Министерство образования Российской Федерации Казанский государственный технологический университет

Вид материала

Документы

Содержание Расчет ускорения силы тяжести для луны Новая формулировка закона тяготения Формулы (6)-(9) и (15) соответственно запишутся в виде Гравитационное колебание вещественных Возможный вид гравитационного колебания Влияние частоты гравитационного поля Проекты экспериментов и ожидаемые результаты

Подобный материал:

• Дорогие коллеги!, 49.43kb.
• Формирование корпоративной компетенции студентов технического вуза в процессе внеучебной, 347.09kb.
• Российской Федерации Министерство образования и науки Российской Федерации Государственный, 343.55kb.
• Министерство образования и науки российской федерации южно-уральский государственный, 1544.17kb.
• Российской Федерации Министерство общего и профессионального образования Российской, 41.11kb.
• Министерство образования и науки российской федерации филиал федерального государственного, 24.82kb.
• Конкурс 2 «утверждаю», 3402.5kb.
• Программа 1-3 октября 2003 года Москва Организаторы и спонсоры Министерство образования, 141.3kb.
• Российской Федерации Читинский государственный университет иппк рабочая программа, 177.68kb.
• Рассматриваемые вопросы: Создание единого образовательного пространства «вуз-школа», 82.56kb.

Примечание. Параметры планет взяты из учебника Б.А.Воронцова-Вильяминова. Астрономия. М., 1991. Диаметр Плутона 2200140 км, общая масса Плутона и спутника Харона составляет 0,0025 от массы Земли. На долю Харона приходится 13%, а Плутона – 87% от массы данной пары. Масса Земли m_з = 610²⁴ кг. Следовательно, масса Плутона равна m_пл. = 0,0025610²⁴0,87 = 1,310²² кг (Техника молодежи. 1987. №5. С.51).

РАСЧЕТ УСКОРЕНИЯ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ ДЛЯ ЛУНЫ

(СИСТЕМА СОЛНЦЕ-ЗЕМЛЯ-ЛУНА)

Луна находится от Земли на расстоянии 60R_з. Вычисления показывают, что на расстоянии 60R_з от центра Земли максимальным полем является «пассивное» гравитационное поле Земли, частота которого на расстоянии х от центра Земли равна

, (16)

где - частота «активного» гравитационного поля Солнца на расстоянии, равном радиусу орбиты Земли; R_з – радиус Земли; R_орб.з. – радиус орбиты Земли.

Следовательно, ускорение к Луне на расстоянии х от центра Луны равно

, (17)

где R_л – радиус Луны; R_орб.л. – радиус орбиты Луны.

На поверхности Луны, т.е. при х = R_л, вычисления дают значение для ускорения силы тяжести, равное 1,625 мс^-2 (см.таблицу).

НОВАЯ ФОРМУЛИРОВКА ЗАКОНА ТЯГОТЕНИЯ

ДЛЯ ПЛАНЕТ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ


Результаты, помещенные в таблице, свидетельствуют, во-первых, о том, что вся Солнечная система взаимосвязана и, образно выражаясь, функционирует как единый «организм». Если, например, изменится частота гравитационного поля Галактики, должны измениться частоты гравитационных полей всех планет и их спутников и соответственно должны измениться величины ускорений силы тяжести на всех объектах солнечной системы. Во-вторых, результаты таблицы показывают, что за исключением Меркурия и Венеры, средние плотности остальных планет, Луны и конденсированной части Солнца приблизительно одинаковые, так как величины ускорений силы тяжести пропорциональны кубу радиуса планет, т.е. пропорциональны объему планет. В настоящее время правильно вычислена средняя плотность только для Земли (поскольку в том же гравитационном поле, в котором находится Земля, с помощью физических приборов определена и гравитационная постоянная). Можно сделать вывод о том, что средние плотности планет (за исключением Меркурия и Венеры), Луны и конденсированной части Солнца приблизительно одинаковые и равны средней плотности Земли, т.е. 5,5110³ кгм^-3. Не обсуждая и не анализируя понятие «сила», на основании формул (5) и (9) можно записать

. (18)

В эмпирическом законе тяготения (18) для планет в явном виде не фигурирует их средняя плотность, в законе тяготения Ньютона (1) не учтено влияние на силу тяготения основной характеристики гравитационного поля, в котором находится притягивающее тело, - частота этого поля.

Если перейти от рассмотрения объемов планет к рассмотрению их масс, то на основании формулы (18) можно записать новое аналитическое выражение для закона всемирного тяготения

. (19)

Физический смысл величины n_А будет уточнен ниже. Формулировка нового закона всемирного тяготения дана во введении.

Формулы (6)-(9) и (15) соответственно запишутся в виде

. (20)

. (21)

. (22)

. (23)

, (24)

^’, ^’ – постоянные величины, которые находятся из соотношений

; ;

; . (25)

Подставляя в эти выражения значение средней плотности Земли, _з = 5,5110³ кгм^-3, получим

^’ = 7,54  10^-20 мкг^-1,

^’ = 0,639  10³ мс^-1кг^-1,

m_c = 1,0638  10³⁰ кг – масса Солнца (масса Солнца оказалась в два раза меньше, чем вычисленная согласно закону тяго-
тения Ньютона). Масса Солнца находится из условия, при котором считается, что некоторый условный сферический объем с радиусом R_c заполнен массой Солнца с таким расчетом, чтобы средняя плотность Солнца была равна средней плотности Земли.

Используя данные летательных космических аппаратов по определению величины ускорения силы тяжести на Меркурии и Венере, можно вычислить средние плотности этих планет по формуле 23, которые соответственно оказываются равными 2,1610³ кгм^-3 и 3,810³ кгм^-3. Значения средних плотностей всех планет приведены в таблице.

Полученные результаты наводят на мысль о том, что в процессе эволюции средние плотности планет увеличиваются до плотностей порядка 5,510³  6,610³ кгм^-3. Далее в результате, очевидно, выброса части массы из планет начинают образовываться естественные спутники планет, т.е. отмеченная средняя плотность является как бы некоторой предельной средней плотностью для планет Солнечной системы. В этом случае можно считать, что Меркурий и Венера образовались позже других планет и находятся еще, образно выражаясь, в стадии становления.

Все вышеизложенное можно кратко сформулировать так. Эмпирическим путем установлена новая ранее неизвестная закономерность в Солнечной системе, заключающаяся в том, что гравитационная постоянная Ньютона имеет индивидуальное численное значение для каждой планеты и скачкообразно изменяется от одной планеты к другой; для планет, расположенных на расстояниях от Солнца меньших, чем R₀, частота гравитационного поля вычисляется по формуле (21), а на расстояниях больших, чем R₀ – по формуле (20), при этом средние плотности Меркурия и Венеры соответственно равны 2,1610³ кгм^-3 и 3,8010³ кгм^-3, а средние плотности остальных планет, Луны и конденсированной части Солнца приблизительно одинаковые и равны средней плотности Земли (5,5110³ кгм^-3).

На основании вышеизложенного можно сделать следующие выводы.

1. Из формулы (2) следует, что гравитационная постоянная Ньютона равна

f = a^’n, (26)

где n – частота гравитационного поля, в котором находится притягивающее тело. В каждом конкретном случае и для каждого тела гравитационная постоянная Ньютона имеет индивидуальное численное значение. Например, для Земли и всех тел, находящихся на Земле, из формулы (26) имеем

м³с^-2кг^-1, (27)

т.е. вычисления дают ту величину, которая экспериментально установлена на Земле согласно закону тяготения Ньютона.

