Алеманов С.Б. Волновая теория строения элементарных частиц - файл n1.doc

Алеманов С.Б. Волновая теория строения элементарных частиц
скачать (2761.8 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc2762kb.07.11.2012 05:03скачать

n1.doc

1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   17
E и B всегда колеблются в одинаковых фазах, одновременно достигают максимума, одновременно обращаются в нуль.»

Физика. В.Ф.Дмитриева. 2001. С.259.
Если в электромагнитной волне линии электрической индукции охватывают линии магнитной индукции, т.е. между фазами у них есть сдвиг, то как же они могут колебаться в одинаковых фазах? Надо заметить, что такая ошибка в книгах по электродинамике встречается довольно часто, так как путают индукционные линии вихревого электрического поля с линиями тока электрического смещения. На самом же деле линии магнитной индукции охватывают линии тока смещения, а линии электрической индукции не замкнуты и это подтверждают прямые экспериментальные факты - в продольном направлении электрическая напряжённость поля в поперечных электромагнитных волнах отсутствует. В начале электромагнитного возмущения электрическая индукция возрастает и ток смещения течёт в одном направлении. В конце возмущения электрическая индукция уменьшается и ток смещения течёт в обратном направлении. Например, если в распространяющихся электромагнитных возмущениях электрические потоки индукции равны одному кванту количества электричества, то такие возмущения создают круговые токи смещения силой Iсм = 2ev.
«Ток смещения Iсм = dФe / dt, где Фe - поток электрического смещения ...»

Справочник по физике. Б.М.Яворский, А.А.Детлаф. 1996. С.289.

«В результате магнитное поле можно рассматривать как неизбежный релятивистский результат движения электрических зарядов ...»

Физическая энциклопедия. ЭЛЕКТРОДИНАМИКА.




В формуле B = m0[vD] стоит не q - заряд, а D - плотность электрического потока, поэтому правильнее: магнитное поле (поток) - это результат движения электрического потока, а так как электрические потоки дискретны, соответственно, дискретны магнитные и электромагнитные потоки.
С током электрического смещения поля связана энергия и, соответственно, масса, в фотоне 1 А - 2.301·10­32 кг. Для тока смещения, выраженного через массу, подходит термин "текущий полевой поток" (ток по-английски сurrent - текущий поток), т.е. возмущения не возникают мгновенно, их образование связано с движением (смещением) квантов поля. Чем меньше текущий полевой поток, тем более длительный период времени (в процессе распространения возмущения) требуется для образования двух разноименных областей возмущения поля в один квант, т.е. чем больше длина волны, тем меньше текущий полевой поток (меньше энергия и масса потока), который связан с дискретным возмущением.
«Чем больше длина волны, тем меньше энергия и импульс фотона ...»

Курс физики. Т.И.Трофимова. 1998. С.384.
В основе материи лежит квантовое электромагнитное поле, кванты которого, смещаясь в виде токов смещения, образуют различные возмущения поля, представляющие элементарные формы материи. Дискретные поперечные возмущения (волны) представляют фотоны, продольные замкнутые - лептоны, продольные замкнутые стоячие - партоны, из которых образованы адроны (протон - из трех партонов). Замкнутые стоячие волны представляют "переменные магниты" и, если частоты совпадают (резонанс), то между ними возникают взаимодействия, которые также зависят от их ориентации (все ядерные силы, представляющие сильные взаимодействия, являются резонансными).
«По современным представлениям, квантовое поле является наиболее фундаментальной и универсальной формой материи, лежащей в основе всех её конкретных проявлений.»

Физическая энциклопедия. КВАНТОВАЯ ТЕОРИЯ ПОЛЯ.

«... опыты по неупругому рассеянию электронов высоких энергий на нуклонах выявили зернистую ("партонную") структуру протона и нейтрона.»

Справочник по физике. Б.М.Яворский, А.А.Детлаф. 1996. С.552.

«... кварки являются лишь вспомогательными образами (типа магнитных полюсов в электродинамике), пусть и удобными для описания различных явлений и свойств адронов, но не носящими фундаментального характера.»

О физике и астрофизике. В.Л.Гинзбург. 1995. С.62.
Физический вакуум

(Физический вакуум - это материальная среда, представляющая квантовое поле)
Современная теория поля придерживается материалистических взглядов на природу физического вакуума, рассматривая его как невозбуждённое состояние полевой материи, что позволяет с единой точки зрения представить природу различных полевых процессов. Физический вакуум, представляя полевую форму материи, может оказывать давление на вещественную материю, что наблюдается экспериментально в эффекте Казимира. Таким образом, то, что физический вакуум представляет одну из форм материи - это экспериментальный факт.
«Очень важную роль играет состояние поля с наименьшей энергией, которое называется вакуумом.»

Физическая энциклопедия. ФИЗИКА.




Т.е. физический вакуум - это полевой вид материи, находящейся в невозбуждённом состоянии. "Вакуумное состояние поля" правильнее называть "скалярным состоянием поля", так как нет зависимости от поворота системы координат, в отличие от электрических, магнитных и гравитационных потоков индукции, которые представляют векторные состояния поля.
«... Дирак предположил, что состоянием с минимальной энергией (вакуумным состоянием) является состояние, в котором все уровни с отрицательной энергией заполнены.»

Физическая энциклопедия. ДИРАКА УРАВНЕНИЕ.
Т.е. энергия вакуумного состояния поля условно принята за минимальный нулевой уровень энергии, так как могут быть уровни как с положительной, так и с отрицательной энергией относительно нулевого состояния. Таким образом, нулевое значение энергии вакуума - это условность, так же как, например, нулевая линия на шкале Цельсия.
«... к представлению о вакууме как об особом типе материальной среды.»

Физическая энциклопедия. ДЫРОК ТЕОРИЯ ДИРАКА.

«... физическом вакууме как специфическом виде материи.»

Физическая энциклопедия. МАТЕРИЯ И ДВИЖЕНИЕ.
Нет пространства без материи и нет материи без движения.
«С современной точки зрения вакуум (вакуумное состояние) обладает некоторыми свойствами обычной материальной среды.»

Физическая энциклопедия. ЭФИР.
Среда не может быть чуть-чуть материальной, она либо материальна, либо нет. Если вакуум обладает хотя бы одним физическим свойством, то он уже является материальной средой, представляя физический вакуум.
«Согласно общей теории относительности пространство немыслимо без эфира; действительно, в таком пространстве не только было бы невозможно распространение света, но и не могли бы существовать масштабы и часы и не было бы никаких пространственно-временных расстояний в физическом смысле слова.»

А.Эйнштейн. Собрание научных трудов. М.: Наука. 1965. Т.1. С.689.

«... вакуум является универсальной средой, в которой возбуждается электромагнитное поле.»

