Эффект насыщения в гравитации, и как его приняли за тёмную массу
(Философские размышления о гравитации. Сеанс-3)
Казалось бы, нет ничего проще, чем догадаться до всемирного закона притяжения. Однако понадобился пытливый гений Ньютона, чтобы сформулировать закон. И на этом всё остановилось. А казалось бы, всё должно было прийти в движение развития.
Конечно, мир стал намного понятнее, но при этом непонятки мира стали более вызывающими. Смотрите сами — планеты Солнечной системы, и все звезды Галактики движутся по простому и красивому закону Ньютона. Но в быту, в своей практической деятельности, мы всемирного закона притяжения не ощущаем. Земля притягивает все тела – и мы это прекрасно видим и учитываем. Но где проявление всеобщности притяжения во всём остальном кроме Земли? Вот, скалолаз взбирается по вертикальной стене огромной горы. Однако притяжения горы он не ощущает.
Встречные поезда не вызывают ни малейших подвижек, ни мелких, ни крупных предметов внутри каждого поезда.
Субъективно, никакого закона всеобщего притяжения просто нет.
Инженеры в своих расчетах пренебрегают малыми величинами, даже если приборы фиксируют эти величины. Это практический стереотип.
Всемирный закон притяжения в быту неощутим абсолютно. Нет приборов, способных измерить силу притяжения одного небоскреба к другому, тем более, притяжение двух человек между собой. Но мы в этом мире живем, привыкли к нему – и даже ни о чем таком не задумываемся
Вот так и получилось, что все забыли про область применимости этого странного, неощутимого закона Всемирного притяжения.
Давайте освежим наши представления – и осмыслим этот закон с новых квантовых позиций.
Любопытно ведь, что будет происходить с гравитационным полем двух нейтральных атомов водорода, если их разносить всё дальше и дальше друг от друга.
Сила притяжения двух атомов неизбежно уменьшится до некоторого предела, меньше которого поле уже уменьшаться не сможет. И что же это за сила? Ну-ка, покопаемся в голове. И что мы там найдем кроме дины, или комариной силы.
Какой бы эта сила ни была, но она конкретна и реальна.
Вот точка в пространстве, где эта сила действует, но дальше её уже нет. Ступенька. Но это не обсуждается, т.к. это принцип квантовой механики.
Очень непривычно. Хотя с квантовой механикой мы живем уже сто лет. Ньютону такое и помыслить было невозможно. А вот Эйнштейн уже мог озадачится, но мыслил, тем не менее, иначе. В его представлении атом собран из вещественной материи, частички которой не имеют размера, но имеют вес, стремящийся в пределе при дроблении каждой частички к нулю, а в сумме — равной точно рассматриваемой массе атома водорода.
По Эйнштейну, любое тело, если устранить внутренние силы, ответственные за сохранение структуры тела, можно собрать в безразмерную точку, которая будет иметь массу этого тела, т.е. это будет «ничто» с массой атома водорода. Как это устроено – Эйнштейн никому не рассказывал, но пользовался только этим представлением. Фокусник.
Какая форма материи занимает пространство между структурированными телами – и вызывает своим присутствием силу притяжения тел; силу, которая строго пропорциональна массе тел, и обратно пропорциональна квадрату расстояния между телами – Эйнштейн не знал, и никому своих мыслей по этому поводу не высказывал, тайно надеясь на Бога. Однако, по косвенным признакам, это пространство должно подчиняться 4-х мерной геометрии Минковского-Эйнштейна, а может быть, математике Гильберта, который написал уравнения Эйнштейна.
После длительных и, в общем-то, безуспешных размышлений, научное сообщество остановилось на том, что агентами распространения гравитационного поля являются квантовые частицы гравитоны.
Название ни к чему не обязывает, кроме неопределенной этимологической связи с гравитацией. Но возникает надежда сформулировать фундаментальную константу. Действительно, если поле атома водорода заполняет некоторый объем пространства гравитонами, а за пределами этого объема — гравитонов нет, то количество гравитонов в одном атоме водорода будет определять гравитационную константу в законе Ньютона.
Гравитационная константа уже измерена, а вот количество гравитонов в единице массы пока ещё не определено и не измерено.
Здесь могли бы помочь КА Пионер-10 и Пионер-11. Это с их помощью удалось обнаружить ступеньку гравитационного поля, создаваемую перепадом в один гравитон. Но жрецы от науки, т.е. хранители тайны, которую сами не ведают, напустили такого тумана при описании полетных параметров Пионеров, что теперь там чёрт ногу сломит. И якобы не было никакой гравитационной ступеньки, а во всём виновата фотонная тяга Пионеров. Умельцы, изучайте, как получать фотонную тягу КА. (Вот, так пошутишь, а потом век не отмоешься, нет, конечно, никакой фотонной тяги нет).
И тем не менее, зная вес КА, и зная объем гравитационного поля этих КА, можно приблизительно узнать количество гравитонов, излучаемых единицей массы, например, одним протоном.
Можно утверждать, что гравитационное поле распространяется в пространстве. Это утверждение следует из того, что гравитационное поле отслеживает положение тел, которые его создают, и скорость отслеживания постулирована Эйнштейном равной скорости света. А по экспериментальным расчётам Лапласа эта скорость минимум в 10^7 раз превосходит скорость света.
Как гравитоны взаимодействуют с квантами материальных тел – никто не знает. Но ведь взаимодействуют – и создают силы, требуемой пропорциональности. Причем, модель гравитонов не имеет никакого отношения к кривизне пространства ТО.
Попытаемся провести мысленный эксперимент с целью выявить предельное соотношение, которое ускользало до сих пор от внимания исследователей.
Рассмотрим ситуацию, с очень большим задающим гравитационное поле телом и с малым пробным телом, расположенном на неизменном от большого тела расстоянии. Все параметры системы нам известны. Сила притяжения малого тела нам тоже известна, и она соответствует закону притяжения Ньютона.
Зададимся целью проверить справедливость формулы Ньютона для большого тела, при условии, что его масса всё время удваивается. Нас интересует факт существования некоего предела для массы М, когда очередное удвоение его массы не вызовет удвоения силы, действующей на пробное тело, и потребуется введение дополнительного нелинейного коэффициента при увеличении силы притяжения малого тела к большому. Попросту сказать, нас интересует эффект насыщения для закона всемирного притяжения.
Мы уже рассмотрели с квантовых позиций минимально возможное гравитационное поле, исходя из самых общих соображений. В следующей исследуемой нами ситуации пробное тело мы сохраняем. При этом всё время кратно увеличиваем массу (или объем) большого тела, что приводит к постоянному возрастанию плотности измеряемого потока гравитонов.
Плотность гравитонов растет, а физические возможности пробного тела остаются неизменными. Пробное тело не может знать, что происходит с большим телом; пробное тело взаимодействует только с плотностью гравитонов, и если малое тело не в состоянии обработать необходимое количество гравитонов, то наступает режим частичного насыщения. Здравый смысл подсказывает, что ситуация насыщения для пробного тела совершенно естественна и неизбежна. Неестественной ситуацией скорее выглядит предположение о сохранении линейности свойств пробного тела в момент реализации его притяжения.
Итак, не будем упорствовать в противоестественном – и согласимся, что физическая реализация модели излучения гравитонов пробным телом имеет естественный предел насыщения. Пока, это наше гипотетическое предположение.
Это значит, что при завершении линейного участка закона Всемирного тяготения последует нелинейный участок с изменяющимися коэффициентами, не имеющими отношения к гравитационной постоянной. Нелинейный участок в свою очередь должен закончится участком полного насыщения. Такая ситуация ещё никогда никем не рассматривалась. Это значит, что большое тело может увеличиваться в размере, или надвигаться на пробное тело, а сила реакции пробного тела на большое тело при этом будет оставаться неизменной.
Не надо изобретать область возможной реализации в природе высоких плотностей гравитонов. Такой областью являются области центров ядер всех галактик.
Нет нужды разбирать возможные ситуации, они уже реализованы природой в области центрального ядра Галактики. Остается только наблюдать за ними, исследовать – и не спешить вводить избыточные сущности, типа тёмной материи.
Нижний Новгород, июнь 2021г.
Надеюсь, продолжение последует.
С другими публикациями автора можно ознакомиться на странице
http://www.proza.ru/avtor/vleonovich сайта ПРОЗА.РУ.
Источники информации
- Леонович В.Н., Концепция физической модели квантовой гравитации. Интернет: http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/10168.html .