2. Орбита Земли представляет эллипс, в связи с чем частота гравитационного поля Солнца, в котором находится Земля, в течение года будет изменяться в пределах 3%, однако 3%-ного годового колебания величины ускорения силы тяжести на Земле не наблюдается. Из этого факта необходимо сделать вывод о том, что изменение гравитационной постоянной происходит не плавно с изменением частоты гравитационного поля, а скачкообразно и 3%-ного изменения величины n в этом диапазоне частот недостаточно для того, чтобы скачкообразное изменение гравитационной постоянной произошло.

3. Рассматривая ряд частот гравитационных полей, в которых находятся планеты (см. таблицу), можно сделать вывод о том, что скачкообразное изменение гравитационной постоянной следует определенной закономерности, описываемой двумя рядами чисел; от Юпитера до Меркурия n = 310¹⁸k где k = 1, 3, 5, 7, 9 и т.д., а от Сатурна до Плутона n = 1,510¹⁸k, где k = 1, 2, 3, 4 и т.д. Эти ряды чисел дают возможность прогнозировать расстояния, на которых могут быть еще не открытые планеты Солнечной системы.

4. Если тела А и В находятся в гравитационных полях разной частоты n_A  n_B, то F_A  F_B; значит третий постулат Ньютона в общем случае для явления тяготения не применим в той форме, в которой он сформулирован Ньютоном, т.е. без учета каких-то процессов, протекающих в гравитационных полях обоих тел.

5. Разница в значениях частоты гравитационного поля в разных местах нашей Галактики и тем более в разных местах Мирового гравитационного поля может иметь такое значение, что произойдет скачкообразное изменение гравитационной постоянной Ньютона для какой-либо звезды или планеты. При изменении гравитационной постоянной в большую сторону, очевидно, вначале будет наблюдаться сжатие звезды с последующими расширениями и сжатиями, т.е. будет наблюдаться пульсирующий процесс с медленно затухающей амплитудой колебания, что должно сопровождаться пульсацией светимости звезды. Таких пульсирующих звезд обнаружено много. При изменении гравитационной постоянной в меньшую сторону, очевидно, громадная упругая энергия, накопленная в центральных слоях звезды или планеты, превратится в кинетическую энергию движения вещества этих тел при всестороннем его разбросе, что будет напоминать процесс физического взрыва, сопровождающегося сильным световым излучением почти всех слоев звезды.

В последнем случае не трудно увидеть возможность прогнозирования явлений так называемых “новых” или “сверхновых” звезд. Кроме этого возможен также процесс образования планетных систем, для чего достаточно, чтобы звезда или планета вращались вокруг собственной оси. В принципе, вращение звезды вокруг собственной оси могло быть вызвано также неоднократными физическими взрывами, разбросом части массы, обратным падением этой массы. Если допустить неодновременность начала процесса разброса по объему звезды, то всегда можно теоретически найти путь, по которому при падении по касательным направлениям разбросанных частей звезды было вызвано вращение всей массы звезды вокруг собственной оси.


ГРАВИТАЦИОННОЕ КОЛЕБАНИЕ ВЕЩЕСТВЕННЫХ

“ЭЛЕМЕНТАРНЫХ“ ЧАСТИЦ


Гравитационное поле представляется физическим материальным полем. Для того, чтобы отличить “полевую” материю от вещественной материи, из которой состоят экспериментально зафиксированные частицы (ядра атомов, протоны, нейтроны, электроны, позитроны и т.д.), приходится говорить о вещественных частицах в отличие от “полевых” частиц пока еще гипотетических гравитонах.

Термин “элементарные” взят в кавычки, поскольку он относится к вышеотмеченным вещественным частицам, условно называемым элементарными только в силу их недостаточной изученности. Научных работ, посвященных исследованию механизма взаимодействия «полевой» материи с вещественной материей, в настоящее время нет. Причиной тому является то, что эксперимент отстает от теории. Ни ломоносовские «корпускулы», ни так называемые "«лесажены"», ни гипотетические кванты гравитационного поля (гравитоны), ни предполагаемые гравитационные волны до настоящего времени с помощью физических приборов не обнаружены.

Точно также не обнаружен эффект «экранирования» гравитации. Кроме этого, ввиду незнания точного характера сил, действующих в атомном ядре, пользуются моделями ядер, основанными на внешней аналогии свойств атомных ядер со свойствами жидкой капли (капельная модель), электронной оболочки (оболочечная модель) или моделью, являющейся их синтезом (обобщенная модель), но ни в одной модели не рассматривается вопрос о взаимосвязи ядра атома с гравитационным полем, что является недостатком всех моделей. Ускорение тел, вызываемое гравитационным полем, - реально существующий факт, и гравитационное поле необходимо считать также реально существующим физическим полем.

На данном этапе развития науки о гравитации можно использовать метод познания природы, основанный на введении некоторого постулата, с помощью которого можно было бы объяснять имеющиеся экспериментальные результаты и особенно вновь установленные закономерности, и прогнозировать физические процессы, которые могли бы быть обнаружены экспериментально. Учитывая сказанное и анализируя полученные данные эмпирических исследований, мы пришли к следующему выводу. В результате всестороннего действия изотропного по частоте гравитационного поля ядра атомов (а также все вещественные «элементарные» частицы – протоны, электроны, нейтроны, позитроны и др.) совершают колебательные движения около некоторого среднего положения «О» с частотой, равной n, которая и является частотой данного гравитационного поля в данный момент времени в точке «О». Термину «частота гравитационного поля» дано вполне конкретное определение через описание проявления свойств пробного тела (ядро атома), находящегося в изотропном гравитационном поле. Если гравитационное поле по частоте анизотропно, то ядра атомов кроме колебательного движения будут двигаться с ускорением, прямо пропорциональным градиенту частоты анизотропного гравитационного поля, в направлении большей частоты (формулы 5, 8, 9). Это и есть явление тяготения для всех «вещественных» элементарных частиц. Два гравитационных поля образуются в результате того, что ядра атомов, совершая колебательные движения, поглощают и одновременно излучают энергию гравитационного поля. «Пассивное» (формула 6) поле образуется при поглощении ядрами атомов энергии поля, в котором находится тело, "активное" (формула 7) поле образуется при излучении энергии ядрами атомов. Поглощение и излучение энергии ядрами атомов происходит с определенной частотой, характерной для данного места, данного гравитационного поля в данный момент времени, при этом (как отмечали еще в свое время Томазина, Дж.Томсон, Лорентц) поглощаемая энергия не переходит в тепловую форму, а переизлучается в виде вторичной радиации по законам также отличным от законов термического излучения Значение частоты для ядер атомов планет отмечено в таблице.

Если тело имеет опору, поглощенная энергия, пропорциональная градиенту частоты, также будет излучаться, но в этом случае ядра атомов передают опоре соответствующие импульсы, которые в совокупности оказывают общее давление на опору, что воспринимается как вес тела. Поэтому вес тела пропорционален величине ускорения силы тяжести. т.е. пропорционален градиенту частоты анизотропного по частоте гравитационного поля. Мы уже сообщали о том /4/, что в предположении о гармоническом колебании ядер атомов, для ядер атомов Земли (n = 15,110¹⁸ с^-1) при диаметре ядра атома, равном 10^-17 м, амплитуда колебаний должна быть 6,010^-14 м, а скорость ядра в точке «О» –
5,710⁶ мс^-1.

