О ДВУХ ПОДХОДАХ К ОПРЕДЕЛЕНИЮ СИЛ ПРИТЯЖЕНИЯ ГРАВИТОННОЙ МОДЕЛИ И ИХ ИЗМЕНЕНИЙ ПРИ БОЛЬШИХ СКОРОСТЯХ ДВИЖЕНИЯ ТЕЛ Текст научной статьи по специальности «Физика»

DOI 10.22337/2077-9 038-2020-4-70-75

О двух подходах к определению сил притяжения гравитонной модели и их изменений при больших скоростях движения тел

Н.И.Карпенко, НИИСФ РААСН, Москва С.Н.Карпенко, НИИСФ РААСН, Москва

Силы тяжести (силы гравитационного, гравитонного притяжения) тел играют важную роль в различных областях науки и техники, в том числе в строительной механике. Так, большинство основных нагрузок, действующих на здания и сооружения, связаны с силами тяжести.

Эти силы определяются на основании закона притяжения тел И. Ньютона. Однако физическая природа переносчика сил притяжения в этом законе остается открытой.

В работах авторов физическая природа формирования и передачи сил тяжести раскрывается на основании установленных закономерностей формирования и реактивного выброса из массы тела потоков гравитонов с последующим рассеиванием и действием рассеянных потоков на встречные массы тел (условно - на встречные тела). Показано, что взаимное действие потоков гравитонов двух тел сводится к закону тяготения И. Ньютона при условии соблюдения третьего закона И. Ньютона: «действие равно противодействию». Однако справедливость действия (дальнодействия) этого закона на расстоянии вызывает вопросы.

В данной статье рассмотрено два подхода гравитонной постановки, при которых закон тяготения И. Ньютона и его третий закон: «действие равно противодействию» - выполняются автоматически.

С учётом особенностей этих подходов рассмотрено развитие гравитонной модели на притяжение тел, движущихся с большими скоростями, когда зависимости гравитонной модели существенно меняются. Усиливается выброс гравитонов, который приводит к сжатию тела и его утяжелению без изменения его начальной массы, а также к другим явлениям.

Ключевые слова: силы тяжести, масса тела, потоки гравитонов, реактивный выброс, скорость тела, время выброса, силы сжатия, деформация тела, область деформации.

On Two Approaches to Determining the Gravitational Forces of the Graviton Model And Its Changes at High Speeds of Motion of Bodies N.I. Karpenko, NIISF RAACS, Moscow S.N. Karpenko, NIISF RAACS, Moscow The gravity forces (the forces of gravity attraction, gravitational attraction) of bodies play an important role in various fields of science and technology, including building mechanics. Thus, most of the major loads acting on buildings and structures are related to gravity.

These forces are determined on the basis of the law of gravity of I. Newton. However, the physical nature of the carrier of the forces of attraction in this law remains open.

In the works of the authors, the physical nature of the formation and transmission of the gravity forces is revealed on the basis of the established regularities of the formation and reactive ejection of the flows of gravitons from the body mass, followed by scattering and the action of scattered flows on the oncoming masses of bodies (conditionally on the oncoming bodies). It is shown that the mutual action of graviton flows of two bodies reduces to the law of gravity of I. Newton, provided that the third Newton's law "action equals reaction" is observed. However, the validity of the action (long-range) of this law at a distance raises questions.

In this article, we consider two approaches to the graviton formulation, in which Newton's law of gravity and his third law "action equals reaction" are performed automatically.

Taking into account the features of these approaches, we consider the development of the graviton model for bodies moving at high speeds, when the laws of the graviton model change significantly. The release of gravitons increases, which leads to compression of the body and its weighting without changing its initial mass, as well as other effects.

Keywords: gravity, body weight, the flows of gravitons, jet ejection, velocity of the body, time of ejection, the force of contraction, deformation of the body, the region of deformation.

