Реферати українською » Математика » Єдине поле силового просторового взаємодії матеріальних тіл


Реферат Єдине поле силового просторового взаємодії матеріальних тіл

В.В.Сидоренков, МДТУ їм.Н.Э. Баумана

За підсумками аналізу фізичних характеристик силового просторового взаємодії матеріальних тіл встановлено об'єктивність існування Єдиного ПоляВзаимодействия у просторі фізичного вакууму, обумовленого його поляризацією за наявності у ньому Матерії. Отримано аналітичне співвідношення для зазначеного поля, тотожний яке описує поля різних за фізичну природу електричних, магнітних і гравітаційних сил.

Відомо, що кожен матеріальний об'єкт по суті, усі його фізичні характеристики сукупно реалізуються у вигляді електричних, магнітних і гравітаційних полів силового взаємодії частинок, які його складають [1]. У цьому цілком логічно поставити й спробувати аргументовано вирішити концептуально важливе запитання причину такого реально спостережуваного взаємозалежного єдності зазначених полів. Як бачимо, тут принципово головним і основним є також те, що «провідником» зазначених взаємодій, та й «середовищем проживання» самої Матерії служить простір фізичного вакууму, яке, відповідно до сучасних дослідженням, порожнечею в буквальному значенні слова не може.

Якщо з фізично природною теоріїблизкодействия [1], те ж саме у вигляді фізичного вакууму, завдяки одній його властивостями здійснюються різноманітних взаємодії між просторово рознесеними матеріальними тілами. Наприклад, наелектризоване тіло якось поляризує навколишнє простір, і це реєструється як електричне полі цього тіла, силовим чином чинне інші заряджені тіла. Аналогічно, маса реального тіла створює у просторі вакууму обурення у вигляді його поляризації, сприймається іншими тілами як полі сила тяжіння. Отже, здатність фізичного вакууму поляризуватися за наявності у ньому Матерії породжує передбачене нами як об'єктивно існуюче, дані силове Єдине ПолеВзаимодействия рознесених у просторі матеріальних тіл, яке, як очікується, має бути тотожний різним по фізичну природу з позиції прийнятих у час уявлень полях електричних, магнітних і гравітаційних сил.

Аналіз проблеми пошуку Єдиного ПоляВзаимодействия матеріальних тіл розпочнемо з те, що уявімо симетрію аналітичних висловів відомих полів електричних, магнітних і гравітаційних наснаги в реалізації структурно тотожної формі:

a) , b) , з) , (1)

де , іm - відповідно, електричний, магнітний і гравітаційний (маса) заряди. Оскільки всі зазначені взаємодії відбуваються у просторі фізичного вакууму, то наявні у формулах (1) розмірні у системі одиниць СІ фізичні постійні , і називати електричної, магнітної і гравітаційноїпроницаемостями вакууму, де остання константа виходить з постійної гравітаційного взаємодії, записаній як .

На думку, буде дуже корисний як задля її подальшого, але й пізнавальної погляду, провести докладне обговорення розмірностей зазначених вище констант. Приміром, величина і розмірність електричної постійної, в уявленнях електричної проникності вакууму, рівні (>фарада/метр), де електроємність - фарада =Кулон/Вольт відповідає відношенню електричного заряду «>Кулон» до електричномускалярному потенціалу «>Джоуль/Кулон = Вольт». Аналогічно, характеристики магнітної постійної - магнітної проникності вакууму дорівнюватимуть (>Генри/метр), деиндуктивность - Генрі =Вебер/Ампер визначається ставленням магнітного заряду (потоку) «>Вольтсек = Вебер» до магнітномускалярному потенціалу «>Джоуль/Вебер = Ампер». Звернімо особливу увагу, що представлене тут логічно очевидне фізичне поняття магнітного скалярного потенціалу - Ампер як у науковому літературі, і у навчальних посібниках поширення немає, на відміну симетричного йому базового теоретично електрики електричного скалярного потенціалу - Вольт.

Відповідно, розглянемо гравітаційну проникність вакуумуГл/м, де у чисельнику розмірності даної константи фізична величина, названа нами Галілей, визначальнагравиемкость (аналогелектроемкости) , дорівнює відношенню основних фізичних величин:Гл =кгсек2/метр2 =кг/v2, що врешті-решт є ставлення величин гравітаційного заряду «кг» до гравітаційному потенціалу «>Джоуль/кг=метр2/сек2». Зазначений потенціал визначається зусиль для переміщенню одиничної маси з цієї точки поля на нескінченність (межі поля) і вимірюється в «>Джоуль/кг=v2». Відповідно до визначення, гравітаційний потенціал на області свого існування негативний і в центру поля сягає фізично можливого мінімумуДж/кг, відповідно на «кордоні» поля (на нескінченності) максимальний дорівнює нулю. Зокрема, лежить на поверхні Землі даний потенціал становить величинуДж/кг, тобто дорівнює квадрату першою космічною швидкості:м/c. Зауважимо до речі, що властивості гравітаційного поля як сил тяжіння якісно відрізняють його від властивостей електростатичного поля сил притягування й відштовхування електричних зарядів, оскільки джерела поля тяжіння –гравитирующие маси мають лише одне знак і притягуються, а електричні заряди одного знака відштовхуються. У результаті ми маємо нетривіальний і корисний методичний результат: розмірності фундаментальних постійних , і - фізично різнихпроницаемостей простору фізичного вакууму виявилися структурно тотожними.

Оскільки ми знаємо аналітичне вираз для фундаментальної маси, званої масою Планка, складене з комбінації інших фундаментальних фізичних констант 2, 17610-8 кг (- модифікована стала Планка, - швидкість світла), то скориставшись цим вираженням, розглянемо формулу (>1c) сили гравітаційного взаємодії двох тіл масоюm1 іm2 , яку запишемо виявлення її суті й наочності вскалярном вигляді для модуля цієї сили:

. (2)

Тут - безрозмірний амплітудна множник. Щоб підкреслити його фізичну сутність, назвемо «амплітудою поляризації» простору фізичного вакууму, оскільки він визначає величину силового просторового взаємодіїгравитирующих мас матеріальних тіл.

Аналогічно, з урахуванням аналітики електричного заряду Планка 1, 87510-18Кл перетворимо формулу (>1a) для модуля силиКулона взаємодії електричних зарядів і :

, (3)

де - безрозмірна «амплітуда поляризації» фізичного вакууму, коли наявність такого ефекту породжує силове просторове взаємодія електрично заряджених матеріальних тіл.

Відповідно, з урахуванням висловлювання для магнітного заряду (полюси) Планка 7, 06610-16Вб можна записати формулу (>1b) модуля силиКулона взаємодії магнітних зарядів і :

, (4)

де - безрозмірна «амплітуда поляризації вакууму», з якої створюється силове полі просторового взаємодіїнамагниченних матеріальних тіл.

Зробимо загальне зауваження про взаємодіючих зарядах (тілах), оскільки аналізовані тут закони сил справедливі лише нерухомих щодо одне одного точкових зарядів (тіл). Звісно, буквально математично точкові заряди у фізиці абсурдні (при нульовому обсязі щільність ), проте фізично точковий заряд реальний: це заряджене тіло, бачимо на таких відстанях, коли за перерозподілі заряду у тому тілі сила, діюча на «пробний» заряд, розміщений цих відстанях, незмінна не більше точності проведених вимірів. У цьому тіло звичайних розмірів представляється сумою його точкових частин. І ще. Сили в обговорюваних законах діють за лінії, що з'єднує центри мас (зарядів) взаємодіючих тіл, тому такі сили називають центральними.

Зрозуміло, що аналітичні співвідношення для сил взаємодії матеріальних тіл (2) - (4) можна було б спорудити і суто формально, коли початкові співвідношення (1) помножити на . Через війну вийдуть самі формули (2) - (4), де висловлювання фундаментальних фізичних констант Планка: , й тут з'являться із необхідністю.

