы не в состоянии объяснить какова могла бы быть причина притяжения тел Вселенной и, вообще, всех материальных тел. Великий Ньютон открыл Закон Всемирного тяготения более 300 лет назад, который выражается прекрасной формулой
F = G Mm/(4R 2)
известной всем ещё со школьной скамьи. Разумеется, Ньютон первым задал себе вопрос : “Почему?”, какова причина притяжения материальных тел, в чем причина гравитации ? Позднее он “оправдывался” тем, что якобы не выдумывает гипотез и не занимается научно не обоснованными спекуляциями. Знаем однако, что Ньютон был весьма заинтригован этой загадкой и долгое время занимался ею, однако не смог найти
удовлетворительного объяснения, оставив ее потомкам… И потомки, разумеется, пытались развязать этот узел, предлагая различные гипотезы, однако ни одна не была в состоянии правильно и полностью объяснить этот универсальный феномен Природы.
В книге, которую Вы только что открыли, будет проанализирован наиболее известный подход, выдвинутый Эйнштейном для объяснения природы гравитации и насколько он соответствует дейсьвительности. В истории исследования феномена гравитации с Эйнштейна начинается новый период – период великой иллюзии о якобы научном решении загадки гравитации. Эта иллюзия продолжается до настоящего времени и практически принята современной физикой. Вовсе не легко её опровергнуть, особенно в этом частном случае, когда она поддержана огромным авторитетом гения Эйнштейна. Однако, полагаю, «авторитет» Природы значительно выше чем авторитет любого ученого, будь он даже признанным гением. Более глубокий анализ геометрического подхода к сущности гравитации, предложенного А.Эйнштейном, ясно показывает нам, что его теория не может правильно объяснить причину гравитации и противоречит самым простым вызванным ею физическим явлениям.
Данная книга написана в основном с целью обоснования опровержения этой теории Эйнштейна. Автор хорошо отдает себе отчет в огромной ответственности перед наукой, но убежден и уверен в том, что может убедить и многих других, что в данном случае Эйнштейн допустил большую ошибку, которая касается основных положений этой теории, но не её математизации, хотя и выполненной на очень высоком научном уровне – на основе тензорного анализа. Ввиду того, что предпринятые автором (разумеется, достаточно скромные) попытки напечатать научные сообщения, или участвовать в научных конференциях и семинарах для ознакомления физиков с его выводами, провалились, - слишком силён «пресс» авторитета гения Эйнштейна и очень сложна для понимания его теория, - автор был вынужден обратиться к обычной газетной прессе для популярной публикации основных результатов его исследований по этому вопросу. Первые две статьи появились в газете «Flux» 7 и 14 ноября 1997 года. Третья была почему-то отвергнута этой
газетой, но затем была напечатана в «Literatura si arta» 11 марта 1999 года. Пока ещё не последовала какая-либо «официальная реакция» ученых, возможно, требуется ещё время для осознания предложенного опровержения и его более внимательного анализа. Думаю, что данная книга поможет им в этом.
Разумеется, одно дело выявить ошибку некоторой теории и совсем другое – разработать новую, которая могла бы адекватно и правильно объяснить великую загадку гравитации. Предлагаемая в книге теория рективной гравитации также основывается на гипотезе – на “радиационной гипотезе” о сущности этого феномена, которая предложена автором ещё в 1975 году. Она, похоже, в состоянии правильно объяснить все явления, связанные с гравитацией, но кто знает если не возможны и другие гипотезы, которые в принципе могут делать то же самое. В любом случае автор убежден, что физическое явление гравитации связано с самыми глубинными и тонкими проявлениями материи на микро-уровне, которые современная наука ещё не знает, не может подвергнуть эксперименту, не может измерять и не может исследовать со всей строгостью ни прямо ни даже косвенно. Ещё не созрели соответствующие условия, не существуют подходящие приборы и методы исследования. Поэтому, ученым остается пока единственный путь -– теоретический, абстрактная медитация и аргументирование “на пальцах”, которые не могут быть реально проверены. И сколько продолжится эта ситуация не можем быть уверены в окончательной правильности ни одной абстрактной теории. Теория реактивной гравитации, разумеется, не составляет исключения.
