Новый сборник статей по физике пространства. Наука будущего - Анатолий Трутнев
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
В СТО пространство-время рассматривается плоским, имеющим нулевой тензор кривизны, а в ОТ О оно искривлено, с тензором кривизны больше нуля. В ОТ О гравитационный эффект обусловлен не силовым взаимодействием тел и полей, находящихся в пространстве – времени, а деформацией самого пространства, – времени, которая связана с присутствием в ней массы.
В настоящее время построено много альтернативных ОТО теорий, Это гравитации – теория струн, петлевая квантовая гравитация, теория мембран, которые позволяют квантовать гравитацию, но все они обладают существенным недостатками, которые не позволяют считать их физическими теориями [3].
В отличие от них ОТО завершенная физическая теория, предсказания которой подтверждены наблюдениями и экспериментами, включающие в себя гравитационное замедление времени, гравитационное красное смещение, задержание сигнала в гравитационном поле [1]. С помощью ОТО объяснены аномальная прецессия перигелия Меркурия и причины отклонения лучей света в гравитационном поле Солнца.
Несмотря на всеобщее признание и ошеломляющий успех, общая теория относительности, как и всякая физическая теория имеет свою область применения и, по мнению, многих физиков [4] имеет существенные недостатки.
Основным из них считается нарушение главного закона физики – закона сохранения энергии. Дело в том, что, с точки зрения математической физики, в ОТО из-за неоднородности времени закон сохранения энергии является следствием уравнений Эйнштейна и может быть выражен только локально по формуле:
где точка с запятой обозначает взятие ковариантной производной.
Переход от него к глобальному закону невозможен, потому что в ОТО нет величины эквивалентной энергии, чтобы интегрировать от неё сохранялся при движении по времени Это видно, если переписать выше приведенное уравнение в следующем виде:
Но в искривленном пространстве, где второй член не равен нулю данное выражение не может представлять закон сохранения энергии. В тоже время ряд физиков считает [2], что в полную энергию, кроме энергии материи, можно включать и энергию гравитационного поля. Тогда соответствующий закон сохранения можно записать в следующем виде:
где Т μ υ энергия-импульс материи
tμ υ энергия-импульс гравитационного поля.
Но величина представляет собой псевдотензор и приписываемый ему отрицательный вклад гравитационного поля в общую энергию не состоятелен. На самом деле он положителен, а это лишает смысла саму идею. Некоторые физики определяют тензор энергии-импульса гравитационного поля как тензор Эйнштейнаи и она точно уравновешивает энергию – импульс материи в любом объеме, тогда их сумма тождественно равна нулю, но это утверждение не нашло всеобщего признания.
Таким образом, выше приведенный литературный обзор проблемы закона сохранения энергии в ОТО, о не разрешимости которой ещё в одной из последних работ в 1946 году писал Эйнштейн [5], несмотря на усилия многих ученых, остаётся неразрешимой до сих пор.
Для более глубокого осмысления взаимосвязи материи и пространства была смоделирована система, в основу которой были положены утверждения Эйнштейна:
– Если исчезнет материя, то исчезнет и пространство;
– Все в физическом мире держится на взаимном отталкивании и притяжении.
ПРИНЦИПЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ
Изложены в статье «Образование химических элементов в недрах звезд-результа взаимодействия материи и пространства.
РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ
В соответствии с базовыми принципами смоделированной системы энергия является формой взаимосвязи материи и пространства. В всех процессах, протекающих в физическом мире, имеет место обмен энергиями между материей и пространством. При этом энергия матери (Em) переходит в энергию пространства ( – Ep) и наоборот, а их общая сумма (Es) равна нулю. В этом и заключается фундаментальность закона сохранения энергии или вернее превращение одних видов энергии в другие.
Примеры.
1. Тело с массой m движется вертикально вверх, совершая работу (А) против силы тяжести.
A = mgh
На это затрачивается сообщенная телу кинетическая энергия (Ek)
При движении тела вертикально вверх оно движется в силовых линиях пространства деформированных (сжатых) массой Земли, при этом кинетическая энергия, а это энергия материи, переходит в энергию пространства и расширяет силовые линии пространства в направлении действия сил тяжести, В результате силовые линии пространства деформируются (сжимаются) в направлении противоположном действию сил тяжести и тело движется от Земли. Как только степени деформации (сжатия) впереди и сзади тела сравниваются, а это происходит в момент полного перехода энергии материи (Ek) в энергию пространства (EP), тело начинает движение по силовым линиям пространства в обратном направлении, то есть к Земле
Em + ( – Ep) = 0
При движении тела по силовым линиям пространства по направлению к Земле также происходит сжатие их в этом направлении с выделением энергии материи, затраченной массой Земли на их сжатие. В результате энергия пространства переходит в энергию материи и тело приобретает кинетическую (механическую) энергию движения к центру Земли. В следствие того, что степень деформации (сжатия) силовых линий пространства увеличивается по мере приближения к Земле, возрастает и величина выделяющейся энергии. В результате тело движется с ускорением.
В процессе фотосинтеза энергия света (E) переходит в энергию пространства (E). При этом 70% её затрачивается на образование сложных молекул органических веществ (глюкоза) из молекул простых неорганических веществ (вода, углекислый газ), а 30% её запасается в химических связях молекул органических веществ (Рис.1).
3. В процессе дыхания молекулы кислорода вступают в химические реакции с молекулами органических веществ и окисляют их. При этом внешние (валентные) электроны атомов кислорода расширяют силовые линии пространства в химических связях в сложных молекулах органических веществ, связи разрываются, атомы кислорода присоединяются к атомам, составляющим молекулу органических веществ. В результате энергия пространства переходит в энергию матери и в виде тепловой энергии.
Таким образом, исходя из утверждения одного из основных принципов смоделированной системы о том, что формой взаимосвязи материи и пространства является обмен между ними энергиями (E и —E), которые одинаковые по модулю и противоположны по знаку, формулу (3) можно переписать в следующим виде:
где T μ υ – энергия – импульс материи
– T μ υ – энергия —импульс пространства.
Вследствие того, что энергия – импульс материи эквивалентна энергии – импульсу пространства, они уравновешивают друг друга, поэтому в любом объеме их сумма всегда тождественно равна нулю.
В этом случае проблема выполнения закона сохранения энергии в искривленном пространстве снимается полностью.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На основании выше изложенного можно сделать следующие выводы:
В относительной теории Эйнштейна материя, присутствующая в пространстве – времени, деформирует (искривляет) её и все гравитационные эффекты обусловлены деформацией пространства – времени, представленной через её кривизну.
В смоделированной системе гравитационные эффекты материи, присутствующие в пространстве, также обусловлены деформацией (искривлением) пространства, но искривление пространства в ней представлено через деформацию (сжатие и расширение) силовых линий.
Рис. 1 Схема перехода энергии материи в энергию пространства при фотосинтезе. a – степень сжатия (S1) силовых линий пространства в светособирающем комплексе и в реакционном центре фотосинтетического аппарата зеленых растений до начала фотосинтеза. b – тоже после начала фотосинтеза.
ФС – фотосистема, – энергия материи – энергия пространства.
Фактически обнаружить в настоящее время отрицательно заряженные силовые линии пространства ни экспериментами, ни наблюдениями невозможно, ибо на данный момент ни каких измерительных приборов для этого не существует Однако косвенных доказательств правомерности существования силовых линий пространства в реальности можно привести значительное количество. Вот некоторые из них:
– Материя находится в непрерывном движении. Источником этого движения является энергия, выделяемая при движении гравитонов в силовых линиях пространства.
