CC BY
20PHYSICS AND MATHEMATICS
ПАРАДОКСЫ ГРАВИТАЦИОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Рысин А.В. Рысин О.В.
АНО «НТИЦ «Техком» г.Москва, радиоинженеры
Бойкачев В.Н. АНО «НТИЦ «Техком» г.Москва, директор кандидат технических наук Никифоров И.К.
Чувашский государственный университет, г. Чебоксары, кандидат технических наук, доцент
PARADOXES OF GRAVITATIONAL RADIATION
Rysin A. V. Rysin O. V.
ANO "STRC" Technical Committee "Moscow, radio engineers
Boykachev V.N.
ANO "STRC" Technical Committee "Moscow, director, candidate of technical sciences Nikiforov I.K.
Chuvash State University, Cheboksary, candidate of technical sciences, associate professor
АННОТАЦИЯ
В этой статье мы постараемся разъяснить, какие парадоксы заложены в теории гравитационного излучения, и как они решаются с помощью ранее представленной в предыдущих статьях нашей теории. ABSTRACT
In this paper, we will try to explain what paradoxes are inherent in the theory of gravitational radiation, and how they are solved with the help of previously presented in previous articles of our theory.
Ключевые слова: ОТО и СТО Эйнштейна, гравитон, преобразования Лоренца-Минковского, термодинамическое равновесие, уравнения Максвелла, усовершенствованные уравнения Максвелла, система уравнений Дирака.
Keywords: GRT and SRT of Einstein, gravitons, the Lorentz transformation-Minkowski, thermodynamic equilibrium, Maxwell's equations, advanced equations of Maxwell's system of equations of Dirac.
Если взять информацию из Википедия (свободная энциклопедия в сети Интернет), то о гравитационных волнах написано следующее: "В общей теории относительности, и в большинстве других современных теорий гравитации, гравитационные волны порождаются движением массивных тел с переменным ускорением. Гравитационные волны свободно распространяются в пространстве со скоростью света. Ввиду относительной слабости гравитационных сил (по сравнению с прочими) эти волны имеют весьма малую величину, с трудом поддающуюся регистрации. Гравитационные волны предсказываются общей теорией относительности (ОТО). Впервые они были непосредственно обнаружены в сентябре 2015 г. двумя детекторами-близнецами обсерватории LIGO, на которых были зарегистрированы гравитационные волны, возникшие, вероятно, в результате слияния двух чёрных дыр и образования одной более массивной вращающейся чёрной дыры. Косвенные свидетельства их существования были известны с 1970-х г.г. - ОТО предсказывает совпадающие с наблюдениями темпы сближения тесных систем двойных звёзд за счёт потери энергии на излучение
гравитационных волн. Прямая регистрация гравитационных волн и их использование для определения параметров астрофизических процессов является важной задачей современной физики и астрономии.
В рамках ОТО гравитационные волны описываются решениями уравнений Эйнштейна волнового типа, представляющими собой движущееся со скоростью света (в линейном приближении) возмущение метрики пространства - времени. Проявлением этого возмущения должно быть, в частности, периодическое изменение расстояния между 2-мя свободно падающими (то есть не испытывающими влияния никаких сил) пробными массами. Амплитудой h гравитационной волны является безразмерная величина - относительное изменение расстояния. Предсказываемые максимальные амплитуды гравитационных волн от астрофизических объектов (например, компактных двойных систем) и явлений (взрывов сверхновых, слияний нейтронных звёзд, захватов звёзд чёрными дырами и т.п.) при измерениях в Солнечной системе весьма малы ^=10-18.. .10-23). Слабая (линейная) гравитационная волна
согласно ОТО переносит энергию и импульс, двигается со скоростью света, является поперечной, квадрупольной и описывается двумя независимыми компонентами, расположенными под углом 45° друг к другу (имеет два направления поляризации).
Разные теории по-разному предсказывают скорость распространения гравитационных волн. В ОТО она равна скорости света (в линейном приближении). В других теориях гравитации она может принимать любые значения, в том числе до По данным первой регистрации гравитационных волн их дисперсия оказалась совместимой с безмассовым гравитоном, а скорость оценена как равная скорости света.
За экспериментальное обнаружение гравитационных волн была присуждена Нобелевская премия по физике 2017 года".
Однако мы не раз обращали внимание на то, что в науке очень многое зависит не от того, с чем связано получение того или иного экспериментального результата, а как его интерпретируют! И сейчас из-за неправильной интерпретации экспериментов, судя по выше приведенной статье, сформировалась целая система научных заблуждений. Вот и при анализе полученных данных по обнаружению гравитационных волн возникают следующие парадоксы. Обозначим их.
Первый парадокс виден в том, что гравитационное поле здесь отделено от электромагнитного поля, и представляется в виде отдельного своего перемещения со скоростью света в виде «безмассовых гравитонов». Иными словами в этом случае возможна передача объектам кинетической энергии через пространственно-временное искривление без электромагнитных волн за счёт неких гравитонов. Однако в этом случае возникает двойственность в передаче кинетической энергии. С одной стороны передача кинетической энергии осуществляется через электромагнитные волны, а с другой стороны через пространственно-временное искривление от гравитонов. Но тогда можно предположить вариант, когда набранная объектом (в виде электрона) кинетическая энергия от гравитонов может достичь такой величины, что при соударении с неподвижным препятствием электрона с кинетической энергией возникнет новая пара электрон и позитрон с потерей кинетической энергии первичным электроном. Но в этом случае при аннигиляции вновь образованной электронно-позитронной пары возникают вообще-то фотоны, как это известно из практики (то есть электромагнитные волны), а не вымышленные гравитоны. Такое превращение подразумевает взаимодействие пространственно-временного искривления с электромагнитным полем, а значит их неотделимость, а здесь по классической теории изначально присутствует независимый гравитон со своим спином равным 2, а не электромагнитная волна со спином равным 1. Так кто прав? Или ныне стало модно трактовать данные как хочется и как нравиться?
