ГРАВИТАЦИОННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ

GRAVITATIONAL INTERACTION

Gennady Unzhakov

Physicist of Power Plants, Balakovo Nuclear Power Plant,

Russia, Balakovo

Evgeniy Unzhakov

Head of Department, GSPI, Rosatom,

Russia, Dolgoprudny

АННОТАЦИЯ

Работа написана на основе работы "Квантовый микромир".

Элементарные частицы, обладающие массой покоя, имеют энергетическую оболочку, образованную квантомами энергии. Квантом энергии – материальный объект определенной массы, несущий внутреннее напряжение соответствующее кванту действия h.

 Активация квантома вызывает появление кванта действия, смещающего частицу на длину волны в направлении квантома. Активацию квантомов производит сама частица хаотично и равновероятно. Конфигурация оболочки определяет направление и скорость среднестатистического направления движения частицы.

Все массивные объекты концентрируют вокруг себя внешнее поле, формируя его гравитационную модификацию. Она отличается градиентом параметров. Гравитационное взаимодействие – результат коммуникации линейных размеров частицы с градиентом поля, что позволяет рассчитать размеры протона.

Рассмотрение орбитального движения протона в поле Земли раскрыло механизм формирования энергии центростремительной силы.

ABSTRACT

The work is written on the basis of the work "Quantum Microcosm".  Elementary particles with rest mass have an energy shell formed by energy of quantums. An energy quantum is a material object of a certain mass that carries an internal stress corresponding to the quantum of action h. 

Activation of the quantum causes the appearance of a quantum of action that shifts the particle by a wavelength in the direction of the quantum. The activation of quantums is produced by the particle itself chaotically and equally probable. The configuration of the shell determines the direction and velocity of the average directional motion of the particle.

All massive objects concentrate the external field around them, forming its gravitational modification. It differs in the gradient of parameters. Gravitational interaction is the result of the interaction of linear particle sizes with a field gradient. Made it possible to calculate the size of the proton.

Consideration of the orbital motion of a proton in the Earth's field revealed the mechanism of formation of centripetal force energy. 

Ключевые слова: квантом энергии, квантом массы, энергетическая оболочка частиц, область нахождения частицы, биполь, полный потенциал поля,  массовая плотность поля, градиент поля, энергия движения частиц.

Keywords: kvantom energiya, kvantom massy, energeticheskaya okladochka particles, oblast obnosheniya particley, bipol, polnoy potentsii pole, massovaya dendennost pole, gradient pole, energy dvizhenie particle.

1. Введение

Данная работа написана на основе работы «Квантовый микромир» и является его частью, подтверждающей правильность принятых в ней положений. Основные догматы использованы в качестве базы для данной работы.

Отношение массы и энергии любой стабильной частицы к модулю ее частоты, дает две постоянные величины, в нашей системе измерений.

Квантом энергии  Ке=Ее/|ν|=6,6261E-34  кг*м²/сек²  −  материальный объект, массой, равной квантому массы, заключающий в себе внутреннее напряжение, соответствующее кванту действия h. 

Квантом массы    Кm=m/|ν|=7,3725E-51 кг − минимальное количество (порция) организованной материи в нашей системе измерений.

Квантомы энергии формируют энергетическую оболочку частиц, имеющих массу покоя. Активация каждого из них вызывает его распад и высвобождение кванта действия, что вызывает квантовое движение частицы h=mλc в заданном направлении. Активацию квантомов выполняет сама частица хаотично и равновероятно, формируя область своего нахождения. Конфигурация оболочки частицы, определяет направление и скорость движения области ее нахождения.

Баланс энергии обеспечивается за счет формирования нового квантома энергии при взаимодействии частицы с внешним полем в квантовом движении.

Все массивные объекты накапливают вокруг себя поле, формируя его гравитационную модификацию, которая характеризуется градиентом параметров.

Физику процесса гравитационного  взаимодействия удается раскрыть с помощью процесса рассмотрения протона с градиентом гравитационного поля. Протон с учетом превышения массы нейтрона и дефекта массы ядра, близок  к средневзвешенному нуклону наиболее представительских элементов.  Радиус протона близок к длине волны.

Масса протона                        m_p  = 1,6726E-27  кг

Комптоновская длина  λ_p =h/m_p /с  = 1,3214E-15  м

Частота протона               ν_p =с/λ_p   = 2,2687E+23   1/сек

Радиус протона                           r_p = 1,3214E-15  м

Величина энергетической оболочки протона принята равной  3  дефектам массы на 1 нуклон. Эта величина не обоснована, но позволяет развивать теорию, и пока носит иллюстрационный характер.

Средний дефект массы                       Δm = 9,1000E-30  кг

Квантование дефекта массы К= Δm/ Кm = 1,2343E+21  квантом

Оболочка протона                       К₀~3,5 К = 3,5000E+21  квантом

Масса оболочки протона         m₀=К₀*Кm = 2,5804E-29  кг

Повторные активации                v_па = ν_p/К₀ = 6,4821E+01  1/сек

Энергетическая оболочка протона − это его потенциальная энергия. Ее величина прямо зависит от потенциала внешнего поля.

Потенциальная энергия                Е_п=К₀*Ке = 2,3191E-12  кг*м²/сек²

Использованные в расчетах величины.

Масса Земли М_з  = 5,9760E+24  кг

Масса Солнца М_с = 1,9900E+30 кг

Полный потенциал поля  Ф₀ = 8,9876E+16 м²/сек²

Скорость света  с = 2,9979E+08 м/сек

Гравитационная постоянная   f = 6,6738E-11 н*м²/кг²

Постоянная Планка h = 6,6738E-11  кг*м²/сек

Массовая плотность поля    ρ = 1,0171E-06 кг/м³

2. Протон в гравитационном поле Земли

Сила, формируемая на протоне  F=fMm_р /R²= 1,6399E-26 кг*м/сек²

Потенциал поля Земли                  Фз=f M/R = 6,2532E+07  м²/сек²

Дифференциал потенциала по расстоянию дает градиент поля.

dФ/dR   =   gradФ  =  f M/R²  =  G  ≡  g         =  9,8043E+00  м/сек²

Время ускорения                                           t  = 1 сек

Скорость протона                                 V=g*t  =  9,8043E+00  м/сек

Скорость в длинах волн                     V_λ=V/λ  =  7,4196E+15  волн/сек

Строго говоря, это скорость не протона, а скорость движения области его нахождения.

Энергия движения частицы       К_λ=V_λ *h/Ке = 7,4196E+15  квантом

На такую величину оболочка протона сдвинута вперед.

3. Физика гравитационного взаимодействия

При нахождении частицы в поле с градиентом поля, ее энергетическая оболочка смещена в направлении градиента. Кроме того, появляется перепад параметров (потенциала) поля на частице.

Диаметр протона                                 d_p=2*r_р  =  2,6428E-15  м 

Дополнительный потенциал     ΔФ=d_р*gradФ_з= 2,5911E-14  м²/сек²

Произведение градиента поля на диаметр протона дает величину дополнительного потенциала поля перед протоном.  Его произведение на массу протона дает дополнительную энергию оболочки в этом направлении. Она выдвинута вперед.

Дополнительная энергия                 ΔE=ΔФ*m_р  =  4,3339E-41  кг м²/сек²

Ее отношение к квантому энергии дает вероятность дополнительных активаций оболочки в этом направлении.

Вероятность дополнительных активаций  В=ΔE/Ke = 6,5407E-08

Произведение данной величины на половину частоты протона (по направлению вперед) дает скорость действий в единицу времени. Это соответствует скорости движения протона в длинах волн.

Скорость генерации квантом              V_λ=В*ν_р/2 = 7,4196E+15  1/сек

Скорость протона                                     V=V_λ*λ  =  9,8043E+00  м/сек

Полное совпадение с предыдущим расчетом. Убедительное доказательство правильной величины радиуса протона.

Если воспользоваться величиной элементарного импульса, то получается аналогичный результат.

Элементарный импульс                       И_э=Km*c  =  2,2102E-42  кг*м/сек

Скорость импульсов                              V_и=F/И_э   = 7,4196E+15  1/сек

4. Электрон в гравитационном поле

Рассмотрение в начальных условиях второго раздела.

Скорость электрона                                  V=g*t  =  9,8043E+00  м/сек

Диаметр электрона                                  d_е=2*r_е  =  6,1676E-17  м 

Дополнительный потенциал         ΔФ=d_е*gradФ_з= 6,0469E-16  м²/сек²

Дополнительная энергия                  ΔE=ΔФ*m_е  =  5,5083E-46  кг м²/сек²

Вероятность дополнительных активаций В=ΔE/Ke = 8,3131E-13

Скорость генерации квантом              V_λ=В*ν_е/2 =  5,1358E+07  1/сек

Скорость                                                V_е =V_λ*λ  =  1,2461E-04  м/сек

Отношение скоростей                            n=V /V_е  =  7,8680E+04

Электрон практически не испытывает гравитационного взаимодействия.  Теоретических обоснований соответствия электрона гравитационному воздействию более чем достаточно. Поставлено много опытов для подтверждения этой гипотезы, но в научной литературе отсутствует информация о надежном, экспериментальном подтверждении данного положения. Имеются расплывчатые сообщения о достижении нужного результата, но нет повторяемости опыта.

5. Ускорение протона в поле Земли

Сила, формируемая на протоне:        F=fMm_р /R²= 1,6399E-26 кг*м/сек²

Интеграл силы в пределах от бесконечности до расстояния R дает энергию, обретенную в процессе ускорения. Она связана со скоростью движения, а ее половина соответствует кинетической энергии. Вектора этой скорости и энергии соответствуют градиенту поля в данной точке.

Энергия скорости                  Е_с =f Mm_р /R=mV² = 1,0459E-19  кг*м²/сек²

Скорость                                 V=Ѵ(f M/R)=ѴФз = 7,9077E+03  м/сек

Потенциал поля Земли                     Фз =f M /R  = 6,2532E+07   м²/сек²

Потенциал поля в точке R соответствует энергетическому фактору движения протона, обретенного при ускорении, и фактору движения по круговой орбите.

При ускорении объекта в гравитационном (центральном) поле из бесконечности до точки R, энергия ускорения (скорости) соответствует энергии скорости движения по круговой орбите данного радиуса. Эти энергии имеют одинаковые модули, но ортогональные векторы.  Поэтому есть смысл квалифицировать данную энергию ускорения как  "соответствующая энергия".  Это упрощает и рассмотрение, и расчеты.

Кинетическая энергия             Е_к=mV²/2 = 5,2296E-20  кг*м²/сек²

Квантом энергии скорости      К_с =Е_с/Ке = 1,5785E+14  квантом

Квантомы кинетической энергии К_к=K_с/2= 7,8925E+13  квантом

Скорость в длинах волн             V_λ=V/λ  =  5,9843E+18  1/сек

Энергия движения частицы К_d=V_λ*h/Ке = 5,9843E+18  квантом

Частота протона                          ν_p=с/λ_p =  2,2687E+23  1/сек

Энергия протона      К_р=ν_p*h/Ке=mс²/Ке = 2,2687E+23  квантом

Отношения               n=К_р/К_λ=К_λ/К_с=с/V  =  3,7911E+04

Энергия скорости  К_с − это расчетная величина, связанная с наблюдаемой скоростью движения, а ее половина соответствует кинетической энергии.

Энергия движения частицы К_d − это часть энергии квантовых движений, обеспечивающая ход области нахождения частицы с указанной скоростью, которая зафиксирована в конфигурации энергетической оболочки как разница в направлениях: вперед и назад. В квантомах (К_d) она показывает необходимое количество направленных квантовых движений.

Энергия протона (К_р) − это энергия квантовых движений частицы. Она соответствует выражению Е=mс². Обычно данная формула трактуется как полная энергия частицы.  Но это справедливо только для фотонов. У частиц, имеющих массу покоя, внутренняя энергия на порядки выше.

6. Кинетическая энергия

Кинетическая энергия − это энергия, которая затрачена на формирование конфигурации энергетической оболочки частицы, обеспечивающей движение области ее нахождения с наблюдаемой скоростью.

Кинетическая энергия достаточно подробно описана в пункте 4 первого раздела работы «Квантовый микромир».

Кинетическая энергия − это дополнительная энергия, которая формируется при ускорении и увеличивает массу частицы. Она локализуется впереди оболочки, фиксирует достигнутую конфигурацию энергетической оболочки, и выделяется при остановке частицы.

Квантомы кинетической энергии формируются перед частицей при ее ускорении, когда перед ней происходит повышение потенциала поля. Условием формирования квантома является соотношение   E=m*Δф=m*V²=Ке. 

Из него находится прирост скорости частицы, при котором формируется кинетический квантом.

Прирост скорости                             ΔV=√Ке/m = 6,2940E-04  м/сек

Прирост в длинах волн  ∆V_λ=∆V/λ=√(С/λ)=√ν_р = 4,7631E+11  волн/сек

Такое количество направленных действий предшествует формированию кинетического квантома энергии, что соответствует квадратному корню частоты протона.

Принято считать, что формируемый кинетический квантом фиксирует кластер квантомов оболочки, обеспечивающих данный прирост скорости направленных действий. Отношение достигнутой скорости к ее приросту дает количество таких кластеров. Оно же соответствует квадратному корню квантомов кинетической энергии.

Количество кластеров                    К_кк =V/ΔV = 1,2564E+07

Кинетическая энергия                       Е_к=mV²/2 = 5,2296E-20  кг*м²/сек²

Кинетические квантомы    К_к=mV²/2Ке=К_кк²/2 = 7,8925E+13  квантом

Такое количество квантомов кинетической энергии образует устойчивую конструкцию, локализующуюся впереди энергетической оболочки. Двойка в знаменателе (2) означает, что с одной стороны происходит формирование повышения потенциала поля.

Она фиксирует кластеры квантомов оболочки в возбужденном состоянии, т.е. у них отсутствуют соответствующие квантомы на обратной стороне оболочки частицы. Именно они обеспечивают направленное движение области нахождения частицы с достигнутой скоростью.

7. Движение протона по орбите в поле Земли

Радиус Земли                                                R_з  =  6,3780E+06  м

Сила действия на протон              F =fMm_р /R² = 1,6399E-26  кг*м/сек²

Потенциал поля Земли                   Фз =f M /R  =  6,2532E+07  м²/сек²

Орбитальная скорость                V_o=Ѵ(f M /R ) =  7,9077E+03  м/сек

Скорость в длинах волн                       V_λ=V_o /λ =  5,9843E+18  волн/сек

Энергия движения                             Е_λ=|V_λ|*Ке = 3,9652E-15  кг*м²/сек²

Радиальная скорость                          V_r=V_λ /2π  =  9,5243E+17  волн/сек

Длина орбиты                                          L_o=2πR =  4,0074E+07  м

Время обращения                                  t_o=L_o/V_o  =  5,0677E+03  сек

Скорость импульсов                             V_и=F/И_э  =  7,4196E+15  квант/сек

Каждый импульс переводит квантом оболочки в возбужденное состояние, увеличивая плотность оболочки в этом направлении, что соответствует локальному увеличению ее энергии.

Импульсов за оборот                          n_и=V_и *t_o  =  3,7601E+19  квантом

Отношение энергий                            n_o=n_и /V_λ  =  6,2832E+00  2π

Энергия за оборот                               Е_o=n_и*Ке  =  2,4914E-14  кг*м²/сек²

За время оборота на протоне генерируется данная энергия, которая распределяется по всей поверхности протона при его движении по орбите.

Для качественного рассмотрения можно принять утверждение, что Земля внизу, протон вверху и движется вправо. На его нижней части генерируется четверть этой энергии. Слева, на выходе из тени, энергия отсутствует, а справа, на выходе из зоны взаимодействия, энергия имеет максимальное значение.

Через четверть оборота по орбите, эта энергия будет функционировать как энергия орбитального движения. Еще через четверть оборота, данная энергия будет функционировать как создающая центробежную силу, противодействующая падению частицы на центральное тело. Еще через четверть оборота, эта энергия окажется на стороне, противоположной орбитальному движению: там пониженный потенциал поля, квантомы оболочки утратят свою активацию и вернутся на нижний уровень.

Такое простое качественное рассмотрение позволяет понять физику данного процесса и физику появления центробежной силы.

Поскольку аналогичные зависимости проявляются при рассмотрении электрического взаимодействия электрона на орбите Бора, необходимо принять, что это общий закон движения объекта в центральном поле. Но для его описания и формулировки необходима отдельная большая научная работа.

8. Изменение массы протона

При движении нуклона по градиенту поля идут два параллельных процесса изменения его энергии:

1. Процесс ускорения нуклона с увеличением его скорости и кинетической энергии. Этот процесс изменяет конфигурацию энергетической оболочки, и увеличивает ее массу.

Ускорение протона в поле Земли из бесконечности до точки R.

Сила на  радиусе Земли         F=fMm_р /R² = 1,6399E-26 кг*м/сек²

Энергия скорости                     Е_с=f Mm/R = 1,0459E-19 кг*м/сек²

Квантование                                К_с=Е_с/Ке = 1,5785E+14 квантом

Кинетическая энергия                    К_к=К_с/2 = 7,8925E+13 квантом

Масса кинетической энергии  Δm=К_к* Km = 5,8187E-37 кг

2. Процесс увеличения потенциальной энергии частицы и ее массы, в связи с ее перемещением в более плотное поле. Этот процесс почти не меняет конфигурацию энергетической оболочки, но увеличивает ее массу.

При ускорении протона из бесконечности до нашей системы измерений, он находился в системе измерений с меньшим потенциалом поля на величину потенциала поля Земли.

Потенциал поля Земли                              Ф_з=f M/R = 6,2532E+07 м²/сек²

Полный потенциал поля в нашей системе          Ф₀= 8,9876E+16 м²/сек²

Полный потенциал вне нашей системы Ф₁=Ф₀-Ф_з  = 8,9876E+16 м²/сек²

Энергия протона находящегося в поле Земли Ф₀ и за его пределами Ф₁  (без учета внутренней энергии протона, которая на порядки выше).

Энергия протона                                 Е₀=Ф₀*m_р  = 1,5033E-10 кг*м²/сек²

Энергия протона                                  Е₁=Ф₁*m_р  = 1,5033E-10 кг*м²/сек²

Разность энергий протона                    ΔЕ=Е₀-Е₁  = 1,0459E-19 кг*м²/сек²

Квантование разности энергий                К=Е/Ке = 1,5785E+14 квантом

Изменение массы                                 m = К* Km = 1,1637E-36 кг

Этот же результат при упрощенном рассмотрении.

Энергия                                                   Е=Ф_з*m_р = 1,0459E-19 кг*м²/сек²

Квантование                                               К=Е/Ке = 1,5785E+14 квантом

Изменение массы                                 m = К* Km = 1,1637E-36 кг

Эта величина в 2 раза больше изменения массы кинетической энергии.  В системе начала ускорения протон был легче на указанную величину, но она восстанавливается по мере приближения к нашей системе.

Представляет интерес появление дополнительных квантомов в оболочке протона. Происходит ли он равномерно по всей оболочке, или происходит пропорционально ее величине?

Если скорость их формирования пропорциональна величине оболочки, то скорость их появления в области смещения оболочки будет выше, и ускорение будет больше, чем следует из уравнения Ньютона. Возможно, данное утверждение  поможет понять феномен появления космических протонов с огромными энергиями, не имеющими соответствующего понимания их источника.

С дугой стороны, при движении против градиента поля, исчезновение квантомов энергии будет больше в области смещения оболочки. В таком случае потеря энергии будет больше, чем следует из соотношений Ньютона. Вероятно, описываемый феномен наблюдается у космических аппаратов «Пионер» и «Вояджер» при их движении за пределы Солнечной системы.

9. Протон на орбите Меркурия

Представляет интерес изменение массы протона при его нахождении на орбите Меркурия.

Радиус средний                                       R_с = 5,7909E+10 м

Радиус в перигелии                                R_п  = 4,5900E+10 м

Радиус в афелии                                     R_а   = 6,9700E+10 м

Потенциал поля в перигелии  Ф_п=f*М_с/R_п  = 2,8935E+09 м²/сек²

Потенциал поля в афелии       Ф_а=f*М_с/R_а  = 1,9054E+09 м²/сек²

Разность потенциалов               ΔФ=Ф_п-Ф_а  = 9,8801E+08 м²/сек²

Разность энергий                         ΔЕ=ΔФ*m = 1,6526E-18 кг*м²/сек²

Квантование разности энергий    ΔК=ΔЕ/Ке = 2,4940E+15 квантом

Изменение массы протона       Δm=ΔК* Km = 1,8387E-35 кг

При движении протона на ветви орбиты от афелия к перигелию его масса возрастает, и обретенная энергия будет больше расчетной. На ветви от перигелия к афелию уменьшение энергии будет меньше расчетной. Несоответствие этих энергий вызывает вращение орбиты в направлении движения. Представленный расчет является оценочным, вскрывающим наличие данного эффекта. Детальное его рассмотрение не входит в объем данной работы.

10. Заключение

Гравитационное взаимодействие − это результат коммуникации  линейных размеров нуклона с градиентом поля, который вызывает смещение энергетической оболочки нуклона в направлении градиента и формирование энергии направленного движения.

Для протона это дает результат, соответствующий теории Ньютона, и позволяет получить его размер с точностью применения использованных величин.

Анализ движения протона в гравитационном поле вскрыл источник движения объекта в центральном поле и механизм формирования центробежной силы.  

При ускорении нуклона изменяется конфигурация его энергетической оболочки, определяющая параметры дальнейшего движения частицы. Масса частицы увеличивается на величину кинетической энергии.

При перемещении нуклона в поле с иным полным потенциалом, происходит изменение массы нуклона, пропорциональное изменению потенциала поля.

Список литературы:

1. Яврский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике. – Москва, 1979.
2. Бронштейн И.Н., Семедянцев К.А. Справочник по математике. – Москва, 1959.
3. Физика космоса. Малая энциклопедия. – Москва, 1986.
4. Окунь Л. Б.Физика элементарных частиц. – Москва: Наука, 1984.
5. Гуревич Л.Э., Чернин А.Д. Происхождение галактик и звезд. – Москва, 1987.
6. Ленг К. Астро-физические формулы. – Ч. 2. – Москва: Изд-во «Мир», 1978.
7. Окунь Л.Б. Введение в физику элементарных частиц. Библиотечка "Квант". – Вып. 45. – Москва: Наука, 1985.
8. Девис П. Суперсила. Поиски единой теории природы. – Москва: Мир, 1989.
9. Вильковский Э.Я. Квазары и активности ядер галактик. – Москва: Наука, 1985.
10. Брагинский В.Б., Пономарев А.Г. Удивительная гравитация. – Москва, 1985.
11. Милллер В.В. Общая теория относительности и эффект Мёссбауэра // Сб. ст. "Вглубь атома".– Москва: Наука, 1964.
12. Научная электронная библиотека | 3.2.5. Размер электрона [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://monographies.ru/en/book/section?id=1090 (дата обращения: 12.07.2023).
13. [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Размер_элементарной_частицы 
14. Электрон удивительно круглый [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://globalscience.ru/article/read/19421/   (дата обращения: 13.07.2023).
15. Унжаков Г.В.Квантовый микромир // Вопросы  технических и физико-математических наук в свете современных исследований – №6(55). – 2023. – С. 43-65. [Электронный ресурс] – Режим доступа:  https://sibac.info/files/2023_06_26_technics/6(55).pdf  (дата обращения: 14.07.2023).
16. Унжаков Г.В.Электрическое взаимодействие.(Представлена в Excel – удобна для анализа и проверки расчетов.)   [Электронный ресурс] – Режим доступа:   https://unzhakov.ucoz.com   (дата обращения: 15.07.2023).
17. Унжаков Г.В.Магнитное взаимодействие.(Представлена в Excel – удобна для анализа и проверки расчетов.)  [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://unzhakov.ucoz.com (дата обращения: 16.07.2023).
18. Унжаков Г.В.Гравитационное взаимодействие.(Представлена в Excel – удобна для анализа и проверки расчетов.) [Электронный ресурс] – Режим доступа:  https://unzhakov.ucoz.com   (дата обращения: 17.07.2023).