CC BY
65
УДК 629.783:527.6
ОБ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ПРИРОДЕ ГРАВИТАЦИОННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
РЫБИН В.В._______________________________
Рассматривается электромагнитная природа гравитационного взаимодействия на примере системы, состоящей из двух электронов. Электрон в первом приближении представляется объемным вихрем с однонаправленным вращением электромагнитной массы внутри ограниченного объема. Стабилизация массы и размера такого вихря происходит за счет внутренней энергии электрона, которая пополняется посредством энергообмена с внешней средой. Процесс стабилизации сопровождается пульсацией массы (объема) и излучением электромагнитной энергии в радиальных направлениях. Далее электрон рассматривается как элементарный изотропный сферический излучатель. Отмечается целесообразность проведения экспериментальной проверки предложенной гипотезы.
1. Введение
Об актуальности поднимаемой темы свидетельствует тот факт, что многие выдающиеся физики ставили вопросы о связи гравитационных и электромагнитных явлений. В частности, Ричард Фейнман в популярных лекциях [1] писал: "До сих пор никому не удалось представить тяготение и электричество как два разных проявления одной и той же сущности ...". До сих пор проблема единой теории поля не решена. В данной работе сделана попытка построения физической модели явления гравитации, исходя из предположения об электромагнитной природе гравитационного взаимодействия элементарных электрических частиц.
2. Электромагнитная природа гравитационного взаимодействия
Электрон, порожденный турбулентностью движения непрерывной электромагнитной материи (ЭММ), в первом приближении представляется объемным вихрем с однонаправленным вращением ЭММ внутри ограниченного объема. Стабилизация массы и размера такого вихревого образования происходит за счет внутренней энергии электрона, которая пополняется посредством энергетического обмена с окружающей ЭММ. Процесс стабилизации сопровождается пульсацией массы (объема) и излучением электромагнитной энергии в радиальных направлениях. Далее неподвижный электрон рассматривается как элементарный изотропный сферический излучатель.
Энергия излучения каждого из статически взаимодействующих электронов за секунду определяется в соответствии с гипотезой Планка выражением:
2
Eизл. = k1 ' h ' fn = mec , (1)
где h = 6.6260755 • 10 27 - постоянная Планка,
[ki ] = см2 • г • с-1 = 10-7 • м2 • кг • с-1,
п _ ^ -1
rn - частота пульсаций массы электрона, с ; me -масса электрона; c - скорость распространения непрерывной части ЭММ.
Из (1) следует, что частота пульсаций (излучений) и соответствующая ей длина волны пульсаций X п определяются следующим образом:
2
= me^ ^ 1.23559 • 1020с-1, n h
(
X
п
V
= — = 2.42631 • 10-10 см
meC fn J
(2)
Цель работы состоит в выявлении электромагнитной природы гравитационного взаимодействия и представлении тяготения и электричества одной и той же сущностью на примере системы, состоящей из двух взаимодействующих электронов.
Сила гравитационного взаимодействия двух тел с массами m1 и m2 описывается зависимостью [1]:
fh = kY
m, • m.
R2
И3 -1 -2 1n-3 3 -1 -2 = см г с = 10 м кг с
коэффициент размерности; R - расстояние между тяготеющими массами; у = 6.67259 10 8 - безразмерный коэффициент, характеризующий интенсивность взаимодействия тяготеющих масс.
Излучаемая электроном энергия воздействия на другой электрон определяется как
Евз.1
mec2 4п R2 ’
при R = 1 см
Евз.1
mec2
4п
(3)
Представим электрон в виде системы автоматического регулирования (стабилизации) его параметров - массы, объема и, в соответствии с выражением (1), его частоты пульсаций. В высокоточной системе авторегулирования запаздывание стабилизирующего воздействия tзап как отклика на возникающее отклонение стабилизируемого параметра должно быть меньше характерного времени нестационарности - в рассматриваемом случае периода пульсаций с указанной частотой fn. Таким образом, необходимо, чтобы выполнялось условие:
tзап. • fn << 1 .
