Смекни!
smekni.com

Новая интерпретация теории относительности (стр. 6 из 7)

Действительно, рассмотрим гравитирующую массу M и два положения нашего цилиндра в поле этой массы вдоль прямой R (фиг. 4)

Из фиг. 4 видно, что разность потенциалов

равна

где k - гравитационная постоянная Ньютона,

- высота цилиндра

Аналогично для разности потенциалов

получим

Так как R1R2<R3R4 , то

. Отсюда

Поэтому невесомый цилиндр с излучением ускоряется в гравитационном поле по направлению к гравитирующей массе M .

Легко видеть, что ускорение цилиндра равно

(17)

Если h мало, то

и мы получаем

Из (17) следует, что ускорение

есть функция от h - высоты цилиндра. Тогда, если существуют фундаментальные структурные единицы массы с планковским размером
, то h - величина постоянная. Такими структурными единицами массы могут быть геоны, состоящие из гравитационно связанных фотонов. Роль невесомых стенок в геоне выполняет его гравитационное поле и импульсы отдачи фотонов будет воспринимать именно оно. Поэтому геон будет обладать всеми теми же инертными и тяжелыми свойствами, что и рассмотренный нами выше невесомый цилиндр.

В рамках гипотезы геонной структуры весомой формы материи можно найти решение проблемы пропорциональности инертной и тяжелой масс . Действительно, если геоны лежат в основе весомой формы материи и их падение во внешнем гравитационном поле происходит независимо друг от друга (так как геон представляет из себя автономную систему с размером

), то любая пробная частица, составленная из планковских геонов, в целом будет двигаться с тем же ускорением, что и отдельно взятый геон. С другой стороны, в поле ускорений пробные тела кинематически также движутся с одинаковым ускорением. Это обстоятельство и может лежать в основе пропорциональности инертной и тяжелой масс. Что же касается универсальности гравитационного поля, то она в излагаемой интерпретации обусловлена взаимодействием гравитационного поля только с безмассовыми квантами энергии, как единой универсальной основой весомой формы материи, что и позволяет описывать тяготение с помощью псевдоримановой геометрии.

В Беседах Галилея приводится весьма остроумный довод в пользу того, что тяжелое тело не должно падать быстрее легкого. Допустим, что тяжелое тело падает быстрее легкого. Тогда должно возникнуть следующее противоречие. Представим тело A состоящим из двух тел B и C , имеющих одинаковые массы. Так как B и C легче , чем A , они должны падать с одинаковой скоростью, но медленнее чем A . Но B и C вместе составляют тело A . Следовательно, тело A должно падать медленнее самого себя , что невозможно ( [7] , с. 210). Таким образом, тело A в действительности должно падать с той же скоростью, что и его части B и C . Продолжая дальнейшее деление тела на части, падающие с одной и той же скоростью, мы в итоге придем к мельчайшим одинаковым составляющим тела A , далее уже неделимым (например, к планковским геонам с размером

). В приведенном рассуждении Галилей, не осознавая того, предвосхитил существование фундаментальных структурных единиц массы. Именно благодаря им любые тела в гравитационном поле падают с одинаковым ускорением. Формально же это может быть описано как свободное движение пробного тела (движение по геодезической) в искривленном пространстве-времени.

Известно, что уравнение геодезической (11) или (11`) для пробной частицы в случае малых скоростей и слабых статических полей тяготения переходит в уравнение

(18)

Сравнивая (18) с (16`) и учитывая, что

где

, получим

(18`)

Мы видим, что, действительно, движение пробной частицы по геодезической обусловлено не геометрией пространства-времени как чем-то первичным, а изменением скорости света

между структурными элементами пробной частицы в гравитационном поле.

В свое время с характерной для него экономией средств Эйнштейн решил рассматривать скорость света в качестве некой характеристики тяготения. По его замыслу скорость света должна была играть роль так называемого гравитационного потенциала, заданного в каждой точке пространства и позволяющего в ньютоновой теории тяготения найти величину силы тяготения в любой наперед заданной точке. Правда, эта идея не сработала. Мы также отметим, что рассматриваемая нами величина скорости света

не может служить в качестве гравитационного потенциала, так как в ее определение, кроме метрического тензора
, входят и компоненты скорости
.

Так как модель массы на фиг. 3 является не только инертной, но и тяжелой, т. е. гравитирующей, то из нее следует, что гравитационное поле порождается внутренним либо внешним движением материи соскоростью света. Если уничтожить это движение, то, согласно нашей концепции, исчезнет и гравитационное поле. Так как и гравитоны движутся со скоростью света, то они также порождают гравитационное поле. Поэтому гравитационное поле является самодействующим (то есть нелинейным) полем. .

В модели массы инертность и тяжесть являются следствием нарушения ранее симметричного состояния цилиндра в результате его ускорения. Отметим здесь аналогию с появлением массы у W - и Z - бозонов в теории электрослабых взаимодействий в результате спонтанного нарушения симметрии с помощью хигсовских бозонов. Сходство здесь в том, что и в том и в другом случаях масса появляется в результате нарушения ранее симметричного состояния.

Вернемся еще раз к вопросу о замедлении времени в гравитационном поле. С точки зрения падающего наблюдателя время продолжает у него идти так, как и раньше. Удаленный, покоящийся наблюдатель, находящийся в плоском пространстве-времени, объяснит эту странную ситуацию тем, что все, наблюдаемое падающим наблюдателем, замедлилось в одной и той жепропорции , включая его пульс и темп, в котором он стареет. Именно поэтому падающий наблюдатель не замечает изменения темпа хода времени.

Но чтобы такое пропорциональное замедление всех временных процессов действительно имело место, необходим универсальный материальный носитель этих временных процессов. Им и являются безмассовые кванты энергии, движущиеся со скоростью света. И неумолимый ход времени напрямую связан с неуничтожимым движением света.

Гравитационное поле, воздействуя на скорость движения безмассовых квантов энергии (как среда) в соответствии с соотношением

или, в собственной системе отсчета, с соотношением
изменяет скорость течения всех временных процессов (физических, биологических, социальных и т. п. ). Отсюда с необходимостью следует, что все массивные материальные тела в своей основе состоят из связанных безмассовых квантов энергии (геонов). Только в этом случае гравитационное поле способно универсальным образом воздействовать на всю весомую материю. Причем, поскольку такая основа является фундаментальной, линейные размеры геонов не должны превышать
, т. е. геоны должны быть планковскими геонами. Поэтому теоретический анализ образования планковских геонов должен быть вторым этапом в нашем исследовании. Этому этапу посвящена наша следующая статья ( [8], с. 23-42).

4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Итак, исходя из требования, что за любым пространственно-временным процессом должен быть конкретный материальный носитель данного процесса и с помощью построенной в статье модели СТО мы пришли к выводу, что движение световых сигналов и физическое пространство-время это понятия тождественные. В новой интепретации СТО и ОТО все пространственно-временные процессы основаны на обмене световыми (или аналогичными световым) сигналами между структурными элементами физических тел.