Второй парадокс основан на том, что по клас-
сике гравитационные силы являются центростремительными силами. А это означает, что есть общая точка начала силовых линий, которые заканчиваются на Но такой подход изначально основан на том, что всегда из-за начальной общей точки гравитационных сил присутствует масса покоя, без которой не может существовать гравитационная сила. А из этого следует, что гравитационные волны, характеризуемые центростремительными гравитационными силами не могут перемещаться со скоростью света и более того быть безмассовыми, как тот же гравитон. Представить же замкнутую гравитационную силу для гравитона абсолютно невозможно, так как всегда будет точка перепада в обратную сторону, в силу того что мы имеем дело с пространственно-временным искривлением, которое и обеспечивает гравитационную силу. И здесь явный абсурд.
Третий парадокс основан на том, что наличие отдельно существующих гравитационных волн, характеризуемых центростремительными гравитационными силами, не вписывается в концепцию кор-пускулярно-волнового дуализма никак! То есть, во взаимодействие 2-х глобальных противоположностей, так как есть наличие только центростремительных сил, характеризующих потенциальную энергию. И в этом случае есть только сжатие пространства и времени до а вот появление электромагнитных сил, характеризующих кинетическую энергию здесь не предусматривается, так как нет механизма перехода и взаимодействия. Это в принципе означает, что нет замкнутого обмена между противоположностями, что, кстати, означает существование чёрных дыр. В статье [1] мы раскрыли, в чём состоит парадокс так называемых «чёрных дыр».
Для решения парадоксов начнём с того, что послужило причиной гравитационного притяжения. Считается, что основу появления гравитационного притяжения сформулировал А. Эйнштейн за счёт пространственно-временного искривления. Главным постулатом здесь является равенство инерционных и гравитационных масс. Отсюда следует предположение, что если нельзя отличить силу по способу воздействия, например, в лифте который движется с ускорением, то возможно эквивалентное замещение, не влияющее на результат, так как эффект аналогичный. Иными словами А. Эйнштейн, исходя из равенства гравитационных и инерционных масс, предположил равенство инер-циальных и гравитационных сил. Это позволило Эйнштейну разбить всё пространство на мелкие пространственно-временные участки, которые отличаются друг от друга скоростью движения, и тем самым получается пространственно-временная неоднородность, которая и может дать необходимую силу гравитации через ускорение. Такой подход стал возможен потому, что в соответствии с СТО, в зависимости от относительной скорости движения, меняется и пространственно-временное искривление объекта. В подтверждение правильности такого подхода говорит искривление пути прохождения света в гравитационном поле, а также разница во
времени между часами при разной высоте расположения на Земле, и изменение частоты электромагнитных волн в гравитационном поле. Однако и здесь возникают три парадокса:
1. Сингулярность-разрыв даже между мельчайшими пространственно-временными элементами. Как ни дроби, но предел где-то должен быть. И все эти притянутые «за уши» теории, с их бесконечным приближением и прочей бесконечной математической чушью, только уводят от сути вопроса.
2. Относительно какой системы отсчёта вычислять значение скорости каждого элементарного мельчайшего пространственно-временного элемента? И здесь нет общепринятой, признаваемой всеми «точки зрения» на этот вопрос. Здесь кто во что горазд: кто как хочет - так и представляет.
3. Если электромагнитные составляющие не связаны через обмен с пространственно-временным искривлением, то изменение частоты электромагнитных волн и искривление пути прохождения света в гравитационном поле в принципе невозможно из-за полной независимости. Тем не менее, судя по приведенной статье - «что-то» все-таки обнаружили.
Начнем разбор приведенных парадоксов, исходя из представленной нами в ряде предыдущих статей теории Мироздания.
Первый и третий парадоксы являются разрешимыми, если предположить связь электромагнитных сил с пространственно-временным континуумом. Именно поэтому А. Эйнштейн пытался в течении 30 лет связать электромагнитные силы с гравитационными силами. Однако в рамках обычных уравнений Максвелла это было сделать невозможно, так как для обеспечения связи требовалось
i cos(g) dy + sin(g) dz = i
_21
взаимное преобразование электромагнитных сил в пространственно-временное искривление и наоборот. В обычных уравнениях Максвелла не было проекции напряжённости электрических и магнитных составляющих на время. А это означало не подчинение этих уравнений электродинамики преобразованиям Лоренца-Минковского, в которых пространство и время связаны, и образуют поэтому пространственно-временной континуум, так как есть закономерности преобразования времени в длину и наоборот. Отсюда вытекает независимость и отсутствие взаимного обмена и преобразования между напряжённостями электрических и магнитных полей от времени, а значит и от пространства. Но ещё раз подчеркнём, что это противоречит практике наличия искривления прохождения света в гравитационном поле с изменением частоты, которого при независимости в принципе быть не может. Иными словами мы должны иметь не только пространственно-временной континуум в соответствии с СТО Эйнштейна, и не только электромагнитный континуум в соответствии с уравнениями Максвелла, но при наличии взаимодействия, мы должны иметь единый пространственно-временной и электромагнитный континуум. Понятно, что при отсутствии проекций электромагнитных составляющих на время это невозможно, что и было нами исправлено в усовершенствованных уравнениях Максвелла [2]. Именно это позволило обеспечить переход от преобразований Лоренца через геометрию Минковского к усовершенствованным уравнениям Максвелла.
