Динамические параметры космической среды.
( Эфиродинамика Космоса)
Abstract: В работе предлагается новый динамический подход к изучению космической среды. Рассмотрен механизм образования вихревых потоков мюонов и π-мезонов в Космосе, их устойчивость при сверхсветовых скоростях. Предлагаются численные значения эфиродинамических параметров космической среды, уточняется принцип эквивалентности масс.
Keywords: неоэфир, эфиродинамика, диполь, плотность среды, давление, температура, динамическая вязкость, кинематическая вязкость, мюон, π-мезон, число Рейнольдса, принцип эквивалентности масс, предел Роша.
Сегодня наука располагает неопровержимыми фактами, позволяющими утверждать, что понятие космической среды выходит далеко за рамки понятия физического вакуума. В рамках стандартной модели не нашли своего объяснения последние астрономические наблюдения китайских ученых [1], с позиции общей теории относительности невозможно объяснить, обнаруженную американскими учеными НАСА, анизотропию трехградусного теплового фонового излучения [2] , остается загадкой природа сверхсветового излучения Н.Козырева и торсионного излучения Г.Шипова [3]. Нужен новый подход к оценке роли космической среды в динамике небесных тел, ее физической природе.
Теория неоэфира А.Рыкова [6], в которой электронно-позитронные диполи образуют газоподобную среду, позволяет применить законы гидро и аэродинамики для предварительного численного расчета ее динамических параметров. Это плотность среды, давление, температура, динамическая вязкость, кинематическая вязкость и другие газодинамические параметры. Сравнивая, полученные с их помощью оценки движения планет в неоэфире, с результатами астрономических наблюдений, можно глубже понять природу законов Вселенной. В качестве объекта наблюдения выберем две планеты Солнечной системы, нашу Землю, вращающуюся по стационарной орбите вокруг Солнца, и Меркурий, орбита которого подвержена сильным возмущениям, из- за близости планеты к центру гравитации. Помимо орбитального движения вокруг Солнца, планеты, вместе со всей Солнечной
2
системой, движутся к центру Галактики. При этом винтообразное движение планет в пространстве образует тороид. Так как планета движется в космической среде, то тороидальный винтовой вихрь выдувает из своей середины – центрального канала – винтовой поток эфира. Поступательное движение этого потока преобразуется в тороидальное движение эфира вокруг планеты. Это движение подчиняется закону Био – Савара и распространяется в достаточно удаленную от планеты область космического пространства [4] Поскольку далеко не всегда, центральный канал небесного тела, направлен в сторону Земли, излучение, открытое Н.Козыревым, трудно воспроизвести[3]. Вращательное же движение планеты подчиняется законам эфиродинамики. При тороидальном движении один объем эфира вовлекает другой за счет прямого на него давления, в кольцевом же движении соседние слои увлекаются за счет вязкости эфира. Это приводит к тому, что тороидальное движение будет охватывать все окружающее пространство, а кольцевое может иметь два состояния – охватывающее окружающее пространство и локализованное в пределах некоторого пограничного слоя. Близость планет к шарообразной форме облегчает проведение численных оценок воздействия космической среды на их движение. При этом надо учитывать поляризацию эфира вблизи массивных космических тел, что приводит к созданию вокруг планет дополнительной эфирной атмосферы, вращающейся вместе с планетой [6]. Это позволяет унифицировать расчеты динамических параметров неоэфира и перейти к рассмотрению структурного элемента космической среды π- мезона (мюона), образованного кластером из 137 диполей виртуальных пар: электрон+позитрон, в качестве пробного шара[6].
1.Плотность эфира – ρ [kg∙m ̄ ³].
Вращение структурного элемента эфира радиусом r, создает в окрестностях π-мезона, поле вращения. Механическая энергия поля скоростей при постоянной плотности эфира равна [5]:
Wv = 2πρv² r ³, (1)
где: ρ – плотность эфира,
r – радиус π-мезона
v – скорость движения структурных элементов эфира
Для π-мезона зарядом q, электрическая энергия We равна [5]:
3
We = q²/ 8πε˳ε r, (2)
где: ε˳ – электрическая постоянная
ε – относительная диэлектрическая проницаемость.
Сопоставив выражения для механической энергии поля скоростей Wv (1) и электрической энергии поля заряда π-мезона We (2) имеем:
2πρv²r³ = q²/8πε˳ε r (3)
Откуда:
v = q/ 4πr√ε˳ερ (4)
Из уравнения (4) находим, что
ρ (v ∙ S)² = ε˳ε (q/ ε˳ε)² (5)
S – поверхность шара π-мезона, по окружности скорости v.
Таким образом, величины ε˳ε и q в выражении (5) приобретают простую интерпретацию :
ε˳ε соответствуют ρ,
q соответствует ρ∙v∙S,
где диэлектрическая проницаемость есть плотность эфира, а заряд представляет собой поверхностную циркуляцию колец эфира [5].
ρ = 8,85∙10̄ ¹² kg/m³
2. Давление эфира – Р [n∙m ̄ ²].
Для определения давления эфира (Р) воспользуемся соотношениями фотоэффекта для эфира [6]. Фотон с энергией W=1 MeV =1,6∙10̄ ¹³ Дж превращается в пару: электрон-позитрон, т.е. фотон разрушает дипольную структуру эфира. При этом предельная деформация диполя dr, при которой взаимодействие между виртуальными электроном и позитроном в диполе убывает до нуля, составляет dr=1,02∙10̄ ¹⁷ . Следовательно, возникающая при отрыве электрона от позитрона сила F= dW/dr, F=1,6∙10⁴н.
π-мезон космического эфира имеет более рыхлую структуру, чем ядерный и, в первом приближении, его площадь можно принять равной площади
4
поперечного сечения диполя Sд =πr², где r=1,4∙10̄ ¹⁵ м. является структурным элементом космического эфира, равным расстоянию между центрами пары зарядов в диполе [6]. Таким образом, давление в эфире будет
P = F/S , Р= 0,2∙10³⁴ n∙m ̄ ² (6)
3. Скорость структурных элементов эфира – V [m∙s ̄ ¹].
Скорость движения π-мезона в эфире можно определить из формулы (4 )
v = e/4πr²ρ , v = 3∙10²¹ m∙s ̄ ¹
где: e - заряд π-мезона, e = 1,6 ∙10̄ ¹⁹ kl
r – радиус эфирного π-мезона, r = 1,4∙10̄ ¹⁵ m
ρ – плотность эфира ρ= 8,85 ∙10̄ ¹² kg/m³
4. Динамическая вязкость эфира – η [n∙m ̄ ¹∙s ̄ ¹]
Динамическую вязкость (коэффициент внутреннего трения) – η можно найти из уравнения Ньютона [5]
dF = η ∙ (dv/dx) ∙ dS η= P dr/dv (7)
где : dr - предельная деформация диполя,
v – относительная скорость структурных единиц эфира,
Р – давление эфира
Динамическая вязкость эфира η = 6∙10 ̄ ⁶ n∙m ̄ ¹∙s ̄ ¹
5. Кинематическая вязкость - χ [m²∙s ̄ ¹]
Кинематическая вязкость χ равна отношению динамической вязкости (η) к плотности эфира (ρ) χ = 7∙10⁵
6. Температура космического эфира – T
Температура космического эфира была установлена в 1965году А.Пензиасом и Р.Уилсоном в процессе измерений фонового излучения космической среды в микроволновом диапазоне 10ГГц – 33 ГГц и равна Т=2,7 градусов по шкале Кельвина [2]. Значение температуры эфира, полученное в ходе астрономических наблюдений Т=2,7 К, значительно выше температуры,
5
полученной расчетным путем, исходя из газовых представлений Т=7∙10 ̄ ⁵¹К. Это говорит о том, что космическую среду нельзя полностью уподобить газу. В ней протекают электродинамические процессы, описание которых дают решения уравнений Унитарной Квантовой Теории профессора Л.Сапогина[9
Теперь можно оценить устойчивость космической среды, в частности ее структурных элементов. Необходимо отметить, что по некоторым данным в качестве структурных элементов космического эфира, кроме π-мезонов могут выступать мюоны , а в ядерном и нуклонном эфире π-мезоны. В условиях эксперимента, при V ‹ С, эти частицы нестабильны, среднее время жизни у мюона равна 10̄ ⁶ s, a у π-мезона - 10 ̄ ⁸ s. Однако экспериментально установлено, что с ростом скорости частиц их время жизни возрастает.
Существует зависимость характера структурных элементов, образующих газообразную или жидкую среду от значения числа Рейнольдса. В этой связи интересно определить число Рейнольдса, характеризующее поведение мюона (π-мезона) в космическом эфире [5]. Диаметр частицы составляет величину порядка d=(1,3-1,4)∙10 ̄ ¹⁵ м , что можно принять за характерный размер. Скорость движения структурных элементов эфира по окружности мюона (π-мезона) составляет примерно 3∙10²¹м∙с ̄ ¹. Учитывая, что кинематическая вязкость эфира χ=7∙10⁵ м²∙с̄ ¹, находим Re
Re = v∙d /χ , Re = 6 (8)
В теории жидкостей и газов принято положение о том, что образование вихрей начинается со значения числа Рейнольдса более 1000, следовательно мюон (π-мезон) в околоземном эфире, может рассматриваться как стабильное вихревое образование космической среды, с установившейся структурой, которая не зависит ни от начальных, ни от краевых условий, имевших место в момент его рождения..
