Главный Каталог Статей РФ
85978 авторов, размещено 47108 статей, сейчас на сайте пользователей: 122 Статистика
Аватар igorelki

Гравитация на основе СТО.

Категория:  Техника и технологии  | Автор:  igorelki | Опубликовано: 02.08.2009

В начале прошлого века физики пытались решить задачу: найти возможность с помощью электрического взаимодействия получить некую малую (по сравнению с электрической) силу, действующую всегда на притяжение.

Приведу расчет силы для Эйнштейновской формулы сложения скоростей. Так как зависимость от размеров и формы тела нас не интересуют, то в рассматриваемом нами пространстве тела будем считать достаточно удаленными. Тогда вместо тел имеем право рассматривать понятие материальной точки.
Необходимо принять два утверждения:

1. В «состоянии покоя» все материальные точки разбегаются с некоторой малой скоростью – $u$. (Будем считать, что эта скорость соответствует скорости разбегания галактик в пересчете на 1 метр).
2. Необходимо учитывать электрическое взаимодействие всех заряженных частиц, из которых состоят тела (лептонов, кварков и т.п.). Это утверждение не надо доказывать – это обычная суперпозиция полей.
Рассмотрим,  нейтрализацию электрического взаимодействия двух различно  заряженных частиц  с одной заряженной частицей. Покажем, что остается малое (по сравнению с электрическим) взаимодействие, направленное всегда на притяжение. Это притяжение, видимо, и является гравитационным взаимодействием.

Разбегание (это не доказательство, а одно из возможных объяснений) можно объяснить искривлением пространства.
Предположим, что наше трехмерное пространство  описывает геометрия Евклида. На прямой выберем покоящиеся материальные точки $A,B,C$.  Теперь рассмотрим эти точки в пространстве, описываемом геометрией Минковского. Тогда их покой  описывается параллельными прямыми (мировыми линиями). Теперь представим, что данное пространство не плоское, а описывается метрикой Лобачевского - примерно так поступают в ОТО.  Тогда эти ‛параллельные“ прямые станут разбегающимися (считаем, что искривление приводит к разбеганию). Скорость разбегания будет зависеть от величины искривления пространства и от расстояния между точками.
Фактически предлагается  заменить искривление пространства, некоторым разбеганием материальных точек. При этом считать, что четырехмерное пространство, описывается геометрией Минковского.
Тогда материальная точка $M$, движущаяся в пространстве со скоростью $v$ относительно наблюдателя $H$, имеет дополнительную скорость$u$ – скорость разбегания в состоянии покоя.
Отмечу, что другая материальная точка находится в точке $H$.  Этой материальной точке принадлежит пара разнозаряженных частиц, их воздействие  с любой заряженной частицей, принадлежащей $M$ и будет рассмотрено нами.
Еще отмечу, что скорость $u$, естественно зависит от расстояния до наблюдателя $H$, или зависит от координат $x,y,z$. Но нас пока интересует только принципиальная возможность существования остаточной силы, поэтому будем считать $u$=const.
Так как состояния покоя не существует - не позволит принцип неопределенности Гейзенберга, эта неопределенность и даст нам некую скорость $v$. Мы рассмотрим настолько малый промежуток времени, что данную скорость (на этом промежутке времени) можно считать постоянной. Все изменения скорости, связанные с внешними воздействиями происходят с $v$, значит, дифференцируем $v$. На скорость $v$ накладывается скорость $u$, связанная с кривизной данного пространства. Мы предполагаем, что точки могут только удаляться и приближаться для упрощения расчетов.  Здесь явно наличие двух инерциальных систем, значит, необходимо применить формулу сложения скоростей. Тогда, вычислим скорость точки $M$ в состоянии «покоя»:  
$V=\frac{v+u}{1+\frac{vu}{c^2}}$
Теперь при вычислении силы у нас появятся дополнительные члены:
$F=\frac{dP}{dt}$,
где $P=P(V)$ – зависимость импульса от скорости $V$
– нас интересует только вариант изменения скорости по величине (см. Ландау и Лифшиц «Теория поля» раздел: «Знергия и импульс»), тогда
Тогда, $F=\frac{dP}{dt}= A\frac{dV}{dt}$, где $A=\frac{m}{(1-\frac{v^2}{c^2})^{\frac{3}{2}}}$ (это из того же источника), а  $\frac{dV}{dt}$ – производная по времени формулы сложения скоростей.
$F=A(\frac{\frac{dv}{dt}}{1+\frac{vu}{c^2}}-\frac{u+v}{ (1+\frac{vu}{c^2})^2}\frac{u}{c^2}\frac{dv}{dt})=\frac{f(1-\frac{u^2}{c^2})}{( 1+\frac{vu}{c^2})^2}$, где
$f=A\frac{dv}{dt}$ –выражение для силы (из того же источника), при изменении скорости по величине (не буду его повторять).
Если взять два электрически нейтральных тела $M$ и $H$, состоящих (как мы знаем) из положительных и отрицательных частиц. Электрическая сила взаимодействия частицы тела $M$ и частицы тела $H$ описывается $f$  (сила без учета разбегания и неопределенности Гейзенберга). Суммарная сила воздействия всех сил f тела $H$ на  одну частицу $M$ равна нулю.
Материальная точка может двигаться со скоростью $(+v)$, но с такой же вероятностью может двигаться и со скоростью $(-v)$. Усреднение силы по этим двум скоростям даст остаточную силу.
Теперь рассмотрим – для равновероятных скоростей $(-v)$ и $(+v)$: Возьмем положительное направление для $f$ и $v$ – направление на удаление, и найдем среднюю силу:
$F_{cp}=1/2f(1-\frac{u^2}{c^2})(\frac{1}{(1+\frac{uv}{c^2})^2}-\frac{1}{(1-\frac {uv}{c^2})^2})=-f(1-\frac{u^2}{c^2})(\frac{2u\frac{v}{c^2}}{(1-(u\frac{v}{c^2})^ 2)^2})$   (1)
– в этой формуле  $v,f$ - абсолютные значения, ясно, что $F_{cp}$<<$f$, так как в формулу линейно входит $u$. Это означает, что воздействие на заряженную частицу двух суммарно электрически нейтральных частиц не полностью скомпенсировано.    (1) – формула остаточной силы, направленной всегда на сближение, много меньше электрической силы $f$.
 Остаточная сила – вот сила гравитационного взаимодействия, которая возникла из-за электрических сил.  Фактически это мини единая теория поля.
Эта теория не отвергает ОТО, ведь закон Кулона не отвергает уравнения Максвелла.
Хочу отметить: если принять малое разбегание материальных точек, то оно может внести свою лепту в объяснение красного смещения.  Хоть может и не существенную.  