Этот результат получается, если допустить пропорциональность скорости ядра атома числу пройденных через ядро гравитационных волн, т.е. числу поглощенных кванто.в энергии. Если обозначить через v скорость ядра в точке «О» можно записать

v = 2  n , (28)

где  - амплитуда колебания ядра. Это есть скорость, приобретенная ядром при поглощении энергии от одной гравитационной волны (одного кванта энергии). При поглощении энергии ядром атома от dn волн (квантов энергии) за секунду, скорость его будет равна

v₁ = 2  n  dn. (29)

На основании формулы (5) скорость ядра атома за секунду равна

. (30)

Приравняв в формулах (29) и (30) правые части и положив dx равным диаметру ядра D, получим

. (31)

Для Земли n_з = 15,310¹⁸ с^-1 и, следовательно, D = 610^-31 м².

Если положить амплитуду колебания ядер атомов Земли равной  = 3,110^-12 м, то диаметр ядер должен быть равен
D = 210^-19 м, а скорость ядра в точке «О» – равна скорости света.

Градиент частоты поля тяготения Солнца на расстоянии радиуса орбиты Земли равен = 10⁸ м^-1с^-1. Это значит, что разница числа гравитационных волн, подходящих к ядрам атомов Земли в секунду со стороны Солнца и с противоположной стороны, равна

dn = 10⁸ dx = 10⁸ D = 10⁸  2  10^-19 = 2  10^-11.

Приведенные расчеты показывают, что во взаимодействии ядер атомов с гравитационным полем заключена большая энергия.

Главный вывод из результатов вычислений заключается в том, что амплитуда гравитационного колебания в обычных условиях меньше радиуса так называемой первой боровской орбиты электрона (радиус имеет порядок 10^-10 м), т.е. весь процесс колебательного движения происходит внутри сферы описываемой радиусом первой боровской орбиты электрона. Поэтому в рассматриваемом диапазоне частот колебательный процесс слабо влияет на состояние внешних электронов и, следовательно, на физико-химические свойства веществ. Отмеченный вывод в целом является косвенным подтверждением сформулированного принципа о гравитационном колебании вещественных частиц.

Вопрос о том, какой вид колебаний в действительности имеют гравитационные колебания вещественных частиц, необходимо решать в тесной связи с новыми эмпирическими закономерностями: каждое макро- или микротело (например, ядро атома) образует два гравитационных поля – «активное» и «пассивное», величина ускорения силы тяжести прямо пропорциональна градиенту частоты «активного» гравитационного поля и направлена в сторону большей частоты, ядра атомов совершают гравитационные колебания с известной частотой (не обязательно как единое целое подобно твердому шарику, помещенному между пружинами и совершающему свободные колебания), гравитационное поле окружает вещественные частицы со всех сторон и действие его на последние является всесторонним. Поскольку ускорение пропорционально градиенту частоты, необходимо иметь ввиду, что на границе между гравитационным полем и поверхностью ядра атома (образно выражаясь, на границе «раздела фаз») частота гравитационного поля уменьшается до нуля, т.е. как бы обрывается «уступом», что должно привести к очень большим значениям градиента частоты, причем направление действия этого градиента будет в сторону от центра ядра атома, т.е. будет наблюдаться отталкивание в области сферы, очевидно, до радиуса первой боровской орбиты электрона; затем, как уже сказано, формируются «пассивное» и «активное» гравитационные поля. Это значит, что у поверхности ядра атома гравитационные силы могут быть как угодно большими, так как градиент частоты гравитационного поля в этом месте стремится к бесконечности, и напрасно в литературе бытует мнение о том, что «гравитационное поле слабо взаимодействует с веществом». Просто в обычной жизни мы имеем дело с малыми значениями градиента частоты гравитационного поля, например градиент частоты гравитационного поля Земли равен 10⁸ с^-1м^-1, т.е. разница в частотах поля в двух точках пространства на расстоянии, равном диаметру ядра атома ( 10^-17 м), составляет ничтожно малую величину 10⁸10^-17= = 10^-9 с^-1. В принципе можно говорить о том, что вблизи ядра атома градиент частоты гравитационного поля может иметь такие большие значения, что гравитационные силы вполне могут противостоять электрическим силам, имеющим место между внешними электронами и положительно заряженным ядром атома. Расчет показывает, что для атома водорода достаточно иметь градиент частоты на расстоянии первой боровской орбиты электрона, равной 1,710³³ с^-1м^-1, для того, чтобы гравитационные силы отталкивания сравнялись с силой электрического притяжения между электроном и ядром атома.

Из вышеизложенного можно сделать следующий вывод. При больших давлениях всестороннего сжатия вещества расстоя-

ния между центрами атомов его будут уменьшаться, и это уменьшение может достичь такого значения, при котором ядра атомов начнут воздействовать на соседние частицы (ядра атомов, электроны и др.) и отдавать им часть энергии своего гравитационного колебательного движения, обуславливая тем самым беспорядочное тепловое движение окружающих частиц. В этом случае ядра атомов будут излучать в пространство энергии в виде «вторичной» радиации меньше, чем поглощать («первичная» радиация) на величину энергии, перешедшей в теплоту. Значит, при увеличении давления всестороннего сжатия инерционная и тяготеющая массы тела остаются неизменными, а притягивающая масса, образно говоря, как бы уменьшается, на самом деле уменьшается излучаемая телом энергия гравитационного поля («вторичная» радиация) и, следовательно, частота его «активного» гравитационного поля за счет трансформации части энергии в теплоту. Из сказанного можно найти ответ на вопрос, который до настоящего времени далеко неполно разрешен: откуда берется неисчерпаемый запас тепловой энергии в планетах и особенно в звездах?

Планеты и звезды можно рассматривать как «тепловые машины», причем в этом процессе можно найти логическое объяснение наблюдаемого в природе правила, заключающегося в том, что с увеличением массы звезды быстро растет ее светимость; с увеличением массы звезды повышается давление всестороннего сжатия центральных слоев, следовательно, растет доля энергии гравитационного колебания вещественных частиц, перешедшей в беспорядочное тепловое движение, т.е. в теплоту, что в конечном итоге должно сказаться на светимости звезды.

