К 40-летию открытия вакуумного гравитационного давления (5.04.1984 – 5.04.2024 гг.)
В прежних своих опусах мне не раз приходилось затрагивать тему «гравитация и инерция». Но, видимо, не удавалось схватить самую суть темы, она как бы ускользала. Может быть, потому, что сам не имел достаточной ясности и понимания. Попробуем ещё раз.
И опять же, хочется начать с хорошо многим известного простого опыта чая с чаинками в круглом стакане. При горизонтальном вращении жидкости ложкой, создаётся градиент скоростей вращения, разность скоростей. В центре стакана скорость вращения жидкости максимальна, у стенки стакана – меньше (из-за трения). А где максимальна скорость в среде, там меньше давление и плотность среды. Туда и устремляет центростремительная сила чаинки бОльшим давлением и плотностью со стороны. Поэтому чаинки собираются в центре на дне стакана. Всё предельно просто и понятно! Когда мы прекращаем вращение жидкости ложкой, то жидкость продолжает вращение инерционно, от полученной кинетической энергии. Вращается до исчерпания этой энергии от трения и вязкости. Инерционное движение всегда связано с полученной ранее кинетической энергии движения, иначе не бывает. Тут, как и везде, работает закон сохранения энергии движения. Сколько энергии затрачено на вращение – столько же и возвращается в инерционном движении до исчерпания энергии.
И в прежних опусах я говорил, что этот простой опыт с чаинками есть хорошая аналогия с природой гравитации. Ведь центростремительная сила в гравитации тоже возникает в результате разности плотностей и давлений среды физ. вакуума, градиента давлений. А создаёт этот градиент давлений и плотностей среды само массивное тело! Чем тело массивней – тем больше величина вакуумного гравитационного давления. Однако, с вращающейся жидкостью всё ясно, мы сами её закрутили. А кто же и как закрутил вращение в среде физ. вакуума?! Что создаёт давление этой среды?! Откуда тут «выплывает» инерция?! И как тут инерция связана с гравитацией?!
На теме связи инерции и гравитации много научных спекуляций разного рода. Эти спекуляции начались задолго до теорий 20-го века. Ещё И. Ньютон пытался объяснить гравитацию, тяготение тел, разностью плотностей эфира. А с созданием Общей теории относительности А. Эйнштейна (релятивистской теории гравитации, ОТО), спекуляции сосредоточились в основном на кривизне пространства-времени, однако при полном нежелании понимать, что симбиоз «пространство-время» – это скорость, движение!
Где есть устойчивое во времени движение объектов (вращательное, колебательное) – там есть и инерция, сохранение движения объекта при прекращении действия ускоряющей силы. Сила инерции – это постепенный или мгновенный расход кинетической энергии движения объекта, полученной при ускорении объекта. «Потенциальная» энергия среды физ. вакуума – это тоже кинетическая энергия, но только колебательного движения элементов среды физ. вакуума, которая и создаёт огромное давление этой среды. В любом колебании работает и сила инерции. Без инерции нет колебания. Частица протон – это коллективное радиальное колебание элементов среды физ. вакуума, сжатие-расширение («дыхание вакуума»), с порождением своего волнового поля такой же природы. Среда физ. вакуума – система связанных осцилляторов, где возмущение системы, смещение элементов среды из положения равновесия, приводит к возбуждению колебательного процесса, которое распространяется далее в среде, как продольная волна колебаний плотности. Это явление хорошо иллюстрирует одномерная цепочка связанных объектов (осцилляторов) и соединяющих их пружин. Конечно, в реальности пружин нет, а есть силы взаимодействия между элементами среды физ. вакуума, но по закону колебания, периодический переход «потенциальной» энергии в кинетическую, и наоборот. Для физики эта тема вакуумных колебаний, быть может, одна из самых трудных, неопределённых и неопределяемых окончательно. Кто дал миру такую устойчивую колебательную динамику элементов среды физ. вакуума, почему она сохраняется, откуда берётся подпитка энергией и прочее – все эти вопросы пока за пределами человеческого понимания. Но ясно одно, что без подобной энергии движения, этой колебательной динамики, наш мир просто не смог бы существовать. Колоссальные давление и плотность среды физ. вакуума сохраняют наш физический мир в единстве, в целостности.
Частица протон, основа атомарного вещества, – не инородна среде физ. вакуума, а есть, как уже сказал, коллективное радиальное колебание элементов этой среды, сжатие-расширение, колебательная динамика «дыхания вакуума». Каждый протон возбуждает вокруг себя волновое поле такой же природы. Когда есть массивное тело, состоящее из таких протонов, то вокруг себя, всей суммой своих волновых полей, оно создаёт градиент плотностей и давлений среды физ. вакуума, что, собственно, и есть градиент напряжённости поля, разность напряжённости. И мы живём в этой разности напряжённости поля! На нас постоянно действует сила давления среды физ. вакуума, заставляя нас двигаться вниз, к центру Земли. Убери под нами стул, пол, перекрытия дома, фундамент, земную кору – и мы благополучно, силой давления, устремимся с ускорением к центру планеты. Да, гравитация – это сила, заключённая в колебательной динамике элементов среды, в которой, как неизбежность, есть элемент инерции.
Аналогию этой гравитационной силы давления может наблюдать каждый, если есть большая ёмкость с водой, куда можно погрузить тело с плотностью меньшей плотности воды. Да, хорошо известная сила Архимеда будет выталкивать тело на поверхность воды. На глубине плотность и давление жидкости больше, чем на поверхности, и эта разность плотностей и давлений становится причиной движения с ускорением лёгкого тела вверх. Такую же картину можно наблюдать и с воздушным шариком в атмосфере земли. Если шарик накачать лёгким газом (гелием, водородом) или тёплым воздухом, то отпущённый шарик с ускорением устремится вверх, туда, где плотность и давление газовой атмосферы меньше. Заметьте, в обоих случаях давления на объект – нет перемещения сред, жидкости и воздуха! А работает лишь градиент плотностей и давлений сред, их разность! У нас иногда можно слышать, в рассуждениях о природе давления, ошибочные пассажи именно о массовых перемещениях элементов среды, толкающих объект, например, к центру Земли. Нет этих массовых перемещений среды! Здесь работает только градиент плотностей и давлений, их разность. На языке ближе к гравитации и электродинамике – градиент (разность) напряжённости поля. Но тут есть различие между напряжённостью гравитационного поля и электрического (магнитного). В гравитации: чем дальше от массивного тела – тем напряженность поля больше. В электродинамике: чем дальше от источника поля – тем напряжённость поля меньше. Причина – в различии природы полей. В электродинамике природа полей вихревая; источники этих вихревых полей – кольцевое вращение частицы (диполь) и поперечное вращение диполя, создающего переменное магнитное поле (эл. маг. поле).
Пробное тело, попав в градиент напряжённости гравитационного поля массивного тела (Земли), будет с ускорением «выдавливаться» в том направлении, где напряжённость гравитационного поля меньше, а именно – к поверхности массивного тела. Хотя, конечно, направление вектора этой силы давления – центр массивного тела, где напряжённость гравитационного поля, иначе, градиент плотностей и давлений среды, равен нулю, невесомость. Количественной мерой вакуумного гравитационного давления является величина ускорения свободного падения g («же» малое). Отсюда выводится сила «тяжести»; сила, действующая на любое тело вблизи астрономического объекта: F = mg. На Земле g = 9,8 м/сс; на Луне g = 1,62 м/сс; на Солнце g = 273,1 м/сс. Такой мерой ускоряется свободно «падающее» тело в градиенте давлений и плотностей среды массивного космического тела (он же – градиент напряжённости поля). Этот градиент напряжённости поля вокруг массивного тела, действительно, можно представить, как яму. И чем массивней тело, тем сильнее прогиб ямы, тем глубже яма.
Эту «яму» в Общей теории относительности, релятивистской теории гравитации, рассматривают как кривизну пространства-времени вокруг массивного тела. Но, как говорил выше, симбиоз «пространство-время» – это скорость. Тогда «кривизну п.- в.» можно толковать, как изменение плотности скоростей в среде физ. вакуума вокруг массивного тела. Конечно, плотности скоростей вакуумных колебаний! А колебательная динамика элементов среды, как пояснялось выше, невозможна без инерции. Так что гравитационное поле вокруг массивного тела есть поле изменяющихся скоростей, поле инерции. Вот так инерция и проявляется в реальности. В ОТО она взялась из принципа эквивалентности сил гравитации и инерции, из спекулятивной аналогии свободного равноускоренного инерционного падения тела в грав. поле и равномерного ускорения тела сторонними силами (умозрительный опыт с лифтом). Но мы должны понимать, что никакого «несилового» ускорения тел (масс) быть не может! Если тело ускоряется, то на него действует сила, сила давления! Других суждений быть не может. Принцип эквивалентности, на котором покоится ОТО, равенство гравитационной и инерционной массы любого тела, объясняется действием силы, давлением! В случае гравитационной массы – давлением сверху среды физ. вакуума в градиенте плотностей и давлений, а в случае инерционной массы – давлением со стороны пола ускоряющегося вверх лифта сторонними силами. Одинаковое ускорение свободно падающих тел разной массы объясняется единым, общим градиентом давлений и плотностей среды физ. вакуума вокруг данного астрономического объекта. Этот градиент напряжённости поля вокруг массивного тела одинаково ускоряет как отдельные, единичные протоны, так и тела из гигантского количества протонов. Об однородности гравитационного поля, о которой говорит ОТО, не может быть и речи. В опытах даже небольшие перепады высот над массивным телом показывают наличие разности напряжённости поля, разности плотностей и давлений среды физ. вакуума.
Как правду сделать кривдой, иначе, как прямое сделать кривым? Для этого достаточно иметь несколько точек зрения. С одной точки зрения – прямое выглядит прямым, с другой точки зрения – прямое выглядит кривым. Простите за иронию, но так выглядит релятивизм со стороны. Конечно, начало у Галилея. Галилей, в закрытом трюме равномерно и прямолинейно движущегося корабля, бросает на пол яблоко. Для него яблоко падает прямолинейно вниз. Но для наблюдателя со стороны, из покоящейся системы отсчёта, яблоко падает отнюдь не прямолинейно, а криволинейно. К скорости движения яблока добавляется скорость движения корабля. Никакой мистики! Всё как бы логично, только вот вопрос: где найти покоящуюся систему отсчёта? По здравому разумению – её нет и быть не может, разве что локально, в комнатных условиях. Покой относителен, покой – это движение с равной скоростью в одном направлении. Так что злоупотреблять покоящимися системами отсчёта не следует, чревато.
Цитата: «Если гравитационная масса точно равна инерционной, то в выражении для ускорения тела, на которое действуют лишь гравитационные силы, обе массы сокращаются. Поэтому ускорение тела, а, следовательно, и его траектория, не зависит от массы и внутреннего строения тела. Если же все тела в одной и той же точке пространства получают одинаковое ускорение, то это ускорение можно связать не со свойствами тел, а со свойствами самого пространства в этой точке». Автор Общей теории относительности (ОТО) предположил, что в гравитационном поле тела двигаются по инерции, так, что их ускорение в собственной системе отсчёта равно нулю. По сути, ОТО постулативно приписывает каждой точке пространства инерционное движение, скорость (метрика пространства-времени, пространство скоростей). Однако в ОТО ничего не говорится о характере этого движения. Мне же удалось, как выше говорил, придти к идее пространства скоростей через нахождение динамической модели частицы протон, которая является, по сути, устойчивой колебательной динамикой среды физ. вакуума. Да, безусловно, природу гравитации можно понять только через понимание природы частицы протон, частицы, имеющей инерционную массу. Массу, связанную с динамикой среды и обменными процессами с ней, что подтверждает открытие бозона Хиггса в 2012 году. Ещё задолго до идей ОТО русский учёный Николай Умов прямо указывал на то, что причина гравитационного взаимодействия тел не в потенциальной энергии поднятого над землёй камня, а в градиенте «потенциальной» энергии среды, куда камень перемещают. Камень перемещают туда, где энергия среды больше. Дав камню свободно упасть, происходит «разряд» этой вновь созданной энергии, камень движется вниз с ускорением. Прав и Михайло Ломоносов, который ещё в середине 18-го века называл тяжесть тел заторможенным движением, движением, получаемым телом от движения среды, иначе, давления среды. По Ломоносову, это первичное движение среды – вечно, неуничтожимо!
Ровно 40 лет назад, 5 апреля 1984 года, у меня был выходной день. Утром я читал книгу «Творцы физической оптики», где имелась глава из цитат И. Ньютона. Там учёный рассуждал о природе светоносного эфира, и делал разные предположения в виде вопросов. В частности, не является ли эфир плотнее в открытых пространствах, вне твёрдых тел? А в телах эфир становится как бы менее плотным и упругим. Эти вопросы произвели на меня огромное впечатление! Я как раз тогда занимался подобными темами; а в ноябре 1983 года мне удалось найти примерную описательную модель частицы протон (колебательная динамика «дыхания вакуума»). Ещё когда начинал свой путь в науке (январь 1983 г.), то сделал такое заключение: ответ на загадку гравитации надо искать в природе частицы протон. Так оно и оказалось. 5 апреля днём я вышел на прогулку. Проходя по набережной, увидел на воде большой кусок пенопласта. Спустился к реке и попытался целиком притопить в воде кусок пенопласта, и не смог. Сила сопротивления была огромная! И тогда мне подумалось: а не то ли самое испытывает спортсмен-штангист, выжимая тяжёлую штангу вверх?! То же самое! Гравитация – не притяжение, а выдавливание тел из более плотной среды физ. вакуума туда, где плотность и давление среды меньше, а именно – к поверхности массивного тела. Природа гравитации и архимедова выталкивающая сила – подобны! Почему существует и как образуется градиент (разность) плотностей и давлений среды физ. вакуума вокруг массивного тела – мне в общих чертах было уже ясно с открытием природы частицы протон. Чтение Ньютона помогло лишь увидеть то, что лежало на поверхности!..
К слову сказать, через 10 дней, 15 апреля 1984 года, мне исполнилось 25 лет…