Общий курс физики. Электричество. Д.В.Сивухин. 1996. Т.3. Ч.1. С.11.
Ещё Эйнштейн писал, что свет распространяется в эфире, но в современной физике понятие "эфир" или "эфирное поле" не используется, так как установлено, что физический вакуум - это материальная среда, представляющая квантовое поле, в которой наблюдаются флуктуации, рождаются элементарные частицы (возбуждённые состояния поля), распространяются электромагнитные волны, текут токи электрического смещения поля.
«Однако позже выяснилось, что пустота - "бывший эфир" - носитель не только электромагнитных волн; в ней происходят непрерывные колебания электромагнитного поля ("нулевые колебания"), рождаются и исчезают электроны и позитроны, протоны и антипротоны и вообще все элементарные частицы. Если сталкиваются, скажем, два протона, эти мерцающие ("виртуальные") частицы могут сделаться реальными - из "пустоты" рождается сноп частиц. Пустота оказалась очень сложным физическим объектом. По существу, физики вернулись к понятию "эфир", но уже без противоречий. Старое понятие не было взято из архива - оно возникло заново в процессе развития науки. Новый эфир называют "вакуумом" или "физической пустотой".»

Академик А.Мигдал.
Название "физический вакуум" возникло как компромисс между материалистами, которые, исходя из многочисленных фактов, считали вакуум средой и идеалистами, продолжавшими верить, что вакуум - это пустота. На сегодня экспериментально установлено, что вакуум не является идеалистической пустотой, а представляет материальную среду - квантовое поле. Поэтому для вакуума больше подходит название "полевая среда".
«Нулевые колебания - флуктуации квантовой системы (обычно квантового поля) в основном (вакуумном) состоянии. ... Это важно при учёте гравитации, универсально взаимодействующей с любой формой энергии, в том числе и с вакуумной, ... эффект Казимира делает нулевые колебания наблюдаемыми.»

Физическая энциклопедия. НУЛЕВЫЕ КОЛЕБАНИЯ.
Таким образом, в природе не существует пустоты, а физический вакуум представляет материальную полевую среду, где даже в основном вакуумном состоянии наблюдаются нулевые колебания (флуктуации) поля. Все виды материи имеют флуктуации, так как на любом уровне, как микро, так и макро, не существует материи без движения.
«Такой вакуум нельзя рассматривать как просто пустое место. Физический вакуум является особым состоянием поля с важными физическими свойствами, которые проявляются в реальных процессах.»

Энциклопедия элементарной физики. ВАКУУМ.
Экспериментально установлено и на сегодня уже общепризнано, что вакуум не является пустотой, представляя материальную среду, обладающую физическими свойствами. Вакуум - это состояние квантового поля с наименьшей энергией. Согласно квантовым представлениям, в вакууме могут образовываться состояния (возмущения) с положительными или отрицательными уровнями энергии относительно нулевого состояния. Материальный физический вакуум является универсальной средой, которая "прозрачна" для любых электромагнитных волн, т.е. и для частиц вещества - возбуждённых состояний поля. Согласно электродинамике, электрическое смещение - это относительное смещение положительных и отрицательных электрических зарядов в электрически нейтральной среде Кл / м2. В вакууме, как в диэлектрике, аналогично токам поляризации может течь ток смещения - возникать электрическое смещение, т.е. вакуум обладает таким физическим свойством, как диэлектрическая проницаемость. Хотя на сегодня известны многие свойства квантового поля и можно условно представить его строение, вопрос о его физической природе остается открытым. В первом приближении квантовое поле можно представить как пространство, заполненное квантами заряда, т.е. все уровни физического вакуума заполнены квантами одного знака (теория дырок Дирака). Кванты заряда всегда движутся (нет материи без движения), т.е. с квантами связано также магнитное поле (поток). Таким образом, квант поля представляет как электрический, так и магнитный квант. То что вакуум на самом деле является полевой средой и, соответственно, все частицы могут быть только в виде волн - это очень необычно, хотя и установлено экспериментально, что все частицы обладают волновыми свойствами, т.е. являются волнами квантового поля.
«Интерференция и дифракция наблюдались для электронов, нейтронов, атомных ядер, атомов, молекул.»

Физическая энциклопедия. КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА.
Таким образом, экспериментально установлено, что частицы имеют волновую природу.
После того, как выяснилось, что все частицы представляют возбуждённые (волновые) состояния поля, стало понятно, почему частицы могут беспрепятственно двигаться (распространяться) в полевом пространстве (физическом вакууме). Т.е. все частицы, аналогично фотону, перемещаются в полевом пространстве как волновые образования.
«... опыт показывает, ... у поля выявляются корпускулярные свойства, ...»

Физическая энциклопедия. ПОЛЯ ФИЗИЧЕСКИЕ.

«... путь перехода от классического к квантовому описанию электромагнитного поля лежит в классическом разложении поля на осцилляторы.»

Квантовая механика. Л.Д.Ландау, Е.М.Лифшиц. 1972. С.267.

«... электромагнитное поле может быть представлено как совокупность бесконечно большого числа гармонических осцилляторов.»

ОТФ. Квантовая механика. И.В.Савельев. 1996. Т.2. С.343.
Т.е. квантовое электромагнитное поле можно представить в виде поля осцилляторов.
«Представим, что все пространство заполнено связанными между собой гармоническими осцилляторами. Каждый из них характеризуется координатами точки, в которой он находится. Получившееся поле осцилляторов, очевидно, имеет бесконечно большое число степеней свободы. В рассматриваемой системе могут распространяться волны колебаний этих связанных между собой осцилляторов. При переходе к квантовой механике классические величины, характеризующие каждый осциллятор (например, отклонение от положения равновесия), становятся операторами, а с каждой волной сопоставляется (согласно корпускулярно-волновому дуализму) частица, обладающая такими же, как и волна, энергией и импульсом (а следовательно, и массой). Эту частицу нельзя отождествлять ни с одним из осцилляторов поля в отдельности: она представляет собой результат процесса, захватывающего бесконечно большое число осцилляторов, и описывает некое возбуждение поля. Таким образом, изучение поля можно свести к рассмотрению квантованных волн (или частиц) возбуждений, их рождения и поглощения.»

Физический энциклопедический словарь. КВАНТОВАЯ ТЕОРИЯ ПОЛЯ.
Т.е. с точки зрения квантовой теории частицы - это квантованные волновые образования, возбуждённые состояния квантового поля. Таким образом, поле, находящееся в возбуждённом состоянии, представляет наблюдаемые элементарные частицы, а невозбуждённое поле является ненаблюдаемым вакуумным состоянием квантового поля, несмотря на бесконечное число квантов заряда, которыми заполнен физический вакуум.
«Такое распределение частиц считается ненаблюдаемым (несмотря на бесконечную величину его плотности энергии, плотности заряда и т. д.), играя роль начала отсчёта для физических величин. Поэтому наблюдаемое значение физической величины A для какой-либо системы равно разности A (система + вакуум) - A (вакуум).»

Физическая энциклопедия. ДЫРОК ТЕОРИЯ ДИРАКА.
Например, если полю, находящемуся в вакуумном состоянии, сообщить достаточную энергию для смещения кванта поля (заряда), то произойдёт его возбуждение - в вакууме образуются две разноимённые области возмущения поля: (вакуум + квант) и (вакуум - квант), где поток электрического смещения между разноимёнными областями равен элементарному электрическому заряду. Таким образом, в вакууме возникает наблюдаемый поток электрического смещения поля в один квант заряда - квантовое возмущение поля, т.е. скалярное квантовое поле переходит в векторное - возникает квантовый поток напряжённости. Смещение квантов поля представляет ток электрического смещения, например, в электромагнитных волнах течёт ток электрического смещения квантов поля, отсюда их дискретность. Ток всегда связан с движением зарядов либо в виде частиц, имеющих заряд, либо в виде квантов поля, представляющих сам заряд.
«Скалярное поле - поле физическое, которое описывается функцией, в каждой точке пространства не изменяющейся при повороте системы координат.»