Ниже мы приводим формулы этого вывода, исходя из [3] и с учётом Л(а)=соБ(/а) и sh(а)= -i Бш(/'а):
[сИ(У cdt - dx]. (1)
Здесь значения dz, dy, dx и cdt понимают как однако она получается из общей формулы мирозда-некоторые нормировочные коэффициенты. Многие ния полученной нами в [4]: математики запись (1) посчитают неправомерной,
СОБ(§) / [СЬ(^)+БИ(^)] - i БШ^) / [сЬ(^)+БИ(^)] = = сИ(^) / [СОБ(§)+/' Бт(£)] - / [СОБ(§)+/' БШ^)]. (
Здесь dz=i dy= 1/ [сЬ(у)+бИ(у) dx], идеей Луи де Бройля (это будет показано в статье
dx=c dt=1/ [соб(§")+/' Бш(д)]. С точки зрения физики далее). В итоге, меняем закономерности слева на
такая запись отражает корпускулярно-волновой ду- известные волновые функции по такому же закону
ализм. Величины dz, dy - ортогональны благодаря изменения в виде электрических или магнитных
мнимой единице i. В правой части от знака равен- компонент, и учитываем, что вращение вектора (ро-
ства корпускулярный вид уже заложен в гипербо- тор) обеспечивается разностью фаз между синусом
лических функциях, поэтому dx и c dt - отражают и косинусом на п/2: волновой вид в виде ехр(-§), что согласуется с
— [/' дEy dy + дEzdz]= -Б^У) dx + сИ(У c dt. (3)
Здесь значения Еу и Ez представляют электро- функциям синуса и косинуса, и отсюда получаем: магнитные функции, дающие эквивалент сочетания
[дЕу dy - i дЕг dz] = -Б^У) dx + сИ(У с dt. (4)
Далее имеем:
dz dy [дЕу /дz - i дЕг /дуо] = -б^У) dx+ сИ(У с dt. (5)
Надо отметить, что ортогональность длины и времени отражается через мнимую единицу в преобразованиях Лоренца-Минковского, и это впервые ввели не мы, что показано в [3] в виде:
Х\ =х, Х4= с/= Х0 . (6)
В этом случае, в соответствии с [3], имеем преобразования Лоренца, отвечающие движению системы отсчёта вдоль оси х:
X0 = сЬ^) еГ - б^^) х; X1 = еГ + с^>) х,
где очевидно
Л(^)=у=(1-р2Г1/2; у/е=Р=Ш(^). Соответственно переход от гиперболических функций к волновым функциям выразиться следующим образом:
Х^'= г соБ(д) еt - х; Х°'= г еt + соБ(д) х. Можно обратить внимание, что переход в ортогональную противоположность от времени к
¿2йу [дЕу /дх - дЕг /ду]=
(7)
(8)
(9)
длине, и наоборот, определяется умножением на мнимую единицу г, и при этом не меняются количественные параметры. Иными словами, чтобы перевести е Л из временной области в правой части от знака равенства в уравнении (5) в область одной из ортогональных длин (в данном случае по у), мы должны учесть необходимость при переводе умножения на мнимую единицу. Поэтому примем г ду0=д. Отсюда мы можем уравнение (5) записать в виде:
-sh(w) dx + ch(w) c dt.
(10)
Аналогично сделаем замену гиперболических функций и в правой части, уравнения (10), что собственно означает рассмотрение как бы в рамках одной противоположности. При этом в соответствии с нашей теорией время и длина меняются местами,
dzdy [дЕу /дх - дЕг /ду]= г dх + С0Б(д) е dt.
хотя, из-за симметрии противоположностей это не принципиально, и определяется только умножением на мнимую единицу, характеризующую ортогональность:
dzdy [дЕу /dz - dEzldy\= dxdt [i sin(g)/dt + cos(g) c/dx].
(11) (12)
Понятно, что при этом функции слева и справа в равенстве не должны соответствовать друг другу, так как тогда о противоположностях в мироздании можно забыть. Соответственно, если учесть, что
дНу /дх - дНх /ду=дЕх0 /дt +iс дЕю /дх
при пространственно-временной однородности dz=dy=dх=е dt, а Н=с Е , имеем при сокращении нормировочных коэффициентов:
(13)
Однако здесь надо учесть, что компоненты электромагнитных составляющих взаимодействуют друг с другом через пространственно-временной континуум, который формируется через
термодинамическое равновесие, о чём будет сказано ниже с наличием констант е0 и цо . В этом случае уравнение (13) можно представить в виде:
dHy /dz - dHz Idy = £о дЕх /dt + ieo cdEt /дх.
(14)
Здесь £0Ех=Ех0, £оЕt=Ею . В итоге мы получаем усовершенствованное уравнение Максвелла, которое удовлетворяет условию преобразований Ло-ренца-Минковского, а это означает неотделимость пространства и времени от электромагнитных составляющих. Связь Н=с Е аналогична связи длины и времени, то есть напряжённости электрической и магнитной составляющих характеризуют собой противоположности. И именно поэтому они связаны через скорость света. Конечно же закономерен вопрос о наличии образования констант £0 и ^0 , причём по нашей теории £0ц0=1/с2. Этот вопрос мы рассмотрим так же несколько ниже. А пока отметим, что члены справа и слева от знаков равенства характеризуют противоположности, которые имеют разное отношение во взаимодействии с пространством и временем, так как иначе между ними не было бы отличий. Отметим, что усовершенствованные уравнения Максвелла получаются и за счёт введения в электродинамику вектор потенциалов.
Нынешняя физика страдает рядом алогизмов, которые не видны только на первый взгляд. Вопрос Вх=дАх /ду-дАу /дх; Ву=дАх /&-
который может задать любознательный читатель: "А зачем вообще понадобились вектор потенциалы, если обычные уравнения Максвелла должны однозначно описывать электромагнитные поля в любом их проявлении?" Ответ, который обычно даётся, что - это, мол, вспомогательные функции, которые удобны в использовании, и это вроде бы никак не влияет на результат. Мы обращаем внимание, что метод вспомогательных функций часто используется и в вероятностной квантовой механике, особенно там, где требуется решение в виде "сшивания" на границе раздела сред. Но проанализируем, что собственно привело к использованию вспомогательных функций, и чего не было в обычных уравнениях Максвелла. Остановимся в начале на взаимосвязи магнитных полей с вектор потенциалами в виде:
В=УхА =Ю А. (15)
Что означает это уравнение? А оно означает, что магнитная индукция по координатам пространства может быть вычислена по формулам:
dAz /дх; Bz=dAy /дх-дАх /ду.