КПД такой «тепловой машины» при давлениях всестороннего сжатия порядка сто тысяч атмосфер, видимо, ничтожно мал, так как такие давления достигаются искусственным путем в трудовой деятельности человека (на прессах в специальных сборках, при взрыве зарядов бризантных взрывчатых веществ и, тем более, при взрывах атомных и термоядерных взрывных устройств), но в литературе не было сообщений о каком-либо «выигрыше» энергии по сравнению с максимально теоретически возможной в каждом отдельном случае (вернее сказать, этим вопросом целенаправленно никто не занимался). Если даже принять во внимание тот факт, что при взрывах большое давление всестороннего сжатия удерживается в динамике по времени доли секунды, то и этого времени было бы достаточно для того, чтобы превратить всю вещественную материю в пар при полном превращении излучаемой гравитационной энергии в теплоту, так как энергия гравитационного колебания вещественных «элементарных» частиц колоссальна. Выше отмечалось, что если положить диаметр ядра атома равным 10^-17 м, то скорость ядра атома в точке «О» должна быть равной 5,710⁶ мс^-1; если же положить амплитуду колебания ядер атомов Земли, равной 3,110^-12 м, то диаметр ядер должен быть равным 210^-19 м, а скорость ядра в точке «О» должна быть равной скорости света. Таким образом, если за каждое колебание ядро атома поглощает и излучает энергию гравитационного поля, равную (m – масса ядра атома), то за n колебаний в секунду должна быть излучена энергия, равная (n – частота гравитационного колебания ядра атома). Естественно, если бы всю эту энергию превратить в тепловую, то и миллиардной доли секунды хватило бы для того, чтобы превратить в пар всю вещественную материю. Значит, в теплоту превращается ничтожная доля энергии гравитационного колебания вещественных частиц, причем давление всестороннего сжатия вещества должно быть, очевидно, не меньше того, которое развивается в центре планет и в основном звезд. Отмеченный факт характеризует большую устойчивость и стабильность ядра и атома в целом, как системы.

Необходимо также отметить, что процесс трансформации энергии гравитационного колебания вещественных частиц в теплоту не позволяет всей массе Вселенной «слиться» в одну большую звезду, поскольку на определенной стадии увеличения всестороннего давления будет выделяться столько тепловой энергии, что световое давление «отбросит» периферийные слои звезды и последняя всегда будет иметь некоторый предельный для данного гравитационного поля объем (массу). Наблюдения показывают, что в природе не существует произвольных комбинаций массы, светимости, температуры и радиуса звезды, к этому необходимо добавить, что все это связано с частотой гравитационного поля, в котором находится звезда.

Возникает естественный вопрос о том, можно ли в лабораторных условиях создать тепловую машину наподобие, например, "земной тепловой машине" для практических целей? Ведь достаточно достигнуть некоторого значительного, но конечного давления всестороннего сжатия определенной массы вещества и далее уже без каких-либо затрат получать "даровую" тепловую энергию. Вычисления затрудняются по следующим причинам: во-первых, неизвестна зависимость "выхода" тепла от давления; во-вторых, неизвестно, какая масса в земных недрах участвуют в "генерации" тепла. Ориентировочный расчет такой: экспериментально установлено, что мировая средняя потеря тепла с поверхности Земли составляет величину 1,48·10^-6 кал/см²·с (потери тепла за счет нагрева поверхности Земли солнечными лучами исключаются); потеря со всей поверхности Земли – 7·10¹² кал/с. Допустим, что в "генерации" тепла участвует объем центральных слоев Земли радиусом 1000 км (средняя плотность ~10 г/см³, температура 4000-5000^оС, давление ~10⁶ атм); масса вещества в этом объеме равна - 4·10²⁵ г; на единицу массы выделяется тепла – 1,8·10^-13 кал/г·с=5,76·10^-6 кал/г·год. Для принятых условий КПД очень мал; значит в генерации тепла участвует гораздо меньшая масса центральных слоев Земли. Сравнивать тепловые потоки Земли и Луны не представляется возможным, т.к. Луна находится в другом гравитационном поле и частота гравитационного колебания ядер атомов Луны другая. Как показали измерения, тепловой поток для Луны оказался в четыре раза меньше, чем для Земли, т.е. в принципе этого и следовало ожидать, т.к. радиус Луны также приблизительно в четыре раза меньше земного. Эти эксперименты в общем подтверждают тот факт, что в основном тепловая энергия внутри Земли выделяется за счет перехода энергии гравитационного колебания ядер атомов Земли в теплоту, а не за счет тепловых выделений в радиоактивных источниках. Это же самое подтверждает следующий факт: для континентов средняя потеря тепла составляет 1,41·10^-6 кал/см²·с, а для океанов – 1,51·10^-6 кал/см²·с. Ожидалось, что на океанах тепловой поток должен быть заметно меньше, чем на континентах, но когда были получены указанные результаты, то это было встречено с удивлением в геофизическом мире и до настоящего времени разумного объяснения этому парадоксу не найдено. Все противоречия исключаются, если считать, что тепловой поток создается теплом, которое "генерируется" в центральных слоях Земли.

В практическом отношении необходимо обратить внимание на возможность создания высоких давлений в микрообъемах за счет так называемых атомов внедрения в кристаллическую решетку. Положительный результат такого эксперимента уже имеется. Американские ученые М.Флейшман и С.Понс при пропускании тока через тяжелую воду получили на каждый ватт затраченной электрической мощности четыре ватта тепловой мощности, как они ошибочно считали от ядерных реакций (подобные же результаты были получены в лабораториях многих стран). На самом же деле полученные результаты могут быть объяснены очень просто. Некоторые металлы вбирают в себя, растворяют водород и при этом сжимают его, сближая ядра. Например, водород в межатомном пространстве палладия сжимается в 1000 раз. Естественно, возникшего при этом давления недостаточно для ядерного синтеза, но вполне может быть достаточно для заметного превращения энергии гравитационного колебания ядер атомов водорода в теплоту; этот эффект и может быть положен в основу проектирования практически приемлемой тепловой машины.


ВОЗМОЖНЫЙ ВИД ГРАВИТАЦИОННОГО КОЛЕБАНИЯ

ВЕЩЕСТВЕННЫХ «УЛЬТРАЭЛЕМЕНТАРНЫХ» ЧАСТИЦ


Универсальность взаимодействия гравитационного поля со всеми вещественными «элементарными» частицами, заключающаяся в том, что всем частицам сообщается одинаковое по величине ускорение в данном месте пространства, указывает на то, что это взаимодействие происходит на уровне более мелких «ультраэлементарных» частиц, из которых состоят все вещественные «элементарные» частицы.

Величина ускорения силы тяжести пропорциональна градиенту частоты анизотропного гравитационного поля, т.е. она пропорциональна поглощенной ядром атома энергии, которая составляет разницу между энергиями гравитационного поля в двух его точках на расстоянии, равном диаметру ядра в направлении вектора градиента частоты.

Совершенно иной процесс должен наблюдаться на границе между гравитационным полем и поверхностью ядра атома. В этом месте, как было сказано выше, градиент частоты может иметь очень большие значения; вещественные «ультраэлементарные» частицы могут поглощать полностью все кванты энергии, заключенной в гравитонах, окружающих ядро атома со всех сторон. Направление вектора градиента частоты анизотропного гравитационного поля показывает, что после поглощения кванта энергии вещественная «ультраэлементарная» частица должна обязательно двигаться в направлении гравитона, причем механизм движения «ультраэлементарной» частицы в пространстве может отличаться от механизма движения всей «элементарной» частицы, как некоторой сложной системы. Допускается, что «ультраэлементарная» частица после поглощения кванта энергии имеет скорость, равную скорости света, но это совершенно не значит, что вся «элементарная» частица двигается в пространстве, поскольку «ультраэлементарные» частицы могут просто совершать колебательные движения около центра частицы, при этом то поглощая, то излучая кванты энергии гравитационного поля.

Не вдаваясь в подробности, особенно относительно распределения массы и электрического заряда в ядре атома, на основании установленных эмпирическим путем закономерностей, можно представить самую простую схему гравитационного колебательного процесса "ультраэлементарных" частиц.