^ Поэтому автор мог бы попросить снисхождения у читателей, но не будет этого делать, так как тайны Великой Природы и научныая истина значительно важнее.
Данная книга призывает Вас к глубоким размышлениям, к строгому анализу, к открытому и честному диалогу. Уверен, что поднятые в книге проблемы не могут оставить равнодушным никого и, раньше или позже, будет стимулировать соответствующую научную полемику и дискуссии, которые будут способствовать более глубокому и цельному представлению о загадке гравитации.
^ Глава 1.Физическое пространство. Как оно нам представляется ?
Материя существует в пространстве и во времени. Кажется неоспоримой аксиомой. Но, одновременно с попытками объяснить сущность света, гравитации и других явлений Вселенной и микрокосмоса все оказалось значительно более запутанным, неясным и окутанным туманом. Исследователи были вынуждены “изобретать” то различного рода флюиды, то эфир, поначалу абсолютный и неподвижный, который смог бы послужить в качестве основы для некоторой инерциальной системы отсчета для всего, что нас окружает. Однако опыты Майкельсона и Морли продемонстрировали, что эфир с такими статичными свойствами не может существовать; Земля и другие небесные тела должны были бы его увлечь, с тем, чтобы скорость света не зависела бы от движения Планеты в пространстве. Свойства, которым должен был удовлетворять эфир, становились всё более противоречивыми. И тогда Эйнштейн решил смело считать, что эфир вовсе не существует (ни в каком качестве), сформулировав гипотезу, согласно которой свет не нуждается в какой-либо среде для своего движения и скорость света постоянна в пустом пространстве и не зависит от какой бы ни было инерциальной системы отсчета. Иными словами, скорость света одинакова как относительно источника света (Солнце, звезда и т.д.), так и относительно любых других физических тел в пространстве – независимо от того, движутся ли эти тела или нет. Разумеется, на первый взгляд всё это кажется чем-то абсурдным и необъяснимым. Но другого выхода найдено не было и Эйнштейн предложил, чтобы радикально пересмотреть все наши представления о пространстве и времени, что пространство и время не являются абсолютными понятиями, но зависят от скорости движения тел. Более того пространство и время связаны между собой известными соотношениями Лоренца (рис. 2).
Таким образом, была предложена и впоследствии развита Специальная теория относительности (СТО), которая опрокинула наши старые, традиционные представления и способствовала “реконструкции” всего здания физики.
^ Глава 2. Гравитация и Общая
Теория относительности
После успеха СТО Эйнштейн решил “покончить” и с другими “колючими” тайнами и проблемами физики, самая трудная из которых, разумеется, была гравитация. “Штурм” этой “крепости” он начал в 1906 году, отправляясь от факта, открытого Галилеем, что все тела в пустоте падают с одинаковым ускорением (или скоростью, если они начинают падение с той же высоты). Великий ученый и философ античной Греции Аристотель считал, что более тяжелые тела падают быстрее чем более легкие, что в обычных условиях, на поверхности Земли, в воздухе, кажется близким к истине. Но в древности ученые не проводили опыты, считая их “чёрной работой” только для рабов, и в основном вся наука развивалась путем непосредственных наблюдений над Природой и абстрактных рассуждений. Даже обычные расчеты не считались “для аристократии” … Галилей был первым, который положил конец этой “традиции” и своими хорошо известными экспериментами ясно и убедительно продемонстрировал, что Природа не подчиняется “слепо” законам, происходящим из медитации людей. На соответствующих школьных занятиях по физике демонстрируется, что в стеклянной трубке, из которой выкачна достаточно большая часть воздуха, металлический шарик и лёгкое перо падают за тот же интервал времени. Кажется чем-то парадоксальным и непонятным … Но факт неоспорим.
Все попытки объяснить это явление сталкивались с тем “что есть гравитация ?” Эйнштейн понял, что это явление прячет что-то очень существенное. И как большой “любитель” постулатов сформулировал ещё один : “гравитационная масса материальных тел идентична их инерционной массе”.
