Экранирование гравитационного поля материей космоса
Определение напряженности гравитационного поля от бесконечного космического полупространства. Эффективное сечение протона полностью экранирующее гравитационное поле космоса. Радиус действия гравитационных сил в космосе. Время жизни фотона в космосе.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 18.11.2018 |
| Размер файла | 83,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Экранирование гравитационного поля материей космоса
Аннотация
гравитационный космический протон напряженность
В исследовательской работе определена напряженность гравитационного поля от бесконечного космического полупространства. Определено эффективное сечение протона полностью экранирующее гравитационное поле космоса. Определен радиус действия гравитационных сил в космосе. Получена формула определяющая расстояние до галактики по её «красному» смещению. Определено время жизни фотона в космосе. Получена формула горизонта видимости Вселенной.
Определим напряженность гравитационного поля от бесконечного космического полупространства. Плотность вещества в космосе n протонов в единице объема. Материальная точка с массой m находится в начале сферической системы координат (рис.1). Полупространство ограничено плоскостью XY и бесконечно вдоль оси Z . Элемент объема этого полупространства в сферической системе координат.
dV=R2 sinиdи dцdR
Масса в этом объеме dM=сdV где с - средняя плотность вещества космосе ( n - протонов в единице объема). Масса dM действует на помещенную в начале координат точку массой m с силой dF= Составляющая силы вдоль оси Z равна dF= cosи или dF=гmс cosи sinи dиdцdR
Сила действующая на массу m со стороны полупространства равна F=гmс ?sinи cosи dиdцdR или J=?sinи cosи dи ?dц ?dR где 0?и?р/2 ; 0?ц?2р ; 0?R<? ; р=3.14 Для устранения расходимости интеграла учтем ослабляющее действие частиц космоса на гравитационное поле. Сила действующая со стороны элемента dM на массу m будет ослабляться частицами космоса расположенными внутри телесного угла dщ. Под которым виден элемент объема dV из начала координат. Площадь dS на которую опирается телесный угол dS=R2 Sinи dиdц . Объем конуса телесного угла dV= R dS . Число частиц в этом объеме dN= nR dS или dN= nR3 sinи dиdц . Площадь, перекрываемая частицами космоса внутри телесного угла dщ равна dS0=у dN.
у - эффективное сечение частицы полностью экранирующее гравитационное поле.
Подставим вместо dN его выражение. dS0= уnR3 sinи dиdц . Введем коэффициент экранирования k= или k= nуR . При k=1 получаем R0=
На расстоянии R=R0 частица m будет полностью экранирована от частиц расположенных дальше чем R0 . Интеграл
J=?sinи cosи dи ?dц ?kdR
где 0?и?р/2; 0?ц?2р; 0?R?R0 Или J = nуR2 Сила действующая на частицу m со стороны полупространства F= Плотность через массу протона Mp . Получим с= nMp . Или F= Напряженность гравитационного поля от полупространства g=
g= (1)
Определим потерю энергии фотона при его распространении в космическом пространстве. В момент времени t=0 покоящийся источник излучения A испустил фотон с частотой н в направлении AB (рис.2). Разделим плоскостью содержащей отрезок AB все космическое пространство на два полупространства.
Левое и правое. Уничтожим в левом полупространстве все космическое вещество.
Введем прямоугольную систему координат. Ось Z перпендикулярна плоскости содержащей отрезок AB . Ось X направлена вдоль отрезка AB. Под действием притяжения вещества правого полупространства траектория фотона отклоняется от прямой AB в сторону правого полупространства. Фотон получит импульс вдоль положительного направления оси Z . Вещество правого полупространства также начнет двигаться в сторону траектории фотона. Если в обoих полупространствах будет вещество то траекторией фотона будет прямая линия AB. Вещество в объеме цилиндра радиуса R0 начнет двигаться к траектории фотона. Энергия фотона будет расходоваться на приведение в движение частиц к траектории фотона. Кинетическая энергия приобретенная частицами космоса будет равна потере энергии фотона. Частота фотона уменьшится. Определим уменьшение энергии фотона на участке его траектории длиной L . Пусть в момент испускания фотона t=0 его энергия была е=hн . Через время ?t энергия фотона будет е1=hн1 .
