1.Gravitacijska interakcija je univerzalna, ali se ne uzima u obzir u mikrokozmosu, jer je najslabija od svih interakcija i manifestira se samo u prisutnosti dovoljno velikih masa. Njegov domet je neograničen, a vrijeme također neograničeno. Razmjenska priroda gravitacijske interakcije još uvijek je upitna, budući da hipotetska temeljna čestica - graviton - još nije otkrivena.

(I. Newton) – najslabija interakcija.

2.Elektromagnetska interakcija: konstanta reda 10 -2, radijus interakcije nije ograničen, vrijeme interakcije t ~ 10 -20 s. Ostvaruje se između svih nabijenih čestica. Čestica nositelj je foton (γ-kvant).

3. Slaba interakcija povezan je sa svim vrstama β-raspada, odgovoran je za mnoge raspade elementarnih čestica i interakciju neutrina s materijom. Konstanta interakcije je oko 10 -13, t ~ 10 -10 s. Ova interakcija je, kao i ona jaka, kratkog dometa: radijus interakcije je r~10 -18 m. Čestice nositelji su međuvektorski bozon: W + , W - , Z 0 . (Fermi).

4. Jaka interakcija osigurava povezanost nukleona u jezgri. Pretpostavlja se da je konstanta interakcije 1, radijus djelovanja je oko 10 -15 m, a vrijeme protoka je t ~10 -23 s. Dolazi do jake interakcije između kvarkova – čestica koje čine protone i neutrone – pomoću tzv. gluoni. (Yukawa).

Osnove kvantne mehanike: otkrića M. Plancka, N. Bohra, E. Rutherforda, W. Paulija, E. Schrödingera i drugih.

Kvantna teorija rođena je 1901. kada je Max Planck predložio je teorijski zaključak o odnosu između temperature tijela i zračenja koje to tijelo emitira, zaključak koji je dugo izmicao drugim znanstvenicima. Kao i njegovi prethodnici, Planck je predložio da zračenje emitiraju atomski oscilatori, ali je vjerovao da energija oscilatora (a time i zračenje koje emitiraju) postoji u obliku malih diskretnih dijelova, koje je Einstein nazvao kvantima. Energija svakog kvanta proporcionalna je frekvenciji zračenja. Iako je formula koju je izveo Planck izazvala opće divljenje, pretpostavke koje je iznio ostale su neko vrijeme nejasne jer su bile u suprotnosti s klasičnom fizikom. Godine 1905 Albert Einstein upotrijebio je kvantnu teoriju kako bi objasnio neke aspekte fotoelektričnog efekta - emisije elektrona s površine metala na koju pada ultraljubičasto zračenje. Usput je Einstein uočio očigledan paradoks: svjetlost, za koju se dugo znalo da putuje kao kontinuirani valovi, pokazuje diskretna svojstva kada se apsorbira i emitira.

Otprilike osam godina kasnije NielsBohr proširio je kvantnu teoriju na atom i objasnio frekvencije valova koje emitiraju atomi pobuđeni u plamenu ili električnom pražnjenju. Ernest Rutherford pokazalo je da je masa atoma gotovo cijela koncentrirana u središnjoj jezgri, koja nosi pozitivan električni naboj i koja je na relativno velikim udaljenostima okružena elektronima s negativnim nabojem, zbog čega je atom kao cjelina električki neutralan.

Bohr je sugerirao da elektroni mogu biti samo u određenim diskretnim orbitama koje odgovaraju različitim razinama energije, te da je "skok" elektrona iz jedne orbite u drugu, s nižom energijom, popraćen emisijom fotona, čija je energija jednaka razlici u energijama dviju orbita. Frekvencija je, prema Planckovoj teoriji, proporcionalna energiji fotona. Tako je Bohrov model atoma uspostavio vezu između različitih spektralnih linija karakterističnih za tvar koja emitira zračenje i strukture atoma. Unatoč početnom uspjehu, Bohrov model atoma ubrzo je zahtijevao izmjene kako bi se riješile razlike između teorije i eksperimenta. Osim toga, kvantna teorija u toj fazi još nije pružala sustavnu proceduru za rješavanje mnogih kvantnih problema. Međutim, postalo je jasno da klasična fizika ne može objasniti činjenicu da ubrzani elektron ne pada na jezgru, gubeći energiju pri emitiranju elektromagnetskih valova.

Novo bitno obilježje kvantne teorije pojavilo se 1924., kada je Louise Broglie iznio radikalnu hipotezu o valnoj prirodi materije: ako se elektromagnetski valovi, kao što je svjetlost, ponekad ponašaju kao čestice (kao što je Einstein pokazao), onda se čestice, kao što je elektron, mogu ponašati kao valovi pod određenim okolnostima. Dakle, u mikrokozmosu je izbrisana granica između klasičnih čestica i klasičnih valova. U de Broglieovoj formulaciji, frekvencija koja odgovara čestici povezana je s njenom energijom, kao u slučaju fotona (čestice svjetlosti), ali de Broglieov predloženi matematički izraz bio je ekvivalentan odnos između valne duljine, mase čestice , i njegovu brzinu (moment). Postojanje elektronskih valova eksperimentalno je dokazano 1927. godine. Clinton J. Davisson I Lester H. Germer u Sjedinjenim Državama i George Paget Thomson u Engleskoj.

Ovo otkriće dovelo je do stvaranja 1933. ErnstRuskoy elektronski mikroskop.

Impresioniran Einsteinovim komentarima de Broglieovih ideja Erwin Schrödinger pokušao primijeniti valni opis elektrona na konstrukciju dosljedne kvantne teorije koja nije povezana s Bohrovim neadekvatnim modelom atoma. U izvjesnom smislu namjeravao je kvantnu teoriju približiti klasičnoj fizici, koja je nakupila mnogo primjera matematičkih opisa valova. Prvi pokušaj koji je poduzeo 1925. završio je neuspjehom. Brzine elektrona u Schrödingerovoj teoriji bile su bliske brzini svjetlosti, što je zahtijevalo uključivanje Einsteinove posebne teorije relativnosti i značajno povećanje mase elektrona koje je ona predviđala pri vrlo velikim brzinama.

Jedan od razloga Schrödingerova neuspjeha bio je taj što nije uzeo u obzir prisutnost specifičnog svojstva elektrona, danas poznatog kao spin (rotacija elektrona oko vlastite osi poput vrha, ali takva usporedba nije u potpunosti točno), o čemu se u to vrijeme malo znalo. Schrödinger je napravio sljedeći pokušaj 1926. Ovaj put su brzine elektrona odabrane tako male da nije bilo potrebe za pozivanjem na teoriju relativnosti. Drugi pokušaj rezultirao je izvođenjem Schrödingerove valne jednadžbe, koja daje matematički opis materije u smislu valne funkcije. Schrödinger je svoju teoriju nazvao valna mehanika. Rješenja valne jednadžbe bila su u skladu s eksperimentalnim opažanjima i imala su dubok utjecaj na kasniji razvoj kvantne teorije. Trenutno je valna funkcija temelj kvantno mehaničkog opisa mikrosustava, slično Hamiltonovim jednadžbama u klasičnoj mehanici.