      Литература:  1)Л.Д. Ландау и Е.М. Лифшиц, «Теория поля», Москва  главная  редакция физико-математической литературы, 1967г., печ. л. 28,75.
                  2) Н.В. Ефимов, «Высшая геометрия», Москва, государственное  издательство    физико-математической литературы, 1961г.,
печ. л. 36,25.


Игорь Владимирович Елкин физик
Комментарии
К этой статье пока нет комментариев. Станьте первым! У нас гости не могут комментировать статьи. Пожалуйста авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы прокомментировать.
Интересные статьи по теме
Аватар NadezhdaB
Солнечная энергия – альтернативный источник энергии Проблемы окружающей среды сегодня как никогда волнуют человечество. Большое внимание уделяется поиску альтернативных источников энергии. Среди энергетики будущего энергия солнца по праву занимает одно...
Категория: Техника и технологии | Автор: NadezhdaB | Добавлено: 25.04.2021
Аватар techmagic
Схема мощной глушилки Если вам надоело слушать соседский радиоприёмник - сделайте ФМ глушитель! Собрав несколько схем ФМ - глушителей из интернета, в итоге разработал и испытал свою, с гораздо лучшим эффектом....
Категория: Техника и технологии | Автор: techmagic | Добавлено: 08.03.2010
Аватар injener3d
Cоветы по улучшению качества 3D печати ABS пластиком В статье приведены некоторые советы по улучшению качества 3D печати при использовании в качестве филамента АБС пластика...
Категория: Техника и технологии | Автор: injener3d | Добавлено: 01.04.2015
Аватар Vladskiniskij
История и перспективы Оригами Данная статья нацелена на популяризацию идей о использовании оригами для обучения математике и применения его принципов в инженерии, среди школьников и студентов, обучающихся на математическом и инжен...
Категория: Техника и технологии | Автор: Vladskiniskij | Добавлено: 16.12.2021
Аватар YuriiP
Что такое электрическая пожарная сигнализация и как проводится ее обслуживание? Для полноценного функционирования необходимо регулярное техническое обслуживание, которое может проводить специализированная организация, например, в Москве это «Вариант безопасности», имеющая все нео...
Категория: Техника и технологии | Автор: YuriiP | Добавлено: 12.03.2022
Лучшие авторы
Аватар TypeMaster
Фирма «ТайпМастер» – это профессиональная, срочная...

Читать

Аватар demnn
Люблю рыбалку.

Читать

Аватар Hydraulicline
Украинская компания "Гидравлик Лайн" - лидер в Укр...

Читать

Аватар Mio452
Я интернет-маркетолог с опытом более 10 лет. Разра...

Читать

Аватар Vitolura
Занимаюсь сетевым маркетингом с 2001 года. Интерне...

Читать

Свежие комментарии
Нормальная тема.

Читать

Талантливый человек талантлив во всём! Будь как Паша! А ещё ты можешь ...

Читать

Можно выбрать.

Читать

Ой, шутник.

Читать

https://priornews.ru/zastrojshhik-iz-hmao-sravnil-ufas-s-prestupnoj-gr...

Читать

Напишите нам