^ Как известно из 1-го и 2-го законов Ньютона, - Закона инерции и закона, выражающего силу через произведение массы и ускорения тела :
F = M a
инерционная масса практически указывает на “сопротивление” тела тем силам, которые стремятся изменить скорость его движения. Гравитационная масса же – это та масса, которая связана с притяжением данного тела другим телом (планетой, спутником, или другим материальным телом), что следует из Закона Всемирного тяготения :
F= Mm/(4R2).
Ничего не указывает на то, что масса m из этих законов одна и та же. Она могла бы быть абсолютно различной, посколько природа притяжения (гравитации) тел может не совпадать с природой других типов сил. К примеру, гравитационная масса могла бы быть пропорциональной числу протонов из ядра атома, или могла бы выражаться другими соотношениями с материей тел. Однако всё более точные измерения некоторых физиков убедительно продемонстрировали (с точностью до 10–12) справедливость этой эквиалентности. Как видим, Эйнштейн почувствовал ее интуитивно и положил в основу новой своей теории. Он сравнил явление притяжения с ускорением, действующим над нами в обычном лифте при его ускоренном движении (с увеличением скорости и, следовательно, с эффектом “увеличения веса”, или при торможении лифта – с обратным эффектом – “уменьшения веса” и даже появления состояния невесомости). Эти соображения привели его к идее относительности движения вообще (как скорости так и ускорения), пространства и времени и развил на этой основе Общую теорию относительности (ОТО). Однако явление гравитации не могло быть объяснено ни в рамках СТО, ни в рамках ОТО. Сам Эйнштейн в своей книге “Эволюция физики” (соавтор – известный ученый физик Леопольд Инфельд), напечатанной в 1938 году, отмечал, что “… гравитация представляет собой особый случай, который нельзя объяснить только на основе релятивистских идей”. Тогда он подумал, что, может быть, необходимо полностью изменить наше традиционное представление о пространстве. Эти идеи “подогревались” также концепциями неэвклидовых геометрий, которые именно в это время развивались, начиная с 19-го и начала 20-го столетий. Эйнштейн, по всей видимости, поставил себе вопрос : “Может быть, физическое пространство в действительности обладает другой, неэвклидовой геометрией ?” Эти идеи захватили его целиком и ему показалось, что они могут спасти ситуацию… Гравитация, по его мнению, могла бы быть произведена деформацией (кривизной) реального физического пространства. Другими словами, гравитация не есть воздействие на тело какой-либо физической силы, но сама степень деформирования (кривизны) физического пространства), произведенного планетой, звездой и т.д. Эта гипотеза, по мнению Эйнштейна, легко объясняла бы почему тела разного веса падают в пустоте с одинаковым ускорением – кривизна пространства ведь одна и таже ! Это, повидимому, и сбило его с правильного пути. К сожалению, Эйнштейн не заметил гораздо более простые явления – различные тела имеют неодинаковый вес на поверхности Земли. Даже два тела с равными объёмами, но с различными плотностями их материи, разумеется, имеют различный вес (но в пустоте падают с одинаковым ускорением). Но Эйнштейн, увлечённый своими революционными идеями, полностью отказался от понятия физической силы и , ещё раз скажем : повидимому, - игнорировал эти моменты, связанные с силой гравитации.
Он продолжил разработку Общей теории относительности и в её рамках – теории гравитации, основанной на геометрическом подходе к объяснению этого явления. Эта теория формально могла бы быть корректной, т.е. неоспоримой путем аргументов другого рода. Так и случилось на самом деле – почти 20 лет автор был под этим впечатлением и не видел как оно может быть изменено. Интуитивно геометрический подход казался мне неприемлемым, абстрактным и искусственным, не соответствующим реальности. Однако не знал как его опровергнуть.
Никто не застрахован от ошибок, в особенности первопроходцы, те которые прокладывают новый путь через джунгли неизвестного. Нет исключений ни для людей великих, ни для ученых, ни даже для гениев. Ошибка Эйнштейна в теории гравитации – это, возможно, одна из самых «замечательных», из самых загадочных, продолжающихся длительное время и ещё не осознанной физиками до сих пор. Только «ошибка» Птолемея, разработавшего геоцентрическую систему мира, продолжалась почти 1400 лет (знаменитый астроном из Александрии Птолемей жил во втором столетии нашей эры), пока Коперник не привел нас к истинной гелиоцентрической системе. Эта «ошибка», разумеется, происходила из ограниченных знаний античных ученых. Однако, повидимому, во всех столетиях допускаются подобные ошибки, которые будут скорректированы позднее.
