Смирнов О.Г., кандидат технических наук
ВЗАИМОСВЯЗЬ КУЛОНОВСКОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С ГРАВИТАЦИЕЙ
В статье объединяется гравитация с кулоновским взаимодействием. Дается обоснование отличия гравитационной постоянной для различных материалов.
1. Закон Ш.Кулона
Fз = kэi^ (1)
и закон всемирного тяготения И.Ньютона
Fт = Gm;p (2)
имеют очевидное сходство. Бэ и - силы взаимодействия зарядов д и т. г - расстояние между ними. кэ и О - коэффициенты пропорциональности.
Но носителями зарядов являются частицы, имеющие свою массу. Поэтому, например, для взаимодействия электронов рационально записать [1]
(3)
а для протонов
Fp = kэ^-Gp5, (4)
Здесь е - элементарный заряд. У электрона - отрицательный, а у протона положительный. Одноименные заряды отталкиваются. Предполагается, что гравитационная постоянная О несколько отличается для разных материалов и элементов периодической таблицы Д.И.Менделеева [1].
е2
Рр, е -кэ е (5)
Ошибка Ш.Кулона заключается в том, что у него величина коэффициента пропорциональности кэ одинакова и для притяжения и для отталкивания, а носители зарядов - безмассовые (?).
Если считать, что нейтрон содержит положительный и отрицательный элементарные заряды, расположенные на малом расстоянии друг от друга (электрический диполь) [1], то сила притяжения двух нейтронов.
Fэ = 2(kп- к0т) £ (6)
где кп -для притяжения, а кот - для отталкивания. Сила всемирного тяготения для нейтронов
Fт = Gnf (7)
Приравнивая правые части (6) и (7), найдем
(кп- кот^пт| (8)
Таким образом можно получить взаимосвязь всемирного тяготения и кулоновского взаимодействия.
F=2(kп- кот)^, (9)
где й1 и п2 - количество пар элементарных зарядов (е+, е-) во взаимодействующих телах (1 и 2). Например, зная количество нейтронов в нейтронных звездах (п1 = ш1/шп и п2 = ш2/шп), можно найти силу притяжения по формуле (9). Эта формула была опубликована в 2008 г. [2] и в 2010 г. - [3], а затем в [1] и [4].
Для атомов водорода
\Н (т0 = 1,673656986 • 10~27кг)
(кп- к0Т^н2§ (10)
По формуле (9) с учетом (10) можно вычислить силу притяжения звезд, состоящих в основном из водорода, если принять п1 = ш1/шо и п2 = ш2/шо. Мы приняли массу атома водорода шо=1,0079 а.е.м. (1 а.е.м. = 1,66053873-10-27 кг).
Гелий |Не (т0 = 4,0026 а. е. м. = 6,64647232069 • 10 27кг) имеет п = 4 (четыре пары е+, е-) - для протона + для электрона + для нейтрона (нейтрон в нашей версии содержит диполь - протон+электрон).
Уравнение взаимодействия двух атомов гелия
2(кп- котЗ^Т^Нет. (11)
Силу взаимодействия двух объектов, содержащих только гелий, можно так же найти по формуле (9), приняв п1 = 4ш1/шо и п2 = 4ш2/шо.
Уравнение (11) можно записать в более общем виде
кп- , (12)
п 0Т х 2А1А2е2 ' 4 '
где А - массовое число для атома (полное число нуклонов в ядре - протонов и нейтронов); АХ (X - элемент периодической системы Д.И.Менделеева, Ъ - количество протонов).
Гравитационная постоянная экспериментально обычно определяется с помощью
207 27
свинцовых образцов (207РЬ), имеющих массу атома шо=207,2 а.е.м.=344,063624856^10" кг и массовое число А = 207.
Теперь по формуле (12), принимая 0Рь=6,673^10-11 Нм2/кг2 (справочное значение [5]), вычислим
(кп-кот)=3,59093269376-10-27 Нм2/Кл2 (13)
На рис.1 приведены результаты расчетов для других элементов
_2А2е2(кп-коТ)
х-—т2— (14)
ш0
Отметим, что в формуле(13) кп и кот - отличаются незначительно, но это дает эффект гравитации. Значение кп можно принять равным справочному кэ=9^109 Нм2/Кл2.
Приняв А=1 и шо= шп, можно вычислить гравитационную постоянную для нейтронов. Она окажется равной
0п=6,57152410036-10-11 №м2/кг2,
Рис. 1. Результаты расчетов гравитационной постоянной для различных элементов
На рисунке резко выделяется углерод 1(2С .
Теперь можно понять почему он является основным структурным элементом биологических организмов.
Для атомов водорода ];Н получим
Gн=6,58150242501•10-11 Н-м2/кг2.
Для гелия |Не
Gне=6,67721771104•10-11 Н-м2/кг2.
Приведем еще результаты расчета для некоторых элементов. Углерод 126С (шо=12,011 а.е.м =19,944730686-10-27 кг)
Gc=7,31932068913•10-11 №м2/кг2.
Азот ^ (mо=14,0067 а.е.м=23,2586678294^0-27 кг)
GN=6,67950614379•10-11 №м2/кг2.
Кислород г10 (mо=15,9994 а.е.м =26,5676233567-10-27 кг)
GO=6,68423611472•10-11 №м2/кг2.
Магний (mо=24,305 а.е.м=40,3593938326^0-27 кг)
Gмg=6,51915292376•10-11 Н-м2/кг2.
Кремний ЦSi (то=28,086 а.е.м =46,6378907707-10-27 кг)
Gsi=6,64501882685•10-11 №м2/кг2.
Железо Цре (то=55,847 а.е.м=92,7361064543^0-27 кг)
GFe=6,72258485806•10-11 №м2/кг2.
Цинк f|Zn (то=65,38 а.е.м=108,566022167^0-27 кг)
Gzn=6,60840752218•10-11 №м2/кг2.
Рассмотрим примеры расчета по формуле (9). Возьмем два образца из цинка массой 50 кг и 2 кг. Расстояние между ними г=1м. А=65. п1=65^50/т0=2,99357^1028. п2=65^2/т0=1,19743^1027. Подставив в (9) с учетом (13) получим силу притяжения F=6,4805•10-9 Н. А если пользоваться формулой И.Ньютона и справочным значением G=6,673 • 10-11 №м2/кг2, то F=6,673 • 10-11 • 50^2=6,673 • 10-9 Н.
30
Пусть две звезды, состоящие в основном из водорода, имеющие массу 2^ 10 кг и
29 12 30 57
2^ 10 кг, находятся на расстоянии друг от друга г=10 м. А=1. щ=Г2^10 /т0=1,193^10 . П2=1^2^1029/т0=1,193^1056. Подставив в (9) с учетом (13) получим F=2,624•1025 Н. По общепринятой формуле F=2,669• 1025 Н.
Ошибка в один-два процента может дорого стоить. Нужны новые экспериментальные исследования. Но физики увлеклись гипотетическим «Большим взрывом», а практическим задачам перестали уделять внимание. О каком полете на Марс может идти речь? Ведь мы до сих пор не знаем, как правильно вычислить гравитационную постоянную, от которой зависит точность инженерных расчетов. Мы многократно обращались к РАН, имеющей необходимые технические возможности для экспериментов, но РАН вначале отмалчивалась, а затем (после вмешательства администрации президента РФ) «отфутболила» проблему в другие инстанции (фактически к инженерам-практикам, которые фундаментальными задачами не занимаются). Выбрасываются на ветер (точнее в космос) миллиарды рублей. Ставится под угрозу жизнь космонавтов. А РАН ко всему этому относится равнодушно. Их ответное письмо является «идеальным образцом» бюрократических отписок - не принимать никакого решения (!).
Литература
1. Смирнов О.Г. Вселенная и физика без «Темной энергии» (открытия, идеи, гипотезы): В двух томах. - М.: Изд. «Спутник+», 2012. - 513 с + 431с.
2. Смирнов О.Г. Взаимосвязь всемирного тяготения и кулоновского взаимодействия. Скорость, температура и ядерные силы. «АПСН» №5, 2008. - с.с. 131-141.
3. Смирнов О.Г. Единое взаимодействие. «АПСН» №2, 2010 - с.с. 83-86.
4. Смирнов О.Г. Новейшие открытия, идеи, гипотезы (физика и астрономия). Изд.2-е, доп.-М.: Изд. «Спутник+», 2014. - 270 с.
5. Яворский Б.М., Детлаф А.А., Лебедев А.К. 8-е изд.-М.: ООО «Изд. Оникс»: ООО «Изд. Мир и Образование», 2006. - 1056 с.
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.