(16)
Казалось бы ничего "криминального". Но вот в чём дело, если например, дAz /ду не равно значению дАу /да, то об операции rot можно забыть (как мы
уже отмечали в своих предыдущих статьях), так как либо дАх /ду>дАу /дх, либо дАх /ду<дАу /дх. Но тогда, мы должны иметь источник формирования этого
неравенства, а им может быть только вектор магнитной индукции. Но вектор имеет в этом случае начало и конец. А высказанная логика говорит о наличии магнитных зарядов. Таким образом, мы имеем два алогизма:
1) неравенство дЛ, /ду>дЛу /дz, либо дAz /ду<дЛу /& означает отсутствие ротора как такового;
2) данная запись означает наличие и существование магнитных зарядов, чего в нашем мире не наблюдается.
Собственно такая форма записи была попыткой уйти от другого алогизма, который виден в обычных уравнениях Максвелла в виде:
дБ, д = дЕу /дх - дЕх /ду. (17)
Парадокс здесь в том, что изменение во времени в левой части уравнения даёт ротор в правой
части уравнения, а такая запись противоречит уравнению непрерывности и уравнению Умова-Пой-тинга вида:
дW/дt = ШУ & (18)
Иными словами, изменение магнитной индукции во времени по (17) не должно приводить к изменению в пространстве, или мы должны иметь появление электрических зарядов из за разницы между дЕу /дх и дЕх /ду с соответствующей энергией и массой покоя, а это уже связано с чудесами возникновения из ничего.
Рассмотрим теперь 2-ю форму записи уже электрического поля через вектор потенциалы в виде:
-Е=Уф + дЛ/дД (19)
И если расписать это уравнение по координатам мы имеем:
-Ex=dAa/dx+dAJdt; -Ey=dAa/dy+dAy/dt; -Ez=dAa/dz+dAJdt.
(20)
Здесь учтено, что проекция на время Ад - это ф, то есть Ая=ф. В данной форме записи мы представили напряжённость электрического поля как сумму 2-х вспомогательных функций при дифференцировании их по времени и координате с отрицательным знаком, но при этом на эти вспомогательные функции было наложено условие калибровки Лоренца. Иными словами был введён необратимый процесс, по которому замена переменных дифференцирования приводит к иному результату в виде:
0=Шу Л+дф/дЛ (21)
Таким образом, вспомогательные функции из вектор потенциалов при проекции их на время и на координаты не являются симметричными. В случае (21) для этих функций выполняется уравнение непрерывности с законом сохранения количества при дифференцировании по пространству и времени, а в случае формулы (19) - нет. Иными словами, используя вектор потенциалы, мы получили те же
уравнения противоречащие закону сохранения количества, но при этом добавилась новая важная вспомогательная функция, которой не было в обычных уравнениях Максвелла - это проекция на время Лд. Кроме того, добавилось ещё одно условие, отражающее необратимость процессов в виде калибровки Лоренца. Если учесть, что вектор потенциалы - это не реальные, а некие вспомогательные (фиктивные) функции, то на парадоксы с ними можно закрыть глаза. При этом, используя данные вспомогательные функции можно получить новые очень важные соотношения и выводы, которые позволяют получить добавленные свойства через вектор потенциалы. По-сути дела вспомогательные функции должны были некоторым образом отразить пространственно-временное искривление по преобразованиям Лоренца-Минковского электромагнитных полей, что собственно и сделано в [5]. Поэтому, используя реальные соотношения между магнитной индукцией и электрическим полем мы можем записать: Н =(1/^о)го1 Л =сЕ= - сУф- сдЛ/д^
(22)
(1/^о)гог Л = -сУф- сдЛ/дt.
Далее учтём, что цо=1/(с2ео):
с rot A = -(1/ео)[Уф+ dA/dt]. Если расписать в частных производных, то получим:
c[dAz /dy-dAy /дг] = -(1/eo)[SAfl /дх +3AX /dt]; c[dAx /dz-dAz /дх] = -(1/eo)[dAt1 /ду +dAy /dt]; c[dAy /dx-dAx /ду] = -1/(eo)[dAt1 /dz +dAz /dt].
(23)
(24)
Из (24) видно, что Лц и, например, Лх имеют разные размерности в силу того, что дх=с дt. По-
этому мы можем записать Ла=сА( и в результате будем иметь систему уравнений:
с[дЛг /ду^у /дг] = -1/(eo)[сдAt /дх +дAx /дt]; с[дЛх /дг-Мг /дх] = -1/(eo)[caAt /ду +дAy /дt]; с[дAy /дх^х /ду] = -1/(eo)[сдAt /дг +дAz /дt].
(25)
Таким образом, мы видим, что введение вспомогательных функций неизбежно означает выполнение системы уравнений (25). Но и это ещё не всё. Из вероятностной квантовой механики с учётом подчинения вектор потенциалов системе уравне-
ний Дирака, которые выводятся из условия подчинения энергетическому соотношению Эйнштейна (а это условие закона сохранения количества), следует представление вектор потенциалов в виде:
/'ф=Л4; Лх=Л:; Лу=Л2; Л,=Лз . (26)
Иными словами, чтобы обеспечить возмож- ниях Дирака, мы должны ввести условие умноже-ность использования вектор потенциалов в уравне- ния проекции на время на мнимую единицу г, и тогда система уравнений (25) запишется в виде:
е[дАх /ду-дАу /да] = -1/(е0)[ге дAt /дх +дАх /дt];
е[дАх /дх-дАх /дх] = -1/(£0)[/е дА1 /ду +дАу /дt]; (27)
е[дАу /дх-дАх /ду] = -1/(£0)[/е дAt /дх +дА /дt].
Систему уравнений (27) можно представить
как:
-Ц0е[ге дAt /дх +дАх /дt]
-Ц0е[ге дAt /ду +дАу /дt]
-Ц0е[ге дAt ^ +дАх /дt]
Иными словами мы видим, что вид усовершенствованного уравнения Максвелла по (14) соответствует виду уравнений (28) при замене значений вектор потенциалов на электромагнитные функции. А это означает, что в электродинамике были вынуждены использовать усовершенствованные уравнения Максвелла, но косвенно, через вектор потенциалы.