Физический энциклопедический словарь. СКАЛЯРНОЕ ПОЛЕ.

«Колебания таких полей переносят энергию и импульс с одного места пространства в другое, а квантовая механика утверждает, что эти волны собираются в пакеты, или кванты, которые наблюдаются в лаборатории как элементарные частицы. ... Слово "скаляр" означает, что эти поля не чувствительны к направлению в пространстве, в отличие от электрических, магнитных и других полей Стандартной Модели. Это открывает возможность таким полям заполнять всё пространство, не противореча одному из наиболее доказанных принципов физики, согласно которому все пространственные направления одинаково хороши.»

Стивен Вайнберг. (Нобелевская премия по физике за 1979 год)
Энергия поля - это энергия напряжённости поля, т.е. там, где есть поток напряжённости, энергия поля не равна нулю. Энергия поля, распространяющаяся в виде вихревых потоков напряжённости, представляет электромагнитные волны. Так как частицы - это возбужденные состояния поля, можно предположить, что любая форма энергии (массы) в конечном итоге является энергией поля.
«Принято считать, что масса элементарной частицы определяется полями, которые с ней связаны.»

Физический энциклопедический словарь. МАССА.
Т.е. масса элементарной частицы определяется энергией возбуждённого состояния поля, которое с ней связано. Невозбуждённое (вакуумное) состояние поля представляет неовеществлённую форму материи.
Квантовая (дискретная) природа электродинамического вакуума как квантового поля проявляется в дискретности электромагнитных волн. Свойства физического вакуума определяют его физические постоянные: квант электрического потока (1.602·10­19 Кл), квант магнитного потока (2.068·10­15 Вб) и проницаемости вакуума - электрическая и магнитная, от которых зависит скорость распространения полевых потоков - скорость света.
«... скорость распространения электромагнитных волн - величина конечная. Она определяется электрическими и магнитными свойствами среды, в которой распространяется электромагнитная волна ... скорость распространения электромагнитной волны в вакууме: c = (e0m0)­1/2 ...»

Физика. В.Ф.Дмитриева. 2001. С.259.

«... e0, m0 - проницаемости вакуума, ...»

Физическая энциклопедия. ИМПЕДАНС.
"Проницаемость электрического потока в вакууме" - это, если коротко, "электрическая проницаемость вакуума". Также "проницаемость магнитного потока в вакууме" - это, если коротко, "магнитная проницаемость вакуума".
Квант электрического потока и квант магнитного потока - это кванты поля (физического вакуума), они являются кирпичиками, из которых образованы различные комбинации дискретных электромагнитных волн, представляющие элементарные частицы. Поэтому, в каком бы месте пространства ни происходило рождение элементарных частиц, их свойства будут определяться свойствами физического вакуума. Например, у электронов будет одинаковая величина электрического заряда, а у фотонов будет одинаковая величина электрического потока.
Физический вакуум (электродинамический вакуум) - это скалярное квантовое электромагнитное поле (электродинамическое поле), т.е. там, где нет возмущений, поле находится в нулевом вакуумном (скалярном) состоянии. При смещении квантов поля возникает электрический поток напряжённости поля. Магнитная индукция возникает как релятивистский эффект в результате движения электрического потока (заряда) B = m0[vD]. Ядерные силы - резонансные процессы, связанные с партонной структурой адронов, резонанс, усиливая электромагнитное взаимодействие, делает его сильным, но зависимым от ориентации спина. Гравитация - результат вакуумных флуктуаций поля, флуктуационные колебания подталкивают тела к сближению.
«Магнетизм - особая форма взаимодействия электрических токов ...»

Физическая энциклопедия. МАГНЕТИЗМ.

«В результате магнитное поле можно рассматривать как неизбежный релятивистский результат движения электрических зарядов ...»

Физическая энциклопедия. ЭЛЕКТРОДИНАМИКА.

«Таким образом, появление магнитного поля токов есть чисто релятивистский эффект и никакой новой физической субстанции (например, в виде магнитных зарядов) появляться не должно, что и подтверждается экспериментально.»

Основы физики. Л.А.Грибов, Н.И.Прокофьев. 1995. С.299.

«Ядерные силы формируются вкладами центральных, спин-орбитальных и тензорных компонент. Силы нуклон-нуклонного взаимодействия зависят от взаимной ориентации спинов нуклонов.»

Субатомная физика. Б.С.Ишханов. 1994. С.25.

«При описании ядерных реакций, идущих через составное ядро, использовались теории резонансных ядерных процессов ...»

Физическая энциклопедия. ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА.
Квантовая теория гравитации

(Энергия квантовых флуктуаций вакуума)
«В этой теории гравитационное взаимодействие - не фундаментальное взаимодействие, а результат квантовых флуктуаций всех других полей. В настоящее время достигнут большой прогресс в этом направлении ...»

Физическая энциклопедия. ГРАВИТАЦИОННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ.
Т.е. гравитационная энергия поля связана с энергией вакуумных флуктуаций. Такой подход позволяет рассматривать гравитационное взаимодействие естественным образом как результат подталкивания полевой средой тел друг к другу. Чтобы возникла гравитационная сила, должна существовать разность давления колебаний поля (вакуума) флуктуационного характера. То, что флуктуации вакуума существуют и могут подталкивать тела к сближению, подтверждено экспериментально - эффект Казимира.
«Поскольку любые флуктуации - это колебания вокруг некоторого среднего значения, физический вакуум рассматривается как квантовая система в состоянии с минимальной энергией, в среднем равной нулю. Поэтому квантовые флуктуации вакуума часто называют нулевыми колебаниями электромагнитного поля. ... При эффекте Казимира две параллельные пластинки можно рассматривать как резонатор, в котором существуют только те волны, для которых соблюдается условие резонанса: на расстоянии L между пластинками укладывается целое число n полуволн. Максимально возможная длина волн будет при n = 1 - в пространстве между пластинками не могут рождаться виртуальные фотоны с длинами волн, превышающими 2L. Поэтому плотность энергии нулевых колебаний в зазоре между пластинками меньше, чем снаружи, что и обусловливает притяжение пластинок. ... Эксперименты подтвердили теорию с точностью до 1%.»

Журнал "Наука и жизнь". 2002. 12. С.147.
Рассматривая гравитационное взаимодействие не как фундаментальное взаимодействие, а как результат флуктуаций поля, процесс можно представить так: под действием массы тела в окружающем пространстве (в вакууме) уменьшается плотность энергии нулевых колебаний поля и возникает разность давления, в результате происходит притяжение тел, т.е. со стороны тела амплитуда флуктуаций меньше. Флуктуации вакуума представляют виртуальные частицы, которые из-за разности давления подталкивают тела к сближению, т.е. виртуальные частицы подталкивают реальные частицы.
«Нулевые колебания - флуктуации квантовой системы (обычно квантового поля) в основном (вакуумном) состоянии. ... Это важно при учёте гравитации, универсально взаимодействующей с любой формой энергии, в том числе и с вакуумной, ... эффект Казимира делает нулевые колебания наблюдаемыми.»