^ Ошибка Эйнштейна в теории гравитации продолжается уже более 80 лет (эта теория разработана им в 1907-1916 гг.) и ещё не осознана в рамках современной науки.
Сущность ошибки Эйнштейна вкратце состоит в геометрическом подходе к природе явления гравитации, который, как будет показано в последующих главах книги, не соответствует реальности. Таким образом, эта ошибка связана не с математической формализацией этой теории, хотя и выполненной на очень высоком уровне, но с основными допущениями, положенными в основу этой теории. (Следует отметить, что сама по себе сложность математических формул и выражений в этой теории заставляет задуматься и пробуждает подозрение, что теория скорее может быть ошибочной… Между прочим, на это обстоятельство обращал внимание сам Эйнштейн, который постоянно подчёркивал необходимость простоты и красоты соответствующих формул).
^ Глава 3. О несостоятельности геометрической интерпретации гравитации в теории Эйнштейна
Эта глава представляет собой основной вклад в опровержение геометрического подхода к сущности гравитации, которым воспользовался Эйнштейн, и практически одну из главных задач данной книги.
После заслуженного успеха специальной теории относительности Эйнштейн, начиная с 1907 года, сконцентрировал все свои усилия на загадку гравитации. Как уже сказано выше, он заметил, что понятия инерционной и гравитационной массы тел можно считать эквивалентными и сформулировал это предположение в качестве одного из фундаметальных принципов физики. Галилей гораздо раньше установил, что все тела в пустоте падают с одинаковым ускорением (скоростью) и Эйнштейн пытался объяснить это явление. Однако ни теория относительности, ни другие физические соображения не смогли его объяснить.
Так случилось, что как раз в это время разгорелся значительный ажиотаж, поднятый неэвклидовыми геометриями (предложенными Лобачевским, Больяи, Риманом, Минковским и др.). Между прочим, Эйнштейн был студентом Минковского в Цюрихской высшей политехнической школе и, будучи очарованным чёткой логикой и элегантностью геометрии Эвклида (о чём свидетельствовал сам Эйнштейн), он вообразил себе, что гравитация могла бы быть объяснена в рамках геометрии Римана (геометрии сферических тел или, в общем, геометрии выпуклых тел). Эйнштейн предположил, что гравитация – это не что иное как кривизна (деформация) реального физического пространства, которая производится материей тел. Затем последовала разработка соответствующей теории, которая оказалась исключительно сложной и требовала очень высокий уровень математической формализации – на основе аппарата тензорного анализа. Эйнштейн был даже вынужден попросить математическую помощь от своего коллеги Марселя Гроссмана, который как раз специализировался в области модернистских геометрий. После огромного напряженного труда, не лишенного и некоторых ошибок, опубликовав ряд научных статей в ведущих научных журналах, в 1916 году он посчитал теорию завершенной, сделав и несколько сенсационных выводов (об отклонении световых лучей в окрестности массивных тел во Вселенной, вращения перигелия планеты Меркурий и др.), которые впоследствии были подтверждены.
Однако следует отметить, что эти эффекты могут быть объяснены и в рамках теории Ньютона. Например, о возможности отклонения световых лучей, приходящих от звезд (в окрестности большой массы Солнца) впервые написал ещё Лаплас.
^ Ошибочность геометрического подхода
Как уже отмечено выше, Эйнштейн полагал, что гравитация – это проявление кривизны физического пространства, произведенной материальными телами. Другими словами, например, все тела на Земле имеют вес посколько огромная масса Планеты якобы искривляет физическое пространство вокруг себя и, следовательно, другие тела с меньшей массой вынуждаются кривизной пространства вести себя так как если были бы притянуты массой Земли.
Отметим, что весьма проблематично представлять себе что в действительности означает деформированное трёхмерное пространство… Но верно ли, вообще, это предположение Эйнштейна?