Nedugo prije Werner Heisenberg , MaxBorn I PascualJordan objavio drugu verziju kvantne teorije, nazvanu matrična mehanika, koja je opisivala kvantne fenomene pomoću tablica vidljivih veličina. Ove tablice predstavljaju na određeni način poredane matematičke skupove, koji se nazivaju matrice, na kojima se prema poznatim pravilima mogu izvoditi različite matematičke operacije. Matrična mehanika također je dopuštala slaganje s opaženim eksperimentalnim podacima, ali za razliku od valne mehanike, nije sadržavala nikakve posebne reference na prostorne koordinate ili vrijeme. Heisenberg je posebno inzistirao na napuštanju bilo kakvih jednostavnih vizualnih prikaza ili modela u korist samo onih svojstava koja se mogu odrediti eksperimentom, budući da, prema njegovim razmatranjima, mikrosvijet ima bitno drugačiju strukturu od makrosvijeta s obzirom na posebnu ulogu Planckove konstante , što je beznačajno u svjetskim velikim količinama.

Schrödinger je pokazao da su valna mehanika i mehanika matrice matematički ekvivalentne. Sada poznate pod zajedničkim nazivom kvantna mehanika, ove dvije teorije pružile su dugo očekivani zajednički okvir za opisivanje kvantnih fenomena. Mnogi fizičari preferirali su valnu mehaniku jer im je njezin matematički aparat bio poznatiji, a njezini su se koncepti činili više "fizičkim"; operacije na matricama su glomaznije.

Ubrzo nakon što su Heisenberg i Schrödinger razvili kvantnu mehaniku, PaulDirac predložio je općenitiju teoriju koja je kombinirala elemente Einsteinove posebne teorije relativnosti s valnom jednadžbom. Diracova jednadžba primjenjuje se na čestice koje se kreću proizvoljnim brzinama. Spin i magnetska svojstva elektrona proizašla su iz Diracove teorije bez ikakvih dodatnih pretpostavki. Osim toga, Diracova je teorija predvidjela postojanje antičestica, poput pozitrona i antiprotona, blizanaca čestica s električnim nabojem suprotnih predznaka.

Fundamentalne interakcije su različite, nesvodljive vrste interakcija između elementarnih čestica i tijela koja se od njih sastoje. Danas je pouzdano poznato postojanje četiri temeljne interakcije: gravitacijske, elektromagnetske, jake i slabe interakcije, a elektromagnetske i slabe interakcije, općenito govoreći, manifestacije su jedne elektroslabe interakcije. Provode se potrage za drugim vrstama interakcija, kako u fenomenima mikrosvijeta tako i na kozmičkim razmjerima, ali do sada nije otkriveno postojanje bilo koje druge vrste interakcije.

Elektromagnetska interakcija jedna je od četiri temeljne interakcije. Elektromagnetsko međudjelovanje postoji između čestica koje imaju električni naboj. S modernog gledišta, elektromagnetska interakcija između nabijenih čestica ne provodi se izravno, već samo putem elektromagnetskog polja.

S gledišta kvantne teorije polja, elektromagnetsku interakciju nosi bezmaseni bozon - foton (čestica koja se može prikazati kao kvantna ekscitacija elektromagnetskog polja). Sam foton nema električni naboj, što znači da ne može izravno komunicirati s drugim fotonima.

Od temeljnih čestica u elektromagnetskoj interakciji sudjeluju i čestice s električnim nabojem: kvarkovi, elektroni, mioni i tau čestice (iz fermiona), kao i nabijeni baždarni bozoni.

Elektromagnetsko međudjelovanje razlikuje se od slabog i jakog međudjelovanja po svojoj dugodometnoj prirodi - sila međudjelovanja između dva naboja opada samo kao druga potencija udaljenosti (vidi: Coulombov zakon). Prema istom zakonu, gravitacijska interakcija opada s udaljenošću. Elektromagnetsko međudjelovanje nabijenih čestica puno je jače od gravitacijskog, a jedini razlog zašto se elektromagnetsko međudjelovanje ne manifestira velikom snagom na kozmičkim razmjerima je električna neutralnost materije, odnosno prisutnost u svakom području Svemir s visokim stupnjem točnosti jednakih količina pozitivnih i negativnih naboja.

U klasičnom (nekvantnom) okviru, elektromagnetsko međudjelovanje opisuje se klasičnom elektrodinamikom.

Kratak sažetak osnovnih formula klasične elektrodinamike

Na vodič kroz koji teče struja u magnetskom polju djeluje Amperova sila:

Na nabijenu česticu koja se giba u magnetskom polju djeluje Lorentzova sila:

Gravitacija (univerzalna gravitacija, gravitacija) (od latinskog gravitas - "gravitacija") je temeljna interakcija dugog dometa kojoj su podložna sva materijalna tijela. Prema suvremenim konceptima, to je univerzalna interakcija materije s prostorno-vremenskim kontinuumom, a za razliku od drugih temeljnih interakcija, sva tijela bez iznimke, bez obzira na njihovu masu i unutarnju strukturu, u istoj točki prostora i vremena dobivaju isto ubrzanje relativno lokalno -inercijalni referentni okvir - Einsteinov princip ekvivalencije. Uglavnom, gravitacija ima odlučujući utjecaj na materiju na kozmičkoj razini. Pojam gravitacija također se koristi kao naziv grane fizike koja proučava gravitacijske interakcije. Najuspješnija moderna fizikalna teorija u klasičnoj fizici koja opisuje gravitaciju je opća teorija relativnosti; kvantna teorija gravitacijske interakcije još nije konstruirana.

Gravitacijska interakcija jedna je od četiri temeljne interakcije u našem svijetu. U okviru klasične mehanike, gravitacijska interakcija opisana je Newtonovim zakonom univerzalne gravitacije, koji kaže da je sila gravitacijskog privlačenja između dviju materijalnih točaka mase m1 i m2, razdvojenih udaljenosti R, proporcionalna objema masama i obrnuto proporcionalna na kvadrat udaljenosti - tj.

Ovdje je G gravitacijska konstanta, jednaka približno 6,6725 *10m?/(kg*s?).

Zakon univerzalne gravitacije jedna je od primjena zakona obrnutog kvadrata, koji se također pojavljuje u proučavanju zračenja, a izravna je posljedica kvadratnog povećanja površine sfere s povećanjem radijusa, što dovodi do kvadratno smanjenje doprinosa bilo koje jedinice površine površini cijele kugle.