Рассмотрим поперечное движение фотона вдоль оси Z под действием притяжения правого полупространства заполненного веществом космоса. В конце своей траектории в точке B фотон приобретает поперечную скорость равную V направленную вдоль оси Z . Для поперечного движения фотона зависимость его массы от скорости его поперечного движения
m1=
m - масса фотона в момент его испускания t=0 . m1-масса фотона через время
?t после момента его испускания. c - скорость света в вакууме.
В конце траектории в точке B энергия фотона увеличивается на величину.
?е= - mc2
Поперечная скорость фотона V в точке B определится из равенства.
V=gt= g
g - напряжённость гравитационного поля от правого полупространства. Если все пространство заполнено веществом уменьшение энергии фотона на участке траектории AB=L будет равна 2?е.
hн-hн1=2hн -1 ) Отсюда
= (2)
Используем «красное» смещения спектров от фотонов излучаемых галактиками.
z= л - длина волны испускаемого фотона; л1 - длина волны
наблюдаемого фотона. Или z = отсюда =
Подставим в формулу (2)
Подставим
V=g
Подставим с=nMp
у = (3)
Из астрономических наблюдений имеем величину «красного» смещения z и расстояние до галактики L. Тогда по формуле (3) можно найти эффективное сечение протона полностью экранирующее гравитационное поле. Для значений z =0.005 и L=0.493•1024м у =0.4•10-28м2 . Диаметр эффективного сечения экранирования протона d =7.2•10-15м. Представим z как функцию от L . Введём обозначение
б =
Из (3) получается квадратное уравнение.
(9б2L2-5)z2 +(12б2L2-4)z+4б2L2=0
Из условия z=0 при L=0 квадратное уравнение имеет единственный корень
z = (4)
Из (4) следует 0?б2L2?1 . Знаменатель равен нулю при б2L2= Отсюда L = является точкой разрыва для функции z =z(L) . Пределы слева и справа от точки разрыва z имеет значения + - ? . Подставим б в выражение L = Получим горизонт видимости Вселенной L= 0.5•1025м .
Зная «красное» смещение галактики можно вычислить расстояние до этой галактики по формуле
L = (5)
Время жизни фотона в космосе.
Tф= (6)
Горизонт видимости Вселенной
Lh= (7)
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Понятие гравитационного поля как особого вида материи и его основные свойства. Сущность теории вихревых полей. Определение радиуса действия гравитационного поля. Расчет размеров гравитационных полей планет, их сравнение с расстоянием между ними.
реферат [97,9 K], добавлен 12.03.2014Гравитационное поле и его свойства. Направленность гравитационных сил, силовая характеристика гравитационного поля. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Понятие силы Лоренца, определение ее модуля и направления. Расчет обобщенной силы Лоренца.
контрольная работа [1,7 M], добавлен 31.01.2013История освоения космоса. Учёные-первопроходцы, занимающиеся его изучением и их открытия. Доказательство вращения Земли с помощью маятника Фуко. Использование явления инерции в космосе. Закон всемирного тяготения. Вращение космической системы Луна-Земля.
презентация [6,0 M], добавлен 13.12.2015Расчет напряженности и потенциала электрического поля, создаваемого заряженным телом. Распределение линий напряженности и эквипотенциальных линий вокруг тела. Электрическое поле, принцип суперпозиции. Связь между потенциалом и напряженностью поля.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 26.12.2011Гравитоны - это кванты гравитационного поля. М.П. Бронштейн - украинский физик, который в начале 30-х годов решился проквантовать гравитационное поле. Появление термина "гравитон" в 1934 г. в научно-популярной статье Д.И. Блохинцева и Ф.М. Гальперина.
реферат [16,4 K], добавлен 24.06.2010Использование магнитокалорического эффекта в коллоидном растворе ферромагнитного однодоменного порошка. Энергия магнитного поля. Среднестатистическая скорость хаотического движения молекул в веществе. Использование свойства непрерывности струи жидкости.