Физическая энциклопедия. НУЛЕВЫЕ КОЛЕБАНИЯ.
Т.е. вакуумные флуктуации (нулевые колебания) представляют вакуумную форму энергии (внутреннюю энергию квантового поля).
«Величина (61.47) носит название энергии нулевых колебаний электромагнитного поля, а состояние поля, при котором все nka равны нулю, называется вакуумом. Так как число слагаемых в (61.47) бесконечно велико, E0 оказывается бесконечно большой. Для большинства процессов взаимодействия поля с веществом существенна лишь разность энергий двух состояний системы вещество - поле. Поэтому наличие в энергии бесконечно большого постоянного слагаемого в этих процессах не проявляется. Однако существование нулевых колебаний сказывается на некоторых процессах и приводит хотя и к очень малым, но наблюдаемым эффектам.»

ОТФ. Квантовая механика. И.В.Савельев. 1996. Т.2. С.346.

«Виртуальные частицы - кванты релятивистских волновых полей, участвующих в вакуумных флуктуациях.»

Физическая энциклопедия. ВИРТУАЛЬНЫЕ ЧАСТИЦЫ.
Экспериментально установлено, что виртуальные частицы при определенных условиях могут переходить в реальные частицы.
«Однако позже выяснилось, что пустота - "бывший эфир" - носитель не только электромагнитных волн; в ней происходят непрерывные колебания электромагнитного поля ("нулевые колебания"), рождаются и исчезают электроны и позитроны, протоны и антипротоны и вообще все элементарные частицы. Если сталкиваются, скажем, два протона, эти мерцающие ("виртуальные") частицы могут сделаться реальными - из "пустоты" рождается сноп частиц. Пустота оказалась очень сложным физическим объектом. По существу, физики вернулись к понятию "эфир", но уже без противоречий. Старое понятие не было взято из архива - оно возникло заново в процессе развития науки. Новый эфир называют "вакуумом" или "физической пустотой".»

Академик А.Мигдал.
Можно предположить, что вакуумные флуктуации (нулевые колебания полевой среды) под действием вещества (поглощаясь веществом) могут превращаться в реальные частицы, т.е. вещество (возбуждённое состояние поля) является как бы катализатором в данном процессе.
«... нет необходимости предполагать, что энергия корпускул превращается в теплоту; мы можем представить себе, что она превращается в сильно пронизывающее излучение, которое может выделяться из тяготеющего тела.»

Дж.Томсон.
Вещество "трясёт" от флуктуационных колебаний поля, которые в веществе частично превращаются в реальные частицы - устойчивые возбуждённые состояния поля, при этом уменьшается "температура" поля (амплитуда флуктуаций). Возникшие возбуждённые состояния поля фотонного типа заметно разогревают большие массы вещества (планеты, звезды). Возникшие возбуждённые состояния поля нейтринного типа проникают через вещество, почти не взаимодействуя с ним, унося с собой энергию, полученную из вакуума (поля). Из частиц только фотоны и нейтрино не распадаются и не аннигилируют. Согласно экспериментальным фактам, считается, что в каждом кубическом сантиметре пространства находятся около 500 фотонов и столько же нейтрино, это в миллиарды раз больше, чем протонов. Т.е. во Вселенной суммарная масса фотонов и нейтрино во много раз превышает суммарную массу остальных элементарных частиц.
«Вселенная ещё заполнена и квантами света - фотонами, число которых около 500 в каждом кубическом сантиметре Вселенной, в миллиарды раз больше, чем протонов. ... в каждом кубическом сантиметре пространства находятся и около 500 штук реликтовых нейтрино. Мир не только "светел", но и "нейтринен".»

Журнал "Наука и жизнь". 2000. 2. С.26.
Также можно предположить, что в центре галактик, где находится большая масса вещества, из вакуумных флуктуаций рождаются не только фотоны и нейтрино, но и другие элементарные частицы, которые в магнитном поле галактики из-за нарушения закона сохранения четности разделяются на две струи (спиральные рукава): одна - из частиц, другая - из античастиц. Такой процесс объясняет, почему у галактик два спиральных рукава и отпадает вопрос о сохранении барионного заряда. Например, выброс частиц на Солнце также происходит по линиям магнитной индукции. Наблюдаемое синхротронное излучение подтверждает существование сильного межгалактического магнитного поля. Магнитное поле, поворачиваясь, образует рукава в виде спирали. Чем быстрее поворачивается магнит, тем сильнее закручена спираль. Сильное магнитное поле в центре галактики можно наблюдать в виде "бара" (пересеченные спиральные галактики), где спиральные ветви начинаются не в центре ядра, а у концов своеобразной перемычки, проходящей через ядро.




«Примерно у половины S-галактик ядро сильно вытянуто и спиральные рукава начинаются с концов ядра. Такие галактики (пересечённые спиральные, или спиральные с перемычкой - "баром") обозначаются как SB-галактики.»

Физическая энциклопедия. ГАЛАКТИКИ.

«Как и в примере с антенной, вся система зеркально симметрична относительно плоскости, в которой течёт круговой ток. При выполнении закона сохранения чётности интенсивность излучения электронов бета-распада должна быть одинаковой по обе стороны этой плоскости. В эксперименте же наблюдалась резкая асимметрия: по одну сторону плоскости испускалось на 40% больше электронов, чем по другую.»

Физический энциклопедический словарь. ЧЁТНОСТЬ.

«Магнитные поля галактик играют важную роль в динамике межзвездной среды и в процессах звёздообразования. Магнитное поле, в частности, ответственно за удержание космических лучей в галактике, за вытянутую форму и волокнистую структуру многих типов туманностей, оно играет решающую роль в процессах переноса момента количества движения из межзвёздных облаков при формировании звёзд и в перераспределении момента количества движения между протозвёздами и протопланетами. ... В спиральных галактиках магнитное поле наиболее сильно в спиральных рукавах, где оно в среднем вытянуто вдоль рукавов.»

Физическая энциклопедия. МАГНИТНЫЕ ПОЛЯ ГАЛАКТИК.

«Газовые рукава участвуют во вращении вокруг галактического центра и одновремённо удаляются от него (радиальная скорость ближайшего рукава примерно 50 км/с).»

Физическая энциклопедия. ГАЛАКТИЧЕСКИЙ ЦЕНТР.
Симметричное расположение спиральных рукавов указывает на то, что вещество исходит именно из центра галактики, а не наоборот: слишком большие расстояния между спиральными рукавами, чтобы они могли как-то по иному синхронизировать такую симметрию. Существуют спиральные галактики размером более ста тысяч световых лет.




«Аннигиляционное излучение из области центра Галактики наблюдалось начиная с 1968 ... Источник позитронов неизвестен.»