Более внимательный анализ показывает ложность этого предположения, иллюзия деформирования физического пространства теперь может быть уже легко рассеяна (однако на протяжении почти 20 лет автор оставался под впечатлением, что геометрический подход не может быть оспорен, казалось, что кривизна физического пространства формально может правильно отражать явление гравитации и может быть вполне допустимой).
Сущность гравитации представляет собой одну из самых больших и загадочных тайн Природы, непонятной современной физике. После того как великий Ньютон открыл закон Всемирного тяготения (более 300 лет назад) ученые вновь и вновь поднимали вопрос о том, в чём причина притяжения небесных тел (и вообще всех материальных тел). Ньютон отказался обсуждать какие-либо гипотезы, оставив потомкам разгадку этой великой тайны. Но ни одна предложенная впоследствии гипотеза не смогла её объяснить правильно и полностью. Альберт Эйнштейн предпринял отчаянные попытки для объяснения загадки гравитации, ухватившись за тот факт, что все тела в пустоте падают с одинаковым ускорением, факт, открытый Галилеем. Единственная возможность, которой воспользовался Эйнштейн, как уже отмечено, была идея кривизны физического пространства, якобы производимой материальными телами. Таким образом была развита Общая теория относительности (ОТО), в центре которой оказалась теория кривизны пространства-времени. Эта теория (очень сложная с математической точки зрения – на базе тензорного анализа), казалось, сможет объяснить все явления, связанные с гравитацией, и была принята наукой нашего столетия. Однако огромные трудности в ясном восприятии этой теории и в попытке найти более простое представление породили много подозрений и усилий в поиске других подходящих гипотез. Наиболее ожесточённой была попытка известного русского академика А.Логунова, предпринятая, однако, в тех же рамках теории относительности (мы не будем здесь вдаваться в подробности его подхода). Однако она породила жёсткую критику самых крупных учёных-физиков бывшего СССР, таких как Зельдович, Гинзбург и др.
Ещё со студенческой скамьи я был захвачен загадкой гравитации и пытался найти для неё более простое объяснение, интуитивно будучи уверенным в том, что геометрический аспект (т.е. форма) в физических процессах может иметь только второстепенное а не первостепенное значение. В 1975 году пришёл к новой гипотезе, что гравитация может быть произведена процессом радиации потока некоторых исключительно малых частиц всеми материальными телами со скоростью значительно больше скорости света. В последующие годы попытался разобраться и обосновать эту гипотезу с теоретической точки зрения. Однако долгое время ещё пребывал под впечатлением, что геометрическая интерпретация Эйнштейна не может быть опровергнута так просто, так как формально она могла бы правильно отражать это явление, будучи хотя и неадекватной по существу.
Но в последние несколько лет удалось разобраться и заметил, что существует целый ряд простых явлений и фактов, которые прямо противоречат геометрической трактовке.
^ Вот несколько из них :
1. В соответствии с теорией Эйнштейна на поверхности Земли все тела притягиваются её массой благодаря кривизне физического пространства, произведенного ею. Однако, если рассмотреть два тела с одинаковым объёмом но различной плотностью, тогда сила притяжения (вес этих тел) должна была бы быть одинаковой – ведь кривизна пространства в данном месте одна и таже ! Но в действительности это не так – эти тела имеют различный вес (хотя падают с одинаковым ускорением – вот критический момент, который повлиял на Эйнштейна !)
В самом деле, если гравитация есть проявление кривизны физического пространства, тогда все тела с тем же объёмом, независимо от их плотности, должны были бы иметь одинаковый вес в том же месте на поверхности Земли. В действительности же это не так – эти тела имеют неодинаковый вес, - об этом мы убеждаемся на каждом шагу. Более того, в рамках геометрического подхода нельзя было бы использовать ни один тип весов – ни пружинные, ни рычажные ! Они работали бы неправильно. Два тела одинаковых размеров, но различной плотности на тарелках рычажных весов должны быть притянуты Землёй с одинаковой силой,т.е. должны иметь одинаковый вес, - ведь кривизна пространства в месте нахождения весов одна и та же… Полная бочка имела бы тот же вес что и порожняя. Банка с мёдом весила бы столько сколько и будучи заполненой водой. Ветки яблони с висячими яблоками должны быть наклонены также как и после того как настоящие яблоки были бы заменены бутафорными из бумаги. И т.д. и т.д. Абсурдно !
