Физическая теория гравитации

Сообщение №11925 от Апанович 08 июля 2003 г. 05:29
Тема: Физическая теория гравитации

Глава 11
«Предельная» скорость распространения-взаимодействия объектов

Постулат Эйнштейна о постоянстве и предельной величине скорости света в вакууме является одним из краеугольных камней специальной (частной) теории относительности. В этом нет ничего удивительного, поскольку взаимодействие фотонов с одной и той же по физическим свойствам субстанцией не может быть различным. Аналогичную картину, вызывавшую в те времена изумление, наблюдали ученые в опытах по бросанию различных по массе и составу макроскопических тел в вакууме. В пространстве с удаленным воздухом, имевшим плотность примерно 1 кг/м3, почти нет молекул азота, кислорода, углекислого газа и других веществ. Этого нельзя сказать, например, о протонах, электронах, фотонах или нейтрино. Однако мы не можем «бросить вниз» электрон, хотя все системы физической реальности равноправны, но можно утверждать, что электрон будет взаимодействовать с оставшейся в исследуемом пространстве материальной средой по единым физическим законам.
И основой здесь является закон о постоянстве передачи суммарного импульса, в основе которого лежит постоянство константы взаимодействия. Чем меньше плотность материи, тем выше скорость распространения объекта при постоянстве расходования суммарной энергии их взаимодействия.
Но здесь не все так просто. Необходимо корректно подходить к выделению порядка гравитирующих систем при рассмотрении особенностей взаимодействия. Пытаясь зафиксировать гравитационную волну (волну движения) от звезды, мы часто подразумеваем изменение положения движущейся массы звезды относительно земного приемника. По отношению к расстоянию до объекта это изменение ничтожно, а жесткость среды, как передающей субстанции, минимальна. Прочие виды излучения в качестве гравитационного (излучение как определенное количество носителей импульса) обычно не рассматриваются. Это в некотором смысле оправдано потому, что звезда и излучает, например, фотоны и не излучает! Мы ведь можем сказать, что электрический свет, вырабатываемый электростанцией, излучается лампочкой, точнее – нитью накаливания, а еще точнее – возбужденными атомами вещества. Очевидно, в такой длинной цепи рассуждений просматривается весьма слабая связь в отношении взаимодействия полей тяготения излучаемых фотонов и массы воды в водохранилище ГЭС.
Поэтому, можно еще раз подчеркнуть, что концентрация систем с более локальным радиусом эквивалентности приводит к переходу количества в качество – формированию системы более глобальной и излучению. Масса и скорость излучаемых частиц-систем находятся в соответствии с суммарным полем тяготения. Мы знаем, что даже массы фотонов различны: «фиолетового» - почти в два раза больше таковой «красного». В справочной литературе легко найти данные о скоростях, выбрасываемых ядрами атомов радиоактивных элементов, частиц. И интервал значений достаточно широк: 17 000 км/с для альфа-частиц, 160 000 км/с для электронов и 300 000 км/с для гамма-излучения. Массы их различаются почти в 10 000 раз. Чем больше масса, тем меньше скорость распространения.
Главным свойством нейтрино является огромная проникающая способность, что интерпретируется как очень слабое взаимодействие с веществом. Однако частота (или скорость) взаимодействия постоянна, Значит все дело в соизмеримости сигнала и приемника – соотношении RЭКВ. Если оценивать массу электронного нейтрино по соотношению энергий частиц, то окажется, что энергия гамма-лучей (предельно коротковолновых фотонов), имеющих скорость около 300 000 км/с, составляет от 0,2 до 3 МэВ по сравнению с примерно 30 эВ [28] для нейтрино. Трудно вообразить их одинаковые скорости при таком различии масс.
Каков же вывод из вышесказанного? Существуют ли достаточно веские основания для ограничения скорости вообще, скоростью систем некоторого узкого интервала из бесконечного их ряда? Не загоняем ли мы себя в тупик такими ограничениями, в очередной раз вступая на путь поиска некого «абсолюта»?
Физический энциклопедический справочник дает определение скорости в механике, как одной из основных кинематических характеристик движения точки. В очередной раз абстрактная математика переплелась с реальной физикой. Точка, не являясь материальным объектом, не может двигаться, а в наших построениях и взаимодействовать с другими системами.
Необходимо отметить еще один момент, касающийся существующей теории. Относительно чего измерять скорость той же точки? Очевидно, относительно другой точки. Если же выбрать некоторую точку-объект определенного RЭКВ, как точку отсчета, то необходимо уточнить – относительно какой части системы-точки мы будем измерять скорость? Те же рассуждения справедливы и в отношении объекта, скорость движения которого мы желаем определить. По сути, простая физическая задача определения скорости поезда относительно наблюдателя корректно решена быть не может. Можно более точно определить скорость середины, «головы», «хвоста», или другой части состава. В целом, чтобы с требуемой точностью измерить скорость движения поезда, нам иногда необходимо превратить объект в абстрактную безразмерную и безмассовую точку, хотя это уже не физика.
Таким образом, можно достаточно уверенно утверждать, что ответ на поставленный вопрос лежит в плоскости принципа относительности? Скорость объекта мы оцениваем по взаимодействию с суммарным полем тяготения. Нам привычно поведение макрообъектов в поле тяготения Земли. Планета формирует оболочку-атмосферу в соответствии с ее полем тяготения. Наблюдатель в мире элементарных частиц сделает вывод, что для нейтрино определяющим скорость выброса являются поля тяготения отдельных нуклонов. Можем ли мы однозначно установить соответствие потока (или отдельных частиц) тех же нейтрино их источнику? Ведь звезда не является непосредственным источником таких частиц, а поля тяготения нуклонов локальны.
Поэтому, утверждение, что масса покоя фотона или нейтрино равна нулю, можно рассматривать только, как констатацию факта невозможности корректно оценить параметр относительно нашей системы наблюдения. Материальная частица не может не иметь массы, а оценка ее скорости распространения всецело лежит в плоскости принципа относительности. Если для альфа-частицы обычное земное вещество представляет достаточно плотную субстанцию (соизмеримость их полей тяготения), то для нейтрино это как крупноячеистая рыбацкая сеть для швейной иглы. Ведь наша Солнечная система, «сталкиваясь» с бесчисленным множеством локальных объектов, многие миллиарды лет может не встретить систему близкого радиуса эквивалентности. А поскольку минимуму интенсивности, или плотности гравитационного взаимодействия объектов соответствует максимум скорости их распространения, то нет достаточно веских оснований ограничивать скорость распространения системы, достаточно удаленной в их бесконечном ряду, относительно выбранной, скоростью световых квантов. Конечно, сейчас мы не можем использовать в качестве пробного сигнала наиболее скоростные частицы (например, нейтрино), однако, в будущем от этого никто не застрахован.
Относительность скорости движения систем как степени их взаимодействия можно проиллюстрировать более простым примером.
Известный писатель Джанни Родари на вопрос пятилетней девочки Симоны о том, почему за ней всегда ходит Луна, пошутил, что Луна вообще любит всех детей и поэтому всегда провожает их до дома. Тем не менее, не всякий человек правильно понимает причину кажущегося увеличения скорости близких предметов по сравнению с далекими при движении наблюдателя. Обычно мы, не задумываясь, говорим, что причина только в их удаленности. Однако, рассуждая более детально, и не используя определение «материальная точка» (чтобы не смешивать математические и физические понятия, не абстрагироваться от размеров и массы тел), можно сказать, что все дело, с одной стороны, в ранге наблюдаемой системы – одной из их бесконечного ряда, с другой – во взаимодействии источника и приемника.
Действительно, фиксируя за окном движущегося автомобиля проносящиеся придорожные деревья, мы долго наблюдаем на расстоянии нескольких километров одну и ту же лесистую гору. Наши органы восприятия (приемник) не могут зафиксировать излучение от одного дерева (источника) на таком расстоянии. Глаз воспринимает суммарное излучение многих объектов. Это означает – максимум взаимодействия и минимум скорости. Можно считать, что мы, как наблюдатель, практически неподвижны относительно Вселенной.
Экстраполируя зависимость «взаимодействие – распространение» в сторону относительного уменьшения ранга (RЭКВ) системы, естественно предположить неограниченное возрастание скорости распространения полей излучения, неразрывно связанных с источниками.
Таким образом, предельная скорость распространения гравитирующих систем, применимая для локальной системы отсчета, – категория относительная. Расширение ряда взаимодействующих объектов-систем физической реальности неизбежно приведет к необходимости пересмотра скоростных границ. «Все течет, все меняется», как утверждали древнегреческие философы.


Отклики на это сообщение:

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

Реклама:
Rambler's Top100