Здесь надо понимать, что проекции электрических и магнитных составляющих на время как раз и определяют наличие источников поглощения и излучения, а значит и взаимодействие электромагнитного поля с пространством и временем. Если бы не было таких источников излучения и поглощения, то получить силовые линии электромагнитного поля, начинающиеся в одном месте и оканчивающиеся в другом, было бы невозможно. Без мнимой единицы мы не имели бы возможности преобразования, и такой аналогичный способ используется в электродинамике. Иными словами, не имея такого механизма преобразования электромагнитных составляющих в пространство и время, и наоборот, с учётом взаимного излучения и поглощения, связать два неоднородных пространственно-временных элемента невозможно. Действительно, в соответствии с принципом Гюйгенса-Френеля для описания огибания волной препятствия пришлось ввести вторичные источники излучения. Суть принципа Гюйгенса-Френеля в том, что каждый элемент замкнутой поверхности пространства, окружающей источник электромагнитного поля (им может быть и первичная электромагнитная волна), можно рассматривать как источник вторичного излучения, порождающий элементарную вторичную волну, при этом поле в точке наблюдения является суперпозицией этих элементарных вторичных волн. Однако это означает, что для формирования вторичного источника излучения в этом малом элементе замкнутого пространства первичная электромагнитная волна должна с чем-то взаимодействовать. Действительно, огибание волной препятствия основано на том, что созданные первичной волной вторичные источники излучения формируют свои электромагнитные волны, направление движения которых не совпадает с прямым независимым движением первичной волны, и поэтому электромагнитная волна существует и за областью препятствия. А полностью независимое прямолинейное движение волны, как объекта, не может привести к
= [дАх /ду-дАу /дх];
= [дАх /дх-дАх /дх]; (28)
= [дАу /дх-дАх /ду].
изменению направления движения волны без взаимодействия с чем-либо.
В рамках современных теорий причина возникновения источников вторичных волн неизвестна, так как они рассматривают пространство и время с одной стороны и электромагнитную волну с другой стороны, - как независимые величины. И по современным представлениям, исходя из опытов Майкельсона, пространство и время не являются эфиром (эфир пытались определить на основе его вероятного движения, так называемого «эфирного ветра»), а раз так - то и взаимодействовать не с чем. Этот парадокс легко разрешается на основе нашей теории мироздания при делении мироздания на две глобальные противоположности: «бытие» (условно наша система наблюдения) и «небытие» (недоступная нам для непосредственного наблюдения система). Эти глобальные противоположности обмениваются между собой объектами, отражающими некоторое количество, а иначе связать их между собой было бы невозможно. В современной физике такой обмен предполагается через некие виртуальные фотоны, конечно, - это фантастика, но реальную почву необходимости такого обмена мы уже логически обозначили, осталось определить, как и за счёт чего происходит этот обмен. Понятно, что этот обмен равный, иначе было бы исчезновение одной из противоположностей, и тогда выделение каких либо объектов из однородности было бы невозможно. Каждый объект имеет часть, принадлежащую одной глобальной противоположности и часть, принадлежащую другой противоположности. А иначе бы он бы имел вечное существование в одной из противоположностей, и обнаружить его из-за полной замкнутости на себя было бы невозможно. В физике это явление названо корпуску-лярно-волновым дуализмом. Замкнутый обмен между двумя глобальными противоположностями характеризует симметрию, наличие закона сохранения количества, и выполнение равенства действия и противодействия, так как иначе - чудо. При этом сложение в одной глобальной противоположности означает вычитание в другой, и наоборот, а иначе при одинаковых законах различия между противоположностями нет. Это фактически и формирует различие в корпускулярных и волновых свойствах. Вот поэтому мы имеем представление в одной противоположности как волновых функций,
а в другой противоположности как гиперболических функций, и переход определяется умножением на мнимую единицу. Таким образом, помня, что любой объект характеризуется наличием принадлежности к двум глобальным противоположностям, что получило название корпускулярно-волно-вого дуализма, мы любой объект должны характеризовать корпускулярными свойствами в виде пространственно-временного искривления и волновыми свойствами в виде электромагнитного волнового представления. При этом заметим, что один и тот же объект в противоположностях выглядит по-разному, то есть, на основе симметрии и смене знаков, пространственно-временное искривление в одной противоположности будет выглядеть в виде электромагнитных волновых функций в другой. Понятно, что в этом случае связь посредством обмена между неоднородными пространственно-временными мельчайшими элементами можно характеризовать через электромагнитное излучение и поглощение, и это исключает проблему сингулярностей. Одновременно с этим электромагнитное излучение в одной противоположности будет выглядеть как пространственно-временное искривление в другой противоположности по условию симметрии между противоположностями. Таким образом, проблема сингулярности снимается, если есть симметричное преобразование электромагнитных волновых функций в пространственно-временное искривление по преобразованиям, например, Минковского.
Необходимость такого подхода было косвенно подтверждено через предположение об электромагнитном вакууме с возникновением и исчезновением в нём виртуальных фотонов.
Соответственно всякое движение (изменение), в том числе и электромагнитной волны, сопровождается взаимным обменом между бытием и небытием (иначе замкнутого движения не получить). Как уже отмечалось, электромагнитная волна в бытии может рассматриваться как объект, принадлежащий пространственно-временной системе небытия. И это связано с тем, что противоположности связаны через скорость света. Поэтому электромагнитная волна обладает кинетической энергией из-за движения со скоростью света, но ее движение вызывает изменение в бытии, которому соответствует другая пространственно-временная система, а это - потенциальная энергия. Из-за замкнутости мироздания действие небытия равно противодействию бытия и может рассматриваться как начальное образующее действие. Именно противодействие бытия, выражающееся в виде его пространственно-временной системы как закономерности, и является источником формирования вторичных волн. Таким образом, электромагнитная волна при движении (изменении) вызывает переход объектов-закономерностей в бытие, соответственно обратный переход является тем новым источником вторичных волн от первичной электромагнитной волны. Понятно, что если бы не было противодействия, то не было бы причины возникновения вто-
ричных волн. Соответственно, взаимодействие бытия и небытия осуществляется со скоростью света, то есть со скоростью движения электромагнитной волны, поэтому здесь не может быть никаких «эфирных ветров». Надо отметить, что необходимость взаимодействия электромагнитной волны, как одной системы, с пространством и временем, в виде противоположной системы, практически подтверждается изменением частоты электромагнитной волны в гравитационном поле. Деформация электромагнитной волны возможна только при взаимодействии, что может выражаться исключительно через обмен. А это и означает необходимость формирования вторичных источников, через которые и может этот обмен производиться. Независимость электромагнитной волны от пространственно-временных искривлений не могла бы дать деформацию (изменение частоты) электромагнитной волны ни при каких условиях.