Сторонники ОТО считают однако, что эти рассуждения не верны, что все дело в одинаковом ускорении материальных тел, которое якобы производит кривизна пространства и заставляет их двигаться только по геодезическим этого пространства. Однако совершенно не понятно не только откуда берется кривизна пространства (каков механизм влияния материи на пространство), но как кривизна (если допустить её наличие) влияет на тела, заставляет их двигаться с ускорением (причём – с одинаковым ускорением, несмотря на различие в величине массы тел) и в особенности – как кривизна заставляет неподвижное тело НАЧАТЬ движение (например, падение яблока с ветки).
Кроме того, легко заметить, что эти допущения Эйнштейна приводят к порочному кругу:
материя создает кривизну пространства, а кривизна сжимает материю (?!)
Возможно, Эйнштейн был заворожен теориями неэвклидовых геометрий (развиваемых как раз в этот период), которые захватили его воображение и направили по ложному пути. Исследуя преимущественно что происходит с быстро движущимися физическими телами и полями, он отказался вообще от понятия физической силы и, в частности, - от понятия силы притяжения. К сожалению, Эйнштейн продолжил и далее придерживаться геометрического подхода с целью разработки единой теории поля, которая охватила бы все известные физические явления и процессы – что не могло завершиться успехом. Не геометрические формы являются первопричиной физических процессов, но наоборот, - физические свойства материи (ещё полностью неизвестные) производят соответствующие формы физического пространства согласно общему философскому принципу, что содержание первично, а форма – вторична.
2. Рассмотрим два материальных тела в форме параллелепипеда с двумя весьма протяженными измерениями (теоретически бесконечными), расположенными параллельно друг к другу, как показано на рис. 2.
С точки зрения ОТО эти тела не производят какой-либо кривизны окружающего их физического пространства, следовательно, они не подвержены гравитации. Однако эти тела, обладая соответствующими массами, конечно притягивают друг друга в полном соответствии с законом Ньютона. (Ведь две галактики, расположенные параллельно, «толщина» которых по сравнению с занимаемой площадью в пространстве может быть проигнорирована представляют вполне допустимую физическую реальность, и, разумеется, притягивают друг друга.
3.Пусть M1 и M2 – два сферических физических тела с равными массами, расположенных на расстоянии R один от другого (рис.3). В точке О, расположенной в центре этого расстояния, кривизна физического пространства нулевая, будучи аннигилированной противоположными кривизнами, создаваемыми этими телами, - в соответствии с геометрической трактовкой Эйнштейна. Следовательно, если разместить в точке О некоторое третье материальное тело М (пусть и с меньшей массой), оно будет находиться в состоянии невесомости относительно тел M1 и M2, так как на него не действует нулевая кривизна физического пространства в этом месте.
^ В действительности же, тело М будет притягиваться как телом М1 так и телом М2 с силами F1 и F2, равными по знасению, но противоположными по направлению: F1 = - F2.
Конечно, тело М будет в состоянии невесомости, но силы F1 и F2 не нулевые !
4. В соответствии с теорией Эйнштейна, если океаны были бы заполнены не водой а, скажем, ртутью, они должны были бы оказать то же давление на океанское дно – ведь кривизна физического пространства, производимая Планетой, одна и та же ! В действительности же, «вес» ртутных океанов был бы в 13,6 раз больше, посколько плотность ртути в 13,6 раза больше плотности воды и, следовательно, давление на океанское дно было бы во столько же раз больше.
5. Аналогично с 4-м примером в точках либрации около Луны кривизна физического пространства нулевая и, следовательно, на любое тело, помещенное в этих точках, не должна дейсвовать никакая сила, что, однако, противоречит действительности – будут действовать силы притяжения Земли и Луны, равные по значению, но противоположно направленные.
6. Один из самых убедительных аргументов – это тот факт, что почти все крупные тела во Вселенной (звёзды, планеты и их спутники) имеют сферическую форму, что в рамках механики Ньютона легко объясняется эффектом гравитации их материи, что приводит к их сжатию вокруг центра массы. С другой стороны невозможно никак объяснить как кривизна физического пространства могла бы привести материю к сферической форме. В рамках геометрической итерпретации материя имела бы различные формы, без видимой тенденции к сжатию в сферические тела.
