21УДК: 530.18 (УДК 53.01)
Яловенко С. Н.
Yalovenko S. N.
Харьковский национальный университет радиоэлектроники Kharkov National University of Radio Electronics ГРНТИ: 29.05.19 (Фундаментальная физика)
ВЫВЕДЕНИЕ ЗАКОНА ГРАВИТАЦИИ DERIVATION OF THE LAW OF GRAVITY
Аннотация. Выводится закон Кеплера и закон Ньютона из водоворотных представлений о гравитации. Показывается необходимость согласования размерностей (метрик) для правильных вычислений. Производится визуализация гравитации. Вводится наклон в гравитационные уравнения Ньютона.
Ключевые слова: гравитация, наклон, закон Ньютона, заряд, плотность среды.
Abstract. Kepler's law and Newton's law are derived from the whirlpool concepts of gravity. The necessity of dimension (metrics) coordination for correct calculations is shown. Gravity is being visualized. The slope is introduced into Newton's gravitational equations.
Key words: gravity, tilt, Newton's law, charge, density of the medium.
В теории Ньютона гравитация - это сила взаимодействия между двумя телами, в теории Эйнштейна - это искривление пространства времени, в эфирной теории - это изменение плотности эфирной среды [5-9]. Вопрос: «Какой подход правильный?». Критерием истины всегда является эксперимент, который либо подтверждает или опровергает данную теорию, или показывает ограниченность её применения (закон Архимеда). Проверяются как правила следствия или предсказания, вытекающие из теории, которые лежат в рамках наших экспериментальных возможностей. Так для проверки гравитационных теорий, можно исследовать (использовать) зоны бифуркации (зоны неустойчивости) которые предсказывают эти теории (это в рамках наших возможностей). Косвенные исследования в пользу водоворотной гравитации. Хотя для
современных физиков эксперимент уже не доказательство (тем хуже для теории или эксперимента).
Изначально закон гравитации записывался как
Х т2
г2 (1)
т1 х т2
г = та = [?] х 1 2
г2 (2)
Но, для согласования мерности (метрики) ввели гравитационную постоянную <^», и закон приобрёл знакомый вид:
г = а Х т1Х т2
г2 , (3)
где <^» - это сила взаимодействия одного килограмма на расстоянии один
метр.
Надо отметить, что Ньютон, не нашел причину тяготения и инерции. Физическую причину! Он объяснил это божественной причиной или так устроила природа.
В эфирной теории гравитация определяется как изменяющаяся плотность среды или сила пропорциональна дифференциалу (градиенту) изменению плотности среды (хотя - это скорее пропорциональность).
г ~ йЕ
йг (4)
^ = [?] Х
] йг (5)
Е - это напряжённость гравитационного поля созданного массой «М», вследствие изменения ею плотности эфирной среды.
г = [?] Х йЕ то
йг 0 (6)
г - это гравитация. Сила, которая действует на массу т0 помещенной в напряжённость гравитационного поля Е созданного массой «М», вследствие изменения ею плотности эфирной среды или воздействие изменения плотности на массу тО.
И так же надо вводить коэффициент согласования мерностей (метрики) «
К
».
г ~ К х —
йг (7)
ту ту йр
г = К х — тп
йг (8)
где « К » - это сила воздействия (взаимодействия) единицы плотности на килограмм на расстоянии один метр.
Тогда формула приобретает согласованный метрический вид или согласованную размерность, где «К» - это коэффициент согласования размерности, физический смысл которой - сила созданная единицей плотности.
Гук так же использовал коэффициенты согласования (пропорциональности) размерностей « К », между длиной растяжения пружинки и силой натяжения пружины (т.к. размерности разные). Где « К » - коэффициент сопряжения или согласования физических размерностей (величин, мер).
Т2 г 3
Т 2 = г 3
Раньше гравитация выводилась из законов Кеплера Т 2 2 .
т2 3 3 3
Т1 _ г Г _ Г т
т2 „3 7^2 т2 Т — -— —— 3 2 3 2 т-^ ,
2 г •_> Т Т2 ._^ ^ Т •_> Г ^ — г2 — А — еот1 (9)
Запишем закон сохранения количества движения или водоворота для Земли как
г1 ю1 — Е
Земли Земли
(10)
Умножим и разделим на массу Солнца:
ГЗемли ^ Земли Е
ЕМ г
М Солнца (11)
Е - — О
Заменим Мсолнца - сквозной постоянной.
