початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
|
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) |
Навігація: => |
На головну / Фізика / Відкриття / |
РОЗШИРЕННЯ ВСЕСВІТУ - ЛОКАЛЬНА ФІЗИКА
(Досвід побудови сучасної фізичної картини світу)
В. М. М'ясніков
Санкт-Петербурзький державний електротехнічний університет
ім. В.І.Ульянова (Леніна) (ЛЕТІ)
вул. проф. Попова, будинок 5, Санкт-Петербург, 197376, Росія
- Вступ
- Кватера. Кватерние простору
- Простір-маса. Закон всесвітнього тяготенія.Модель матеріальної точки
- розширення Всесвіту
- Розширення Всесвіту => локальна фізика
У статті запропоновані й реалізовані оригінальні ідеї ( "почала") побудови кватерних просторів, простору-маси, гравітації, ньютонівської фізики. Побудована модель і сформульовані закони розширення Всесвіту. Запропоновано і частково реалізована програма "Розширення Всесвіту => локальна фізика". |
Miasnikov VM The article introduces and proves original ideas ( "principia") of constructing quater-spaces, space-mass, gravitation, newtonian physics. A model is built and laws of Expanding the Universe are presented . A programm of "Expanding the Universe => local physics" is also introduced and partially realised. |
ВСЕСВІТ. ДИНАМІКА ВСЕСВІТУ. Гравітаційні ВАКУУМ. ПРИНЦИП МАХА
ПРИНЦИП ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ Ньютона
Розглянутий випадок «внутрішнього» простору матеріальної точки являє собою гарну модель нашого Всесвіту. Ми розглядаємо тут Всесвіт з позицій ньютонівської теорії тяжіння, але з урахуванням гравітаційної сфери Всесвіту.
Отже, нехай M - Маса Всесвіту, тоді її гравітаційний радіус
,
іменований далі радіус Всесвіту. Із закону тяжіння для r << R знаходимо квадрат швидкості вільного падіння на гравітаційну сферу
Звідки
- Закон Хаббла з постійною Хаббла H (незалежної від r). Таким чином, віддалені галактики знаходяться в стані вільного падіння під дією гравітаційних сил. Звідси, зокрема, можна зробити висновок, що так звані космологічне і гравітаційне червоні зсуви повинні бути однієї природи (в подальшому ми показуємо це і з інших міркувань).
Відзначимо і силу тяжіння гравітаційної сфери для пробної частинки маси m ', що знаходиться на відстані r від фіксованої точки відліку (r = 0) і яка щодо точки відліку представляється як сила відштовхування, а й прискорення вільного падіння пробної частинки на гравітаційну сферу Всесвіту (ми їх називаємо Хаббловском) для r << R
Чи існує межа гравітаційного впливу тіла маси m на інші тіла? На пробне тіло маси m 'діє ньютоновская сила тяжіння . Крім того, на нього діє Хаббловском сила
. Сумарна сила
При малих r переважає ньютоновский член, і в системі відліку, пов'язаної з тілом m, сила F є силою тяжіння. Зі збільшенням r ньютоновская сила зменшується, а Хаббловском зростає, і при деякому r сила F дорівнює нулю, а при подальшому збільшенні r сила F стає силою відштовхування. Відстань, при якому сила F = 0, називаємо антигравітаційним радіусом маси (тіла) m
Існування антигравітаційного радіусу усуває т.зв. гравітаційний парадокс, який має місце в ньютонівської всесвіту, пояснює спостережувану ієрархію речовини у Всесвіті і ін. Крім того, наш Всесвіт є унікальним об'єктом, у якого антигравітаційний радіус дорівнює гравітаційному (Зауважимо, що ця обставина істотно зміцнює нашу впевненість, що ми на вірному шляху, бо наш Всесвіт, за своєю суттю, і повинна бути унікальним об'єктом, де все «крайнощі» сходяться).
Тяжіння гравітаційної сфери, чинне на будь-яку частку у Всесвіті, як би розтягує цю частку рівномірно на всі боки, що можна інтерпретувати як існування негативного тиску в кожній точці простору Всесвіту, останнє, в свою чергу, можна нітерпретіровать як існування якогось «речовини» з негативною щільністю, рівномірно розподіленого у Всесвіті. Ми назвали це «речовина» гравітаційним вакуумом. Введення гравітаційного вакууму дозволяє відмовитися від «квазікласичних» гравітаційної сфери і використовувати класичну ньютоновскую гравітацію в пуассонівської формулюванні з «поправкою на вакуум»
де - Щільність речовини, а
- Щільність вакууму.
Динаміка речовини і гравітаційного вакууму у Всесвіті повністю визначається щільністю речовини. Нехай однорідна і ізотропна Всесвіт рівномірно заповнена речовиною з постійною щільністю або відносної щільністю
, де
- Ейнштейнівська критична щільність.
Виділимо сферу довільного радіуса r з центром в точці відліку і позначимо V і - Швидкість і прискорення частинки речовини на поверхні сфери і
і
- Відповідно, швидкість і прискорення «частки» вакууму на поверхні сфери. Аналіз рівнянь руху дає наступні залежності швидкостей і прискорень речовини (і вакууму) в залежності від параметра
:
У першому випадку сфера розширюється (V> 0), у другому і третьому - стискається (V <0).
