Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 62
Динамические полевые уравнения взаимодействия материальных тел в среде физического вакуума
В. В. Сидоренков
На основе концепции Единого Поля силового пространственного взаимодействия материальных тел в среде физического вакуума при полноправном включении в теорию представлений о полях векторного потенциала построены и предварительно проанализированы системы динамических полевых уравнений электрического, магнитного и гравитационного полей, в соответствии с характеристиками которых скорость распространения волн всех указанных полей в точности равна скорости света в вакууме. Одной из фундаментальных и до настоящего времени остающейся актуальной, но мало изученной проблемой физической науки является развитие и углубление наших знаний об уникальном феномене силового пространственного взаимодействия материальных тел, аналитически описываемых законами Кулона в электромагнетизме и тяготения Кавендиша [1]. На сегодня по данному вопросу достигнут существенный прогресс, где главный результат успеха проведенного исследования [2] состоит в том, что на основе анализа физических характеристик силового пространственного взаимодействия материальных тел в стационарных условиях установлена объективность существования Единого Поля Взаимодействия этих тел в реальном пространстве физического вакуума, обусловленного поляризацией вакуумной среды при наличии в ней Материи. При этом получено аналитическое соотношение для указанного поля взаимодействия [2], структурно тождественно, а главное адекватно описывающее различные по физической природе электрические, магнитные и гравитационные силы: Здесь Как нам представляется, с точки зрения концептуальных основ физики актуальность полученных в [2] результатов и их перспективность для дальнейшего научного развития наших знаний о феномене силового пространственного взаимодействия материальных тел не вызывает сомнений. В частности, представленное итоговое соотношение (1) однозначно показывает, что все разговоры о скорости распространения поля гравитационного взаимодействия, по величине отличной от скорости света вплоть до бесконечности, следует считать безосновательными: скорость передачи любых полевых (пространственных) взаимодействий материальных тел определяется только свойствами физического вакуума. Как видим, продолжение исследований поднятой здесь весьма серьезной фундаментальной проблемы вполне оправдано и необходимо, особенно при переходе от статических полей к полям динамическим. Именно этот вопрос и будет рассматриваться в настоящей работе, поскольку, для подтверждения справедливости концепции Единого Поля, физически очевидно, что предполагаемые системы динамических полевых уравнений для всех указанных выше полей взаимодействия принципиально должны строиться по одному сценарию и быть структурно тождественными между собой. Логика наших рассуждений при получении искомых систем динамических полевых уравнений – это на основе концепции полученных в основополагающей работе [2] результатов воспользоваться представлениями современной теории электромагнетизма [3, 4], базирующейся на полноправном включении в теорию векторных потенциалов. Говоря более конкретно, мы полностью повторим аргументацию и методику рассуждений в работе [5] при построении системы уравнений гравитационного поля, версия которых при сравнении с аналогичными уравнениями в работах по электромагнетизму [3, 4] пока получилась весьма далекой от ожидаемой. Итак, необходимо разобраться в этом! Наши рассуждения начнем с того, что представим симметрию аналитических выражений полей электрической, магнитной и гравитационной сил в структурно тождественной форме, которые сразу запишем относительно векторных полей соответствующих напряженностей: a) c) Здесь Отметим, что все представленные в (2) поля напряженностей являются потенциальными полями [1], а потому аналитически определяются соотношениями: На примере обсуждения физических свойств электрического векторного поля покажем как можно получить систему дифференциальных динамических уравнений указанного поля, причем основой наших рассуждений будет тот факт, что функционально это поле, как и остальные поля в (2), пространственно определяется как Соответственно, сравнивая электростатическую теорему Гаусса Далее из полученного дивергентного уравнения Однако очевидность константы магнитной проницаемости вакуума Результат данного рассуждения позволяет предложить функциональную связь между векторными полями магнитной напряженности которое, по нашему мнению, является знаковым, поскольку оно со всей очевидностью показывает явную связь переменных во времени электрического и магнитного полей, совокупность которых, как мы видим, вполне оправданно называют электромагнитным полем. С практической точки зрения соотношение (3) должно далее помочь построить последнее уравнение в системе дифференциальных уравнений электрического поля. Но пока мы имеем тупик! Именно тупиковая ситуация и непреложный факт неразрывной связи переменных во времени электрического и магнитного полей заставляет нас остановиться и перейти к аналогичным рассуждениям по построению системы дифференциальных уравнений магнитного поля. Итак, следуя аналогичному сценарию, рассмотрим соотношение (2b) для сил магнитного взаимодействия материальных тел, измеренных Кулоном в опытах взаимодействия полюсов магнитных спиц [1]. Ввиду отсутствия в Природе магнитных монополей [6] первое дифференциальное уравнение магнитного