ЕМ г
3 2 _ т-- __солнца _ /^Л/Т
ГЗемли ^ Земли ^ ^ Солнца
М Солнца (12)
Умножим и разделим уравнение (12) на массу Земли
3 2 _ р _ = СМ = СМ т Земля
Земли Земли Л ~ Солнца Солнца
М Солн ца т Земля (13)
или
3 2 /-1
г3а3 — О
Мт т„
т„
(14)
Перенесём массу Земли в уравнении (14) в левую часть
т з = ОМст з . (15)
2
Перенесём Гз в правую часть уравнения (15) и перепишем уравнение (15)
как
2 _Мс т з тгч а = О с
з З з 2
^ (16)
з
В уравнении (16) у нас стоит слева центробежная сила, которая уравновешивается гравитационной силой, создавая устойчивое движение по орбите Солнце - Земля.
2 ^ Мс тз г = т г а = О—с—— = г
центробежнаяцбс з З з 2 гр
Г , (17)
где в левой части центробежная сила
2
Гцбс = тз ГЗа з = тз аз (18)
В правой части уравнения (17) гравитационная сила притяжения или закон всемирного тяготения.
= О Мс т з
гравитации 2
Гз . (19)
Закон Кеплера (9) можно записать в другом виде, подставив в уравнение 1п
а 1 , получим:
^ 2я 2я
1 = — ;а = —
2 3 _ 2 3
а1 Г2 = а2 Г2 (20)
По сути, законы Ньютона - это другая форма записи законов Кеплера, то есть законы Ньютона и законы Кеплера - это одно и то же (тождественны).
Но как вывести законы Кеплера? Почему они имеют такой вид? Какова его природа?
Для этого необходимо провести расширение законов сохранения и вывести третий закон сохранения.
Из современных учебников по физики мы знаем первый и второй закон сохранения энергии.
1. Размазывание энергии по длине.
Кинетическая энергия равна половине произведения массы тела на квадрат его скорости:
77 ТЕ ту2 2
Е = Ь; =-= к х ту
(21)
Ей соответствует первый закон сохранения рис. 1,2 полученный из эксперимента.
2
Рис. 1. Первый закон сохранения.
Закон сохранения
№ п/п э н е Р г и я АЛ а с с а с к о р о Т ь АЛ а с с а с к о р о с т Мера
1 ¥г тл 1 X Ц 2 -тг 1 хи2 2
Рис. 2. Закон сохранения для длины.
2. Размазывание энергии по плоскости.
Кинетическую энергию вращающегося тела можно записать в виде
Е = Е = 8е = £ Ату1 = £ Ат(г,—
2
2
= —УАт
2 V
М2
г2 =
г г
22
■ = к х 3—
(22)
3 = ^Ат,г?
где 1 - момент инерции тела относительно оси вращения или
физическая величина, зависящая от распределения масс вращающегося тела относительно оси вращения.
Ей соответствует второй закон сохранения рис. 3,4 полученный из эксперимента.
Рис. 3. Второй закон сохранения.
Рис. 4. Закон сохранения для плоскости.
Всё это хорошо описано в учебниках по физике и в работах [1-4, 10-12]. На этом современная физика заканчивается.
Для понимания гравитации нам необходим третий закон сохранения, описывающий размытие энергии по объёму, так как гравитация - это трёх мерная функция и представлена суммой плоских водоворотов.
3. Размазывание энергии по объёму.
Введём новое определение кинетической энергии объёма вращающихся разнонаправленных объёктов
Е = Еу = УгЕ = у
У а2 а2
1
-У у =_ Жа2 = к х Жг
2 2 у г 2 !
(23)
ж = У у
где г' - это момент инерции объёма массы тела или сумма
разнонаправленных моментов инерции заключенных в объёме V или физическая
_^
У У,
величина, зависящая от распределения суммы векторов моментов ( , ) инерции вращающихся (плоскостей) масс тел находящихся в данном объёме (теле) (рис.5).
Рис. 5. Эксперимент, создающий изменяющуюся плотность среды.
Равномерное распределение вероятности P=const (рис.5) создаёт изменяющуюся плотность энергии по объёму V в сегменте угла ф (рис.6).
Рис 6. Распределение энергии (плотности) по объёму.
Формула (23) для кинетической энергии по объёму обобщенная, но нас будет интересовать частный случай для суммы плоских вращающихся дисков с равномерной плотность распределения p=const и постоянной угловой скоростью ю=const (рис. 7).
Важным моментом является то, что на сумму вращающихся дисков распространяется принцип суперпозиции, по аналгии со сложением волн при интерференции.
Рис. 7. Различные случаи распределения плотности и угловой скорости
для плоских вращающихся дисков
Гравитация в эфирной теории представляется суммой плоских вращающихся дисков, вырежем сегмент для угла ф и рассчитаем изменение плотности р в этом сегменте (рис. 8,9).
Рис. 8. Гравитация как сумма вращающихся дисков.
Изменение плотности от расстояния
т-У,рЛ-[гхЯн^)хкхк\хрЛ т - У,р„ - У,р [(/■ к .»/»<»>))' « Л]« р
Рис. 9. Вывод изменения суммарной плотности суммой водоворотов.
Из-за статистически равновероятностного распределения по углу Р(dф)=const масса диска статистически равномерно распределяется по объёму конического цилиндра ёУ, как изображено на рис. 9.
Тогда, если Рдиска = Ро = сот1: - плотность диска постоянная, ^ = соШ , к = ытг - толщина диска полого цилиндра и угол ёф - постоянные величины, то
dm = dprhhp = (dpr )2 hp
цилиндра
(24)
или
1 1
Рцилиндра , ( , )Р0 kp0
dpr dp r r
(25)
h
k = y =-= const
dp
p(r) = kpo1 = rp r r
(26)
Плотность сегмента (полого цилиндра) уменьшается обратно
1
пропорционально расстоянию r относительно изначальной плотности (
Р0 =^Рг p(r) = YPL
{ ) суммарного диска r , которая как бы равномерно
размазывается по объёму dV или площади (опоры) dS этого объёма с высотой
h = const
Полученная формула (26) означает, что суммарная плотность создаваемая суммой плоских водоворотов будет обратно пропорциональна расстоянию.
p(r) =
r
(27
Такое изменение плотности (для воздушной или газовой среды) будет создавать дифференциал (градиент) силы или напряженность, которую можно записать как:
Р
о
Е(г) = др/дг = -Ку- ,
г2 (28)
Е (г) = др/дг = Кур
г2 (28/)
В формуле (28) меняем «-» на «+» так как у нас водовороты создают разряжение плотности.
Где К - коэффициент согласования размерностей (метрик). На тело или массу (водоворот) помещённую в эту изменяющую плотность будет действовать сила, аналог гравитационной силе, равной:
Рп X
р (г) = Ку^-т
г 2 (29)
Уравнение (29) - это уравнение гравитации (силы) записанной через изменяющуюся плотность, которую создает центральное тело или сила созданная суммой (плоских) водоворотов за счёт изменения плотности среды (дифференциала или градиента).
Уравнения гравитация записанные через массу тела и через его плотность подобны (тождественны).
Водоворотные представления о Солнечной системе изображены на рис. 10. Водовороты разной направленности компенсируют (тангенциальные) касательные составляющие, оставляя только наклон суммарного водоворота.
Рис. 10. Модель водоворотной гравитации
Рассмотрим, как будут двигаться тела по круговой орбите вокруг тела (центрального), которое создало такую измененную плотность среды, создающую силу, подчиняющуюся уравнению (29) (этой изменённой плотности).
Запишем уравнение для ускорения и силы при движении по окружности:
а = и / г
(30)
¥ = та = т х (и2 / г)
(31)
Приравняем уравнения (29) и уравнения (31)
^ рт и Ку—~ = т — г г
ЦИФРОВАЯ НАУКА_№3 2021
Сократим массы у уравнении (32), получим:
КуР = 02
г . (33)
2жг
о =-
Т.к. скорость движения по орбите тела равна т то подставим в уравнение (33) и перепишем как:
р 4ж2г2
г т2 . (34)
Или можно записать в виде формулы:
т2 =
4ж2 г3
Кур . (35)
Формула (35) отображает период вращения тела по орбите за счёт изменения плотности и как следствия силы созданным центральным телом и отображенным уравнением (29).
Запишем период вращения (Т1 и Т2) тел для двух разных орбит
т2 = -4ж2"3
.2 _ 4ж г{
КУР , (36)
Т2_ 4Жг23 Т 2
КУР . (37)
Найдём соотношение (связь) между движениями этих двух тел движущихся на разных орбитах вокруг центрального тала (Солнца). Разделим уравнение (36) на уравнение (37). Получим:
Т2 т2
(38)
3
г
3
г
2
Т.е. их движения будут подчиняться третьему закону Кеплера (рис. 11).
