(5 оценок, среднее: 4,80 из 5)
Загрузка...
Учебная работа. Реферат: Гравитационное взаимодействие
«В данной теории гравитационное взаимодействие — не базовое взаимодействие, а итог квантовых флуктуаций всех остальных полей. В истинное время достигнут большенный прогресс в этом направлении …»
Физическая энциклопедия. ГРАВИТАЦИОННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ.
Т.е. гравитационная энергия поля связана с энергией вакуумных флуктуаций. Таковой подход дозволяет разглядывать гравитационное взаимодействие естественным образом как итог подталкивания полевой средой тел друг к другу. Чтоб появилась гравитационная сила, обязана существовать разность давления колебаний поля (вакуума) флуктуационного нрава. То, что электромагнитные флуктуации вакуума могут подталкивать тела к сближению, доказано экспериментально — эффект Казимира.
«Так как любые флуктуации — это колебания вокруг некого среднего значения, физический вакуум рассматривается как квантовая система в состоянии с малой энергией, в среднем равной нулю. Потому квантовые флуктуации вакуума нередко именуют нулевыми колебаниями электромагнитного поля. … При эффекте Казимира две параллельные пластинки можно разглядывать как резонатор, в каком есть лишь те волны, для которых соблюдается условие резонанса: на расстоянии L меж пластинками укладывается целое число n полуволн. Очень вероятная длина волн будет при n = 1 — в пространстве меж пластинками не могут рождаться виртуальные фотоны с длинами волн, превосходящими 2L. Потому плотность энергии нулевых колебаний в зазоре меж пластинками меньше, чем снаружи, что и обусловливает притяжение пластинок. … Опыты подтвердили теорию с точностью до 1%.»
журнальчик «Наука и жизнь«. 2002. 12. С.147.
Рассматривая гравитационное взаимодействие не как базовое взаимодействие, как итог флуктуаций поля, процесс можно представить так: под действием массы тела в окружающем пространстве (в вакууме) миниатюризируется плотность энергии нулевых колебаний поля и возникает разность давления, в итоге происходит притяжение тел, т.е. со стороны тела амплитуда флуктуаций меньше.
«Нулевые колебания — флуктуации квантовой системы (обычно квантового поля) в главном (вакуумном) состоянии. … Это принципиально при учете гравитации, универсально взаимодействующей с хоть какой формой энергии, в том числе и с вакуумной, … эффект Казимира делает нулевые колебания наблюдаемыми.»
Физическая энциклопедия. НУЛЕВЫЕ КОЛЕБАНИЯ.
Т.е. вакуумные флуктуации (нулевые колебания) представляют вакуумную форму энергии.
«Величина (61.47) носит заглавие энергии нулевых колебаний электромагнитного поля, а состояние поля, при котором все nka
равны нулю, именуется вакуумом. Потому что число слагаемых в (61.47) нескончаемо велико, E0
оказывается нескончаемо большенный. Для большинства действий взаимодействия поля с веществом существенна только разность энергий 2-ух состояний системы вещество — поле. Потому наличие в энергии нескончаемо огромного неизменного слагаемого в этих действиях не проявляется. Но существование нулевых колебаний сказывается на неких действиях и приводит хотя и к весьма малым, но наблюдаемым эффектам.»
ОТФ. Квантовая механика. И.В.Савельев. 1996. Т.2. С.346.
«Виртуальные частички — кванты релятивистских волновых полей, участвующих в вакуумных флуктуациях.»
Физическая энциклопедия. ВИРТУАЛЬНЫЕ ЧАСТИЦЫ.
Вакуумные флуктуации (нулевые колебания поля) под действием вещества (поглощаясь веществом) могут преобразовываться в настоящие частички, т.е. вещество (возбужденное состояние поля) является вроде бы катализатором в данном процессе.
Вещество «трясет» от флуктуационных колебаний поля, которые в веществе отчасти преобразуются в настоящие частички — устойчивые возбужденные состояния поля, при всем этом миниатюризируется «температура» поля (амплитуда флуктуаций). Возникшие возбужденные состояния поля фотонного типа приметно разогревают огромные массы вещества (планетки, звезды). Возникшие возбужденные состояния поля нейтринного типа попадают через вещество, практически не взаимодействуя с ним, унося с собой энергию, полученную из вакуума (поля). Согласно экспериментальным фактам, считается, что в любом кубическом сантиметре места находятся около 500 фотонов и столько же нейтрино, это в млрд раз больше, чем протонов (из частиц лишь фотоны и нейтрино не распадаются и не аннигилируют).
Также можно представить, что в центре галактик, где находится большая масса вещества, из вакуумных флуктуаций появляются не только лишь фотоны и нейтрино, да и остальные простые частички, которые в магнитном поле галактики из-за нарушения закона сохранения четности делятся на две струи (спиральные рукава): одна — из частиц, иная — из античастиц. Таковой процесс разъясняет, почему у галактик два спиральных рукава и отпадает вопросец о сохранении барионного заряда. К примеру, выброс частиц на солнце также происходит по линиям магнитной индукции. Наблюдаемое синхротронное излучение подтверждает существование мощного межгалактического магнитного поля. Магнитное поле, делая поворот, образует рукава в виде спирали. Чем резвее поворачивается магнит, тем посильнее завернута спираль. Мощное магнитное поле в центре галактики можно следить в виде «бара» (пересеченные спиральные галактики), где спиральные ветки начинаются не в центре ядра, а у концов специфичной перемычки, проходящей через ядро.
«Приблизительно у половины S-галактик ядро очень вытянуто и спиральные рукава начинаются с концов ядра. Такие галактики (пересеченные спиральные, либо спиральные с перемычкой — «баром») обозначаются как SB-галактики.»
Физическая энциклопедия. ГАЛАКТИКИ.
«Как и в примере с антенной, вся система зеркально симметрична относительно плоскости, в какой течет радиальный ток. При выполнении закона сохранения четности интенсивность излучения электронов бета-распада обязана быть схожей по обе стороны данной плоскости. В опыте же наблюдалась резкая асимметрия: по одну сторону плоскости испускалось на 40% больше электронов, чем по другую.»
Физический энциклопедический словарь. ЧЕТНОСТЬ.
Звезды в спиральных галактиках вроде бы вращаются вокруг ее центра (ядра) против направления закручивания спирали. Если б движение происходило к центру, то рукава за счет сохранения момента количества движения закручивались бы по направлению движения, как, к примеру, у атмосферных циклонов. Также симметричное размещение спиральных рукавов показывает на то, что вещество исходит конкретно из центра галактики, а не напротив: очень огромные расстояния меж спиральными рукавами, чтоб они могли как-то по иному синхронизировать такую симметрию.
«Аннигиляционное излучение из области центра Галактики наблюдалось начиная с 1968 … Источник позитронов неизвестен.»
Физическая энциклопедия. АННИГИЛЯЦИЯ.
Таковым образом, выходит, что спиральные галактики наполовину состоят из частиц и наполовину из античастиц. Спиральные рукава из вещества и антивещества, разлетаясь в обратных направлениях, не пересекаются в пространстве, потому аннигиляции меж ними не происходит, кроме редчайших случаев, наблюдаемых как гамма-всплески. Лишь столкновением огромных масс вещества с антивеществом можно разъяснить исключительную мощность гамма-всплесков за сверхкороткое время. Энергия взрыва 10+44
— 10+47
Дж, которая выделяется в течение нескольких секунд, это больше, чем при самых превосходных взрывах сверхновых, высвечивающих наименьшую энергию за месяцы. При помощи современной аппаратуры в день в среднем наблюдается один гамма-всплеск. Бессчетные наблюдения проявили, что гамма-всплеск — это незапятнанный (аннигиляционный) взрыв, вещество практически не выбрасывается, выбрасывается незапятнанная энергия в виде электромагнитного излучения и релятивистских частиц. Крутой фронт нарастания гамма-всплесков и неспешный спад (послесвечение) молвят о том, что это конкретно взрывы, а не узенькие лучи, к примеру, от пульсаров. Если же представить, что законсохранения барионного заряда все-же нарушается и в центре галактики под действием вакуумных флуктуаций появляются в главном частички, а не античастицы, то все равно под действием межгалактического магнитного поля происходит их разделение на две струи (у магнита два полюса), которые образуют два спиральных рукава.
В крайнее время выяснилось, что красноватое смещение недозволено разъяснить метафизической теорией «Огромного взрыва» как расширение Вселенной из одной точки, потому что были обнаружены звезды, возраст которых намного превосходит время, прошедшее опосля взрыва. Появилось логическое противоречие — звезды уже существовали до «Огромного взрыва», также взрыв из точки — это нарушение причинно-следственной связи, что неприемлимо исходя из убеждений материализма. Вселенная однородна и изотропна, т.е. нет признаков «Огромного взрыва». Таковым образом, если взрыва не было, то красноватое смещение можно разъяснить лишь затуханием электромагнитных волн. Т.е. электромагнитные волны, распространяясь в полевом пространстве, затухают (багровеют), передавая (возвращая) энергию колебаний полю, тем увеличивая «температуру» полевой среды. Выходит, что электромагнитные волны могут поглощаться не только лишь полем, находящимся в возбужденном состоянии (частичками вещества), да и полем, находящимся в вакуумном состоянии, равномерно затухая в нем. Таковым образом, полевое место не является полностью безупречным для распространения электромагнитных волн и это наблюдается, как эффект затухания фотонов в физическом вакууме.
«Для луча, проходящего поблизости Солнца, эта доборная задержка составляет около 2·10-4
сек.»
Физическая энциклопедия. ТЯГОТЕНИЕ.
Т.е. поблизости массы миниатюризируется «температура» полевой среды (аналогия: в прохладной воздушной среде звук распространяется медлительнее), что делает разность давления колебаний поля флуктуационного нрава.
«Но есть нулевые колебания поля флуктуационного нрава, энергия которых нескончаема, потому что число степеней свободы поля нескончаемо велико.»
Физическая энциклопедия. ФИЗИКА.
«… рассматривая для простоты однородное поле тяжести, наинизшее энергетическое состояние (нулевые колебания) электромагнитного поля там владеет ненулевой температурой …»
Физическая энциклопедия. ЭЛЕКТРОДИНАМИКА.
Т.е., рассматривая в электродинамике поле тяжести, представляют вакуумное (низшее по энергии) состояние электромагнитного поля, где нулевые колебания владеют ненулевой температурой относительно условного нулевого уровня.
«В квантовой теории поля для описания вырождения вакуума комфортно воспользоваться действенным потенциалом системы, определяющим плотность энергии в вакуумном состоянии, …»
Физическая энциклопедия. ВЫРОЖДЕНИЕ ВАКУУМА.
«… вакуумное, либо низшее по энергии, состояние следует представлять не в виде «пустого» места, как своеобразную среду флуктуирующих с большенный амплитудой полей.»
Физическая энциклопедия. ВАКУУМНЫЙ КОНДЕНСАТ.
Амплитуда флуктуаций в различных областях полевого места быть может различной. Чем выше «температура» вакуумной (полевой) среды, тем больше амплитуда флуктуаций. Вещество как диссипативная среда, преобразуя энергию флуктуаций в разные устойчивые возбужденные состояния поля, «охлаждает» вакуум, т.е. гравитация связана с «термическим искривлением» полевого места. «Остывание» вакуума представляет отрицательное
w = -gM2
/8pr4
(формула для шара, при r большем, чем его радиус), где g — гравитационная неизменная, M — масса шара, r — расстояние от центра шара. к примеру, на поверхности Земли в любом кубическом метре места величина полевой энергии имеет отрицательное поверхности Земли имеет тело массой 920 кг.
«… напряженность гравитационного поля недвижной вещественной точки массой M, находящейся сначала координат, равна G = —
g
M/r2
, …»
Справочник по физике. Б.М.Яворский, А.А.Детлаф. 1996. С.75.
Соответственно, гравитационный поток:
Фg
= -gMS/r2
,
где S — площадь. Плотность энергии гравитационного потока:
w = -G2
/8pg,
символ минус в формуле связан с отрицательным значением гравитационной энергии и значит то, что гравитационные потоки (полосы гравитационной индукции) постоянно начинаются в полевом пространстве (физическом вакууме) и имеют направление в сторону массы.
Гравитационный поток напряженности поля владеет энергией, к примеру, энергия гравитационного поля (потока) шара:
« U = -3gM2
/5R »
задачки по общей физике. И.Е.Иродов. 2001. С.344.