Оскільки, як говорилося, будь-який матеріальний об'єкт сукупно реалізується у вигляді електричних, магнітних і гравітаційних полів силового просторового взаємодії складових його частинок, то немає фізичних законів і логічних заперечень проти можливого співіснування і більше екзотичних подібних сил з так званого перехресного взаємодії матеріальних тіл, які найімовірніше реалізуються в мікросвіті. Наприклад, відомо [1], щокорпускулярними електромагнітними характеристиками мікрочастинки є електричний заряд (n – цілі числа, e – заряд електрона), визначальний її електричні властивості й викохує власний кутовий момент - спін, відповідальний за магнітні властивості. Причому спін, як було встановлено в [2], нерозривно пов'язані з «зарядом» магнітногодиполя частки: . Про зазначеному перехресному взаємодії тут свідчить те, що обидві різнорідних заряду і зберігають у тому ж матеріальному носії масою , де спін мікрочастинки є результатом електромагнітного взаємодії [2] її ж таки електричного і магнітного зарядів. Як кажуть, матеріальні тіла, і їхню взаємодію реалізуються як силами виду (1), і іншими силами електромагнітного,гравиелектрического ігравимагнитного взаємодій.

У цьому можна запропонувати ще три аналітичних висловлювання полів просторового перехресного взаємодії частинок матерії, структурно повністю ідентичні польовим співвідношенням (1). Ці висловлювання запишемо для модуля електромагнітної,гравиелектрической ігравимагнитной сили:

a) , b) , з) . (5)

Виконання процедур так само, як із виведення формул (2) - (4), але вже настав для висловів (5) приведуть до аналогічним перетворенням вже цих співвідношень:

a) , b) , з) , (6)

де , і - безрозмірні «амплітуди поляризації» фізичного вакууму, завдяки якому здійснюються відповідно електромагнітне,гравиелектрическое ігравимагнитное силове просторове взаємодії матеріальних тіл.

Отже, проблема пошуку силового Єдиного ПоляВзаимодействия просторово рознесених матеріальних тіл, можна вважати, нами успішно дозволена. Однозначно встановлено, що формули зазначених вище, різних за фізичну природу силових полів (2) - (4) і (6) дійсно виявилися структурно тотожними, тобто вони описуються аналітично єдиним вираженням:

. (7)

Тут структура й розмір безрозмірного множника - «амплітуди поляризації» реального простору залежить лише від конкретних значень корпускулярних фізичних характеристик взаємодіючих тіл, тобто визначається виглядом сили взаємодії, проте роки поведінка всіх зазначених сил абсолютно однаковий і обумовлений лише властивостями фізичного вакууму. Відповідно, в співвідношеннях (7) вираз описує потенційну енергію взаємодії матеріальних тіл, або як конкретно, від визначає енергію поляризації фізичного вакууму.

Цікаво, що «амплітудою поляризації вакууму» у разі взаємодії двох електронів є фундаментальна безрозмірна фізична константа , звана постійної тонкої структури. Вона введена А.Зоммерфельдом (1916 р.) яких і визначає величину тонкого розщепленняводородоподобних спектральних ліній. Фізично таке розщеплення зумовлено взаємодією між орбітальним іспиновим моментами електрона в атомі. Постійна тонкої структури має безліч різноманітних інтерпретацій, зокрема, поЗоммерфельду «» дорівнює відношенню швидкості електрона на першої кругової орбіті атома Бору до швидкості світла. І ось ще одну, на погляд, фізично перспективну інтерпретацію «» як безрозмірною «амплітуди поляризації вакууму» при електричному взаємодії двох електронів.

Що ж доразмерного «ядра» в обговорюваному аналітичному вираженні (7),описивающем Єдине ПолеВзаимодействия при, породженого поляризацією простору фізичного вакууму, то тут для одиничного відстані між взаємодіючими тілами у системі СІ його чисельна значення одно М. Важливо, що у чистому вигляді за відсутності у просторі матеріальних тіл «ядро» сили поляризації вакууму існувати неспроможна, адже ефект поляризації фізичного вакууму обумовлений саме наявністю у просторі матеріальних тіл. Понад те, з формул для «амплітуд поляризації вакууму», наприклад, сили гравітаційного взаємодії видно, що й за про наявність у просторі лише одну матеріального тіла казати про реальності поляризації вакууму також безглуздо:, оскільки її реєстрації (створення взаємодії) потрібно інше «пробне» тіло.