Рис. 11. Законы Кеплера.
Закон Кеплера (38) можно записать в другом виде, подставив в уравнение
^ 2ж 2ж
1 — — — —
® 1 , получим:
2 3 2 3
Шх Г2 —^2 Г2 (39)
Уравнение (39) - это третий закон сохранения энергии, который представлен на рис. 12.
Рис. 12. Третий закон сохранения или закон Кеплера.
Все три закона сохранения можно свести в одну таблицу рис. 13. Она отображает «размытие» энергии по длине, по плоскости и по объёму и помогает понять природу (суть) гравитации и законы Кеплера.
№ п/п э н е Р г и я м а с с а с к о р о с т ь м а с с а С и о Р о с т ь Мера
1 - Ш\ щ 2 щ1 хи2 2
2 % $ - 2 !хй)2 2 [ Н^И Г1' ............1
3 т - V 2 4,'- 'хй>2 2
Рис. 13 Таблица законов сохранения.
Несмотря на кажущуюся одинаковость с законами Ньютона, водоворотная гравитация следуют разные следствия, и она показывает относительность
законов Ньютона. Достоинство водоворотной гравитации в том, что она позволяет представить гравитацию в образах и объяснять причинно следственные явления, вызванные ей (рис.14).
Рис. 14. Образное представление гравитации.
Разногласия с формулой Ньютона в том, что в формуле Ньютона для большей точности нужно вводить коэффициент наклона для разных масс выполняющих роль центрального тела рис.15.
Рис. 15. В формуле Ньютона не хватает наклона.
Ещё одно очень важное следствие плоской водоворотной гравитации вытекает для взаимодействия электрических зарядов оно отображено на рис. 16. Оно утверждает, что взаимодействие зарядов зависит не только от заряда, но и направления его движения - это вызвано тем, что электрон плоский водоворот.
Рис.16. Притяжение и отталкивание электронов.
Водоворотные представления о гравитации позволяют углубить наши представления о ней и о других физических явлений связанных с ней
Эфирная теория гравитации в отличие от остальных теорий позволяет визуализировать гравитацию, представить её в доступных для понимания образах и визуальных экспериментах.
Во второй половине ХХ века было замечено, что некоторые звезды, которые находятся достаточно далеко от центра нашей Галактики, не подчиняются этому закону Кеплера. Для объяснения этого явления была введена темная материя или скрытая масса. В эфирной теории - это объясняется тем, что гравитация при сжатии масс из сферической становится плоской. Гравитация чёрной дыры плоская или приближённо эллиптическая.
Наши представления о гравитации нуждаются в углублении и расширении.
Библиографический список:
1. Лоренц Г.А.: Теория электронов. ГИТТЛ, Москва. (1953).
2. Пуанкаре А.: Избранные труды, том.1. Наука, Москва. (1971).
3. Эйнштейн А.: Теория относительности. Научно-издательский центр "Регулярная и хаотическая динамика", Москва. (2000).
4. Ацюковский В.А.: Общая эфиродинамика. Моделирование структур вещества и полей на основе представлений о газоподобном эфире. Энергоатомиздат, Москва. (1990).
5. Яловенко, С.Н.: Чёрный предел. Теория относительности: новый взгляд. ТОВ издательство «Форт», Харьков (2009).
6. Яловенко, С.Н.: Фундаментальная физика. Продолжение теории относительности. Научное издание. LAP LAMBERT Academic Publishing. Саарбрюккен, Германия. (2013).
7. Яловенко, С.Н.: Эфирная теория относительности. Гравитация. Заряд» Научное издание. Издательство «ЛИДЕР». Харьков. (2015)
8. Яловенко С.Н.: Гравитация как сумма плоских экспоненциальных водоворотов. Расширение фундаментальных законов физики. Научное издание. LAP LAMBERT Academic Publishing. Саарбрюккен, Германия. (2016).
9. Яловенко, С. Н.: Расширение теории относительности, гравитации и электрического заряда. Научное издание. LAP LAMBERT Academic Publishing. Саарбрюккен, Германия. (2018).
10. Вавилов, С.И.: Экспериментальные основания теории относительности Собр. соч. Т. 4. Издательство АН СССР, Москва. С. 9-110 (1956).
11. Франкфурт, У.И.: Оптика движущихся тел. Наука, Москва.С.212 (1972).
12. Миллер, Д.К.: Эфирный ветер. Т. 5. Успехи физических наук, Москва. С. 177-185 (1925).
