Взаимодействие уплотнений электромагнитной материи Текст научной статьи по специальности «Физика»

УДК 629.783:527.6. В.В. РЫБИН

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ УПЛОТНЕНИЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ МАТЕРИИ

Рассматривается гравитационное взаимодействие уплотнений ЭММ 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 построить физическую модель явления гравитации, исходя из предположения об электромагнитной природе гравитационного взаимодействия элементарных электрических частиц.

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 Ш1 и Ш2 описывается зависимостью [1]:

Ш! • Ш2

РИ = кУ-2~,

R '

где [к] = см3г-1с-2 = 10-3м3кг-1с-2 - коэффициент размерности; R - расстояние между

тяготеющими массами; у = 6.67259 • 10-8 - безразмерный коэффициент, характеризующий интенсивность взаимодействия тяготеющих масс.

2. Электромагнитная природа гравитационного взаимодействия

Электрон, порожденный турбулентностью движения непрерывной электромагнитной

материи, в первом приближении представляется объемным вихрем с однонаправленным вращением электромагнитной материи (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 гипотезами Планка и де Бройля выражением:

Еизл. = к1 •h • ^ = Шес2 , (1)

где h = 6.6260755 -10 27 - постоянная Планка, [к^ = см2 • г • с 1 = 10 7 • м2 • кг • с 1, ^ -

частота пульсаций массы электрона, с-1; те - масса электрона, с - скорость распространения непрерывной части ЭММ и движения ЭММ внутри электрона.

Из (1) следует, что частота пульсаций (излучений) и соответствующая ей длина волны

пульсаций Лп определяются следующим образом:

= те^ ^ 1.23559 • 1020с-1 п 1 • h

(^ = ^ = — = 2.42631 • 10—10см ^

V тес fn

(2)

Излучаемая электроном энергия воздействия в области локализации другого электрона (плотность потока энергии)

2 2 „ тес , „ тес

Евз.1 =-,пр^ = 1 см Евз.1 =~Г~ . (3)

4л • R2 4л

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 1 зап как отклика на возникающее отклонение стабилизируемого параметра должно быть меньше характерного времени нестационарности - в рассматриваемом случае периода пульсаций с указанной частотой ^ . Таким образом, необходимо, чтобы

выполнялось условие: 1 зап • ^ << 1.

Учитывая, что запаздывание определяется размером электрона (обозначим некий эффективный диаметр электрона йэф.е) и длина волны пульсаций связана с периодом

пульсаций соотношением Тп = Хп/с , получаем 1 зап/Тп = Лэф.е/^п << 1.

По аналогии с выражением для полной мощности, излучаемой диполем Герца, примем, что для массы излучаемой ЭММ допустимо выражение:

Мизл. = теу

( Л Л 2 Л эф.е

^п у

В системе, состоящей из двух электронов, расположенных на расстоянии R = 1 см и обменивающихся массами, "излученная" плотность потока массы одного из электронов в области локализации другого равна

Мизл Мизл

М' = - " изл

1У± изл.

4л • R2 4л '

Ввиду того, что М'изл = 0.5 • (лэф е/Дп^ • те/6, плотность потока массы ЭММ, излучаемой двумя электронами и обеспечивающей взаимодействие, можно записать как 2М'изл = (лэфе/^п) • те/6. Поскольку коэффициенты (лэфе/^п^/6 и у в законе всемир-

ного тяготения характеризуют интенсивность взаимодействия, то можно предположить следующее равенство:

л2

1Г Л - >

у = 6

^п у

(4)

—13

откуда Л эф.е = 1.5352 •Ю см. Тогда М'изл = 0.5 • уте , что подтверждается и законом всемирного тяготения.

Закон всемирного тяготения запишем следующим образом (положив R = 1 см ):

У У

% = к 2 ■ те1 • те2 + к 2 ■ те2 ■ те1;

где те1 = те2 = те - массы гравитирующих электронов, к' = к ■ см-

Из приведенной записи (5) закона всемирного тяготения можно предположить, что гравитационное воздействие каждого из электронов друг на друга происходит за счет

"излучения" массы, равной 0.5у ■ те, испытывающей тяготение со стороны противоположного электрона. Суммарная же масса тсум. = у ■ те, расходуемая на осуществление взаимодействия, характеризуется энергией Евз = тес2/2п в соответствии с (3). Тогда:

2 12 У ■ те ■ ^гр. =— тес .

2п

Отсюда можно найти величину скорости квантов гравитационного поля:

Урр. = с/^ 2п ■ у = 4.63 ■1011м/с. (6)

Энергия, излучаемая первым электроном с эквивалентной массой 0.5 ■ уте, воздействует на второй электрон. Используя концепцию диполя Герца, можно записать для воспринимаемой вторым электроном массы ЭММ М', движущейся внутри электрона со скоростью света с:

(0.5 ■ уте )■ Цг

*эф.е

V V J

(7)

где ^гр. = угр/^п = (угр/с) - длина волны гравитационного излучения. С учетом последнего выражение (7) можно записать в виде:

М' = (0.5 ■ уте)

у с

2 V2;;

п ■ у

■т

(7')

В течение 1 с электрон излучает кванты ЭММ с общей массой, равной 4п ■ (у/2) ■ те, г .

По аналогии: масса, воспринимаемая вторым электроном, равная 0.5 ■ п ■ у3те, "излучает" по направлению воздействующей массы кванты ЭММ с массой, равной

, ^ ~ п ■ у3

М = 2п ■ у--— те .

Это является следствием тормозного излучения, вызванного потерей скорости массой

М' .

Полная энергия этой излученной массы, распространяющейся со скоростью гравитаци-

онного взаимодействия, равна Е = М ■ у™ или, расписывая:

гр.

3

п ■ у

Е = 2п ■ у--те

2

3

п ■ у

тес

2

2 2п■у 2

Под действием этой энергии возникает силовое воздействие на второй электрон по направлению к первому ("притяжение").

Воспользуемся полученным результатом для выяснения величины энергии электростатического взаимодействия электронов, используя известное соотношение силового взаимодействия электростатического и гравитационного электронов:

^ = 4.16688■1042 %

(

или

Рк = У ■

Л

т„

(

Л

т„

2

2

Примем энергию электростатического воздействия одного электрона на другой равной

<2 • mec

Е' = k2 • mec2,

где к2 - безразмерный коэффициент.

Тогда, поскольку в соответствии с (7') первый и второй электроны для силового воздействия используют массу величиной М', то можно записать:

к2 • тес2 = 2к2 = (8)

М' с2 лу3 . ( )

Из (8) следует, что к2 = 0.952596, тогда Е = 0.952596• тес2 .

Взаимная потенциальная энергия системы, состоящей из двух электронов при расстоянии между их центрами, равном R = ¿эф.е, определяется выражением из [2]:

е2

Еп. = эф.е = --

4п • ^эф.е

С другой стороны, Еп = 2 • Е', тогда имеем

е2 2

-■2 • 0.952596 • тес2

4п • 80d эф..

—13 —13

Отсюда получаем dэф.e = 1.4795-10 см и гэф.е = ^ф.е/2 «0.739775•Ю см.

Определенное из выражения у = ^эфеАп^/6 значение эффективного диаметра

-13

d эф е = 1 5352 • 10 см близко полученному выше, что указывает на физическую допустимость предлагаемой модели.

Далее, баланс энергии электрона осуществляется в течение периода пульсаций со скоростью "света". Объемная плотность окружающей электромагнитной среды должна быть не менее

Pvcp. = — = 5.1645468 • 10-26г/см3

V

где ткв. = 4п• уте/(2|fn|) = 3.09• 10-54г - масса кванта; V = (4/3^яЛ-П = 5.9831 •10-29см3 - объем.

В 1 с электрон излучает кванты с массой, равной 2п • уте, и эквивалентной энергией,

равной теС2 . Та как масса электрона больше массы квантов излучения в (2П • у)-1 раз, то

его энергия, очевидно, во столько же раз больше величины тес2 , и внутреннюю энергию электрона можно оценить из выражения:

Евн = теС- = теv2р « 2.3852 •Ю6 • тес2 . 2п • у

Аналогично для устойчивого фотона можно записать:

Е = тс2=т v 2

свн.ф _ - _ шфугр. . 2п • у

3. Образование уплотнений электромагнитной материи

По аналогии с выражением для внутренней энергии электрона можно предположить, что возможно существование устойчивого полярного уплотнения с минимальной массой, для которого связь с объемной плотностью непрерывной ЭММ определяется соотношением:

_ ^,непр. 2п • у

где Р^непр.- объемная плотность непрерывной ЭММ, ^ ] = —-3, Р\г,тт- объемная

см

плотность уплотнения ЭММ с минимальной массой.

Из приведенного выражения следует: Р^непр. = 2п • у • Р^тп .

Частицы и фотоны с массами, превышающими минимальную, и сформированные определенным образом из разнополярных уплотнений с минимальной массой, могут иметь объемные плотности, выраженные через объемную плотность непрерывной ЭММ, обладающей минимальной объемной плотностью массы. Для электрона подобную связь представим в виде выражения:

Pv,непр. = (2п • У Г- Р^ е,

11 3

где pv е = 4.808 • 10 г/см , п - целое число.

Ранее получено среднее значение объемной плотности окружающей электрон среды:

Р^р. = 5.1645 •10-26г/см3.

Для п = 6 имеем pv непр = (2п • у)6 • pv е = 2.61Ы0-27г/см3 . Далее запишем ряд соотношений для масс и частот пульсаций электрона и уплотнений ЭММ:

2

к^п = тес ,

2

к^Г = т;с .

Отсюда получаем соотношения

= Щ_ = ^п = ¿п.

Гп те ф .

Эти соотношения показывают, что для уплотнений с массами т; < те справедливо

следующее: если т; = те/а, где а > 1, то объем увеличивается в а3раз, и объемная плотность уплотнения определяется так:

_ те 1 _ -4 pv,i = 3 = ^,еа

а vea

При Рv,непр. = (2п • У)6 • Рv,е , Р^тт = (2п • У)5 • Р^е имеем (2п • у)5 = а-4 , откуда а = (2п • у)-5/4 , и тт;п = теа-1 = те(2п • у)5/4 = 9.7181 • 10-36г , минимальная частота

гптт = 1.31816 • 1012 Гц, = аефЛ = а • аеф.е = 1.439 •10-5см.

Таким образом, в диапазоне частот, где скорость распространения ЭММ не превышает скорости света, существуют уплотнения, которые принимают формы фотонов и частиц.

При условии уизл > с вероятность образования фотонов из непрерывной ЭММ незначительна из-за отсутствия соответствующей турбулентности ЭММ. Фотоны могут образовываться и при распаде уплотнений на более мелкие части.

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

20

частотой Гр < 1.23559 • 10 Гц; 2) измерение скорости распространения ЭММ в диапазоне частот 1013..1.5 4020Гц ; 3) измерение затухания гравитационного поля в различных мате-48

риалах, в том числе и в состоянии сверхпроводимости, когда электроны наиболее восприимчивы к внешним воздействиям из-за исчезновения хаотического движения.

Выводы

1) Гравитационное взаимодействие имеет электромагнитную природу, из чего следует предположение о том, что скорость распространения квантов гравитационного поля превышает скорость света; тяготение вызывается тормозным излучением.

2) Тяготение и электромагнитные взаимодействия - 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.

3) Высокая проницаемость квантов гравитационного поля объясняется высокой скоростью распространения квантов Vjp./c >>1: процессы в "препятствиях" происходят со скоростью, не превышающей скорости света.

Выражаю благодарность Сороке А.С., доценту ХНУРЭ, за обсуждения по материалам статьи и помощь в ее подготовке.

Список литературы: 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.

Поступила в редколлегию 12.06.2015 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.