"коррекция" закона всемирного тяготения Текст научной статьи по специальности «Физика»

TECHNICAL SCIENCES

«КОРРЕКЦИЯ» ЗАКОНА ВСЕМИРНОГО ТЯГОТЕНИЯ

Вышинский В.А.

Институт кибернетики им. В.М. Глушкова НАН Украины

Киев

"CORRECTION" OF THE LAW OF UNIVERSAL GRAVITATION

Vyshinskiy V.A.

V.M. Glushkov Institute of cybernetics of National academy of Science of Ukraine

Kiev

АННОТАЦИЯ

Предлагается на основе новой модели вакуума фундаментальная «коррекция» закона всемирного тяготения. Впервые показана связь гравитации и кинетики тел. Развита идея М. Фарадея о физическом поле и его силовых линиях. Показано, что гравитационное поле является урезанным вариантом магнитного поля. Выведена функция распределения напряженности любого поля, включая гравитационного, в пространстве его существования, которая более адекватна природе, нежели формула И. Ньютона силового взаимодействия тел.

ABSTRACT

A fundamental "correction" of the law of universal gravitation is proposed on the basis of a new vacuum model. The relationship between gravitation and the kinetics of bodies is shown for the first time. The idea of M. Faraday about the physical field and its lines of force is developed. It is shown that the gravitational field is a truncated version of the magnetic field. A function is derived for the distribution of the intensity of any field, including the gravitational field, in the space of its existence, which is more adequate to nature than Newton's formula of force interaction of bodies.

Ключевые слова: Закон всемирного тяготения, гравитация, кинетика, силовая линия поля, фундаментальные взаимодействия

Keywords: The law of universal gravitation, gravitation, kinetics, field force line, fundamental interactions.

1. Введение

Настоящая статья несколько необычная. В ней рассматривается закон, который, казалось бы, известен с незапамятных времен, и нет необходимости в его пересмотре - ведь, по мнению « высоко дипломированных ученых», он работает с точностью до десятого знака вычислений в десятичной системе счисления во всевозможных точках пространства, включая и на больших расстояниях. Речь идет о всеобщем законе тяготения, т.е. явлении природы, когда на массы тел действуют гравитационные силы. Не будем подробно останавливаться на истории познания этого закона, а лишь напомним, что в XIX веке М. Фарадей указал, что источником таких действий является физическое поле, которое с помощью своих силовых линий притягивает либо отталкивает тела. Эти линии, в случае в гравитационном поле, работают только на притяжение, а при взаимодействии магнитных полюсов, либо электрических зарядов, они проявляются еще и на отталкивание. В связи с этой идеей М. Фара-дея, в науке начался процесс поиска указанных силовых линий. Анализ научной литературы показывает, что он продолжается до сих пор, и что он ни к чему пока не привел. Исходя из таких неудачных поисков, часть физиков отошла от подхода М. Фа-

радея в понимании рассматриваемых взаимодействий, и, как результат, взамен ему появилась новая модель, а вместе с ней и новые термины: гравитационное, слабое, электромагнитное и сильное фундаментальные взаимодействия. Кстати, эта модель сегодня «оккупировала» официальную физическую науку. Согласно ее представлениям рассматриваемое взаимодействие в природе реализуется с помощью переноса чего-то, в физике обозначаемое квантами, от одного объекта (материального тела) к другому. «Объекты как бы чувствуют друг друга, их энергия, характер движения, состояние изменяются, т.е. они испытывают взаимное влияние» [1].

Такое представление о взаимодействии материальных тел в природе порождает вопросы: «Что же переносят эти кванты-частицы, которые вызывают эффект притяжения либо отталкивания тел? Какой механизм при этом работает, и каким образом они появляются в природе?». По мнению тех же «маститых ученых», в частности Нобелевского лауреата Ричарда Фейнмана, эти частицы являются виртуальными, и они из ничего появляются, в так называемом физическом вакууме, и ни во что пропадают. Поскольку в настоящей работе исследования ведутся с материалистических позиций, на которых, также, должна стоять и современная физика, то каждое предложенное суждение необходимо

проверять на адекватность его природе, т.е. удовлетворению всеобщим ее законам. В предлагаемой современной физикой модели понимания взаимного притяжения, либо отталкивания тел, которые М. Фарадей относил к действию силовых линий поля, появление виртуальных частиц никак не согласуется с известными законами сохранения. А именно материя в природе не может из ничего появляться и ни во что исчезать. То есть, указанное выше существование виртуальных частиц следует из мистического понимания мира, и не может служить на вооружении инженеров, разрабатывающих реально действующие технологии.

Таким образом, возникает естественная проблема понимания того, каким образом протекают, отмеченные выше, фундаментальные взаимодействия. Логично, что, проникая в сущность исследуемого физического поля, тем самым, появляется возможность раскрытия и механизма интересующего нас взаимодействия. Иными словами, создание модели наиболее адекватной природе явления гравитации позволит определить и механизм притяжения, присущего всеобщему закону тяготения. Именно решению этой проблемы посвящена настоящая статья.

2. Вакуум материальная среда

Поиски принципа, на котором зиждется рассматриваемое взаимодействие между телами в трехмерном пространстве, в разное время, возрождали, то идею силового их близкодействия, то силового дальнодействия. Особенно с помощью дальнодействия пытались и пытаются объяснить, кроме явления квантовой запутанности, еще и явление гравитации, ведь, на малом (близком) расстоянии, в повседневной жизни, приходится иметь дело с относительно небольшими массами тел, гравитационное взаимодействие между которыми весьма, и весьма слабое, а значит и трудно регистрируемое. И, наоборот, космические тела, обладающие огромными массами, расположены на значительных расстояниях друг от друга, и вот в этом случае и проявляется между ними гравитационные явления, которые уже стали наблюдаемыми. Таким образом, у научной общественности сложилось навязчивая мысль, что сущность гравитации следует искать, где-то там, на больших расстояниях, в больших массах, и что она исходит из мирового пространства, а значит и закон, объясняющий это явление природы не земной, а всемирный - отсюда и обозначили его, как всемирный закон тяготения. Однако познание сущности гравитации с позиций дальнодействия, до настоящего времени, так и не увенчалось успехом. По-видимому, ее следует искать на малых расстояниях между источниками гравитации, т.е., исходя из принципа близкодей-ствия.

Следуя именно этому принципу, невольно приходим к выводу, что между взаимодействующими телами должен быть материальный посредник, через который и происходят, интересующие нас, силовое взаимодействие, т.е. среда, в которую помещены эти тела. В качестве такой среды, обычно, усматривают нечто, получившее название

у различных исследователей, либо эфир, либо вакуум. История происхождения каждого из этих названий различная - если под эфиром понимают некоторую материальную «пустоту», являющуюся «чистым» продуктом теоретических размышлений, то под вакуумом - среда в трехмерном пространстве, из которой изъято вещество. Такая среда-вакуум изобретена не на кончике пера, а получена экспериментальным путем и предназначена для практической деятельности человека, т.е. она изучалась и может быть изучена в процессе проведения опытов. Поскольку наши исследования основываются на постулатах, отражающие знания многолетней практики деятельности человека, то и под понятием среды-посредника в данном случае есть смысл пользоваться понятием вакуума, который в природе реально существует.

Приступая к исследованию вакуумной среды, необходимо учитывать, что она, не обнаруживаемая приборами, созданными из вещества [2], как естественным способом (органы чувств живых организмов), так и рукотворным, т.е. искусственно. Исходя из этого, мы поддаем большому сомнению возможность ее регистрации с помощью эффектов Казимира и Лемба-Резерфорда, или опыта Май-кельсона-Морли. В то же время, попытаемся убедиться, что вакуум является материальной средой не непосредственно, зарегистрировав ее, а, несколько, косвенным путем. Для этого рассмотрим известные нам вещественные (материальные) среды - твердую, жидкую и газообразную, причем однородные и сплошные. Несложно обратить внимание на то, что все они обладают некоторыми общими свойствами. Если вакуум тоже является материальной средой, то эти же свойства, по идее, должны быть присущими и ему. Это наше утверждение подкрепляется, используемым нами постулатом, согласно которому материя на различных пространственных и временных уровнях ведет себя в повторяющихся формах, т.е., в нашем случае, и на уровне трех агрегатных состояний вещества, и на уровне вакуума.

Известно, что для рассматриваемых вещественных сред характерны всевозможные формы движения, которые могут быть сведены путем суперпозиции к двум видам движения - колебательному и поступательному. И тогда предположим, что эти формы движения имеют место и в вакууме, но только уже не над вещественными формами материи (газообразным, жидким и твердым веществом), а в материальных сгустках, из которых он состоит. Покажем правомочность такого допущения.

Колебательное движение в вещественных средах всегда представлено материальным процессом, называемым волной. Что касается вакуума, то в нем в качестве колебательного движения можно рассматривать электромагнитную волну - фотон, физику которого в отличие от традиционного представления его в виде некоего импульса, корпускулы, частицы, будем рассматривать как состояние среды. Таким же образом в наших исследованиях выглядит и поступательное движение. Именно эта

особенность материальной среды имеет место, если пользоваться следующими определениями.

Определение 1. Волновое состояние материальной среды это параллельно-последовательный процесс распространения гармонического колебания физического состояния отдельного участка среды, на ее другие участки.

Определение 2. Поступательное движение есть состояние материальной среды, при котором содержимое отдельного ее участка, либо участка иной среды, помещенной в нее, поступательно перемещается.

В отмеченные выше состояния нетрудно привести среду, сформированную из вещества. Действительно, брошенный предмет в воду вызывает на ее поверхности волновое состояние. В аналогичное состояние приходит и воздушная среда, возмущенная колебаниями камертона. Также можно привести вещественную среду и в поступательное движение (состояние), смещая ее часть в пространстве. Покажем, что вакуум как материальная среда имеет те же состояния, что и вещественные среды - волновое и поступательное. Так, поместив работающий генератор электромагнитных волн в вакуум, и если его частота находится в диапазоне видимого излучения, то вакуум от полученных волн «засветится», и мы это свечение увидим невооруженным глазом. Такое понимание волнового состояния вакуума используем в качестве гипотезы. Попытаемся доказать его правдоподобность, а именно, что электромагнитная волна является состоянием вакуума. Доказательство будем обосновывать на том, что гипотетическое электромагнитное состояние вакуума характеризуется свойствами, которые также присущи для всех материальных сред, находящихся в волновом состоянии.

Известно, что для каждой из газообразных, жидких и твердых сред вещества (однородных и сплошных), находящихся в волновом состоянии, имеет место постоянство скорости распространения волнового фронта, т.е. для каждой такой среды скорость распространения конкретной волны всегда постоянна. Для воздуха скорость звука постоянна и колеблется в пределах 330 м/с, в зависимости от его влажности, давления, процентного соотношения составляющих газов и т.п. Ультразвук в воде распространяется со скоростью порядка 1430 м/с, в меди - 3910 м/с, в алюминии - 4880 м/с. Если вакуум материальная среда, а как мы предполагаем, прохождение в нем электромагнитной волны является его состоянием, то скорость ее распространения тоже должна быть постоянной величиной. Действительно эта скорость равна известной константе 299 792 458 ± 1,2 м/с. Кстати, опережая наши исследования, отметим, что вода, стекло, как и любое вещество, содержат в себе вакуум, плотность которого существенно превышает плотность вакуума вне вещества. Такое уплотнение вакуума в веществе замедляет скорость распространения света. Например, в воде скорость света существенно уменьшена и имеет постоянную величину и 224844750 м/с., а в стекле она равна всего лишь 200 000 000 м/с.

Это свойство постоянства скорости волны в однородной материальной среде входит в состав системы постулатов [3], применяемой в аксиоматическом методе наших исследований существования вещества на нано уровне.

Рассмотрим еще одно свойство, которое тоже присуще материальной среде, находящейся, и в волновом состоянии, и состоянии поступательного движения. Обратим внимание на то, что любое перемещение вещества в спокойной среде со скоростью, превышающей скорость распространения волны в ней, вызывает возмущение среды, приводя ее в волновое состояние, т.е. в среде появляется волна. Например, если на водной глади лодка движется со скоростью, превышающей фазовую скорость «поверхностной» волны, то она оставляет после себя след в виде волны. В противном случае, когда фазовая скорость не превышается, то за лодкой волны не будет. Второй пример относится к газообразной среде. Так, движение самолета в воздухе со скоростью меньшей звуковой не сопровождается генерацией звука, исключая шум работы двигателя. Как только его движение превышает звуковой барьер, то вслед за этим возникает звуковая волна, генерируемая фюзеляжем, крыльями - всеми частями самолета. Кстати, первые покорители сверхзвуковой скорости в авиации не понимали почему, испытуемый ими самолет при достижении околозвуковой скорости входит в колебательное состояние, которое очень часто граничит с его разрушением. Они не догадывались, что в этом случае корпус начинает излучать звуковую волну, и чтобы она его не разрушила - авиаконструктор должен поработать не столько над «геометрией» обтекаемости корпуса (уравнения Навье - Стокса) сколько над конструкцией самолета с учетом характера возникающих звуковых колебаний.

Аналогичная ситуация складывается и с поступательным движением заряженной частицы в вакууме. В тридцатые годы прошлого столетия в одном из институтов АН СССР был обнаружен эффект, согласно которому частица электрического заряда излучает свет, если ее скорость движения превышает фазовую скорость света в веществе. Например, если в воде она движется со скоростью большей чем 224844750 м/с. (скорость распространения света в воде), то за ней появляется световое излучение. Это явление получило название эффекта Че-ренкова-Вавилова. Другими словами, и в вакууме движение тела (заряженной частицы) со скоростью, превышающей скорость распространения волны (электромагнитной), вызывает появление волны. Таким образом, эффект Черенкова-Вавилова проявляет вакуум как материальную среду.

Вместе с тем, анализ, рассмотренных выше примеров генерирования волн в различных, по своей природе, средах, позволяет прийти к выводу, что эффект Черенкова-Вавилова присущ не только вакууму и электромагнитным явлениям, что он имеет место также и для механических колебаний в вещественной среде. То есть, если в любой среде имеет место поступательное движение, превышающее скорость волны, колебаниями в которой есть

частицы подобные тем, что участвуют в поступательном движении, то вслед за движущимся предметом возникает волна. Эта закономерность используется в качестве постулата в системе постулатов [3], как уже отмечалось выше, используемой в наших исследованиях.

Еще одним доказательством того, что распространение электромагнитных волн в вакууме есть его состояние, как и волновое состояние вещественных сред, является еще и то, что при реакции вакуума на возмущение приведенным выше способом возникают волны такой же формы, как и в воде и воздухе. Например, в случае с превышения телом скорости звука в воздухе возникает конусной формы ударная волна (конус Маха). В таком же конусном виде происходит излучение Черенкова-Ва-вилова вслед за движением заряженной частицы. Рассмотренное выше движение лодки на водной глади оставляет волновой след, который является сечением ее с тем же конусом, т.е. его часть.

Приведем еще один пример преобразования поступательного в волновое движение, которое присуще всем материальным средам, в том числе и вакууму. Известно, что, при ускорении заряженной частицы, в вакууме происходит генерирование электромагнитных волн. Аналогичное явление имеет место и для механических волн. Во время ускоренного движения самолета (при так называемом форсаже самолета) его корпус, как и в случае с ускорением частицы, излучает волны, но, при этом, естественно, звуковые.

Итак, из рассмотренных выше примеров следует, что в вакууме, как и в других материальных средах, скорость распространения фронта его волнового состояния является постоянной величиной. В вакууме, как и в любой среде, работает эффект Черенкова-Вавилова. Кроме того, общим свойством вакуума и известных сред является, еще и то, что в них, «рожденные» волны, при этом эффекте, имеют одинаковую форму. В вакууме, как и в других средах, возникает волна, если частица (вещество) движется с ускорением. И это, по-видимому, не единственные общие свойства вакуума с другими вещественными средами. Таким образом, можно с определенной достоверностью утверждать, что гипотеза о вакууме как о материальной среде весьма правдоподобна, т.е. и как газ, и жидкость, и твердое вещество, вакуум тоже представляет собой материальную среду, а электромагнитная волна в нем есть не что иное, как его состояние.

Следует также подчеркнуть, что любая гипотеза, на которой строится модель, отображающая исследуемую нами материальную среду, остается всегда гипотезой, и превращение ее в истину, согласно гносеологическому методу исследований, может быть достигнуто в пределе бесконечной последовательности доказательств ее на различных моделях. Одним из таких доказательств есть проверка адекватности природе, созданной на этой гипотезе модели существования материи в виде вещества. В исследованиях, предлагаемых в настоящей статье, покажем, что наша модель, построенная на

системе постулатов [3], с большой точностью отвечает такой адекватности в части гравитационных взаимодействий.

3. Модель вакуума

С материалистических позиций, как об этом уже упоминалось ранее, единственно правильным в познании природы является принцип гносеологии, который предусматривает не окончательное, в рамках фиксированного времени и пространства, получение истинных знаний, а создание, всего лишь, модели, которая, в какой то мере, адекватно отражает действительность. Вот почему в нашей работе речь идет не об окончательном содержании и структуре вакуума, а только лишь его модели. К настоящему времени предложены различные варианты видения физиками этого уровня существования природы, которые весьма часто выдаются за окончательный вердикт научного знания. Особенно этим грешит официальная физика, со своим «физическим вакуумом». В наших исследованиях предлагается модель вакуума, и на конкретном примере познания всемирного закона тяготения показано, что она лучшим образом, на сегодняшний день, отражает материальную среду.

Итак, согласно нашей гипотезе вакуум заполняет все окружающее трехмерное пространство. Причем, он является средой, из которой в природе появляются вещественные образования [2]. Кроме того, будем учитывать и то, что сгустки материальной субстанции, из которых он состоит, формируются в среде более измельченного вакуума [4]. Каждый такой сгусток находится в соответствующей точке трехмерного пространства, совокупность которых представляют собой узлы пространственной решетки.

В вакууме каждый составляющий его сгусток состоит из материальной субстанции, находящейся во вращении. Такая модель поведения материи следует из постулата нашей системы, согласно которому существование материи в природе находится в повторяющихся формах. То есть материальное содержимое сгустка, вращаясь, повторяет то свое состояние, которое имеет место с материей в космической системе Земля-Луна. В сгустке, аналогично космической системе, материя сосредоточена в двух местах. Роль Земли в нем играет центральная часть, а Луны та его материальная составляющая, которая в своем вращении находится на периферии. Кроме того, периферийная часть вращается еще и вокруг своего центра, и в этом она еще больше похожа на естественный спутник. Особо следует заметить, что вращение материальной субстанции в сгустке осуществляется в одном плоском диске, толщина которого не может быть измерена приборами, изготовленными из вещества. Более подробно особенность измерения этого параметра вакуума вещественными приборами рассмотрена в [5]. Таким образом, все материальное содержимое в сгустке вакуума вращается вокруг центра, а спутниковая ее часть еще и вокруг своего центра.

Вращаясь, сгусток в конкретной точке пространства (в узле трехмерной решетки) в течение

определенного времени взаимодействует с такими же сгустками, находящимися в соседних узлах. Причем, это взаимодействие имеет место только с теми соседними сгустками, которые в это время находятся в одной плоскости (пластине) сгустков вакуума, т.е. их диски вращения находятся в плоскости этой пластины. В [6] показано, что, взаимодействуя между собой, такие сгустки останавливают вращение своих спутниковых частей, причем в одном и том же месте их поворота, создавая, тем самым, упругость в вакууме. (Заметим, эта упругость обеспечивает колебательный процесс во время волнового (электромагнитного) состояния вакуума.) Однако такое «спокойное» состояние спутниковых частей сгустка в пластине продолжается не долго, в силу неуравновешенности взаимодействия с другими сгустками пластины.

Эта неуравновешенность, с одной стороны, исходит из того, что каждый сгусток, за счет спутниковой части, смещает центр своего вращения. С другой стороны, силы притяжения в сгустках, вдоль оси аппликат несколько смещены от самой этой оси. Это последнее, приводит к тому, что в остановленном состоянии спутниковая часть наклоняется в сторону оси абсцисс [4], поворачивая тем самым весь сгусток вокруг оси ординат. Этот поворот спутниковой части выводит весь сгусток из пластины вакуума, в которой он до этого находился, и тогда он оказывается в соседней пластине, в которой его спутниковая часть для приведения ее в устойчивое положение должна продолжить вращение вокруг абсциссы, но уже в новой пластине.

Таким образом, путем двойного вращения спутниковой части сгустка вокруг оси ординат и, затем, вокруг оси абсцисс сгусток материальной субстанции вакуума перемещается из одной пластины вакуума в другую. Причем, это перемещение не касается центра вращения сгустка, т.е. сгусток, проворачиваясь, переходит в другую пластину, но которая проходит через один и тот же узел решетки трехмерного пространства, что и предыдущая пластина. Последовательное перемещение сгустка из одной пластины в другую (« по кругу»), в конечном итоге, возвращает его в исходную пластину. Поскольку рассматриваемое вращательное движение совершается вокруг одной точки пространства, то и все пластины, которые он посещает, проходят через эту точку. Время нахождения в одной пластине настолько малое, что, как отмечается [2], его измерить с помощью приборов выполненных и вещества не представляется возможным.

В предложенной модели вакуума имеют место структуры сгустков, которые можно характеризовать, как силовые линии поля, предсказанные Фа-радеем. Так, если в пластине вакуума конфигурация площади любого сгустка материальной субстанции изменена, то это изменение сказывается и на конфигурациях других соседних с ним сгустков. Это особенно наглядно проявляется в том случае, когда спутниковая часть сгустка, при изменении рассматриваемой формы сгустка, располагается на одной из осей Декартовой прямоугольной системы координат, либо оси ординат, либо оси аппликат.

Тогда по отношении к этой выбранной системе координат цепочку искаженных сгустков, располагаемых вдоль оси ординат можно идентифицировать с силовой линией электрического поля, а аналогичную цепочку вдоль оси аппликат - силовой линией магнитного поля. Напомним, цепочка искаженных сгустков (силовой линии поля) состоит из двух ветвей по отношению к сгустку, в котором происходит генерация поля. В одной ветви под действием измененной конфигурации формы сгустка соседние сгустки вакуума отодвигаются от исходного него, а в другой - притягиваются.

4. Силовые линии гравитационного поля

Итак, выше была рассмотрена модель вакуума и его искажения, которые нами названы силовыми линиями двух полей - электрического и магнитного. Оказалось, что в природе существует еще и взаимодействие между массами тел, которое с давних времен относят к проявлению гравитационного поля. Таким образом, возникает необходимость, по аналогии с электрическим и магнитным полями, определить, какие нарушения однородностей, в предлагаемой модели вакуума, следует отнести к гравитационным силовым линиям. Исследуя элементарные частицы вещества, было обнаружено, что и частица материи, которая отвечает за массу вещества, возникает в природе, как и большинство элементарных частиц, путем обрыва колебательного процесса в электромагнитной волне фотона. В [2] показано, каким образом это происходит. В частности если генерировать два фотона в одной пластине вакуума со сдвигом во времени, отвечающем одному полупериоду электромагнитного колебания, на таком расстоянии, что между ними не остается места для генерации, как минимум еще одного фотона, то произойдет обрыв этого колебания. В результате чего в пространстве вакуума появятся две частицы материальных субстанций вакуума, которые участвовали в колебательном процессе фотонов. Каждая из этих частиц начнет двигаться вдоль оси абсцисс со скоростью передачи потенциала магнитного полюса, причем, движение их будет в противоположных направлениях, т.е. частицы начнут двигаться, отдаляясь друг от друга. Однако этому будут препятствовать силы притяжения между ними вдоль оси аппликат, которые являются магнитными силами притяжения, действующими между полюсами магнитного поля. Таким образом, в пространстве вакуума появится материальная структура, состоящая из двух сгустков вакуума, которая сдерживает их от движения, тем самым, представляя собой диполь, названный нами гравитационным.

Обратим внимание на одну особенность действия сил притяжения, которые присутствуют в таком диполе. Магнитное поле каждого из сгустков этого диполя (его силовая линия) в пластине вакуума занимает всю его толщину вдоль оси аппликат, а его ширина вдоль оси ординат диктуется размером сгустка вдоль этой оси. Напомним, что упомянутые выше размеры силовой линии, как об этом уже упоминалось в нельзя измерять с помощью приборов выполненных из вещества. (Однако из

этого не следует, что пластина не имеет реальной толщины, ее объем.) Таким образом, магнитная силовая линия, которая имеет место в природе, заполняет объем пластины в этом месте полностью. Кроме того, силовые линии притяжения, по обе стороны диполя совмещаясь, сдвинуты вдоль оси абсцисс, т.е. не накладываются друг на друга. Иными словами два сгустка материальной субстанции, участвующие в формировании гравитационного диполя сдвинуты вдоль оси абсцисс на расстояние меньшее, чем толщина пластины вакуума. Эта особенность, с одной стороны, не позволяет выполнить совмещение в пространстве вакуума двух сгустков его материальной субстанции, тем самым, создав условия для действия закона Черенкова-Вавилова, в результате которого должно появиться электромагнитное колебание (фотон), и, тогда, диполь будет ликвидирован. С другой стороны, рассмотренное размещение сгустков материальной субстанции создает условия для появления его кинетики при взаимодействии с другим таким же диполем.

Таким образом, при взаимодействии двух сгустков материальной субстанции вакуума в рассматриваемом диполе не все содержимое силовых линий участвует во взаимном притяжении, а часть из него выходит за пределы диполя и распространяется на окружающую среду. Именно эта часть, притягивая к себе подобные диполи, несет в себе содержание гравитационной силовой линии, по каждую из его сторон. Поскольку эта часть является весьма малой долей всей силовой линии магнитного поля, то она существенно слабее магнитных сил притяжения. Кроме того, напомним, силовая линия магнитного поля состоит из двух ветвей, каждая из которых распространяется по одну из сторон от сгустка, генерирующего ее. Одна ветвь к себе притягивает, а вторая отталкивает сгустки вакуума вдоль оси аппликат, тем самым, формируя силовую линию. Как уже отмечалось, в гравитационном диполе силы притяжения обеспечиваются только той частью силовой линии магнитного поля, которая притягивает к себе сгустки вакуума. Вот почему гравитационное поле, составленное из таких частей магнитных силовых линий, несравненно слабее от электрического, и магнитного взаимодействия, да еще, как уже отмечалось, и не все возможности магнитного притяжения силовой линии используется в гравитационном поле.

Обратим внимание на одно явление при воздействии на диполь вдоль оси абсцисс, которое имеет место во время перемещения тела в пространстве. Дело в том, что, при этом, взаимосвязь между его сгустками ослабляется за счет смещения осей аппликат каждого из них. Это ослабление вызывает увеличение значение гравитационного притяжения тел, т.е. увеличения гравитации, и которое в природе можно наблюдать между большегрузными судами в порту, при их маневре. Тогда возникают дополнительные силы гравитации, которые при малых расстояниях между судами могут привести их к разрушению. Вот почему, в порту запрещено судам находится на малом расстоянии друг от друга.

Рассматриваемое расстояние между сгустками в диполе, из множества которых состоит любое вещество (тело), приводит к явлению инерции. Стоит принудительно привести в движение (толкнуть) это тело вдоль оси абсцисс диполя, как его сгусток, который до формирования диполя должен двигаться в ту же сторону, что и рассматриваемое вынужденное движение тела, сместиться туда же, тем самым, увеличивая интересующее нас расстояние в диполе. Это смещение ослабит часть силовой линии магнитного поля, которая отвечает за притяжение сгустков в диполе, что, незамедлительно, приведет в движение второй сгусток гравитационного диполя, в противоположную сторону исходному движению. Эта реакция второго сгустка повлияет и на само тело, которое будет «сопротивляться» принудительному толчку, как бы, оставаясь на месте, хотя в нем второй сгусток начинает двигаться в противоположном направлении. Таким образом, внешнее проявление рассматриваемого начала движения тела идентифицируется нами с таким явлением в природе как его инерция.

Если сила, вызвавшая это явление инерции, по своей величине, достаточна для того, чтобы разорвать гравитационный диполь, то тогда происходит его разрушение (и разрушение целостности тела). В этом случае сгустки разрушенных диполей разлетаются в разные (противоположные) стороны, уменьшая при этом массу тела. Иными словами, если взвесить общий вес всех кусков тела, которые остались после его разрушения, то она окажется меньшей массы тела до его разрушения. Если силы, вынуждающие сгустки диполей покинуть тело не позволяют разрушить гравитационный диполь, то сгустки в нем начнут двигаться, что, в конечном итоге, приведет и к движению тела.

Выше мы рассмотрели проявление инерции покоящегося тела, Аналогичное явление в природе происходит и когда тело находится в движении. Если движущееся тело попытаться затормозить, то те его сгустки, направление движения в которых до формирования их в виде гравитационных диполей совпадает с вектором тормозного движения, начнут перемещаться в том же направлении. Таким образом, между сгустками, указанных диполей расстояние будет увеличиваться, что ослабит силы притяжения действующие между ними. Это ослабление приведет к усилению скорости движения тела, что будет нами идентифицироваться, как инерция движущегося тела.

В рассматриваемом случае, когда происходит торможение движущегося тела, так же как и при приведении его в движение из состояния покоя, очень важную роль играет, появляющееся между сгустками диполя расстояние. Если оно превышает определенный предел, т.е. когда внешняя сила, воздействующая на движущееся тело, позволяет разрушить диполи тела, то тело разрушается, уменьшая, при этом, и массу тела. Если же в результате внешнего воздействия разрушение гравитационных диполей не наблюдается, то тело, в этом случае, только, уменьшает скорость своего движения.

Рассматриваемое расстояние между сгустками гравитационного диполя играет в динамике движения тел, кроме явления инерции, очень важную энергетическую роль, которая требует исследований в отдельной публикации.

5. Взаимодействие сил гравитации с кинетикой тел

Гравитационное взаимодействие между телами всегда находилось в поле интересов исследователей. Если тела небольшого размера, а, известно из эксперимента, что гравитационные силы притяжения между ними довольно малые, и это нами обосновано в предыдущем разделе статьи, то возникает проблема в их не только измерении, но даже регистрации. Если же тела космических размеров, то тогда напряженность гравитационного их поля существенно возрастает, и возникает тоже проблема в понимании, того, как ведут эти тела между собой. Так появление в поле земного тяготения космических тел различных размеров вызывают тревогу не только среди ученых, но, в конечном итоге, и у рядовых землян. Не произойдет ли столкновение нашей планеты с Луной, или иной планетой из космического пространства. Археологи ищут следы таких космических столкновений в прошлой жизни Земли. Попытаемся рассмотреть на нашей модели существования материи, именно, взаимодействие больших космических гравитационных объектов.

Обратим внимание, что из рассмотренной модели тел, составленных из гравитационных диполей, любое из них содержит в себе диполи, ориентированные в различных направлениях трехмерного пространства. Так, что при встрече двух тел в них найдутся диполи, которые находятся в одной Декартовой системе координат. Из этого следует, что определенная группа гравитационных сил притяжения двух тел окажутся в общей для них пластине вакуума. И тогда под их взаимодействием тела будут двигаться навстречу друг друга, компенсируя силовые линии. В процессе этого движения, на определенном расстоянии между ними гравитационные силы в диполях, настолько ослабнут, что вызовут общую неустойчивость рассматриваемых тел. Это удобно показать на примере взаимодействия между Луной и Землей. Поскольку Луна своей массой существенно меньше массы Земли, то во время их сближения, именно, ослабление ее силовых линий и приведет к ее неустойчивому положению. Эта неустойчивость проявляется в движении в ней сгустков материальной субстанции в направлении перпендикулярном к оси соединяющей центры Земли и Луны, в ту сторону, в которую это движение отдалит сгустки материальной субстанции, из которых она состоит, от Земли, и в конечном итоге, и сама Луна будет двигаться. Это движение отдалит наш естественный спутник на такое расстояние от Земли, что ослабит ее гравитационное силовое воздействие. С учетом того, что Луна двигалась вдоль катета, построенного на прямоугольном треугольнике, второй катет которого совпадает с расстоянием между гравитационными центрами, исследуемых космических тел. Тогда,

после рассматриваемого движения Луна оказывается на новом расстоянии, совпадающим с гипотенузой указанного выше треугольника. Это новое положение Луны характеризуется не только величиной расстояния, но и поворотом оси, соединяющей ее центр с центром Земли. Ослабление земных сил воздействия на Луну в новом положении заставит ее двигаться к Земле до тех пор, пока она не окажется на прежнем (изначальном) состоянии. В результате ухода Луны от Земли, с последующим ее приближением к ней, наш естественный спутник совершит небольшой поворот вокруг центра Земли. В результате снова возникнет прежняя ситуация, когда начнет ослабление силовых линий Луны со стороны Земли, и весь процесс взаимодействия космических тел повторится. То есть Луна продвинется в перпендикулярном направлении к оси, соединяющей их центры, вектор которой, как об этом указывалось выше, уже будет повернут вокруг центра Земли. Такое взаимодействие, рассматриваемых космических тел приведет к вращению естественного спутника вокруг нашей планеты. Рассмотренное взаимодействие гравитации и кинетики между Землей и Луной имеет место во всех космических скоплениях, включая и нашу солнечную систему. Рассмотренное взаимодействие двух космических тел, под влиянием только гравитационных сил притяжения, не приведет их к столкновению.

Более подробное взаимодействие тел и не только космических требует отдельных исследований, которые настоящую статью могут «перегрузить» информацией. Отметим лишь следующее. Поскольку взаимодействие тел осуществляется в рамках совмещения координатных систем их гравитационных диполей, в которых оси аппликат, вдоль которых действуют силы гравитации соответствующих гравитационных диполей, то рассматриваемое вращение космических тех наблюдается, как бы в одной плоскости, образующейся осью абсцисс и аппликат. Вот почему в космических масштабах взаимодействие между массивными телами происходит в одной плоскости. На микро уровне в растворе между взвешенными частичками появляется аналогичное взаимодействие, но поскольку плотность частичек в нем не позволяет «сосредоточиться» только двум частичкам в виде вращающейся планетарной системы, то в микроскоп наблюдается их хаотичное броуновское движение. Рассмотренное выше взаимодействие между источниками гравитации присутствует и на более измельченном уровне, когда формируются такие частицы вещества как ядро атома - его составляющие и структура. Здесь тоже вращение материальных сгустков происходит в одной плоскости.

6. Количественные оценки силовой линии поля

Изучению сил взаимодействия между источниками различных полей в физике всегда уделялось особое внимание. Так еще со времени И. Ньютона для гравитационных взаимодействий устоялось представление, что сила F, с помощью которой

масса одного тела т 1 воздействует на массу второго тела т2, подчинена формуле

р =

г

(1),

где г - расстояние между телами.

Обратим внимание на то, что эта формула эмпирическая. Она угадана на основании практических опытов и считается правильной, поскольку по утверждениям маститых ученых-физиков на ее основании проведены расчеты значений гравитационных сил Земли на расстоянии нескольких миллионов километров, и они, по утверждению тех же ученых совпадают с экспериментом вплоть до десятого знака десятичной системы счисления. Правда, остается неясной такая проверка точности, поскольку экспериментальная космонавтика свидетельствует, что на расстоянии одного миллиона километров земная гравитация уже отсутствует. Кстати, те же расчеты показывают, что точка Ла-гранжа между Землей и Солнцем находится на расстоянии полутора миллионов километров от Земли, т.е. то место на оси, соединяющей рассматриваемые два космических тела, в котором их гравитационные силы уравновешены. В следствии этому возникает вопрос: «Что-то, в современной физике не очень складывается с формулой всемирного тяготения Ньютона?» По-видимому, это по тому, что угаданная им формула (функция) на определенном участке ее задания отражает действительность, а в других местах (на очень больших и на очень малых расстояниях г от источника поля) ее кривая уходит своими значениями, в которых уже не характеризует, рассматриваемое физическое поле.

Наверное, при поиске функции, отражающей силовое воздействие любого физического поля, следует, в различных точках окружающего пространства, исходить из распределения его напряженности, которая определяется силовыми линиями. Наши исследования показали, что силовые линии электрического, магнитного и гравитационного поля имеют общую природу. Все они являются следствием искажения формы сгустка, которое влияет на другие сгустки вакуума вдоль оси ординат - электрическое поле и вдоль оси аппликат - магнитное. Что относится к гравитационной силовой линии то она, как это показано в настоящей статье, совпадает с ослабленной частью силовой линии магнитного поля, работающей только на притяжение.

Исходя из практики наблюдений за поведением силовых линий, участвующих в электромагнитном (световом) излучении далеких звезд, было обнаружено, что луч света к нам приходит без искажений. То есть силовая линия не затухает и не усиливается по пути своего следования под внешним воздействием, а яркость свечения звезды определяется только количеством силовых линий дошедших до нас. Это объясняется тем, что во время прохождения фотона электрические и магнитные

силовые линии находятся в одной пластине вакуума, и для их изменения необходимы особые условия. С одной стороны, чтобы в этой пластине находились еще другие фотоны, искажающие его, и с другой, количество таких фотонов должно превышать определенный порог. Фотоны, по мере удаления от звезды теряют возможность получить такие условия, в результате чего они поступают в наше пространство без искажения.

Следуя такому выводу, сосредоточим наши поиски нужной функции - абстрактной модели распределения напряженности поля в окружающем его пространстве, которая должна учитывать, только изменение плотности силовых линий по мере удаления от его источника, игнорируя изменение интенсивности самой силовой линии. Как уже отмечалось, природа и форма силовых линий электрического, магнитного и гравитационного поля одна, поэтому для лучшего понимания распространения напряженности поля рассмотрим самый общий вариант поведения силовых линий, который присущ электрическому полю.

Итак, попытаемся определить функцию, отражающую изменение количества силовых линий Фа-радея электрического поля на интервале, от его источника до бесконечности. Рассмотрим идеальный случай, когда силовые линии распространяются в трехмерном пространстве во все стороны одинаково, т.е. равномерно по площади шара, центр которого помещен в месте расположения этого источника. Тогда характер этого распространения будет такой же, как и в вдоль окружности плоского сечения проведенного через его центр. Этот подход упрощения исследований, приводит нас к рассмотрению силовых линий Фарадея только в плоскости прямоугольного треугольника, один из острых углов которого расположен в месте нашего источника поля. Обратим внимание на то, что, по мере удаления от источника поля, т.е. по мере увеличения катета, формирующего этот угол, второй катет, на который он опирается, не уменьшается, за счет чего размах рассматриваемого угла тоже сужается. Тогда, по мере удаления от источника поля, количество силовых линий, размещенных внутри этого угла, будет сокращаться. Таким образом, напряженность поля в рассматриваемой области пространства находится в прямой зависимости от функции изменения количества силовых линий в створе рассматриваемого угла по мере удаления от источника. С удалением, исследуемого места в пространстве от источника напряженности поля, количество силовых линий будет уменьшаться вплоть до одной силовой линии. А когда бесконечное удаление от источника поля будет таковым, что в пространственный угол не поместиться ни одна силовая линия то, тогда напряженность поля будет равна нулю. Приближение исследуемого места к источнику, наоборот, увеличивает угол и, в конечном счете, он будет максимальным - 900, и тогда количеству силовых линий поля будет равным тому, которое генерируется выбранным постоянным потенциалом.

Из нашей модели существования материи видно, что силовая линия электрического заряда имеет две ветви, одна из которых притягивает к себе сгустки материальной субстанции вакуума, а вторая от них отталкивается. Если взять притяжение за положительное значение напряженности электрического поля, то рассмотренная выше картина ее распределения в плоской Декартовой системе координат может быть помещена в первую квадранту этой системы. В случае отталкивания, исследуемая картина распределения напряженности находится в третьей квадранте, где значение напряженности приобретает отрицательные значения ординаты, а расстояния от источника поля вдоль отрицательных значений абсциссы.

Для упрощения наших рассуждений вместо угла, в котором находятся исследуемые силовые линии, будем рассматривать катет, на который он опирается в прямоугольном треугольнике. Погрешность, которая в таком допущении имеет место, нивелируется, на тех участках интервала существования искомой функции, которые, с одной стороны, приближаются к источнику, и с другой стороны, удаляются от него. Это свойство искомой функции,

особенно, полезно при исследовании напряженности физического поля, генерирующего сильные и слабые взаимодействия.

Итак, в рассматриваемом прямоугольнике нас интересует функция изменения острого угла в зависимости от изменения катета идентифицируемого с удалением от источника физического поля. Эта функция в математике имеет вид

а

у = аг^-х

(2),

где у - напряженность электрического поля в рассматриваемом месте пространства, а - фиксированное место пространства, обычно принимаемого за единицу (в нашем случае длина катета) в области которого происходит измерение напряженности поля, х - расстояние от источника электрического поля до точки измерения его напряженности. Графическое изображение этой функции представлено на Рис. 1

а

Рис.1 Графическое изображение функции у = arctg—

х

Исходя из графика рассматриваемой функции, ее значение, при х , стремящееся к бесконечности, приближается к нулю. Однако в природе такого явления не существует. Нулевое значение напряженности поля становится конечным при фиксированном положении исследуемого участка пространства, т.е. фиксированного значения х, хотя это значение (удаленное от источника поля) и очень велико. Обратим внимание еще и на то, что разрыв функции (2) первого рода, которым она характеризуется, в природе имеет свое физическое содержание. Его смысл состоит в том, что напряженность электрического поля по одну сторону от начала координат вдоль оси абсцисс имеет один знак, а с противоположной стороны - ему противоположный. Таким образом, функция (2) прекрасно отображает

распределение напряженности электрического поля от его источника с учетом ее знака, корректируя, тем самым, закон Кулона. Особенности этой коррекции требуют отдельного изложения материала.

Мы рассмотрели распределение напряженности источника электрического поля в области пространства его действия. Аналогичное распределение имеет место и для гравитационного поля, хотя, распределение напряженности в третьем квадранте системы координат у него нет, в силу того, что силовая линия гравитационного поля имеет одну ветвь, обеспечивающую только притяжение таких же источников поля.

Итак, функциональная зависимость изменения напряженности гравитационного поля в интервале от его источника до бесконечно удаленной точки от

него, представлена функцией (2) существенно отличается от той, которая помещена в известную формулу Ньютона (1). Если эта всемирно известная формула подбиралась на основе экспериментов, то наша функция, вначале, разработана на основе физической модели, в которой показано распределения количества силовых линий поля в пространстве, и, затем уже, определено ее отображение во множестве математических функций. Такая абстрактная математическая модель более приспособлена к адекватному отображению природного явления гравитации ее силовых взаимодействий, нежели модель И. Ньютона, к которой физика приучила человечество, считая ее непогрешимой.

7. Выводы

Итак, в работе, на основе новой модели вакуума, предоставлены результаты исследования явление гравитации, в которых показана тесная связь сил притяжения тел и их кинетика. Это позволило объяснить взаимодействие материальных объектов, приводимых к их вращению в одной плоскости на всех пространственных уровнях существования материи в космосе, на Земле, на микро, нано и более измельченных ее существовании. Раскрыта сущность инерции массы тела. Предложена математическая функция распределения напряженности любого поля в пространстве ее существования, включая и гравитационное поле, которая более адекватно природе отображает силовое явление гравитации, нежели известная формула И. Ньютона. Показано, что всемирный закон гравитации имеет такое же отношение к понятию «всемирный» как и законы взаимодействия в электрическом и магнитном полях. Исходя из этого, в названии статьи используется слово коррекция в кавычках -ведь нечего корректировать, а следует поставить на свое место, среди аналогичных физических объектов, понятие гравитационное поле. Настоящей работой перечеркнута идея сил дальнодействия. Анализ, предложенной функции распределения напряженности поля в пространстве его действия,

показано, что для любого физического поле (электрического, магнитного и гравитационного) имеются участки ее существования, в которых силы воздействия могут быть отнесены к сильным и слабым. Иными словами, настоящая работа обнуляет идею известных четырех фундаментальных взаимодействий: гравитационного, электромагнитного, сильного и слабого. Новые знания о физическом поле и его силовых линиях, связь гравитации и кинетики тел, предоставляют возможности для эффективной коррекции понимания широкого спектра свойств вещества и являются отправным стартом для пересмотра наших представлений об окружающей среде.

Литература

1. Бухбиндер И. Л.. Фундаментальные взаимодействия / И.Л. Бухбиндер// http://www.modcos.com/articles.php?id=52/

2. Вышинский В.А. Элементарные частицы вещества / В.А. Вышинский // Единый всероссийский вестник, - 2016, - №8. - С. 21-29

3. Vyshinskiy V.A. SYSTEM OF POSTULATES - BASIS OF SCINTIFIC COGNITION OF NATURE / V.A. Vyshinskiy // Sciences of Europe, - 2017, - Vol 1, - №15 (15) P.70-74

4. Вышинский В.А. Модель, наиболее адекватно отражающая естественный атом / В.А. Вышинский // Единый всероссийский научный вестник- 2016, часть1 - №6 - С.45-51

5. Вышинский В.А. Вакуум - невещественная форма существования материи / В.А. Вышинский // Единый всероссийский научный вестник-2016, часть 4, - №4

6. Вышинский В.А. Электрические и магнитные силовые линии. Электромагнитная волна / В.А. Вышинский // Единый всероссийский научный вестник- 2016, - №7, С.62-68

МОДЕЛИРОВАНИЕ СВОЙСТВ ДВОЙНОГО ВОЛНОВОДНОГО ТРОЙНИКА В CST MICROWAVE STUDIO

Горбач А.П.

аспирант кафедры «Проектирования информационно-компьютерных систем» Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники Хуторная Е.В.

студент факультета компьютерного проектирования Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники г. Минск, Республика Беларусь