Физическая энциклопедия. АННИГИЛЯЦИЯ.
Таким образом, получается, что спиральные галактики наполовину состоят из частиц и наполовину из античастиц. Спиральные рукава из вещества и антивещества, разлетаясь в противоположных направлениях, не пересекаются в пространстве, поэтому аннигиляции между ними не происходит, за исключением редких случаев, наблюдаемых как гамма-всплески. Только столкновением больших масс вещества с антивеществом можно объяснить исключительную мощность гамма-всплесков за сверхкороткое время. Энергия взрыва 10+44 - 10+47 Дж, которая выделяется в течение нескольких секунд, это больше, чем при самых грандиозных взрывах сверхновых, высвечивающих меньшую энергию за месяцы. С помощью современной аппаратуры в сутки в среднем наблюдается один гамма-всплеск. Многочисленные наблюдения показали, что гамма-всплеск - это чистый (аннигиляционный) взрыв, вещество почти не выбрасывается, выбрасывается чистая энергия в виде электромагнитного излучения и релятивистских частиц (спектр аннигиляционный). Крутой фронт нарастания гамма-всплесков и медленный спад (послесвечение) говорят о том, что это именно взрывы, а не узкие лучи, например, от пульсаров. Если же предположить, что закон сохранения барионного заряда всё-таки нарушается (в пользу этого говорят многие факты) и в центре галактики под действием вакуумных флуктуаций рождаются в основном частицы, а не античастицы, то всё равно под действием межгалактического магнитного поля происходит их разделение на две струи (у магнита два полюса), которые образуют два выходящих из центра спиральных рукава. Если полюсов больше двух (возможно, но как редкое исключение), то и спиралей будет больше, но их количество всегда четное, так как магнитные полюса всегда парные. Если магнитное поле слабое, то не видно "бара" и спиральные рукава размытые.
Космологическое красное смещение нельзя объяснить метафизической теорией Большого взрыва - расширение Вселенной из одной точки, так как взрыв из точки - это нарушение причинно-следственной связи. В противовес гравитации центробежные силы не дадут всей массе частиц собраться в одной точке для Большого взрыва, тем более это невозможно для фотонов и нейтрино - самых многочисленных (основных) частиц во Вселенной. Теория Большого взрыва была сформулирована бельгийским священником, астрономом и президентом Папской академии наук Жоржем Леметром, она представляет картину сотворения мира в научном обличии и также поддерживается (канонизируется) другими религиями.
«Согласно подсчётам учёных, основанным на расширении вселенной после начального Большого Взрыва и других космологических наблюдениях, возраст вселенной равен примерно пятнадцати миллиардам лет. Но ту же цифру дает и источник, основанный на Торе, и написанный семьсот лет назад. ... Можно предположить, что семь дней творения были до Большого Взрыва, за пятнадцать миллиардов лет до нашего времени, и были Творением духовной инфраструктуры вселенной, которое Талмуд называет "творением в мысли". И далее вселенная развивалась по Божественному плану, по Торе, направляемая духовной инфраструктурой, которую Он сотворил. И, наконец, менее шести тысяч лет назад Бог создал Адама, как первое из существ нового типа.»

Еврейский Образовательный Сервер http://www.istok.ru/time-n-dates/Time/Time_3.html

«Теория Большого взрыва показала, что вначале все предметы во Вселенной были едины, а потом были разделены. Этот факт, установленный теорией Большого взрыва, опять-таки был описан четырнадцать столетий назад в Коране, когда у людей было весьма ограниченное представление о Вселенной: "Разве не видели те, которые не веровали, что небеса и земля были соединены, а Мы разделили их..." (сура Пророки, 30). Имеется в виду, что вся материя была сотворена посредством Большого взрыва из одной точки, и, будучи разделённой, образовала известную нам Вселенную. Расширение Вселенной - одно из самых важных свидетельств того, что Вселенная создавалась из ничего. Хотя этот факт был обнаружен наукой только в ХХ веке, Аллах сообщил нам о реальности этого в Коране, посланном людям тысячу четыреста лет назад: "Это Мы установили Вселенную (Нашей творческой) силой, и поистине, это Мы постоянно расширяем её" (сура Рассеивающие, 47). Большой взрыв - явное указание на то, что Вселенная была сотворена из ничего, иными словами, - что она была сотворена Аллахом. Астрономы же, приверженные материалистической философии, продолжали упорно противиться принятию очевидного - теории Большого взрыва - и защищать идею бесконечной Вселенной.»

http://www.islam.ru/science/Univerce/2/
Не хочу обижать чувства верующих, приверженных религиозно-идеалистической философии, но физика - это экспериментальная наука, поэтому теория, противоречащая законам физики и экспериментальным фактам, является метафизической. Одной из главных задач космического телескопа "Хаббл" было увидеть границу Вселенной, но её не обнаружили. Всюду наблюдается примерно одинаковая картина из галактик, не выделяющихся своим возрастом. Вселенная однородна, изотропна и нет признаков Большого взрыва. Взрыв из точки вообще невозможен, так как при размере меньше гравитационного радиуса даже частица фотон не сможет вырваться. Т.е. при взрыве скорость движущейся массы должна намного превышать скорость света, а это невозможно, так как противоречит законам физики и всем известным экспериментальным фактам.
«При этом важнейшим постулатом является принцип, что фундаментальные законы природы (в частности, законы физики), установленные и проверенные в лабораторных экспериментах на Земле, остаются верными для всей Вселенной и все явления, наблюдаемые во Вселенной, могут быть объяснены на основе этих законов.»

Физическая энциклопедия. ВСЕЛЕННАЯ.
Если опираться на веру, а не на законы физики и экспериментальные факты, то можно создать бесконечное количество метафизических теорий. Аргумент, что все в это верят, не является в физике доказательством правильности теории. Теория Большого взрыва - это пережиток идеализма. Можно вспомнить, как в свое время приверженцы религиозно-идеалистической философии выступали против закона всемирного тяготения Ньютона, работ Коперника, а Джордано Бруно, утверждавший, что Вселенная бесконечна, был сожжён на костре. Первоначально проповедники Большого взрыва утверждали, что он произошел 2-4 миллиарда лет назад. Но по мере увеличения дальности телескопов, вместо того, чтобы признать ошибочность теории, сторонники идеализма корректировали время, прошедшее после Большого взрыва. Если красное смещение - это результат эффекта Доплера, тогда галактики должны постоянно ускоряться, так как, чем дальше галактика, тем больше красное смещение (больше скорость). Получается, что в момент взрыва скорость разлёта была близкой к нулю и только через миллиарды лет вещество, постепенно ускоряясь, достигло больших скоростей. При этом галактики разбегаются с ускорением так, как будто Земля находится в центре Вселенной, именно там, где произошёл взрыв. Но этого не может быть, так как Земля вместе с Солнцем и галактикой движется в пространстве с большой скоростью и за миллиарды лет движения она никак не могла снова оказаться в центре взрыва. Т.е. получается, что всё вещество движется от центра взрыва, а Земля наоборот. Несмотря на всё это, сегодня существуют две теории: материалистическая, утверждающая, что Вселенная бесконечна, и идеалистическая, согласно которой произошло сотворение мира в виде Большого взрыва. Вечный вопрос философии, что первично - бытие или сознание?
«Главный вывод, который мы можем сделать из сказанного: Вселенная не расширялась из одной точки, а следовательно, "Большой взрыв" сегодня уже не является работающей гипотезой.»

