Гравитация на основе СТО.

В начале прошлого века физики пытались решить задачу: найти возможность с помощью электрического взаимодействия получить некую малую (по сравнению с электрической) силу, действующую всегда на притяжение. Приведу расчет силы для Эйнштейновской формулы сложения скоростей. Так как зависимость от размеров и формы тела нас не интересуют, то в рассматриваемом нами пространстве тела будем считать достаточно удаленными. Тогда вместо тел имеем право рассматривать понятие материальной точки. Необходимо принять два утверждения: 1. В "состоянии покоя" все материальные точки разбегаются с некоторой малой скоростью –. (Будем считать, что эта скорость соответствует скорости разбегания галактик в пересчете на 1 метр). 2. Необходимо учитывать электрическое взаимодействие всех заряженных частиц, из которых состоят тела (лептонов, кварков и т. п.). Это утверждение не надо доказывать – это обычная суперпозиция полей. Рассмотрим, нейтрализацию электрического взаимодействия двух различно заряженных частиц с одной заряженной частицей. Покажем, что остается малое (по сравнению с электрическим) взаимодействие, направленное всегда на притяжение. Это притяжение, видимо, и является гравитационным взаимодействием. Разбегание (это не доказательство, а одно из возможных объяснений) можно объяснить искривлением пространства. Предположим, что наше трехмерное пространство описывает геометрия Евклида. На прямой выберем покоящиеся материальные точки. Теперь рассмотрим эти точки в пространстве, описываемом геометрией Минковского. Тогда их покой описывается параллельными прямыми (мировыми линиями). Теперь представим, что данное пространство не плоское, а описывается метрикой Лобачевского - примерно так поступают в ОТО. Тогда эти параллельные“ прямые станут разбегающимися (считаем, что искривление приводит к разбеганию). Скорость разбегания будет зависеть от величины искривления пространства и от расстояния между точками. Фактически предлагается заменить искривление пространства, некоторым разбеганием материальных точек. При этом считать, что четырехмерное пространство, описывается геометрией Минковского. Тогда материальная точка, движущаяся в пространстве со скоростью относительно наблюдателя, имеет дополнительную скорость – скорость разбегания в состоянии покоя. Отмечу, что другая материальная точка находится в точке. Этой материальной точке принадлежит пара разнозаряженных частиц, их воздействие с любой заряженной частицей, принадлежащей и будет рассмотрено нами. Еще отмечу, что скорость, естественно зависит от расстояния до наблюдателя, или зависит от координат. Но нас пока интересует только принципиальная возможность существования остаточной силы, поэтому будем считать =const. Так как состояния покоя не существует - не позволит принцип неопределенности Гейзенберга, эта неопределенность и даст нам некую скорость. Мы рассмотрим настолько малый промежуток времени, что данную скорость (на этом промежутке времени) можно считать постоянной. Все изменения скорости, связанные с внешними воздействиями происходят с, значит, дифференцируем. На скорость накладывается скорость, связанная с кривизной данного пространства. Мы предполагаем, что точки могут только удаляться и приближаться для упрощения расчетов. Здесь явно наличие двух инерциальных систем, значит, необходимо применить формулу сложения скоростей. Тогда, вычислим скорость точки в состоянии "покоя": Теперь при вычислении силы у нас появятся дополнительные члены:, где – зависимость импульса от скорости – нас интересует только вариант изменения скорости по величине (см. Ландау и Лифшиц "Теория поля" раздел: "Знергия и импульс"), тогда Тогда, где (это из того же источника), а – производная по времени формулы сложения скоростей., Где –выражение для силы (из того же источника), при изменении скорости по величине (не буду его повторять). Если взять два электрически нейтральных тела и, состоящих (как мы знаем) из положительных и отрицательных частиц. Электрическая сила взаимодействия частицы тела и частицы тела описывается (сила без учета разбегания и неопределенности Гейзенберга). Суммарная сила воздействия всех сил f тела на одну частицу равна нулю. Материальная точка может двигаться со скоростью, но с такой же вероятностью может двигаться и со скоростью. Усреднение силы по этим двум скоростям даст остаточную силу. Теперь рассмотрим – для равновероятных скоростей и: Возьмем положительное направление для и – направление на удаление, и найдем среднюю силу: (1)– в этой формуле - абсолютные значения, ясно, что , так как в формулу линейно входит. Это означает, что воздействие на заряженную частицу двух суммарно электрически нейтральных частиц не полностью скомпенсировано. (1) – формула остаточной силы, направленной всегда на сближение, много меньше электрической силы. Остаточная сила – вот сила гравитационного взаимодействия, которая возникла из-за электрических сил. Фактически это мини единая теория поля. Эта теория не отвергает ОТО, ведь закон Кулона не отвергает уравнения Максвелла. Хочу отметить: если принять малое разбегание материальных точек, то оно может внести свою лепту в объяснение красного смещения. Хоть может и не существенную. Литература: 1)Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшиц, "Теория поля", Москва главная редакция физико-математической литературы, 1967г., печ. Л. 28,75. 2) Н. В. Ефимов, "Высшая геометрия", Москва, государственное издательство физико-математической литературы, 1961г., печ. Л. 36,25.

Игорь Владимирович Елкин

Физик

Похожие статьи:

Новое на сайте

  1. Антивещество
  2. 2012 - конец света или начало нового времени?
  3. Темных бездн сияющие руны
  4. Голубые "звезды-дезертиры" - "вампиры" или "разбойники"?
  5. Зарождение статистики

Популярные записи

Похожие записи