среда, 13 января 2016 г.

2. Дефект массы - фундаментальный источник энергии вселенной.


2. Дефект массы - фундаментальный источник энергии вселенной.

***

Аннотация

     В статье рассматривается процесс генерации и дефектации массы вещества, представляющего Вселенную.

***

     Главным свойством материи Вселенной является ее способность структурироваться, т.е. образовывать структуру. Структура – это способность частей материи взаимодействовать друг с другом посредством физических сил притяжения-отталкивания, образуя конкретную пространственную стереометрическую конфигурацию. Сформулируем следующее  утверждение фундаментального характера: вся вещественная материя вселенной дискретна, т.е. в своей основе в первом приближении она представима точечными объектами. Структура – это стационарное взаимодействие стабильных корпускулярных частей материи между собой, под действием уравновешивающих друг друга физических сил. Ее изменение – это нарушение уравновешенности действия физических сил. Именно изучение всевозможных взаимодействующих свойств между различными частями стереометричной материи  является главным направлением изучения свойств материи Вселенной человеком через выделение всевозможных частей материи в виде объектов и изучение, и описание их взаимодействующих свойств. Это и является научным процессом структуризации материи.

      Материя, то есть объективная реальность, может проявлять свою материальность:

- во-первых, только через свои составные части;

-  во-вторых, через обязательное физическое взаимодействие конкретной части с другими частями материи.

      Таким образом, материальность любого объекта во Вселенной определяется способностью этого объекта вступать в физические взаимодействия с другими материальными объектами Вселенной посредством соответствующих физических сил. В частности, если какое-либо мысленное представление (образ) не способно взаимодействовать физическими силами с какими-либо другими материальными объектами, то такое воображение является представлением нематериального образа – объекта.

      С энергетической точки зрения, в целом материя Вселенной может находиться в двух состояниях:

· стационарном, потенциальном энергетическом состояние, когда силы взаимодействия, действующие между частями материи, средне статистически уравновешены;

· динамичном, кинетическом энергетическом состояние. Такие состояния возникают, когда нарушается уравновешенность физических сил, действующих между частями материи, что приводит к монотонному радиальному механическому взаимному перемещению одних частей материи относительно других от точки их общего центра массы. Именно при таком состоянии материи и выделяется энергия, т.е. материя переходит из потенциального энергетического в кинетическое энергетическое состояние. Это соответствует случаям: либо силы отталкивания преобладают над силами притяжения, либо силы притяжения преобладают над силами отталкивания.

    Если в кинетическом энергетическом состоянии материи радиальное расстояние между центрами масс частей материи:

– уменьшается, то происходит сжатие материи, т.е. коллапс. Здесь преобладающими являются силы притяжения;

– увеличивается, то происходит расширение материи, например, в форме взрыва. Здесь силы отталкивания являются преобладающими над силами притяжения. Причем, если силы отталкивания сообщают разбегающимся частям материи такую скорость, что расширение происходит неограниченно долго, в этом случае силы отталкивания являются доминирующими над силами притяжения. Такая локальная материя или физическая система распадается на независимые составные части, которые перестают взаимодействовать друг с другом. Особо отметим, что, в конечном счете, силы отталкивания всегда способны уравновесить силы притяжения, т.е. материя в целом в принципе не может сколлапсироваться в безразмерную точку с массой покоя не равной нулю при стационарном состоянии физического объекта.

       И в случае взрыва, и в случае коллапса состояние систем является динамичным, неустойчивым с энергетической точки зрения, что и называют процессом выделения энергии. В обоих случаях система переходит в свое кинетическое энергетическое состояние. Временной интервал нахождения системы в неуравновешенном динамичном состоянии называется временем высвобождения потенциальной энергии системы. Интенсивность перехода системы из одного состояния в другое, называется мощностью.

     Стабильные структуры вещественной материи покоятся:

- во-первых, на множестве физических констант;

- во-вторых, на взаимной уравновешенности действия физических сил всех видов при всевозможных физических взаимодействиях между объектами систем.

     Поскольку физические константы являются стабильными величинами, перестройка структуры материи на физико-химическом уровне ее организации сводится к нарушению равновесия действия физических сил при взаимодействии между объектами.