Большие проблемы Большого взрыва. http://www.goldentime.ru/Big_Bang/12.htm

«Участники конференции "Кризис в космологии", прошедшей в Португалии в конце июня, полагают, что никакого взрыва на самом деле не было, пишет PhysOrg со ссылкой на июльский номер журнала Physics World. По словам организатора конференции, президента исследовательской компании Lawrenceville Plasma Physics Эрика Лернера (Eric Lerner), некоторые свойства космического микроволнового фона - так называемого "эха Большого взрыва" - противоречат этой теории. Сделанные в рамках теории Большого взрыва оценки плотности вещества во Вселенной, основанные на распространенности различных легких элементов (дейтерия, гелия-4 и лития-7) противоречат друг другу, и с каждым новым открытием эти противоречия усиливаются. Кроме того, если все объекты во Вселенной возникли после Большого взрыва, непонятно, как объяснить существование огромных пустот между галактиками, на образование которых (учитывая скорость, с которой эти галактики разбегаются) должно было уйти не менее 70 миллиардов лет.»

http://elementy.ru/news/164591
В материальном мире Большой взрыв в таком виде, как его описывают, невозможен. Это только в воображаемом мире идеалистической философии можно в "нуль-пункте времени" из "космического яйца" сотворить Большой взрыв.
«Вселенная - это безграничный мир, бесконечный в пространстве и во времени, представляющий собой всё разнообразие форм существования материи. Вселенная никогда не имела начала и никогда не будет иметь конца, она всегда существовала и будет существовать. Все это касается Вселенной в целом, точнее говоря - материи, из которой она состоит. Отдельные же её части, например Земля, Солнечная система, звезды и даже звездные системы - галактики, постоянно то тут, то там возникают, зарождаются, совершают долгий путь развития и, наконец, прекращают своё существование в этом виде, с тем чтобы образующая их материя приняла новую форму. Сама же материя, постоянно изменяя свою форму, не уничтожается никогда; она вечна, и вечно её движение. ... По мере развития науки и техники раздвигаются границы исследования Вселенной, открываются более далёкие от нас миры и подтверждается учение о бесконечности Вселенной.»

Физика. В.Ф.Дмитриева. 2001. С.405.
Таким образом, если Вселенная бесконечна и никогда не имела начала, то космологическое красное смещение можно объяснить только затуханием электромагнитных волн. Т.е. электромагнитные волны, распространяясь в полевом пространстве, затухают (краснеют), передавая (возвращая) энергию колебаний полю, тем самым увеличивая "температуру" полевой среды. Получается, что электромагнитные волны могут поглощаться не только полем, находящимся в возбуждённом состоянии (частицами вещества), но и полем, находящимся в вакуумном состоянии, постепенно затухая в нём. Следовательно, полевое пространство не является абсолютно идеальным для распространения электромагнитных волн и это наблюдается, как эффект затухания фотонов в физическом вакууме.
«В реальном веществе распространение волн всегда сопровождается потерями (диссипацией) энергии за счёт её перехода в тепло; ...»

Физическая энциклопедия. ВОЛНЫ.
Если в среде наблюдаются электромагнитные флуктуации, то в такой среде должно наблюдаться поглощение электромагнитных волн, где энергия волн переходит в энергию флуктуаций.
«Появился термин "физический вакуум", под которым понимают средоточие виртуальных частиц, непрерывно рождающихся на короткие мгновения и тут же исчезающих. В соответствии с современными представлениями, они рождаются парами "частица - античастица" и исчезают в результате аннигиляции. Так, виртуальная пара "электрон - позитрон" аннигилирует с образованием виртуального фотона, который снова превращается в электрон-позитронную пару и т.д. Рождение и уничтожение виртуальных частиц и есть квантовые флуктуации. Поскольку любые флуктуации - это колебания вокруг некоторого среднего значения, физический вакуум рассматривается как квантовая система в состоянии с минимальной энергией, в среднем равной нулю. Поэтому квантовые флуктуации вакуума часто называют нулевыми колебаниями электромагнитного поля.»

Американские физики получили нечто из ничего. http://www.scorcher.ru/art/theory/any/kazimir.htm

«Теперь представьте: летит себе наша наблюдаемая реальная частица (пусть это будет электрон), а рядышком - бульк-бульк - виртуальные пары то возникнут, то схлопнутся. Часто случается, что природа путает виртуальные частицы с реальными - ведь частицы все тождественны и один электрон от другого не отличишь. Итак, возникла поблизости от вашего электрона виртуальная парочка, да только античастица спутала своего виртуального партнера и проаннигилировала с реальной частицей. Сами понимаете, что виртуальному электрону ничего другого не остается, как взять на себя роль реальной частицы. В результате на наших глазах творится что-то невообразимое: была реальная частица в одном месте и вдруг оказалась в другом. Прямо телепортация какая-то. Такое "дрожание" орбиты электрона в атоме было теоретически предсказано и экспериментально проверено (лэмбовский сдвиг).»

Эффект Казимира или проблема вакуума. http://www.eduhmao.ru/var/db/files/8630.kasimir.doc
Флуктуации вакуума представляют виртуальные частицы, поэтому у фотонов, распространяющихся даже в вакууме, происходит взаимодействие с элементарными частицами, приводящее к потере энергии. Т.е. фотон движется не в пустоте, а в полевой среде, представляющей "море" виртуальных частиц. Надо заметить, что виртуальные частицы не могут рассеивать фотоны, так как для рассеивания надо сначала поглотить, а потом излучить фотон, но это запрещено для виртуальных частиц, так как они находятся не в связанном состоянии. Взаимодействие происходит чисто полевое, т.е. электрические и магнитные потоки в электромагнитной волне воздействуют на заряженные виртуальные частицы, смещая их, при этом частично расходуется энергия волны и возникает красное смещение. Такое взаимодействие не зависит от длины волны. В том, что электромагнитная волна затухает, распространяясь в полевой среде, нет ничего необычного - в любой материальной среде происходит затухание волн, иначе это будет представлять идеализм. Если частицы могут рождаться из флуктуаций вакуума, то должен существовать и обратный процесс.
Не только свет теряет свою энергию в вакууме, но и любое движущееся тело теряет свою кинетическую энергию. Этот эффект называется "аномалией пионеров".
«Одним из важнейших результатов миссий Pioneer и Voyager явилось открытие так называемой "аномалии пионеров" - эффекта торможения аппаратов со временем, природа которого остаётся неизвестной.»

http://www.cnews.ru

«Принимая во внимание тот факт, что аномальное торможение не зависит ни от времени, ни от положения в пространстве, за прошедшее время группа оценила величину всех возможных источников постоянного негравитационного воздействия на аппарат - таких как утечка газа, тормозной эффект космической пыли, неравномерное распространение тепла в самом космическом аппарате, импульс отдачи от радиосигналов, посылаемых по направлению к Земле. Однако даже после учета всех факторов аномалия не исчезла. Более того, оказалось, что в движении и других исследовательских аппаратов, запущенных позднее во внешние части Солнечной системы, - "Галилео", "Кассини", "Улисс" - присутствует тот же эффект торможения, а значит, источником аномалии, скорее всего, являются не технические аспекты, имеющие отношение к конкретному аппарату.»

