Тоцкий О.Н., доктор технических наук
СУЩНОСТЬ МАССЫ И ТЕМНОЙ МАССЫ
Обратимся к спорам физиков в первой половине ХХ века. Тогда победила точка зрения противника теории светоносного эфира А. Эйнштейна. Важную роль сыграли опыты Май-кельсона и Мерли, измерявших скорость света С в разных направлениях по отношению к движению Земли. Сторонники теории эфира, среди которых был выдающийся голландский физик Х. Лоренц, не смогли выстроить модель светоносной среды так, чтобы в нее вписывались результаты измерений. К ним мы еще вернемся, а пока заметим: с этого момента начало множится количество явлений, не находящих никакого объяснения. Такими оказались последствия дискуссии.
Как передается гравитационное притяжение от одного небесного тела к другому через миллионы километров? Вопрос задавали еще Ньютону, но и сегодня нет ответа. Почему при вращении тел возникают центробежные силы? Попытки объяснить явление лишь увеличивали число недоуменных вопросов. Если эфира нет, что же тогда колеблется с заданной частотой в потоке электромагнитных волн?
Для объяснения светового давления (солнечного ветра) противники эфира изобрели фотоны - виртуальные частицы с поистине фантастическими свойствами. Они не имеют массы в состоянии покоя и приобретают ее в потоке света. На границе двух сред фотоны не летят дальше по инерции, а отклоняются под некоторым углом вместе со световыми волнами.
Опыты с вибрацией тел выявили еще один феномен, не находящий объяснения. Так В. Челомей показал, что в вибрирующем сосуде с водой тяжелые тела всплывают, а легкие тонут. Сейчас серийно производится насос «Малыш»; за счет одной вибрации он поднимает воду на 50 м. Изменения массы тел в подобных условиях можно назвать вибрационной левитацией.
Необъяснимые загадки стал приносить и космос. Откуда взялась колоссальная энергия, образовавшаяся при взрыве Тунгусского метеорита, если никаких следов радиоактивного распада на месте его падения не обнаружено? В галактике КХЛ242-1119Л зафиксирована небесная катастрофа, истолкованная астрономами как поглощение небесного тела «черной дырой». Но почему явление сопровождалось взрывом колоссальной мощности — вспышка света замечена на Земле несмотря на немыслимое расстояние?
К перечисленным загадкам мировое сообщество физиков в какой 1-то степени привыкло, на них перестали обращать внимание; большинство продолжало поддерживать сложившуюся систему взглядов — «стандартную модель» до недавнего времени. Но сейчас выяснено новое обстоятельство: исследование движения галактик показало — известный материальный мир составляет лишь незначительную часть массы во Вселенной. А где остальная ее часть — так называемая «темная масса»? Возникли сомнения в верности «стандартной модели».
Шаг к такому построению модели эфира, чтобы она не противоречила экспериментальным данным и давала ответы на все перечисленные вопросы, сделан в статье [1]. Изложенная в ней концепция массы получает здесь дальнейшее развитие, в частности раскрыта тайна «темной массы». В [1] и здесь эфир назван ФВ (физический вакуум) с тем, чтобы отличить новую концепцию от старой.
ФВ обладает некоторыми свойствами деформируемых твердых тел. Но деформации растяжения и сжатия соответственно уменьшают и увеличивают плотность, понимаемую как количество вещества в единице объема. В этом отношении ФВ ближе к газам, чем к твердым телам. Коэффициент Пуассона равен нулю — деформации в одном направлении не вызывают поперечных. ФВ сжимает тела и частицы, это сжатие определяет их массу. В свою очередь тела и частицы растягивают ФВ. На границе сред, имеющих и не имеющих массу, справедлив закон равновесия:
? = - Р, (1)
где р — давление ФВ на объект, { — растяжение ФВ с единицы площади поверхности этого объекта.
Гравитация. Рассматривается притяжение телом 1 тела 2. Растягивающие усилия от тела 1 увеличивают такие же усилия, возбуждаемые телом 2 у его поверхности с внешней стороны. В силу равенства равновесия (1) давление ФВ на тело 2 в сторону тела 1 возрастает. В пространстве между телами происходит обратный процесс и давление ФВ на тело 2 здесь уменьшается. Размеры тел считаются пренебрежимо малыми по сравнению с расстоянию между ними г. Поэтому увеличение давления с внешней стороны оказывается равным уменьшению давления на тела с внутренней; их масса остается неизменной. Взаимодействие сводится к взаимному притяжению. Исследование условий равновесия малого объема ФВ показало, что величина этого взаимодействия обратно пропорциональна квадрату расстояния между телами. Результат совпадает с законом всемирного тяготения, но получен как вывод, а не как аксиома.
Дефицит массы. Речь идет об уменьшении массы при образовании ядра атома в ходе термоядерной реакции. Решение дает подход, использованный при изучении гравитации, но в условиях, когда размеры взаимодействующих ядер представляют величины того же порядка, что и расстояние между ними. Тогда увеличение давления ФВ на ядра с внешней стороны оказывается меньше, чем уменьшение давления с внутренней. В силу равенства (1) разница как раз и создает дефицит массы.
Инерция при поступательном движении. Тело, двигаясь прямолинейно, вызывает деформации сжатия ФВ впереди себя и деформации растяжения сзади. Согласно закону равновесия (1) давление ФВ на тело со стороны, ориентированной по направлению движения, уменьшается; сзади на такую же величину возрастает. Разница давлений создает условие, позволяющее телу двигаться с постоянной скоростью, не встречая сопротивления ФВ.
Возникновение центробежных сил при вращении тел. При вращении возникают деформации кручения ФВ. Допустим, что на вращающемся диске по одну сторону от оси вращения лежит стержень, площадь сечения которого равна единице. Ось стержня Х пересекается с осью вращения. В неподвижном состоянии усилия Г, р по торцам стержня равны и ориентированы по оси Х в противоположных направлениях, уравновешивая друг друга. При вращении векторы усилий { повернутся на разные углы: ближайший к оси вращения на меньший, удаленный на больший из-за разности линейных скоростей. Разложив оба вектора, получим, что их радиальные составляющие, ориентированные по оси Х, не равны. Поэтому величины радиальных составляющих давления р на торцы стержня также не раны. Их разность как раз и дает центробежную силу, действующую на стержень (иллюстрирующая схема представлена в статье [1]).
Вибрационная левитация. Представим, что в вязкую глину опущен действующий высокочастотный вибратор цилиндрической формы. В глине образуется отверстие, диаметр которого превышает диаметр вибратора из-за остаточных деформаций в вязком массиве. Такие же остаточные деформации сжатия возникают в ФВ при высокочастотной вибрации тел; они уменьшают усилия растяжения Г, возбуждаемые в ФВ этим телом. В соответствии с законом равновесия (1) снижается и давление р на тело; его масса уменьшается. Вот какое объяснение находят опыты В.Челомея. Энергия вибрации распределяется пропорционально плотности вещества. В случае тяжелого тела оно теряет массу, а сжатие ФВ вокруг него увеличивает плотность воды. В случае легкого тела дело обстоит противоположным образом: снижается плотность воды и увеличивается масса плавающего тела.
Свет и солнечный ветер. Свет — это колебания ФВ в определенном диапазоне частот в сочетании с линейными деформациями сжатия. Нечто подобное можно наблюдать в массиве грунта под рельсами железной дороги: проходящий поезд одновременно сжимает грунт и вызывает в нем колебания. Световое давление действует на тела и частицы аналогично гравитационному притяжению, но с противоположным знаком: не притягивает, а, наоборот, отталкивает их от источника света.
Световые явления. Обратимся к опытам Майкельсона и Морли. Постановка экспериментов основывалась на таком рассуждении. Если Земля движется в неподвижном эфире, то ее скорость должна вычитаться из скорости света в направлении движения планеты. В противоположном направлении скорости, наоборот, должны складываться. А опыты показали: во всех направления скорость света одинакова в пределах точности измерений. Как объяснить полученный результат?
ФВ — не неподвижная, а деформируемая среда. Перед движущейся Землей она сжимается и ее плотность повышается. Соответственно увеличивается скорость прохождения световых волн по сравнению со скоростью в недеформированном ФВ. Позади движущейся планеты из-за растяжения плотность ФВ снижена и скорость света уменьшается. Изменения плотности ФВ нивелируют эффект, ожидавшийся при постановке экспериментов.
Следует также сказать о наблюдавшемся отклонении светового луча при прохождении мимо массивного тела. Причина кроется в изменении плотности ФВ в зоне растяжения небесным телом; явление можно назвать «размытым преломлением» светового луча.
Тайна взрывов космических тел. И здесь придется говорить о сжатии ФВ перед движущимся телом, — сжатии, понижающем усилия растяжения Г и давление p, определяющем массу тела. При достижении некоторой критической скорости Г и р обращаются в нуль. Тогда исчезает само условие существования тела, оно саморазрушается; его масса обращается в энергию согласно закону их эквивалентности, открытому А.Эйнштейном. Это явление наблюдалось и в месте падения Тунгусского метеорита и при захвате небесного тела «черной дырой».
Следует заметить, что величина критической скорости уменьшается с увеличением массы достаточно крупных небесных тел. В «хвостовой» их части величину Г снижает не только скорость движения, но и гравитационное притяжение частей, расположенных впереди по ходу движения. Поэтому и саморазрушается не все крупное тело, а только его «хвостовая» часть. Остальные взрывом дробятся на мелкие куски и разлетаются в пространстве. «Черная дыра» захватывает не все тело, а только некоторую его долю, что и отмечено астрономами, наблюдавшими катастрофу в далекой галактике.
Темная масса. Признаком наличия массы у тел служит сочетание инерции и способности к гравитационному взаимодействию. Это взаимодействие основано на том, что ФВ обладает тем же свойством. А вибрационная левитация показывает: ФВ свойственна и инерция. Тогда
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.