7.И последний аргумент. Легко видеть, что геометрический подход к гравитации просто противоречит 3-му закону Ньютона, согласно которому любые два материальные тела, в любых условиях, действуют друг на друга с равными по величине силами, но противоположными по направлению. Так например, наша Планета притягивает Луну с той же силой, с какой Луна, в свою очередь, притягивает Землю. Но в рамках геометрического подхода Эйнштейна масса Земли производит значительно большую кривизну пространства, чем Луна с массой в 81 раз меньше и, следовательно, Луна должна «притягиваться» Землёй со значительно большей силой, чем Земля притягивалась бы Луной. На самом деле эти силы равны по величине, но ввиду того, что масса Земли в 81 раз больше массы Луны (согласно уже второму закону Ньютона) именно Луна будет вращаться вокруг Земли, а не наоборот.
Примеры такого рода можно продолжить и они приводят к окончательному выводу, что теория кривизны пространства-времени Эйнштейна противоречива и не может правильно объяснить сущность гравитации и самые простые связанные с ней явления. Она представляет собой скорее неудачную попытку заменить ясное физическое понятие силы притяжения материальных тел другим, значительно более запутанным и вовсе не столь убедительным. Она, по существу, ничего не объясняет, загадка гравитации оставаясь и далее нераскрытой. Причина кривизны физического пространства вокруг материальных тел не была объяснена и не может быть разумно объяснена. Она остается абсолютно неаргументированным постулатом.
^ Следовательно, Эйнштейн ошибся…
К несчастью, почти все учёные-физики и не только они, будучи завороженными исключительно высоким авторитетом имени Эйнштейна, долгое время и не отваживались искать другие подходы для объяснения загадки гравитации. С каким удовлетворением, например, принял теорию Эйнштейна великий математик Давид Гильберт, который считал эту теорию торжеством аксиоматического подхода к фундаменту физики ! (Отметим, однако, что это мнение Гильберта вовсе не случайное, - он был и оставался всю свою жизнь самым твёрдым сторонником возможности полной аксиоматизации всех разделов математики, что впоследствии не оправдалось. Курт Гёдель в 1931 году строго доказал, что программа Гильберта неосуществима, посколько даже арифметика не может быть полностью непротиворечиво аксиоматизируема ! )
Всё же следует подчеркнуть, что ошибка Эйнштейна качественно значительно более глубока и непонятна чем любая другая в истории науки, - будучи обволоченной загадкой неэвклидовых геометрий и деформирования физического пространства, которые трудно себе представить. Вклад великого новатора в революцию физики оказал огромное влияние на менталитет всех исследователей, окончательно оторвав их от существовавших ранее традиций физики.
^ Следовательно, наука должна продолжать поиски правильного объяснения универсального явления гравитации.
В следующей главе будет предложена другая теория гравитации, основанная на другой гипотезе, более простой и, полагаю, более убедительной.
^ Глава 4. Гравитация – эффект
радиации гравитонов ?
Природа так устроена, что одни объекты и их свойства являются первичными, т.е. нельзя объяснить почему они такие а не другие. Таковы, например, сама материя (её существование) и пространство, сама Вселенная. Другие объекты и явления производны от первичных, т.е. являются следствиями каких-то физических процессов, и, следовательно, в принципе могут быть поняты и объяснены. Является ли гравитация первичным явлением материи или оно – вторичное следствие ? Если гравитация не первичное явление, то она может быть следствием других форм взаимодействия материи. Существует ли, однако, такой вид взаимодействия, которое могло бы быть причиной (источником) гравитации ? Такое взаимодействие, повидимому, может быть только радиационной природы (т.е. результатом радиации каких-то частиц или неизвестных волн), так как реальные физические тела взаимодействуют на больших расстояниях в пространстве.