поля запишется в виде Как и в рассуждениях при построении уравнений электрического поля константа электрической проницаемости вакуума Результат данных рассуждений позволяет предложить функциональную связь между векторными полями электрической напряженности которое широко известно в классической теории электромагнетизма, как одно из слагаемых калибровки Лоренца [1]. Оно также со всей очевидностью показывает явную связь переменных во времени электрического и магнитного полей, совокупность которых вполне оправданно называют электромагнитным полем. С точки зрения решения нашей задачи соотношение (4) вместе с соотношением (3) должно помочь окончательно построить последние уравнения в системах дифференциальных уравнений электрического и магнитного поля. Итак, совершим следующие действия, в которых, если взять ротор от соотношения (4), то с учетом уравнения В итоге имеем последнее четвертое уравнение в искомой системе дифференциальных уравнений электрического поля: Таким образом, мы можем теперь представить построенную нами систему дифференциальных динамических уравнений электрического поля с компонентами (a) (c) Соответственно, если взять ротор от соотношения (3), то, с учетом уравнения и в итоге получаем последнее четвертое уравнение в искомой системе дифференциальных уравнений магнитного поля: Итак, мы построили систему дифференциальных уравнений магнитного поля с компонентами (a) (c) Комментировать и анализировать построенные здесь системы уравнений электромагнетизма мы не будем, поскольку им аналогичные, но в наиболее общем виде для реальных материальных сред, в том числе, диссипативных, подробно и весьма обстоятельно, можно сказать полностью, исследованы в большом числе работ, в частности, и в указанных [3, 4] списка литературы. А мы вернемся к наиболее интересной части нашей задачи - построения системы дифференциальных динамических уравнений гравитационного поля. Покажем как можно получить систему дифференциальных уравнений гравитационного поля, где основой наших рассуждений снова будет тот факт, что функционально (2c) статическое поле тяготения Полностью аналогичные рассуждения, проведенные при построении электромагнитных уравнений для вакуумной среды позволяют написать первое дифференциальное уравнение гравитационного поля С учетом соотношения векторного анализа Правомерность введения в уравнение Эти результаты позволяют предложить функциональную связь между векторными полями гравитационной напряженности которое, как нам представляется, является фундаментальным, поскольку структурно аналогичен знаковым в электродинамике соотношениям: Для продолжения наших исследований рассмотрим цепочку, в которой сначала берется ротор от соотношения (7), а затем после учета уравнения Итак, мы получаем последнее уравнение в искомой системе дифференциальных уравнений гравитационного поля: Таким образом, мы построили наконец искомую систему дифференциальных динамических уравнений гравитационного поля с векторными компонентами a) c) Как и должно быть, согласно концепции Единого Поля силового пространственного взаимодействия материальных тел в среде физического вакуума [2], система (8) структурно идентична полученным здесь системам динамических уравнений электрического (5) и магнитного (6) полей для вакуумной среды. Как видим, представленные в системе (8) уравнения (8а) и (8c) в совокупности структурно являются первичными уравнениями гравитационных волн. В этом можно легко убедиться, взяв, как обычно, ротор от одного из роторных уравнений системы, и после чего подставить в него другое роторное уравнение той же системы. Например, в качестве иллюстрации получим волновое уравнение относительно Аналогично рассуждая, получим волновое уравнение относительно Тогда окончательно имеем Далее возникает физически очевидный, принципиальный вопрос: что переносят такие волны? Другими словами, необходимо прояснить физическое содержание представленной здесь системы уравнений гравитационного поля. На этот вопрос уравнения системы (8) способны ответить посредством уравнения энергетического баланса, а именно Видно, что соотношение энергетического баланса (9) характеризует в данной точке пространства объемную плотность механической энергии (слагаемые слева), изменение которой определяет транспорт в окружающее пространство объемной плотности потока вектора поверхностной плотности энергии (дивергентное слагаемое). Кстати, обсуждаемое здесь соотношение (9) с учетом формулы связи В заключение подведем итог и отметим основные результаты: Список литературы
1. Физический энциклопедический словарь / Гл. ред. А.М. Прохоров. - М.: Советская энциклопедия, 1983. 2. Сидоренков В.В. Единое поле силового пространственного взаимодействия материальных тел // XLVII Всероссийская конференция по проблемам физики частиц, физики плазмы и конденсированных сред, оптоэлектроники: Тезисы докладов. Секция «Теоретическая физика». - М.: РУДН, 2011. С. 67-69; // http://www.referat.ru/referats/view/31525 . 3. Сидоренков В.В Обобщение физических представлений о векторных потенциалах в классической электродинамике // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. - 2006. - № 1. - С. 28-37; // http://scipeople.ru/publication/100582/ . 4. 5. Сидоренков В.В. Построение и анализ системы уравнений гравитационного поля // http://referat.ru/referats/view/31889 . 6. Сидоренков В.В. Физико-математическое моделирование и анализ эффекта квантования магнитного потока // http://www.referat.ru/referats/view/31534 .
|