Gravitacijsko polje je potencijalno. To znači da možete uvesti potencijalnu energiju gravitacijskog privlačenja para tijela, a ta se energija neće promijeniti nakon pomicanja tijela duž zatvorene petlje. Potencijalnost gravitacijskog polja povlači za sobom zakon održanja zbroja kinetičke i potencijalne energije i pri proučavanju gibanja tijela u gravitacijskom polju često znatno pojednostavljuje rješenje. U okviru Newtonove mehanike, gravitacijska interakcija je dugodometna. To znači da bez obzira na to kako se masivno tijelo kreće, u bilo kojoj točki prostora gravitacijski potencijal ovisi samo o položaju tijela u određenom trenutku u vremenu.

Veliki svemirski objekti - planeti, zvijezde i galaksije - imaju ogromnu masu i stoga stvaraju značajna gravitacijska polja.

Gravitacija je najslabija interakcija. No, budući da djeluje na svim udaljenostima i da su sve mase pozitivne, ipak je vrlo važna sila u Svemiru. Za usporedbu: ukupni električni naboj ovih tijela jednak je nuli, jer je tvar kao cjelina električki neutralna.

Također, gravitacija je, za razliku od drugih interakcija, univerzalna u svom djelovanju na svu materiju i energiju. Nisu otkriveni objekti koji uopće nemaju gravitacijsku interakciju.

Zbog svoje globalne prirode, gravitacija je odgovorna za tako velike učinke kao što su struktura galaksija, crne rupe i širenje Svemira, te za elementarne astronomske pojave - orbite planeta, te za jednostavno privlačenje površini planeta. Zemlja i pad tijela.

Gravitacija je bila prva interakcija koju je opisala matematička teorija. Aristotel je vjerovao da objekti različitih masa padaju različitim brzinama. Tek mnogo kasnije, Galileo Galilei eksperimentalno je utvrdio da to nije tako - ako se eliminira otpor zraka, sva tijela ubrzavaju jednako. Zakon univerzalne gravitacije Isaaca Newtona (1687.) dobro je opisao općenito ponašanje gravitacije. Godine 1915. Albert Einstein stvorio je Opću teoriju relativnosti, koja točnije opisuje gravitaciju u smislu geometrije prostor-vremena.

Analizirajući suvremene teorije gravitacije, počevši od Newtona i njegovih sljedbenika, uočavamo složenost percepcije ovog fenomena. Ona leži u činjenici da se pojam "gravitacija" povezuje s pojmom "gravitacijsko zračenje". Ali ako je ovo zračenje, tj. nešto što proizlazi iz gravitirajućeg tijela (npr. Zemlje), kako može djelovati u suprotnom smjeru, tj. privući? Hegel je prije 200 godina ukazao na ovu razliku. Vjerovao je da je privlačnost derivat odbijanja, no nije se potrudio to teorijski potkrijepiti.

Fizika ne može koristiti intuicije osim ako se ne mogu formulirati u koherentnom matematičkom jeziku i nadopuniti opisima u običnom jeziku. Osim toga, teorije gravitacije koje danas postoje, uključujući Newtonov zakon univerzalne gravitacije i Einsteinovu opću teoriju relativnosti, ne daju odgovor na najvažnije pitanje - odakle dolazi energija za stvaranje i održavanje gravitacijskog polja. Prema izračunima znanstvenika, gravitacijska sila Sunca, koja drži Zemlju u orbiti, iznosi 3,6 x 1021 kgf. No, osim Zemlje, moraju se privlačiti i drugi planeti. Znanstvenici su u slijepoj ulici kada saznaju da Sunce nije u stanju energetski osigurati privlačnost planeta Sunčevog sustava. Newton i Einstein su se dugo mučili s tim pitanjem, ali nikad nisu našli razuman odgovor. Na kraju je Newton zaključio da je sama masa izvor gravitacije. Tako se pojavila gravitacijska masa koju je odvojio od težine. No, istodobno je u svoju teoriju morao uvesti još jednu masu – inertnu, kao količinu materije. Na njegovo iznenađenje, matematički proračuni su pokazali da su te mase potpuno jednake jedna drugoj. Tako je nastao zakon ekvivalencije teške i inertne mase koji je Einstein iskoristio za izgradnju opće teorije relativnosti. Time je Newton napustio fizičko objašnjenje promatranih pojava, zamijenivši ga matematičkim. Einstein je slijedio njegov put, stvarajući svoju teoriju gravitacije, u kojoj dominantnu ulogu nema masa, već prostor i vrijeme, kao fizički objekti. Stoga se njegova teorija naziva i geometrijskom. Naravno, geometrija može odrediti parametre sila, ali ne može biti uzrok gibanja.

U dvadesetom stoljeću pojavila se i počela ubrzano razvijati kvantna teorija mikrosvijeta i njezina posebna grana, kvantna teorija gravitacije. Njegova poteškoća, prije svega, leži u činjenici da se temelji na prilično visokoj razini matematičkog formalizma, kada se rezultati izračuna koriste za prosuđivanje fizičke suštine fenomena koji se razmatra. Osim toga, postulira prisutnost u prirodi elementarnih čestica - gravitona, odgovornih za gravitacijsku interakciju. Kao što je poznato, unatoč dugim potragama, te čestice nikada nisu otkrivene. Osim toga, ova teorija, kao i sve prethodne, ne daje odgovor na pitanje – gdje je izvor energije koja napaja gravitacijsko polje. Dakle, sve gore navedene teorije, kao i slične (danas ih ima više od desetak) su čisto matematičke, s neutvrđenom fizičkom suštinom. Takve teorije ne dopuštaju eksperimentima da ih potvrde. Objašnjavajući nedostatak velikih eksperimenata s gravitacijom, znanstvenici se pozivaju na činjenicu da je, prema Newtonovoj teoriji, potrebna ogromna masa, budući da je ona izvor gravitacijskih sila, a to je praktički nemoguće. Što se tiče Einsteinove opće teorije relativnosti, tada, kao što je već rečeno, ona sadrži samo matematiku, a fizičku bit čine prostor i vrijeme, koji nisu podložni eksperimentiranju. Ni kvantna teorija gravitacije po tom pitanju ne izgleda najbolje. Kao što je povijest razvoja fizikalne znanosti pokazala, nužan je određeni oprez u korištenju matematičkih metoda za rješavanje problema, jer u matematici nema mehanizma svrhovitosti i kritičnosti. U skladu s tim, neki znanstvenici ne smatraju matematiku znanošću, već nekom vrstom mentalnog alata. To nimalo ne umanjuje njezinu istraživačku ulogu. Uključen je u rad u posljednjoj fazi, kada je fizička bit fenomena koji se razmatra već otkrivena. U svakoj se znanosti prvotno odabiru fizikalni i drugi čimbenici, a kvalitativni obrasci uspostavljaju u obliku analognih zakona. Takav dvosmislen odnos prema matematici može se pratiti u znanstvenim istraživanjima od davnina. Hegel, na primjer, kaže: “Kada se gradi znanstvena teorija, pozivanje na matematiku kao dokazni argument nije legitimno.” Ili: "Nema dokaza u matematičkom razmišljanju." Sve navedeno sažeo je poznati znanstvenik V. A. Atsyukovsky: "U modernoj fizici, počevši od Newtona, matematici se daje prednost nad fizikom, kao da se iz matematike može isisati nešto novo izvan onoga što joj je svojstveno."