Физическая модель, предлагаемая ниже, основывается на общем принципе, состоящем в том, что материя является источником всех типов физических сил и взаимодействий. В его рамках рассмотрим следующую гипотезу :
Все материальные тела генерируют и выбрасывают новый тип частиц (или новый тип физического поля), с исключительно малой массой и с огромной скоростью (значительно больше чем скорость света в пустоте С=300 тысяч км/с.). Реактивный эффект (реактивная сила) от этой радиации, очевидно, может быть интерпретирован как явление гравитации (подробнее ниже). Радиация гравитонов (так назовём в дальнейшем эти загадочные частицы), по всей видимости, вызвана огромной внутренней энергией материи - E = mC2 в процессе некоторой перманентной цепной реакции в микрочастицах материи. Эта радиация удовлетворяет соотношению N = k M, где N есть число гравитонов, вылетающих в секунду, k – постоянный коэффициент, а М – масса физического тела. Таким образом радиация гравитонов прямо пропорциональна массе тела.
^ Гравитоны, повидимому, являются самыми малыми частицами материи и вылетают с самой большой скоростью - V = C2. Приблизительная оценка величины значения массы гравитонов, вытекающая из известной гипотезы о нестабильности протона с периодом распада в 1030 -- 1033лет, приводит к значению 10-80 - 10-90г.
Как возникает гравитация ?
Любая классическая элементарная частица материи (как например, протон, нейтрон или электрон) постоянно выбрасывает большой поток гравитонов (во все стороны). Эта радиация, согласно 3-му закону Ньютона (каждому физическому действию соответствует сила противодействия равная по величине, но противоположно направленная) способствует возникновению реактивной силы, которая и приводит к «притяжению» материальных тел, т.е. гравитации, как проиллюстрировано рис. 7. (Отметим, что через радиацию гравитонов материя «сжимается»). При этом очевидно, что тело с большей массой выбрасывает пропорционально больше гравитонов и, следовательно, производит большую силу гравитации. Следует отметить, что гравитоны производят эффект гравитации, но сами они ничего более не излучают, т.е. сами не могут быть подвержены гравитации и не подчиняются закону Всемирного тяготения Ньютона. Они составляют исключение – гравитоны имеют инерциальную массу, но не имеют гравитационной массы !
Но, так как гравитоны – материальные частицы, следует, что принцип эквивалентности гравитационной и инерционной массы тела, сформулированный Эйнштейном, не что иное как следствие явления радиации гравитонов материей, единственным исключением будучи сами гравитоны.
Теперь загадка одинакового ускорения при падении различных тел объясняется просто : так как масса излучаемых телами гравитонов прямо пропорциональна массе тела, то в законе F=ma сила F меняется прямо пропорционально изменению массы m, и, следовательно, ускорение а остается неизменным.
Закон Всемирного тяготения Ньютона может быть выведен теперь следующим образом :
Пусть некоторое материальное тело А с массой М излучает в пространство kM гравитонов в секунду. В любую точку сферы с радиусом R попадут, следовательно, kM/4R2гравитонов. Пусть на этом расстоянии находится центр тяжести другого тела В с массой m. Часть p << 1 (значительно меньшая 1) гравитонов, вылетевших из тела А, попадут в тело В и будут способствовать частичной интенсификации цепной реакции в его материи. Число гравитонов, которые попадут в тело В, разумеется, зависит от площади среднего сечения его диска, через которое пройдут гравитоны, т.е. в целом - kMS/(4R2) . (Однако так как эта площадь зависит от плотности тела (при той же массе тела), то удобнее произвести калибровку этого сечения, приводя его к площади в 1 кв. см). Каждый из гравитонов от тела А будет способствовать индукции увеличения радиации гравитонов телом В, в среднем - jm гравитонов в секунду. Или в сумме – kj Mm/(4R2) гравитонов в секунду. Вылет этих гравитонов приведёт к появлению реактивной силы, которую можно определи
еще рефераты
Еще работы по разное
Реферат по разное
Требования к результатам освоения основной образовательной программы
18 Сентября 2013
Реферат по разное
История профсоюзного движения беларуси
18 Сентября 2013
Реферат по разное
Доходы играют очень важную роль в жизни каждого человека, потому что являются непосредственным источником удовлетворения его неограниченных потребностей
18 Сентября 2013
Реферат по разное
Югорский государственный университет институт экономики и финансов кафедра «экономики организаций и предпринимательства»
18 Сентября 2013