Физическая теория гравитации

Сообщение №10073 от Апанович 14 апреля 2003 г. 10:15
Тема: Физическая теория гравитации

Уважаемые физики!
Для более удобного ознакомления с информацией, вероятно, надо было поместить спи-сок сообщений (содержание работы). Приношу извинения и исправляю этот недостаток.
Кроме помещенных «введения», «движения и фундаментальности сил тяготения» и «разнонаправленных земных сил тяготения» будет предложено:
1. Закон Архимеда (см. ниже).
2. Особенности геодинамики литосферы в поле тяготения Земли.
3. Квантование гравитационной энергии.
4. Динамика планет и разнонаправленные силы тяготения.
5. Образование планет.
6. Ориентация оси вращения планет.
6. Луна – бывший спутник Юпитера.
7. Гравитационное излучение и природа тяготения.
8. Следствия, вытекающие из природы тяготения: магнетизм и движение; о квантовой механике; гравитационная постоянная; тяготение и специальная теория относитель-ности.
9. Вселенная, вселенные.
10. Термоядерный синтез и вселенная.
11. Почему звезды бывают красные?
12. Предельная скорость распространения-взаимодействия объектов.
13. Заключение и список литературы.


Глава 3
Плавучесть тел (закон Архимеда и тяготение Земли) и некоторые вопросы геоди-намики

Человеческая цивилизация зародилась и существует в области, где нагляднее всего про-являют себя силы тяготения, концентрирующие вещество. Перемещение материальных объек-тов «против сил тяготения» объясняется чаще всего упрощенно. Всем хорошо известно возду-хоплавание на воздушном шаре. На вопрос о причинах подъема такого объекта почти любой наблюдатель скажет о том, что шар легче воздуха. Не подвергая сомнению такой ответ, можно детальнее рассмотреть этот процесс.
Действительно, если шар с горячим (менее плотным) воздухом поместить в холодном слое атмосферы, сила притяжения Землей такого шара будет меньше, чем воздействие на хо-лодные массы воздуха. Но из этого еще не следует, что шар должен подниматься вверх. Поме-щая менее плотный воздух в более плотном, мы нарушаем установившееся распределение сил тяготения в данной области пространства. Холодный воздух выжимается вверх и по периферии шара. После освобождения шара холодный воздух, действующей на него большей силой тяго-тения стремится занять свое первоначальное положение и выталкивает шар вверх. В итоге, можно сделать вывод, что силы тяготения, направленные к центру планеты, являются причиной перемещения тел от центра. С другой стороны, из всего сказанного следует, что гравитирующая система существует по определенным законам, предполагающим наличие сил притяжения и отталкивания, и, как было показано на многих примерах, это универсальное свойство динами-ческих систем. Силы притяжения концентрируют вещество, силы отталкивания приводят к его разуплотнению.
Мы рассмотрели пример с шаром, используя известный закон всемирного тяготения, предполагающий только притяжение, а не отталкивание масс. Однако, как будет показано ни-же, можно дать несколько иное и более строгое объяснение явления, не подвергая сомнению закон Исаака Ньютона. Но сначала необходимо обратить внимание читателя на особенность распределения сил тяготения, определяемую положением общей теории относительности (ОТО) А. Эйнштейна как локальность поля тяготения.
Для этого проанализируем особенности земного гравитационного поля и ответим на следующий вопрос. В какой степени масса всей планеты участвует в создании ускорения силы тяжести величиной 9,8 м/с2 в точке измерения (влияние центробежных сил не учитывается), ес-ли тяготение убывает обратно пропорционально квадрату расстояния? Простые расчеты пока-зывают, что для создания силы тяжести 9,8 м/с2 достаточно 16,36٪ массы Земли, сконцентриро-ванной на глубине около 2600 км (слой Е).
Интересно отметить, что сила тяжести на поверхности объекта, рассчитанная по такой методике, для Солнца при глубине 258300 км (обоснование этой величины дано ниже при рас-смотрении геодинамических особенностей формирования структур литосферы) составляет 327,2 м/с2, что примерно на 53 м/с2 больше общепринятого значения (273,8 м/с2). Сила тяжести на Луне примерно в 6 раз (1,63 м/с2) меньше земной, что дает расчетную глубину 704 км. Мож-но ли трактовать полученное расхождение (113 км) как факт изменения размеров объекта во времени, мы попытаемся прояснить в дальнейшем.
Многие из нас, особенно жители горных районов, наблюдали движение клочков тумана в случае прекращения дождя. При этом факт перемещения тумана к поверхности Земли одно-значно трактуется как признак наступления хорошей погоды, поднимающиеся вверх клочки тумана предсказывают продолжение дождя. Можно легко показать, что практически все народ-ные приметы такого рода основаны на физических законах, хотя и некоторым образом скрытых от простого наблюдателя. И наиболее просто эти факты объясняются тем, что дождевая туча не истощила свои запасы влаги, она существует и собирает (концентрирует) водяной пар, чтобы продолжить «мокрое дело». Более строгий подход к рассмотрению такого природного явления позволит предположить, что необходимым условием перемещения фрагментов тумана вверх или вниз является существование системы гравитирующих объектов – Земля-туча. Именно осо-бенности распределения сил тяготения в области взаимодействия объектов системы – причина перемещения пробной массы (в нашем случае – тумана), а значит, в любой области пространст-ва можно выделить относительно независимые объемы материи, обладающие собственными полями тяготения.
Теоретическая физика свидетельствует, что нуклоны в ядре атома имеют максимальные связи только с некоторыми протонами или нейтронами [28], а это и означает относительность действующих в системе сил.
Таким образом, мы пришли к выводу об относительной независимости сил притяжения, создаваемых объемами вещества, различающимися градиентом плотности в направлении взаи-модействующих тел (локальность поля тяготения), что будет весьма полезно при рассмотрении закона гидростатики (плавучести), известного как закон Архимеда.
Поместим в центре объема жидкости с плотностью σ1 пробную массу (тело) с плотно-стью σ2, проанализируем распределение сил тяготения в системе и возможность перемещения тела, изменяя плотности ее составных частей. Вариант «а» соответствует отсутствию, «б» – влиянию вертикальной составляющей внешних сил тяготения (g) на систему (рис.2).
В первом случае (g=0) градиент плотности в системе определяет отсутствие или наличие разнонаправленных сил тяготения в жидкости, а симметрия в их распределении означает отсут-ствие перемещения тела по отношению к системе отсчета. Внимательный читатель непременно подметит аналогию – соответствие предложенного строения внутренней области космических (и не только) объектов ситуации, представленной на рисунке – вариант а-III (силы тяготения направлены от центра объекта).
Тяготение Земли при равенстве плотностей тела и жидкости также не приводит к пере-мещению пробной массы, одинаково воздействуя на выделенные фрагменты-объемы системы (1, 2, 3). Сжатием вещества в данном случае можно пренебречь.
Из приведенного рисунка следует, что при неравенстве плотностей пробной массы и жидкости перемещение тела будет определяться только влиянием на фрагмент 2 вертикальной составляющей силы тяжести Земли, которая увеличивает силы тяготения над телом (вариант V), определяет вес самого тела (mg) и, что очень важно, при соответствующих значениях масс и их плотностей может уравновесить составляющую тяготения, направленную вверх – к более плотной массе (σ2 › σ1). Таким образом, тело, имеющее плотность большую, чем у жидкости, перемещается по направлению увеличения существующих в области тела и окружающей жид-кости сил тяготения в локальную область разуплотнения (на рисунке заштрихована), созданную разнонаправленными силами объемов вещества разных рангов (порядков). В случае V направ-ление увеличения сил тяготения в области тела соответствует направлению внешних сил.
В случае VI аналогичные рассуждения и построения позволяют рассмотреть распреде-ление сил, увеличивающих вес жидкости под телом, незначительно увеличивающих вес тела малой плотности и создающих область разуплотнения над телом, обеспечивая всплывание пробной массы (притяжение тела верхним слоем). Как будет показано ниже, этот процесс мож-но рассматривать как основное условие формирования не только тектонических структур зем-ной коры, месторождений полезных ископаемых, но и влияния на величину изменения силы тяжести во времени над нефтегазоносными структурами.
Мы рассмотрели упрощенный вариант действия вертикальной составляющей сил тяго-тения на разноплотные массы. Распределение сил в земной коре значительно сложнее и требует учета горизонтальной составляющей притяжения реальных масс, о чем свидетельствует раз-личное направление равнодействующих сил тяготения по отношению к фрагментам 1 и 3 при неравенстве плотностей (рис. 2).



Отклики на это сообщение:

Мне было бы интересно ознакомиться с Вашей теорией объясняющей направление осей вращения планет.


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100