Исходные зависимости гравитонной модели и её особое физическое условие (без учета влияния скорости движения тел, условно в стационарных условиях) Следуя [1; 2], рассмотрим тело шаровидной формы с центром тяжести в центре шара, обозначив: г1 - радиус шара, т1 - масса шара, Ат1 - единичная масса (доля массы шара,

отнесённая к единице её поверхности)

(1)

Массу окружают гравитоны, которые входят в неё и выбрасываются из неё чередующимися всесторонними реактивными потоками со скоростью V. В работе [3] рассмотрены иные формирования потоков гравитонов, но все они приводят к одинаковым результатам. Гравитонные потоки вызывают всестороннее сжатие массы и гравитационное

притяжение к ней других масс. Силу сжатия /1 поверхности единичной массы от выброса гравитонов можно определить из известного из теории реактивных двигателей уравнения, представив его в виде:

т V А п т V

(2)

где Ац1 - количество гравитонов, выбрасываемых за время с единицы поверхности шара;

т01 - масса, включаемая на выброс одного гравитона (условно единичная доля массы);

П1 - количество гравитонов, выбрасываемых с поверхности шара за единицу времени (условно единичный поток гравитонов):

Используется связь выражения (2) с известным проявлением гравитации в виде ускорения а, с которым притягиваются тела к центру рассматриваемого шара. Согласно, например, [5] гравитационное ускорение на поверхности шара составляет:

уш1

а--

(4)

где у - гравитационная постоянная.

Ускорение (4) вызывает гравитационное сжатие единичной массы силой /1 , которая, учитывая (1), (4), будет равна

(5)

Приравнивая (2) и (5), находим

Ут1

Дт1

У=-

ЩУ лП1т01У _

4кг\ ДЧ ' 4лг?Д11 Единичный поток гравитонов будет равен:

= ^01 (б)

Пг=

УЩ

4п г\т^У

(7)

Рассмотрим два подхода к определению сил действия потоков гравитонов тела т1 на тело т2 и наоборот (сил взаимодействия).

Подход 1.

Действие потоков ~ц1 на тело т2 и наоборот п2 на т1 по первому подходу подробно рассмотрено в [2]. При этом

учитывается фактор рассеивания потоков на расстоянии Я, при котором они изменяются до значений:

П12 = П/12 /Я2, \х = \ г 2 /Я2 , (10)

и особенности прохождения тел.

В результате установлено, что сила ^12, с которой потоки гравитонов п12 тела т1 действуют на все тело т2, и сила обратного направления ^21, с которой потоки гравитонов п21 тела т2 действуют на все тело т1, составляют:

Р12 =Г11^Г4Ж Г2т02У> К2

2

или, учитывая (7), (9)

Р _ ут]г2 4ж г2т02У _ рп2(4ж г;т02) 12 ~ 4ж г"т01Ш2 {4пг;т01)Я2 _ ут22г24ж г;т01У _ ут22{4ж г2т0]) 21 4ж г2т02УК2 (4ж г;т02)я2 '

Считаем справедливым физическое условие

(11)

4жг2т01 _ г2,

4ж г2тп

01 _ '"I Ш,

(12)

(13)

Пусть на расстоянии Я от тела т1 находится тело т2 с радиусом г2 (Я - расстояние между центрами тяжести т1 и т2). При этом в зависимостях (1) - (7) формально индекс «1» заменяется на индекс «2». В результате условие (6) и поток гравитонов "п2 для тела (2) представляются:

"02 Г2т02

В результате зависимости (12) приводят к закону тяготения И. Ньютона:

Таким образом, при условии (13) законы «действие равно противодействию» и закон притяжения И. Ньютона выполняются автоматически.

Однако это условие накладывает особенности на значения количества гравитонов, выбрасываемых с единицы поверхности масс. Согласно (6), (8) они будут одинаковыми (Ац1 = Дп2), изменяются только величины т01 и т02 , время выброса гравитонов.

Подход 2.

В первом подходе принято, что количество гравитонов, выбрасываемых из масс т1 и т2 , остаётся одинаковым. Это ограничение устраняется, если принять, что единичные доли масс т01 и т02 в условии (11) должны быть заменены на величины т01 и т02 , при которых все гравитоны потоков будут действовать на встречные тела. При этом условии зависимости (11) представятся в виде:

(15)

или, учитывая (7), (9):

(16)

4 2020

71

Из зависимостей (6), (8) и при принятых величинах ш01 и т'02 следует:

(17)

в результате:

(18)

Зависимости (15) с учётом (18) приводят к условиям:

Р12 =

ут1т2

ут1т2

(19)

Таким образом, при условиях (18) закон «действие равно противодействию» и закон притяжения И. Ньютона выполняются автоматически.