«Ультраэлементарные» частицы поглощают кванты энергии внешнего гравитационного поля, в результате чего приобретают скорость и разлетаются во все стороны от центра ядра атома, ядро атома из капли превращается в расширяющуюся сферическую оболочку, во внутреннее пространство которой проникает гравитационное поле. Между внутренней поверхностью сферической оболочки и проникшим в нее гравитационным полем также происходит взаимодействие, в результате которого ранее поглощенные кванты энергии излучаются и одновременно поглощаются кванты энергии внутреннего гравитационного поля, что приводит к обратному движению «ультраэлементарных» частиц. Ядро атома из сферической оболочки опять превращается в каплю, излучая при этом кванты энергии внутреннего гравитационного поля. Представленный процесс повторяется бесконечно, в этом заключается вечное движение вещественной материи, вид колебательного гравитационного движения и форма существования вещественной материи в том виде, который обуславливает окружающий нас мир. Окружающий нас мир существует в динамике, которая зависит и связана с частотой гравитационного колебания вещественных «ультраэлементарных» частиц. Приведенную схему гравитационного колебательного процесса легче представить, если допустить, что протон и нейтрон в ядре атома теряют свою индивидуальность. Кроме этого необходимо иметь в виду, что для того, чтобы центр колебательного процесса (точка «О₁») при каждом колебании совпадал с центром ядра – капли и ядра – оболочки, требуется как геометрическая симметрия ядра атома, так и симметрия в распределении плотности материи и плотности электрического заряда по объему. В противном случае должно, очевидно, наблюдаться смещение центра колебаний и, значит, смещение ядра атома в целом при каждом колебании, что приведет к прямолинейному равномерно-поступательному прерывистому (с остановками при каждом колебании) движению ядра атома. Возможно, это и есть механизм того движения, которое в настоящее время называют таинственным и непонятным термином «движение по инерции». На самом же деле прямолинейное равномерно-поступательное движение тел обуславливается асимметрией ядер атомов этого тела и осуществляется благодаря энергии гравитационного колебания "ультраэлементарных" частиц, т.е., в конечном счете, благодаря энергии гравитационного поля. Ядра атомов тела будут иметь прерывистое движение и будут перемещаться на определенное расстояние, зависящее от амплитуды колебания и от степени асимметрии ядра атома, при каждом колебании. Таким образом скорость прямолинейного равномерно-поступательного прерывистого движения отдельного ядра атома равна v = n S, где n - частота гравитационного колебания "ультраэлементарных" частиц, равная частоте колебания ядер атома в целом; S – расстояние, на которое перемещается ядро атома за одно колебание и которое зависит от амплитуды колебания "ультраэлементарных" частиц и степени асимметрии ядра атома. Естественно, скорость v является абсолютной скоростью ядра атома в пространстве. Определив каким-либо независимым методом ось и степень асимметрии ядра, можно определить направление и абсолютную скорость ядра в пространстве, так как если асимметрии нет, то абсолютная скорость ядра атома равна нулю; если наблюдается некоторая максимально возможная асимметрия, то абсолютная скорость ядра должна быть равной скорости света. Это два крайних случая, все промежуточные степени асимметрии ядра соответствуют значениям абсолютных скоростей от нуля до скорости света. Расстояние S прямо пропорционально амплитуде колебания. S =  k, где  - амплитуда; k – степень асимметрии k = 0  k_max.

Асимметрия ядра атома может быть вызвана действием самых различных факторов – импульс при ударе, при распаде ядра, действием анизотропного гравитационного поля, действием различных полей и др.

Возможно, что движение "ультраэлементарной" частицы является безинерционным, т.е. при поглощении кванта энергии гравитационного поля последняя мгновенно приходит в состояние движения со скоростью близкой или равной скорости света и, наоборот, при излучении кванта энергии – мгновенно ее скорость становится равной нулю.

Привычные нам инерционные свойства тел начинают проявляться только при перемещении в пространстве центра гравитационного колебания «элементарной» частицы, как сложной системы, имеющей свое структурное построение и свою степень асимметрии. Инерционные свойства связаны с внутренней структурной перестройкой «элементарных» частиц при изменении направления движения или при изменении абсолютной скорости движения, причем, поскольку Вселенная в целом должна оставаться симметричной, можно повторить общеизвестное правило: если сколько чего бы то ни было изменилось в одном направлении, то столько же того самого или эквивалентного должно измениться в противоположном направлении, т.е. действие равно противодействию.

Из приведенной схемы гравитационного колебания "ультраэлементарных" частиц следует, что последние одновременно участвуют в трех видах движений: колебательном движении относительно центра "О₁" ядра атома (этот процесс обуславливается поглощением и излучением квантов энергии внешнего и внутреннего гравитационных полей), колебательном движении ядра атома в целом около некоторого среднего положения "О" (этот процесс обуславливается всесторонним действием различных возмущений окружающего ядро атома гравитационного поля и вообще различных других полей, какие только возможны во Вселенной, на два очень чувствительных фактора – степень асимметрии ядра атома и направление оси асимметрии в пространстве) и прямолинейном равномерно-поступательном прерывистом движении ядра атома в пространстве (это движение обуславливается наличием асимметрии ядра атома). "Элементарные" частицы не могут иметь абсолютную скорость больше, чем скорость света; суммарная же абсолютная скорость "ультраэлементарных" частиц, видимо, может быть больше скорости света, но этот вопрос остается открытым. Абсолютная скорость "полевых" частиц (квантов энергии), которая определяет скорость распространения возмущений гравитационного поля (скорость распространения тяготения), как показал Лаплас, должна превосходить скорость света по крайней мере в несколько миллионов раз (иначе можно было бы обнаружить эффект гравитационной аберрации). Из вышесказанного следует, что "ультраэлементарные" частицы двигаются в пространстве по сложной траектории и в принципе можно говорить о том, что они участвуют в одном сложном колебательном процессе, частота которого и есть та частота гравитационного поля, которая определяет численное значение гравитационной постоянной Ньютона в данной точке пространства.

Относительно фотона необходимо сказать следующее. На основании механизма гравитационного колебания вещественных «ультраэлементарных» частиц можно сделать предположение о том, что фотон это вещественная «элементарная» частица, имеющая массу покоя, но не имеющая состояние покоя в силу того, что эта частица по своему природному строению асимметрична, причем присущая ей степень асимметрии такова, что как только она оказывается в несвязанном состоянии с электроном (в свободном состоянии), так сразу энергия гравитационного колебательного движения приводит ее в движение со скоростью света. Отсюда можно сделать вывод о том, что кинетическая энергия фотона, равная

, (32)

где m_ф – масса покоя фотона; с – скорость света,

сообщается фотону не электроном, а гравитационным полем. Электрон же излучает и передает фотону энергию, равную

E_ =  h, (33)

где  - частота электромагнитного колебания фотона (частота света); h – постоянная Планка.

