Взгляд на ото. Анизотропия физического континуума



жүктеу 238.83 Kb.
Дата29.04.2016
өлшемі238.83 Kb.




Взгляд на ОТО. Анизотропия физического континуума.
В общей теории относительности гравитация объясняется искривлением пространства вблизи гравитационных масс. Но это искривление пространства в ОТО имеет чисто абстрактно-геометрический вид и не имеет какого-либо физического смысла, объяснений, интерпретаций. При этом в ОТО допускается существование некоей надфизической субстанции, так называемой «метрики пространства» и геодезических линий, которые являются частью природы и предписывают фотонам и частицам двигаться по определенным траекториям, как по рельсам. Это эквивалентно тому, что такой абстрактно-умозрительный объект как, например, произвольная система координат в пространстве, стала бы рассматриваться как физический объект, существующий сам по себе и определяющий физические свойства пространства, в котором помещена эта система координат.

Вся эта математическая абстракция не способна прояснить истинную физическую природу гравитации, но общая идея А.Энштейна об изменении пространства вокруг гравитационной массы абсолютно верна.

Какова истинная физическая природа «искривления» пространства? Во-первых, искривленное пространство не может быть изотропным, оно анизотропное по определению. По каким именно параметрам пространство физически анизотропное?

Попробуем найти ответ на этот вопрос.

Одним из наиболее ярких доказательств искривления пространства в ОТО является искривление лучей света в гравитационном поле масс. Этот, по сути простейший, эффект доказывает, что физическое пространство оптически анизотропное… Электромагнитная проницаемость физ.вакуума не является постоянной величиной. Плотность физического континуума и его оптическая плотность вокруг гравитационной массы больше, чем в дальнем космосе вдали от гравитационных масс. Поэтому искривление лучей света происходит как в линзе шаровидной формы.

Электромагнитная (оптическая) анизотропия физического пространства объясняет и другие гравитационные эффекты. Так как фотон, улетающий от гравитационной массы движется из более оптически плотной среды в менее плотную, то его длина волны должна увеличиваться, а энергия уменьшается. Такой эффект существует и называется гравитационное красное смещение длины волны фотонов. Есть и обратный эффект, когда фотон движется к гравитационной массе. Его длина волны уменьшается, а энергия увеличивается. Гравитационное красное и фиолетовое смещение доказывают, что физическое пространство оптически (а значит электромагнитно) неоднородно, анизотропно. В оптически изотропном пространстве траектория, длина волны, скорость оставались бы неизменными, а главное, они никак не могут зависеть от таких субъективных понятий как система координат, «метрика», геодезических линий и прочих абстрактных воображаемых понятий.

При движении электромагнитной волны в оптически анизотропной среде изменяется не только длина волны, но и скорость волны. Например, в стекле скорость света в 1,5 раза меньше, чем в воздухе. Длина волны уменьшается также в 1,5 раза. Вблизи гравитационной массы электромагнитная проницаемость физ.континуума больше, поэтому скорость света меньше. В оптически более плотной среде скорость света всегда меньше, чем в менее плотной. Вблизи гравитационной массы скорость света (и любых электромагнитных взаимодействий) меньше, чем в дальнем космосе. Это и объясняет загадочное замедление времени в гравитационном поле. Скорость света, как показывают астрономические измерения, действительно уменьшается вблизи гравитационной массы Солнца, только интерпретируется это, как следствие «замедления времени» в гравитационном поле. «Время» в ОТО тоже рассматривается как некий особый физический объект.

Если перед собой поставить стакан воды, то внимательно взглянув на него можно заметить, что вода (и стекло стакана) искривляет лучи света. Однако, никому и в голову не приходит, что вода и стекло как-то де искривляют метрику пространства, что лучи света искривляются. У этого эффекта есть простое оптическое объяснение. В принципе, у любого оптического эффекта должно быть оптическое, а не какое иное объяснение. Это логика природы. Поэтому, когда мы наблюдаем преломление траектории фотонов, изменение их длины волны и скорости, то логично искать оптическое объяснение этим эффектам, оптическим по природе. Логично искать ответы в рамках физической оптики, а не в абстрактно математической области, ища, по сути, иррациональные решения.

«Замедление времени» есть следствие замедления скорости света с более плотном оптически физическом континууме, следствие, а не причина. Замедление скорости света следует и из ОТО, однако из-за догмы, что де скорость света константа, понятие скорости света считают неизменным, а задержки фотонов объясняют замедление скорости хода времени. Такая вот логика…

Однако, если внимательно взглянем на формулу скорости света: и учтем ее размерность, то ясно увидим, что метрика (в числителе) не зависит от физических свойств пространства, т.е. абсолютно физически инвариантная величина. Но замедление скорости света можно объяснить только за счет физических параметров в знаменателе дроби. Это неизменно, строго логически доказывает, что электромагнитная проницаемость физ. пространства не является константой.

Итак, важнейший вывод из анизотропии физического пространства, - скорость света не является константой, она зависит от плотности физ. континуума, поэтому и наблюдаются собственно все гравитационно-оптические явления, - искривление лучей света, гравитационное смещение длины волны фотонов (и любых электромагнитных волн), изменение скорости света в гравитационном поле. Все это хорошо и просто объясняется законами физической оптики без привлечения сверхсложного математического аппарата ОТО и подобных ей релятивистских теорий.

Из всего сказанного понятно, как гравитационное поле действует на электромагнитные волны (фотоны). Но каким образом гравитационное поле действует на материю, частицы? Вот основной вопрос! В современной физике, во многих моделях, физический вакуум рассматривают не как пустоту, а как среду с огромной плотностью . В такой сверхплотной среде – диэлектрике распространяются электромагнитные волны, но невозможно движение «корпускул», частиц в традиционном восприятии неких твердых шариков. На самом деле никакой материи, частиц нет, это особая солитонная форма электромагнитных волн.

В гамма-квантах величина электрического поля достигает многих миллиардов вольт на сантиметр, а в электромагнитной волне гамма диапазона составляющая электрического поля достигает нескольких миллиардов вольт на сантиметр, что для диэлектрика, которым является физ. континуум – критическая величина. Электромагнитные волны с более сильными электрическими полями не могут свободно распространяться в пространстве, так как их поля сами изменяют физические свойства окружающего континуума, - а это уже нелинейная оптика. Такие электромагнитные волны образуют солитоноподобные структуры, которые устойчивы из-за того, что электромагнитная волна заперта внутри узкой области пространства благодаря полному внутреннему отражению или преломлению. Это происходит вследствие того, что электрическое поле волны так изменяет оптические свойства физ. пространства вокруг волны, что ее траектория замыкается сама на себя, - электромагнитная волна как бы заперта в оптическом резонаторе со стенками, свойства которых сама же и формирует. Такая электромагнитная волна образует уединенный объект-солитон. Устойчивость солитонов объясняется нелинейной оптикой. Структура этих электромагнитных волн – отдельная область физики и выходит за рамки этой статьи. Важно то, что материя, частицы – все те же электромагнитные волны только особой формы. Поэтому на них распространяются все гравитационные эффекты. Протон, летящий в гравитационном поле при скорости равной скорости света будет также искривлять свою траекторию, как и фотон, их траектории при равенстве скоростей будут абсолютно одинаковыми. Поскольку «частицы» - электромагнитные волны особой формы, то их движение в анизотропном физ. пространстве также подчиняется законам физ.оптики. Двигаясь в оптически неоднородной среде, они будут испытывать постоянное искривление траектории в более плотную оптически среду, - к гравитационной массе. Поэтому даже находясь в «покое» относительно, например, Земли, электромагнитная волна, двигаясь по своей внутренней траектории (в пределах солитона) будет испытывать электромагнитное давление «вниз» больше, чем «вверх». Это можно хорошо проиллюстрировать на конкретном примере. Если взять металлический резонатор и поставить его на поверхность Земли, внутри резонатора запустить радиоволну, которая двигается вниз и вверх. Из электромагнитной анизотропии физ. пространства, мы обнаружим, что электромагнитное давление (импульс) на дно банки резонатора будет немного больше, чем на крышку. Получается, что радио волна имеет массу, «вес». Резонатор с радиоволной будет тяжелее, чем пустой. Солитонная волна это по сути система резонатор-волна, в которой роль стенок выполняет скачок плотности физ. континуума.

Поскольку электрон, протон, нейтрон – это формы электромагнитных волн, то они при определенных условиях способны переходить в обычные электромагнитные волны. Такое происходит при аннигиляции электрона и позитрона – они превращаются в гамма-кванты. Есть и обратный эффект: два гамма-кванта при лобовом столкновении порождают пару частица-античастица. Это показывает, что одна форма электромагнитных волн переходит в другую, а не «материя» переходит в энергию. Недаром у частиц были обнаружены волновые свойства.

С гравитацией «материи» анизотропия физ. пространства имеет одно важнейшее для Вселенной, космологии свойство, - дело в том, что G – т.н. гравитационная постоянная также не является константой. Из элементарной теории размерностей получаем, что G~, - гравитационная постоянная пропорциональна четвертой степени скорости света. Это означает, что с ростом плотности физ.континуума гравитационная постоянная будет стремительно уменьшаться. Будет уменьшаться и сила гравитации. А из этого следует, что гравитационная сингулярность – сжатие гравитационной массы в точку бесконечно малых размеров невозможно. Как только гравитационное сжатие достигнет того уровня, что G резко уменьшится, внутреннее давление остановит гравитационный коллапс.

В современной космологии и астрофизике сама возможность изменения G открывает колоссальные возможности для развития новых теорий и моделей.

Из невозможности полного гравитационного коллапса вытекает невозможность абсолютно черных дыр, что не запрещает существование т.н. темных дыр – сильных гравитационных объектов. Но абсолютно черная дыра невозможна. Для этого потребовалось бы создание бесконечно большой разницы электромагнитной проницаемости плотности физ. пространства. Точнее сказать – бесконечно большой градиент плотности физ. пространства. Тогда бы энергия улетающего фотона обращалась бы в ноль, черная дыра не могла бы излучать энергию. Бесконечно большое красное гравитационное смещение к счастью невозможно, так как бесконечно большой градиент плотности физ.континуума просто физически невозможен.

Из анизотропии физ. континуума следует, что масса частиц (и фотонов тоже) зависит от плотности физ. пространства. Поэтому планета, движущаяся по сильно выраженной эллиптической орбите будет иметь переменную массу, - в более плотном физ.вакууме вблизи тяжелой компактной звезды ее масса будет больше, чем в дальнем космосе при удалении. Масса при движении в анизотропном пространстве не является постоянной величиной. Вследствие этого наблюдается небольшое отклонение орбиты – прецессия, не укладывающаяся в традиционный закон Ньютона. Похожий эффект наблюдается для орбиты Меркурия. Замечу, что поскольку и М-масса и G-гравитационная постоянная зависят от плотности, надо понимать, что собственная масса гравитационного объекта зависит от плотности физического континуума, в котором он находится, но при этом мало зависит от собственного гравитационного поля. В физ.континууме с плотностью во много раз больше, чем в котором мы находимся, гравитационное притяжение между массами во много раз слабее. Гравитационная постоянная не только анизотропна в пространстве, но и изменялась с ростом Вселенной, так как в процессе Большого Взрыва сильно изменялась сама плотность физ. континуума и его электромагнитная проницаемость. Поэтому, в процессе эволюции Вселенной изменялась и скорость света и скорость хода времени и сила гравитационного взаимодействия. Если Вселенная на начальных этапах состояла в районе Большого Взрыва из более плотного физ.континуума, то гравитационное притяжение было слабым, а скорость света очень маленькой. В процессе расширения плотность физ.континуума начала падать, а скорость света и гравитация расти.



Анизотропия физического континуума на астрономических объектах в Солнечной системе и на Земле

Из астрономических наблюдений и измерений известно, что фотон, улетая с поверхности Солнца теряет примерно часть своей энергии. Отсюда ясно, что длина волны фотона увеличилась на . Гравитационный потенциал Солнца:



, где M-масса Солнца, G-гравитационная постоянная, R-расстояние

Изменение длины волны фотона, двигающегося с поверхности Солнца равно гравитационному потенциалу Солнца. Поэтому анизотропию любого гравитационного объекта можно легко рассчитать, зная его гравитационный потенциал. Рассчитаем анизотропия физ. пространства в пределах Солнечной системы. Итак, мы знаем, что длина волны фотона, улетевшего с поверхности Солнца увеличилась на от его длины волны на Солнце:



Это гравитационное красное смещение длины волны. Изменение длины электромагнитной волны пропорционально изменению скорости света в пределах Солнечной системы. Это связано с тем, что изменение длины волны следствие того, что фотон движется из оптически более плотной среды в менее плотную. Показатель преломления характеризует оптическую плотность среды: и связан с электрической проницаемостью среды. Среду с большим показателем преломления называют оптически более плотной. Длина волны определяется по формулам: , где v1, v2 – скорости в средах 1 и 2. Таким образом, длина волны света в среде с показателем преломления n равна . Это азы физической оптики. Изменение длины волны на части, означает, что скорость света на поверхности Солнца меньше на . Если учесть, что скорость света составляет , то от нее составляют . На скорость света на поверхности Солнца меньше, чем в дальнем космосе, вдали от гравитационных масс. На поверхности Земли гравитационный потенциал равен по порядку величины - скорость света меньше всего на . Это очень малая трудноизмеримая величина. Однако на поверхности звезд белых карликов ( ) эта разница в скорости света составит уже при величину , что гораздо существеннее. Величина измерения скорости света для нейтронных звезд еще в 10-100 раз больше. Величина кажется маленькой, но если учесть, что расстояние от Солнца до Земли составляет 150 млн.км, то свет, преодолевая его со средней скоростью за 500 секунд из-за небольшого уменьшения скорости делает задержку по времени, эквивалентную увеличению пути на 75 км. Именно такая задержка радиосигналов, идущих около Солнца регистрируется астрономическими спутниковыми измерениями.

Насколько отличается плотность физ. континуума на поверхности Солнца и на орбите Земли? Эта величина будет пропорциональна квадрату изменения длины волны и скорости света. Для Солнца получаем , что . Столь малый перепад плотности физ.континуума на поверхности Земли и открытым космосом и вовсе составляет . Разница плотности физ.континуума между головой и ногами человека составит всего . Эта величина кажется исчезающее малой, но градиент плотности вакуума в пределах электронов и протонов еще во столько же раз меньше, во сколько волна де Бройля протона меньше расстояния 2 метра, во сколько меньше величины . На первый взгляд, кажется непостижимым, как величины в создают эффект гравитации на частицы и материю. Но тем не менее факт, что даже столь малые, на наш взгляд величины создают гравитационные эффекты на Земле и в космосе. Но если мы вспомним и учтем хотя бы приблизительную плотность физ.континуума , то даже разница плотности в покажется огромной.

По разным оценкам плотность физ.континуума составляет от до . Тогда разница в плотности в будет равной .

Напомню, что энергия физ. континуума определяется формулой , где w – объемная плотность энергии. С ростом плотности физ.континуума пропорционально растет , поэтому энергия физ.континуума не зависит от его плотности. С ростом плотности физ.континуума возрастает и его электрическая проницаемость, что взаимокомпенсирует друг друга. Поэтому энергия физ.континуума высокой плотности равна энергии физ.континуума низкой плотности. Это очень важно, так как если бы энергия физ.континуума зависела от плотности, существовали бы потоки энергии от одной области физ.пространства в другую, что не наблюдается.

В пределах Солнца – Земля плотность физ.континуума различается на . Диэлектрическая проницаемость физ.континуума также отлична на . Постоянная Планка на поверхности Солнца на (~ ) больше, чем в дальнем космосе: - квантовая «константа» различна на Солнце и вдали от него.

В энергию электромагнитных волн (даже при одинаковой длине волны) также входит - но эта часть энергии волн местная и не переходит с фотоном в другие области пространства.

Если на Солнце гравитационный потенциал равен , то для звезд белых карликов гравитационный потенциал составляет . Это значит, что разница в плотности физ.континуума на поверхности звезды и в космосе составляет уже -«всего» - это значит, что диэлектрическая проницаемость физ.континуума на поверхности звезды белый карлик всего на сто тысяч миллиардных долей больше, чем в дальнем космосе. Этого достаточно для создания гравитации.

Сам градиент плотности физ.континуума убывает от центра массы гравитационного объекта обратно пропорционально квадрату расстояния ~. Сама гравитационная сила зависит от градиента плотности физ.континуума и , при этом абсолютное значение этих величин не имеет значения (если можно пренебречь изменением G и m). В пределах Солнечной системы, если учесть, что , гравитационная постоянная меняется всего на , что можно не учитывать в расчетах, ввиду малости поправки к G.

В гравитационных полях черных дыр и нейтронных звезд различие плотностей физ.континуума может в миллионы, миллиарды и более раз превосходить те, что мы наблюдаем у Солнца и белых карликов. В таких условиях гамма- квант, улетающий от черной дыры, может прийти к наблюдателю уже в радиодиапазоне из-за огромного красного гравитационного смещения длины волны. Такие объекты излучают радиоизлучение большой мощности. Несмотря на то, что поверхность излучает высокочастотное (например, ультрафиолетовое, рентгеновское и даже гамма-кванты) излучение, к нам оно приходит как от мощного радиоисточника. Эффект гравитационного красного смещения показывает, что энергия-импульс квантов не сохраняется при движении в анизотропном пространстве.



Теория анизотропии физического пространства и космология
Нам уже известно одно из важнейших следствий теории анизотропии – невозможность абсолютного гравитационного коллапса, сингулярности, - сжатия материи под действием гравитационного поля в «ноль». Сама гравитационная сила с ростом плотности физ.континуума будет убывать из-за резкого уменьшения гравитационной «постоянной». Это физическое свойство ограничивает действие гравитации неким, при котором гравитация уравновешена внутренним квантовым давление нейтронов. Из теории Анизотропии вытекает и другое весьма важное свойство – только S-волны ( не фотоны) создают гравитацию, хотя само гравитационное поле и действует и на S и F-волны, гравитацию создают только S-волны. Это весь важное отличие от ОТО, в которой любая энергия обладая массой (даже фотон, электромагнитное поле) исходя из формулы , будет создавать гравитационное поле. По теории Анизотропии электромагнитные свободные волны не создают деформации плотности физ.континуума и, следовательно, гравитационного поля. Постоянное магнитное, электрическое поле, деформации, давление и пр. хотя формально обладают массой, но при этом не создают гравитационного поля. Гравитационное поле фотона равно нулю, хотя фотон и обладает массой-импульсом. Из этого следует весьма важный вывод, - если происходит аннигиляция материи или иной переход материи S-волн в кванты, фотоны, F-волны, то гравитационное поле исчезает, на месте гравитационного объекта возникает зона плотности физ.континуума пониженной плотности и электромагнитной проницаемости. Так как плотность физ.континуума может выравниваться со скоростью, примерно равной скорости света в данном по плотности континууме, то градиент плотности будет некоторое время существовать. К чему это может привести, покажем далее в отдельной статье.

Рассмотрим другое важное отличие теории Анизотропии от ОТО. По теории Анизотропии, замедление времени не всегда связано с наличием гравитационного поля. Например, внутри сферы из гравитационного материала (полый шар) не создает никакого гравитационного поля. Но плотность физ.континуума внутри сферы выше, чем, например, в дальнем космосе. Поэтому скорость света, ход времени будут более медленными, так как физ.континуума внутри сферы больше, чем в открытом космосе. Хотя градиент плотности физ.континуума внутри сферы равен нулю. Итак, гравитационного поля нет, но есть замедление хода времени и скорости света. Пространство внутри среды однородно, движение фотонов внутри среды не сопровождается гравитационным красным или фиолетовым смещением длины волны. Во Вселенной возможно существование областей пространства, например, внутри массивных скоплений галактик и звезд, где гравитационное поле (градиент плотности физ.континуума) слабое, а замедление хода времени, света отлично от других районов. Физические процессы идут с меньшей скоростью. В результате окажется, что «старение» этих областей замедленно, они окажутся молодыми по сравнению с областями меньшей плотности физ.континуума. Такая временная анизотропия даже внутри областей с сильным гравитационным полем (например, при ) за время существования Вселенной, даст задержку во времени в лет. Однако, разница даже в миллион лет малозаметна для звезд, жизнь которых исчисляется многими миллиардами лет. Эта разница была бы существенна для областей с гравитационным потенциалом , но неизвестно, существуют ли такие астрономические объекты.



Размеры частиц и атомов в анизотропном пространстве

Из формул де Бройля ясно, что с ростом массы частиц и постоянной Планка понятно, что в более плотном физ.континууме, учитывая, что ~ , а ~, получаем, что длина волны де Бройля сокращается во столько раз, во сколько уменьшается скорость света. Например, на Солнце скорость света на меньше, чем в космосе на орбите Земли. Это значит, что имея одну и ту же скорость, электрон будет иметь длину волны:



Итого, результирующая волны де Бройля возросла примерно на миллионную долю. Размер атома водорода пропорционален длине волны де Бройля, поэтому диаметр атома водорода будет возрастать. Сила кулоновского взаимодействия будет уменьшаться на , так как сила Кулона обратно пропорциональна диэлектрической проницаемости физического пространства.

Итак, в анизотропном пространстве в область с большей плотностью континуума и диэлектрической проницаемостью, масса электрона (при одинаковой скорости) возрастает на поверхности белого карлика на , а размер, - длина волны де Бройля - на .

, ,

Сила кулоновского взаимодействия уменьшается на (на поверхности белого карлика), на Земле – на . Масса «частиц» анизотропна, как и их размеры и «плотность». Заряд инвариантен, не зависит от плотности, но напряженность электрического поля заряда в более плотном физ.континууме меньше из-за экранирущего действия диэлектрика-континуума. Это аналогично тому, что заряд, помещенный в оптически более плотном диэлектрике лучше экранируется зарядами диэлектрика.


Белые дыры в анизотропном пространстве
Согласно теории Анизотропии, гравитационное поле представляет собой зону физ.континуума повышенной плотности вокруг гравитационной массы, по сравнению с зоной дальнего космоса. Избыточная плотность создается за счет того, что S-волны – частицы. Протоны, электроны, нейтроны – это структуры типа пузырей, в которых электромагнитное поле вызывает перераспределение плотности физ.континуума. Внутри пузыря (кластера) из-за огромного значения напряженности электромагнитного поля плотность физ.континуума понижена, она как бы выдавлена наружу, в окружающее пространство. Эта избыточна плотность физ.континуума, собственно, и создает вокруг гравитационной массы то, что наука называет гравитационным полем.

Как уже говорилось, Деформацию плотности физ.континуума создает только тип S-волн. Если по каким-либо причинам в нейтронной звезде произойдет самоаннигиляция нейтронов, самораспад из-за разрушения границ устойчивости S-волн, то они перейдут в F-волны, фотоны, кванты, которые не создают никакого гравитационного поля. Тогда вся энергия, накопленная в темной дыре, без потерь на красное гравитационное смещение, разлетится в окружающее пространство. Гравитационная масса – это не просто накопитель энергии, ведь любой квант энергии, упавший в гравитационное поле получает приращение энергии за счет фиолетового смещения длины волны. В сильных гравитационных полях энергия фотона, падающего на гравитирующий объект может во много раз, на много порядков. Также большая энергия падающей материи создается гравитационным полем, необходимо еще учесть и колоссальную энергию сжатого гравитацией магнитного и электрического поля (если был заряд). Гравитирующий объект генерирует колоссальную энергию, которая аккумулируется в гравитационной массе. Если гравитационное поле «вдруг» исчезает, то образуется астрономический объект, у которого плотность физ.континуума в центре меньше, чем в окружающем физ.пространстве, обратная по распределению по отношению к обычному гравитационному полю. В таком «экзотическом» астрономическом объекте фотон, улетающий от центра будет получать дополнительную энергию (фиолетовое грав.смещение). Частица (протон или электрон), улетающая от центра будет ускоряться и получать дополнительную антигравитационную энергию. Такой экзотический астрономический объект назовем антигравитационным. Разумеется, после коллапса S-волн, плотность физ.континуума начнет выравниваться со скоростью света, но за это время произойдет излучение колоссальной энергии «белой дырой».



Возможно, при некоторых условиях, во Вселенной возможно и существование устойчивых «белых дыр». Большой взрыв, возможно и есть случай, когда происходит самоаннигиляция вещества огромной «черной дыры», распад S-волн (нейтронов или нейтроноподобного кристалла) в F-волны – фотоны и электромагнитные волны. В этом случае происходит сразу два процесса – мгновенное (больше скорости света) перераспределение плотности физ.континуума и исчезновение гравитационного объекта. При этом, гравитационный потенциал, до того как упасть до нуля, мгновенно приобретает особое, необычное пространственное распределение. В теории Анизотропии гравитационное поле создается только S-волнами, поэтому, при аннигиляции и похожих эффектах, распаде нейтрона на фотоны, происходит уничтожение, исчезновение грав.поля. Энергия, созданная гравитационным полем при этом освобождается в окружающее пространство. Если плотность физ.континуума внутри сферы после аннигиляции массы оказывается меньше, чем в космосе, окружающем грав.массу, возникает обратное фиолетовое гравитационное смещение длины волны. Такое явление, как Большой Взрыв, возможно, и представляет образование на короткое время сверхсильной «белой дыры», которая излучает колоссальное количество энергии. В области низкой плотности физ.континуума скорость света может во много раз превосходить ту, что наблюдаем мы.
Дисперсия электромагнитных волн и анизотропия физ. пространства
По теории Анизотропии, скорость всех типов свободных электромагнитных волн зависит от оптической плотности физ.континуума, но не зависит от длины волны и энергии. Фотон, падая в гравитационном поле в сторону центра масс, тормозится. Улетая от гравитационной массы – ускоряется. Это полностью противоположная картина, чем та, что наблюдается для материи, частиц – S-волн (протонов, электронов и пр. элементарных частиц). Как мы знаем из повседневной практики – тела падающие на Землю ускоряются, а улетающие тормозятся. Для фотонов картина противоположная. С чем это связано? Дело в том, что для S-волн характерна дисперсия – зависимость скорости от энергии и длины волны. При падении в гравитационном поле, энергия S-волны возрастает, а длина волны (де Бройля) уменьшается. Но у S-волн с уменьшением длины волны скорость в пространстве (не внутри кластера) возрастает, а не уменьшается, как у фотона. Это явление называется дисперсией. У S-волн аномальная дисперсия: с ростом энергии и уменьшением длины волны, скорость возрастает, а не уменьшается. С ростом скорости зависимость скорости от длины волны становится нелинейной и наблюдается т.н. релятивистская зависимость скорости от длины волны. Это нелинейная дисперсия. Такая «аномальная дисперсия» весьма характерна для солитонов или им подобных объектов. Это связано с тем, что устойчивость солитонов объясняется нелинейной оптической зависимостью параметров среды от электромагнитного поля волны в солитоне. Но для нелинейной оптики как раз и характерна аномальная дисперсия. При этом надо понимать разницу между «внешней» фазовой скоростью солитона и скоростью электромагнитной энергии внутри солитона, кластера. Внутри S-волны плотность физ.континуума меньше, чем в окружающем пространстве. Поэтому скорость света внутри кластера может быть больше, чем скорость света в физ.пространстве, окружающем S-волну. Однако оболочка, граница S-волны представляет более плотный физ.континуум с более высокой электромагнитной проницаемостью и оптической плотностью. В общем виде, элементарно дисперсия S-волн объясняется так. При «падении» S-волны на гравитационную массу изменяется энергия и длина волны (в солитоне) S-волны. Изменение длины волны неизбежно сопровождается изменением величины электромагнитного поля. В нелинейно-оптической среде, которой являются S-волны и физ.континуум, оптическая плотность среды сама зависит от напряженности электромагнитного поля волны, которая движется в этой среде. Поэтому изменение длины волны и величин полей S-волны сопровождается неизбежно изменением скорости S-волны. В данном случае скорость S-волны возрастает, так как эффективная «внешняя» электромагнитная проницаемость физ.континуума с ростом полей уменьшается. Это похоже на эффект насыщения диэлектрика, когда с ростом электрического поля, электрическая проницаемость сначала растет, а потом, достигнув некоего максимума, с дальнейшим ростом электрического поля начинает уменьшаться. Нужно, конечно, обязательно учесть, что важна и топология полей и оптической плотности. Но в целом, дисперсия объясняется нелинейно-оптическими зависимостями среды от величины полей в волнах, распространяющимися в этой среде. Такие эффекты хорошо известны и описаны в нелинейной оптике.

Дисперсия S-волн имеет, как выяснилось весьма аномальную природу. Для обычных электромагнитных волн всех частот, как показывают астрономические наблюдения, дисперсия не наблюдается. Это область линейной оптики.

Для S-волн диcперсия такова, что с ростом энергии, массы и уменьшением длины волны, скорость S-волны стремится к скорости света в данном физ.континууме. Из этого, в частности, следует, что плотность оболочки S-волны, определяющая скорость стремится к плотности окружающего S-волну физ.континуума.

Структура и динамика S-волн – отдельная, весьма сложная и необычная область с достаточно непростым математическим описанием, поэтому в этой книге мы даем лишь общую физическую картину процесса, без деталей и формул.