Где M — масса шара, R — радиус шара, — чем больше масса, тем меньше энергия поля. к примеру, гравитационное поле Земли имеет отрицательную энергию 2.2·1032
Дж, что, согласно соотношению W = Mc2
, соответствует 2.5·1015
кг, для сопоставления — масса Земли 5.98·1024
кг. Если же радиус шара равен гравитационному радиусу R = 2gM/c2
, то масса отрицательной энергии гравитационного поля равна Mполя
= -0.3M, т.е. составляет практически одну третья часть от массы шара. Предстоящее сжатие либо повышение массы шара приведет к тому, что масса шара по абсолютной величине сравняется с массой гравитационного поля и их суммарная масса (энергия) будет равна нулю.
Таковым образом, масса тела, забирая на себя энергию вакуумных флуктуаций, делает в окружающем полевом пространстве отрицательную плотность энергии поля. Т.е. гравитационный поток — это передвигающийся в сторону массы поток энергии флуктуаций поля, который в веществе преобразуется в разные устойчивые возбужденные состояния поля. Чем поближе к массе, тем меньше плотность внутренней энергии поля и тем меньше амплитуда флуктуаций, что делает разность давления в виде гравитационной силы. Лишь представляя гравитационное взаимодействие как итог вакуумных флуктуаций, можно отдать логически непротиворечивое разъяснение, почему гравитационная энергия поля имеет отрицательное
нужно увидеть, что изменение «температуры» вакуумной (полевой) среды — это также изменение ее диэлектрической и магнитной проницаемостей, к примеру, поблизости массы они растут, потому что скорость распространения электромагнитных волн миниатюризируется e0
m0
= 1/c2
. Изменение электронных и магнитных параметров происходит при изменении плотности среды.
«… скорость распространения электромагнитных волн — величина конечная. Она определяется электронными и магнитными качествами среды, в какой распространяется электромагнитная волна … скорость распространения электромагнитной волны в вакууме: c = (
e
0
m
0
)-1/2
…»
Физика. В.Ф.Дмитриева. 2001. С.259.
«А именно, статическое гравитационное поле играет роль среды с электронной и магнитной проницаемостями …»
Физическая энциклопедия. ЭЛЕКТРОДИНАМИКА.
Плотность гравитационных потоков влияет на диэлектрическую и магнитную проницаемости вакуума, что приводит к изменению скорости распространения электронной и магнитной напряженностей поля. Также это отражается на соотношении меж массой и энергией M = e0
m0
W (W = Mc2
), потому что определяется через диэлектрическую и магнитную проницаемости вакуума.
В гравитационном поле может замедляться не только лишь скорость света, да и скорость движения простых частиц. к примеру, электрон, передвигающийся со скоростью, близкой к скорости света, при попадании в гравитационный поток, где скорость света меньше, чем скорость движения электрона, будет тормозиться, создавая даже в вакууме излучение Черенкова.
Если масса движется, то появляется вихревое гравитационное поле и так же, как у вихревого электронного поля, работа гравитационных сил при движении пробной массы по замкнутой полосы быть может отлична от нуля.
«Работа сил вихревого электронного поля при движении электронного заряда по замкнутой полосы быть может отлична от нуля.»
Физика. О.Ф.Кабардин. 1991. С.189.
Вихревые электронные поля (потоки) могут существовать без зарядов, также и вихревые гравитационные поля (потоки) могут существовать (распространяться) без массы.
«Вихревое электронное поле различается от электростатического поля тем, что оно не соединено с электронными зарядами, …»
Физика. О.Ф.Кабардин. 1991. С.189.
«Импульсом владеют все формы материи, в том числе электромагнитные, гравитационные и остальные поля.»
Физическая энциклопедия. ИМПУЛЬС.
Гравитационное поле (возмущение) имеет отрицательную энергию и массу, соответственно, выходит, что владеет отрицательным импульсом — антиимпульсом, который делает антидавление — притяжение.
«… энергия гравитационного взаимодействия отрицательна, …»
О физике и астрофизике. В.Л.Гинзбург. 1995. С.123.
нужно увидеть, что упоминание о отрицательном значении гравитационной энергии поля убрано из учебников (удалось отыскать лишь один пример в сборнике задач), это, видимо, изготовлено для того, чтоб не появлялось излишних вопросцев, потому что отрицательное температура представляет состояние внутренней энергии вещества, а потому что полевое место — это неовеществленная форма материи, то высчитать, видимо, можно лишь изменение плотности внутренней энергии физического вакуума, которое происходит под действием массы тел.
]]>