    Обратим особое внимание (!). Объективная картина вселенной не будет получена до тех пор, пока физики не усвоят следующее: рост скорости любых физических объектов во вселенной, начиная от квантовых микрочастиц и, кончая галактическими макрообъектами до релятивистских скоростей движения, сопровождается теми же физическими эффектами, которые наблюдаются при разгоне микрочастиц до релятивистских скоростей в ускорителях элементарных частиц при проведении всевозможных физических экспериментов. Повторим еще раз: без осознания этого утверждения физики никогда не смогут создать объективную модель вселенной.

       О чем идет речь? Как известно, в космических объектах вещество разогревается до чрезвычайно высоких температур. Не рассматривая вопрос величин этих температур, обратим внимание на следующее обстоятельство. Представим конкретный космический объект, состоящий из атомов водорода и его температура такова, что вещество находится в плазменном состоянии. Это значит, что электроны и протоны, входящие в состав объекта, перемещаются самостоятельно. Чрезвычайно важно отметить, при изменении температуры объекта изменяется и скорость теплового движения электронов и протонов. Рост температуры физического объекта, сопровождается ростом скорости движения микрочастиц и при сверхвысоких температурах эти скорости достигают релятивистских значений. Рассмотрим, что же происходит при этом с микрочастицами на количественном уровне?

     Определим изменения массы микрочастиц, связанное с изменением температуры того вещества, в состав которого входят данные микрочастицы. Энергия микрочастиц состоит из потенциальной релятивисткой части, определяемой приростом массы частиц и кинетической энергии ее движения:

               (1)

  Где:   - совокупная энергия микрочастицы,

             - масса покоя микрочастицы,

              - совокупная масса релятивисткой микрочастицы,

            V – скорость  движения микрочастицы,

            С – скорость света,

               -  в физике названо «дефектом массы».

    Тепловая энергия микрочастиц определяется следующим выражением:

                (2)

Где:   - энергия микрочастиц, определяемая  температурой вещества,

            - постоянная Больцмана,

             - температура вещества.

           (3)


            (4)


             (5)


             (6)


               (7)


              (8)


              (9)


      Через кратность изменения массы микрочастиц можно определить температуру вещества, в состав которого входит микрочастица.

     Определим температуру вещества, при котором масса электронов и протонов увеличивается в 2,5 раза, т.е. :

              (10)

- для электронов:


          (11)

  

 T = 10 млрд. градусов Кельвина (1.0 МэВ);

- для протонов: .

       Количество  движения микрочастиц определяется не:

                          (12)

       

     Тепловая энергия, в частности, вырабатывается за счет всевозможных химических реакций. Возникает вопрос, что же является первопричиной тепловых процессов сопровождающих химические реакции? Рассмотрим этот вопрос. Представим атом в виде простейшей боровской планетарной модели. Согласно этой модели скорость движения электронов на различных атомных орбитах различна. Эта скорость тем выше, чем ближе электрон находится к ядру атома. Следовательно, и масса электрона тем больше, чем он ближе расположен к ядру. В  соответствии с принципом запрета Паули электроны в атомах находятся на различных орбитах. При этом они разбиты на группы, и каждая группа занимает свою электронную оболочку. Чем ближе к ядру расположена электронная оболочка, тем меньше в ней электронов. Самое главное, как было сказано выше, чем дальше электронная оболочка расположена от ядра, тем ниже скорость движения электронов в этой оболочке и тем меньше масса электронов. Электроны, расположенные в ближайшей к ядру оболочке, обладают массой максимальной величины для данного атома. В целом совокупная масса электронов конкретного атома больше совокупной массы этих же электронов, если бы они находились в состоянии покоя. Эта разница и есть дефект массы электронной оболочки атома.
   Сформулируем вопрос: что произойдет с физическим объектом, если нагревать вещество от внешнего источника тепловой энергии (строка 4)?

        (13)


      Где:    Q -  внешний источник тепловой энергии.

    Увеличение тепловой энергии объекта приводит к росту скорости движения составляющих его микрочастиц, а рост скорости движения микрочастиц обязательно сопровождается ростом величины их массы. Отсюда следует, нагрев любого физического объекта приводит к увеличению величины его массы, а остывание объекта, соответственно сопровождается эффектом уменьшения величины его массы.

    Эффект изменения массы физических объектов при тепловых процессах в экспериментах трудно обнаруживается.      

    Это связано с тем, что:

- во-первых, масса электронов составляет очень малую долю от массы атомов химических элементов;

- во- вторых, скорость движения атомов и молекул, как правило, много меньше скорости света и, поэтому релятивистский эффект изменения массы этих микрочастиц весьма слабо выражен.

     Иное дело ядра атомов химических элементов, в которых действуют те же релятивистские эффекты, что и при химических реакциях (статья 6 «Концепция кварковой структуры атомного ядра»). Эти ядра представлены кварками, вращающимися вокруг центра массы ядер у которых:

- во-первых, масса соизмерима с массой нуклонов;

- во- вторых, скорость их движения близка к скорости света.

     Поэтому эффект дефекта массы кварков во всевозможных ядерных реакциях легко обнаруживается в соответствующих физических экспериментах. В целом ядра атомов представлены кварковыми оболочечными структурами в некотором смысле подобных электронным оболочкам атомов. Перестройка кварковых орбит в ядрах при всевозможных ядерных реакциях сопровождается соответствующей перестройкой кварковых оболочек, что приводит к изменению скорости движения кварков. Изменение этой скорости приводит к возникновению эффекта дефекта массы ядер и сопровождается соответствующими энергетическими процессами.

      Таким образом, при химических и ядерных реакциях вещество стремится перейти в такое состояние, в котором величина его массы принимает минимальное значение. Это стремление и сопровождается выделением соответствующей энергии в виде кинетической энергии микрочастиц.

      В целом, изменение массы микрочастиц зависит от того, за счет какого процесса происходит изменение их энергетического состояния, либо:

- через передачу внутренней энергии во внешнюю среду;

- с обменом энергии с внешней средой.

    В первом случае, масса  микрочастиц уменьшается. Во втором, масса микрочастиц может, как уменьшаться, так и увеличиваться.

      Эффект выработки энергии сопровождается способами обмена энергии между физическими системами и объектами. Существует шесть основных способов, это:

- диффузный,

- фотонный,

- вещественный,

- контактный,

- электрический,

 - полевой.

     При диффузном способе происходит однонаправленная передача усредненной кинетической энергии микрочастиц от частиц с большей энергией к частицам, обладающих с меньшей энергией. Этот способ характерен для тепловых процессов. Количество вещества в каждом из взаимодействующих объектов сохраняется.

     При  фотонном способе передача энергии происходит посредством фотонов, которые попадая в физическую систему, исчезают, и таким образом их энергия передается системе. Количество вещества в системах не изменяется.

     При вещественном способе одна из систем испускает свою вещественную часть в виде микрочастиц или их совокупностей, которые за счет скорости своего движения попадают в другую систему и таким образом их энергия передается этой системе. Количество вещества в системах не изменяется.

      Контактный способ характерен тем, что при механическом контакте физических объектов количество движения передается от одного объекта к другому с сохранением количества вещества в каждом из контактирующих объектов.

       При электрическом способе происходит круговой перенос вещества в физической системе.

      Полевой способ осуществляется посредством взаимодействия объектов и систем физическими полями. Этот способ лежит в основе всех способов обмена энергией.

      Теперь мы перейдем к рассмотрению вопроса гравитационного взаимодействия физических объектов. Принцип эквивалентности, а точнее, идентичности гравитационной и инертной масс физических объектов проверен с чрезвычайно высокой точностью, а именно, до 10*(-12). Отсюда следует, во всех физических взаимодействиях эти массы взаимозаменяемы. Речь идет о том, что релятивистская масса физических объектов участвует в тех же физических взаимодействиях, что и их масса покоя. Из этого положения следует вывод фундаментального характера: во вселенной действует источник энергии, порождаемый силами гравитационных взаимодействий.

      Из закона эквивалентности гравитационной и инертной масс следует, что закон всемирного тяготения, равно как и второй закон Ньютона, должны быть записаны в следующем виде. При осуществлении физических расчетов для использования их в практических целях, в них должны подставляться значения масс не покоящихся, а движущихся физических объектов, т.е. значения релятивистских масс физических объектов.

     В результате, закон всемирного тяготения Ньютона в уточненном виде будет представлен следующим образом:

                                              (14)

Где:  (mo)1,  (mo)2  – значения масс покоя взаимодействующих гравитационными силами физических объектов; 

       V1,  V2  – скорости движения физических объектов  (mo)1  и  (mo)2  .

      Второй закон Ньютона в уточненном виде представлен следующим выражением:

                             (15)

    Где:   aвеличина ускорения.

        При малых скоростях движения физических объектов релятивистские массы становятся практически равными их массам покоя, и закон всемирного тяготения и второй закон Ньютона принимают следующий привычный вид:

                                  (16)

      Таким образом, применив постулат об идентичности гравитационной и инертной масс к гравитационным взаимодействиям, следует признать, что релятивистская масса участвует в гравитационном взаимодействии физических тел наравне с массой покоя этих тел, а именно, увеличивает силу этого взаимодействия по сравнению с гравитационным взаимодействием физических тел, имеющих массу, равную массе покоя. Иными словами, гравитационное взаимодействие тел, взаимодействующих своими массами покоя, имеет свое минимальное значение для данных тел, и такая ситуация наблюдается если взаимодействующие тела находятся в покое, т.е. если скорость их движения равна нулю.

      Здесь возникает вопрос принципиального характера, относительно какой системы отсчета необходимо определять эту скорость? Рассмотрим этот вопрос.

      Все свободное от макроскопических объектов пространство вакуума заполнено фоновым космическим радиоволновым излучением миллиметрового диапазона с температурой 2,7 °К. Максимум излучения представлен фотонами с длинной волны 1.7 мм. Фотоны фонового излучения никак не связаны с движением космических объектов. Поэтому  следует считать, что хаотично движущиеся фотоны фонового излучения движутся в вакууме относительно вакуума со скоростью С и, таким образом, относительно этого излучения, а, следовательно, вакуума, не сложно определить скорость движения любого космического объекта.

       На базе использования эффекта Доплера такие замеры были сделаны. И оказалось, что наше Солнце вместе со своей планетной системой, включая Землю, движется в космическом пространстве со скоростью 360 км/сек в направлении созвездия Льва. Это созвездие, как известно, является зодиакальным созвездием. Это значит, что направление движения Солнца находится, примерно, в плоскости орбиты вращения Земли вокруг Солнца (плоскость эклиптики). Таким образом, скорость движения Земли в космическом пространстве при ее движении вокруг Солнца периодически либо суммируется, либо вычитается из скорости движения Солнца в этом пространстве. Именно эта результирующая скорость и является абсолютной скоростью движения Земли в космическом пространстве.

       В экспериментах с фотонами фонового излучения твердо установлено наличие у Земли космической скорости ее движения относительно вакуума. Это прямо противоречит постулату о принципиальной невозможности экспериментального определения скорости движения Земли именно относительно вакуума. Таким образом, экспериментально была доказана полная несостоятельность сформулированного постулата о принципиальной невозможности определения абсолютной скорости движения объектов в космическом пространстве. Систему отсчета неподвижную относительно фонового излучения назовем «базовой системой» отсчета вселенной. Абсолютно у всех космических объектов существует своя скорость движения относительно фонового излучения, т.е. в базовой системе координат.

        Используя второй закон Ньютона и закон всемирного тяготения в релятивисткой форме, нетрудно показать изменение энергии и массы в изолированной системе для тел, взаимодействующих гравитационными силами.

     Рассмотрим изменение скорости движения тела m в гравитационном поле тела массой М, при условии М >> m, применяя законы физики Ньютона. Движение тела m происходит под действием гравитационной и инертной сил:

                                                    (17)

Где: Fи - инерционная сила,

        FG  - гравитационная сила.

         Запишем уравнение движения тала m в дифференциальной форме на основании второго закона Ньютона, который гласит: изменение импульса физического тела пропорционально импульсу силы, действующей на это тело.

                                       (18)

Где: V – скорость движения тела m.

         G – гравитационная константа.

          r- расстояние между центрами масс тел m и М.

       Учтем, что в ньютоновской физике масса конкретных физических тел, взаимодействующих гравитационными силами с другими телами, является константой.

                                               (19)

         Сделаем следующую подстановку:           =                  (20)

                                                                     (21)

    Проинтегрируем полученное уравнение:

                                                           (22)


Где: К – константа интегрирования.

       Примем при       V=0 , отсюда следует: К=0.

                                                                             (23)

      Достижение скорости движения тела  m  скорости света, в соответствии с ньютоновской физикой, происходит при следующем значении  r :

                                                                             (24)

     В ньютоновской физике не рассматривается вопрос поведения тел при релятивистских скоростях их движения. Для этого теоретического варианта, скорость движения физических тел может быть какой угодно, в т.ч. и выше скорости света.

      Рассмотрим, приведенное выше, гравитационное взаимодействие двух тел с учетом релятивистских физических эффектов:

                                                         (25)

      Здесь мы не можем вывести массу m за знак дифференциала, т.к. в релятивисткой физике масса физического тела является функцией скорости его движения:

                                           (26)          

                                         (27)

          Сделаем следующие подстановки:  и  :                  (28)

                                             (29)

          Проинтегрируем полученное уравнение:

                                (30)

            Где: К – константа интегрирования.

                                    (31)

          Примем следующие начальные условия: при       V = 0, отсюда К = 0.

          Запишем полученное уравнение в следующем виде:

                                          (32)       

                                (33)

    Отметим, что данная скорость одновременно является и второй космической скоростью по отношении к объекту массой М.

      Выше полученное выражение для скорости движения тела m  в соответствии с законами ньютоновской физики имеет следующий вид:

                                                (34)

     При r = 2GM/C*2   скорость движения объекта m, в соответствии с авторской теорией, равна не С, как в ньютоновской теории, а 0.8С.

      Определим изменение энергии тела m, связанное с релятивистским изменением скорости его движения. Изменение релятивисткой кинетической энергии определяется следующим выражением:

                                           (35)

       (36)     

   

     Мы показали, что масса и энергия изолированной системы тел, взаимодействующих гравитационными силами, с течением времени в реальной Вселенной изменяется, в отличие от ньютоновской. Поскольку в базовой системе отсчета предельной скоростью движения тел является скорость света, то предельной относительной скоростью движения двух материальных объектов, является скорость, равная удвоенной скорости света, то есть 2С. Скорость 2С является предельной относительной скоростью движения материальных объектов в реальной Вселенной.

    Сама по себе теория остается теорией, т.е. если она не имеет прямого экспериментального подтверждения, то она остается только умозрительной абстракцией. Значит надо подтвердить теорию неопровержимой экспериментальной практикой. Сделаем это. Наблюдения за движением Земли осуществляются столетиями на протяжении многих поколений астрономов. Это движение изучено очень тщательно. Приведем следующий экспериментальный факт: сезонное изменение угловой скорости вращения Земли вокруг своей оси. Другими словами, угловая скорость вращения Земли в течение года периодически то увеличивается, то уменьшается. Такое изменение скорости вращения Земли невелико. Оно равно всего лишь 10-8 степени, но:

– во-первых, оно четко фиксируется приборами;

– во-вторых, ни одна космологическая теория  не дает даже приблизительного

   объяснения этому экспериментальному факту.

     Применим сформулированные положения авторской космологической теории для объяснения эффекта изменения угловой скорости вращения Земли. Выполним оценочный расчет. Учтем, что Солнце вместе с Землей движется в абсолютной системе координат. Орбитальная скорость движения Земли периодически суммируется и вычитается с пространственной скоростью движения Солнца. Поэтому пространственная скорость Земли в базовой системе координат изменяется на величину +30 км/сек.

    Введем следующие обозначения:

   m0 – усредненная масса Земли,

   w0 – средняя угловая скорость вращения Земли вокруг оси,

   r – радиус момента инерции Земли,

   L – момент импульса Земли,

  D w – приращение скорости вращения Земли,

  D m– приращение массы Земли, связанное с изменением ее пространственной скорости.

       Запишем следующее уравнение:

(w0 + D w) r2 (m0D m) = L                                      (37)


     Уменьшение массы Земли сопровождается соответствующим увеличением скорости ее вращения вокруг оси, поскольку момент импульса является величиной неизменной.

     Выполним следующие несложные преобразования с учетом малости величин:

                                     (38)    

                      (39)

D w m0D m w0 = 0                                  (40)      

                         (41)


     При изменении орбитальной скорости движения Земли на 30 км/сек получим:

                                              (42)

      При изменении орбитальной скорости движения Земли два раза за год по 30 км/сек получим:

                                                        (43)

      Что и требовалось показать. В реальности, угловая осевая скорость вращения Земли в течении года изменяется не 1 раз, а 2 раза (статья «13.Концепция векового ускорения Луны»).

      Данный эффект не единственный, который находит свое объяснение в предлагаемой теории.   

      Укажем на некоторые другие эффекты. В такт с движением Земли по орбите в течение года должны изменяться:

· вес всех предметов;

· давление (плотность атмосферы);

· расстояние между Землей и Луной;

  •  точность хода всех часов, находящихся на поверхности Земли, у которых в основе конструкций их датчика периодических сигналов используется маятниковая масса каких-либо физических тел, ограниченно величиной . Масса электронов в атомных часах также изменяется.
          Из-за собственного осевого вращения Земли массы всех предметов на Земле, особенно в ее экваториальной зоне, должны также изменяться в течение суток. Реальная ось вращения Земли должна быть несколько смещена относительно ее геометрической оси. Из-за наличия скорости движения космических физических систем в базовой системе координат, вытянутость орбит космических объектов, вращающихся вокруг их общего центра массы, должна иметь ярко выраженную общую направленность. Например, у планет Солнечной системы.
          Солнце вращается вокруг центра галактики Млечный Путь, а галактика также движется в пространстве в составе местных галактик. В результате, абсолютная скорость движения Солнца в пространстве изменяется, что приводит к изменению масс космических объектов, входящих в Солнечную систему. Изменение массы, например, у Земли и Солнца приводит к изменению величины гравитационного взаимодействия. Это приводит к изменению расстояния между Землей и Солнцем, что влияет на длительные климатические изменения на Земле. Механизмом, определяющим изменение расстояния между космическими объектами, является уменьшение масс у космических объектов вследствие потери ими внутренней энергии по мере их остывания.
         Такими объектами являются ядра галактик и звезды. Это приводит к постепенному дополнительному увеличению расстояний между:
    ▪ ядрами галактик и звездами,
    ▪ звездами и вращающимися вокруг них космическими объектами.
           В солнечной системе действуют также следующие эффекты:



  1.  Солнце, перемещаясь в космическом пространстве, излучает спектральные фотоны по всем пространственным направлениям, включая и по направлению и против направления своего движения. Длина волны спектральных фотонов, излучаемых Солнцем по направлению своего движения короче, чем длина волны этих же фотонов, излучаемых солнцем в противоположном направлении и зависит от скорости движения Солнца в базовой системе координат.
    .

  2. Годовое изменение спектральных частот, принимаемых сигналов от космических объектов, распространяющихся в плоскости эклиптики.
         Экспериментальное обнаружение эффекта (п.1) затруднено тем, что физические эффекты взаимосвязаны между собой, т.к. действуют между объектами, которые принадлежат к одной физической системе и зависит от скорости движения Солнца в базовой системе координат.
         Покажем, как изменяются параметры гравитационной системы в зависимости от скорости ее движения в космическом пространстве. Представим материальную точку (МТ) массой  m , вращающуюся вокруг МТ массой М >> m , находящуюся на расстоянии r от  точки M. Сила взаимодействия между МТ определяется следующим выражением:



                                                             (44)
                                                         
    Где: F1 – сила гравитационного притяжения;
            m; M  - массы МТ;
            r  - расстояние между МТ;
            G – гравитационная константа.
       Сила центростремительного ускорения, действующая на МТ, определяется следующим выражением:

        
                                                              (45)
    Где: F1  - центростремительная сила;
            V – линейная скорость движения МТ.
         Эти силы уравновешены, отсюда получим:
                                                          (46)
         
          Момент импульса материальных точек является величиной неизменной:
                                                          (47)
           Подставим значение величины скорости в формулу значения  r :
                                                                                  (48)
           Значения усредненных релятивистских масс МТ в зависимости от космической скорости их движения определяется следующими выражениями:
                                      (49)
     Где:  Vk  - скорость движения физической системы в базовой системе координат.
       Подставим значения m и M в формулу определяющую значение r
    :

                                                     (50)



        При  ,



    Где:  - начальный радиус гравитационной системы.
        Определим, как изменяется линейная скорость МТ, движущейся в гравитационной системе от скорости движения системы в космическом пространстве:
                                            (51)      
                                               (52)                             
                                                 (53)


        Изменение периода вращения МТ вокруг точки центра  массы определяется следующим выражением:

                                                                (54)



        При  ,



    Где:  - начальный период вращения гравитационной системы.
         В целом при вращении, например, Солнца вокруг центра галактики у планет солнечной системы изменяются параметры их орбитального движения, а именно:
    - расстояние между планетами и Солнцем;
    - линейная скорость движения планет;
    - период их орбитального вращения вокруг Солнца.
        Сформулированный вывод справедлив и для галактик в целом.
        Вернемся к рассмотрению энергетических процессов, действующих в космических процессах. Если объект попадает в такое пороговое температурное состояние, когда скорость движения составляющих его микрочастиц такова, что заметно увеличивается величина их массы покоя, то     начинает расти  сила гравитации, сжимающая  этот объект. Это приводит к тому, что на некотором этапе этого процесса  силы притяжения становятся преобладающими над силами отталкивания. Происходит коллапс объекта, поскольку при сжатии вещества растет его температура и это повышает массу объекта, которая усиливает силу сжатия. Происходит обрушение вещества к точке центра массы объекта и при этом, скорость обрушения достигает релятивистских величин. В объекте возникает процесс гравитационной самогенерации энергии. Но на завершающем этапе этого процесса, вблизи точки его центра массы, происходит столкновение вещества, движущегося со всех сторон к этой точки. Скорость встречного движения вещества, движущегося радиально, падает до нуля, и радиальная релятивистская масса вещества преобразуется в энергию чудовищной величины. На первом этапе этого процесса вблизи точки центра массы объекта происходят те же физические явления, только в массовом масштабе, что ученые наблюдают на ускорителях элементарных частиц при столкновении частиц сверхвысоких энергий. Этот избыток энергий и обеспечивает последующий взрыв космического объекта гигантской энергетической мощности.
         Рассмотрим еще один механизм генерации гравитационной энергии. Пусть гравитационное взаимодействие происходит между двумя материальными точками (МТ) каждая массой m, которые находится на расстоянии  r  друг от друга . Рассмотрим поведение одной из точек, которое происходит под действием гравитационной силы взаимного притяжения точек.
          Уравнение движения МТ в дифференциальной форме имеет следующий вид:

                                                                              (55)

Где:  V скорость движения МТ;

         Fсила гравитационного взаимодействия МТ;

          t - время.

      Определим параметры движения МТ:

                                                   (56)                    

                                           (57)              

                                                                                              (58)

     Введем следующее соотношение:                                                      (59)

                                           (60)                     

                                                                                    (61)

    Введем следующую подстановку: V=CX

                                     (62)

    Проинтегрируем полученное уравнение:

+K                                            (63)

    Где: K – константа интегрирования.

+K                                                   (64)

    Примем следующие начальные условия: при ∞, V=0; отсюда следует, К.

                                        (65)             

                                                     (66)

Получим уравнение движения для материальной точки. Введем следующую подстановку:                                               (67)              

                                          (68)                            

                                                   (69)

Введем следующие подстановки: ; ; ;  .        (70)

                                                                                                         (71)

Проинтегрируем  полученное выражение:

                                                                                        (72)

Где: К – константа интегрирования.

                                               (73)                    

                              (74)

Примем, при: ,  ; отсюда   К= 0.                                                      (75)

                               (76)


    Это уравнение является кубическим относительно r.

   Чтобы упростить вычисления и конкретизировать задачу примем:

кг.                                                    (77)

    Эта величина, примерно, соответствует массе Юпитера. В результате получим следующие выражения для:

- скорости:                    =  ;                                           (78)

- кинетической энергии:

                        (79)                

                                   (80)

- уравнения движения:          =.                 (81)

                                                                                            (82)

    Построим график зависимости: , где α = V/C ; (табл.1; рис.1).

Таблица 1

r
0,5
0,75
1
1,5
2
2,5
3
α
0
0,74
1
0,95
0,87
0,8
0,74


    Построим график зависимости: W=W(r) по абсолютной величине; (табл.2; рис.2).

                                                                                                    Таблица 2

r
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1.15
1.25
1,5
1,75
2
2.5
3
8.9
3.75
1,9
0.83
0
-0.83
-1.9
-3.75
-8,9
7.6
4.8
2.7
1.9
1.5
1.1
0.83


   Построим график зависимости:  C t= C t(r);   (табл.3; рис.3).

                                                                                                      Таблица 3

С t
0
0,4
0,67
1,16
1.73
2.4
3
r
0,5
0,75
1
1.5
2
2.5
3



    ВЫВОД: в целом во вселенной действуют два встречных процесса изменения массы вещества:

- генерации,

- дефектации.

     Химические и ядерные реакции стремятся уменьшить массу вещества вселенной (процесс дефектации), а гравитационные взаимодействия, наоборот, стремятся увеличить величину этой массы (процесс генерации).

     Таким образом, в целом, во вселенной существуют три базовых источников энергии:

- химический,

- ядерный,

- гравитационный.



Валерий Гребенников

8928-16-00-581








Комментариев нет:

Отправить комментарий