Из формул (1)-(14) следует, что любой объект мироздания представляется двояко: в одной противоположности как пространственно-временное искривление, а в другой противоположности как электромагнитная волна. И вот отсюда решается и второй парадокс Эйнштейна, связанный с выбором системы отсчёта для определения значения искривления мельчайшего элемента пространственно-временного искривления. Иными словами движение объектов, выраженное через кинетическую энергию в виде электромагнитных составляющих в одной противоположности определяет пространственно-временное искривление в другой противоположности, то есть ту самую среднюю интегральную скорость, которая характеризует искривление каждого мельчайшего пространственно-временного элемента. В [6] как раз мы и показали, что константы электрической и магнитной проницаемости £0 и ^0 напрямую связаны с электромагнитным излучением в противоположности в условиях термодинамического равновесия, и определяют некоторую интегральную усредненную эквивалентную скорость кинетического движения в противоположности Уп. Отсюда £0=У/е, Ц0=1/(еУ). Здесь ¥=(с2- Уп2)1/2 - величина, связанная со средней интегральной скоростью обмена (движения) в противоположности У„. Подчеркнём ещё раз, что наличие скорости Уп в противоположности следует из ОТО, так как введённое Эйнштейном пространственно-временное искривление опирается по СТО на скорость движения подвижной системы относительно неподвижной системы наблюдения. Однако для каждого мельчайшего элемента пространство и времени, дающего общее пространственно - временное искривление, эта скорость по СТО в ОТО не имеет привязки к так называемой общей системы наблюдения, если не рассматривать существование системы наблюдения от противоположности, где эта скорость Уп характеризует обмен между двумя глобальными противоположностями. В этом случае мы как бы имеем значение проекции скорости на время, и именно такой подход обеспечивает общую неподвижную систему наблюдения для всех мельчайших элементов пространственно-временного
искривления. Надо отметить, что константы е0 и цо в этом случае определяют и разницу масс между протоном и электроном исходя из условия термодинамического равновесия [6].
Из проведённого анализа видно, что парадоксы в ОТО решаются на основе взаимодействия 2-х глобальных равноправных противоположностей. В этом случае нельзя получить отдельно (выделить) гравитационные силы в виде пространственно-временного искривления от электромагнитных сил в силу общего пространственно-временного и электромагнитного континуума, что упорно пытаются делать в нынешней астрофизике. Собственно связь электромагнитного излучения с пространством и временем следует и из формулы Луи де Бройля [7]:
к/0=Ш0С2 (29)
Однако Луи де Бройль не знал, как связать пространство и время с электромагнитным излучением, поэтому он характеризовал волновой процесс как некие "волны материи". Иначе говоря, он постулировал существование волнового поля:
мироздания, а не как все замкнутое на себя мироздание, так как чистая константа не может ни с чем взаимодействовать. Так же становится понятен смысл появления при разложении уравнения энергии Эйнштейна так называемых зарядов при наличии двух равноправных решений [8]:
Е= +(с2р2+то2с4)1/2. (31)
Иными словами знаки ассоциируется с электромагнитным излучением или поглощением. А так как вся энергия любого объекта подчиняется уравнению энергии Эйнштейна, то значение заряда определяется целочисленным значением в виде +1, или -1. И поэтому дробные значения для кварков являются чистейшей выдумкой, так как в этом случае знак заряда определяет не сам процесс излучения или поглощения, а ещё и величину энергии, но величина энергии уже имеет количественное определение в виде массы и импульсов.
Отличие нашего подхода от классического в квантовой механике заключается в том, что мы под волновыми функциями подразумеваем реальные электромагнитные функции, а не вероятностные
ЧХ^х)! Ч/0ехр[/ со(/-х/и)]= Ч'о [со5(§(!Лнав^]ф^(йфф^АеаЬфъ)айфответствуют чуде- (30)
где и=с2/у; ш=Юоу; у=(1-у2/с2)-1/2; ¥о= с dt= йх. Это соответствует (1), из которого потом мы выводим электромагнитные составляющие. Исходя из эквивалентности корпускулярных и волновых свойств, становится ясна подмена в системе уравнений Дирака [8] значения т0с2 на значение т0с2¥(£х). Иными словами константа, не имеющая взаимодействия в этом случае превращается в источник излучения или поглощения, то есть объект рассматривается в системе взаимодействия внутри
сам возникновения из ничего и исчезновения в ничто. В [2, 10] мы получили, что усовершенствованные уравнения Максвелла согласуются с вероятностными волновыми функциями в системе уравнений Дирака (а это ещё одно подтверждение необходимости усовершенствования уравнений Максвелла), при ^1={Ях1, Ну\, Нц, Нц}, ^2={Ях2, Ну2, Н,2, На}, ¥з={Ехз, Еуз, Е,з, Ез}, ^4={Ех4, Еу4, Е,4, Е(4} в виде (что отражено в предыдущей статье):
дНу1 /д^ Ну1 /цо-(1/цо)дЕг4 /йх-0/цо)дЕм /ду)-(1/цо)дЕхз /да =0; дНу2 /д^ Ну2 /цо-(1/цо)дЕгз /сХ+(/Уцо)дЕз /ду)+(1/цо)дЕх4 /дг =0; дЕуз /дt+s Еуз /£0-(1/£0)дНг2 /йх-0/еь)дН<2 /ду)-(1/£о)дНх1 /дг =0; дЕу4 /дt+s Еу4 /£0-(1/£0)дНг1 /сХ+(/'/£о)дНя /ду)+(1/£о)дН*2 /дг =0.
(32)
И далее (как в предыдущей статье) здесь g и s нормировочные коэффициенты. При этом, по аналогии с видом для уравнений Дирака и ¥-функциями, в экспоненциальном виде функции от
Е и Н при соответствующем коэффициенте пропорциональности 3 будут выглядеть следующим образом:
^1=31 ехр{//% [(Е^/цо) t+с2 Рх х цо+с2 Руу цо+с2 Р, г цо]}; ^2=^2 ехр{/'/% [(Е^/цо) t-с2 Рх х цо-с2 Ру у цо-с2 Рг г цо]}; ¥з=3з ехр{/'/% [(Е+s/£о) t+Рx х £о+Руу £о+Рг г £0]}; ¥4=34 ехр{/'/% [(Е+s/£о) ^Рх х £о-Ру у £о-Рг г £о]}.
(33)
Переход от электромагнитных значений к волновым функциям уравнений Дирака определяется наличием у последних коэффициента пропорциональности в виде постоянной Планка. Это связано с тем, что мы перешли от частоты к энергии. В прин-
ципе мы могли бы это и не делать, так как на результат это не влияет и лишь требует дополнительного изменения g и s по нормировке. Соответственно мы видим, что коэффициент сжатия пространства определяется значениями коэффициентов с2 цо и £о. Отсюда следует запись:
% д^/д^ ¥1/цо-(1/цо)% д¥4/сх-(/Уцо)й д^4/ду)-(1/йо)й д¥з/дг =0; % д¥;>/д^ ¥2/цо-(1/цо)% д¥з/дх+(//цо)% д¥з/ду)+(1/цо)% д¥4/дг =0; % д¥з/дt+s ¥з/£о-(1/£о)% д¥2/сх-(//£о)% д¥2/ду)-(1/£о)% д¥1/дг =0; % дWдt+s ¥4 /£о-(1/£о)% д¥1/сХ+(//£о)й д^1/ду)+(1/£о)% д¥2/дг =0.
(34)
В итоге мы получаем уравнение движения частицы вида:
Е-(1/2£о и) (Рх 2 +Ру2+ Рг2)=0. (35)
Из (33) мы видим, что изменение направления
движения частицы возможно только за счёт изменения значений £0 и цо по координатам и во времени, а как это уже отмечалось выше в соответствии с нашей теорией, £о=У/с; цо=1/(сК) и здесь
V=(c2-V„2)1/2 - величина, связанная со средней интегральной скоростью обмена (движения) в противоположности Vn. Ещё раз напомним, что наличие скорости Vn в противоположности следует из ОТО, так как введённое Эйнштейном пространственно-временное искривление опирается по СТО на скорость движения подвижной системы относительно неподвижной системы наблюдения. Однако для каждого мельчайшего элемента пространство и времени, дающего общее пространственно - временное искривление эта скорость по СТО в ОТО не имеет привязки к так называемой общей системы наблюдения, если не рассматривать существование системы наблюдения от противоположности, где эта скорость Vn характеризует обмен между двумя глобальными противоположностями. Ещё раз отметим, что мы как бы имеем значение проекции скорости на время, и именно такой подход обеспечивает общую неподвижную систему наблюдения для всех мельчайших элементов пространственно-временного искривления. Этот подход определяет вывод об электромагнитном происхождении электрона и позитрона, и масса покоя здесь является результатом корпускулярного пространственно-временного представления в виде источника или поглотителя электромагнитного излучения от противоположности. Вот поэтому при аннигиляции электрона и позитрона мы получаем фотоны без массы покоя. Иными словами, разбиение на заряды связано с процессом взаимодействия через обмен между противоположностями через поглощение и излучение в равных количествах. Важно отметить, что только усовершенствованные уравнения Максвелла способны сформировать замкнутый обмен на основании корпускулярно-волнового обмена, что и даёт значения констант в виде источников поглощения и излучения.
А отсюда следует вывод, что обнаруженный в Большом Андронном Коллайдере бозон Хиггса, представляющий чистую массу покоя, является чистейшей выдумкой, так как фактически означает отказ от корпускулярно-волнового дуализма и наличия взаимодействия через обмен противоположностей. Отсюда также следует вывод, что попытки найти чистое гравитационное излучение обречены также на неудачу, так как гравитация связана с пространственно-временным искривлением, а последнее также характеризуется электромагнитным излучением. Вот поэтому гравитационные всплески обязательно фиксируются при гамма излучении.
И вот теперь (возвращаясь к началу статьи) следует сделать важное замечание, что независимых гравитационных сил как таковых не существует, так как обмен, а значит и взаимодействие осуществляется за счёт электромагнитных составляющих. Соответственно каждый пространственно-временной элемент, отражающий некую константу, по отношению к другим пространственно-временным элементам выступает в соответствии с (30), и идеей Луи де Бройля, как источник излучения или как поглотитель. При этом в одной противоположности - это поглотитель, а в
другой - излучатель, так как взаимодействие в противоположностях осуществляется с соблюдением закона сохранения количества. В [6] мы показали, что разница масс между протоном и электроном связана с тем, что кинетическая энергия одной частицы, получаемая за счёт поглощения электромагнитной волны, в одной противоположности эквивалентна потенциальной энергии, выраженной через пространственно-временное искривление, в другой противоположности. А это как раз и приводит к тому, что никогда электрон не сможет упасть на протон, пока существует кинетическая энергия в противоположности, и поэтому всегда будет обеспечено вращение электрона вокруг протона. При этом электромагнитное излучение, формируемое за счёт вращения электрона вокруг протона в одной противоположности формирует пространственно-временное искривление в другой противоположности с соответствующими константами электрической и магнитной проницаемости. А это как раз и обеспечивает поддержку разницы масс в каждой из противоположностей в силу симметрии и взаимного обмена.
