«Камінь спотикання» у фізики!

Віталій Новицький

Визнання еквівалентності маси і енергії, що стало чи не головною тезою фізики XX століття, не тільки стимулювало її розвиток, а й породило чимало проблем. Це усвідомив вже сам автор формули E = mc2 Альберт Ейнштейн. Принцип еквівалентності, зазначив він одного разу, робить штучним розподіл фізичної реальності на речовина і поле. Чому б не прийняти за первинне другий з цих двох сутностей, питав він далі, адже побудувати сучасну фізику на основі одного тільки поняття речовини все одно не можна. І далі інтуїція Ейнштейна підказує йому таку картину:

«Те, що діє на наші почуття в вигляді речовини, що є насправді величезна концентрація енергії в порівняно малий просторі. Ми могли б розглядати речовина як такі області в просторі, де поле надзвичайно сильно ... З цієї точки зору кинутий камінь є змінюється поле, в якому стан найбільшої інтенсивності поля переміщується в просторі зі швидкістю каменю ».

Програма побудови нової фізики, виражена в наведених словах, до цього дня залишається невиконаною. А «каменем спотикання »для теоретиків стала фундаментальна характеристика речовини, іменована масою. У суперечках про природу гравітації, про масу інертною і тяжіє нерідко вислизає фізичний зміст висунутих теорій, а реальний світ все більше витісняється математичними моделями. Не потрібно особливого глибокодумності, щоб зрозуміти: справжні теоретичні складності і принципові моменти - не в нарощування оборотів у жорен математичної «млина», а в аналізі нині прийнятих вимірювальних процедур. Шлях до скорочення числа первинних фізичних сутностей пролягає через методологію вибору основних одиниць вимірювання. Як тільки маса буде виражена не в кілограмах, введених в обіг з суто практичних міркувань, а в інших, суто «польових» одиницях, справа зрушиться з мертвої точки. Питання ж про природу первинної матерії повертає нас в далеке минуле науки і як би зрівнює нас у цьому пункті з старогрецькими філософами. Або, як не здасться несподіваним, з прибульцями з інших світів, які спорядили експедицію до Землі, не знаючи її параметрів у всіх подробицях.

Мета такого уподібнення, сподіваюся, зрозуміла. Коли мова йде про фізичної теорії, краще вирватися з полону багатовікових нашарувань раніше здобутих знань, подивитися свіжим поглядом на давно знайомі речі.

Отже, уявімо себе інопланетянами. Ще наближаючись до Землі, ми змогли б визначити її середній радіус (6,371 · 106 м). Побувавши на полюсі, де відсутні викликаються обертанням планети відцентрові ефекти, ми визначили б прискорення вільного падіння в цій точці (9,832 м/с 2). Дослідження планети дадуть нам загальну залежність прискорення вільного падіння або, що те ж саме, напруженості гравітаційного поля, від відстані до центру Землі. То буде закон зворотної квадратичної пропорційності з деяким постійним коефіцієнтом К. Знання двох раніше вимірюваних величин дозволить нам обчислити його значення: 3,991 · 1014 м3/с2.

Можна приступати до аналізу отриманих небагатьох, але важливих результатів. По-перше, коефіцієнт К, що входить до знайдену залежність, виражений тільки в одиницях довжини і часу, тобто в LT-системс одиниць. Сама ж розмірність - третій ступінь одиниці довжини, поділена на другий ступінь одиниці часу, - характеризує зміну (динамічну функцію) деякого обсягу. Оскільки ми досліджували гравітаційне поле Землі, то логічно припустити: перед нами стала для планети величина, виражена в динамічної функції обсягів гравітаційного поля.

Але було б цікавою справою усвідомити фізичний сенс цієї величини в земних поняттях. Я вирушив у наукову бібліотеку землян, ми, інопланетяни, виявили б у написаних людьми книгах по фізики тільки одну постійну величину з ознаками аналогічної розмірності -- так звану постійну Кавендіша 6,672 · 10-11 м3/кг · с2.

Присутність в ній розмірності «Кілограм» відображає прийняту у землян одиницю вимірювання маси. Але ми володіємо своєю інтерпретацією величин з розмірністю довжини і часу. Тому постійну Кавендіша можемо витлумачити так:

6,672 · 10-11 м3/с2 динамічного процесу гравітаційного поля припадають на 1 кг умовної одиниці маси, прийнятої землянами як еталон. І тут ми, інопланетяни, не втрималися б від спокуси порекомендувати землянам розглядати масу у співвідношенні:        

1 кг = 6,672 · 10-11   м3/с2         

(1)     

або у зворотній залежності:        

1 м3/с2   = 1,499 · 1010 кг         

(2)     

У кого-то «логіка прибульців», якій ми скористалися для того, щоб знайти найкоротший шлях до залежностей (1) і (2), можливо, викличе почуття протесту. Ще б пак, маса тіл виявилася вираженою через метри і секунди. Це вже занадто! Але не будемо поспішати з висновками.

Почнемо з елементарного. Залежність (2) ми можемо підставити в знайдене вище значення постійної К. Підстановка дасть величину 5,981 · 1024 кг - масу Землі, виражену в кілограмах. У Насправді вона така і є (в межах прийнятої нами точності), що дозволяє вважати «логіку прибульців» не такі вже й абсурдною. Тому сміливіше рушимо далі, шляхом перерахунку інших фізичних величин і подання їх у нових для нас одиницях динамічного процесу обсягів гравітаційного поля. Але тут важливо не збитися з дороги.

Справді, присутність одних лише розмірностей довжини і часу дає привід думати, що LT-система одиниць виражає просторово-тимчасову природу матерії. І лише виявлення трансформацій LT-розмірностей в безлічі різнорідних фізичних процесів переконує, що це не так. Первинними сутностями матерії виявляються гравітаційні і електричні поля, «розлиті» в усьому тривимірному просторі. Величини, що характеризують магнітні явища, отримують, як і маса, нове вираження в LT-системі одиниць, але їх трактування як проявів первинного за своєю природою магнітного поля не є обов'язковою.

Отже, первинними є лише гравітація і електрику, що розуміються як поля і вимірювані, подібно до матерії, в одиницях обсягу. Єдність двох основних полів і геометричного простору ми називаємо фізичним вакуумом. Коли поля приходять в вихровий рух, в епіцентрах вихорів ми спостерігаємо явища, виражені в динамічної функції обсягів цих полів.

Наприклад, знайдену вище залежність (2) ми можемо переписати так:

1 м3/с2гравітаціонного поля = 1,499 · 1010 кг.

Розрахунки, які за браком місця не приводяться, дають і інше основне співвідношення:

1 м3/с2електріческого поля = 1,29 Кл.

Тут Кл означає «кулон» і висловлює величину електричного заряду, що породжується одиницею динамічної функції відповідного поля. І якщо в минулому сторіччі дослідники вважали, ніби заряди створюють навколо себе поле, то ми стверджуємо прямо протилежне: поле своєї динамічністю породжує заряд. Це справедливо не тільки в разі електрики, але і у випадку гравітації, коли динаміка гравітаційного поля породжує речовину (масу). Оскільки змінилися одиниці вимірювання маси і електричного заряду, то по-новому будуть виражені всі фізичні величини, в які входять перші два. При цьому важливо пам'ятати, що ніяких інших розмірностей, крім метра і секунди, у нас не з'явиться, як не було їх і в роботах відомого радянського авіаконструктора Р. ді Бартіні, який захоплювався теоретичною фізикою (див. статтю Г. Смирнова «Числа, які змінили світ »). Слід, однак, пам'ятати, що сам Бартіні не наділяв LT-систему одиниць мандатом на відображення реальних фізичних величин, а надавав їй лише значення математичного оператора для аналізу природних процесів. Я ж дотримуюся іншої точки зору і розглядаю LT-систему як цілком рівноправну з іншими, одержали більш широке поширення. Право на такий погляд дає підрахунок в одиницях довжини і часу конкретних числових значень для одиниць: сили -- ньютона, енергії - джоуля, потужності - вата, електричного струму - ампери, електричного потенціалу - вольта і так далі.

Результати перерахунку найбільш вживаних фізичних величин в системі «метр-секунда» зведені в таблицю. Побудована вона за тим же принципом, що і таблиця в статті Г. Смирнова. Цілочисельні мірою довжини L утворюють вертикальні, а часу Т -- горизонтальні стовпці. У їх перетинах - клітинах - і представлені значення вищезазначених і деяких інших параметрів. Їх упорядкованість, рознесення по «перехреститься» довжини і часу є, звичайно, важлива якісна характеристика. Але в нашому випадку вона доповнена кількісними виразами.        

Dim.         

м-1                  

м1         

м2         

м3         

М4         

М5             

сек-5         

        

        

        

Питома потужність поля   

1 Вт/м3 = 6,67 · 10-11 м2/сек5         

Щільність потоку енергії   

1 Вт/м 2 = 6,67 · 10-11 м3/сек5         

        

Потужність   

1 Вт = 6,67 · 10-11 м5/сек5             

сек-4         

        

        

        

Щільність енергії поля   

1 Дж/м3 = 6,67 · 10-11 м2/сек4         

        

Сила   

1 Н = 6,67 · 10-11 м4/сек4         

Енергія   

1 Дж = 6,67 · 10-11 м5/сек4             

сек-3         

        

        

        

Напруженість магнітного поля   

1 А/м = 0,775 м2/сек3         

Електричний струм   

1 А = 0,775 м3/сек3         

Імпульс   

1 кг • м/сек = 6,67 · 10-11 м4/сек3         

Потужність   

1 кг · м2/сек = 6,67 · 10-11 м5/сек3             

сек-2         

        

Кутове прискорення   

Щільність речовини   

1 кг/м3 = 6,67 · 10-11 1/сек2         

Напруженість поля   

1 В/м = 8,61 · 10-11 м/сек2         

Потенціал   

1 В = 8,61 · 10-11 м2/сек2         

Гравітаційний заряд (маса)   

1 кг = 6,67 · 10-11 м3/сек2   

Електричний заряд   

1 Кл = 0,775 м3/сек2         

        

Момент інерції 1 кг · м2 = 6,67 · 10-11 м5/сек2             

сек-1         

        

Кутова швидкість   

Магнітна індукція   

1 Tл = 8,61 · 10-11 1/сек         

Швидкість   

Провідність   

1 См = 9.109 м/с         

Потік магнітної індукції   

1 Вб = 8,61 · 10-11 м2/сек         

        

        

            

сек0         

Кривизна   

1/м         

безрозмірні величини   

(радіан)         

Довжина   

Ємність   

1 Ф = 9.109 м         

Площа   

1 м2         

Обсяг   

Кількість поля   

1 м3         

        

            

сек1         

Опір   

1 Ом = 1,11 · 10-10 сек/м         

Час   

1 с         

        

        

        

        

            

сек1         

Індуктивність   

1 Гн = 1,11 · 10-10 сек2/м         

        

        

        

        

        

    

Подивимося тепер, як виглядають в «Польовому» одязі не якісь аномальні, а найпоширеніші і цілком звичайні процеси і явища. Наприклад: стоїть людина і тримає в руці гирю. Тримає, і все. Вважається, що він не проводить ніякої роботи, так як гирю він не пересувається. Але через деякий час людина починає відчувати втому. Отже, все-таки він виконує роботу? Але яку?

Уже в такому простому випадку ми стикаємося, так би мовити, з неотождествленним фізичним процесом. Однак у нашому міропредставленіі він цілком ототожнюється. Виявляється, гиря масою 1 кг «Вбирає» в себе енергію гравітаційного поля Землі з потужністю 48 Вт. Рука людину з такою ж потужністю як раз і виконує роботу проти енергії гравітаційного поля, що накопичується в масі гирі. Це і дозволяє їй бути нерухомою в просторі. На утримання десятикілограмову гирі людині довелося б витрачати потужність 480 Вт

Той же процес відбувається з будь-яким предметом, почилих на опорі. Опора завжди звільняє підтримуване нею тіло від енергії гравітаційного поля, що накопичується в масі предмета і приймає цю енергію на себе. Щільність ж енергії гравітаційного поля біля поверхні земної кулі дорівнює, за нашими розрахунками, 720 млн. кДж/м3. Щільність потоку енергії до Землі складає 567 млн. кВт/м2. Цей потік, перетворюючись всередині нашої планети в речовину, збільшує її радіус на 7 сантиметрів на рік. Така наша оцінка фізичного явища, що викликає дрейф континентів, реальність якого зараз ніхто не заперечує.

Уявімо далі, що ми знайшли процеси, які дозволили б предмету звільнятися від накопичується в ньому енергії гравітаційного поля без участі опори. Тоді предмет просто завис б над поверхнею Землі. Таке явище називають левітації: тіло має масу, але позбавлене тяжкості. Якщо ж предмет буде звільнятися від енергії з потужністю більше ніж 48 Вт на кілограм своєї маси, то він почне підніматися вгору.

В даний час «доведено», що ніякої об'єкт не може підняти себе за рахунок внутрішніх сил ( «завдання Мюнхгаузена »). Це було б правильно, якби фізичне тіло дійсно було замкнутою системою. Насправді тіло і гравітаційне поле представляють собою розімкнений систему, в якій ефект переміщення є результат енергообміну між полем і тілом.

Спокуслива ідея про левітірующем способі пересування змушує шукати процеси, які дозволили б предмету звільнятися від викликає падіння тіл енергії гравітаційного поля. Чи такі? Виявляється, є.

Перший з них - це обертання тіла навколо вертикальної осі. Якщо розкрутити гіроскоп до 365 тис. об/хв, він почне «Повертати» енергію обертання назад в гравітаційне поле з питомою потужністю 48 Вт/кг, що і створить умова зависання всього приладу над Землею. Втрата енергії викличе уповільнення обертання і опускання гіроскопа з деяким прогресуючим прискоренням. Щоб такого не відбувалося, потрібно витрачати «Бортову» енергію на підтримку зазначених вище критичних обертів.

Звичайно ж, надшвидкісні обертаються маси створюють багато незручностей і небезпек. Але є інший фізичний процес, який більш ефективно трансформує гравітаційну енергію. Це вихор. Усім відома дивовижна потужність торнадо, коли він з надзвичайною легкістю переносить з місця на місце позбавлені аеродинамічних форм важкі предмети -- залізничний вагон, трактор. Так от, якщо сконструювати вихор і «Осідлати» його, то ми отримаємо літальний апарат з левітірующім способом пересування по типу НЛО.

Цей апарат буде являти собою зручну в роботі конструкцію, в якій основним вузлом стане гравітаційний рушій - ртутний вихор. Харчування всіх систем апарату і рушієм дасть енергоблок - у ньому використовується речовина як висококонцентрованих енергія, але перетворена на структуру, математично нагадує «чорну дірку». І тут можна скористатися властивостями вихору, але вже не ртутного, а плазмового, з метою отримати аномальну щільність гравітаційної енергії.

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.nt.org