Энергодинамическая теория гравитациии и левитации Текст научной статьи по специальности «Физика»

PHISICAL SCIENCES

ENERGODYNAMIC THEORY OF GRAVITATION AND LEVITATION

Etkin V.

Doctor of Technical Sciences, Professor, Advisor to the Vice-Rector for Science, Research Unit,

Togliatti State University, Tolyatti (Russian Federation)

ЭНЕРГОДИНАМИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ГРАВИТАЦИИИ И ЛЕВИТАЦИИ

Эткин В.А.

доктор технических наук, профессор, Советник проректора по науке, научно-исследовательская часть, Тольяттинский государственный университет,

г. Тольятти (РФ)

Abstract

Gravity and levitation are considered as a consequence of the inhomogeneous distribution in space of the density of matter. It is shown that in the Universe there are forces of attraction and repulsion depending on the sign of the density gradient of matter. The consequences are discussed, including the generalized law of gravity, the existence of gravitational equilibrium and "strong" gravity,"gravistatic" and "gravidynamic" forces, the possibility of utilization of gravitational energy and the graviacoustic nature of light

Аннотация

Гравитация и левитация, рассматриваются как следствие неоднородного распределения в пространстве плотности материи. Показано, что во Вселенной существуют силы тяготения и отталкивания в зависимости от знака градиента плотности вещества. Следствия включают обобщённый закон гравитации, существование гравитационного равновесия и «сильной» гравитации, "гравистатических" и «гравидинамических» сил, возможность утилизации гравитационной энергии и гравиакустическую природу света.

Keywords: the nature of gravity and light; attraction and repulsion; gravitational equilibrium and stability, strong gravity and its use.

Ключевые слова: природа гравитации и света; тяготение и отталкивание; гравитационное равновесие и устойчивость, сильная гравитация и её использование.

1. Введение.

Причины возникновения и природа гравитации интересовали человечество с древних времен. Исторически первой из дошедших до нас концепций гравитации явилась вихревая модель Демокрита [1]. Он считал гравитацию «эмерджентным» свойством, возникающим вследствие появления вихрей в среде, названной впоследствии эфиром. Этой же концепции придерживался и Аристотель, который объяснял множество наблюдаемых явлений возникновением в этой среде вихрей.

С новой остротой вопрос о происхождении гравитации встал после того, как И. Ньютон на основе найденных Кеплером законов движения планет вывел свой знаменитый закон всемирного тяготения [2]. Причина в том, что в этом законе сила тяготения выступила как врожденное свойство «тяжести» тел, извечно присущее любым телам так же, как масса и инерция. Поэтому многие мыслители XVIII века, включая Декарта, Гюйгенса и Кельвина, оставались вопреки Ньютону сторонниками вихревой концепции гравитации.

Между тем еще в 1690 году женевский математик Н. Фатио предложил простую «кинетическую» теорию гравитации, которая давала иное объяснение формуле силы Ньютона. Он предположил, что вселенная наполнена мельчайшими корпускулами,

которые движутся с очень высокой скоростью беспорядочно и прямолинейно во всех направлениях, и показал при этом, что плотность потока этих частиц уменьшается пропорционально квадрату расстояния. Его идеи, ставшие известными по переписка с учеными того времени, не пропали даром, и в 1756 году Ле Саж опубликовал основанную на его идеях «приталкивательную» концепцию гравитации. Его теория давала механическое объяснение ряду явлений, и в контексте только что открытой кинетической теории газов (В. Томсон, 1873) стала предметом повышенного интереса. Однако критики теории Ле Сажа обнаружили в ней множество слабых мест. Помимо логических трудностей отмечалось, что движущиеся тела должны были бы испытывать заметное торможение летящими корпускулами, чего в действительности не наблюдалось. Позднее Д. Максвелл (1865) и А. Пуанкаре (1908) расчетным путем показали, что в модели Ле Сажа энергия этих частиц непременно перейдёт в теплоту и не только расплавит любое тело, но и испепелит все планеты. Не соответствовало астрономическим наблюдениям и отсутствие изменений траектории движения Земли и Луны, вызванных их экранирующим эффектом во время лунных и солнечных затмений. В результате уже к началу Х!Х

столетии модель Ле Сажа была признана несостоятельной [4].

Не выдержали проверки временем и многочисленные попытки представить гравитацию как проявление действия электромагнитных сил, хотя идеи такого рода высказывались в XIX столетии неоднократно (М. Фарадей, Дж. Максвелл, X. Лоренц, О. Хевисайд и др.). Сторонники этой концепции исходили из сходства законов Ньютона и Кулона. Однако гравитационные силы действуют между любыми телами, в то время как электрические - только между заряженными. Во-вторых, гравитационные силы несравненно меньше электрических и проявляются в основном при наличии объектов астрономических масштабов. В-третьих, в гравитации известны только силы притяжения, тогда как в электричестве есть и силы отталкивания. В-четвертых, электрические силы зависят от скоростей тел (магнитное взаимодействие), а в гравитации такие эффекты неизвестны. Наконец, электрическое поле экранируется проводниками, тогда как гравитационных экранов не существует. Объяснить эти различия не смогла ни одна «электромагнитная» теория гравитации.

Поиски природы гравитации продолжились и в ХХ столетии. Наиболее успешной теорией гравитации считается ОТО А. Эйнштейна [5]. В ней постулируется, что гравитационные и инерционные силы имеют одну и ту же природу. Поэтому А.Эйнштейн предположил, что гравитация обусловлена иными причинами, а именно - деформацией самого пространства-времени. В этой связи понятие силы стало излишним, а причиной движения любых тел стала кривизна пространства. Как и в «Началах» И. Ньютона, в ОТО ничего не говорится о механизме гравитационных взаимодействий. Поэтому попытка Эйнштейна объединить гравитацию с электромагнетизмом в рамках ОТО даже в случае ее успеха вряд ли могла выяснить физическую природу таких «эле-крогравитационных» сил.