Литература
1. Рысин А.В, Рысин О.В, Бойкачев В.Н, Никифоров И.К. Парадоксы чёрной дыры и кварков // Науч. журнал " Sciences of Europe" (Praha, Czech Republic) / 2017/ - № 18 (18), vol 1 - p. 54-61.
2. Рысин А.В, Рысин О.В, Бойкачев В.Н, Никифоров И.К. Парадоксы мюонных и электронных нейтрино и антинейтрино и уравнений Дирака в квантовой механике // Науч. журнал " Sciences of Europe" (Praha, Czech Republic) / 2017/ - № 17 (17), vol 2 - p. 67-75.
3. Рысин А.В., Рысин О.В., Бойкачев В.Н., Никифоров И.К. Переход от усовершенствованных уравнений Максвелла к уравнению движения частицы // Ежемесячный науч. журнал: Национальная ассоциация ученых. ч. 2. - 2014. - № 5. - С. 99-107.
4. Терлецкий Я.П., Рыбаков Ю.П. Электродинамика - М: Высш. шк., 1980. С. 226.
5. Рысин А.В, Рысин О.В, Бойкачев В.Н, Никифоров И.К. Математическое обоснование философских законов теории мироздания // Науч. журнал " Sciences of Europe" (Praha, Czech Republic) / 2017/ - № 14 (14), vol 1 - p. 99-108.
6. Терлецкий Я.П., Рыбаков Ю.П. Электродинамика - М: Высш. шк., 1980. С. 245.
7. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнма-новские лекции по физике т. 6: Электродинамика. С. 165.
8. Терлецкий Я.П., Рыбаков Ю.П. Электродинамика - М: Высш. шк., 1980. С. 219, 236.
9. Рысин А.В, Рысин О.В, Бойкачев В.Н, Никифоров И.К. Вывод соотношения масс протона и электрона на основе логики мироздания и термодинамического равновесия // Науч. журнал " Sciences of Europe" (Praha, Czech Republic) / 2017/ - № 19 (19), vol 1 - p. 41-47.
10. Рысин А.В. Революция в физике на основе исключения парадоксов / А.В. Рысин, О.В.Рысин, В.Н. Бойкачев, И.К. Никифоров. М.: Техносфера,
2016. 875 с.
11. Терлецкий Я.П., Рыбаков Ю.П. Электродинамика - М: Высш. шк., 1980. С. 216.
12. Соколов А.А., Тернов И.М., Жуковский В.Ч. Квантовая механика. - М.: Наука, 1979. С. 296.
13. Соколов А.А., Тернов И.М., Жуковский В.Ч. Квантовая механика. - М.: Наука, 1979. С. 349.
14. Рысин А.В., Рысин О.В., Бойкачев В.Н., Никифоров И.К. Переход от усовершенствованных уравнений Максвелла к уравнению движения частицы // Ежемесячный науч. журнал: Национальная ассоциация ученых. ч. 2. - 2014. - № 5. - С. 99-107.
МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ФШЬТРАЦП ЗАБРУДНЮЮЧИХ РЕЧОВИН В М1СЦЯХ РОЗТАШУВАННЯ ЗОЛОШЛАКОНАКОПИЧУВАЧ1В ТЕПЛОЕЛЕКТРОСТАНЦ1Й
nnn^K
CyMCbKuü depwaemü ymeepcumem, npo^ecop
M'HKaeea r.M.
CyMCbKuü depwaenuü ymieepcumem, acnipanmm
M'HKaee O.B.
CyMCbKuü depwaenuü ymieepcumem, acnipanm
CyMu
MATHEMATICAL MODELING OF POLLUTANTS FILTRATION IN THE AREA OF ASH AND SLUG DUMP OF THERMAL POWER PLANTS
Pliatsuk L.D.
Sumy State University, Professor Miakaieva H.M.
Sumy State University, postgraduate student
Miakaiev O. V.
Sumy State University, postgraduate student
Sumy
АНОТАЦ1Я
Розроблена математична модель перенесения забруднюючих речовин з урахуванням штенсивносл атмосферних опадiв, яш слугують додатковим джерелом забруднення. Чисельний розв'язок математично! моделi дозволив отримати профш концентрацш забруднюючих речовин та спрогнозувати забруднення через 5, 10 рошв.
ABSTRACT
This article describes the developed mathematical model for the transport of pollutants taking into account the intensity of atmospheric precipitation as an additional source of contamination. Numerical solution of the mathematical model allowed to get the profiles of concentrations of pollutants and predict pollution in 5, 10 years.
Ключовi слова: математичне моделювання, фшьтращя, масоперенесення, золошлаконакопичувач, важш метали, концентрация
Keywords: mathematical modeling, filtration, mass transfer, ash and slug dump, heavy metals, concentration
Постановка проблеми.
У зв'язку з штенсивним розвитком енергетики виникають важливi завдання охорони водних ресу-рав ввд забруднення та попередження надходження забруднюючих речовин в природш води. Золовщ-вали теплоелектростанцш е джерелом комплексного впливу на довшлля та потенцшним джерелом забруднення природних вод [1]. Золошлаконакопи-чувачi е джерелами надходження у тдземну пдро-сферу важких металiв, фтору, селену, берилш, ра-дiоактивних речовин та шших токсичних компоне-нтiв оргашчного походження.
Вплив важких металiв на компоненти еколоп-чно! системи обумовлений взаемодiею з компонентами грунтового розчину i грунтово-поглинаючого комплексу за рахунок опадоутворення, iонного об-мшу, комплексоутворення; змiною грунтово-поглинаючого комплексу; змшою структурного стану грунтiв, !х щiльностi, вологостi i, як наслiдок, змi-ною мiкробiологiчноi активностi. Таким чином, ввдбуваеться змiна маси i складу рослинного опаду, характеру його розкладання, трансформацiя гумусового стану грунпв. Змiна властивостей грунтiв призводить до змiни грунтових процесiв i режимiв. Важкi метали, потрапляючи в грунт, утворюють новi позитивно i негативно зарядженi комплекси з