Частота  не равна частоте гравитационного колебания фотона и является характеристикой другого процесса, но тоже присущего фотону. Таким образом, полная энергия фотона должна быть равна сумме двух энергий, а именно

. (34)

Формула (34) не противоречит формуле де Бройля, так как в принципе она не исключает равенства

m_ c² =  h,

Скорость фотона во всех гравитационных полях должна быть, очевидно, одинаковой и равной скорости света. Наблюдения во время полных Солнечных затмений показали, что лучи света отклоняются гравитационным полем Солнца, т.е. установлено, что фотон поглощает энергию гравитационного поля, как и любая другая вещественная «элементарная» частица. Но в данном случае возникает вопрос о том, в какой вид энергии превращается эта поглощенная фотоном гравитационная энергия? Дело в том, что скорость фотона не может быть больше скорости света и, следовательно, максимальная кинетическая энергия его не может быть больше, чем Е_k. Вполне возможно предположение о том, что кинетическая энергия фотона, превышающая энергию E_k, превращается (перекачивается) в энергию электромагнитного колебания Е_ и, наоборот, при торможении фотона в гравитационном поле по каким-либо причинам «черпается» из энергии Е_ для поддержания скорости фотона на уровне скорости света.

На основании сказанного можно объяснить так называемое «гравитационное красное смещение», а именно: при движении фотона в направлении к центру звезды он должен был бы увеличивать свою скорость в результате действия силы тяжести, но увеличивается энергия электромагнитного колебания фотона, т.е. увеличивается частота света (гравитационное фиолетовое смещение), при движении в направлении от центра звезды фотон должен был бы терять скорость на преодоление ускорения силы тяжести, но на поддержание его скорости расходуется энергия электромагнитного колебания и, следовательно, частота света уменьшается (гравитационное красное смещение). Аналогичным образом может быть объяснено и «красное смещение» в лучах света, установленное Хабблом, для чего достаточно из открытия Хаббла сделать вывод о том, что фотон тормозится при своем движении в Мировом гравитационном поле; поскольку величина «красного смещения» Хаббла на единицу расстояния во всех направлениях пространства одинаковая, то, естественно, причина торможения фотона в данном случае должна быть иной, чем для «гравитационного красного смещения». Величина «красного смещения» Хаббла точно также, как и величина скорости, которую фотон должен был бы потерять в результате торможения, прямо пропорциональна расстоянию до объекта излучения, что косвенно подтверждает сделанный вывод. Сказанное исключает необходимость дальнейшего развития гипотезы о так называемом «большом взрыве» и расширяющейся Вселенной.


ВЛИЯНИЕ ЧАСТОТЫ ГРАВИТАЦИОННОГО ПОЛЯ

НА СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВ


В рамках исследования учеными солнечно-земных связей накопилось много экспериментальных фактов, которые не находят должного объяснения с точки зрения общеизвестных положений в науке. Например, об активности воды судят по количеству водорода и кислорода, выделяемых при ее разложении с помощью гамма-облучения. Эффект многолетних опытов оказался неожиданным. Пик активности выпадал на зиму, минимум - на лето. В течение суток максимальная активность наблюдалась около 6 и 18 часов. Ученые установили, что многие гравитационные изменения в Солнечной системе влияют на здоровье человека. Уже более четверти века не дает покоя ученым проблема полугодовой цикличности ряда природных явлений: два раза в год ветер в стратосфере достигает максимума и меняет направление, дважды в год океанические течения меняют скорость. Замечено также, что претерпевает метаморфозы ритма продолжительности суток и интенсивность полярных сияний. Причина всего этого не ясна, ученые связывают ее с каким-то общим факторов вне Земли. Возможно, последнее предположение является правильным, так как частота гравитационного поля, в котором находится Земля, изменяется за год в пределах трех процентов. Она также изменяется и за сутки в результате того, что Земля вращается вокруг собственной оси и в течение суток ее экваториальные точки бывают то ближе, то дальше от Солнца на расстоянии, равном ее диаметру.

Необходимо также учитывать и то, что гравитационному колебанию подвержены не только ядра атомов, но и все вещественные «элементарные» частицы, в том числе и электроны. Причем, закономерность скачкообразного изменения частоты гравитационного колебания электронов может быть другая, чем для ядер атомов. Отсюда можно сделать вывод, что того диапазона изменения частоты гравитационного поля, которое имеет место за сутки и в течение года для Земли, может быть вполне достаточно для скачкообразного изменения частоты гравитационного колебания электронов. Последнее сразу же скажется на многих процессах, ибо химические и физические свойства определяются состоянием наружных электронов.

Кроме сказанного необходимо иметь в виду и то обстоятельство, что «активные» гравитационные поля взаимодействуют между собой, в результате чего образуются новые гравитационные поля. В работе /3/ мы отмечали, что «пассивное» гравитационное поле образуется в результате взаимодействия двух «активных» гравитационных полей Солнца, которые имеют в каждой точке пространства одинаковые градиенты, но противоположные знаки. В этом случае частота «пассивного» поля равна разнице частот указанных гравитационных полей в каждой точке пространства.

Ввиду движения Земли вокруг Солнца, а Луны вокруг Земли, результирующая частота в каждой точке гравитационного поля, образовавшегося в результате взаимодействия «активных» полей Солнца, Земли и Луны, будет непрерывно изменяться. Величина этого изменения в некоторых локальных местах атмосферы, гидросферы, коры и мантии Земли может быть настолько значительной, что произойдет резкое изменение частоты гравитационного колебания электронов и ядер атомов вещества, находящегося в данных локальных местах, что приведет к скачкообразному изменению свойств веществ.

Вычисления показали, что частота «активных» гравитационных полей и градиент частоты у поверхности Земли равны:

для Солнца n_c = 1,510¹⁹ c^-1, c^-1м^-1,

для Луны n_л = 210¹⁴ c^-1, c^-1м^-1,

для Земли n_з = 10¹⁸ c^-1, c^-1м^-1.

Взаимодействие именно этих гравитационных полей и их градиентов будет определять значение локальной частоты гравитационного поля у поверхности Земли, которая, как было сказано, будет непрерывно изменяться.