Формализм ОТО породил множество ещё менее «физичных» теорий гравитации. К ним относятся квантовые, неметрические, векторные, скалярно-тензорные, многомерные, струнные и т. п. теории

[6]. В них гравитационному взаимодействию приписывается как правило свое поле и своя частица - носитель этого поля. Однако если для других фундаментальных взаимодействий их материальные носители (мезоны, бозоны и фотоны) открыты и исследованы экспериментально, то каких-либо переносчиков гравитации до сих пор не обнаружено.

В связи с этим представляет интерес развитие иной, энергодинамической концепции гравитации, исходящей из новейших астрофизических данных, подтвердивших преобладание во Вселенной антипода обычной «светящейся» (барионной) материи

[7]. Существование подобной среды так или иначе признавали все предыдущие теории, называя ее в разное время «эфиром», «скрытой массой», «физическим вакуумом», «полем», «темной материей», «темной энергией» и т. п. Различные модели наде-

ляли эту среду рядом противоречивых гипотетических свойств. В отличие от этого, предлагаемая энергодинамическая концепция опирается только на признанный всеми теориями всепроникающий характер этой субстанции (включая образованные из нее небесные тела) и на экспериментальный факт ее участия в гравитационном взаимодействии. Все остальные свойства этой материи, которую мы будем называть для краткости «неструктурированной» (первичной), подлежат обоснованию в рамках предлагаемой концепции. Ее цель - показать с позиций энергодинамики [8], что гравитация отнюдь не является врожденным свойством материальных тел, а возникает вследствие неоднородности Вселенной, и получить на этой основе ряд нетривиальных следствий общефизического значения.

2. Методологические особенности энергодинамики в приложении ко Вселенной

Подобно классической термодинамике [9], энергодинамический метод исследования базируется на свойствах полного дифференциала энергии системы как наиболее общей функции ее состояния. Как и она, энергодинамика оперирует параметрами систем в целом, не разбивая континуум подобно теории необратимых процессов (ТНП) на бесконечное число условно равновесных элементов [10]. Однако в противовес квантовой механике и ОТО энергодинамика развивает, а не подменяет ньютоновскую концепцию силы.

Достигается это учетом пространственной неоднородности реальных систем в целом, в том числе Вселенной. Это позволяет ей сохранить свойственный классической термодинамике системный подход, основным достоинством которого является сохранение «системообразующих» связей, отсутствующих в отдельно взятых ее областях, фазах или компонентах. Будучи разновидностью дедуктивного метода исследования (от общего к частному), такой подход требует рассмотрения Вселенной как системы, которая включает в себя «все сущее», т. е. всю совокупность взаимодействующих (взаимно движущихся) материальных объектов. Такая система по определению закрыта (не обменивается веществом с окружающей средой), замкнута (не подвержена действию внешних сил F) и изолирована (не обменивается энергией с внешней средой). Тем не менее процессы во Вселенной не прекращаются по крайней мере в течение 14 миллиардов лет. Это означает, что она развивается, минуя состояние равновесия. В таком случае основной постулат классической термодинамики, согласно которому изолированная система достигает состояния равновесия, при котором все макропроцессы прекращаются, за конечное [9], ко Вселенной в целом неприменим. Не может энергодинамика базироваться и на постулатах локально равновесной ТНП, согласно которой элементы объема неравновесного континуума описываются тем же набором переменных, что и в равновесии [10]. Последнее обусловлено тем, что интересующие нас процессы протекают и в этих «элементах» объема.

Далее, к Вселенной как изолированной системе неприменимы понятия теплообмена и внешней работы, внешней кинетической Ек и потенциальной энергии Еп, а ее внутренняя энергия и из «рассеянной» (утратившей работоспособность) части полной энергии [9] сама становится полной энергией [8]. В таком случае все ее формы становятся составляющими внутренней энергии, а 1-е начало термодинамики, выражающее закон ее сохранения через теплоту Q и работу Ш, становится неприемлемым. При этом энергодинамика, в отличие от ТНП, не может исключать из рассмотрения обратимую составляющую реальных процессов. Все это потребовало построения энергодинамики на собственной концептуальной основе, решительно порывающей с предположением о сохранении локального равновесия в условиях протекания реальных (нестатических) процессов.

Методологической особенностью энергодинамики как единой теории переноса и преобразования любых форм энергии является отказ от идеализации процессов, а также от гипотез и постулатов в основаниях теории. Поэтому энергодинамика при описании свойств объекта исследования не придерживается априори какой-либо модели Вселенной и заполняющей ее материи, деля последнюю лишь на структурированную (барионную) и неструктурированную (первичнуюй). При этом под первой понимается обычная (наблюдаемая) материя, а под второй - та преобладающая ее часть, которая участвует только в гравитационном взаимодействии и потому остается невидимой [7].