Учитывая, что запаздывание определяется размером электрона (обозначим некий эффективный диаметр электрона d эфе) и длина волны пульсаций связана с их периодом соотношением Тп = Xn /с, получаем 1зап7тп = ^ф.є/Xn << 1 •
По аналогии с выражением для полной мощности, излучаемой диполем Герца, примем, что для величины массы излучаемой ЭММ допустимо выражение:
Мизл. = те
л
3
( ^эф.е Л
V Xn ;
В системе, состоящей из двух электронов, расположенных на расстоянии R = 1 см и обменивающихся массами, "излученная" масса одного из электронов в области локализации другого равна
М'изл. =
Мизл. = 4nR2
Мизл.
4л
2
Далее, поскольку М'изл. = 0.5 • (d^e/Xn) • те/6,
масса ЭММ, излучаемой двумя электронами и обеспечивающей взаимодействие, равна
2
M = 2М'изл. = (d^.e/Xn) • mе|6 . Поскольку коэф-2
фициенты (dэф.^Xn) /6 и у в законе всемирного тяготения характеризуют интенсивность взаимодействия, то можно предположить следующее равенство:
Y=6
1 ( d Л
1 d эф^
2
(4)
Тогда М'изл. = 0.5 • ym£, что подтверждается и законом всемирного тяготения.
Закон всемирного тяготения запишем следующим образом (положив R = 1 см):
Y y
FH = k2• mc1 • mc2 + k2 • m
е2
• m
е1
(5)
где me1 = me2 = me - массы гравитирующих элек-
тронов.
Из (5) можно предположить, что гравитационное воздействие каждого из электронов друг на друга происходит за счет "излучения" массы, равной 0.5y • me. Суммарная же масса, расходуемая на
осуществление взаимодействия m = y • me, ха-
рактеризуется энергией Евз. = mec2 / 2л в соответствии с (3). Тогда имеем:
Y • me • Vp. =— mec 2п
1
отсюда можно найти величину скорости квантов гравитационного поля, распространяющихся в радиальных направлениях от электрона:
угр. = c^/2nY = 4.63 •1011м/с . (6)
Энергия, излучаемая первым электроном с эквивалентной массой 0.5 • Ym6, воздействует на второй электрон. Используя концепцию диполя Герца, можно записать для воспринимаемой вторым электроном массы ЭММ М':
d эф. X гр.
где V = Угр. /fn = ^n (угр. /с) -
(о.5 • Ym е )• “ 2 6
Л 2
(7)
длина волны гра-
'■'гр. v гр.
витационного излучения.
С учетом последнего выражение (7) можно записать в виде:
М' =(0.5 • Ym е )
Y с
л-y
3
'гр.
2
-• mе ;
(7')
В течение 1 с электрон излучает кванты ЭММ с массой, равной 4л • (y/2) • me . По аналогии: масса, воспринимаемая вторым электроном, равная
0.5 • л • y mе, " излучает " по направлению воздействующей массы кванты ЭММ с массой, равной
M = 2лу •
3
л^ y 2
• m е.
Полная энергия этой излученной массы, распространяющейся со скоростью гравитационного
взаимодействия, равна E = M • vrp или, расписывая:
.3
E = 2nY
л • y~ 2
• m е •
2лY
л • Y 2 —г— mеc .
2
с
Воспользуемся полученным результатом для выяснения величины энергии электростатического взаимодействия электронов, используя известное соотношение силового взаимодействия электронов электростатического и гравитационного:
-Fk = 4.16688 1042.