Каким образом влияет частота гравитационного поля на свойства тел притягиваться друг к другу, было показано выше. В настоящее время сложнее представить механизм влияния частоты гравитационного поля на другие свойства веществ. Это влияние должно быть обусловлено скачкообразным изменением частоты и особенно амплитуды колебания, очевидно, не столько ядер атомов, сколько электронов. Амплитуда тепловых колебаний ядер атомов и размер самого атома составляет величину порядка 10^-10 м. Это значит, что при обычных условиях амплитуда гравитационного колебания будет составлять только некоторую небольшую часть от амплитуды совместного колебательного движения (теплового и гравитационного). При абсолютном нуле остается только гравитационное колебание ядер атомов и электронов. Возникает вопрос о том, как отразится скачкообразное изменение амплитуды гравитационного колебания ядер атомов и особенно электронов на такие свойства веществ, как удельный объем, теплоемкость, электросопротивление, магнитная и электрическая проницаемость и др.? Эксперименты с живыми организмами и особенно с человеком в космосе показывают, что изменение свойств веществ в диапазоне частот (1,010¹⁸15,010¹⁸ с^-1) гравитационного поля не столь значительные, чтобы привести к быстрой гибели человека, но вопрос о продолжительности нахождения человека в космосе остается открытым, как и вопрос о патологических изменениях в организме человека. Можно предполагать, что если продолжительность нахождения человека в космосе сравнительно не велика, то после возвращения на Землю все процессы, протекающие в организме при обмене веществ, должны восстановиться и протекать с той же скоростью, которую они имели до полета в космос. При более длительном нахождении человека в космосе неравномерность изменения скоростей биологических процессов может привести к необратимым изменениям отдельных органов человека, что, естественно, обуславливает патологические изменения организма в целом. Изменения свойств веществ в локальных местах атмосферы, гидросферы, земной коре и мантии Земли, которые могут происходить в результате взаимодействия «активных» полей Солнца, Земли и Луны (а также и других планет, но их влияние менее значительное), будут также временными, но о том, что они были, можно судить по наблюдению за теми явлениями природы, которые эти явления вызвали: появление циклонов и антициклонов, образование и исчезновение облаков, перемещение атмосферы, землетрясения, извержение вулканов, приливо-отливные течения в атмосфере, гидросфере, земной коре, волны «цунами», ураганы, смерчи, резкое местное изменение уровня моря, уровня грунтовых вод, появление и исчезновение озер, периодическое колебание местного барометрического давления, «неприливные» изменения силы тяжести, лунные ритмы в биосфере, количество водорода и кислорода, выделяемое в единицу времени при разложении воды, ветровой «взрыв», влияние фаз Луны на землетрясения, Луна и разливы рек, причина ветра «Южак» в городе Певек и др. Конечно, на некоторые отмеченные явления природы будут влиять процессы, связанные с «естественной» циркуляцией атмосферы, т.е. циркуляцией атмосферы по причине перепада температур и давлений а атмосфере за счет неравномерного поглощения энергии светового излучения Солнца по площади планеты, а также неодинакового суточного и сезонного поглощения энергии в разных местах по поясам из-за вращения Земли вокруг собственной оси. В каждом конкретном случае необходим тщательный анализ предшествующей обстановки на планете с обязательной фиксацией не только времени природного события, но и расположения планет и особенно взаимного расположения Солнца, Луны и Земли. Очень важным является вопрос о механизме влияния частоты гравитационного колебания вещественных частиц на здоровье, продолжительность жизни человека и вообще возможность иметь потомство в других, чем на Земле, гравитационных полях, так как все свойства веществ неразрывно связаны с процессами, протекающими в организме человека, представляющего из себя, образно выражаясь, сложную химическую лабораторию, в которой протекают химические, физические, энергетические и биологические процессы при обмене веществ. Обмен веществ обеспечивает присущее живому организму, как системе, динамическое равновесие, при котором взаимно уравновешиваются синтез и разрушение, размножение и гибель.

Человечество должен волновать вопрос о влиянии частоты гравитационного колебания вещественных частиц на генную систему не столько при скачкообразном временном изменении частоты в локальных местах на поверхности Земли, сколько в космосе, освоение которого началось, и нахождение человека в котором, является сравнительно длительным. Необходимо особо акцентировать, что речь не идет о влиянии на все вышеотмеченные процессы в организме человека состояния невесомости или величины ускорения силы тяжести (эти факторы должны влиять, но совершенно по другой причине и другому механизму), а речь идет о влиянии именно частоты гравитационного колебания всех вещественных «элементарных» частиц. Человек может находиться в одном и том же состоянии невесомости в гравитационных полях с различной частотой или одной и той же, но при этом испытывать различное значение величины ускорения силы тяжести. В настоящее время проводятся эксперименты на спутниках Земли по изучению влияния невесомости на многие процессы, протекающие как в живой, так и неживой природе, и пытаются объяснить все полученные результаты и эффекты невесомостью, что, как было сказано выше, является ошибочным и может привести к неправильным выводам. Частота гравитационного колебания вещественных «элементарных» частиц на спутнике Земли в 15 раз меньше, чем на Земле (соответственно 1,010¹⁸ и 15,110¹⁸ с^-1). Кроме этого из вышесказанного можно сделать вывод о том, что в планы научно-исследовательских работ многих организаций необходимо включать вопросы, связанные с исследованием влияния на все процессы, протекающие на поверхности Земли, годового и суточного колебания частоты гравитационного поля и непрерывного изменения этой частоты в локальных местах поверхности Земли, вызванное взаимодействием «активных» гравитационных полей Солнца, Земли и Луны.

Большое значение имеет граница раздела областей с различными частотами гравитационного колебания ядер атомов и электронов и ее передвижение у поверхности Земли. На границе раздела могут возникнуть градиенты частоты гравитационного поля; энергии в гравитационном колебании ядер атомов вполне достаточно для осуществления той разрушительной работы, которую совершают смерчи и ураганы. Граница раздела может обуславливать появление самых различных оптических явлений в результате, например, резкого изменения на границе раздела давления и плотности атмосферы. Не исключено также, что на границе раздела может возникнуть скачок в магнитных и электрических свойствах атмосферы, что является причиной помех в теле- и радиопередачах.


ПРОЕКТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ОЖИДАЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ


Гравитационная постоянная Ньютона считается величиной абсолютной, т.е. не зависящей от метода и места ее определения и каких-либо факторов. Однако это как бы само собой разумеющееся положение экспериментально до настоящего времени не подтверждено. Численное значение гравитационной постоянной установлено только в одних условиях – на поверхности Земли, и нет ни одного эксперимента, который устанавливал бы это значение на другой планете или на ее спутниках. Величины ускорений силы тяжести на планетах, выявленные различными способами (по движению искусственных и естественных спутников, гравиметрами и др.), не дают представления о величине гравитационной постоянной на них, поскольку неизвестны их средние плотности. В настоящее время средние плотности вычисляют с помощью закона тяготения Ньютона с использованием гравитационной постоянной, численное значение которой определено только на поверхности Земли. В этом случае правильно вычислена средняя плотность только для нашей планеты, так как в том же гравитационном поле, в котором она находится с помощью физических приборов, определено и численное значение гравитационной постоянной. Отсутствие экспериментальных данных по гравитационной постоянной во внеземных условиях является «белым пятном» в науке, что не позволяет быть уверенным в справедливости любой теории гравитации и затрудняет разработку новых теорий по механизму взаимодействия вещественных «элементарных» частиц с гравитационным полем.

Самым надежным подтверждением влияния какой-либо характеристики гравитационного поля на численное значение гравитационной постоянной Ньютона, очевидно, должен быть эксперимент, подобный эксперименту Кавендиша, проведенный на поверхности, например, Луны. Частота гравитационного поля для Земли равна 1510¹⁸ с^-1, а для Луны – 9,310¹⁸ с^-1, следовательно, численное значение гравитационной постоянной для Луны должно быть равным (см.формулу 26):

,

где f_з = 6,6710^-11 м³с^-2кг^-1. Значит f_л = 0,626,6710^-11 =
4,1410^-11 м³с^-2кг^-1.

Тяжелые массы для установки Митчел-Кавендиша необходимо формировать из лунного грунта, т.е. на месте проведения эксперимента. Это следует делать не столько для экономии энергии, которая потребовалась бы в случае доставки тяжелых масс с Земли, а по следующим соображениям. Из изложенного выше материала нет прямого ответа на вопрос о том, с какого момента необходимо считать, например, данное вещество уже не Землей, а самостоятельным телом. Все эмпирические результаты получены для планет, т.е. для тел уже сформировавшихся в процессе эволюции. На основании эмпирических результатов можно сформулировать только вывод, а именно: если какая-либо масса вещества Земли перенесена в космос и находится в состоянии невесомости относительно Земли, то она уже не Земля, а самостоятельное тело. Но возникает вопрос о том, мгновенно ли изменится частота гравитационного колебания ядер атомов этого вещества или на это потребуется определенное время? Возможно, требуется, образно выражаясь, определенная «энергия активации» и какой-то «спусковой механизм», который бы «инициировал» скачкообразное изменение частоты гравитационного колебания ядер атомов, подобно тому, как это происходит с химическими взрывчатыми системами для возбуждения в них химической реакции? На все эти вопросы ответа пока нет. Поэтому для того, чтобы не допустить какой-либо ошибки, целесообразно тяжелые массы сформировать из лунного грунта, считая, что он прошел стадию эволюции и действительно имеет частоту гравитационного колебания ядер атомов, соответствующую той частоте гравитационного поля, в котором находится Луна. На Луне нет атмосферы, что должно упростить конструкцию экспериментальной установки в целом. Разрешающая способность установки Митчел-Кавендиша с точки зрения точности измерения достаточна для обнаружения ожидаемого эффекта.

