СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ

Вход или Регистрация

ПОМОЩЬ В ПАТЕНТОВАНИИ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ФОРУМ Научно-техническая библиотекаНаучно-техническая библиотека SciTecLibrary
 
Cтатьи и Публикации    Теоретическая физика КАК ПОЛУЧИТЬ ТОЧНОЕ ЗНАЧЕНИЕ ГРАВИТАЦИОННОЙ КОНСТАНТЫ G?

КАК ПОЛУЧИТЬ ТОЧНОЕ ЗНАЧЕНИЕ ГРАВИТАЦИОННОЙ КОНСТАНТЫ G?

© Косинов Н. В.

Контакт с автором: kosinov@unitron.com.ua


Аннотация

Гравитационная константа G широко используется как в физических теориях, так и в практике. Однако по сравнению с другими фундаментальными физическими константами ее значение определено с наименьшей точностью. Два наиболее точных измерения G были получены группами ученых в Вашингтонском Университете в Сиэтле и Международном бюро мер и весов под Парижем, причем в обоих случаях погрешности эксперимента составляли около 1/10000, однако разница полученных значений превышает возможные погрешности почти в 10 раз. Ученые считают, что на точность измерения константы G влияют некоторые космические ритмы а также гравитационные волны, пронизывающие все космическое пространство и проходящие через Землю, вызывая квадрупольную деформацию Земли. В статье предпринята попытка получить точное значение гравитационной константы G на основе установления ее связи с фундаментальными физическими константами. Показано, что гравитационная константа G не является независимой константой. Она может быть выражена посредством других физических констант точными математическими соотношениями. Выявлена связь гравитационной константы с постоянной Хаббла H0. Получены 25 эквивалентных соотношений для вычисления гравитационной постоянной G с помощью констант, относящихся к электромагнетизму. Наиболее точное расчетное значение константы G, которое следует из полученных формул: G = 6,67286741(83)•10-11 m3 kg-1s-2.


  1. ПРОБЛЕМА ТОЧНОСТИ КОНСТАНТЫ G.

  2. Гравитационная константа G широко используется как в физических теориях, так и в практике. Однако по сравнению с другими фундаментальными физическими константами ее значение определено с наименьшей точностью. Некоторые ученые считают, что именно неточность определения гравитационной постоянной является причиной многих неудач во время запусков космических ракет и искусственных спутников Земли. Неточность гравитационной постоянной, заложенная при расчетах траекторий космических ракет, искусственных спутников Земли и межпланетных космических кораблей стала основной причиной их сходов со своих орбит, “уходов” в открытый космос или сгорания в плотных слоях атмосферы [1].

    Значение G было определено впервые английским физиком Г.Кавендишем в 1798 г. на крутильных весах путем измерения силы притяжения между двумя шарами. Им было получено следующее значение константы: G=6,740(50)• 10-11 m3kg-1s-2. В последующие годы измерения гравитационной константы продолжались. В 1982 году G.Luther и W.Towler получили значение [3]: G=6,67260(50)• 10-11 m3kg-1s-2. В 1986 году комиссией по фундаментальным физическим константам CODATA было рекомендованно новое значение гравитационной константы: G = 6,67259 (85)• 10-11 m3kg-1s-2. Результаты измерений гравитационной константы, полученные разными группами ученых, имеют большие расхождения. В 1998 году комиссией по фундаментальным физическим константам CODATA рекомендованно значение гравитационной константы, которое по точности значительно уступает предыдущему значению: G=6,673(10)• 10-11 m3kg-1s-2 [2]:

    В 2000 году группе из Университета Вашингтона в Сиэтле удалось получить получить результат G=6,67390 • 10-11 m3kg-1s-2 с погрешностью 0,0014% [9]. Два наиболее точных измерения G были получены группами ученых в Сиэтле и Международном бюро мер и весов под Парижем, причем в обоих случаях ошибки эксперимента составляли около 1/10000, однако разница полученных значений превышает возможные погрешности почти в 10 раз [1]. На точность измерения константы G оказывают влияние множество факторов. В частности, на ее точность влияют некоторые космические ритмы (солнечные, лунные, звездные), которые пока не нашли объяснения [3].

    Как отмечает Э.Халилов [1], причиной всему являются гравитационные волны, пронизывающие все космическое пространство и проходящие через Землю, вызывая квадрупольную деформацию как самой Земли, так и околоземного пространства. Ученый установил, что через Землю проходят сверхдлинные гравитационные волны как минимум трех порядков с периодами 2,5 года, 7,7 лет и 40-60 лет, наложенные друг на друга и влияющие на взаимное притяжение грузиков в весах Кавендиша, причем по - разному, в зависимости от географического положения измерительных лабораторий и времени измерений. По мнению Э.Халилова, ученым не удастся зафиксировать одновременно в разных точках земного шара одно и то же значение гравитационной постоянной, за исключением единственного случая, когда гравитационная волна будет проходить через Землю в точке смены полупериодов. Именно в этот момент тензор напряжений, вызываемых прохождением гравитационной волны через Землю будет равен нулю.

    Если учесть, что сквозь Землю проходят волны с различными периодами, то условие для нулевого значения тензора напряжений может выполняться один раз в несколько сотен лет, что делает практически нереальным получение точного значения G с помощью измерений. В этом клубке проблем уточнение значения гравитационной константы приобретает особую актуальность. Сложность экспериментальных работ по измерению гравитационной константы G заставляет искать другие способы определения ее точного значения. По моему мнению, единственно точное значение гравитационной константы G можно получить, если удастся установить ее связь с фундаментальными физическими константами.

  3. КОСМОЛОГИЧЕСКИЕ УРАВНЕНИЯ.

  4. Большинство физических констант не поддаются прямому измерению, поэтому их значения определяют косвенно из соотношений, связывающих их с другими константами. Здесь решающим фактором является то, что большинство констант связаны законами физики с другими константами. На этом основаны способы определения значений констант. Однако в отношении гравитационной константы G считается, что она не связана ни с какими фундаментальными физическими константами.

    В работах [4,5,7,8] выявлена взаимосвязь, существующая между константами. В частности, получены следующие космологические уравнения [5]:

    Соотношения, очень близкие к формулам (3) и (4), были получены в 1931 году Стюартом [10]. Уравнения (1) - (5) отражают связь фундаментальных физических и космологических констант. Возможно, что за этими уравнениями стоит какой-то физический закон, устанавливающий связь между гравитацией и электромагнетизмом.

  5. СВЯЗЬ МЕЖДУ КОНСТАНТАМИ G и H0.

  6. Космологические уравнения напрямую выводят на связь двух важнейших констант G и H0. Удалось получить несколько эквивалентных соотношений, связывающих постоянную Хаббла H0 и гравитационную константу G. В связи с тем, что отношение G/H0 определяется исключительно посредством высокоточных констант микрофизики, то его значение оказалось беспрецедентно точным - на несколько порядков точнее значений самих констант G и H0.

    В таблице 1, в качестве примера, приведены 10 эквивалентных формул для вычисления отношения G/H0 с помощью констант электромагнетизма и значения, полученные по этим формулам.

    Табл.1

  7. СВЯЗЬ МЕЖДУ КОНСТАНТАМИ G, H0 и MU,.

  8. Обнаружены и другие комбинации космологических констант, которые выражаются с помощью констант электромагнетизма. Так, например, масса Метагалактики MU совместно с константами G, H0 ,RMG дает интересные комбинации, которые выражаются исключительно фундаментальными физическими константами (табл.2) [5]:

    Табл.2

    Выявленная взаимосвязь космологических и микрофизических констант является подтверждением концепции единства мира. Взаимосвязь констант G и H0, представленная константами, относящимися к микромиру, указывает на то, что существует еще не открытый физический закон, который должен отражать связь между электромагнетизмом, гравитацией и характеристиками раздувающейся Вселенной.

  9. ЭКВИВАЛЕНТНЫЕ ФОРМУЛЫ ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ КОНСТАНТЫ G.

  10. В [4,5,8] выявлена связь гравитационной постоянной с фундаментальными физическими константами и получены следующие формулы для вычисления значения константы G:

    G = lu3/tu2 me Do, G = lu5/tu3huDo, G = c3lpl2α/hu,

    G = huα2/4πtu mpl2R, G = c5tpl2α/hu, G = 2lu5α H/tu2 hu,

    G = hulu/tume2D0, G = lu4107/e2tu2Do, G = 2πc3lu2/αhDo,

    G = hu c/α mpl2, G = c4lu /EeDo, G = B2α2·10-7/lu2me2Do,

    G = RK lu4·107/htu2Do, G = Ehlu2me2Do

    Из приведенных формул видно, что константа G выражается с помощью других фундаментальных констант очень компактными и простыми соотношениями. В число констант, с помощью которых представлена гравитационная константа, входят такие константы: квант hu, скорость света c, постоянная тонкой структуры α, постоянная Планка h, число π, константы пространства-времени (lu,tu), элементарная масса me, элементарный заряд e, большое число Do, планковские единицы длины lpl, массы mpl, времени tpl, магнетон Бора μB, постоянная Хаббла H0 , константа Ридберга R, энергия покоя электрона Ee, константа фон Клитцинга RK, энергия Хартри Eh.

    Большое число Do, входящее в соотношения, определяется из фрактала протона [6] (рис.1), откуда проистекает следующая фрактальная формула:

    Здесь: , ge- g-фактор электрона. Поскольку значения констант mp/me и ge известны с очень большой точностью, эта формула дает возможность вычислить значение большого числа Do.

    Рис.1. Фрактал протона.

    Наиболее точное значение большого числа Do = 4,16650385(15)∙1042. В формулы также входят константы hu , lu, tu из группы универсальных суперконстант (табл.3), которые являются первичными и независимыми константами [7,8]:

    Табл.3

  11. СРАВНЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ЗНАЧЕНИЙ КОНСТАНТЫ G.

Ниже приведены 25 эквивалентных формул для вычисления гравитационной константы G.

Все 25 формул дают практически одинаковые значения гравитационной постоянной. Различия очень незначительные и наблюдаются в седьмом-девятом знаках, что связано с различной точностью тех констант, посредством которых представлена гравитационная константа G:

В таблице 4 приведены экспериментальные значения, полученные в период 1798 - 1998 г.г. [3] и наиболее точные расчетные значения константы G, полученные по приведенным выше формулам [5]:

Табл.4

ВЫВОДЫ

    1. Гравитационная константа G не является независимой константой. Она может быть выражена посредством других физических констант точными математическими соотношениями. Это открывает уникальную возможность для получения точного значения константы G.

    2. Выявлена связь между константами G и H0, которые традиционно считались независимыми константами.

    3. Получены 25 эквивалентных формул для вычисления гравитационной константы с помощью констант, относящихся к электромагнетизму.

    4. Получено расчетное значение гравитационной константы (G=6,67286741(83)• 10-11 m3kg-1 s-2), которое на несколько порядков точнее ее экспериментального значения.

    5. Взаимосвязь констант указывает на то, что должен существовать физический закон, устанавливающий связь между электромагнетизмом гравитацией и характеритиками раздувающейся Вселенной.

ЛИТЕРАТУРА

    1. Эльчин Халилов. Установлено влияние на землетрясения гравитационных волн. http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/5589.html

    2. Peter J. Mohr and Barry N.Taylor. Constants in the category "All constants"; Reviews of Modern Physics, Vol 72, No. 2, 2000. CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants: 1998 ; Physics.nist.gov/constants.

    3. Карагиоз О.В., Измайлов В.П. http://zeus.wdcb.ru

    4. Nikolay V. Kosinov, Shanna N. Kosinova “GENERAL CORRELATION AMONG FUNDAMENTAL PHYSICAL CONSTANTS.” Journal of New Energy , 2000 , Vol. 5, N.1, pages 134 -135.

    5. Косинов Н.В. Константные базисы физических и космологических теорий. Физический вакуум и природа, N5, 2002, с. 69-104.

    6. Косинов Н.В. Происхождение протона. Физический вакуум и природа, N3, 2000, с.98-110.

    7. N. Kosinov. “Five Fundamental Constants of Vacuum, Lying in the Base of all Physical Laws, Constants and Formulas”. Physical Vacuum and Nature, N4, 2000.

    8. Косинов Н.В. Пять универсальных суперконстант, лежащих в основе всех фундаментальных констант, законов и формул физики и космологии. Актуальные проблемы естествознания начала века. Материалы международной конференции 21 - 25 августа 2000 г., Санкт-Петербург, Россия. СПб.: "Анатолия", 2001, с. 176 - 179.

    9. The American Institute of Physics Bulletin of Physics News. N.482, May 3, 2000.

    10. Мурадян Р.М. Физические и астрофизические константы и их размерные и безразмерные комбинации. “Физика элементарных частиц и атомного ядра”, том 8, вып. 1, 1977.

Дата публикации: 18 августа 2003
Источник: SciTecLibrary.ru

Вы можете оставить свой комментарий по этой статье или прочитать мнения других в следующих разделах ФОРУМА:
Свернуть Защита интеллектуальной собственности и авторских прав
Диспуты по темам изобретательства. Вопросы по изобретениям, проблемы на пути изобретателей и методы их решения.
Патентование. Все о патентовании изобретений, полезных моделей, промышленных образцов и товарных знаков.
Нерешенные задачи. Здесь идет обсуждение нерешенных задач: безопорный двигатель, вечный двигатель, преодоление гравитации и пр.
Свернуть Точные науки и дисциплины
Дебаты по Теории Относительности Эйнштейна. Все кому не лень хотят опровергнуть Теорию Относительности Эйнштейна. Вам предоставляется слово для аргументации.
Физика, астрономия, математические решения. Физико-математические вопросы, наблюдения, исследования, теории и их решение.
Физика альтернативная. Новые взгляды на физические законы, теории, эксперименты, не вписывающиеся в общепринятые законы физики.
Teхника, узлы, механизмы, электроника и аппаратура. Все про технику, приборы, детали, узлы и механизмы. Электроника, компьютеры, программное обеспечение. Новые технические решения в самых разных областях.
Биология, Генетика, Все о жизни. Генетика и другие вопросы биологии. Их развитие. Медицина. Биотехнологии, агротехника и сельское хозяйство. Эволюционные теории и альтернативные им.
Химия. Вопросы по химическим технологиям, разработкам и применению химических материалов. Химические элементы и их свойства.
Геология, все о Земле и ее обитателях. Геология, метеорология, антропология, сейсмология, атмосферные явления и непознанные эффекты природы.
Свернуть Мозговой штурм
Генератор решений. Здесь Вы можете заработать реальные деньги, помогая решать фирмам, предприятиям и частным лицам те или иные технические задачи, которые перед ними стоят. Те, кто ставят задачи перед участниками должны обозначить гонорар за ее решение и перевести указанную сумму на общий счет генератора.
Головоломки. Если у Вас есть желание поломать голову над интересными логическими задачами - Вам сюда.
Гипотезы. В этой теме идет обсуждение гипотез и предположений, основанных чисто на теории и логике.
Найди ляп! Этот раздел для тех, кто хочет мысленно расслабиться. Он посвящен задачам по поискам ляпов, которые встречаются в литературе, интернете, кино и на телевидении.
Свернуть Взгляд в будущее и настоящее
Глобальные темы. Вопросы касающиеся всех. Глобальные угрозы и злободневные темы современности.
Наука и ее развитие. Все о развитии науки, направлениях и перспективах движения научной мысли и знаний.
Новая Цивилизация. Принципы социального устройства новой цивилизации. Увеличение роли созидательного интеллекта... Отдалённые перспективы развития человечества...
Вопросы без ответов. Этот раздел посвящен вопросам и проблемам, которые до сих пор не решены. Предлагайте свои решения.
Военная стратегия и тактика современных боевых действий. Об особенностях современного военного искусства. Проблемные вопросы теории и практики подготовки вооруженных сил к войне, её планирование и ведение в различных конфликтах на планете.
Свернуть Гуманитарные науки и дисциплины
Философские дискуссии. Диспуты по вопросам жизни, сознания, бытия и иных философских понятий.
Экономика. Вопросы по экономике и о путях развития России и других стран.
Социология, Политология, Психология. В этом разделе обсуждаются вопросы, как отдельных частных исследований данных наук, так и проблема соотношения этих наук с остальными.
Образование. Все об образовании: как учить, кому учить, чему учить и кого учить.
Религия и атеизм. Вопросы религий и атеистические взгляды, религиозные споры.

Хотите разместить свою статью или публикацию, чтобы ее читали все?
Как это сделать - узнайте здесь.

Назад

 
О проекте Контакты Архив старого сайта

Copyright © SciTecLibrary © 2000-2017

Агентство научно-технической информации Научно-техническая библиотека SciTecLibrary. Свид. ФС77-20137 от 23.11.2004.