СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ

Вход или Регистрация

ПОМОЩЬ В ПАТЕНТОВАНИИ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ФОРУМ Научно-техническая библиотекаНаучно-техническая библиотека SciTecLibrary
 
Cтатьи и Публикации    Электрофизика ГРАВИТАЦИЯ, ЭЛЕКТРИЧЕСТВО, ИНЕРТНОСТЬ.

ГРАВИТАЦИЯ, ЭЛЕКТРИЧЕСТВО, ИНЕРТНОСТЬ.

© Ю.В.Волков

Контакт с автором: jurij_v_volkov@rambler.ru

В рамках настоящего исследования будут затронуты ряд вопросов, касающихся метода теоретической физики, которые к настоящему времени не достаточно проработаны. По этой причине в статье сначала проведен анализ таких понятий как физическая величина, опыт и физический закон.

1.ИЗМЕРЕНИЯ.

Маделунг [1] определяет, что “Теоретическая физика пользуется математическим аппаратом для описания эмпирический закономерностей, обнаруживаемых в явлениях природы. Для этого необходимо отображение чувственно воспринимаемого материала в некоторую математическую схему… Так как она (схема) в конечном счете состоит из одних лишь чисел, то в теоретической физике, следовательно, речь идет об отображении мира в некоторую систему чисел”.

Очевидно, что задача отображения мира в числовую схему сводится к задаче измерения. В общем случае процедуру измерения можно определить так:

измерение есть установление соответствия между измеряемым множеством объектов, их свойств или отношений друг к друг с опорным, т.е. заведомо измеренным множеством понятий, чисел, условных знаков и т.д.

По характеру опорного множества все измерения подразделяются два вида: классифицирующие и метрологические.

Опорным множеством классифицирующего измерения является множество имен, которые тем или иным способом характеризуют элементы измеряемого множества.

Например, физика оперирует свойствами: тяжелый-легкий, холодный-горячий, быстрый-медленный, далекий-близкий и т.д. Им в соответствие ставится множество имен: масса, температура, скорость, расстояние и т.д. которые дифференцируют эти свойства по физической размерности. По своей сути физическая размерность указывает на способ количественного измерения физической величины. Например, чтобы определить меру электрического заряда, т.е. сопоставить его величину с эталонным зарядом необходимо, согласно закона Кулона:

F = q1q2/r2,

измерить силу взаимодействия между этими зарядами и расстояние их отделяющее. Отсюда размерность электрического заряда равна:

[q] = (расстояние)x(сила)1/2

Из закона всемирного тяготения Ньютона:

F = g1g2/r2

следует, что размерность гравитационной массы равна:

[g] = (расстояние)x(сила)1/2

Из второго закона Ньютона сила определяется как:

F = ma

Откуда ее размерность равна:

[F] = (масса)х(расстояние)/(время)2

В физике размерности массы, расстояния и времени приняты в качестве независимых. Минимальное число независимых размерностей, которое необходимо для конкретной теории, равно минимальному числу независимых измерений к которым можно свести любой опыт описываемый этой теорией.

То есть любые физические опыты сводятся в конце концов к измерению массы, расстояния и времени. Это связано с тем, что единственным объективным результатом любого физического опыта является изменение состояния (взаимного положения и скорости движения) системы материальных тел, образующих систему отсчета опыта в результате ее энергообмена с объектом наблюдения.

Теория которая оперирует безразмерными величинами в опыте не нуждается вообще. Например положения и выводы математики проверяются уже не в опытах, а в специальных логических процедурах которые называются теоремами.

В метрологических измерениях опорным множеством является множество положительных чисел: ноль, один, два, три…Процедурно измерение того или иного свойства тела (его размера, веса и т.д.) осуществляется путем сопоставления измеряемого свойства с эталоном – частью этого же свойства, принятой за единичную, с последующим подсчетом этих частей – присвоением им имен: первая часть, вторая часть, третья часть и т.д.

Метрологические измерения отображают все измеряемые свойства тел в виде множества положительных безразмерных чисел. То есть в рамках этого измерения свойства тел становятся неразличимыми. Чтобы различать результаты метрологических измерений им присваивают имена эталонов: килограмм, градус, метр, секунда и т.д. Формально эти различия проявляются в том, что числа, имеющие различные имена, становятся неадитивными.

 

2.СВОЙСТВА ТЕЛ И СВОЙСТВА ЧИСЕЛ.

Классифицирующее и метрологическое измерения позволяют отобразить все свойства тел в виде множества положительных поименованных чисел. Однако, зачастую бывает так, что совокупности этих измерений недостаточно чтобы в полном объеме отобразить то или иное свойство тела. Поэтому необходимо произвести еще одно измерение (отображение) - формализующее. В его рамках свойствам тел ставится в соответствие свойства тех или иных чисел или числовых объектов. Покажем суть этого отображения на ряде примеров.

Запишем два соотношения:

m = m1 + m2

m1 + m2 = m

Будем считать число m мерой массы какого-то тела, а числа m1 и m2 мерами масс его частей. Тогда записанные соотношения можно рассматривать как описания двух опытов: по делению тела и его синтезу. То есть числа и математические действия с ними можно сопоставить с телами и действиями с ними в опыте.

Однако, не все действиями с числами можно сопоставить с действиями с телами. Например для масс нет аналога следующему соотношению:

m1 - m = -m2 ,

поскольку отнять от меньшей массы большую нельзя. Отсюда следует, что свойства масс таковы, что сопоставить их можно со свойствами не любых, а только положительных чисел.

Рассмотрим другой пример. Из опыта известно, что существует два типа электрических зарядов. И если от электрически нейтрального тела отнять заряд одного типа то тело приобретет заряд другого типа. Соответственно, если отобранный заряд возвратить телу оно вновь станет электрически нейтральным (опыт по электризации тел). Описать совокупность этих действий можно так:

0 - (+q) = -q; 0 - (-q) = +q; (-q) + (+q) = 0,

где +q, –q положительное и отрицательное числа, меры электрических зарядов двух различных типов.

То есть свойства зарядов таковы, что отобразить их можно положительными и отрицательными числами.

Соглашение о силах. Условимся считать, что если знак силы взаимодействия между телами отрицательный, то это будет соответствовать притяжению тел, а если положительный – то их отталкиванию.

Выше было показано, что свойства зарядов таковы, что их можно представлять положительными и отрицательными числами. Подставим эти числа в закон Кулона. Получим:

(+q1 )(- q2 )/r2 = (-q1 )(+q2 )/r2 = -F(притяжение);

(+q1 )(+q2 )/r2 = (-q1 )(-q2 )/r2 = F(отталкивание),

что вполне соответствует опыту.

То есть представление электрических зарядов в виде положительных и отрицательных чисел обладает формальной полнотой. То есть свойства зарядов описаны в полном объеме и строго в рамках свойств чисел их представляющих – без привлечения каких либо неформальных правил типа одноименные заряды отталкиваются, а разноименные притягиваются.

Попытаемся отыскать числа, которые могли бы полно и формально описывать свойства гравитационных масс. Из опыта известен лишь один тип гравитационных масс. Отсюда следует, что их формальным аналогом должны быть числа одного типа: например положительные: +g1 , + g2, или отрицательные: -g1 , -g2. Поставим эти числа в запись закона всемирного тяготения Ньютона. Получим:

(+g1 )(+ g2 )/r2 = (-g1 )(-g2 )/r2 = F (отталкивание)

То есть эти числа не позволяют правильно описать взаимодействие масс. (Сразу заметим, что изменение соглашения о силах проблемы не решает поскольку тогда опыту будет противоречить запись закона Кулона).

Привести запись закона Ньютона в соответствие с опытом можно только лишь используя в качестве мер гравитационных масс не действительные, а мнимые числа:

(+ig1 )(+ig2 )/r2 = (-ig1 )(-ig2 )/r2 = - F (притяжение),

где: i – мимая единица.

Рассмотрим процедуру формального отображения еще одной физической величины – расстояния.

В опыте расстояние между двумя телами (в дальнейшем между двумя точками) можно измерить самыми различными способами: используя циркуль, мерную ленту, пучок акустических или электромагнитных волн и т.д. Характерным для этих и каких угодно других способов является то, что в них всегда присутствует выбор направления измерения. То есть расстояние между двумя телами ни когда не измеряется вообще: измеряется расстояние либо от первого тела ко второму, либо наоборот. Поэтому расстояние всегда характеризуется не только числом (метров, сантиметров и т.д.), но и направлением измерения. То есть формальным аналогом расстояния является не скаляр, а вектор. Например расстоянием от точки 1 до точки 2 является вектор r12 , проведенный от точки 1 до точки 2. Соответственно, расстоянием от точки 2 до точки 1 является вектор r21 ,проведенный от точки 2 до точки 1. Такая мера расстояния будучи формально полной вполне отвечает определению: расстояние – это неотрицательная величина, количественно характеризующая удаленность в пространстве одного тела от другого, мера которой не зависит от способа ее получения (измерения).

 

3.МЕТОД ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ.

Таким образом процедура отображение свойств окружающего нас мира через совокупность физических величин сводится к трем измерениям: метрологическому, классифицирующему и формализующему.

В рамках метрологических измерений свойства тел представляются в виде множества положительных безразмерных чисел. В рамках классифицирующих измерений этим числам присваиваются имена - физические размерности, которые дифференцируют эти числа по признаку адитивности. Все остальные свойства тел представляются путем присвоения этим числам соответствующего формального типа: положительные, отрицательные, действительные, мнимые, вектора и т.д. То есть физическая величина – это объект формального анализа, который совокупностью своих свойств - числовой мерой, формальным типом и физической размерностью представляет в этом анализе свойства тел окружающего нас мира.

Из такого определения следует:

1.Метод теоретической физики. В теоретической физике свойства тел и опыты с ними заменены их формальными аналогами - физическими величинами и математическими соотношениями из них составленными.

2.Основная задача теоретической физики. Отображая то или иное свойство тела в виде физической величины мы тем самым заведомо описываем через свойства этого формального объекта все известные и неизвестные свойства тела. Отсюда основная задача теоретической физики сводится к отыскания (методом формального анализа) таких соотношений в которых неизвестные свойства тела будут проявляться в явном виде.

3.Ограниченность метода теоретической физики. Свойства тела, которые могут быть исследованы методом формального анализа, заведомо ограничены областью свойств физической величины его представляющей. Поэтому объем свойств формального аналога должен соответствовать объему свойств тела которое он представляет (условие полноты формального представления).

4.Непротиворечивость метода теоретической физики. Формализованная теория есть проекция наших представлений (о мире) на внутренне непротиворечивую систему чисел и числовых объектов. По этой причине любая формализованная теория внутренне непротиворечива по определению. То есть проблемы формализованных теорий (их противоречия с опытом) всегда находятся вне этих теорий – в их исходных посылках.

 

4.ОПЫТ И ФИЗИЧЕСКИЙ ЗАКОН.

Элементарные свойства тел - гравитационные, электрические и т.д., проявляются как отношения их друг к другу в физических явлениях. Например гравитация – это явление взаимодействии двух гравитационных масс, электричество – взаимодействие двух электрических зарядов и т.д. Основным методом изучения физического явления есть опыт. Будем считать, что

физический опыт есть метод наблюдения за физическим явлением путем измерения физических величин его определяющих.

То есть в рамках физического опыта явление квалифицируется – определяются свойства тел, обуславливающие явление. И отображается формально - эти свойства отображаются в виде физических величин: определяется их физическая размерность, формальный тип и числовое значение.

Если между числовыми значениями этих величин проявляется закономерность, которую можно отобразить в виде математического соотношения, то в этом случае возникает возможность описать физическое явления в форме физического закона.

То есть физический закон это - способ формального отображения физического явления в виде математического соотношения в рамках которого описывается опыт, воспроизводящий явление, и закономерность которая в нем наблюдается.

Например, закон Кулона:

F = q1q2/r2

Состав физических величин, образующих запись закона, формально отображают опыт в котором воспроизводится описываемое явление. То есть, чтобы воспроизвести явление взаимодействия электрических зарядов (опыт Кулона) необходимо измерить заряды двух тел q1 , q2 , расположить их на расстоянии r, и измерить силу взаимодействия между ними F.

Математическая формула закона показывает, как следует соотнести результаты измерений (числа), полученных в опыте, чтобы убедится в том, что явление носит закономерный характер. В частности закономерность взаимодействия электрических зарядов проявляется в том, что если результаты измерений, полученных в опыте Кулона подставить в формулу закона Кулона то получиться числовое равенство.

Условие корректности отображения явления в форме физического закона -условие корректности перехода от опыта к закону, можно сформулировать так:

закон описывающий явление должен формулироваться (записываться) строго в рамках тех физических величин, которые измеряются в опыте воспроизводящем это явление.

То есть запись закона не должна содержать физических величин, которые не измеряются в опыте на основании которого закон формулируется. В противном случае обратный переход от закона к опыту становится неопределенным.

Условие корректности перехода от закона к опыту – условие корректности толкования закона применительно к опыту можно сформулировать так:

все физические величины, образующие запись закона должны иметь строгое и точное толкование применительно измерений, проводимых в опыте, воспроизводящем явление.

К сожалению сейчас форму записи законов (Ньютона и Кулона) весьма произвольно соотносят с опытом. Например выше было показано, что (в рамках единого соглашения о силах) отобразить свойства гравитационных масс в рамках свойств действительных чисел не удается. Некоторые авторы решают эту проблему, дополняя запись закона всемирного тяготения Ньютона знаком “-”:

F = -g1g2/r2

Однако этот знак не может принадлежать ни к одной из мер масс, ни к мере расстояния. То есть он присутствует в записи в виде дополнительного множителя “-1”:

F = (-1)g1g2/r2.

Но в этом случае нельзя ответить на вопрос: результат каких измерений проводимых в опыте Кавендиша описывает –1.

Рассмотрим другой пример. Для удобства рассуждений приведем следующий рисунок:

 

На рисунке точками 1 и 2 обозначено два расположенных в пространстве тела. Будем считать, что в точках 1 и 2 соответственно расположены электрические заряды q1 и q2. Для этой ситуации векторная форма закона Кулона будет выглядеть так:

F12 = r21 (q1 q2)/r3

F21 = r12 (q1 q2)/r3

где F12 - сила, действующая на первый заряд со стороны второго;

F21 – сила, действующая на второй заряд со стороны первого.

Сейчас вектора r12 и r21 (в некоторых записях используются единичные вектора) называются направляющими. Они принудительно делают силы, действующие на заряды, векторными величинами, а их направление соответствующее опыту. То есть эти вектора введены в запись закона Кулона вне всякой связи с измерениями, которые проводятся в опыте Кулона. Соответственно, и ответа на вопрос, что отображают эти вектора в явлении взаимодействия электрических зарядов сейчас нет.

Восполним этот пробел и рассмотрим запись закона Кулона в строгом соответствии с измерениями проводимыми в опыте Кулона.

Выше было показано, что мерой расстояния между телами является вектор. В рамках такого подхода смысл векторов, входящих в запись закона Кулона, будет таким:

r12 – это расстояние от заряда 1 до заряда 2;

r21 – это расстояние от заряда 2 до заряда 1;

r – модуль векторов r12 , r21.

Такая трактовка записи закона Кулона позволяет сделать весьма важный вывод:

взаимодействие электрических зарядов можно описать в форме закона Кулона только в том случае, если расстояния между зарядами измерять не произвольным, а вполне определенным способом.

При описании силы F12, действующей на первый заряд, расстояние между зарядами необходимо измерять от второго заряда к первому - вектор r21. А при описании силы F21, действующей на второй заряд, расстояние необходимо измерять от первого заряда ко второму - вектор r12. Иной порядок измерения расстояний приводит к неверному описанию направлений сил, действующих на заряды.

Будем считать, что в точках 1 и 2 расположены гравитационные массы g1 и g2, соответственно. Для такого расположения запись закона Ньютона будет выглядеть так:

F12 = r12 (g1 g2)/r3

F21 = r21 (g1 g2)/r3

где F12 - сила, действующая на первую массу со стороны второй;

F21 – сила, действующая на вторую массу со стороны первой.

То есть при описании взаимодействия гравитационных масс порядок измерения расстояний между ними также должен быть строго определенным, но, относительно измерений опыта Кулона, противоположный.

5.МЕРА РАССТОЯНИЯ И СВОЙСТВА ПРОСТРАНСТВА.

Допустим, что в точке пространства 1 расположено некое тело. Отделим от него часть – пробное тело, и перенесем его в точку пространства 2. В зависимости от работы, которая затрачивается на перенос пробного тела расстояние от точки 1 до точки 2 будем определять так:

  1. Это будет вектор r12 умноженный на коэффициент p =+1, если работа по переносу пробного тела была положительной. То есть расстояние от точки 1 до точки 2 будет равно: (r12)х(+1) = r12.
  2. Это будет вектор r12 умноженный на коэффициент p = -1, если работа по переносу пробного тела была отрицательной. То есть расстояние от точки 1 до точки 2 будет равно: (r12)х(-1) = r21.
  3. Это будет вектор r12 умноженный на коэффициент p = 0, если на перенос пробного тела работа не затрачивалась. То есть расстояние от точки 1 до точки 2 будет равно: (r12)х(0) = 0.

 

Будем называть пространство вблизи гравитационной массы G-пространством.

Нетрудно заметить, что для этого пространства p g = +1. Этот коэффициент ни как не меняет результатов измерений расстояний в пространстве. По этой причине в G-пространстве вид и смысл физических законов в которые входит мера расстояния не меняется. То есть наши представления о пространстве и его метрике соответствуют свойствам G-пространства.

Будем назвать пространство вблизи электрического заряда Q-пространством.

В Q-пространстве коэффициент p q = -1. Он меняет результаты измерений расстояний в нем так, что левое меняется с правым, верх с низом, а ближнее с дальним.

Пространство вблизи инертной массы, будем называть М-пространством. Для этого пространства p m = 0, поскольку на перенос инертной массы в пространстве энергия не затрачивается. Потому в М-пространстве все вектора переносов (расстояния между телами) равны нулю. Смысл такой метрики состоит в том, что свойства инертных масс никак не зависят от их взаимного положения в пространстве. Формально это выражается в том, что законы, описывающие свойства инертных масс, меру расстояния не содержат. Значимыми (не нулевыми) в М-пространстве являются лишь вектора скоростей и ускорений.

Запишем закон Кулона, используя описанную выше процедуру измерения расстояний. Поскольку для Q-пространства p q = -1, получим:

F12 = p q r12(q1q2)/r3 = r21(q1q2)/r3

F21 = p q r21(q1q2)/r3 = r12(q1q2)/r3

То есть общепринятая векторная форма записи закон Кулона соответствует описанию взаимодействия электрических зарядов в Q-пространстве.

Соответственно, общепринятая векторная форма записи закона всемирного тяготения Ньютона (p g = +1):

 

F12 = p g r12(g1g2)/r3 = r12(g1g2)/r3

F21 = p g r21(g1 g2)/r3 = r21(g1g2)/r3

соответствует описанию взаимодействия гравитационных масс в G-пространстве.

Для М-пространства (p m = 0) формально можно записать:

F12 = p m r12(m1m2)/r3 = 0

F21 = p m r21(m1m2)/r3 = 0

где m1 , m2 - инертные массы взаимодействующих тел.

 

6.ПРОЕКТИВНЫЕ ОПЕРАЦИИ.

Как было показано выше современные записи законов Ньютона и Кулона описывают взаимодействие зарядов и масс в двух различных пространствах. То есть эти записи несопоставимы. Очевидно, чтобы получить сопоставимые записи необходимо записать эти закона в каком-то одном пространстве.

Спроецируем записи закона Кулона в G-пространство. Для этого запишем закон Кулона, используя вектора расстояний G-пространства. При этом окажется, что для того, чтобы записи соответствовали опыту в качестве мер электрических зарядов придется использовать мнимые числа:

F12 = r12 (iq1 iq2)/r3

F21 = r21 (iq1 iq2)/r3

Аналогично можно показать, что если спроецировать записи закона Ньютона в Q-пространство, то мнимыми окажутся меры гравитационных масс.

То есть переход из одного пространства в другое приводит изменению формального типа мер: действительные числа инвертируются в мнимые и наоборот. Поэтому проблему формального отображения свойств гравитационных масс с которой был начат этот анализ следует формулировать так. В одном пространстве свойства гравитационных масс и электрических зарядов таковы, что формально они соотносятся как свойства действительных и мнимых чисел. Какими типом чисел отображать заряды, а каким гравитационные массы, зависит от того в каком пространстве описывать их взаимодействие. Если мы описываем оба взаимодействия в G-пространстве то мерами гравитационных масс будут действительные числа, а мерами электрических зарядов – числа мнимые. Если же мы описываем оба взаимодействия в Q-пространстве, то мерами электрических зарядов будут действительные числа, а мерами гравитационных масс – числа мнимые.

 

7.ИНЕРТНОСТЬ КАК СУММАРНОЕ КАЧЕСТВО ГРАВИТАЦИОННЫХ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТЕЛ.

Существование у тел свойства пространственного взаимодействия означает, что такие тела обладают энергией взаимного положения. Но тогда такие тела обязательно должны обладать и инертностью - возможностью обладать энергией движения. В противном случае взаимодействие этих тел выпадет из закона сохранения энергии. То есть свойством инертности – инертной компонентой должна обладать не только гравитационная масса, но и электрический заряд. Соответственно, инертные свойства тела – его инертная масса, должна определятся не только гравитационными, но и электрическими свойствами. Будем считать, что инертной компонентой гравитационной массы есть mg - проекция гравитационной массы g в М-пространство. Соответственно, инертной компонентой электрического заряда есть mq - проекция электрического заряда q в М-пространство. А инертная масса тела m, имеющего электрический заряд q и гравитационную массу g будет определятся суммой компонент mg и mq.

Чтобы определить вид этой суммы предварительно отобразим гравитационную массу и электрический заряд тела в G-пространство. Это необходимо сделать по двум причинам. Чтобы свойства гравитационных масс и электрических зарядов были сопоставимыми, их меры необходимо отобразить в одном пространстве. А для того, чтобы результаты последующего анализа были сопоставимы с нашими представлениями о свойствах тел отобразить их необходимо именно в G-пространстве.

В этом пространстве мерой гравитационной массы тела будет некое действительное число g, а мерой его электрического заряда некое мнимое число iq. Чтобы определить их инертные компоненты спроецируем эти числа в М-пространство. Поскольку при переходе из одного пространства в другое меняется формальный тип числа получим: img и mq.

Для тела, имеющего инертную массу m, движущегося со скоростью v, можно записать:

vm = vmq + vimg

Поскольку vimg и vmq ортогональные вектора можно записать:

v2m2 = v2mq2 - v2mg2

А для случая v¹ 0, записать:

m = (m2q - m2g)1/2

Рассмотрим некоторые следствия, вытекающие из такого представления об инертной массе тел.

Предварительно напомним, что инертная масса является значимой характеристикой тела лишь для случая когда его скорость не равна нулю. Такой же является мера электрического заряда в системе СГСМ, которая по определению значима лишь для случая когда скорость заряда не равна нулю. Поэтому можно предположить, что электрический заряд величиной q единиц СГСЭ имеет инертную компоненту mq грамм, численно равную величине этого заряда, выраженной в единицах СГСМ.

Опираясь на полученное выше выражение инертной массы тела выразим значение инертной компоненты гравитационной массы электрона:

mge = (me2 – mqe2)1/2

где: me – наблюдаемая в опыте инертная масса электрона;

mqe – инертная компонента электрического заряда электрона.

Соответственно, выразим значение инертной компоненты гравитационной массы протона:

mgp = (mp2 – mqp2)1/2

где: mp – наблюдаемая в опыте инертная масса протона;

mqp – инертная компонента электрического заряда протона.

Заряд электрона по абсолютной величине равен заряду протона и равен 1,6х10-20 единиц СГСМ. То есть инертные компоненты электрических зарядов этих частиц равны mqe = mqp = 1,6х10-20 гр.

Инертные массы электрона и протона соответственно равны: me = 9,1х10-28 грамм,

mp = 1,67х10-24 грамм.

Если эти числа подставить в записанные выше выражения для инертных компонент гравитационных масс электрона и протона то окажется, что:

mge » mgp,

А поскольку равны инертные компоненты гравитационных масс электрона и протона, то равны и сами гравитационные массы этих частиц. То есть:

ge = gp.

где ge и gp - гравитационные массы электрона и протона.

То есть гравитационная масса атома водорода приблизительно поровну распределена между гравитационными массами электрона и протона:

ge = gp = gH/2,

где gH – гравитационная масса атома водорода.

То есть протон должен двигаться в гравитационном поле приблизительно в два раза меньшим, а электрон почти в тысячу раз большими ускорениями чем атом водорода.

Этот вывод не отрицает принцип эквивалентности в целом, а лишь уточняет, что он должен соблюдаться лишь в опытах с электрически нейтральными телами. То есть он не противоречит опытам Брагинского [2] и опытам с ультрахолодными нейтронами [3].

Вывод о том, что гравитационная масса электрона существенно больше чем это следует из принципа эквивалентности можно проверить в следующем опыте. Электроны проводимости в металлах можно считать в первом приближении в качестве газа. Под действием гравитационного поля на поверхности Земли в этом газе должен создаваться в вертикальном направлении некоторый градиент плотности и соответствующее ему электрическое поле:

E = Gge/eR2

где E - напряженность электрического поля;

G, ge - гравитационные массы Земли и электрона;

e - заряд электрона;

R - радиус Земли;

В рамках принципа эквивалентности гравитационная масса электрона равна:

ge =g 1/2me, где me - инертная масса электрона, g - гравитационная постоянная.

Тогда значение электрического поля, создаваемого в металлических предметах гравитационным полем Земли на ее поверхности, будет равно:

E = 5,6x10 –11 вольт/метр.

Полагая, что гравитационная масса электрона равна половине гравитационной массе атома водорода получим значение электрического поля:

E = 5,1x10-8 вольт/метр.

То есть замер значения напряженности этого поля позволит однозначно ответить на вопрос о величине гравитационной массы электрона.

 

ЛИТЕРАТУРА:

  1. Э.Маделунг “Математический аппарат физики”,М:,1963г.,из-тво "Физматлитература", 618с.

  2. Брагинский И.Б., Руденко В.Н., Релятивистские гравитационные эксперименты, "УФН", 1970, т.100, в.3.

  3. Франк И.М., в статье “Некоторые новые аспекты нейтронной оптики”, "Наука и человечество. Международный ежегодник 1974г", М:, из-во"Знание", 395с.

Дата публикации: 6 октября 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.