Обговоримо тепер фундаментальну фізичну величину , має розмірність «>Джоульметр». Цю дивну розмірність суто формально можна, з погляду, зіставити за аналогією з питомим електричним опором [1] матеріальної середовища, розмірність що його системі фізичних одиниць СІ «>Омметр». У цьому фізичну величину назвемо удільної енергією поляризації фізичного вакууму, визначальну енергію, що є в кубічному обсязі простору вакууму одиничних розмірів, яку вираженням, аналогічним формулі для обчислення електроопору металевого провідника. Отже, маємо Дж. Очевидно, що запропонована інтерпретація фізичної величини точно корелює з співвідношеннями (7), хоча такого результату нам мало зрозумілий. Проте, це концептуально центральний і питання, безумовно, він потребує серйозних роздумів.

На закінчення, задля справедливості, як і раніше, що у суто формальному ознакою цю не можна вважати піонерської, оскільки отримані тут результати відомий і шматками розкидані на ряду літературних джерел. Проте, як здається, з погляду концептуальних засад фізики фундаментальність справжніх результатів, актуальність і перспективність їх задля подальшого наукового розвитку може викликати сумнівів. До речі, здобуту у роботі підсумкове співвідношення (7) однозначно показує, що всі розмови про швидкості поширення полягравитиционного взаємодії, за величиною відмінній від швидкості світла до нескінченності, можна вважати безпідставними: швидкість передачі будь-яких польових (просторових) взаємодій матеріальних тіл визначається лише властивостями фізичного вакууму, тобто всім зазначених вище взаємодій має бути єдиною, рівної «швидкості світла». Про це свідчить, зокрема, тим, що формула Єдиного ПоляВзаимодействия є структурно тотожний аналогом звичайного законуКулона велектростатике, та якщо з законуКулона що з незалежно існуючим фундаментальним законом збереження електричного заряду можна порівняно просто [3] побудувати традиційну систему диференційних рівнянь Максвелла класичної електродинаміки,описивающими умови поширення електромагнітних хвиль. Отож можливостей продовжити досліджень піднятою тут основної фундаментальної проблеми природознавства предосить, особливо в переході від статичних полів до полях динамічним.

Резюме. Справжній матеріал - це методично послідовне узагальнення, сутнісно, найзагальніших поглядів на фізичному вакуумі. Головний результат проведеного дослідження у тому, що у основі аналізу фізичних характеристик силового просторового взаємодії матеріальних тіл встановлено об'єктивність існування Єдиного ПоляВзаимодействия у просторі фізичного вакууму, обумовленого його поляризацією за наявності у ньому Матерії. У цьому отримано аналітичне співвідношення для характеристик Єдиного ПоляВзаимодействия, структурно тотожний, а головне адекватно яке описує різні по фізичну природу електричні, магнітні, гравітаційні і основі перехресні сили. Через війну проведеного аналізу, як і припускати, вперше введено фундаментальне поняття удільної енергії поляризації фізичного вакууму, що б чисельна значення цієї енергії поодинці кубічному обсязі простору фізичного вакууму.

Список літератури

1. Фізичний енциклопедичний словник /Гл. ред. А.М. Прохоров. - М.: Рад. енциклопедія, 1983.

2.Сидоренков В.В.Физико-математическое моделювання і аналіз ефекту квантування магнітного потоку // Матеріали VII Міжнародного семінару «>Физико-математическое моделювання систем». Частина 1. - Воронеж:ВГТУ, 2010. З. 89-96; //scipeople/publication/100581/.

3.Сидоренков В.В. Методичні аспекти побудови і грунтовного аналізу електродинамічних рівнянь Максвелла // Праці VI Всеросійської конференції «>Необратимие процеси у природі й техніці». Частина III. - М.: МДТУ їм.Н.Э. Баумана, 2011. З. 215-219; //scipeople/publication/100582/.

Для підготовки даної роботи було використані матеріали із сайтуreferat/


Схожі реферати:

Навігація