статья [74,6 K], добавлен 24.10.2013Приборы для измерения электромагнитного поля. Измерительные приемники и измерители напряженности поля. Требования к проведению контроля уровней ЭМП, создаваемых подвижными станциями сухопутной радиосвязи, включая абонентские терминалы спутниковой связи.
дипломная работа [613,2 K], добавлен 19.01.2015Силовые линии напряженности электрического поля для однородного электрического поля и точечных зарядов. Поток вектора напряженности. Закон Гаусса в интегральной форме, его применение для полей, созданных телами, обладающими геометрической симметрией.
презентация [342,6 K], добавлен 19.03.2013Определение основных свойств монохроматического электромагнитного поля с использованием уравнения Максвелла для бесконечной среды. Комплексные амплитуды векторов, мгновенные значения напряженности поля, выполнение граничных условий на стенках волновода.
контрольная работа [914,8 K], добавлен 21.10.2012Основные параметры электромагнитного поля и механизмы его воздействия на человека. Методы измерения параметров электромагнитного поля. Индукция магнитного поля. Разработка технических требований к прибору. Датчик напряженности электромагнитного поля.
курсовая работа [780,2 K], добавлен 15.12.2011Геомагнитное поле земли. Причины возникновения магнитных аномалий. Направление вектора напряженности земли. Техногенные и антропогенные поля. Распределение магнитного поля вблизи воздушных ЛЭП. Влияние магнитных полей на растительный и животный мир.
курсовая работа [326,4 K], добавлен 19.09.2012Изучение электростатического поля системы заряженных тел, расположенных вблизи проводящей плоскости. Определение емкости конденсатора на один метр длины. Описание зависимости потенциала и напряженности в электрическом поле, составление их графиков.
контрольная работа [313,2 K], добавлен 20.08.2015Основные положения специальной теории относительности. Проведение расчета эффекта искривления пространства на этапе математического описания гравитационного взаимодействия. Сравнительное описание математической и физической моделей гравитационного поля.
статья [42,4 K], добавлен 17.03.2011Элементарный электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда. Напряженность электрического поля. Напряженность поля точечного заряда. Линии напряженности силовые линии. Энергия взаимодействия системы зарядов. Циркуляция напряженности поля.
презентация [1,1 M], добавлен 23.10.2013Способ создания дополнительной подъёмной силы. Проявление свойств физического вакуума в процессах, происходящих в космосе. Исследование явления кавитации. Принцип действия элементарного гравитационного генератора. Рождение света из вакуума в макромире.
статья [8,2 M], добавлен 09.05.2014Изучение электромагнитного взаимодействия, свойств электрического заряда, электростатического поля. Расчет напряженности для системы распределенного и точечных зарядов. Анализ потока напряженности электрического поля. Теорема Гаусса в интегральной форме.
курсовая работа [99,5 K], добавлен 25.04.2010Электрический заряд и закон его сохранения в физике, определение напряженности электрического поля. Поведение проводников и диэлектриков в электрическом поле. Свойства магнитного поля, движение заряда в нем. Ядерная модель атома и реакции с его участием.
контрольная работа [5,6 M], добавлен 14.12.2009Магнитное поле — составляющая электромагнитного поля, появляющаяся при наличии изменяющегося во времени электрического поля. Магнитные свойства веществ. Условия создания и проявление магнитного поля. Закон Ампера и единицы измерения магнитного поля.
презентация [293,1 K], добавлен 16.11.2011Аанализ характеристик распространения электромагнитного поля с векторными компонентами электрической и магнитной напряженности, как составляющих единого электродинамического поля в виде плоских волн в однородных изотропных материальных средах.
реферат [121,1 K], добавлен 16.02.2008Поиск местонахождения точки заряда, отвечающей за его устойчивое равновесие. Нахождение зависимости напряженности электрического поля, используя теорему Гаусса. Подбор напряжения и заряда на каждом из заданных конденсаторов. Расчет магнитной индукции.
контрольная работа [601,8 K], добавлен 28.12.2010