Dakle, krajnji zadatak s kojim se istraživači suočavaju jest identificirati izvor stalne energije koja stvara i hrani Zemljino gravitacijsko polje. Da bismo to riješili, okrenimo se termodinamici. Zakon, nazvan Drugi zakon, kaže: “Entropija svemira uvijek raste.” Entropija je mjera energije nasumičnog (kaotičnog) kretanja molekula u tvari. Ali što se tiče njenog rasta, ovdje nije sve jasno. Suvremena termodinamika tvrdi da je svaki stvarni prirodni proces, svako stvarno kretanje nužno praćeno manje ili više uočljivim toplinskim učincima. To je zbog činjenice da se, u potpunom skladu sa zakonom održanja energije, svi oblici gibanja mogu pretvarati jedni u druge koliko god žele i bez ikakvog gubitka. Ali ako u lanac koji se sastoji od mehaničkih, električnih, kemijskih i drugih elemenata uključite kariku koja ima trenje, električni otpor ili prijenos topline, slika se mijenja. Svaka od tih karika pokazuje se kao svojevrsna zamka u kojoj se različiti oblici gibanja pretvaraju u toplinsko gibanje. A budući da se smatra nepovratnom, toplinska energija se akumulira u prirodi, što dovodi do povećanja entropije. Na temelju tog zaključka istaknuti znanstvenici 19. stoljeća V. Thomson i R. Clausis, proširivši ovaj zakon na cijeli Svemir, došli su do zaključka da je njegova toplinska smrt neizbježna. Međutim, dugotrajna promatranja i zdrav razum uvjeravaju nas da je svijet Zemlje svijet stalne entropije. Što je razlog takve proturječnosti na univerzalnoj razini? Ovdje biste trebali odmah obratiti pozornost na oblik toplinskog kretanja, posebno na našoj Zemlji, koja ima vruću jezgru. Tok topline će ići od njega strogo duž radijusa, tj. bit će uređen, usmjeren prema vanjskoj površini Zemlje. To se može lako eksperimentalno provjeriti, kao što će biti objašnjeno u nastavku. Svojedobno je Max Planck rekao da kad bi bilo moguće neuredno kretanje molekula nekako transformirati u uređeno, onda bi drugi zakon termodinamike izgubio svoj značaj kao načelo. Ispostavilo se da je priroda preduhitrila strahove naših znanstvenika o neizbježnosti toplinske smrti svemira. Ali, ako naša Zemlja nema povećanje entropije, onda moramo otkriti gdje u ovom slučaju nestaje energija koju emitira njena vruća jezgra. Pitanje prividno izgubljene toplinske energije u procesu sa stalnom, nerastućom entropijom postavio je Engels u svom djelu “Dijalektika prirode”. Odgovor na ovo pitanje, iako ne posve jasan, pronaći ćemo u suvremenoj kozmologiji. Ona tvrdi da se povećanju entropije suprotstavlja određena organizacijska uloga gravitacije. No, ovo nije odgovor, već savjet gdje ga tražiti. Ovdje bi trebala biti drugačija formulacija: „Onaj dio energije koji bi, čini se, trebao biti utrošen na povećanje entropije svemirskih tijela (planeta, zvijezda), troši se na stvaranje i održavanje gravitacijskog zračenja u obliku longitudinalnih valova. . Taj je mehanizam potpuno analogan stvaranju električnog polja tijekom usmjerenog gibanja elektrona u vodiču. Tako se lanac kruženja energije u prirodi zatvara. Do sada je toplinska energija, inače najkorištenija od strane čovječanstva, bila "crna ovca" među ostalim vrstama energije, na njoj je taj lanac prekinut. Posljedično, energija usmjerenog toplinskog gibanja može prijeći u energiju gravitacijskog zračenja, a ona opet u energiju mehaničkog gibanja (misli se na energiju gibanja planeta i njihovih satelita). A sada treba odgovoriti na posljednje, ne manje važno pitanje koje je postavio Hegel: "Ako je gravitacijsko zračenje nešto što emanira sa Zemlje (planeta, zvijezda), kako onda ono može djelovati u suprotnom smjeru?" Ovo se odnosi na Newtonovu privlačnost ili gravitaciju. Eminentni znanstvenici daju nekoliko tragova koji rasvjetljavaju ovaj fenomen. Kao što je već spomenuto, isti je Hegel vjerovao da je privlačnost derivat odbijanja gravitirajućih tijela. Ali ovo je samo filozofsko razmišljanje i ništa više. Određenije se o tom pitanju izjasnio engleski znanstvenik Heaviside (1850-1925), nazvan nepriznatim genijem. Njegova je ideja bila da se u prirodi formira drugo reflektirano gravitacijsko polje koje pada na Zemlju. To je ono što stvara iluziju privlačnosti. Ali koji je mehanizam ovdje na djelu? To se može usporediti s radarskim valom. Ali za razliku od njega, gravitacijski val, nakon refleksije, vraća se na Zemlju ne na mjesto svog izvora, već pada ravno, kao da je grli. Analogija interakcije dvaju istoimenih magnetskih polova pomoći će nam da shvatimo od koje prepreke se reflektira gravitacijski val koji emitira Zemlja. U ovoj interakciji dolazi do odbijanja magneta zbog susreta istoimenih magnetskih polja. Otprilike ista slika opaža se tijekom gravitacijske interakcije svemirskih objekata, na primjer, Zemlje i Mjeseca. Oni se međusobno odbijaju zbog suprotstavljenih istoimenih gravitacijskih polja u obliku valova. U ovom slučaju, valovi Zemlje, sudarajući se s valovima Mjeseca, vraćaju se u tijelo koje ih je stvorilo u obliku uzdužno-poprečne strukture. Postavlja se pitanje - zašto primarno gravitacijsko zračenje ne stupa u interakciju s materijom ili tijelom, nego sekundarno, padajući ravno, stupa u interakciju, odnosno gura tijela prema Zemlji? Da bismo odgovorili na ovo pitanje, moramo razumjeti strukturu gravitacijskog zračenja ili polja. Pod strukturom podrazumijevamo česticu odgovornu za gravitacijsku interakciju. Kao što je već navedeno, kvantna teorija proglasila je hipotetski graviton takvom česticom. Zauzvrat, engleski znanstvenik Stephen Hawking vjeruje da je neutrino čestica gravitacijskog polja. Ovo je do danas najmanja otkrivena čestica koja je 10.000 puta manja od elektrona. Međutim, ne samo veličina čestice, već i njen oblik ovdje igra važnu ulogu. Prema znanstvenicima, makrosvijet i mikrosvijet izgrađeni su prema istom scenariju. Kao što znate, galaksija je skupina zvijezda u obliku diska. Isto se može reći i za Sunčev sustav, gdje planeti rotiraju približno u istoj ravnini. I u mikrokozmosu se ista analogija očituje u strukturi atoma. No pokazalo se da i elementarne čestice imaju oblik diska. Nedavno je objavljeno da su znanstvenici uspjeli fotografirati elektron. Ispostavilo se da je u obliku nanodiska. Na temelju toga moglo bi se očekivati ​​da i nukleoni i neutrini imaju isti oblik. Čini se da je to opći princip strukture svemira. Kada emitira gravitacijski val, neutrino ima longitudinalni spin u odnosu na svoje gibanje i ima visoku propusnost kroz sve prepreke. Zbog toga ne stupa u interakciju sa supstancom materijalnog tijela. Međutim, u sekundarnom, reflektiranom gravitacijskom polju, gdje val pada ravno na Zemlju, ispostavi se da je spin neutrina poprečan u odnosu na njegovo gibanje i propusnost vala kroz tijelo je oštro smanjena. U ovom slučaju, gravitacijsko polje je u interakciji s materijalnim tijelima, ali to nije privlačnost Zemlje, već guranje prema njoj. Ovo će biti Heavisideovo sekundarno gravitacijsko polje. Ako je probno tijelo na nekoj visini od Zemlje i nije fiksirano, ono će pasti na nju istom brzinom kao i gravitacijsko polje, ali neće imati težinu. Ako tijelo ima oslonac, tada gravitacijsko polje, prolazeći kroz njega, tvori težinu proporcionalnu količini materije u njemu, odnosno ono što nazivamo gravitacija. Sada je vrijeme da objasnimo zašto gravitacijsko zračenje Zemlje, koje je očito superiornije od lunarnog zračenja, ne izgura Mjesec iz njegove orbite tijekom njihove interakcije? Činjenica je da Zemlja svojim zračenjem stupa u interakciju ne samo s Mjesecom, već i sa Suncem, au nekim slučajevima (pri približavanju) s Venerom i Marsom. Ova interakcija se događa daleko izvan Mjesečeve orbite. Reflektirajući se od sunčevog gravitacijskog zračenja, zemaljsko se zračenje vraća natrag, ali u novoj kvaliteti, poput Heavisideova gravitacijskog polja. (Matematički izraz ove interakcije značajno će se razlikovati od Newtonovog)