Определив эфиродинамические параметры космической среды и установив ее стабильность, можно проанализировать некоторые особенности небесной механики Кеплера – Ньютона. В частности различие в значении постоянной Кеплера для Меркурия ( К = 3,33) и планет земной группы ( К= 3,35).
Родоначальник небесной механики И.Кеплер еще в начале 17 века, на основании многолетних астрономических наблюдений Тихо Бреге, установил эмпирическим путем три закона движения планет относительно Солнца.
6
Пока эволюционные процессы, протекающие в Солнечной системе, не нарушат стабильность вращения планет, эти законы будут неизменны.
Третий закон Кеплера гласит: «Отношение квадратов периодов любых двух планет равно отношению кубов их больших полуосей эллиптических орбит, по которым они вращаются вокруг центрального тела.»[7]. Отсюда вытекает, что отношение куба радиуса орбиты к квадрату периода обращения планеты, есть величина постоянная
K= R³/ T² , (9) где K - постоянная Кеплера. Кеплер вычислил значения K для всех известных ему планет солнечной системы:
K = ( 3,33 – 3,35 )10²⁴ км³∙год ̄ ²
Через полвека после Кеплера, Ньютон ввел в пространственную модель Вселенной – силы [7]. Пространство Вселенной формируют силы гравитации и инерции, действующие по квадратичным законам взаимодействия между телами ( законы Кулона и Кавендиша). Ньютон, сформулировав свои законы динамики и закон всемирного тяготения, получил третий закон Кеплера, как следствие из закона всемирного тяготения и второго закона динамики в виде:
K=GM m гр./m ин. = R³ / T ² , (10) где:
m гр. –масса планеты гравитационная, взаимодействуя с Солнцем, массой M, создает центростремительную силу притяжения ;
m ин. –масса планеты инерционная, она вращаясь по окружности радиуса R, создает центробежную силу отталкивания;
R – расстояние от центра планеты до центра Солнца;
T – период обращения планеты вокруг Солнца;
G – гравитационная постоянная.
При движении планет по стационарным орбитам сопротивление космической среды обусловлено практически только силами трения. В классической физике для описания такого движения применяется закон Стокса. Стокс установил, что сила сопротивления в этом случае пропорциональна коэффициенту динамической вязкости η, скорости движения тела по отношению к среде V, и характерному размеру тела L : F ~ u v L .
7
Коэффициент пропорциональности зависит от формы тела. Для шара, если в качестве L взять радиус шара r , коэффициент пропорциональности оказывается равным 6п [4]. Следовательно, сила сопротивления движению шара в среде (эфире), в соответствии с формулой Стокса, равна:
F=6п η r v. (11)
При неравновесном состоянии системы скорость тела возрастает, ее вектор постоянно меняется, позади тела образуются вихри, при этом энергия вихрей активно воздействует на систему «из вне» ( со стороны среды). Давление в образующейся за телом вихревой области будет пониженным, поэтому результирующая сил давления будет отлична от нуля, в свою очередь обуславливая лобовое сопротивление. В результате, лобовое сопротивление складывается из сопротивления трения и сопротивления давления.
Соотношение между сопротивлением трения и давления определяется числом Рейнольдса (Re). Чем больше Re тем больше роль сопротивления давления. Таким образом, переход системы из устойчивого состояния в неустойчивое, неравновесное состояние, будет сопровождаться ростом вихрей эфира, который будет противодействовать изменению состояния системы, то есть создавать дополнительное поле инерции и тем более сильное, чем большее возмущение претерпела среда [4].Зная орбитальные скорости движения Меркурия и Земли в Солнечной системе и радиусы планет, вычислим по закону Стокса (11) силу трения.
Скорость Меркурия Vm = 7,5∙10⁴ м∙с ̄ ¹. Радиус Меркурия Rm=2,5∙10⁶ [7]
Скорость Земли Ve = 3∙10 ⁴ м∙с ̄ ¹ Радиус Земли Re =6,3∙10 ⁶ [7]
Fm = 6∙(3,14)∙(7,5∙10 ⁴)∙(2,5∙10⁶ )∙(6∙10 ̄ ⁶ ) = 21∙10⁶ н.
Fe = 6∙(3,14)∙(3∙10⁴)∙(6,3∙10⁶ )∙(6∙10 ̄ ⁶ ) = 30∙10⁶ н.