http://www.ntsomz.ru/news/news_cosmos/pioneer_29_june_2005

«... группа экспертов NASA под руководством Вячеслава Туришева считает, что "аномалия Пионеров" заслуживает самого пристального внимания. Не исключено, что изучение данного эффекта приведёт к фундаментальным изменениям существующих законов физики.»

http://news.cosmoport.com/2004/11/29/1.htm
В результате исследования эффекта "аномалии Пионеров" В.Г.Турышевым (NASA) была получена формула ap = cH0 (совпадает в пределах погрешности), где ap - постоянная аномального торможения, H0 - постоянная Хаббла, c - скорость света. И, хотя формула приведена без лишних объяснений, она означает только одно: космологическое красное смещение и "аномалия Пионеров" - это один и тот же эффект, представляющий потерю кинетической энергии со временем, которая переходит в энергию флуктуаций вакуума. В этом можно убедиться, сделав простые расчеты. Постоянная аномального торможения космических аппаратов ap = (8.74±1.33)·10­10 м/с2, постоянная Хаббла (74.2±3.6) км/с на один мегапарсек. Свет проходит один мегапарсек за 1.03·1014 сек (3.26 миллиона лет). Умножив аномальное торможение на это время, получим величину, равную, в пределах погрешности, постоянной Хаббла: (8.74±1.33)·10­10 м/с2 x 1.03·1014 с = (90±13.7) км/с. Это говорит о том, что на все частицы, включая фотоны, действует аномальное торможение, но так как фотоны представляют волны, всегда движущиеся со скоростью света, то уменьшается только энергия. Аналогичная ситуация, когда фотоны теряют энергию (краснеют) в гравитационном поле, другие же частицы, которые могут покоиться, тормозятся, теряя скорость. Согласно логике, если аномальное торможение действует на элементарные частицы, то оно также будет действовать и на фотоны, так как они тоже представляют элементарные частицы. Отсюда получается, что космологическое красное смещение можно рассчитывать при помощи постоянной аномального торможения. Аномальное торможение: V = apt, где t - время. Соответственно, "красное смещение" волн де Бройля: z = apt / v, где v - скорость частицы. Так как для всех частиц действует принцип корпускулярно-волнового дуализма, то по этой же формуле можно вычислять и красное смещение волн фотонов: Z = apt / c, где c - скорость фотона (света). (Формулы приближённые, т.е. справедливы для малых изменений.) Для примера, эта же формула для фотона через постоянную Хаббла имеет вид: Z = H0t и, соответственно, получается ap = cH0. В космическом пространстве необходимо учитывать сопротивление, которое могут оказывать квантовые флуктуации вакуума. То, что они существуют и могут оказывать давление, подтверждено экспериментально - эффект Казимира. Движущиеся объекты "натыкаются" на флуктуации вакуума. От них "дрожат" электроны на атомных орбитах. Торможение космических аппаратов не связано с гравитацией, поэтому "аномалию Пионеров" и космологическое красное смещение правильнее было бы назвать - "эффект потери кинетической энергии в вакууме". Все эффекты, связанные с флуктуациями вакуума, настолько малы, что их очень сложно обнаружить, это же относится и к "эффекту потери кинетической энергии в вакууме". Флуктуации вакуума без разбора взаимодействуют со всеми элементарными частицами, включая фотоны. Согласно квантовой физике, физический вакуум это не пустота и он постоянно взаимодействует с вещественной материей – лэмбовский сдвиг, эффект Казимира и пр., взаимодействие представляет силу, поэтому оно может влиять на движение. Т.е. даже в вакууме свободно движущееся тело за счёт "эффекта потери кинетической энергии" в конце концов остановится и будет покоиться относительно физического вакуума. Возникает вопрос - почему не наблюдается торможение планет? Видимо, действуют дополнительные силы, например, Земля за счёт приливных сил постоянно ускоряет свое движение и с каждым годом удаляется от Солнца на 15 см. На этом фоне заметить действие аномального торможения очень сложно. Когда было обнаружено космологическое красное смещение, тогда ещё не знали, что в вакууме существуют флуктуации и, соответственно, распространение электромагнитных волн сопровождается потерями (диссипацией) энергии за счёт её перехода в энергию флуктуаций. Поэтому было выдвинуто единственное, как в то время казалось, верное объяснение – эффект Доплера. Но не все с этим были согласны и споры продолжались. Одни считали, что оно связано с эффектом Доплера, другие - со "старением света". Обнаруженный эффект "аномалии Пионеров" однозначно подтверждает вторую версию. Дальнейшие исследования показали, что тот же эффект торможения присутствует и у других космических аппаратов - "Галилео", "Кассини", "Улисс" и он не зависит ни от времени, ни от положения в пространстве. Поэтому "эффект потери кинетической энергии в вакууме" можно считать доказанным, так как он подтверждается новыми фактами. Постоянное увеличение числа космических аппаратов, у которых обнаруживается эффект торможения, в ближайшее время сделает "эффект потери кинетической энергии в вакууме" общепризнанным. Теперь, согласно формуле ap = cH0, для получения более точного значения постоянной Хаббла достаточно запустить космический аппарат с приборами, позволяющими точно измерить аномальное торможение.
«Квантовая теория поля утверждает, что, в согласии с принципом неопределенности, в физическом вакууме постоянно рождаются и исчезают виртуальные частицы: происходят так называемые нулевые колебания полей.»

http://ru.wikipedia.org/wiki/Вакуум
Продолжим рассмотрение природы гравитации.
«Для луча, проходящего вблизи Солнца, эта дополнительная задержка составляет около 2·10­4 сек.»

Физическая энциклопедия. ТЯГОТЕНИЕ.
Т.е. вблизи массы уменьшается "температура" полевой среды (аналогия: в холодной воздушной среде звук распространяется медленнее), что создает разность давления колебаний поля флуктуационного характера.
«Однако существуют нулевые колебания поля флуктуационного характера, энергия которых бесконечна, так как число степеней свободы поля бесконечно велико.»

Физическая энциклопедия. ФИЗИКА.

«... рассматривая для простоты однородное поле тяжести, наинизшее энергетическое состояние (нулевые колебания) электромагнитного поля там обладает ненулевой температурой ...»

Физическая энциклопедия. ЭЛЕКТРОДИНАМИКА.
Т.е., рассматривая в электродинамике поле тяжести, представляют вакуумное (низшее по энергии) состояние электромагнитного поля, где нулевые колебания обладают ненулевой температурой относительно условного нулевого уровня.
«В квантовой теории поля для описания вырождения вакуума удобно пользоваться эффективным потенциалом системы, определяющим плотность энергии в вакуумном состоянии, ...»

Физическая энциклопедия. ВЫРОЖДЕНИЕ ВАКУУМА.

«... вакуумное, или низшее по энергии, состояние следует представлять не в виде "пустого" пространства, а как своеобразную среду флуктуирующих с большой амплитудой полей.»