Gdje je sila gravitacijskog zračenja Zemlje u području kontakta s protusličnim zračenjem Mjeseca; – sila Zemljinog gravitacijskog polja, koja sprječava pomicanje Mjeseca sa svoje orbite od djelovanja (Heavisideovo gravitacijsko polje). Usput, ovo polje djeluje na slično polje Mjeseca, okružujući ga u obliku određene kugle, i time ga pritišće prema Zemlji. Kao rezultat toga, Mjesec se nalazi u ravnoteži između dvije sile - sile odbijanja od Zemljinog zračenja i sile pritiska od Heavisideovog polja. Granica na kojoj se uspostavlja ova ravnoteža određuje udaljenost Mjesečeve orbite od Zemlje. Iz ovoga slijedi da će Mjesec, ako iscrpi svoj energetski potencijal (vruća jezgra), neizbježno pasti na Zemlju. Znanstvenici takav događaj nazivaju gravotermalnom katastrofom. Može se pretpostaviti da se interakcija Sunca s planetima, uključujući Zemlju i Mjesec, odvija prema istom scenariju. U ovom slučaju, granica na kojoj se događa transformacija gravitacijskog zračenja u gravitacijsko polje, tj. odbijanje dvaju zračenja određuje veličinu određene energetske sfere nastale oko planeta djelovanjem Sunca ili oko Mjeseca djelovanjem Zemlje. Ista sfera se formira oko Sunca kada njegovo gravitacijsko zračenje stupa u interakciju sa sličnim zračenjem drugih kozmičkih objekata koji se nalaze izvan Sunčevog sustava. Sfera je područje prostora oko gravitirajućeg objekta unutar kojeg djeluju sile “gravitacije” (kao što se dosad vjerovalo), a prema novoj paradigmi to su sile pritiska ili guranja. Možda se slična kugla formira oko NLO-a. Onemogućuje elektroniku zrakoplova koji mu se približava, a također negativno utječe na psihu ljudi. Sada, kao rezultat svih ovih inovacija, nebeska mehanika se pojavljuje pred nama u razumljivijem obliku. Sunce, rotirajući, zahvata svojim gravitacijskim zračenjem cijeli prostor svog sustava, tjerajući planete da plešu u krugu, svaki u svojoj orbiti, a istovremeno se okrećući oko svoje osi u istom smjeru. Ali najvažnije je da su planeti, okruženi energetskom sferom stvorenom od vlastitog zračenja, kao u limbu i nemaju nikakvu težinu u odnosu na Sunce (kao lopta na vodi). Posljedično, da bi se pokrenuo ples planeta, bit će potrebna zanemariva energija u usporedbi s onim što je zahtijevala Newtonova teorija. Samo Venera i Uran imaju anomalnu rotaciju oko svoje osi u suprotnom smjeru. Pritom je Uran "legao na bok", tako da mu je os usmjerena prema Suncu. Ali te anomalije također mogu pronaći logično objašnjenje na mehaničkoj osnovi. Treba napomenuti da se sve interakcije u nebeskoj mehanici događaju na razini polja. Na primjer, gravitacijsko zračenje Sunca djeluje na planete kroz njihove energetske sfere. Može se pretpostaviti da su i drugi svemirski objekti (galaksije) slični našem Sunčevom sustavu. Iz ovih argumenata proizlazi da su orbite planeta i zvijezda unaprijed određene (za razliku od Newtona, koji ih je smatrao nasumičnima) i ovise o gravitacijskom potencijalu svakog od svemirskih objekata u interakciji. Osim toga, primarno gravitacijsko zračenje kozmičkih objekata sprječava njihovo sudaranje, uspostavlja red na univerzalnoj razini i time osigurava stabilnost Svemira, za što su prethodne teorije davale vrlo dvojbena objašnjenja. Isti mehanizam (odbijanje) potvrđuje Hubbleovu pretpostavku da se sve galaksije udaljavaju ne samo od nas, već i jedna od druge. Drugim riječima, svemir se širi. Možda je najuvjerljivija i najilustrativnija točka nove nebeske mehanike objašnjenje lunisolarnih plima i oseka na Zemlji. Prema novim stajalištima, vodu ne privlače Mjesec i Sunce, već je istiskuje padajuće gravitacijsko polje Zemlje u smjeru najmanjeg tlaka, odnosno u smjeru zenita i suprotno od njega (u odnosu na Mjesec i Sunce). To potvrđuju gravimetrijska mjerenja koja pokazuju periodične fluktuacije gravitacije tijela u različitim točkama na Zemlji s cikličnosti koja odgovara izmjeni mjesečevih mijena i položaju Sunca u odnosu na Zemlju. Štoviše, povećanje te sile pomaknuto je za 90° u odnosu na plimne valove. Ako, radi jasnoće, zamislimo reflektirano gravitacijsko polje Zemlje koje se sastoji od linija sile, tada su pri povratku te linije sile savijene duž parabole, kao da grle Zemlju. Einstein je taj fenomen objasnio zakrivljenošću prostora. Ali ovo je fizički neobjašnjivo. Newton je nastanak plime i oseke na Zemlji na mjestu gdje je Mjesec u zenitu objasnio silama njegove gravitacije. Ali nije bilo razumljivog odgovora na sarkastično pitanje njegovih protivnika - zašto se onda u isto vrijeme na drugoj strani Zemlje formira ista plimna grba. S druge strane, francuski znanstvenik R. Descartes objašnjava ovaj fenomen drugačije, kaže: "Stvaranje oseka i tokova nastaje zbog pritiska lunarnog vrtloga." Kakav je to vrtlog i odakle dolazi nije jasno, ali općenito je ova izjava bliža istini. No nova nebeska mehanika, temeljena na termodinamičkoj prirodi gravitacije, daje potpuno uvjerljivo objašnjenje za oseku i oseku, potvrđeno brojnim eksperimentima. Iz ove mehanike proizlazi da je radnja koju nazivamo "privlačnost", slikovito rečeno, odjek Zemljinog gravitacijskog zračenja. Ali odjek se može formirati samo ako je Zemlja okružena drugim gravitirajućim objektima (Mjesec, drugi planeti i posebno Sunce). To znači da, suprotno Newtonovoj teoriji, masa Zemlje nema nikakve veze s njezinom sposobnošću da privuče gravitaciju. Da je Zemlja sama u svemiru, ne bi imala sposobnost privlačenja gravitacije, čak ni da je tisuću puta masivnija. Ova slika potpuno krši modernu astrofizičku znanost. Konkretno, opće je prihvaćeno da evolucija zvijezda, njihovo rođenje i smrt, ovise o veličini njihove mase, koja određuje sposobnost kozmičkog objekta da privuče gravitaciju. Nova hipoteza pobija ovu tvrdnju. Štoviše, riječ "gravitacija" ni na koji način ne implicira koncept "privlačnosti". Ovdje je gravitacija val mehaničke sile, koji se u interakciji s materijom ili sličnim valom može samo odgurnuti od sebe. Konkretno, prisutnost u prirodi takvih egzotičnih zvijezda kao što su "bijeli patuljci", neutronske zvijezde, crne rupe, bila je posljedica matematičkih proračuna temeljenih na teorijama Newtona, Einsteina i njihovih sljedbenika, koji su kao postulat prihvatili da je masa izvor privlačnih sila. U novoj hipotezi masa se percipira jednostavno kao količina materije u kojoj se, pod određenim uvjetima, energija toplinskog toka koji proizlazi iz jezgre svemirskog objekta djelomično pretvara u energiju njegovog gravitacijskog zračenja. Iz ovoga slijedi da dva svemirska tijela iste mase mogu imati gravitacijsko zračenje različite jakosti. Sve ne ovisi o masi, već o veličini vruće jezgre i energiji sadržanoj u njoj. Tako, na primjer, iz perspektive nove hipoteze, "bijeli patuljci" i "neutronske zvijezde" su kozmički objekti koji su male veličine, a istovremeno imaju sferu visoke energije u usporedbi s običnim zvijezdama. Ali to uopće ne znači da je masa u takvim objektima "nabijena" velikom gustoćom kako bi odgovarala veličini rezultirajuće energetske kugle (ili sili privlačenja prema Newtonovoj teoriji). Ovdje je faktor u formiranju visokoenergetske sfere visoka energija vruće jezgre. Izračuni koje su proveli znanstvenici kako bi odredili gustoću neutronske zvijezde, koja bi odgovarala njezinoj sposobnosti privlačenja, iznosili su 3x1017 kg/m3. To je potpuno neproporcionalna vrijednost, što još jednom ukazuje da masa kao takva nije izvor gravitacijskog zračenja. Što se tiče “crnih rupa” oko kojih su se rasplamsale strasti znanstvenika i ne stišavaju se do danas, P. Laplace je o njima prije više od dvjesto godina napisao: “Svjetleća zvijezda gustoće Zemlje i promjera 250 puta veći od Sunca ne daje nikakvu svjetlost zraka dopire do nas zbog svoje gravitacije; Stoga je moguće da su najsjajnija nebeska tijela u svemiru iz tog razloga nevidljiva.” Ovo je objašnjenje u okviru Newtonove teorije gravitacije. Teorija relativnosti daje drugačije, paradoksalnije objašnjenje: “Crna rupa” je područje svemira u blizini kojeg svi fizički procesi potpuno prestaju, a unutar tog područja zakoni fizike potpuno gube smisao.” No obje se ove teorije slažu oko jedne glavne pretpostavke: da količina mase određuje snagu gravitacijske privlačnosti. Međutim, ako se ova pretpostavka isključi iz fizičke slike svijeta (kao što je učinjeno u autorovoj novoj hipotezi o gravitaciji), tada će svi paradoksi proizašli iz matematičkih trikova nestati, a “crna rupa” će se pretvoriti u običnu zvijezdu s ogromna masa i prilično umjereno gravitacijsko zračenje. Zapravo, prema novim idejama, svaki planet ili zvijezda je vrsta "crne rupe". Ako neko kozmičko negravitirajuće tijelo uđe u energetsku sferu Zemlje, tada će brzinom manjom od druge kozmičke (11 km/s) biti zarobljeno od Zemlje i pretvorit će se u njen satelit. Ako je ta brzina manja od prve kozmičke brzine (8 km/s), tada će tijelo pasti na Zemlju. I konačno, ako njegova brzina prijeđe 11 km/s, tijelo će napustiti Zemljinu sferu utjecaja i pretvoriti se u satelit Sunca. Naravno, ovaj zaključak ne vrijedi za tijela čija je putanja gibanja usmjerena izravno na Zemlju. S druge strane, ako kozmičko tijelo gravitira, ono će ili biti izbačeno iz Zemljine energetske ljuske ili će, imajući veliku brzinu, ući u ovu sferu i pretvoriti se u vječni satelit poput Mjeseca. Stoga možemo pretpostaviti da nije zemaljskog podrijetla, kako se vjeruje, već da je "zalutao" kao rezultat neke vrste kozmičke kataklizme. Treba napomenuti da se Newtonova masa pojavljuje iu mikrokozmosu. Na primjer, rađanje zvijezda objašnjava se privlačnom sposobnošću čestica materije raspršenih u svemiru. Prema novoj hipotezi, samostvaranje iz promaterija, za što čestica neutrina opet tvrdi da jest, događa se na temelju spina čestica kao rezultat fluktuacija. Prema tome, niti elementarne čestice, niti atomi i molekule nemaju privlačnu sposobnost. Sve te zablude bile su posljedica Newtonovog uvođenja u znanost pojma takozvane “teške mase” i inertne mase. A Einstein je u znanost uveo još jednu masu - relativističku, koja uglavnom ne staje ni u kakve kapije. Kao rezultat toga, isto tijelo može imati tri mase, što neizbježno stvara zbrku u glavama ljudi. Kao što je naš pisac M. I. Pisemsky primijetio: “Postoje tako briljantne pogreške koje imaju poticajan učinak na umove cijelih generacija.” Može se dodati da ove greške dugo ostaju nezapažene. Newtonov zakon univerzalne gravitacije i Einsteinova opća teorija relativnosti odnose se na takve pogreške. Rad istraživača u okvirima lažne paradigme prirodno dovodi do lažnih rezultata. Ako se to ne primijeti, s vremenom se te pogreške gomilaju poput grudve snijega i dolazi do krize u fizikalnoj znanosti.