Определим энергию, затраченную Землей на преодоление трения эфира за одну секунду движения по орбите Етр=Fe∙Ve, Eтр = 9∙10¹¹ Дж. Можно сравнить эту энергию с энергией приливного торможения Земли Луной за секунду Eпр = 0,25∙10¹³Дж. Как видно из сравнения Етр и Епр энергия торможения Земли эфиром составляет 35% от энергии лунного торможения Земли, а вклад лунного прилива не превышает в общей
8
энергетике Земли 1% [10]. Результаты вычислений показывают, что при равновесном характере движения планет по орбитам, сила сопротивления среды для Меркурия и Земли одного порядка, однако при наличии сильных возмущений, накладываемым Солнцем на траекторию движении Меркурия , картина меняется. Обратим внимание на различие в значении постоянной Кеплера К для планет земной группы, таких как Венера, Земля, Марс, вращающихся по стабильным, мало возмущенным орбитам, для которых значение К=3,35 и Меркурия, орбита которого подвержена сильным возмущениям из-за близости ее к Солнцу. Для Меркурия значение К = 3,33 то есть на 1% меньше, чем у планет, имеющих стабильные орбиты. Возможно это вызвано вихревыми эфиродинамическими силами космической среды, как реакция на возмущения ее Меркурием. При этом возрастает инерционное поле и, поскольку значение К зависит от отношения масс, гравитационной к инерционной (10), можно сделать вывод о росте инерционной массы Меркурия.
«Принцип эквивалентности» сформулированный Эйнштейном на основании многочисленных экспериментов Р. Фон Этвеша установившего, что в земных условиях инертная масс и гравитационная масса всегда точно равны, требует уточнения [8]. На примере Меркурия видно, что для неравновесных систем, отличие инертной массы от гравитационной массы может достигать 1%. Поскольку в Солнечной системе, Меркурий является ближайшей планетой к центру гравитации, можно предположить , что нарушение «принципа эквивалентности» более чем на 1% приводит к необратимым последствиям и система становится нежизнеспособной . В астрономии этот минимальный радиус круговой орбиты, на которой спутник не разрушается, получил название «Предел Роша» [7].
Работа А.Эйнштейна , в которой он пытался объяснить движение перигелия Меркурия с позиций ОТО и, как ему казалось, достиг замечательных результатов, оказалась ошибочной [8]. Академик Хуа Ди обнаружил, что Эйнштейн при вычислении интеграла допустил ошибку, которая имела фатальные последствия, так как результаты повторных вычислений стали очень далеки от результатов многолетних астрономических наблюдений за движением Меркурия [1]. Курьезный случай, в результате ошибки А.Эйнштейн получил правильный результат: «за время одного обращения планеты, ее орбита поворачивается на часть
9
полного оборота, равную дроби d=3∙v²/c², где v-орбитальная скорость планеты». Этот результат с точностью до одной угловой секунды соответствует астрономическим наблюдениям [8]. Между соотношением, полученным А.Эйнштейном, постоянной Кеплера (К) и эфиром есть связь. Подставив в выражение для постоянной Кеплера (9), значение средней скорости вращения планеты на орбите v = 2πR/T , получим:
v² =K/ R , (12)
тогда соотношение Эйнштейна будет иметь вид:
d=3K/ RС² (13)
То есть величина поворота орбиты будет обратно-пропорциональна радиусу планеты и квадрату скорости движения планеты и всей Солнечной системы, относительно неподвижного эфира (По данным НАСА С= 380∙10³ m∙s ̄ ¹ [2]).
В заключении хочу поблагодарить профессора МАДИ Л.Сапогина за его неоценимую помощь и поддержку.
ЛИТЕРАТУРА
1. «Unsolved Problems in Special and General Relativity» , 2013
2. «Проблемы исследования Вселенной», Выпуск 9, стр67-75, Москва,1980.
3 Козырев Н.А., «Избранные труды», Л., ЛГУ, 1991
4. Лойцянский Л.Г. «Механика жидкостей и газов.», Москва, «Наука», 1987
5. Ацюковский В.А., «Общая эфиродинамика», М. «Энергоатомиздат»,1990
6. Рыков А.В., «Основы Теории Эфира», Москва, РАН, ОИФЗ, 2000
7. «Физика космоса», Москва, «Советская энциклопедия», 1986
8. Эддингтон Артур, «Пространство, время и тяготение», М., УРСС, 2003.
9. Sapogin L.G., Ryabov Yu.A., Boichenko V.,A., «Unitary Quantum Theory and a New Source of Enegy», Archer Enterprises, Geneva, NY, USA, 2005.
10.Сорохтин О.Г., Чилингар Дж.В., Сорохтин Н.О. ,«Теория развития Земли», Москва, Ижевск, 2010