Из дисперсии S-волн следуют важные их свойства. Так как скорость S-волн зависит от энергии, то что бы изменить скорость, нужно изменить энергию S-волны. Чтобы разогнать электрон, нужен фотон, при торможении электрон отдает избыток энергии тормозному излучению. Понятие кинетической энергии, как раз и есть следствие дисперсии S-волн. На разгон S-волн до определенной скорости нужно затратить энергию: . Может показаться, что это как-то объясняет механизм инерции и ее связь с гравитацией, ведь гравитационная и инерционная массы эквивалентны. Но есть другое, более простое объяснение.
Инерция и анизотропия физ.континуума
Как следует из теории Анизотропии, каждая S-волна создает анизотропию физ.континуума вокруг себя, можно сказать, что S-волна окружена физ.континуумом (собственным гравитационным) повышенной плотности. Скорость распространения волны плотности в физ.континууме не бесконечна, а, по-видимому ограничена скоростью света в данном континууме. Поэтому любое перемещение S-волны будет происходить в ее же собственном поле анизотропии, которое, как «потенциальная яма» при ускорении будет создавать препятствие. При попытке разгона S-волна будет испытывать как бы действие собственного гравитационного поля (анизотропии физ.пространства), которое препятствует разгону. При ускорении S-волна начинает взаимодействовать с собственной, окружающей S-волну анизотропией, в результате, при любом ускорении, движение S-волны происходит в анизотропном физ.континууме. При равномерном движении S-волны, последняя и создаваемая ею деформация плотности физ.континуума движутся с одинаковой скоростью, поэтому такое движение ничем не отличается от движения в изотропной среде. Но при разгоне S-волна опережает окружающую ее деформацию плотности. Получается, что частица пытается «выпрыгнуть» из собственного гравитационного поля. Учитывая аномальную дисперсию, получается, что при разгоне происходит сжатие S-волны из-за торможения ее фронта. Торможение сопровождается обратным процессом. Выходит, что инерция – это результат того, что S-волна движется в собственном анизотропном физ.континууме, скорость деформации плотности физ.континуума не бесконечно велика, а ограничена скоростью света. Поэтому между изменением скорости поля в S-волне и скоростью волны плотности физ.континуума будет запаздывание. Это и есть природа инерции. Согласно теории Анизотропии гравитация и инерция имеют общую природу – движение поля в анизотропном физ.пространстве. В случае инерция – это анизотропия окружающего пространства собственного происхождения, а гравитация - анизотропия окружающего пространства созданная «внешней массой». Можно даже сказать, что инерция – это движение массы в собственном гравитационном поле. Так как анизотропия – это своего рода возмущение плотности физ.континуума, а скорость движения этого возмущения плотности конечна и равна скорости света, то всегда при изменении скорости гравитационной массы (ускорении) возмущение будет отставать по «фазе» и препятствовать изменению скорости. При ускорении, гравитационная масса как бы пытается выскочить из своего поля анизотропии (гравитации), которое действует на нее так же, как если бы масса начала двигаться в гравитационном поле другого объекта, пытаясь удалиться. Это своего рода самогравитация. При торможении масса стремится «упасть» в собственном гравитационном поле, которое несколько смещено относительно центра масс из-за запаздывания движения. Это говорит, что инерция, собственно, и существует потому, что скорость движения волны плотности физ.континуума не превосходит скорость света. Скорость распространения гравитационного поля не больше скорости света. Инерция не существовала бы, если скорость волн плотности в физ.континууме была бесконечной или заметно превосходила скорость света. Скорость волны плотности физ.континуума – это по сути гравитационная волна. Получаем, что скорость гравитационных волн равна скорости света в данном физ.континууме.

Инерцией обладают, как это не странно и свободные электромагнитные волны. Например, радиоволна, запертая в объемном резонаторе. В состоянии покоя или равномерного движения электромагнитное давление и импульс волны на стенки объемного резонатора будет равномерным и суммарная сила равна нулю. Но если начать разгон (ускорение) такого объемного резонатора с запертой в нем радиоволной, то из-за эффекта Доплера давление и импульс волны на заднюю стенку резонатора будет больше, чем на переднюю. В результате получается, что электромагнитная волна создает сопротивление разгону. Важно, что при разгоне частота электромагнитной волны из-за эффекта Доплера возрастает, а длина волны уменьшается. При торможении, наоборот, электромагнитная волна сильнее давит на переднюю стенку, чем на заднюю, препятствуя торможению, длина волны возрастает, а частота и энергия уменьшается. Таким образом, на разгон резонатора с радиоволной нужно затратить больше энергии, чем на разгон пустого резонатора. Поэтому электромагнитные волны, фотоны, запертые в объемном резонаторе обладают электромагнитной инерцией. Электромагнитная волна, запертая в объемном резонаторе, обладает, как говорилось ранее, гравитационной массой и инерцией, теми свойствами, которые мы приписываем, обычно, частицам, материи. Это доказывает, что даже «свободная» электромагнитная волна, но запертая в узкой области пространства обладает гравитационной и инерционной массой. Электромагнитные волн B-типа, собственно и представляют собой электромагнитную волну самозапертую в узкой области пространства. Поэтому появление у них свойств «частиц» вполне закономерно с точки зрения физ.оптики, теории электромагнитных волн. Заметим, что в данном случае объясняются и дисперсия и связь между скоростью и кинетической энергией.



©netref.ru 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет