Понятие массы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Понятие массы

И.Н. Подрезенко



Путем теоретических построений, в роботах [1, 2, 3, 4] на основе исследования симметрии времени, было установлено активное и инертное измерения. При взаимодействии данных измерений образовалось наше контактное измерение. Взаимодействие между данными измерениями описывается уравнением:

m_д Ч g=G Ч m²/ R² (1),

где m_д - действующая масса планеты, g - ускорение свободного падения, G - гравитационная постоянная, R - радиус планеты, m² - произведение активной массы (m_а) и инертной массы (m_ин). В данном случае m_д = m_а = m_ин.

Активная масса расположена в активном измерении, которое отражает будущее время. Инертная масса расположена в инертном измерении, которое отражает прошедшее время. В левой части уравнения (1) представлена действующая масса, которая расположена в контактном измерении и образована в результате взаимодействия активного и инертного измерения. Контактное измерение отражает настоящее время. Именно для контактного измерения, отражающего настоящее время, мы наблюдаем скорости распространения гравитационных волн, значение которых входит при определении гравитационного потенциала. Взаимодействие активного и инертного измерений для одного и того же объема осуществляется через постоянную величину - гравитационную постоянную. Левая часть уравнения (1) связана с обычными уравнениями классической механики, а правая - связана с квантовым механизмом передачи энергии. То есть наличие активного и инертного измерений обусловило не только квантовый механизм перехода электрона с одного уровня на другой в атоме в контактном измерении, но и определило нахождение не более двух электронов на одной орбите, при котором не происходит их пересечение и перехода на другую орбиту из-за одинаковости их зарядов. Так, в работе [3] нами было показано, что плотность d иfэлементов по сравнению с s иp элементами резко возрастает за счет заполнения внутренних оболочек атома. В результате чего происходит отталкивание электронов внутри атома и образование обобществлённых электронов, что приводит к уменьшение их воздействия на ядро. Так как сила электромагнитных колебаний направлена против сил гравитационных колебаний внутри атома, то сила гравитационных колебаний увеличилась за счет образования электронного облака в веществе. Увеличение силы гравитационных колебаний внутри атома определило увеличение плотности элементов. Причем плотность f элементов немного ниже плотности d элементов, что связано с увеличением количества обобществленных электронов (увеличение плотности электронного облака) в веществе и большему их воздействию на силу гравитационных колебаний. Если при заполнении внутренних оболочек внутри атома приводит к их отталкиванию и образованию обобществленных электронов в веществе, то тем более нахождение двух электронов на одной орбите не возможно. Нахождение двух электронов на одной орбите в атоме, в связи с их одинаковым зарядом, приводит к противоречиюc законами сохранения в классической и квантовой механик. Это противоречие снимается благодаря наличию трех измерений (активного, контактного и инертного), где при движении по одной орбите электроны не могут взаимодействовать друг с другом. Наличие измерений также определяет устойчивости атома и приводит к соотношению неопределенности, так как появление электрона в контактном измерении можно только зафиксировать и в связи с его почти мгновенным нахождением на орбите становится невозможным одновременно установить все параметры движения частицы. Взаимодействие активного и инертного измерений обусловило в контактном измерении соблюдения фундаментальных законов физики - принципов симметрии и законов сохранения для изолированных систем.

Ньютоновская механика различает три рода массы [5,6]: инертную массу, которая определяется на основании второго закона движения Ньютона через ее противодействие независимой от массы силе; активную гравитационную массу, определяемую как материальный источник гравитационного поля или как массу, которая индуцирует гравитацию, подобно массе Соссюра [7], или массе, которая проявляется в уравнении Пуассона [8], и наконец, пассивную гравитационную массу, определяемую как материальный объект воздействия гравитации. Никакие попытки формализовать механику Ньютона на основе точного и явного определения массы не принесли большого успеха [5]. Это произошло потому, что такого рода определения либо должны были основываться на понятии силы как первоначальном понятии, либо предполагать некоторый динамический закон, который явно или неявно снова ведет к понятию силы. К этому следует добавить трудности, связанные с неопределенностью выявления соответствующей инерциальной системы. Уайтхед [9] справедливо замечает: «Мы получаем наше знание о силах, имея некоторую теорию массы, а наше знание относительно массы мы имеем на основании некоторой теории относительно сил». Ранее [3] мы показали, что взаимодействие сил возникающих в результате электромагнитных и гравитационных колебаний определяют плотность элементов (вещества). Следовательно, и наши представления о массе базируются на представлениях о взаимодействии различных сил.

Универсальная пропорциональность активной и пассивной гравитационных масс одного и того же тела есть следствие третьего закона Ньютона. В работах [5-8, 10-15]указывается, что пропорциональность между инертной массой и пассивной гравитационной массой чисто эмпирическая черта классической физики. Пропорциональность между активной и пассивной гравитационными массами глубоко коренится в самих принципах ньютоновской механики. Нами в связи с тем, что по нашим представлениям о взаимодействии измерений, пассивная масса не является пассивной, переименована в действующую массу. Такое представление о пассивной массе связано с полученными новыми результатами, где данная масса, постоянно меняется, точно на такую же по величине массу, при взаимодействии активного и инертного измерений в контактном измерении.

Исходя из приоритета о представлении определения массы через взаимодействия гравитационных сил, определим ее для планеты. В нашем случае это взаимодействие определяется силой тяжести и силой гравитационной упругости. Сила гравитационной упругости была предложена нами на основе изучения геодинамических процессов в земной коре [16], анализе тектонических условий движения земной коры и условий формирования геологических слоев. Действительно, если рассмотреть упругие свойства планеты [17, 18], то модуль сдвига, определенный для Земли в целом, по кратковременным воздействиям (землетрясениям, приливам, перемещением масс в атмосфере, по периоду свободных движений полюсов и др.) составляет около 15·10¹⁰ Н/м². Таким образом, земной шар является телом с периодом релаксации ф ~ 10¹⁰ с, что соответствует нескольким столетиям. Данные о релаксации планеты в целом свидетельствуют, что упругие силы (силы Гука) являются производными от действия других сил, возникающих в ее недрах.

В геофизике и геодинамике считается, что напряженное состояние, отвечающее действию только собственного веса горных пород, или их жесткому горизонтальному сжатию, когда под действием силы тяжести слои пород не имеют возможность горизонтально растекаться (при одновременном предположении о чисто упругом поведении массивов) может существовать только в самых верхних покровах земной коры. На глубинах более 1-3 км в массиве, подверженном действию силы тяжести вышележащих пород, вследствие релаксации напряжений, устанавливается режим равномерного всестороннего сжатия. При этом исходят из фактора длительности действия этого способа нагружения и вязкого механизма релаксации напряжений. При напряжениях ниже предела текучести способность к течению горных пород определяется диффузионным механизмом переноса атомов и вакансий. Дислокационный механизм течения в породах возникает при напряжениях выше предела текучести. При этом имеет место истинная пластическая деформация, возникающая мгновенно при преодолении предела текучести, и медленнорастущая по времени деформация ползучести (дислокационный крип). Экспериментально проведенные работы на малых образцах показывают, что в условиях высоких давлений, наблюдаемых в коре, достижение пластической текучести наблюдается при напряжениях 1-5 кбар [19]. В консолидированных слоях земной коры релаксация (уменьшение) уровня напряжений обеспечивается трещинным механизмом катакластического течения горных пород. По данным автора работы [19] при значениях коэффициента внутреннего трения k_С = 0,6, внутреннего сцепления у_С = 100 кг/см², плотности с = 2,7 г/см³ и коэффициента Пуассона н = 0,25, глубина H_p, начиная с которой, породы переходят в катакластическое состояние равна 7,24 км. Численная величина коэффициента Пуассона находится в пределах 0-0,5 и для большинства твердых тел близка к 0,25 [18, 20]. При уменьшении значений коэффициента Пуассона, глубина перехода в пластическое состояние падает экспоненциально и для н = 0,2 > H_p ~ 3 км. Значение H_p также существенно уменьшается, если учесть разупрочняющее влияние флюида, находящегося в трещинно-поровом пространстве горных пород (Терцаги К., 1961). В этом случае при величине удельного веса флюида с_ф = 1,0 г/см³, глубина перехода в катакластическое состояние H_p= 0,8 км. Это почти в десять раз меньше, чем без учета флюида. При уменьшении прочности внутреннего сцепления горных пород до 50 или 30 бар, глубина, с которой могут формироваться пластические деформации, уменьшается до 400 м и 250 м соответственно. Следовательно, по данным экспериментов, релаксация напряжений в горных породах за счет преодоления предела текучести, разупрочняющего влияния флюида и трещинного механизма катакластического течения возникает на глубинах 0,8-7,8 км и на глубине свыше 11 км за счет вышеперечисленных факторов она должна происходить мгновенно. Особенно показательно (с точки зрения практики) явилось бурение Кольской скважины, которая прошла до отметки в 11 км и не достигла проектной глубины 15 км. Т.е. на глубинах больше 11 км, сила Гука, создающая в горном массиве напряжения, не может возникнуть вследствие мгновенной релаксации горных пород на этих глубинах. Тем не менее, основная часть очагов землетрясений расположена на глубинах более 10 км. Так, например, для Дальнего Востока распределение сейсмических очагов за 1960-1967 гг. на глубинах 0-10 км составляет 7,1%, а больше 11 км - 90% [21]. Очаги 37 землетрясений за 1991 г. (район Вранча № 2) произошли на глубинах 90-170 км [22]. По литературным данным глубина очага землетрясения достигает чуть больше 700 км и не превышает 800-900 км (М. Юинг, М. Лэндисмен, 1965 г.). Таким образом, можно утверждать, что землетрясения на этих глубинах связаны с разрядкой напряжений, возникающих при взаимодействии электромагнитных и гравитационных сил.

Начальные рассуждения у нас были следующие. Гравитационные силы тяготения должны действовать между любыми телами, кончая молекулами, атомами и элементарными частицами. Число связей одной частицы с другими стремится к бесконечности. Бесконечно и число частиц, где действуют силы притяжения. Все это и обусловило уравновешивания сил притяжения для определенного количества частиц. Так как любое нарушение установившихся связей между частицами приведет к сопротивлению, то гравитационные силы следует считать упругими по отношению к внешнему источнику воздействия. Следовательно, сила всемирного тяготения за счет многочисленных связей между частицами в недрах планет преобразуется в силу гравитационной упругости (F_у) и непосредственно связана с инертной массой, а сила тяжести (F_т) определятся наличием действующих масс в недрах планеты. Тогда сила тяжести, которая действуют на опору (центр планеты) и сила гравитационной упругости(оказывает сопротивление от центра планеты) равны по модулю и противоположны по направлению:



F_т = F_у(2)

или же

К_г.ж.^. R = m_д g (3)

К _г.ж - коэффициент гравитационной жесткости, измеряемой в кг/с²;

При g = 0 и R = 0 получим F_у = 0 и F_т = 0 и в соответствии с третьим законом Ньютона центр тяжести планеты определяет ее состояние покоя и является опорой при действии внешних гравитационных сил планет иСолнца. Перепишем формулу (3):

(4)

где - средняя плотность планеты.

Так как - первая космическая скорость планеты получим

(5)

Коэффициент гравитационной жесткости непосредственно связан с плотностью пород планеты. С увеличением плотности вещества увеличивается и коэффициент гравитационной жесткости. То есть, чем большей плотностью обладает вещество, тем надо больше приложить усилий для нарушения гравитационных связей между частицами. Поэтому мы выразим коэффициент гравитационной жесткости через плотность планеты, используя коэффициент пропорциональности - Л:



(6)

Тогда из выражения (5) получим:

(7)

где Л - коэффициент, измеряемый в м³/с². В геодезии и гравиметрии используется похожий показатель - геоцентрическая гравитационная постоянная, измеряемая в м³/с²и определяемая по формуле G·m_д (G - гравитационная постоянная).

Согласно уравнению (6) должно выполняться следующее условие:

(8)

где К₁, К₂, … К_п - коэффициент гравитационной жесткости слоев пород с различной плотностью - с₁, с₂, … с_п.

В настоящее время мы понимаем, что сила Гука является комбинацией двух сил, возникающих в результате возникновения сил при сложении электромагнитных и гравитационных колебаний [3].

Как ранее мы отметили, в центре планеты g = 0 иR = 0, что и определило действие данных сил до центра планеты. С учетом равенства силы тяжести (F_т) силе гравитационной упругости (F_у) планеты представим их взаимодействие в виде двух тел, имеющих форму сфер, как это представлено на рис. 1.То есть, мы искусственно разъединили действующую и инертную массу для того, чтобы определить характер взаимодействия гравитационных сил, определяющие распределение массы в недрах планеты. Для упрощения, мы предположили, что плотность планеты с всюду равна ее средней плотности , можно считать, что изменение гравитационного потенциала подчиняется прямолинейному закону внутри планеты. Ввиду того, что гравитационные силы равны (F_т = F_у), то мы для упрощения расчета, представим силу гравитационной упругости в виде силы тяжести.

Рис. 1. Приближенный метод расчета общей массы планеты на основе учета взаимодействия сил тяжести и гравитационной упругости

Тогда ось y(рис. 1) будет характеризовать равенство указанных выше сил в каждой точке от y₀ = 0 до y_n = R, а их взаимодействие при равномерном распределении плотности будет иметь вид:

f [m_д⁰; (АО)] · g_о = f [m_ин⁰; (ВО)] · g_о

f [m_д^0y1; (Аy₁)] · g_Аy1= f [m_ин^Вy1; (Вy₁)] · g_Вy1

…………………=….………………

f [m_д^0yn; (Аy_n)] · g_Оyn= f [m_ин⁰; (Вy_n)] ·g_Вyn

………………………………………………..

[m_д^0yn; (Аy_n)] · g_Оyn= [m_ин⁰; (Вy_n)] ·g_Вyn

Следовательно, величина массы в каждом из сегментов 1(АОy_n), 2(ВОy_n), 3(АОС) и 4(ВОС), исходя из равенства сил тяжести и гравитационной упругости, будет определяться интегральной зависимостью:



m_сег = 2р·(9)

где m_сег - масса сегмента планеты.

Снова объединим две сферы в одну, как это показано на рис. 1. Очевидно, что при использовании выражения (9), вследствие не учета сферичности планеты, имеет место приближенная оценка ее общей массы. Допустим, что сегменты 1 и 3 определяют силу тяжести, тогда сегменты 2 и 4 будут определять распределение сил гравитационной упругости (рис. 1). Тогда

F_т= F_у = 2· · = m · g

Или же

m_д · g=m_ин · g(10)

Как видно из зависимости (10) при равенстве гравитационных сил множитель сокращается.

Оцененная таким образом общая масса планеты составит:

m_д · g+m_ин · g = m_{д +ин} · g (11)

Для более точной оценки массы планеты можно применить более простой метод. Масса планеты была определена по формуле:

g = G Ч m/ R² (12)



Гравитационный потенциал связан со скоростью гравитационных волн (V)следующей зависимостью:

g = (13)

Запишем равенство силы гравитационной упругости и силы тяжести в следующем виде:

g · · · R = m · g (14)

В правую часть формулы (14) подставим выражение (12), а левую - (13). В результате несложных преобразований получаем:

G = (15)

где х = рR³ - объем планеты.

Выразим скорость гравитационной волны планеты через время (t) прохождения гравитационной волны от поверхности к центру планеты:

V = (16)

Получим, в результате чего, уравнение связывающее объем, массу и время с величиной гравитационной постоянной:

G = (17)



Откуда получаем реальную массу планеты m_р:

m _р = р·m_д (18)

Приближенный метод определения реальной массы планеты дает нам абсолютную ошибку 7,4%, но зато дает объяснение, во-первых одна половина планеты по отношению к другой является упором; во-вторых действующая масса (m_д) и инертная масса(m_ин) половины планеты равны m_д=m_ин= _д/3;в третьих, что множитель р относится к массе, а не является обычным множителем в уравнении (17).

Реальная масса планеты как мы видим, включает в себе скрытую массу (темную материю). Возникает вопрос, как же эта скрытая масса участвует в гравитационных взаимодействиях между телами? Так как, в теории относительности Эйнштейна взаимодействие между телами увязывалось со скоростью распространения электромагнитных волн, то и мы рассмотрим характер распространения гравитационных волн от источника их генерирующих. В качестве примера возьмем Солнце, генерирующее гравитационные волны. Скорости гравитационных волн на орбите планеты испускаемых Солнцем можно определить по следующим зависимостям:

V=V_об = (19)

где V - скорость гравитационной волны Солнца на орбите планеты; V_об - скорость планеты на орбите; - расстояние от Солнца до планеты; - масса Солнца.

Нами был построен график зависимости логарифмов и V (рис. 2).



Рис. 2. Изменение скорости гравитационной волны генерируемой Солнцем в зависимости от расстояния

Указанная на рис. 2 зависимость между и имеет вид:

= 20,43 - 2· (20)

Коэффициент корреляции между данными параметрами равен 1. Точно такие же мы наблюдаем зависимости расстояний со скоростью гравитационных волн генерируемых планетами. Следовательно, зависимость (20) является строгой. Наличие только двух параметров расстояния (которое можно выразить через объем) и время указывает на то, что эта связь имеет контактный характер, о чем свидетельствует уменьшение скорости гравитационных волн от генерируемого источника. То есть происходит взаимодействие между объемом и временем. Отсюда можно сделать вывод, что при наличии нулевого времени и масса должна взаимодействовать с расстоянием (объемом). Характер этого взаимодействия невозможно определить без понимания, при каких условиях имеет место нулевое время при наличии массы.

Что известно сейчас о времени? Борель Э. [23] отмечает, что световые колебания, колебания маятника подвержены влиянию тяготения и ускорению, что приводит к изменению абсолютного определения времени. Так увеличение поля тяготения или возникновения ускорений влечет замедление хода часов. Борель Э. приходит к выводу, что измерение времени невозможно отделить от изучения всемирного тяготения и движения.

Известно, что для слабых взаимодействий в природе наблюдается нарушение СР - четности, хотя и нужно отметить, что во всех известных случаях процессы с нарушением СР - инвариантности на три порядка величины менее вероятны, чем процессы, идущие без такого нарушения. Не сохранение СР - инвариантности приводит, по-видимому, к функциональному выводу о неэквивалентности прямого и обратного времени [24]. Гинсбург В.Л. отмечает, что исходя из весьма общих соображений, из основ существующих теорий, вытекает свойство СРТ - инвариантности всех взаимодействий. Это значит, что взаимодействия (и, конечно, их проявления) остаются неизменным при проведении (в любом порядке) трех операций: пространственной инверсии (Р); зарядового сопряжения (т.е. от частицы к античастице - преобразование С); и обращение знака времени (замена + tна - t, или операция Т). Насколько фундаментальна СРТ - инвариантность, видно из того, что она гарантирует равенство масс и времен жизни при распадах частиц и античастиц [24].

Уравнения классической механики содержат время только во второй степени и, следовательно, заведомо симметричны по отношению к перемене его знака. И, тем не менее, на основе этих уравнений строится статическая термодинамика, утверждающая необратимость времени [25].Исходя из того, что силы электромагнитной природы противодействуют силе, возникающей в результате сложения гравитационных колебаний, то по видимому термодинамические параметры не должны рассматриваться при исследовании симметрии времени. Взаимосвязь объема, массы и времени с гравитационной постоянной (уравнение 17) указывает на то, что именно эти параметры должны участвовать при исследовании симметрии времени (т.е. перемене знака + tна - t). В работе [3] нами была показана взаимосвязь между гравитационными колебаниями, плотностью и параметрами кристаллической решетки в веществе. Эта взаимосвязь определила кристаллическую структуру планет, установленную Кеплером (структурной организацией пространства также занимались С.И. Кислицин, Н.Ф. Гончаров, В.А. Макаров, В.С. Морозов, В.А. Епифанов и др. [26]). Так как формулировка принципов симметрия - сохранения, и весь аппарат, связанный с изучением симметрии в физике, применим для подгрупп отвечающих внутренним степеням свободы физических систем, то используя обратный принцип, мы можем перенести наиболее общие свойства симметрии в подгруппе для установления симметрии пространства, массы и времени.

В соответствии с работой [27] рассмотрим общие элементы симметрии в кристаллах, которые смогут отразить симметрию пространства (объема), массы и времени. Тем более что кристаллы имеют определенный объем, массу и собственные гравитационные колебания, характеризующие свойства времени. Проведенный анализ позволил нам выделить наиболее общие и простые свойства симметрии для всех кристаллов, которые мы можем использовать в качестве аналога для установления симметрии пространства, массы и времени. Наиболее общими и простыми свойствами кристаллов являются: центры симметрии и инверсии, ось симметрии первого порядка, плоскость симметрии, зеркально-поворотная ось второго порядка, винтовая ось симметрии первого порядка, трехмерная периодичность кристаллической решетки. Математическая база кристаллографии - теория групп симметрии. Основным свойством пространственной кристаллической решетки является трехмерная периодичность, когда можно выделить три некомпланарных векторов a, b, c, любая линейная комбинация которых переводит точку решетки в эквивалентную ей, т.е. вектор:



М =А·a + В·b +С·c (21)

где А, В, С - любые целые числа, которые переводят точки решетки в эквивалентную. Эту операцию называют трансляцией. Трансляция - симметрическое преобразование, состоящее в поступательном перемещении (переносе фигуры параллельно самой себе). Из уравнения (1) мы видим самый высокий класс симметрии, где для одного и того же объема наблюдается равенство активной, действующей (пассивной) и инертной массы. Т. е. используя один и тот же параметр массу, можно устанавливать силу тяжести, силу гравитационной упругости и силу тяготения. Исходя из принципов симметрии - сохранения рассмотрим и время как параметр, характеризующий симметричность пространства. Перепишем уравнение (17) в виде:

t = ± (22)

В каждой точке планеты (за исключением ее центра) мы имеем как положительное, так и отрицательное течение времени. Наличие в одном и том же объеме трех разных масс свидетельствует о наличии трех измерений. В этом объеме существует положительное течение времени, что свидетельствует о наличии измерения отражающее будущее, и отрицательное течение времени, что свидетельствует о наличии измерения отражающее прошедшее. В измерении отражающее будущее должна располагаться активная масса, так как в природе мы имеем течение времени от настоящего к будущему. Данное измерение названо нами активным. Соответственно инертная масса расположена в измерении, где течет отрицательное время, которое мы назвали инертным. Измерение, где наблюдается настоящее время и расположена действующая масса, получила название контактного измерения. Исходя из законов симметрия - сохранение течение положительного времени в активном измерении и отрицательное его течение в инертном измерении давало нам «нулевое» время в контактном измерении, чего мы не наблюдаем. Выделим элементарную ячейку имеющие параметры объем, массу и время по аналогии с ячейкой идеальной кристаллической структуры в кристаллах, характеризующейся бесконечной пространственной решеткой, состоящей из идентичных элементарных ячеек. Так как течение времени является общей закономерностью для всех точек пространства, то мы имеем бесконечное число элементарных ячеек объем-масса-время. Для каждой элементарной ячейки существует центры симметрии и инверсии, относительно которой в нашем случае симметрично расположены н и н, m_а иm_ин, +t и -t. Элементарная ячейка объем-масса-время обладает центрами симметрии и осями симметрии для объема и массы, а время - центром симметрии, осью симметрии и осью инверсии. Сила всемирного тяготения между активной и инертной массами вызывает винтовую ось времени первого порядка к перемещению времени, которое параллельно этой оси. За счет постоянной трансляции времени, мы получаем однонаправленность его течения в контактном измерении. Вместе с трансляцией времени происходит перемещение объема и массы из активного в контактное, а затем в инертное измерение. В результате трансляции времени происходит образование в контактном измерении действующей массы планеты, которая вместе с инертной массой составляет реальную массу планеты. При трансляции времени в контактном измерении вектором становится не положительное и отрицательное время, а его квадрат. Такое положение перемещение массы и объема из одного измерения в другое осталось бы нами незамеченным, так как все перемещение ограничивалось одним и тем же объемом элементарной ячейки объем-масса-время. Однако на поверхности планеты течение времени определяется выражением (22), а в центре планеты, исходя из этой зависимости, мы получаем его нулевое течение. Разница в течение времени между центром и поверхностью планеты создает потенциал времени, который приводит к возникновению гравитационного потенциала. Вектор гравитационного потенциала направлен к центру планеты и, следовательно, движение объема и массы элементарных ячеек объем-масса-время происходит к центру планеты. Подтверждением этого служит наличие гравитационного потенциала, максимальное значение которого отмечается на полюсах планет, где отсутствует скорость ее вращения. Не соответствует скорость вращения планеты значениям ускорения свободного падения и на экваторе, а тем более скорости движения планеты на орбите. Т.е. мы можем утверждать, что гравитационный потенциал относится к движению элементарных ячеек объем-масса-время к центру планеты. Это движение носит контактный характер из-за бесконечно большого их количества.

Таким образом, мы пришли к выводу, что гравитационный потенциал и, следовательно, гравитационная скорость планеты обусловлена движением массы и объема элементарных ячеек планеты от ее поверхности к центру. Т.к. поверхность планеты ограничивает объем заключенных всех в него входящих элементарных ячеек, а гравитационный потенциал - осредненное значение ускорений данных элементарных ячеек, то умножив поверхность планеты (S_пл.) на значение гравитационного потенциала мы получим осредненную единицу ускорения объема всех элементарных ячеек планеты:

Л = S_пл.·g =рR² · g (23)

где Л - единица ускорения объема планеты, входящая как параметр в формулу для определения силы гравитационной упругости, м³/с².