Через довільність у виборі сфери ці висновки поширюються на весь Всесвіт. Умови (2) мають абсолютно ясний сенс. якщо щільність менше критичної (
<1), то тяжіння речовини всередині сфери виявляється недостатнім, щоб протистояти тяжінню решти речовини Всесвіту (гравітаційної сфери), і довільна виділена сфера, а отже і Всесвіт, розширюється. При цьому ніякого «першого поштовху», яким вважають т.зв. «Великий вибух», не потрібно. Якщо ж щільність
більше критичної, то навпаки, тяжіння речовини всередині виділеної сфери виявляється більше тяжіння іншого речовини Всесвіту, і виділена сфера стискається. Звертаємо і увагу, що перехід від розширення (V> 0) до стиснення (V <0) можливий тільки при переході через значення параметра
= 1, що, з іншого боку, неможливо, тому що прискорення при цьому позитивно. випадок
= 1, якщо він можливий, відповідає т.зв. сингулярного стану Всесвіту. (Це суперечить традиційній моделі Фрідмана, в якій стверджується, що випадок
= 1 відповідає плоскій (евклідової) моделі Всесвіту, см. [3].
Ми стверджуємо, що це помилка. Інтерпретація рішень рівнянь Фрідмана для
= 1 прямо протидії положностей, це те саме, таємниче сингулярне стан, причому ця сингулярність має місце не на початку еволюції і не в кінці її, а в «середині»).
Далі, звернемо увагу на вакуум в (2). Гравітаційний вакуум розширюється або стискається разом з речовиною в залежності від середньої щільності речовини, тому що швидкості в умовах (2) збігаються за напрямком. Що стосується прискорень, то вони завжди протилежні за знаком і рівні за модулем, що призводить, як ми вже згадували, до негативних тискам, силам протидіє ньютонівської гравітації і ін. Необхідність останніх виникає, наприклад, в космологічних моделях, в зв'язку з інтерпретацією космологічного члена . Якщо вважати, що речовина і вакуум взаємодіють завжди так само, як в динаміці Всесвіту, тобто їх швидкості завжди однакові, а прискорення завжди протилежні за напрямком, то чи не можна сили інерції пояснити взаємодією вакууму і речовини?
Так, можна, і ми це показали навіть двома способами. По-перше, суворо (в рамках нашої моделі) довели принцип Маха, тобто сили інерції дійсно зобов'язані своєю появою гравітаційного впливу далеких мас у Всесвіті чи, що те ж саме, сили інерції суть гравітаційні сили і отже має місце так званий принцип еквівалентності Ейнштейна. По-друге, ми визначили «ідеальну інерційну систему» як сукупність усіх мислимих інерційних систем, довільно рухаються з постійними швидкостями відносно один одного і розглядаються як е д і н о в и ц е л о в и, об'єднуючи яке з гравітаційним вакуумом, визначаємо е ф і р, майже збігається з класичним ефіром, але вільний від багатьох (можливо, всіх!) його недоліків і, нарешті, ототожнюємо ефір з ньютоновским абсолютним простором, в якому формулюємо принцип відносності (еквівалентності) Ньютона:
Наступні два твердження:
- тіло маси m під дією сили
рухається з прискоренням
щодо «нерухомого» абсолютного простору;
- абсолютний простір рухається з прискоренням
щодо «нерухомого» тіла маси m, при цьому на тіло діє з мулу
;
- Еквівалентні ( «1 <=> 2.»).
Таке формулювання принципу відносності Ньютона включає в себе всі закони динаміки, зокрема всі три закони Ньютона, і знімає багато «важкі» питання ньютонівської динаміки.
Розглянута вище модель Всесвіту будується на підставі теорії гравітаційного поля, яке є лише лінійним наближенням рівнянь ЗТВ. Якісний аналіз законів тяжіння дозволяє виявити найзагальніші складові такої моделі, такі як розширення, закон Хаббла, ієрархія речовини і ін., Але багато деталей, пов'язані, головним чином, з еволюцією Всесвіту, залишаються за рамками цієї моделі.
ЛІТЕРАТУРА
WRHamilton, Lectures on quaternions, Dublin, 1853
Л. Д. Ландау, Е. М. Ліфшиц. Теорія поля, «Наука», М., 1973.
- Я.Б.Зельдович, И.Д. Новиков. Будова і еволюція Всесвіту. «Наука» М., 1975
Космологія. Теорія і спостереження. "Мир". М., 1978
Проблеми фізики: класика і сучасність. «Світ», М., 1983
- В. М. М'ясніков. Натуральна філософія. (Книга, близько 400 стр. Неопубліковані)
- В.М.Мясніков. Розширення Всесвіту => локальна фізика. Праці Конгресу-98 «Фундаментальні проблеми природознавства». Том II. Серія «Проблеми дослідження Всесвіту» вип. 22. С-Пб., 2000.
Див. І сайт автора http://Quater1.narod.ru, де наводяться повний текст книги автора "Натуральна філософія", дана стаття та інші статті автора.
Версія для друку
Автор: В. М. М'ясніков
PS Матеріал захищений.
Дата публікації 19.01.2005гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.