Физическая энциклопедия. ВАКУУМНЫЙ КОНДЕНСАТ.
Амплитуда флуктуаций в разных областях полевого пространства может быть различной. Чем выше "температура" вакуумной (полевой) среды, тем больше амплитуда флуктуаций. Вещество как диссипативная среда, преобразуя энергию флуктуаций в различные устойчивые возбуждённые состояния поля, "охлаждает" вакуум, т.е. гравитация связана с "тепловым искривлением" полевого пространства. "Охлаждение" вакуума представляет отрицательное значение плотности энергии полевого пространства (гравитационного потока):
w = ­gM2 / 8pr4
(формула для шара, при r большем, чем его радиус), где g - гравитационная постоянная, M - масса шара, r - расстояние от центра шара. Например, на поверхности Земли в каждом кубическом метре пространства величина полевой энергии имеет отрицательное значение 5.7·1010 Дж, что, согласно соотношению W = Mc2, соответствует 6.4·10­7 кг, для сравнения - такую же величину гравитационной энергии связи на поверхности Земли имеет тело массой 920 кг.
«... напряжённость гравитационного поля неподвижной материальной точки массой M, находящейся в начале координат, равна G = ­gM / r2, ...»

Справочник по физике. Б.М.Яворский, А.А.Детлаф. 1996. С.75.
Соответственно, гравитационный поток:
Фg = ­gMS / r2,
где S - площадь. Плотность энергии гравитационного потока:
w = ­G2 / 8pg.
Знак минус в формуле связан с отрицательным значением гравитационной энергии и означает то, что гравитационные потоки (линии гравитационной индукции) всегда начинаются в полевом пространстве (физическом вакууме) и имеют направление в сторону массы.
Гравитационный поток (напряжённость поля) обладает энергией, например, энергия гравитационного поля (потока) шара:
« U = ­3gM2 / 5R »

Задачи по общей физике. И.Е.Иродов. 2001. С.344.
Где M - масса шара, R - радиус шара, - чем больше масса, тем меньше энергия поля. Например, гравитационное поле Земли имеет отрицательную энергию 2.2·1032 Дж, что, согласно соотношению W = Mc2, соответствует 2.5·1015 кг, для сравнения - масса Земли 5.98·1024 кг. Если же радиус шара равен гравитационному радиусу R = 2gM / c2, то масса отрицательной энергии гравитационного поля равна Mполя = -0.3M, т.е. гравитационный дефект массы составляет почти треть от первоначальной массы, соответственно, для образования "черной дыры" будет не хватать трети массы, которая при сжатии уходит в виде излучения. Дальнейшее сжатие или увеличение массы шара приведёт к тому, что масса шара по абсолютной величине сравняется с массой гравитационного поля и их суммарная масса (энергия) будет равна нулю.
Таким образом, масса тела, преобразуя энергию вакуумных флуктуаций, создаёт в окружающем полевом пространстве отрицательную плотность внутренней энергии поля. Т.е. гравитационный поток - это движущийся в сторону массы поток энергии флуктуаций поля, который в веществе превращается в различные устойчивые возбуждённые состояния поля, в основном представляющие пронизывающее излучение, выделяющееся из вещества, почти не взаимодействуя с ним. Чем ближе к массе, тем меньше плотность внутренней энергии поля и тем меньше энергия флуктуаций, что создает разность давления в виде гравитационной силы.
Рассмотрим гравитационные процессы наглядно, например, смоделируем гравитационное притяжение в водяной ванне. Опустим в ванну один большой и множество мелких плавающих объектов и создадим волны. Через некоторое время мелкие объекты прибьются волнами к большому объекту. Это происходит потому, что волны не полностью отражаются от объекта. После отражения волны имеют меньшую энергию, так как при отражении часть энергии переходит в звук и тепло. В результате в сторону объекта движутся волны с большей энергией, чем от него, что и создаёт разность давления волн, которое прибивает мелкие объекты к большому. Таким образом, возникает сила, подталкивающая объекты к сближению. Наверное, все наблюдали, как рябь на воде прибивает плавающие мелкие предметы к борту стоящего корабля.
Только представляя гравитационное взаимодействие как результат вакуумных флуктуаций, можно дать логически непротиворечивое объяснение, почему гравитационная энергия поля имеет отрицательное значение. Чтобы уменьшить энергию гравитационного потока (по абсолютной величине), необходимо затратить энергию.
Надо заметить, что изменение "температуры" вакуумной (полевой) среды - это также изменение её диэлектрической и магнитной проницаемостей, например, вблизи массы они увеличиваются, так как скорость распространения электромагнитных волн уменьшается e0m0 = 1 / c2. Изменение электрических и магнитных свойств происходит при изменении плотности среды.
«... скорость распространения электромагнитных волн - величина конечная. Она определяется электрическими и магнитными свойствами среды, в которой распространяется электромагнитная волна ... скорость распространения электромагнитной волны в вакууме: c = (e0m0)­1/2 ...»

Физика. В.Ф.Дмитриева. 2001. С.259.

«В частности, статическое гравитационное поле играет роль среды с электрической и магнитной проницаемостями ...»

Физическая энциклопедия. ЭЛЕКТРОДИНАМИКА.
Плотность гравитационных потоков индукции влияет на диэлектрическую и магнитную проницаемости вакуума, что приводит к изменению скорости распространения электрической и магнитной напряжённостей поля. Также это отражается на соотношении между массой и энергией M = e0m0W (W = Mc2), так как определяется через диэлектрическую и магнитную проницаемости вакуума.
В гравитационном поле может замедляться не только скорость света, но и скорость движения элементарных частиц. Например, электрон, движущийся со скоростью, близкой к скорости света, при попадании в гравитационный поток, где скорость света меньше, чем скорость движения электрона, будет тормозиться, создавая даже в вакууме излучение Черенкова. Также надо заметить, что изменять направление движения заряженных частиц могут не только электрические и магнитные поля, но и сильное гравитационное поле, при этом тоже будет возникать синхротронное излучение.
Если масса движется, то образуется вихревое гравитационное поле и так же, как у вихревого электрического поля, работа гравитационных сил при движении пробной массы по замкнутой линии может быть отлична от нуля.
«Работа сил вихревого электрического поля при движении электрического заряда по замкнутой линии может быть отлична от нуля.»

Физика. О.Ф.Кабардин. 1991. С.189.
Вихревые электрические поля (потоки) могут существовать без зарядов, также и вихревые гравитационные поля (потоки) могут существовать (распространяться) без массы.
«Вихревое электрическое поле отличается от электростатического поля тем, что оно не связано с электрическими зарядами, ...»

Физика. О.Ф.Кабардин. 1991. С.189.

«Импульсом обладают все формы материи, в том числе электромагнитные, гравитационные и другие поля.»

Физическая энциклопедия. ИМПУЛЬС.
Гравитационное поле (возмущение) имеет отрицательную энергию и массу, соответственно, получается, что обладает отрицательным импульсом - антиимпульсом, который создаёт антидавление - притяжение.
«... энергия гравитационного взаимодействия отрицательна, ...»

О физике и астрофизике. В.Л.Гинзбург. 1995. С.123.
Надо заметить, что упоминание об отрицательном значении гравитационной энергии поля убрано из учебников (удалось найти только один пример в сборнике задач), это, видимо, сделано для того, чтобы не возникало лишних вопросов, так как отрицательное значение энергии сразу наводит на мысль, что гравитация связана с "температурой" физического вакуума. Температура представляет состояние внутренней энергии вещества, а так как полевое пространство - это неовеществленная форма материи, то рассчитать, видимо, можно только изменение плотности внутренней энергии физического вакуума, которое происходит под действием массы тел.
1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   17


Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации