основные свойства мира 2

Основные свойства мира 2
ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА МИРА
2
Александр Вукеля
aleksandar@masstheory.org
http://www.masstheory.org
Сентябрь 2010
1
Основные свойства мира 2
О авторских правах:
Работа является общественной деятельностью.
Перевела с сербского на русский:
Волынец Анна
2
Основные свойства мира 2
2.1. Теорема о асинхронном действии
Из определения поля 1.3. и 1.4. кроме теоремы о массе, можно вывести и теорему о отличностях
( асинхронности) действий между полями1.
Теорема 2.1. Поле, чье движение меняется , во времени тогда как изменение по отношению на
другие поля длится, действует на остальные поля с силами которые отличаются от сил под чьим
действием оно само находится.
Доказательство: Наблюдаем за двумя полями q 1 и q 2 на рис 1а. Поля находятся в
состоянии покоя.
От начального момента центральная точка поля q 1 ускорена в коротком времени и
вданном направлении, до постоянной скорости v . После короткого периода ускорения
имеем следующее состояние:
Центральная точка и части поля q 1 двигаются и преодолевают определенный путь,
тогда как перефирические части того же поля еще и не сдвинулись с тем, что
информация о движении сначала должна достичь к ним (вне штриховой линии круга
поле q 1 в покое).
Так как информация о изменении движется с конечной скоростью ( требованное
определением 1.4), поле q 1 на положении центра поля q 2 еще не изменилось и такое
же как и до наставшего изменения. Все до достижения информации к полю q 2 , сила, с
которым поле q 1 действует на поле q 2 такая же как и до начала движения.
Одновременно поле q 1 на положение на котором удаленность к центру поля в покое
q 2 другое. На основании измененной удаленности на поле q 1 в новом положении
действует другая сила, чем на положении на котором находилась до начала движения.
Согласно тому на рисунке 1б имеем F12≠ F21 и также F 12≠ F 21 тогда как изменения
движения по отношению на частицу q 2 длится, что и надо было доказать.
v
q1
q1
q2
F21
r
F12
a=vt
F21
d
φ
r =ct
q2
F12
Рисунок 1. а) Есть два статических поля, которые одинаково действуют одно на другое. б) В процессе ускорения поля
q1, оно равномерно передвигается в область в которой действие поля q2 другое, а пи том поле q2 еще не знает, что до
изменения вообще дошло, и находится под тем же действием как и на рис.1а, все пока к нему не дойдет информация о
наставшем изменении.
1 Теорема о асинхронном действии есть доказательством, что третий Закон Ньютона ( закон акции и реакции) не
действует в реальном времени.
3
Основные свойства мира 2
2.2. Действие частиц в изменяющемся движении
Анализируем взаимное действие частиц на рисунке 1б. До прибытия информации имеем:
F 12=k
q 1 q2
(2.2.1)
r2
С другой стороны, частица q 1 в данный момент находится на расстоянии d , на положении где
поле частицы q 2 не менялось во времени. Согласно тому, на частицу q 1 действует сила, чья
интенсивность другая из-за нового расстояния d . Значит имеем:
F 21=k
q1 q2
(2.2.2)
d2
Формула (2.2.2) действительна в каждом моменте, когда действует предварительная формула
(2.2.1), в периоде до прибытия информации о движении к другой частице. То есть в этом периоде
силы F 12 и F 21 неодинаковы.
Расстояние d можем выразить через остальные параметры на рисунке 1,
2
2
2
d =r a −2 a r cosφ
(2.2.3)
В момент t непосредственно до прибытия информации к q 2 имеем r =ct и a=vt . Так что
получаем:
2
1
1
c
= 2 2 2
2
d
r c v −2 cv cos φ
(2.2.4)
или написано в другом облике:
1
1
1 −v 22 vc cos φ
=

d2
r2
r 2 c 2v 2−2 vc cos φ
(2.2.5)
Сейчас формулу (2.2.2) можем переписать используя (2.2.5), тогда имеем:
F 21=k
q1 q2
r2
k
q1 q 2
r2
2
−v 2 vc cos φ
c2 v 2−2 vc cos φ
(2.2.6)
В случае, если q 1 и q 2 заряжения, первое слагаемое в (2.2.6) это электростатическая, а другое
слагаемое это магнитная сила.
В случае, если k гравитационная постоянная а q 1 и q 2 массы тела, тогда второе слагаемое
представляет динамическое составляемое гравитации, которое до сих пор не было известно, а
которое очевидно полностью аналогично с магнитной силой в случае электризирования.
4
Основные свойства мира 2
2.2.1. Магнитное действие проводников с электричеством
Исходя из формулы (2.2.6) можно прийти к формуле, которая описывает магнитное действие двух
проводников с электричеством. Чтобы мы с анализа действия на одну частицу перешли на
действия на множество частиц, будем считать формулу v 2 в (2.2.6) представляет среднюю
квадратную скорость направленного движения заряжения в проводнике. Это происходит из факта,
что во всех реальных системах униформность и постоянство движения множества частиц
невозможно. Вследствие того, всегда существует некоторое распределение скорости. Статическим
анализом тут не будем заниматься, но в коротких чертах напомним, что нам значительно только
то, что корень из средней квадратной скорости разная величина от средней арифметической
скорости, а в дальнейшем анализе будем пользоваться обеими данными.
Выведем первую формулу для магнетического действия точкастого электрического поля в покое
на бесконечно долгий проводник с электричеством.
Рисунок 2. Действие точкастого заряжения на
dq 2
r
r0
dφ
v
φ
бесконечно долгий прямой проводник с
электричеством. Все вертикальное действие
находим как множество малых действий на
частицы проводника которые захвачены углом
dφ.
dx
dl
−φ
d F x
dx
d Fy

dF
С рисунка 2 имеем следующие направления:
dl=dx sin φ , dl=r d φ и r 0=r sin φ . Из этих направлений dx=
Имеем: dq 1=1 dx , dq 1=1
r0d φ
sin 2 φ
r0 d φ
2
sin φ
.
где dq 1 заряжение которое делает электричество в проводнику
на длине dx a 1 есть продольная плотность того же заряжения выражена в
C
.
m
Ищем интегральную сумму второго слагаемого из (2.2.6) по целой длине проводника. Имеем:
dF 21 = k
dq 1 dq2
r2
−v 22 vc cos φ
c 2v 2−2 vccos φ
Отдельный вертикальный и горизонтальный компонент этой силы:
dF 21y=dF 21 sin φ и dF 21x =dF 21 cos φ
5
(2.2.7)
Основные свойства мира 2
Вводя (2.2.7) как и уже известные направления для r и dq 1 в эти формулы, получаем:
dF 21y = k
dF 21x
1 dq 2 −v 2 sin φ2 vc cos φ sin φ
dφ
r0
c 2v 2−2 vc cos φ
1 dq 2 −v 2 cos φ2 vc cos 2 φ
=k
dφ
r0
c 2v 2−2 vc cos φ
(2.2.8)
(2.2.9)
Интегралированием од 0 до π находим:
F 21y=k

1 dq 2
c
vc
2 − ln
r0
v
v−c

(2.2.10)
c
vc
2 v2
ln
=
, когда v ≪c . Это условие
v
v−c
3 c2
всегда исполнено дл электричества, так что имеем:
За формулу в скобках можем показаться что 2 −
F 21y=k
1 dq 2 2 v 2
r 0 3 c2
(2.2.11)
Формула 2.2.11 описывает общее вертикальное действие точкастого заряжения dq 2 на
бесконечно длинный проводник с электричеством. В этой формуле, из очевидных причин
[симметрии и супрепозиции], точкастое заряжение dq 2 можем заменить проводником единичной
длины, с статическим заряжением продольной плотности 2 , чтобы получили действие двух
проводников. Так что можем написать
1 2 2 v 2
F 21y=k
r 0 3 c2
(2.2.12)
Формула 2.2.12 описывает общее вертикальное действие проводника единичной длины, со
статическим заряжением на бесконечный проводник с электричеством.
электроны
протоны
Рисунок 3. Идиализированное показание двух бесконечных
проводников с электричеством. Электроны показаны как двигаются в
направлении стрелок с постоянной скоростью, тогда как протоны в
покое.
u

v
Когда через оба проводника проходит электричество,
имеем следующее действие, которое дано на рисунке:
F 21y=F e e −F e  p−F p  e
6
(2.2.13)
Основные свойства мира 2
Минус означает притягиваемую, а плюс отталкиваемую силу. Используя 2.2.12, имеем
F e e=k
1  2 2  v−u2
 1 2 2 v 2
 1 2 2 u2
F
=−k
F
=−k
,
и
.
e p
p e
r 0 3 c2
r 0 3 c2
r 0 3 c2
Сменой этих формул для одиночных действий в 2.2.13 получаем:
F 21y=−k
1  2 4 v u
r0 3 c2
(2.2.14)
Знаем, что I 1 =1 v , I 2=2 u , где v и u среднее арифметическое значение скорости.
Противоположно им, v и u как мы вначале напоминали, корни средних квадратных скоростей,
которым есть сразмерная общая сила. Между этими значениями есть следующее отношение
3
v2 = v2
2
(2.2.15)
Это отношение происходит от распределения скоростей Максвелла. Конечно, это же
действительно и для u 2 и u 2 так как то величины однородные по природе. С тем формула (2.2.14)
становится
F 21y=−2k
1 2 v u
r0 c2
(2.2.16)
1
, вместе со сменой формулы для электричества, получаем следующую
4 0
формулу для взаимного действия [по единице длины] двух проводников с электричеством:
Зная, что k =
F 21y=−
где =
7
I1 I 2
r0
1
Nm
. Значение этого постоянного составляет 2⋅10−7 2 .
2
2 0 c
A
(2.2.15)
Основные свойства мира 2
2.2.2. Аномалия «Пионеров»
Космические зонды Пионер 10 и 11, которые запущены в ранних 1970 -х и сейчас находятся в
своем путешествии вне солярной системы, находясь на местах, которых для одного малого, но
измерительного вычесления различаются от теоретических калькуляций.
Вот что википедия говорит про аномалии (перевод анг.статьи): « Анализы радио локационных
данных Пионер 10 и 11 зонды на расстояниях 20-70 AU от Солнца постоянно указывают на
присутствие малого, но необьяснимого Доплеровского здвига частоты. Этот сдвиг может быть
интерпретирован как последствие постоянного ускорения от (8.74 ± 1.33) × 10−10 m/s2
направленного к Солнцу. Хотя верится, что эффект идет от самих зонд, ни одна причина не
найдена. Это привело к увеличению инетресований о аномалии»
Уже мы вспоминали, что формула (2.2.6) относится и на гравитацию, поскольку единственным
условием в ее выполнении было то, что информация двигается с конечной скоростью, что истинно
для любого поля силы.
То значит, что гравитация имеет динамический компонент, который зависит от скорости и угла
движения по отношению на исток гравитации. Этот компонет, согласно (2.2.6) есть:
F =k
q1 q 2
r2
−v 22 vccos 
c 2v 2−2 vc cos 
(2.2.2.1)
2
q q
−v
2 vc cos 
 k 12 2 2 2
2
2
c v −2 vc cos 
r
c v −2 vc cos 
(2.2.2.2)
Можем то написать по-другому:
F =k
q1 q 2
r
2
Первое слагаемое есть очень малым по сравнению с другим, для v ≪c , что здесь случай. Так что
можем опереться на очень приблизительную формулу:
F =k
q1 q 2
r
2
2 vc cos 
2
c v −2 vc cos 
2
(2.2.2.3)
Эту формулу можем дополнительно упростить, так как именитель c 2v 2−2 vc cos  ≈ c 2 , что нам
дает:
q q
v
F =k 1 2 2 2 cos 
(2.2.2.4)
c
r
Ускорение составляет:
g =k
M
v
2 cos  ,
2
c
r
(2.2.2.5)
где мы ввели замену q 1=M для массы Солнца, q 2 для массы космической зонды и  угол
между вектором скорости и вектором позиции зонда.
8
Основные свойства мира 2
Координаты Пионер зонды (доступные от НАСА) использованы в компьютерной программе для
рассчитывания динамической составляющей гравитации (2.2.2.5). Это нам дает следующие
данные:
Удаленность
от Солнца
(Пионер 10)
[AU]
Скорость
[m/s]
Динамичное
ускорение
[× 10−10 m/s2]
10
17448
66.8
15
15696
20.1
20
14724
8.55
30
13679
2.65
40
13129
1.18
50
12788
0.64
60
12554
0.39
70
12386
0.26
Такой же калькулятор (бесплатно доступен на www.masstheory.org) также рассчитывает, какое бы
постоянное ускорение было необходимо для прохождение одного и того же расстояния
направления Солнца . Для удобного выбора обьема удаленности, например 10 до 70 AU получаем
9.3 × 10−10 m/s2 для Пионера 10 и 8.2 × 10−10 m/s2, для Пионера 11. Когда начало обьема слишком
высокое, высчитанный эффект слишком малый.
Надо было бы напомнить, что калькулятор начинает с рассчитывания динамического эффекта
начиная от наведенного старта обьема. Противоположно тому, любой эксперементальный
результат не может исключить скорость уже набранную динамическим ускорением, когда зонд
достигнет 20 AU, или любую другую удаленность ( то есть корректно в программе взять меньшее
начало обьема).
Между тем, самое важное, что в этом анализе можно увидеть, что величина динамического
компонента гравитации в соответствии с экспериментальными данными, как и то, что
действительно направлена к Солнцу, так как то просто увеличение интенсивности уже
существующего гравитационного ускорения.
9