ЯДРО ЗЕМЛИ - РАСКАЛЁННАЯ ПУСТОТА, ОБЪЕДИНЕНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ

Да, именно так! Любой массивный объект: Солнце, Земля, звезды, планеты, ядра галактик и квазары внутри пусты. (Доказательство дано на страницах: 1, 2, 3, 4, 5, 6. 7, 8.) Эти пустоты заполнены разреженным газом и излучением при высоких температурах. Причем, в среднем, чем массивней объект, тем больше температура недр, тем меньше плотность газа в центре объекта. С другой стороны, чем старше звезда по шкале эволюции, тем тоньше её оболочка. Разрыв оболочки приводит к взрыву новой или сверхновой. Чем старше планета, по шкале эволюции, тем более ярко выражена полость в центре планеты. Для того, чтобы понять эти парадоксальные выводы давайте попытаемся проанализировать зависимость давления от расстояния до центра объекта.

Для начала предположим, что массивный объект это просто газовый шар. Пускай плотность газа будет везде одинакова и в центре, и вплоть до некоторой оболочки, поверхности шара. Мысленно разбиваем звезду на концентрические слои. Каждый слой притягивается к центру объекта и его вес dP передается нижележащему слою. Разделив вес на площадь сферы между этими шаровыми слоями мы получим приращение давления, которое добавляется к общему давлению, передаваемому от верхнего слоя к нижнему: dp = dP / S. Чтобы объект находился в равновесии необходимо, чтобы давление газа и излучения в нижнем слое превосходило давление газа и излучения в верхнем слое на эту величину dp = p_i+1 - p_i. При построении моделей звезд и планет так и делается. Выражение dp = dP / S является уравнением гидростатического равновесия. Его можно привести к виду:

dp = dm g / (4πr²) = -ρg dr, (1)

где: ρ- плотность на расстоянии r от центра объекта, g - ускорение свободного падения для данного r. Знак минус появляется из-за того, что при движении от поверхности к центру объекта вес и масса вышележащих слоев растет, а расстояние до центра убывает:

dm = - ρS dr, (2)

Увы, уравнение (1) справедливо лишь для однородного гравитационного поля. Применение его к сферически симметричным гравитирующим объектам ошибочно. Эта ошибка приводит к грандиозному росту давления и плотности внутри планет и звезд. Так на странице Описание с помощью рисунков 2-6 показано, что в формулу (1) должно входить не ускорение свободного падения g, а величина g - v_t²/r.

Вставка от 31.10.2003. Другими способами 1, 2 было доказано, что g должна быть заменена на g - (2/3)v_t²/r, где - v_t среднеквадратичная скорость частиц, хотя выражение g - v_t²/r, записанное в 2000-ом году тоже верно, если считать, что v это наиболее вероятная скорость частиц. Ниже я вношу в формулу коэффициент (2/3) к среднеквадратичной скорости v_t, или единицу к наиболее вероятной скорости. Наиболее вероятную скорость пишу без индекса.

Назовем эту величину абсолютное ускорение свободного падения, g_a.

g_a = g₀ - (2/3)v_t²/r = c₁²/r - v²/r, (3)

где: c₁ - первая космическая скорость, v_t - тепловая, или среднеквадратичная скорость частиц, v - наиболее вероятная скорость частиц, g₀ - ускорение свободного падения в вакууме. Для ускорения свободного падения в вакууме справедливо:

g₀ = γ₀M/r², (4)

где: γ₀ - гравитационная постоянная в вакууме. Аналогичное выражение можно записать для ускорения свободного падения в среде, если падающее тело и среда находятся в состоянии теплового равновесия:

g_a = γ_aM/r² = g₀ - v²/r = γ₀M/r² - v²/r, (5)

Разделив (5) на М/r² получим:

γ_a = γ₀ - v²r / M. (6)

Возьмем отношение γ_a к γ₀:

γ = γ_a / γ₀ = (γ₀ - v²r / M) / γ₀ = 1 - v²/c₁², (7)

Вне объекта, или вдали от объекта пробное тело будет притягиваться к объекту с силой:

F = γ₀Mm/r², (8)

Внутри объекта, элемент объекта или пробное тело, находящееся в температурном равновесии с объектом, будет притягиваться к части объекта, находящейся под пробным телом, с силой:

F = γ_aMm/r² = γγ₀Mm/r², (9)

Сравним выражения 8 и 9 с законом Кулона для вакуума и среды:

F = (1/(4πε₀)) Qq/r², (10)

F = (1/(4πεε₀)) Qq/r² = (1/(4πε_a)) Qq/r². (11)

Как видим роль диэлектрической проницаемости вакуума, или электрической постоянной ε₀ играет γ₀, роль относительной диэлектрической проницаемости ε играет коэффициент γ, роль абсолютной диэлектрической проницаемости среды ε_a играет γ_a.

К странным аналогиям можно добавить следующие из электродинамики:

εμ = (c/v)², или если μ = 1, ε = c²/v², (12)

и его аналог, уравнение (7): γ = γ_a / γ₀ = 1 - v²/c₁².

Имеем в виду, что в формуле (12) буквой с обозначена скорость света, а в формуле (7) первая космическая скорость для данного уровня.

Итак, γ_a = (c₁²-v²)r/M есть гравитационная постоянная, действующая та тело, находящееся в сферическом слое объекта, где молекулы слоя имеют скорость теплового движения v_t. (mv_t²/2 = 3/2*kT, m - масса молекулы воздуха, Т- температура воздуха, газа, жидкости, или твердого вещества в данном слое).
γ₀ = c₁²r/M есть гравитационная постоянная "в вакууме", действующая на тело далеко за пределами притягивающего объекта.
γ = γ_a/γ₀ = 1 - v²/c₁² есть относительная гравитационная проницаемость среды.

Далее мы обобщаем результат, полученный на основе Эффекта Арки, с совершенно независимой гипотезой излагаемой в других разделах настоящей работы.

(Пока мы не разобрались, что есть что, я пишу буквы G вместо γ). Обратимся теперь к постоянной тонкой структуры, являющейся бегущей константой электромагнитного взаимодействия, и раннее полученной с её помощью гравитационной константе в нормированных единицах:

G' = 1/exp(α + 1/α), (13)

Переход к единицам СИ осуществляется по формуле:

G = (G'e³/(4√(α)ε₀^3/2m_elm_pr²))^2/3. (13)

При этом G оказывается равной 6.671479888E-11 Н*м²/кг², что находится в прекрасном согласии с экспериментальным значением G, которое согласно данным CODATA 1999 года лежит в пределах от 6.663E-11 до 6.683E-11, и очень близко к нижней границе G, по данным CODATA до 1999 года. (Это значение было: 6.67259E-11 +/- 0.00085 Н*м²/кг².) Возникает вопрос, почему точность G упала? Причем в наблюдательной астрономии используется более точное, старое значение G, а в экспериментальной физике в земных лабораториях точность очень мала. Возникает второй вопрос, почему для нормированных единиц работает формула 1/G' = exp(α + 1/α), а не проще: 1/G' = exp(1/α)?

Ответ заключается в следующем:

α - есть скорость эл-на в атоме водорода в долях скорости света.
1 - α² - есть релятивистская поправка (1-(v/c)²).
Отношение показателей в exp(1/α) и exp(a + 1/α) с хорошей точностью равно 1- α² или 1-(v/c)².
a - есть бегущая константа, и электрон можно представить как облако, как атмосферу планеты, для которой тоже работает георетро-гравитационный парадокс.

Следовательно, G тоже бегущая константа. Выражения exp(1/α) и exp(α+1/α) как раз и дают 1/γ'_a и 1/γ'₀. Но что и чему соответствует? Предварительный и, пока что не окончательный анализ, дает:

Очевидно, что γ₀ должно быть больше, чем γ_a.
Следовательно, γ'₀ должно быть больше, чем γ'_a.
1/γ'₀ должно быть меньше, чем 1/γ'_a.

(1/α) меньше, чем (α+1/α), и обе величины больше 1.
Следовательно: exp(1/α) меньше, чем exp(α+1/α).

Заключаем, что:

1/γ'₀ = exp(1/α), или γ'₀ = 1/exp(1/α), (14)
1/γ'_a = exp(α+1/α), или γ'_a = 1/exp(α+1/α), (15)

Переходя к единицам в СИ:

γ₀ = (γ'₀e³/(4√(α)ε₀^3/2m_elm_pr²))^2/3 = (e³/(4√(α)ε₀^3/2m_elm_pr²))^2/3*(exp(1/α))^-2/3, (16)
γ_a = (γ'_ae³/(4√(α)ε₀^3/2m_elm_pr²))^2/3 = (e³/(4√(α)ε₀^3/2m_elm_pr²))^2/3*(exp(α+1/α))^-2/3, (17)
g = g_a/γ₀ = (exp(α+1/α))^-2/3/ (exp(1/α))^-2/3 = 1/exp(2α/3) = 1/1.004876755 = 0.995146913, (18)

γ₀ = 6.704015058E-11 Н*м²/кг²,
γ_a = 6.671479888E-11 Н*м²/кг².

В выражении (18) достаточно точно получена гравитационная проницаемость среды через константу α. С другой стороны мы можем проверить этот результат, применяя формулу 7: g =1-v²/c₁²= 1-(2/3)v_t²/c₁². Для этого понадобится значение первой космической скорости: c₁ = √(GM / r) и значение тепловой скорости молекул воздуха у поверхности Земли v_t = √(3kT / (29 * a.e.m.)), где a.e.m - атомная единица массы, 29 - молярная масса воздуха, пускай T = 300 К. Тогда:

v_ext = 7910 м/с; v_t = 508 м/с; g = 0.99725 = 1/1.00276. (19)

Это значение не совсем совпадает с результатом формулы 18 по нескольким причинам:
1. В (18) мы вычислили g для атмосферы электронного облака, а в (19) для Земной атмосферы.
2. Температура 300 К это очень приближенное значение, и решая задачу наоборот можно вычислить температуру более правильно. Проверка показала, что для планет и звезд мы можем получать довольно хорошие результаты.
3-ая причина неточности заключается в том, что единственное G, используемое в физике и астрономии, на самом деле в одних случаях "работает" как γ_a, а в других - как γ₀. Так между планетами и звездами работает γ₀, в наземных лабораториях при откачанном воздухе и при температуре около 0 K работает γ₀, при наличии воздуха при комнатной температуре работает γ_a. Последние два пункта верны, если мы измеряем силу между Землей и пробным телом. Но фактически, масса Земли неизвестна, и мы в лабораториях измеряем G между двумя пробными телами, между которыми работает добавка γ₀. Все это напрочь запутывает ситуацию. Вдобавок ко всему, скорее всего фактическая масса Земли определяется через пропорцию. M_fact/M = γ₀/γ_a. Но мы, все равно, "чувствуем" массу Земли как М, поскольку между пробными телами работает не γ_a, а γ₀.

Hесмотря на эти трудности, необходимо двигаться вперед в изучении гравитации. Это объединит её с электромагнетизмом. Это, в конечном счете, упростит понимание гравитации.

Гравитационная константа была уточнена в этой работе чуть позже (2006)! См. раздел Гравитационная константа, массы Земли, Луны, Солнца. И Exel-программу Константы.

31 мая 2000 г.