Однако на значения ш01 и ш02 могут накладываться ограничения. При выходе значений ш01 и ш02 за ограничения закон притяжения И. Ньютона будет нарушаться.

Уравнения гравитонной модели с учётом влияния

скорости движения тел

Следуя [3; 4] рассматриваются тела ш1 и ш2 (сокращенно т.), которые переходят к движению соответственно со скоростями и. относительно своего начального состояния, соответствующего и = 0 (здесь и ниже I = 1, 2). Полагаем, что при этом сила/. увеличивается до значений /., приводя к деформированию тела. В результате радиус тел уменьшается до зна че н ий г., приводя к изменению единичных масс Ат1 до значений:

(20)

При этом полагаем, что массы т. не изменяются. Примем закономерность изменения радиуса в виде:

(21)

где р{ и п. - обобщённые параметры податливости тел сжатию, зависящие от их физико-механических характеристик, с параметром п. связан ещё фактор торможения гравитационным полем, в котором тела движутся. С учетом (21)

Лтг=Ат,/р?. (22)

Полагаем, что при этом могут изменяться единичные доли масс ш0. и время выброса гравитонов Аt1 до значений:

где у0| и ух., (/ = 1,2/) - коэффициенты изменения.

Гравитонные уравнения (2), (8) для движущихся тел представляются в виде

лг

- А?

(24)

или, учитывая (22), (2) и (8), а также (23):

Ат.У Ал;т01У Ап^У _ тшУ _ т0[У _

Из (25) следует

(26)

где ф. - коэффициент усиления единичных потоков гравитонов:

(27)

Подстановка значений ц. , определяемых по формулам (7) и (9), в (26) приводит к зависимости:

= ут-у, = '' ^ А.

ут,

(28)

4ж г*тоу 4ж г*т01Уупут^ '

Из (28) следует, что усиление потоков гравитонов тел, движущихся с большими скоростями, равносильно увеличению массы тела т. до значений:

1

В случае, если единичные доли масс т0. тела и время выброса гра в и то н ов А г не изменяются, то есть при

т = Ш , Аt. = А1 ,

0. 0. . .

усиление выброса потоков гравитонов равносильно увеличению массы ш. до значений ш. /р..

При V = с (эта возможность обсуждалась в [3; 4]), где с - скорость света, это увеличение совпадает с полученным увеличением массы в опытах Лоренца. Формула Лоренца также используется в специальной теории относительности А. Эйнштейна в иной трактовке. В представленной гравитонной модели такой эффект достигается без изменения массы тела.

Для дальнейших построений значение г.2 в зависимости ( 2 8 ) в ыраз и м н а основа н и и (21 ) ч е р ез з н аче ние г. , в результате:

Соответственно для первого тела (I = 1) и второго тела (I=2) потоки г}{ будут равны:

(30)

Рассмотрение сил взаимного притяжения тел при больших скоростях их движения с позиции второго подхода При достижении потокамип тела ш2 и потоками п2 тела ш1 потоки будут изменяться. Обозначим изменяемые потоки

соответственно п12 ип21 . При этом, согласно [3], на изменение потоков будут влиять два фактора: фактор рассеивания на расстояние Я и фактор локального усиления внутри про странст в а (г - г ), который пока представим параметрами Л1 и Х2 . С учётом этих факто ров потоки г12 и ~21 составят:

(31)

Общие потоки, которые обозначим 12 , , пересекающие полностью поверхности т2 и т1 , согласно [1; 2] будут равны:

4*12 = Лп •4л: V, 1з21 = 121 ■4л: V ■ (32)

В о вто ром подходе сила ^12, с которой т1 действует на т2, и сила ^21 , с которой, наоборот, т2 действует на т1, будут равны:

где г01 * ^01 , т02 * т02. ~ ~

Учитывая (30) - (33) , силы притяжения ^12 и ^21 , можно представить в виде

У^Л^ТГ Г1<)Р217'О1 Ут1т2С21 (4ж г2т02}?12уП2Я2 Я2

(36)

(38)

зависимости (37) принимают вид:

С — ' 02 с —.

УчУо^чУо! ' У^УчУо!