Второй опыт по доказательству влияния характеристик гравитационного поля на гравитационную постоянную Ньютона может заключаться в измерении плотности Фобоса (или другого сравнительно небольшого тела) независимыми методами: с помощью фотосъемки определить геометрические размеры Фобоса, с помощью гравиметра – величину ускорения силы тяжести на его поверхности, что позволит по закону Ньютона найти плотность вещества Фобоса, считая, что эта плотность приблизительно одинаковая в различных местах по объему, поскольку для небольших тел увеличение плотности к центру за счет давления вышележащих слоев ничтожно мало. Другой метод определения плотности Фобоса может заключаться в исследовании геологического и атомарного состава пробы грунта, взятой на поверхности Фобоса. Этот метод применим, если состав в различных местах объема Фобоса приблизительно одинаков с составом пробы на его поверхности. Результаты вычислений показали, что действительная величина ускорения силы тяжести на поверхности Фобоса должна быть в 11,4 раза меньше, чем вычисления с помощью гравитационной постоянной Ньютона, т.е. без учета зависимости этой постоянной от частоты гравитационного поля, в котором находится Фобос. Величина ускорения силы тяжести (g_ф) для Фобоса вычисляется также, как для Луны, по формуле

, (35)

где R_ф = 9,510⁶ м – радиус орбиты Фобоса; R_м = 2,2810¹¹м – радиус орбиты Марса; m_м = _м 4/3r_м³ = 5,910³4/33,14 (3,4410⁶)³ =10,110²³ кг – масса Марса; _м = 5,910³ кгм^-3 – средняя плотность Марса по эмпирическому закону тяготения (2);
r_м = 3,44510⁶ м – радиус Марса; m_ф – масса Фобоса; х – расстояние от центра Фобоса.

После вычислений имеем:

мс^-2.

Величина ускорения силы тяжести к Фобосу согласно закону тяготения Ньютона равна:

, (36)

где f = 6,6710^-11 м³с^-2кг^-1 – гравитационная постоянная. Следовательно, величина ускорения силы тяжести к Фобосу по формуле (35) получается меньше, чем по формуле (36), а именно:

раза.

Таким образом, плотность Фобоса, рассчитанная на основании измеренного его радиуса (объема) и величины ускорения силы тяжести на его поверхности с помощью гравиметра

, (37)

должна быть в 11,4 раза меньше, чем определенная по исследованию геологического и атомарного состава пробы грунта (_ф).

Естественно, вместо Фобоса может быть выбрано другое небольшое тело космоса, но все малые тела представляют интерес в том отношении, что плотность вещества в различных местах их объема не зависит от давления вышележащих слоев. Следовательно, взяв пробу грунта в одном месте, можно определить массу малых тел.

Подобный эксперимент уже проведен американскими учеными при исследовании малой планеты Эрос с помощью зонда, на котором были установлены два спектрометра: рентгеновский – гамма и инфракрасный для определения химического состава его поверхности. Опубликованная в Интернете спектрограмма ключевых элементов, входящих в состав поверхности Эроса, говорит о том, что Эрос по составу близок к железокаменным материалам, плотность которых равна 4,5-4,7 г/см³. Так как зонд был "захвачен" гравитационным полем Эроса и стал его спутником, то представилась возможность определить величину ускорения силы тяжести к Эросу, которая позволила в свою –очередь вычислить по закону Ньютона среднюю плотность Эроса – 2,7 г/см³. При вычислении использовалась "земная" гравитационная постоянная Ньютона и поэтому средняя плотность Эроса оказалась явно заниженной. Эрос находится в гравитационном поле Солнца, частота которого равна 9·10¹⁸ с^-1; для Земли эта частота равна 15,1·10¹⁸ с^-1 и, следовательно, гравитационная постоянная Ньютона для Эроса должна быть в 15,1·10¹⁸/9·10¹⁸ = 1,666 раза меньше, чем для Земли. Это значит, что для того, чтобы получить зафиксированное ускорение силы тяжести к Эросу, необходимо, чтобы его истинная средняя плотность была в 1,666 раза больше, чем вычисленная по закону Ньютона, т.е. 2,7·1,666=4,5 г/см³, что соответствует плотности железокаменных материалов. Можно было бы считать уже окончательно доказанным справедливость наших вышеотмеченных эмпирических формул, если бы спектрограмма позволяла кроме качественного ее толкования определить еще количественное соотношение элементов на поверхности Эроса.

Третий метод для проверки полученных эмпирическим путем результатов может заключаться в следующем. При перемещении какого либо тела вокруг Солнца по очень вытянутой орбите гравитационная постоянная для него будет скачкообразно меняться согласно установленным закономерностям, а именно: от Юпитера до Меркурия n = 3К10¹⁸, где К=1,3,5,7 и т.д., а от Сатурна до Плутона n = 1,5К’10¹⁸, где К=1,2,3,4,5 и т.д. Если на это тело поместить гравиметр и периодически передавать на Землю информацию о величине ускорения силы тяжести к этому телу, то можно зафиксировать скачкообразное изменение величины ускорения силы тяжести на поверхности этого тела согласно отмеченным двум закономерностям.

В качестве описываемого тела может быть использована комета, так как орбиты комет сильно вытянуты.

Таким образом, постановка эксперимента будет заключаться в том, чтобы поместить на поверхность кометы гравиметр, заякорить его и в автоматическом режиме периодически передавать на Землю данные о значении величины ускорения силы тяжести на поверхности кометы в процессе ее движения по вытянутой орбите. Отмеченные опыты были изложены нами в письме от 16.01.87 г. на имя президента АН СССР и в письмах от 16.01.87 г. и от 24.02.87 г. на имя директора ИКИ АН СССР. Вышеизложенные результаты работы в краткой форме были доложены на научной конференции (приложение 1).


Список литературы


1. Н ь ю т о н И. Математические начала натуральной философии / Пер. А.Н.Крылова. М., 1936.

2. Л о м о н о с о в М.В. Полное собрание сочинений: Т.1. Изд-во АН СССР. 1950.

3. К о з л о в Ю.П. К вопросу о природе тяготения // Труды Казан. хим.-техн. ин-та. 1964. Вып.32. С.236-242.

4. К о з л о в Ю.П. О постоянстве гравитационной константы. Сообщение третье // Труды Казан. хим.-техн. ин-та. 1969. Вып.39.Ч.II. С.30-35.


Приложение 1

Обращение

к участникам 6-й Международной научной конференции

«Современные проблемы естествознания»

21-26 августа 2000 г., Санкт-Петербург, Россия