Fh
Электрон излучает в 1 с кванты с массой, равной 2лу • me, и эквивалентной энергией, равной mec2 . Поскольку масса электрона больше массы квантов излучения в (2лУ) 1 раз, то его энергия, очевидно,
во столько же раз больше величины mec2 , внутреннюю энергию электрона можно оценить из выражения:
Е
вн.
mec2
2лу
= meV2
- 2.3852 • 106 • mec2
Примем энергию электростатического воздействия одного электрона на другой равной
Е = ki • meC2,
где ki - безразмерный коэффициент.
Тогда, поскольку в соответствии с (7') первый и второй электроны для силового воздействия используют массу величиной М', можно записать:
k • mec2 = 2k1 = рК (8)
М^2 пу3 К
Из (8) следует, что
k1 = 0.952596, тогда Е = 0.952596 • mec2 .
Взаимная потенциальная энергия системы, состоящей из двух электронов при расстоянии между их центрами, равном R = d^.e, определяется выражением [2]:
Еп. FKd эф^
e
2
4п0^Ф.є
С другой стороны, Еп = 2 • Е, тогда имеем
e
2
4nE0dэф^
- 2 • 0.952596 • mec2.
Отсюда получаем
^эф.е= 1-479510-13см, r^e= d^^-0.73977510-13см
2
Определенное из выражения у = (dэф^ / X n) /6 значение эффективного диаметра
d эфe = 1 5352 • 10 13 см близко полученному выше,
что указывает на физическую допустимость полученных результатов.
Далее, баланс энергии электрона осуществляется в течение периода пульсаций со скоростью "света". Объемная плотность окружающей электромагнитной среды должна быть не менее:
р = = 5.1645468 • 10-26 г/см3,
р. v
где ткв. = 4п• уте /(2fn) = 3.09-10-54г - масса
кванта; v = (4/3) лХП = 5.9831 -10-29 см3 - объем.
Можно предположить, что фотоны, диаметр которых dфот. = kjp./л, возможно, способны осуществлять резонансное взаимодействие с квантами гравитационного поля. Здесь мы уподобляем фотоны сферическим отражателям [3].
В связи с важностью рассматриваемой научной и мировоззренческой проблемы целесообразно провести экспериментальную проверку предложенной в статье гипотезы. Эксперимент мог бы содержать такие пункты: 1) имитация массы путем генерации
излучения с частотой f = 1.23559 • 1020 Гц; 2) измерение скорости распространения ЭММ в диапазоне частот 10 ..1.5 • 10 Гц; 3) измерение затухания гравитационного поля в различных материалах; 4) проверка ослабления гравитационного поля потоком фотонов (с эквивалентными диаметрами
dфот. = kjp./л = 1.1928 10 см) с частотой следования W >1014 Гц.
3. Выводы
Гравитационное взаимодействие имеет электромагнитную природу, из чего можно предположить, что скорость распространения квантов гравитационного поля превышает скорость света.
Тяготение и электромагнитные взаимодействия суть два разных проявления одной и той же сущности, что, в частности, подтверждает близость вычисленных значений эффективного радиуса, полученных на основании дипольной концепции и электростатического взаимодействия.
Высокая проницаемость квантов гравитационного поля объясняется высокой скоростью распространения квантов v^ /c>>1: процессы в "препятствиях" происходят со скоростью, не превышающей скорость света.
Выражаю благодарность доц. Сороке А.С. за обсуждение материалов статьи и помощь в ее подготовке.
Литература: 1. Фейнман Р. Характер физических законов / М.: Наука, 1987. 168 с. 2. Савельев И. В. Курс общей физики. Уч. пос. Т.2 / М.: Наука, 1968. 455 с. 3. Финкельштейн М. И. Основы радиолокации / М.: Сов. радио, 1973. 496 с.
Поступила в редколлегию 11.03.2014
Рецензент: д-р техн. наук, проф. Хажмурадов М.А.
Рыбин Виктор Вячеславович, инженер. Научные интересы: теоретическая и практическая радиолокация, теоретическая физика. Адрес: Украина, 61204, Харьков, пр. Победы, 72, кв. 299. тел. (057)-336-21-72.
