Текст книги "Физика пространства"

Массы атомов практически совпадают с массами их ядер, так как масса электронов, входящих в них составляет очень незначительную от них долю.

Кроме протонов в состав ядра входят нейтроны. Количество их в β легких-стабильных ядрах равно числу протонов, а в тяжелых ядрах нейтронов в 1,5 раза больше, чем протонов.

Ядра атомов – это стабильные образования. Устойчивость ядрам придают ядерные силы – силы притяжения. Они преодолевают кулоновские силы отталкивания, действующие между положительно заряженными протонами и связывают нуклоны (ядерные частицы) в одно целое.

Ядерные силы – короткодействующие силы. Радиус их действия r (12) 10^—15 м. Это очень интенсивные силы, поэтому ядерное взаимодействие называется сильным.

Каждый нуклон ядра взаимодействует не со всеми нуклонами, а только с несколькими соседними.

Ядерное взаимодействие зависит от ориентации спина нуклонов. Протон и нейтрон могут образовать ядро (дейтрон) только в случае, если их спины параллельны, при антипараллельном спине интенсивность ядерных сил уже недостаточна.

В процессе ядерного взаимодействия протон и нейтрон могут обмениваться электрическими зарядами. В результате чего протон превращается в нейтрон, а нейтрон, наоборот, в протон. Этот процесс происходит с помощью π-мезонов, которые являются квантами ядерного взаимодействия, при этом один нуклон испускает π-мезон, а другой его поглощает.

Согласно современным представлениям, в теории сильного взаимодействия в последние годы наметились определенные достижения на основе систематизации адронов при помощи квантовой модели, а также квантовой хромодинамики. В то же время считается, что в построении теории сильного взаимодействия еще много неясностей и она нуждается в существенных уточнениях, а именно:

– какова роль нейтронов в формировании устойчивости ядра;

– чем обусловлен радиус действия ядерных сил;

– почему при антипараллельных спинах не образуется дейтрон.

С позиций смоделированной системы на эти вопросы можно ответить следующим образом.

Как известно, все многообразие свойств элементов периодической системы Менделеева определяется количеством протонов и нейтронов в ядрах и числом электронов в электронных оболочках их атомов. Например, с появлением в ядре легкого водорода (¹₁H) нейтрона он превращается в дейтерий (²₁ H), который по своим свойствам существенно отличается от него. Присоединение к ядру дейтерия одного протона и одного нейтрона превращает водород в другой элемент – гелий (⁴₂ He), который отличается от него физическими и химическими свойствами.

Такая же тенденция отмечается у последующих элементов Периодической системы Менделеева.

Выше уже отмечалось, что при движении протонов и электронов по силовым линиям пространства выделяются материальная E_m и пространственная -E_p энергии. Следовательно, в связи с увеличением количества протонов и электронов от элемента к элементу в их атомах возрастает общий поток выделяемой энергии, который все больше и больше захватывает все большее и большее количество силовых линий пространства. Ядра атомов увеличиваются в объеме, в них происходит переход количества в качество, в результате чего атомы приобретают новые свойства, не теряя устойчивости.

Какую же роль в этом играют нейтроны? Из таблицы Менделеева видно, что уже второй ее элемент – гелий (⁴₂ He) имеет в своем ядре два протона. Если бы в ядре не было нейтронов, протоны сжали бы окружающее их в непосредственной близости пространство до такой степени, что ядро бы не смогло образоваться.

Нейтрон, как известно. Представляет собой протон, поглощающий электрон, поэтому при его движении по силовым линиям пространства выделяется в одинаковой мере как энергия материи E_m, так и энергия пространства -E_p.

Пространственная энергия нейтрона при его взаимодействии с протоном уравновешивает выделенную им энергию материи и тем самым обеспечивает внутреннюю устойчивость ядра. Отрезок пространства, на котором устанавливается это равновесие носит название радиуса действия ядерных сил и обусловлен величиной энергии пространстваE_p, выделенной нейтроном.

E_p = E_m = A

A = Fxd,

где F – ядерные силы; d = r = (1—2) ^-15 м – радиус действия ядерных сил.

Интенсивность ядерных взаимодействий протона и нейтрона определяется направлением распространения выделяемых ими энергий. Если распространение их энергий совпадает по направлению (рис. 10 а), то они связваются в дейтрон, а если не совпадают (рис. 10 в), то ядро не образуется.

Направление распространения энергий нуклонов совпадает, если их спины параллельны. Если же их спины антипараллельны, то энергии нуклонов распространяются в противоположных направлениях.

Рис.10.Схема взаимодействия нуклонов при различных направлениях распространения выделяемых ими энергий

p – протон, n – нейтрон, 2/1H – дейтрон, E_m – энергия материи, E_p – энергия пространства.

Экспериментально доказано, что в природе помимо сильного, электромагнитного и гравитационного, существует еще и так называемое слабое взаимодействие. Его интенсивность в значительной степени слабее первых двух, но сильнее гравитационного.

Как и ядерные силы, силы слабого взаимодействия являются короткодействующими. Радиус их действия r_сл = 2x10^—18 м. Это в 600 раз меньше радиуса действия ядерных сил.

Слабое взаимодействие считается распадным взаимодействием. Характерным временем для слабого взаимодействия считается время в 10^—13 сек. По этому взаимодействию происходит β-распад нейтрона.

При β-распаде общая масса продуктов распада меньше массы (энергии покоя) исходной частицы. Избыток энергии покоя (энергия связи) освобождается в форме кинетической энергии продуктов распада. Спектр β-распада непрерывен из-за испускания при этом распаде нейтральных частиц с нулевой массой нейтрино и антинейтрино.

Сформированное таким образом современное представление о слабом взаимодействии может быть уточнено и углублено с позиций смоделированной системы следующими дополнениями.

1. При встрече протона с электроном они взаимодействуют слабым образом

P+e^- → n+Υ_e

При этом большая часть пространственной энергии электрона -E_p и энергия материи E_m переходит в энергию связи, образовавшегося при их объединении нейтрона, а из оставшейся (меньшей) части образуется нейтрон.

2. При β-распаде нейтрона образуется протон, электрон и электронное антинейтрально

n → P+e– Υ_e

Общая масса продуктов распада меньше массы нейтрона. Это происходит потому, что в нейтроне, состоящем из протона и электрона, часть его массы (энергия покоя) представляет собой энергию их связи – пространственной энергии электрона E_p и энергии материи E_m. распадный процесс освобождает энергию связи. И она переходит в кинетическую энергию протона и электрона и на образование электронного антинейтрона.

3. Нейтрино и антинейтрино нейтральные частицы с нулевой массой. Они представляют собой волны-частицы, совокупность энергий материи и пространства, существующих независимо с определенным количеством силовых линий пространства. Их нейтральность связана с тем, сто они несут оба вида энергий – пространственную и материи почти с одинаковым модулем. Нулевая величина по массе обусловлена незначительным модулем несущей ими энергии материи.

4. Силы слабого взаимодействия проявляются в зоне энергетических связей отдельных частей, составляющих распадающиеся элементарные частицы атомного ядра. Перед распадом зоны действия энергетических связей отдельных частей испытывают избыток энергий материи и пространства, что приводит к нарушению энергетического равновесия и, в конечном итоге, к их распаду. Зона имеет определенное количество силовых линий пространства, в ней в момент распада элементарной частицы действуют силы слабого взаимодействия, ее величиной определяется радиус их действия.