(39)

В случае, если локальное усиление отсутствует (при <•/)

= = 1),

(40)

(34)

Представим по аналогии (23)

где у01 - коэффициенты изменения единичных масс т(А .

В ыражая в (34) г2, ч е рез г2, и т01 через т01 на основании (16), (7), (35) и учитывая закономерность (18), приходим к зависимостям:

р = ут21Л2(4тг г22т'02)р22у'02 = ут1т2с]2 12 {4кг2т0Ху0]Я2 Я2 '

где С12, С21 - коэффициенты нарушения закона тяготения И. Ньютона при больших скоростях движения тел:

(37)

В случае, если локальное усиление, как принято в [3], представляется зависимостями (27):

К условиям (36), (37) сводится много вариантов значений (36) - (40). Рассмотрим для примера три варианта из них (1.1, 1.2, 1.3).

1.1. Время на выброс гравитонов Д~ и з на ч ени я т01 , т01 не м е н я ю тся (Д~ = Д t. , т01 = т0., т'01 = т'01). При этом согласно (23), (35):

= = 1 , У01 = ^02 = 1 , У01 = ^ 02 = 1.

В случае соблюдения этих условий из зависимостей (38), (39) следует:

С = С = 1

12 21

и закон И. Ньютона согласно (36) будет соблюдаться:

(41)

Если соблюдаются условия (40), притяжения между телами уменьшаются, и закон равенства взаимного тяготения нарушается:

(42)

1.2. Время на выброс гравитонов удлиняется, а значения

т не изменяются:

01

при этом:

(43)

В случае соблюдения условия (39) :

С12 = С21 = Л • в2

и закон равенства сил взаимного тяготения соблюдается в форме:

(44)

В случае соблюдения условий (40):

С12 = в 22 • в, , С21 = в2, • в2 -

4 2020 73

закон равенства сил взаимного тяготения нарушается:

^ = ут1т2Р1Р] = ут, т2Р] Р2 ^

R

21

R-

При этом силы взаимного тяготения в обеих случаях значительно уменьшаются.

1.3. Время на выброс гравитонов укорачивается, а значения

параметрах гравитонной модели для движущихся с большими скоростями тел полученное их утяжеление при неизменной массе согласуется с данными ответов Лоренца.

Рассмотрены также условия, при которых одно тело будет притягивать окружающие его тела с силой, стремящейся к бесконечности, в то время как силы притяжения этого тела окружающими его телами будут стремиться к нулю.

Atl=Atl^ = AtiPl, т0 г,

(46)

и соответственно:

у« = А-> Уо,=У'О,=1-

При этом, в случае соблюдения условий (39):

1

С =С =

12 21

А-А

и силы взаимного притяжения согласно (36) увеличиваются при соблюдении их равенства

Fi2=-Fn =

ytrij т -

PiP2R2

При соблюдении условия (40):

(47)

и силы тяготения составляют:

ут1т2р22

F,

R2P,

-F,

ут, т ,¡3:

R2p2

(48)

Согласно (48), например, при в2 ^ 1, а в1 ^ 0, сила при-тя же н ия Р12 телом т1 тела т2 будет стремиться к бесконечности, в то время как сила притяжения телом т2 тела т1 будет стремиться к нулю.

Рассмотрены основные зависимости гравитонной модели притяжения тел и установлены закономерности, при которых закон притяжения тел И. Ньютона и его третий закон - «действие равно противодействию» - на расстоянии без взаимного контакта тел соблюдаются автоматически. Рассмотрено развитие гравитонной модели притяжения тел, движущихся с большими скоростями, с учётом двух подходов. При этом закономерности гравитонной модели претерпевают существенные изменения: усиливается выброс гравитонов, укорачивается или удлиняется время выброса гравитонов, происходит сжатие тела и его утяжеление или облегчение без изменения начальной массы.

На основании рассмотренных подходов дана количественная оценка указанным факторам, которые могут значительно усиливать, ослаблять или в отдельных случаях выравнивать силы притяжения одного тела к другому, при нарушении или соблюдении закона равенства сил притяжения виде закона И. Ньютона или в иной форме. Показано, что при определенных

Литература

1. Карпенко Н.И. О реактивной природе сил тяжести / Н.И. Карпенко, С.Н. Карпенко // Academia. Архитектура и строительство. - 2014. - № 1. - С. 87-88.

2. Карпенко Н.И. О физической природе формирования и передачи сил тяжести / Н.И. Карпенко, С.Н. Карпенко // Естественные и технические науки. - 2015. - № 4 (82). - C. 26-31.

3. Карпенко Н.И. К определению сил тяжести тел при больших скоростях их движения / Н.И. Карпенко, С.Н. Карпенко // Academia. Архитектура и строительство. - 2017. - № 4. - С. 103-106.

4. Карпенко Н.И. О физических предпосылках и построении гравитационной (гравитонной) модели притяжения тел при больших скоростях их движения / Н.И. Карпенко, С.Н. Карпенко // Естественные и технические науки. - 2017. - № 11 (113). - С. 224-231.

5. Кемпфер Ф.А. Путь в современную физику / Ф.А. Кемп-фер; перевод с английского. - М. : Мир, 1972.

References

1. Karpenko N.I., Karpenko S.N. 0 reaktivnoi prirode siL tyazhesti [On reaction nature of gravity]. In: Academia. Arkhitektura i stroitel'stvo [Academia. Architecture and Construction], 2014, no. 1, pp. 87-88. (In Russ., abstr. in EngL.)

2. Karpenko N.I., Karpenko S.N. 0 fizicheskoi prirode formirovaniya i peredachi siL tyazhesti [On physical Nature of Generating and Transmitting Gravity Forces]. In: Estestvennye i tekhnicheskie nauki [Natural and Technical Sciences], 2015, no. 4 (82), pp. 26-31. (In Russ., abstr. in EngL.)

3. Karpenko N.I., Karpenko S.N. K opredeLeniyu siL tyazhesti teL pri boL'shikh skorostyakh ikh dvizheniya [To the Definition of gravity force of Bodies at High Speeds]. In: Academia. Arkhitektura i stroitel'stvo [Academia. Architecture and Construction], 2017, no. 4, pp. 103-106. (In Russ., abstr. in EngL.)

4. Karpenko N.I., Karpenko S.N. 0 fizicheskikh predposyLkakh i postroenii gravitatsionnoi (gravitonnoi) modeLi prityazheniya teL pri boL'shikh skorostyakh ikh dvizheniya [About the PhysicaL Premises and BuiLding Gravity (Graviton) ModeL of Attraction of Bodies at High Speeds]. In: Estestvennye i tekhnicheskie nauki [Natural and Technical Sciences], 2017, 11 (113), pp. 224-231. (In Russ., abstr. in EngL.)

5. Kempfer F.A. Put' v sovremennuyu fiziku [The way to modern physics] / F.A. Kempfer; transLated from EngLish. Moscow, Mir PubL., 1972.

mn., mn. не изменяются:

0i 0i

Карпенко Николай Иванович (Москва). Доктор технических наук, профессор, академик РААСН. Академик-секретарь РААСН, главный научный сотрудник лаборатории «Проблемы прочности и качества в строительстве» ФГБУ «Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук (127238, Москва, Локомотивный проезд, 21. НИИСФ РААСН). Эл. почта: niisf_lab9@mail.ru.

Карпенко Сергей Николаевич (Москва). Доктор технических наук. Главный научный сотрудник лаборатории «Проблемы прочности и качества в строительстве» ФГБУ «Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук (127238, Москва, Локомотивный проезд, 21. НИИСФ РААСН). E-mail: niisf_lab9@mail.ru.

Karpenko Nikolai I. (Mosccow). Doctor of technical sciences, professor, academician of RAACS. Academician secretary of the RAACS, chief research officer of the laboratory "Problems of Strength and Quality in Construction" in the Research Institute of Building Physics of RAACS (21 Lokomotivny proezd, Moscow, 127238. NIISF RAACS). E-mail: niisf_lab9@mail.ru.

Karpenko Sergey N. (Moscow). Doctor of technical sciences. Chief researcher of thelaboratory "Problems of Strength and Quality in Construction" in the Research Institute of Building Physics of RAACS (21 Lokomotivny proezd, Moscow, 127238. NIISF RAACS). E-mail: niisf_lab9@mail.ru.

4 2020

75