Dakle, iz svega navedenog proizlazi da u prirodi postoje i gravitirajuća i negravitirajuća tijela. Prvi uključuju sve zvijezde i planete, kao i objekte ljudske aktivnosti, na primjer, nuklearne reaktore, koji, prema znanstvenicima, emitiraju do 1018 čestica neutrina u 1 sekundi. U drugu skupinu spadaju svi objekti oko nas, objekti, pa tako i nebeski, koji nemaju vruću jezgru, primjerice meteoriti, asteroidi itd. Zanimljivo je napomenuti da su gravitirajući objekti također biološke strukture žive prirode, uključujući i čovjeka, dok su živi Osoba ima stalan izvor toplinske energije unutra, ali se ne opaža povećanje entropije. To znači da je toplinsko kretanje koje dolazi iznutra prema van stabilizirano, tj. nije kaotično. Iz ovoga slijedi da čovjek, kao i planeti, emitira gravitacijske valove. Ali ti valovi, za razliku od valova nežive prirode, također imaju visok sadržaj informacija. Svaka manifestacija misli, emocija, želja, bilo koje stanje uma praćena je energetskim vibracijama, koje su, takoreći, utisnute u gravitacijske valove koje emitira osoba. Ova ukupnost gravitacijskog zračenja sa svojim informacijskim sadržajem naziva se biopolje (detaljnije o tome vidi u knjizi “Priroda mikrosvijeta”). Prisutnost biopolja dugo su poricali skeptici, jer se njegova svojstva nikako nisu mogla objasniti svojstvima poznatih polja i očito se nisu uklapala u strogu materijalističku sliku svijeta. Kamen spoticanja bio je u tome što, prema Newtonovoj teoriji, snaga biopolja ne odgovara masi osobe. Međutim, TMG je uklonio ovu prepreku, pokazujući da tjelesna masa nije mjera veličine (intenziteta) gravitacijskog zračenja. Posljedično, ovo zračenje uključuje biopolje koje ima informacijski sadržaj, što pak pridonosi ispoljavanju parapsiholoških fenomena (telepatija, vidovitost, radiestezija itd.). I konačno, kada gravitacijsko polje osobe stupi u interakciju sa sličnim zračenjem sa Zemlje (to se uvijek događa s različitim stupnjevima intenziteta), oko osobe se formira aura - energetska ljuska, analogno sferi oko planeta i zvijezda. Još nije jasno zašto osoba može doživjeti (spontano ili svjesno) silu gravitacijskog zračenja usporedivu s onom na Zemlji. U ovom slučaju manifestira se fenomen kao što je levitacija - sposobnost osobe da slobodno leti u svemiru. Naravno, znanost negira mogućnost takvih pojava, ali ipak, zbog informacija koje su do nas dospjele, levitaciju treba smatrati načelno mogućom. Spominjanje toga može se naći u izvješćima i dnevnicima mnogih Europljana koji su posjetili Indiju. Slavni engleski istraživač, vidovnjak Douglas Hume više puta je tijekom 40 godina demonstrirao levitaciju u prisutnosti mnogih istaknutih znanstvenika. Prije levitacije pao je u trans. Među onima koji su prisustvovali Humeovim seansama bio je i A.K. Tolstoj. Hume je dva puta posjetio Rusiju i održao nekoliko seansi levitacije u prisutnosti profesora Sveučilišta u St. Petersburgu Butlerova i Wagnera. O fenomenu levitacije svjedočile su istaknute ličnosti kao što su Curie, Thomas Edison i dr. Najstariji spomen levitacije koji je došao do nas je dokument koji datira iz 1650. godine. Izvještava da je redovnik Joseph Scipartino iz Italije, u vjerskom zanosu, lebdio u zraku na visini od 40 metara. Suvremeni dokazi o ovoj pojavi kod nas više su nego skromni i ne povezuju se s letenjem, već s djelomičnim gubitkom težine. Na primjer, zabilježeno je da je djevojka pala s osmog kata kada se glatko spustila na noge (to je spontana levitacija). Ili drugi slučaj kada je dječak u stanju mjesečarenja mogao hodati po vodi kao po suhom. Nedavno su na televiziji u emisiji “Čuda” prikazali ženu koja se ne utapa. Vezali su joj ruke i noge, a uz to joj je na prsa stavljena pegla. U srednjem vijeku bi je smatrali vješticom. Poznati znanstvenik A. P. Dubrov, analizirajući međunarodna iskustva u proučavanju levitacije i telekineze, piše: „Analiza dostignuća suvremene znanosti, posebno u području proučavanja levitacije, pokazuje da čak ni općeprihvaćeni uspjesi kvantne fizike ne omogućuju nam da objasnimo mehanizme koji lebde u pozadini levitacije.” Trebamo novu fiziku, revolucionarni pomak u razumijevanju promatranih pojava i uloge svijesti. Slavni Einstein dijelio je isto stajalište. Na zalazu je rekao da će u budućnosti fizika krenuti drugim putem. Svi suvremeni pokušaji da se objasni mogućnost svladavanja gravitacije i uzdizanja u zrak temeljili su se na Newtonovoj teoriji, koja nije dala nikakvu priliku da se potkrijepi fenomen levitacije. Termodinamički model gravitacije (TMG) nova je fizika o kojoj je Dubrov sanjao. Rad srca sastoji se od stalnog skupljanja i opuštanja srčanog mišića, što ukazuje na prisutnost tvari u njemu koja ima piezoelektrični učinak. Može se pretpostaviti da upravo piezoelektrični učinak stvara uvjete za nastanak gravitacijskog zračenja ljudskog tijela. Ali ova se tema više odnosi na parapsihologiju. Da bi se novoj hipotezi o prirodi gravitacije dodijelio status teorije, potrebna je provjera brojnim eksperimentima i od strane različitih istraživača. Do sada su se svi eksperimenti u ovom području sveli ili na snimanje navodnih gravitacijskih valova koje je pretpostavio Newton pomoću Weberovog detektora ili na mjerenje sila privlačenja na torzijskoj vagi. Valja napomenuti da su svi ovi eksperimenti, zbog izuzetne malenosti izmjerene vrijednosti, bili povezani s preciznim mjerenjima na pragu osjetljivosti instrumenata. Postoje potpuno drugačije mogućnosti za postavljanje TMG eksperimenata, gdje se otkriva fizikalna bit gravitacije, a oni će biti svrhoviti, s unaprijed očekivanim rezultatom. Prije svega, da bi se ispitala termodinamička priroda gravitacije, potrebno je stvoriti umjetno gravitirajuće tijelo. Do sada takva ideja nije mogla pasti na pamet niti jednom istraživaču, budući da bi proturječila svim trenutno poznatim teorijama gravitacije. Međutim, prema TMG-u, procesi povezani s emisijom gravitacijskih valova od strane Zemlje mogu se simulirati u minijaturi. Sama priroda sugerira kako se to može učiniti, i to vrlo jednostavno i jasno. Za to je potrebno uzeti loptu, po mogućnosti veću, od materijala koji može podnijeti visoke temperature. U nju postavite izvor toplinske energije i tu kuglicu stavite na vagu. Pretpostavlja se da bi trebao izgubiti težinu (naravno, neznatno) zbog činjenice da će njegovo gravitacijsko zračenje biti odbijeno sličnim zračenjem sa Zemlje (baš kao i Mjesec). Tako se i dogodilo. Za odlučujući pokus napravljena je čelična kugla promjera 100 mm. U kugli je napravljena stožasta rupa do središta. Potom je stavljen na laboratorijsku vagu tipa poluge VLT-5 s vrijednošću podjeljka 0,3 g i uravnotežen običnim utezima. Masa loptice bila je 4,2 kg. Kao izvor toplinske energije korišten je laser LT1-2 s energijom snopa od 5 kW. Zraka je bila usmjerena u stožastu rupu lopte od vrha do dna. Kako se temperatura površine kuglice povećavala (mjereno termoelementom), igla vage očekivano se polako otklanjala u smjeru smanjenja težine. Nakon otprilike sat i pol, kada je površinska temperatura kuglice dosegla 300°C, laser se ugasio. Razlika (smanjenje) težine kuglice u odnosu na početno očitanje (u hladnom stanju) iznosila je 3g (deset podjela na skali). Kada je laser isključen, težina se vratila na prvobitnu vrijednost.

Nadalje, kako bi se pokusi diverzificirali, gravitirajuće tijelo napravljeno je u obliku torusa ili, jednostavno rečeno, velike krafne od kaolinskih vlakana s električnom spiralom od 500 W "pečenom" unutra duž osi. Tok topline u njemu, kao u lopti, širi se iznutra duž radijusa, tj. bit će usmjerena. Krafna je izvagana na istim vagama kao u prethodnom pokusu. U ovom pokusu, kao iu pokusu s loptom, toplinska energija je potrošena sa cijele površine torusa za stvaranje gravitacijskog zračenja. U ovom slučaju, radni dio površine, koji je u interakciji s gravitacijskim zračenjem Zemlje, čini 20-25% njezine cijele površine. Kad bi se sva energija spirale usmjerila u radnu, donju, zonu torusa, tada bi se učinak gubitka težine torusa povećao za faktor 10. Ova pretpostavka se može primijeniti i na pokus s loptom . Zaključci izvedeni iz ova dva eksperimenta poslužili su kao poticaj za stvaranje gravitirajućeg tijela u obliku "ploče". Ovaj “leteći tanjur” napravljen je od dvije aluminijske polukugle promjera 350 mm. U donju polukuglu ugrađena je grafitna jezgra (emiter) promjera i visine 100 mm. Njegov donji kraj izvučen je 10 mm prema van, a na gornji je postavljena električna spirala u porculanskim perlama snage 0,8 kW. Ostatak prostora obiju hemisfera bio je ispunjen vlaknima kaolina. Masa “ploče” u hladnom stanju iznosila je 3,5 kg, a gravitacijski kapacitet (smanjenje težine) do kraja eksperimenta bio je 5 g. Vaganje je obavljeno na istim vagama. Moram reći da sam ovdje očekivao bolji rezultat. Očito je da je većina toplinskog toka koji je prolazio kroz jezgru skrenuta u stranu kako bi se zagrijala toplinska izolacija njegove bočne površine. Kao rezultat toga, samo se dio toplinskog toka pretvorio u gravitacijsko zračenje, koje je u interakciji sa sličnim zračenjem sa Zemlje.

Najbolji rezultati, tj. gubitak težine dobiven je pomoću modela gravitirajućeg tijela, u šali nazvanog „leteća tava“, po analogiji s „letećim tanjurom“. Ovaj model je doista napravljen od posude promjera i visine 160 mm. Na dnu je izrezana rupa promjera 100 mm na koju je postavljen grafitni disk promjera 130 mm i debljine 35 mm. Kao iu prethodnom pokusu, na disk je postavljena električna spirala u porculanskim kuglicama snage 600 W. Sav slobodni prostor "tave" ispunjen je vlaknima kaolina. Hladna težina modela bila je 2,534 kg. Ovaj put vaganje je obavljeno na elektronskoj vagi MK-6-A20 podjeljka 2g. To je omogućilo promatranje promjene težine modela tijekom vremena, sve do minuta, tijekom procesa zagrijavanja i potom hlađenja u prirodnim uvjetima. Model je postavljen na poseban stalak.

Njihova analiza pokazuje da se doslovno 20 minuta nakon uključivanja napajanja, težina modela smanjila za 2g. Daljnji gubitak težine bio je 2 g svakih 10 minuta. