Гравитация


Текст в PDF (дополнен)

Можно ли массу измерять в метрах?

Пространство, как материальное свойство массы. Плотность пространства. Давление пространства.



Существуют авторитетные предположения, что Вселенная не может быть открытой. Она замкнута.

Исходя из предположительной верности таких утверждений, можно говорить о пространстве, как свойстве материи. Каждый объект, обладающий массой, имеет собственное пространство. Если эта масса существует только для состояния движения объекта (фотон), то пространство этого объекта существует только в движении.

Пространство материально. Не так важно, из чего оно состоит, но гравитационное взаимодействие можно рассматривать, как давление пространства на объекты.

Аналогом давления для пространства можно принять гравитационный потенциал. Как и в молекулярных средах, само по себе давление не оказывает кинетического воздействия на объекты в этих средах. Необходима разность давлений, чтобы объект приобрёл некоторый импульс.

Разность давлений в среде может быть вызвана разностью плотности среды. Можно говорить о плотности физического пространства.

Есть средняя плотность пространства Вселенной в области нашего существования. Эта плотность ρ положительна. Каждый материальный объект снижает плотность окружающего пространства, поскольку объекты вселенной имеют собственные пространства отрицательной плотности.

Чем больше расстояние R от объекта тем меньшее изменение в среднюю плотность он вносит.

Если объект представляет собой чёрную дыру (ЧД), то на расстоянии равном гравитационному радиусу массы плотность пространства становится равной нулю.

В глубине ЧД плотность пространства положительна, как и в глубине нашей Вселенной.

Гравитационный радиус для большинства объектов Вселенной значительно меньше геометрических размеров этих объектов (всего 0,884 см.для Земли), и плотность пространства вблизи любого объекта положительна, но меньше средней.

Как давление может быть выражено через плотность среды, так и гравитационный потенциал может быть определён через плотность пространства.

Средний гравитационный потенциал Вселенной в области нашего существования равен квадрату скорости света.

Гравитационное взаимодействие может быть определено через производную гравитационного потенциала по расстоянию от центра масс гравитирующего тела.

Вычислив производную по плотности, подставив значение и заменив массу гравитируемого тела произведением площади эффективного взаимодействия на коэффициент связи , получим закон всемирного тяготения выраженный через массу гравитирующего тела, плотность пространства и площадь эффективного взаимодействия гравитируемого тела.

В отличие от известной формулы, здесь вместо массы одного из объектов его площадь эффективного взаимодействия. Формула даст результат равный тому, что даёт известная формула, если

Величину коэффициента можно объяснить тем, что эффективная площадь это проекция полусферы радиуса на плоскость.

В системе СИ эффективная площадь одного килограмма равна половине квадратного метра (радиус этой площади 0,4 метра). Реальные габариты массы могут быть меньше. Эффективные площади частиц составляющих массу складываются.

Несмотря на эмпирически определённую эквивалентность инертной и гравитационной масс разница между ними есть, но не численная. Гравитационная масса оказывает действие на инерционную массу.

Сама инерционная масса возникает при взаимодействии составляющих её частиц с полем Хиггса. Можно рассматривать , как суммарное эффективное сечение взаимодействия частиц массы с полем Хиггса.

Гравитационный радиус определяется гравитационной массой, а эффективный радиус взаимодействия определяется инертной массой.

Радиус Шварцшильда (гравитационный радиус) в полученных формулах никак не влияет на возможность вычисления взаимодействия объектов в состоянии ЧД.

Но на сфере Шварцшильда плотность пространства нулевая. Это значит, что сфера Шварцшильда ограничивает (разделяет) внешнее и внутреннее пространство ЧД.

Ни один физический объект не может перемещаться вне физического пространства. Для того, чтобы преодолеть поверхность сферы Шварцшильда необходимо изменить гравитационный потенциал на этой поверхности. Обычные объекты обладают малым потенциалом, и поверхность сферы Шварцшильда (СШ) может слегка исказиться, но не пропустит объект через себя.

Другую картину можно увидеть, когда сближаются две ЧД. Две СШ в этом случае образуют отверстие, соединяющее внутренние области встретившихся ЧД.

Для обычных (малых) объектов вблизи ЧД действуют ещё некоторые ограничения. Существование вещественной материи возможно только в некотором диапазоне потенциала пространства. Значительное снижение гравитационного потенциала приводит к снижению темпа всех процессов внутри вещественного объекта. Это приводит к деградации структуры вещества, распаду на элементарные частицы, а затем и к превращению в излучение.

При нулевой плотности пространства невозможно распространение даже ЭМ волн. Скорость света вне пространства равна нулю.

С точки зрения объекта стремящегося к СШ изменяется метрика пространства. Пространство как бы расширяется. Для преодоления сантиметров с точки зрения внешнего наблюдателя, требуется преодолеть километры с точки зрения объекта.

Излучение не может попасть в зону с нулевой плотностью. Неравномерное с глубиной увеличение длины волны приводит к искривлению траектории света, как в преломляющей среде. Происходит отражение излучения от СШ при самом незначительном отклонении траектории от нормали к поверхности СШ. Отражение может происходить с большой задержкой.

Если Вселенная представляет собой ЧД, то попытка приближения к её «границе» изнутри приведёт к распаду вещества и отражению излучения от границы. Достичь СШ Вселенной с внутренней стороны могут только безмассовые частицы типа нейтрино. Их малая энергия приведёт к образованию излучения с малой энергией (теплового вида, которое мы наблюдаем в виде реликтового излучения).

Равенство эффективного и гравитационного радиуса наступит при условии, когда размеры объекта приближаются к размерам Вселенной. Масса такого объекта:

Возможно, что это масса Вселенной…. Для такой массы эффективный радиус взаимодействия равен гравитационному радиусу. Плотность такой массы будет невелика, а внутри неё, как и в нашей Вселенной, может быть жизнь :).

Интересно, что эта масса равна 8,95*1052 , что близко к оценкам массы Вселенной учёными, учитывающими наличие тёмной материи.

Радиус полученной вселенной 1,19*1026 м. Или 1,26*1010 световых лет – 12,6 миллиардов световых лет.

Масса Земли 5.97*10²⁴ кг. Радиус эффективного взаимодействия для Земли 550,2 миллионов километров. До солнца 150 миллионов километров.

Ответ на поставленный в заголовке вопрос теперь может быть утвердительным. Радиус площади эффективного взаимодействия вполне адекватно связан с космическими масштабами Земли.

Для массы человека (считаем массу равной 80 кг) радиус площади эффективного взаимодействия 3,57 метра, что вполне согласуется с масштабами жизни человека. Для килограммовой гири радиус площади взаимодействия 40 см.

Масса в единицах длины радиуса поверхности эффективного взаимодействия получает квадратичный масштаб, который хорошо согласуется со свойствами нашего восприятия окружающего мира.

Интерес может представлять и то, что для элементарных частиц радиус эффективного гравитационного взаимодействия меньше их геометрического радиуса, определённого физиками. Для электрона при классическом радиусе 2,8*10-15 м, радиус эффективного взаимодействия 4,787*10-16м. Возможно, что радиусом площади эффективного гравитационного взаимодействия определяются границы мега, макро, микро мира. Для мега мира гравитационный радиус сравним с радиусом эффективного взаимодействия. Для микро мира геометрический радиус сравним с радиусом эффективного взаимодействия.






hit counter script
hit