Все выше перечисленные взаимодействия относятся к фундаментальным. Каждое взаимодействие имеет свой пространственный диапазон, где оно максимально проявляется:

– гравитационное взаимодействие обеспечивает существование и движение галактик, звезд и планетных систем. В межгалактических, межзвездных и планетарных пространствах оно максимально проявляется и определяет поведение небесных сил;

– электромагнитное взаимодействие обеспечивает устойчивость атомов, молекул, твердых тел и жидкостей, играет существенную роль в физических явлениях, в проявлении сил упругости, трения, поглощения и излучения фотонов. Пространственный диапазон проявления от 10^—10 м до ∞;

– сильное взаимодействие обеспечивает существование и устойчивость ядер атомов. Это короткодействующие силы. Диапазон их максимального проявления – 10^—15 м;

– слабое взаимодействие – обеспечивает распадные процессы элементарных частиц и некоторых ядер. Пространственный диапазон их проявления – 10^—18 м.

Все фундаментальные взаимодействия характеризуются интенсивностью действия и временем протекания (см. табл. 1).

Сравнительный анализ интенсивности сил фундаментальных взаимодействий вызывает определенные вопросы:

– Какие физические процессы определяют фундаментальные взаимодействия;

– Чем обусловлена интенсивность сил сильного, электромагнитного и слабого взаимодействия;

– Какова величина времени протекания гравитационных взаимодействий и степень их влияния на их интенсивность.

Таблица 1

Сравнительные данные фундаментальных взаимодействий

Примечание: Сильное взаимодействие принято за 1. Сравнение производится при одном и том же расстоянии между взаимодействующими частицами, равном – 10^—15 м. на протонах.

Использование принципов смоделированной системы при сравнительном анализе фундаментальных взаимодействий позволяет в несколько ином плане освятить проблемы интенсивности их сил.

1. В основе всех четырех типах фундаментальных взаимодействий лежат одни и те же физические процессы – движения гравитонов в силовых линиях пространства.

2. Интенсивность сил слабого, электромагнитного и сильного взаимодействий определяется величинами энергий материи и пространства, поступающих в зону (радиус) их действия в единицу времени. Этим объясняется зависимость их от времени протекания.

3. Интенсивность гравитационных взаимодействий обусловлена пространственной энергией E_p, выделяемой при движении материальных тел, величины которых определяются плотностью гравитонов, приходящихся на единицу силовых линий пространства, заключенных внутри этих тел.

E_p =N/n, где

N – количество гравитонов, из которых состоит материальное тело;

n – количество силовых линий пространства, заключенных внутри материального тела.

Величина N/n для любого материального тела постоянна, следовательно и время протекания гравитационного взаимодействия его с другими материальными телами также будет константой.

Материя в смоделированной системе представляет собой совокупность гравитонов, размещенных определенным образом между силовыми линиями пространства. Способами этих размещений определяется все многообразие физического мира.

Все материальные тела (от частиц до галактик) движутся в силовых линиях пространства и деформируют их. Протон сжимает, а электрон расширяет силовые линии пространства В этом их фундаментальное сходство и различие. Несмотря на то, что протон тяжелее электрона в 1840 раз, у обоих частиц одинаковые по величине, но разные по знаку заряды.

Энергия является формой связи между материей и пространством. Здесь она выступает в двух ипостасях – энергии материи и энергии пространства. В современном мире все физические, химические, биологические, ядерные процессы, явления, взаимодействия происходят при непосредственном участии обоих видов энергии Они взаимно переходят друг в друга и служат основой для формирования всего многообразия различных видов материальной энергии и способов их перехода одного вида в другой..

Любая теория имеет право на объективное существование, если она:

– не входит в противоречие с основными фундаментальными физическими законами и взаимодействиями;

– расширяет и углубляет познание общеизвестных процессов, явлений, событий, реально существующих независимо от нашего сознания;

– подтверждается фактически имеющимися наблюдениями, либо экспериментально, прямо или косвенно;

– способна дать возможность делать точные предсказания;

– оперирует небольшим количеством параметров, имеет внутреннюю стройность и логичность.

Рассмотрим предложенную систему взаимодействия материи и пространства с позиции этих общепринятых оценочных критериев.

1. Анализ литературных данных показывает, что выводы, полученные в результате моделирования системы взаимодействия материи и пространства не противоречат общеизвестным фундаментальным физическим законам и взаимодействиям.

2. Смоделированная система позволяет внести определенную ясность в сущность физических процессов, явлений и в поведение отдельных элементарных частиц, о которых в науке до сих пор нет однозначных мнений.

В таблице 2 (левая часть) приведены физические свойства материальных тел, элементарных частиц, процессы и явления, несущие в себе двойственность, элементы неясности и сомнений, и ответы на них (правая часть) в рамках смоделированной системы.

Таблица 2

Результат моделирования находят косвенное подтверждение в следующих реально протекающих физических процессах и явлениях:

Скорость падения материальных тел не зависит от их массы, потому что их масса это совокупность гравитонов, размещенных в силовых линиях пространства. Ее скорость не сумма скоростей всех гравитонов. а равна скорости отдельно взятого гравитона, которая определяется степенью деформации силовых линий пространства;

Все материальные тела ведут себя так, как будто вся их масса сосредоточена в центре. Это происходит потому, что взаимодействие гравитонов с силовыми линиями пространства порождает силы. Они универсальны и их результирующая направлена от периферии материального тела к его центру. Эта сила является мерой массы тела. Поэтому появляется иллюзия, что масса тела сосредоточена в центре;

Величина верхнего предела температуры материального тела неограниченна, а ее нижний предел ограничен – -273С (абсолютный нуль). Это связано с тем, что температура материального тела определяется количеством энергии материи, приходящейся на одну силовую линию пространства, заключенных внутри материального тела (плотность энергии) и, когда эта величина принимает нулевое значение, температура материального тела опускается до -273С. Верхний предел температуры материального тела может принимать бесконечно большие значения.

Согласно второго начала термодинамики все тепловые процессы необратимы. Их необратимость заключается в том, что тепловая энергия сама собой всегда передается от горячего тела к холодному и рассеивается в пространстве. Происходит это потому, что в тепловых процессах участвуют два вида энергии – энергия материи и энергия пространства, которые в соответствии с законом сохранения энергии переходят взаимно друг в друга, одна рассеивается, а другая концентрируется;

Электрон продолжает движение даже при температурах близких к абсолютному нулю, когда все элементарные частицы прекращают всякое движение. Движущей силой электронов является энергия пространства, тогда как движущей силой других элементарных частиц является энергия материи, поэтому электроны продолжают движение при нулевом значении материальной энергии. то есть при температуре близкой к абсолютному нулю;

Скорость света – предельная скорость движения массы (материи), потому что она определяется скоростью колебаний силовых линий пространства, по которым происходит перенос энергии материи (движущейся массы), а эта скорость для каждой среды постоянна;

Световые волны несут энергию, при этом на максимум амплитуды приходится максимум энергии, а в минимуме амплитуды ее нет вообще. происходит это от того. Что на максимум амплитуды световой волны приходится максимум энергии материи, которая фиксируется наблюдателями, на минимум амплитуды приходится максимум энергии пространства, которую в настоящее время не может зарегистрировать ни один физический прибор;

В литературе много сообщений о людях, обладающих левитацией, которые за счет своей внутренней энергии без всяких летательных приспособлений поднимались в воздух на различную высоту и летали там длительное время (йоги, буддийские монахи и др.), описаны примеры, когда люди (японские тяжеловесы) усилием воли уменьшали свой вес на 6—12 кг. С точки зрения смоделированной системы это объясняется следующим образом. У каждого человека есть свое биополе (аура) – квантовая оболочка. Она по своим размерам в два раза превышает размеры его тела и насыщается его внутренней энергией до плотности сравнимой с плотностью энергии окружающего человека пространства. Некоторые люди усилием воли в минуты эмоционального подъема могут вбросить в свою квантовую оболочку огромное количество дополнительной энергии (энергии материи) и тем самым многократно повысить ее плотность (количество энергии, приходящееся на одну силовую линию пространства). Энергия из квантовой оболочки человека распространяется в окружающее его пространство и сжимает силовые линии. Когда степень их деформации превышает степень деформации силовых линий пространства силами земного притяжения, человек поднимается вверх. Этот подъем будет продолжаться до тех пор, пока плотности энергии в ауре человека не сравняются с плотностью энергии (материи) окружающего пространства. Находиться на достигнутой в результате подъема высоте человек сможет вплоть до угасания всплеска его эмоциональной энергии, а затем по мере ее уменьшения опустится на землю.

Выводы моделирования позволяют сделать прогнозы решения проблем и путей развития познания физических свойств материальных тел, процессов и взаимодействий в свете современных о них представлений.

Теория объединения сильного, электромагнитного, слабого и гравитационного взаимодействий будет разработана на основе взаимодействия положительно заряженных частиц материи (гравитонов) с отрицательно заряженными силовыми линиями пространства.

Механизм образования шаровых молний будет раскрыт исследованиями неустойчивости равновесия результирующих взаимодействий энергии материи и энергии пространства в определенных объемах плазмы в газовой среде.

Глубокое изучение механизма взаимодействий энергии материи и энергии пространства позволяет решить вопросы безпроводной передачи энергии на большие расстояния. В ее основе будет лежать сжатие силовых линий в межмолекулярном пространстве воздуха до плотности их сжатия внутри проводников тока. По этим воздушным каналам и будет осуществляться передача энергии от передающей к принимающей станции.

Человечество тратит значительные силы и средства на изучение возможностей установления контактов со внеземными цивилизациями. Поиск сигналов SETI (внеземного разума) заложен в основу широкомасштабных программ, таких как HAMPS, SERENDIP, Огайский проект и др. Но ни одна из программ до сих пор не дала положительных результатов Причина неудач видимо в том, что поиск ведется на электромагнитных волнах, предельная скорость движения которых составляет 3x10⁵ км/сек. Учитывая масштабы Вселенной (она имеет в поперечнике 250 миллиардов световых лет) обмен информацией на такой скорости с другими цивилизациями более чем затруднителен. Нас видимо никто не слышит.

Значительно более перспективным в этом плане представляется поиск сигналов внеземных цивилизаций с помощью силовых линий пространства. В отличие от электромагнитных волн скорость их колебаний не ограничена, а идущие по ним сигналы могут беспрепятственно проходить через все объекты Вселенной.

Скорость колебаний силовых линий пространства в вакууме согласно результатам моделирования составляет 3x10⁵ км/сек. Если ее искусственно увеличить в миллион раз, то она составит 3x10⁵x10⁶ = 3x10¹¹ км/сек.

При такой скорости обмен информацией землян с другими цивилизациями в радиусе одной тысячи световых лет будет проходить в режиме реального времени.

Часть II
Раздел I. Основы механики

Глава I. Кинематика движения материальных тел

Механическое движение – это изменение положения материального тела в пространстве в течение определенного промежутка времени. Оно может быть определено только по отношению к другому материальному телу, называемому телом отсчета. Чтобы нагляднее представить эти изменения, применяются системы декартовых координат (Рис. 1.1).

Рис. 1.1

В процессе механического движения тела изменяются его координаты. Оно движется по линии, которая называется траекторией в заданной системе координат.

Длина участка траектории, который материальное тело проходит за определенный промежуток времени (∆t) называется расстоянием (S). Отношение этой величины к промежутку времени, за который произошло перемещение материального тела, получило название скорости (Ѵ).

V = S/△t

Изменение скорости движения материального тела носит название ускорения (α).

α = V/△t

Ускорение – величина векторная. Вектор ускорения действует как в направлении движения, так и в противоположную сторону, а так же под некоторым углом к движению материального тела.

Материальное тело, если на него не действуют внешние силы, сохраняет прямолинейное движение. Источником этого движения является энергия, приобретаемая материальным телом при движении гравитонов, составляющих материальное тело в силовых линиях пространства.