Важная роль при построении энергодинамики на таких принципах принадлежит аксиоме различимости процессов, утверждающей возможность выделять в объекте исследования независимые процессы по тем особым, феноменологически отличимым и несводимым к другим изменениям состояния, которые они вызывают. Эта аксиома позволяет доказать «от противного» теорему, согласно которой число аргументов энергии и неравновесной системы равно числу независимых процессов, протекающих в ней. Среди них особое место занимает впервые введённый энергодинамикой класс неравновесных процессов перераспределения экстенсивных параметров ©1 (массы М, чисел молей к-х веществ или фаз Ык, энтропии Б, заряда ©е, импульса P, его момента L и т.п.) по объему системы V. Отличительной чертой таких процессов является их противоположная направленность в различных частях (областях, фазах, компонентах) системы, делающая их неравновесными даже при квазистатическом (бесконечно медленном) протекании. В неизбежности таких процессов можно убедиться, выделив в неоднородном объекте исследования подсистемы с объёмами V' и V", в пределах которых плотность р,- = <!©№¥ любого экстенсивного параметра системы ©1 больше или меньше средней их величины Д. = V~1SрidV = ©/V. Тогда в силу очевидного равенства ©, = \pidV = 1р,-УР+1р,"Р' = | Д dV имеем:

1(р/ - Д + 1(р,"- Д )<Г' = 0. (1)

Отсюда следует, что в неоднородной системе всегда имеются подсистемы (области, фазы, компоненты), в которых это отклонение р/- Д и р," - Д имеет противоположный знак. Это положение, названное в [8] «принципом противонаправленности процессов», выражает сущность диалектического закона «единства и борьбы противоположностей». Он исключает возможность исследовать такого рода процессы путем алгебраического суммирования изменений в отдельных частях системы, что делает системный подход не просто желательным, но и необходимым.

Протекание в неоднородных средах процессов перераспределения требует отыскания их координат, т. е. параметров, изменение которых является необходимым и достаточным признаком их протекания. Чтобы найти их, рассмотрим общий случай перераспределения по объему системы V плотности р,(г,/) = д©i^дV какого-либо экстенсивного параметра ©1 (рис.1).

р,-

Рис. 1. К образованию момента распределения.

Этому распределению соответствуют кривые плотности р,(г,/) и потенциала у,-, которые для наглядности представлены в функции радиуса-вектора точки поля г.

Как следует из рисунка, при отклонении распределения ©, как количественной меры носителя ,-й формы энергии от равномерного с плотностью

р; (I) некоторое его количество ©,* переносится из

одной части системы в другую в направлении, указанном пунктирной стрелкой. Такое «перераспределение» экстенсивной величины ©, вызывает смещение ее центра из первоначального положения Ri0 = ©1_1| Д rdV, в текущее R¿ = ©¿_1 jрirdV и возникновение некоторого «момента распределения» Zi:

Z = ©AR,-

J[p,- (r, t)- p (t)]rdV. (2)

Таким образом, процесс перераспределения любого энергоносителя ©, характеризуется вектором смещения его центра ДR¿ = R¿ - Rю Это означает, что состояние неравновесной изолированной

r

системы характеризуется удвоенным числом переменных состояния: и = АК,}1). В таком случае ее полный дифференциал можно представить в виде тождества [8]:

Отсюда следует пропорциональность энергии U и массы покоя М:

U = Мс2. (5)

dU = Еда®,- -

(3)

где = (dU/d&i) - усредненная величина обобщенного потенциала (абсолютной температуры Т и давления р, химического электрического ф, гравитационного yg и др. потенциалов); F; = - (dU/dRi) - силы в их общефизическом понимании как градиента i-й формы энергии, взятого с обратным знаком. Все такого рода силы для изолированных систем являются внутренними, поэтому их удельные значения Fi/0i целесообразно называть напряженно-стями и обозначать через X;. В условиях 0i = const это соответствует выражению X; = 0i"1(5U/5Ri) = -(dU/dZi).

Дальнейшее приложение энергодинамики состоит в использовании тождества (3) совместно с условиями однозначности (законами сохранения параметров 0,, уравнениями состояния У, =

R,) и переноса Z. = Z (0,. R,), начальными и граничными условиями). В условиях однозначности допускаются любые гипотезы, постулаты и модели, поскольку они подлежат опытной проверке. Уникальность такого метода состоит не только в том, что все фундаментальные дисциплины (включая неравновесную термодинамику) являются ее частными случаями [11], но и в том, что те следствия, которые получены до применения условий однозначности, обладают свойством непреложных истин. Рассмотрим некоторые из них.

3. Гравитация как эмерджентное свойство.

Гравитации рассматривалась Ньютоном в скалярном приближении, когда сила взаимодействия Fg двух масс М и m не зависела от их взаимной ориентации в пространстве, поскольку оно предполагалось пустым. В действительности любая сила - это вектор, так что при наличии в пространстве внешнего по отношению к телам М и m гравитационного поля Fg характер взаимодействия будет различным. Необходимо, следовательно, обобщить теорию гравитации с тем, чтобы отразить векторную природу гравитационного поля.

С этой целью применим тождество (3) к какой-либо области Вселенной с неизменным объемом V, масса которой M = pV возрастает в процессе перетекания в нее вещества извне. Выражая энергию области U = puV через ее объёмную плотность pM и используя известное из теории волн выражение для скорости распространения колебаний в упругой среде как функции ее плотности u2(p) = (dp J dp) [12], из тождества (3) при и = с найдём локальный гравитационный потенциал этой области:

= (dU/dM)v = (dpjdp) = с2

(4).

До А. Эйнштейна (1905) это выражение относилось к эфиру как «первичной» форме материи, из которой образовались все другие формы вещества, и содержало коэффициент пропорциональности, изменявшийся в зависимости от модели от 1/2 (Н. Умов, 1873) и 3/4 (Дж. Томсон, 1881) до 1,0 (О. Хэви-сайд,1990; А.Пуанкаре,1900; Ф. Хазенорль, 1904). [13]. А. Эйнштейн (1905) и его последователи распространили это выражение на все формы энергии и вещества независимо от его плотности, и, положив с =const, стали трактовать (5) как принцип эквивалентности массы и энергии.