Движение массы элементарных ячеек от поверхности к центру планеты, исходя из теоретических построений, должно быть связано функциональной зависимостью с единицей ускорения объема. Чем больше плотность вещества, тем должно быть больше скорость движения элементарных масс и больше ускорение единицы массы в веществе по направлению к центру планеты из-за большего притяжения активных и инертных масс между активным и инертным измерением.

Таким образом, ускорение единицы массы элементарных ячеек прямопропорционально ускорению единице объема и плотности вещества:

K_г.ж. = Л·с

где K_г.ж. - ускорение единицы массы вещества (или гравитационная жесткость вещества), кг/с².

Следовательно, сила гравитационной упругости на поверхности планеты прямопропорциональна единицы ускорения ее массы и расстоянию действия данной силы (т. е. радиусу планеты). Упругие свойства силы гравитационной упругости обеспечиваются наличием параметра - единицы ускорения объема планеты при установлении данной силы. Т. е. объем всех элементарных ячеек (объем-масса-время) является постоянной величиной и при одинаковом значении гравитационного потенциала ускорение единицы объема к центру планеты будет постоянным. Следует отметить, что ускорение единицы массы вещества обусловила силу гравитационной индукции (сила Кориолиса), которая, как и электромагнитная индукция подчиняется правилу Буравчика. Также ускорение единицы массы вещества определила и силу гравитационной самоиндукции, под действием которой возникает движение маятника Фуко.

Исходя из наших представлений, рассмотрим элементы симметрии для планеты. Внутри Земли вписывается икосаэдр, вокруг нее додекаэдр [26]. Другими кристаллическими структурами описываются планеты Солнечной системы. Центр планеты является центром симметрии. Как мы установили векторами будут являться объем планеты (н), реальная масса планеты (m_р) и квадрат времени (t²), которые входят при определении гравитационной постоянной в уравнение (17). Запишем решетку объем- масса-время для всей планеты по аналогии с решеткой Браве в виде вектора М:

М = А · н + В · m_р + С · t²(24)

Выразим объем планеты через гравитационную постоянную и подставим полученное значение в уравнение (24):

М = А · G · m_р · t² + В · m_р + С · t² (25)

Так как у нас рассматривается лишь одна планета, то А = В = С = 1 и тогда вектор М будет равен:

М = G · m_р · t² + m_р + t² (26)

Тогда в центре планеты, где время равно нулю вектор М будет равен реальной массе планеты. Так как масса определяется через силу, а все силы: сила всемирного тяготения, сила тяжести и сила гравитационной упругости формируют центр планеты, то в соответствии с приоритетом сил в определении массы мы также должны получить реальную массу в центре планеты при нулевом значении времени. Исходя из этих взаимодействий гравитационных сил, одним из векторов в кристаллической решетке объем-масса-время должна быть реальная масса планеты. Векторы в уравнении (26) связаны с гравитационной постоянной зависимостью (17). Аналогично, в кристаллической решетке определенного кристалла некомпланарные векторы связаны с постоянными величинами для данного кристалла. Отметим, что в результате подстановки объема планеты вместо ее реальной массы мы получим при нулевом времени вектор М > . Это дает нам возможность исследовать взаимодействие реальной массы планеты непосредственно через нулевое время на любое расстояние. Скрытые массы (темная материя), которая входит в реальную массу планеты, должны проявить себя на расстоянии. Мы, знаем, что сила притяжения между Солнцем и планетами обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними и пропорциональна их массам. Следовательно, увеличение действующей массы за счет скрытых масс должно быть прямопропорциональна небольшому расстоянию drи обратно пропорционально всему расстоянию r между планетой и Солнцем. Увеличение действующей массы планет на расстоянии относительно Солнца, мы должны рассматривать относительно их реальной массы, так как имеем разные действующие массы для планет Солнечной системы и их разные потенциалы времени. Зависимость - увеличение действующей массы за счет проявления скрытых масс через нулевое время в зависимости от расстояния планет до Солнца можно записать в виде дифференциального уравнения:

d() =k·dr (27)

где k - коэффициент пропорциональности; - действующая масса по отношению к Солнцу.

Проинтегрируем данное выражение:

= k· (28)

m_д - действующая масса установленная непосредственно на планете; r-расстояние планеты до Солнца.

Отношение действующей массы (установленной на планете) к реальной массе планеты является постоянной величиной и равно. Тогда:

= k· + (29)



Расчет реальной массы для планет осуществляем по формуле:

m_р = (30)

Единицу ускорения массы планеты определяем по зависимости (6), единицы ускорения объема - (7). Гравитационный потенциал и радиус планеты берем на экваторе планет. G = 6,672· 10^-11 м³/с²·кг. Рассчитываем десятичный логарифм расстояния планеты до Солнца, а не натуральный логарифм, что не должно отразиться на результате при наличии логарифмической зависимости.

Действующую массу планет определенную относительно взаимодействия их с массой Солнца берем по данным работы У. Кауфмана, Дж. Бетти, В. Анри, А. Чайкина и данным МАС. Рассчитанные значения соотношения приведены в таблице 1.

Таблица 1. Характеристика масс планет

Планета		, кг	mр, кг
Меркурий	10,76	0,03302·1025	0,141·1025	0,2342
Венера	11,03	0,04871·1026	0,198·1026	0,2460
Земля	11,17	0,05975·1026	0,249·1026	0,2340
Марс	11,36	0,06421·1025	0,267·1025	0,2405
Юпитер	11,89	0,19·1028	0,694·1028	0,2738
Сатурн	12,16	0,5688·1027	1,858·1027	0,3061
Уран	12,46	0,087·1027	0,271·1027	0,3210
Нептун	12,65	0,103·1027	0,307·1027	0,3355

Для наглядности, увеличение действующей массы за счет скрытых масс при удалении планет от Солнца продемонстрируем на рисунке 3.



Рис. 3. Зависимость соотношения масс планет от расстояния их до Солнца

Уравнение связи между и имеет вид:

= 16,3 · + 7,22 (31)

Коэффициент корреляции между и составил 0,95. Уравнение (31) полностью подтверждает зависимость (29), установленную на основе теоретических построений. Несомненно, что ошибки в определении масс планет присутствуют, так как природа увеличения действующих масс с увеличением их расстояния от Солнца была неизвестна исследователям. Многие ошибки нами были устранены за счет использования в расчетах параметров: радиуса планеты и гравитационной постоянной при определении реальной массы планеты. Эти параметры определяются с наименьшей погрешностью. Гравитационный потенциал (определяется с наибольшею погрешностью), который входит в расчетную формулу при определении показателя Л, является самой малой величиной. Т.е. величина » g в зависимости m_р = . Особенно наглядно эти ошибки нами продемонстрированы при использовании для расчета средних значений данные 10 источников информации (рис. 4). Но несмотря на это, мы видим изменение , которая должна была быть постоянной величиной. Причем прослеживается общая закономерность увеличения в зависимости от величины удаления планеты от Солнца. Т.е. закономерность, представленная нами в виде зависимости (29) подтверждается. Рассмотрим определение действующей массы по траектории орбитальных аппаратов при пролете его вблизи планеты или по данным движения их спутников (данные по определению массы должны быть близки) и сравним определение массы планеты, установленное по их движению относительно Солнца. Учтем также то, что при расчете массы планет масса Солнца принята за единицу. Особое значение это имеет для двух планет: Венеры и Меркурия. Так как, пересчет единицы массы Солнца на килограммы производится относительно массы Земли. Т. е. в перерасчёте принимает действующая масса относительно Земли, а не ее значение относительно Солнца, которая должна иметь большее значение.



Рис. 4. Зависимость соотношения масс планет от расстояния их до Солнца установленная по осреднённым значениям по данным 10 источников

Исходя из теоретической зависимости (29) и подтверждающей ее практической - (30), это должно привести к занижению масс для Венеры и, особенно, для Меркурия (при замере гравитационного потенциала непосредственно на поверхности Меркурия должно дать существенное его увеличение относительно расчётного значения, так как в его расчете присутствует параметр масса Меркурия).

В работе [28] даны результаты исследования Брауэра и Клеменса. Они отмечают, что при измерении траектории космического корабля «Маринер - 4», пролетевшего возле Марса, дали меньшее значение массы планеты. Рассчитанная масса Марса Брауэом и Клеменсом составила , а по данным измерения траектории «Маринер - 4» - . Перекрытие значений масс с учетом погрешности их определения не наблюдается.

По Брауэруи Клеменсу масса Венеры (М_в) относительно массы Земли (М_з) составляет:

М_в = (0,81366 ± 0, 00040)·М_з (32)

Исследование траектории корабля «Маринер - 2» приводит к значению массы:

М_в = (0,81485 ± 0, 00015)·М_з (33)

Как мы видим, с учетом погрешностей перекрытия в значениях масс нет. Масса Венеры определенная по исследованию траектории орбитального корабля увеличилась. Во всех примерах мы брали исследования одних и тех же авторов, что бы исключить погрешность при сравнении масс Меркурия и Венеры. Приведенные данные подтверждают установленную нами закономерность (29).

Скрытая масса эта неизвестная масса в галактиках и их скоплениях, которую выделяют при исследовании динамики скоплений. Вычисление скоростей галактик в скоплениях свидетельствует, что суммарная кинетическая энергия движения превышает потенциальную энергию гравитационного поля скопления (сумма кинетической и потенциальной энергии положительна). В этом случае скопления должны были распасться за сравнительно короткое время. Напротив поскольку они существуют, то приходиться делать вывод, что масса скопления галактик в целом больше, чем ее оценивают, вследствие наличия скрытых масс, относительно природы, которых есть много гипотез (межгалактическая материя, нейтринное гало вокруг галактик и скоплений, неизвестные нам формы материи и др.). Зная о закономерности увеличение действующей массы планеты за счет скрытой массы при увеличении расстояния тела от Солнца, мы считаем, что обнаружение скрытых масс в галактике, подтверждает выявленную теоретическим путем закономерность (29). Об этом свидетельствует и оцененное нами расстояние в 3,32·10²³ м по зависимости (31), когда реальная масса полностью перейдет в действующую массу, определяющей взаимодействие тел друг с другом в контактном измерении.

Раскрыта природа формирования темной материи (скрытых масс).

На основе взаимодействия сил тяжести и силы гравитационной упругости установлена реальная масса планет, которая включает в себе скрытую массу.

Сила гравитационной упругости равна единицы ускорения вещества планеты умноженная на расстояние действия данной силы. Упругие свойства силы определяются единицей ускорения объема планеты, которая входит как параметр при ее определении.

Гравитационная постоянная равна единицы ускорения объема планеты нормированной по ее реальной массе.

Установлена зависимость - увеличение действующей массы за счет проявления скрытых масс через нулевое время в зависимости от расстояния планет до Солнца.

Практическая значимость заключается в возможности использовать полученные результаты работы в планировании полета орбитальных станций для исследования планет.



Список источников

темный материя электрон атом

1. Подрезенко И.Н. Гравитационная постоянная - индикатор контроля глобального экологического состояния планет// Матерiалы четвертої мiжнародної науково-практичної конференцiї “Проблеми природокористування, сталого розвитку та техногенної безпеки регiонiв”.- Днiпропетровськ, ч. 1, 2007. - с. 89-91.

2. Подрезенко И.Н. Вращение внешних оболочек и ядра Земли под действием сил гравитации. Электронный ресурс: http://www.vixri.ru/?p=3181- 2012. - 8 с.

3. Подрезенко И.Н. Взаимосвязь классической и квантовой механики. Электронный ресурс: http://new-idea.kulichki.net/pubfiles/130610080104.rtf- 2012. - 25 с.

4. Подрезенко И.Н. Предпосылки для создания новых положений теории гравитационного взаимодействия. Электронный ресурс: http://www.vixri.ru/?p=4008- 2012. - 8 с.

5. Макс Джеммер. Понятие массы в классической и современной физике. - М: Прогресс, 1967. - 255 с.

6. H. Bondi. Negativemasseingeneral relativity, “Reviews of Modern Physics”, 1947. - 29. - p. 423-428.

7. Rene de Saussure. Les bases physiques et loggias de la mecanigue, “Revue scientifique de Paris”, 1905.

8. Пуассона уравнение//Математическая энциклопедия. - М: Советская энциклопедия, 1984. - Т. 4. - С. 759-762.

9. A.N. Whitehced. An enquiry concerning the principles of natural knowledge (Cambridge University Press, New York), 1953. - p. 252.

10. И. Ньютон. Математические начала натуральной философии//собр. трудов академика А.Н. Крылова, 1936. - Т. YII.

11. F.W. Bessel. - Astrononische Nachrichten. - 1833. - p. 10-97.

12. R.V. Eotvos, D. Pekar, and E. Fekete.Beitrage zum Gesetze der Proportionalitat von Tragheit und Gravitat, Annalen der Physik, 1922. - 8. - p. 11-66.

13. L. Southetrns. A determination of the ratio of mass to weight for a radioactive substance.Proceedings of the Royal Society, 1910. - 84. - p. 325-344.

14. P. Zeeman. Proceedings of the Koninklijke Akademie van Wetenschappen the Amsterdam, 1917. - 20. - p. 542.

15. Окунь Л.Б. Понятие массы//Успехи физических наук, 1989. -Т. 158. - Вып. 3. - С. 511-530.

16. Подезенко И.Н. Возможность решения геоэкологических задач для угледобывающих регионов на основе гипотезы о влиянии силы гравитационной упругости на возникновение статических и динамических полей напряжений в горном массиве// Матерiалы четвертої Мiжнародної науково-практичної конференцiї “Проблеми природокористування, сталого розвитку та техногенної безпеки регiонiв”. - Днiпропетровськ, ч. 2, 2007.- с. 76-77.

17. Маслов И.А. Физика Земли //Физические величины. Справочник. - М.: Энергоиздат, 1991. - С. 1180-1197.

18. Федынский В.В. Разведочная геофизика. - М.: Недра, 1967. - 672 с.

19. Ребецкий Ю.Л. Механизм генерации тектонических напряжений, связанный с вертикальными движениями //YIII международная конференция «Новые идеи в науках о Земле». - М.: РГГРУ, 2007. - С. 290-293.

20. Рулев Б.Г. Локализация очага землетрясения в условиях изменения свойств среды во времени //Землетрясения и процессы их подготовки. - М.: Наука, 1991. - С. 24-35.

21. Поплавская Л.Н. Землетрясения Дальнего Востока //Л.Н. Поплавская, Л.С. Оскорбин, Л.Ф. Волкова, А.М. Бойчук. - Землетрясения в СССР в 1967 году. - М.: Наука, 1970. - С. 150-188.

22. Костюк О.П. Сейсмичность Карпат в 1991 году //О.П. Костюк, И.М. Руденская, Т.П. Москаленко. - Землетрясения Украины в 1991 г. Сейсмологический бюллетень. - К.: Наук. думка, 1995. - С. 83-85.

23. Борель Э. Пространство и время. - М.: Гос. Изд-во, б. г. - 177 с.

24. Гинзбург В.Л. О физике и астрофизике. - М.: Наука, 1974. - 120 с.

25. Франк-Каменецкий. Предисловие к русскому изданию //Время и современная физика. - М.: Мир, 1970. - С. 7-19.

26. Епифанов В.А. Вероятный источник энергии пульсации Земли и структурной организации пространства //YIII международная конференция «Новые идеи в науках о Земле». - М.: РГГРУ, 2007. - С. 112-115.

27. Костов И. Кристаллография. - М.: Мир, 1965. - 528 с.

28. Мороз В.И. Физика планет. - М: Наука, 1967. - 496 с.

Размещено на Allbest.ru

...