Между тем, если учесть, что для Вселенной в целомМ, V = const, а с = с(р), то из тождества (3) при dZm =MdRm = pVdr несложно найти и напряженность гравитационного поля Xg = - g [14]:

Xg = - (dU/dZm)v = - c2(p)Vp/p. (м с-2) (6)

Это выражение представляет собой энергодинамическую (векторную) форму закона гравитации. Согласно ей, гравитационное поле возникает вследствие неоднородного распределения плотности материи в пространстве, т. е. является эмер-джентным свойством, возникающим вследствие отклонения системы от однородного состояния. При этом гравитационная сила Xg всегда направлена против градиента плотности вещества Vp и потому может иметь в разных областях Вселенной различную величину и знак в зависимости от величины и знака градиента плотности материи в этой области пространства [14]. Иными словами, гравитационные силы могут быть как силами притяжения, так и силами отталкивания в зависимости от характера распределения масс в пространстве.

Это обстоятельство никоим образом не вытекало из закона тяготения Ньютона Fg = GmM/R2. Тем не менее выражение (6) не противоречит ему. Как известно, закон Ньютона получен в предположении, что пространство между тяготеющими телами m и M пустое (p = 0), а гравитационный потенциал % = -GM/R отрицателен и зависит, помимо «полеобразу-ющей» массы М, лишь от расстоянии R до ее центра, т.е. yg = ^(М, R). Поскольку же в сплошной среде «полеобразующие» и «пробные» тела отсутствуют, выразим этот потенциал через плотность среды p как ее массу в «пробной» системе единичного объема Vc. При этом учтем, что в соответствии с принципом эквивалентности энергия Ug и гравитационный потенциал yg сугубо положительны. Тогда в любой точке поверхности такой сферы с радиусом RG этот потенциал будет равен

yg = (GV/Rc)p (7)

1)1 В более общем случае, когда учитывается изменение направления вектора смещения, число степеней свободы может стать утроенным [8].

Отсюда с учётом постоянства выражения в скобках следует, что и напряжённость поля Xg = -можно выразить в функции градиента плотности среды:

Xg(р)= - (GрV£/Rc)Vрlр = - у^р/р, (8)

Таким образом, закон Ньютона в сплошной среде также можно выразить через градиент плотности тем же соотношением (6), заменив коэффициент

пропорциональности ^ на уя. Однако теперь он приобрел векторную форму, в которой ускорение тяготения g зависит от направления поля плотности среды Vр. Из нее следует, что закон тяготения Ньютона является следствием векторного закона гравитации (6) для частного случая парного взаимодействия тел в пустом пространстве.

Согласно этому закону, с увеличением плотности среды р при прочих равных условиях силы Xg ослабевают, что противоречит представлению ОТО о возрастании кривизны с ростом массы. Следовательно, утверждение ОТО, что причиной тяготения является кривизна пространства, не соответствует закону Ньютона в форме (8). Вместе с тем законы гравитации в форме (6) и (8), как и энергодинамическое тождество (3), подчеркивают, что гравитация не является «врожденным» свойством вещества, заполняющего пространство. Это подтверждает правоту Р. Фейнмана, считавшего, что силовое поле - это не физическая реальность, а математическая функция, вводимые для его характеристики [16]. Прав и Э. Верлинде [15], протестующий против такой трактовки гравитации. В этом случае существующая парадигма, разделяющая материю на вещество и поле, несостоятельна.

Немаловажно, что закон тяготения в форме (6) предсказывает существование «гравистатического» равновесия при Vр = 0. Это условие обеспечивает устойчивость структур, в которых центры массы какого-либо скопления частиц (начиная от субатомных до метагалактик) расположены в пучностях сферической волны, где силы притяжения и отталкивания обращаются в нуль. То, что вся видимая часть Вселенной состоит из таких сферических скоплений галактик, обнаружилось совсем недавно при составлении трехмерной карты Вселенной [17].

4. Гравидинамическая энергия и сила.

Согласно закону Ньютона в форме (8), градиент плотности Vр, случайно возникнув в какой-либо области пространства, не меняет в дальнейшем своего знака. Это приводит к возникновению сил тяготения g = уgVрlр и дальнейшему уплотнению материи в этой области пространства. Если «приток» первичного вещества в область уплотнения V происходит из области с объемом V" >> V', то в последней возникает полуволна «возвышения» р/- Д > Д - р,", подобная «стоячему» солитону. Таким путем в сплошной космической среде возникают ядра будущих атомов и галактик [18]. Этот процесс может продолжаться бесконечно вплоть до возникновения «сингулярностей» (областей, где утрачивают силу все известные законы физики) и заканчивается так называемым «взрывом сверхновой», разрушающим возникшее локальное образование1).

Иная картина возникает, когда V" - V'. Тогда между уже образовавшимися структурно устойчивыми ядрами сконденсировавшейся первичной материи образуются другие структуры типа изображенной на рис.2 стоячей волны. В условиях изотропии среды они имеют вид сферических замкнутых волн, располагающихся вокруг ядер на расстояниях, кратных длине волны, т. е. в зонах пучности волн, где Vр = 0 и силы притяжения или отталкивания равны нулю [18]. Эти волны и приводят к образованию тех самых оболочек вокруг ядер, которые в квантовой механике именуются «электронными облаками». Число таких структур увеличивается по мере уплотнения ядра и увеличения его массы, т. е. с «возрастом» атомов и галавтик. В пространстве Вселенной такие структуры обнаружены лишь недавно [17]. В сечении они имеют вид кольцевидных скоплений звезд примерно одинакового диаметра (-500 миллионов парсек), расположенных вокруг центрального скопления (ядра). Близость их диаметров свидетельствует о волновой природе этих структур и не противоречит концепции их «разбегания». При этом астрономические наблюдения обнаружили и наличие их колебаний, именуемых в [19] «барион-ными акустическими осцилляциями первичной плазмы Вселенной». Как и обычные акустические волны, они не имеют ничего общего с волнами «кривизны пространства», предсказываемыми ОТО.

Согласно рис.2, в любом колебательном процессе происходит возвратно - поступательное смещение энергоносителя ©' (в данном случае массы М) в обе стороны от равновесного состояния на расстояние 2|ДКУ| = X. Оно осуществляется за период колебания, обратный его частоте V. В таком случае средняя скорость колебательного движения массы волны М в этом процессе oV = XV, а плотность колебательной энергии составляет ^ = ро^/2 (Дж м-3). Если принять модуль смещения | ДЯу| за амплитуду продольной волны А^ мы придем к известному выражению для плотности энергии волны [12]:

^ = рAv2v2l2, (Дж м-3), (9)

1) Таков же и «Большой взрыв», если его не распространять на бесконечную Вселенную.

Поскольку в зоне пучности волны ее кинетическая энергия полностью преобразуется в потенциальную, равную энергии покоя, их сумма остается неизменной. Это означает, что энергия стоячих волн является частью гравитационной энергии, которую целесообразно называть гравидинамической. В отличие от скорости света в пустоте с, колебательная скорость оу изменяется от 0 в пучностях волны до максимума в ее узлах, что и обусловливает возникновение при волнообразовании сил инерции.

Таким образом, если изначально неструктурированная материя обладала только «гравистатиче-ской» (чисто потенциальной) энергией рг(г) = рс2, то с развитием в ней колебаний часть ее переходит в энергию колебательного движения с плотностью Pgk = рЛу2у2/2 = ри2/2, которую целесообразно назвать гравидинамической. С возникновением этой составляющей и% = Ми2/2, так гравитационная энергия стала функцией не только плотности среды р, но и средней скорости ее колебательного движения и. В таком случае в ней наряду с грави-статической составляющей силы Хгр, обусловленной неоднородной плотностью материи, появилась «гравидинамическая» составляющая силы Хгв, имеющая смысл силы инерции. Ее также можно найти из (3) как производную от плотности соответствующей (гравидинамической) энергии еУ по плотности момента распределения массы МДЯУ =МАг:

Хgv= - (5Ц7^)р = - и^и,, м с-2, (11)

где «у = Луу (м с -1) - величина, играющая в процессах лучистого энергообмена роль «потенциала волны» [20]. Направление возникающей силы инерции Хгв указано на рис.2 стрелками, а ее величина определяется средней «крутизной» фронта волны. Эта сила может стать «активной» (движущей) при Vov = VЛvv > 0 и приобрести направление, противоположное направлению гравистатической силы Хгр. В случае их равенства (Хг =Хгр + Хгв = 0)

с^р = - рЛ^Л-л>, Дж м-3. (12)

наступает «гравидинамическое» равновесие, характеризующееся исчезновением гравитационной силы. От гравитационного равновесия ^р = 0) оно отличается различной природой активной и «реактивной» (противодействующей) силы. Такова, в частности, левитация. С этих позиций леви-танты - это люди, научившиеся управлять частотой и амплитудой колебаний своих внутренних органов подобно тому, как йоги управляют ритмом сердечной деятельности, дыханием и т. п. вплоть до их практической остановки и перехода в состояние анабиоза. Такого рода «психофизические силы» проявляются во многих явлениях (телекинез, телепатия, телепортация, полтергейз и т.п.).

5. Неэлектромагнитная природа светоносной среды

Процесс превращения неструктурированного (первичного) вещества в структурированное (бари-онное) можно рассматривать как фазовый переход в

многокомпонентной системе, подчиняющийся закону сохранения её энергии (йи = 0). А. Эйнштейн назвал этот процесс «конденсацией» эфира. Энергия, выделяемая при таких фазовых переходах, делает температуру барионного вещества отличной от абсолютного нуля, а само вещество - способным к тепловому излучению. Сплошной характер спектра теплового отличен от спектра стоячих колебаний комической среды, что приводит к модуляции последней частотами, не свойственными ей. Кроме того, излучение барионного вещества является непрерывным, что приводит к образованию в космической среде бегущих волн и переносу ею энергии. Так космическая среда становится «светоносной», выполняя роль, отводимую ранее эфиру.

Благодаря той же кинетической энергии колебательного движения космической среды в каждой ее полуволне возникает пара сил направленных, как это показано на рис.2 и пропорциональных «крутизне" волны. Наличие таких сил обусловливает способность космической среды совершать работу «против равновесия» при ее превращении в барион-ное вещество. В результате в нем появляются новые структуры типа протонов и электронов и новые формы энергии барионного вещества Ц, в том числе кинетическая энергия относительного поступательного, вращательного и колебательного движения его частей, тепловая, деформационная, электрическая, магнитная, химическая, ядерная и т.п. потенциальная энергия. Все они образуются за счет убыли гравитационной энергии неструктурированной (первичной) материи в непрерывном процессе конденсации неструктурированной материи. Это обеспечивает барионное вещество энергией, делающей ее способной к непрерывному генерированию бегущих волн, что и делает его «видимым».

Естественно, что при этом энергия переносится не в той форме, которую она имела в барионном веществе, а в той, которая присуща светоносной среде, т. е. в форме продольных волн плотности первичной материи. Поскольку же эта материя не обладает электромагнитной энергией, излучение представляет собой процесс превращения энергии из одной формы в другую, а не перенос в пространстве электромагнитной энергии, как это представлял себе Максвелл. Доказательством этого являются многочисленные «побочные» явления (нагрев, фотосинтез, фотоэлектрические, фотохимические, фотоядерные и т. п. эффекты), сопровождающие поглощение лучистой энергии в различных телах. Иными словами, электромагнитное излучение - это лишь часть лучистого энергообмена, при которой происходит восстановление исходной формы энергии в приемнике излучения [21].

Перейдем теперь к нахождению движущей силы лучистого энергообмена. Очевидной, ею не может быть разность температур, поскольку первичная материя, располагающая только гравитационной

энергией, температурой не обладает1). Для ее нахождения рассмотрим полную производную от энергии волны рс = рg(c) по времени /, полагая ее функцией пространственных координат г и времени рс(г,/):

ёрс/Ж = {дрМ^ + ^дрс/дт), , (13)

где c = йТа?/.

По своему виду и по сути это выражение представляет собой волновое уравнению в его так называемом «одноволновом» приближении, где c - фазовая скорость волны; йрс!& = Ду) - функция, характеризующая ее затухание. Принадлежность этого уравнения к волновым становится особенно очевидной, если в выражении (9) пренебречь затуханием и представить его в форме:

(др/д^ = - с-1(др/дО. (14)

Это уравнение иногда называют «кинематическим» (в отличие от «динамического» уравнения 2-го порядка). Оно описывает бегущую в одном направлении (от источника) волну плотности первичной материи. Таким образом, для волнового переноса энергии нет необходимости постулировать существование вихревых электрических и магнитных полей, как это делал Дж. Максвелл.

Согласно (6), слагаемое ^дрс/дт) несложно представить в форме произведения потока носителя лучистой энергии jг = рА^ c и гравидинамической силы Хg(c) = -ЧА-я, как это принято в термодинамике необратимых процессов (ТНП) [10]. Последнее означает, что для возникновения лучистого энергообмена необходим некоторый относительный сдвиг спектра излучений, т. е. некоторое его «красное смещение». Это означает, что по крайней мере некоторая часть эффекта Доплера объясняется рассеянием лучистой энергии, а не «расширением» Вселенной. С другой стороны, несложно показать, что процесс переноса лучистой энергии подчиняется тем же законам, что и процессы теплопроводности, электропроводности, диффузии и т. п. Это следует из единства феноменологических законов ТНП:

jl =Е, Ьу Х (11)

согласно которым поток любого ,-го энергоносителя ji (в том числе массы jm) возникает в общем случае под действием всех имеющихся в системе сил Х/. Это означает, что перемещение тел, обладающих массой, может происходить за счет действия не только гравитационных сил, но электростатических, электромагнитных, акустических и т. п. сил. В частности, поток гравидинамической энергии jg может быть обусловлен не только силами

Х^с), но и силами Xg(р), порождающими аккрецию межгалактического вещества на поверхность небесных тел. В случае равновесия этих сил

1) Температура космической среды, равная по современным данным 2, 74 К, обусловлена наличием в ней около 5% бариооной материи с температурами до нескольких миллионов градусов.

может наступить состояние гравитационного равновесия. Его можно создать искусственно, породив в каком-либо теле градиент частоты колебаний противоположной силам Xg(р) направленности. Не исключено, что именно таким путем создают левитацию йоги, научившиеся управлять не только сердечными и дыхательными ритмами своего организма (вплоть до их исчезновения), но и создавать их перепады.

Примечательно, что преобразование гравиди-намической энергии осуществляется без изменения положения небесных тел в пространстве. Это снимает запрет на создание циклических «вечных двигателей», который был наложен французской академией наук в 1775 году на основании представлений о гравитационной энергии как чисто потенциальной^ [1].

6. Существование «сильной» гравитации

Другим нетривальным следствием энергодинамической теории гравитации является преодоление заблуждения относительно слабости гравитационно-говзаимодействия. Чтобы убедиться в этом, сопоставим найденный их энергодинамики гравитационный потенциал = с2 ~ 9-1016 (Дж/кг) с ньютоновским потенциалом уё на поверхности Солнца (с массой М = 1,989 • 1030 кг и радиусом Rс = 6,95 99-108 м.), где он максимален. Поскольку в соответствии с традиционной калибровкой закона Ньютона уё отрицателен, будем сравнивать ^ и у, по абсолютной величине. Проделав несложные вычисления найдем, что для Солнца имеем уё = 1,906-Ш11 Дж/кг, что меньше ^ в 4,7-105 раз [14]. Это обстоятельство свидетельствует о том, что ньютоновский закон гравитации учитывает лишь незначительную часть гравитационных сил. Причина этого станет более понятной, если учесть, что любую пару тел т и М окружает космическая среда с отличной от нуля плотностью, градиент которой порождает силы не только притяжения, но и отталкивания. В таком случае результирующая этих сил для выделенной пары тел т и М приобретает характер сил тяготения только вследствие некоторого преобладания первой из них. В самом деле, очевидно, что тяготение исчезнет, если пространство между телами М и т будет заполнено однородной средой с той же плотностью, что и у этих тел. Тем самым еще раз подтверждается, что тяготение возникает лишь при наличии неоднородной плотности тел М, т и среды, когда давление на них с внешней стороны будет выше, чем изнутри. Эта разность зависит не только от градиента плотности среды, но и от размеров «полеобразующего» тела в направлении градиента плотности. Они определяют перепад давлений на пару взаимодействующих тел М и т со стороны окружающей среды, что и создает ньютоновское тяготение. Для астероидов и «малых планет» эта разность сравнительно мала, что

1) Для такого случая этот запрет совершенно оправдан, поскольку изменение поитенциальной энерии в круговом процессе всегда равно нулю.

и объясняет практическое отсутствие тяготения у большинства «малых планет» и астероидов^.

То, что ньютоновские силы тяготения характеризуют только разность давлений с внешней и внутренней стороны системы двух тел М и т, объясняет причину ошибочного отнесения гравитации к наиболее слабому виду взаимодействия. Если же сопоставить потенциалы и найденные на основании одного и того же закона (6) при одинаковых значениях Vр, но разной плотности среды р (для космического вакуума она равна ~ 10-28 г см3 и ниже, в то время как для ядер атомов ~1018 г см3 и выше), то обнаружим, что первая может на 46 порядков превышать ньютоновские силы. Это свидетельствует о существовании в природе так называемой «сильной» гравитации [22], не уступающей не только электромагнитным, но и ядерным силам. Поскольку же у сил гравитации нет принципиальной разницы с силами электромагнитной природы в отношении биполяр-ности, наличие сильной гравитации приближает нас к понимаю единства природы всех сил и открывает принципиально иной путь к созданию «единой теории поля» [23].

7. Возможность использования «гравидинамиче-ской» энергии.

Наличие у космической среды колебательной энергии, легко превратимой в любую другую ее форму, делает ее наиболее вероятным источником энергии звезд. Основанием для такого утверждения служит то обстоятельство, что весь запас энергии, расходуемый ими в процессе термоядерного синтеза, приобретен именно за счет конденсации первичного вещества. Кроме того, если энерговыделение при термоядерных реакциях ограничено относительной величиной дефекта массы АМс/Мс, много меньшей единицы, то относительная величина массы первичной материи АМт/Мт, поступающей из окружающего пространства в процессе его превращения в барионное вещество, ничем не ограничена. О том, что такое превращение осуществляется не только в космических, но и в земных условиях, свидетельствует результат испытаний водородной «царь - бомбы» над Новой Землей в 1961 г., когда облако взрыва поднялось в стратосферу на высоту 30 км и «горело» там в течение получаса, превысив расчетное энерговыделение термоядерной реакции в 105 раз [24].

О наличии неисчерпаемых запасов гравидина-мической энергии свидетельствует появление в атмосфере Земли мощных тайфунов, смерчей и торнадо. Не вызывает сомнений и участие этой энергии в работе так называемых «сверхединичных» устройств, выходная мощность которых превышает потребляемую мощность вследствие «подпитки» их энергией, не поддающейся пока обнаружению и измерению. Согласно (11), для создания потока гра-видинамической энергии в какое-либо устройство необходимо создание в нем градиента амплитуды или частоты с ее источником. В частности, разность

частот может быть вызвана электрическим разрядом, кавитацией, ультразвуком и любым другим воздействием, вызывающим смещение резонансной частоты рабочего тела. С этих позиций «генераторы избыточной теплоты» отличаются от обычных тепловых трансформаторов лишь тем, что используют не тепловую, а рассеянную лучистую энергию окружающей среды. Это объясняет возникновение «избыточного тепловыделения» при работе кислород -водородных электролизеров на обычной и тяжелой воде (Н. Слугинов, 1881 г., Ф. Латчинов, 1888 г.; В. Филимоненко, 1957 г.; Р. Миллз, 1986 г; С. Понс и М. Флейшман,1989г., С.Мэйер,1991-1998гг.); при переполяризации нелинейных диэлектриков и магнетиков (Н. Заев, 1991 г.); в вихревых теплогенераторах (Ю. Потапов, 1992); при рекомбинации водорода (У. Лайн, 1996; А. Фролов, 1998; Ж. Наудин, 1999); при плазменном и плазмохимическом диализе (Ф. Канарёв, 2001), при «сонолюминесценции» (Р. Талеярхан, 2002) и т. д.[25]. Появляется возможность объяснить «продуцирование» тепловой энергии в этих установках не «холодным ядерным синтезом», не внутренними превращениями молекул воды в «гидрино» (с переходом электронов на запрещенные квантовые уровни), не извлечением экзотической «нулевой» энергии из физического вакуума и тем более не нарушением законов сохранения, а «подпиткой» рабочих тел этих установок гравидина-мической энергией. Этому способствует ее всепроникающий характер, который лишь на отдельных участках бесконечного спектра может быть ослаблен проводящими экранами, тепловой защитой и прочими средствами изоляции. Согласно (12), такой волновой энергообмен может быть инициирован естественным или искусственным понижением у приемника излучений частоты или амплитуды на любом участке спектра колебаний. Так, в частности, работают модели водяных движителей, обеспечивающих движение лодки за счет искусственно созданной разности фаз или частот электромагнитных колебаний в воде [26]. По-видимому, на этих же принципах, работают и установки В. Шаубер-гера [27]. Во всяком случае, такое объяснение не требует ломки существующей парадигмы и не требует подмены физики некоей «колдовской наукой». Велика вероятность и того, что именно конденсация первичного вещества обусловливает энергией реакции так называемого «холодного ядерного синтеза», которые сопровождаются появлением новых химических элементов в отсутствие обязательных для термоядерных превращений гамма-излучений [28]. Об этом же и возникновение шаровых молний, излучающих энергию в течение достаточно длительного времени (до 15 минут).

8. Эволюция небесных тел и кругооборот материи во Вселенной.

Наличие у гравитационной энергии гравистати-ческой и гравидинамической составляющей объясняет особенности формирования из космической

1) Этим, по-видимому, и объясняются отсутствие у них атмосферы и спутников а также просчеты в программах посадки на них зондов типа «Хаябус»,

летающего в настоящее время вокруг астероида Итокава (http://newfiz.narod.ru/maltela1.htm).

среды небесных тел. Та часть этой среды, которая колеблется с астрономическим периодом, при уплотнении образует так называемые «черные дыры», служащие ядрами будущих галактик. До тех пор, пока плотность материи в них не достигла уровня, достаточного для начала процесса ее «конденсации», т. е. превращения ее в структурированное (барионное) вещество, они остаются невидимыми, что и оправдывает их название. Однако с началом образования в них ядер атомов, формирования вокруг них электронных оболочек и последующем объединении их в молекулы барионная материя приобретает способность к тепловому излучению и становится наблюдаемой в различных областях спектра частот. Тогда в бывших «черных дырах» появляются так называемые «джеты», выбрасывающие часть образовавшихся форм барионной материи в окружающую среду. Так образуются газо-пылевые облака, малые и большие небесные тела. По мере их дальнейшего уплотнения и разогрева в них происходит формирование более тяжелых элементов и термоядерные превращения, препятствующие дальнейшему уплотнению. Этот процесс заканчивается так называмым «взрывом сверхновых» звезд, которые правильнее было бы назвать «сверхстарыми». Этот процесс сопровождается резким всплеском светимости и может повторяться до тех пор, пока вещество звезды не окажется рассеянным в пространстве. Такие взрывы могут наблюдаться и в сингулярностях, возникших в результате сверхвысокого уплотнения скоплений галактик. Они также являются следствием принципа противоположной направленности процессов, согласно которому процессы эволюции и инволюции (деградации) происходят в разных областях бесконечной во времени и пространстве Вселенной одновременно [29]. Тем самым снимается множество противоречий, приведших к современному «кризису непонимания» в теоретической физике.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Дорфман Я. Г. Всемирная история физики. С древнейших времён до конца XVIII века. — Изд. 3-е. — М.: ЛКИ, 2010. — 352 с. — ISBN 978-5-38201091-5.

2. Ньютон И. Математические начала натуральной философии. (Пер. с лат. с примеч. А.Н. Крылова. — М.: Наука, 1989. — 688 с.

3. Le Sage, G.-L. (1756), "Letter à une académicien de Dijon...", Mercure de France: 153-171.

4. Роузвер Н. Т. Перигелий Меркурия. От Ле-верье до Эйнштейна М.: Мир, 1985. — 244 с.

5. Einstein A. Die Grundlage der allgemeinen Relativitätstheorie. //Annalen der Physik. 354 (7). 1916. 769-822.

6. Мизнер, Ч., Торн К., Уилер Дж. Гравитация. В 3-х тт. — М.: Мир, 1977.

7. Ade P. A. R. et al. Planck 2013 results. I. Overview of products and scientific results. //Astronomy and Astrophysics, 1303: 5062

8. Эткин В.А. Энергодинамика (синтез теорий переноса и преобразования энергии). С-П.: «Наука», 2008, 409 с.).

9. Базаров И.П. Термодинамика. Изд. 4-е. М.: 'Высшая школа', 1991.

10. Дьярмати И. Неравновесная термодинамика. Теория поля и вариационные принципы. — М.: Мир, 1974. 304 с.

11. Эткин В.А. Синтез основ инженерных дисциплин (Энергодиамический подход к интеграции знаний). - Lambert Academic Publishing, 2011.-290 c.

12. Crawford F. Waves. Berkeley Physics course. Vol. 3.- McGraw-Hill, 1968.

13. Whittaker E. A History of the Theories of Aether and Electricity. The Modern Theories 1900-1926, London: Thomos Nelson, 1953, p.27. /На русском яз. см. сб. [7], с. 205/.

14. Etkin V. Gravitational repulsive forces and evolution of univerce. // Journal of Applied Physics (IOSR-JAP). Vol.8, Issue 4.Ver.II.PP.00-00 (DOI: 10.9790/4861-08040XXXXX).

15. Verlinde E.P. (2011). On the Origin of Gravity and the Laws of Newton. //JHEP. 04 (29). 2011 arXiv:1001.0785. Bibcode:2011JHEP...04..029V. DOI: 10.1007/JHEP04(2011) 029.

16. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнма-новские лекции по физике. Т. 6. М.: Мир, 1966. С.15).

17. BOSS: Dark Energy and the Geometry of Space. //SDSS III, 201.

18. Etkin VA. On Wave Nature of Matter. // World Scientific News 69, 220-235 (2017).

19. Eisenstein, D. J.; et al. Detection of the Baryon Acoustic Peak in the Large-Scale Correlation Function of SDSS Luminous Red Galaxies. //The Astrophysical Journal, 2005. 633 (2): 560.

20. Эткин В.А. О потенциале и движущей силе лучистого теплообмена. //Вестник Дома ученых Хайфы, 2010.-Т.ХХ. - С.2-6.21. Etkin V.A. To the non-electromagnetic theory of light.// World Scientific News, 80 (2017) 143-157

21. Salam A. Strong Interactions, Gravitation and Cosmology. //MIT Press, Cambridge,1974.

22. Etkin, V.A. Alternative To'Great Unification. // Journal of Applied Physics (IOSR-JAP), vol. 10(5), 2018, pp.6-15. DoiA 10.9790/4861-1005010615

23. Адамский В. Б., СмирновЮ. Н. 50-мегатон-ный взрыв над Новой Землёй. http ://wsyachina.narod. ru/history/50_mt_bomb.html).

24. Эткин В.А. Теоретические основы бестопливной энергетики. - Saarbrtiken (Canada): Alt-aspera Publ., 2013

25. Иванов Ю.Н. Ритмодинамика. -М.:2007.27. Шаубергер В Энергия воды. Эксмо, Яуза, 2007, 320 с.

26. Bart S. Undead Science: Science Studies and the Afterlife of Cold Fusion. — Rutgers University Press,(2002. — 119 р.

27. Etkin V.A.. New Criteria of Evolution and Involution of the Isolated Systems .// International Journal of Thermodynamics (IJoT) 2018, 21(2), pp. 120126, doi: 10.5541/ijot.341037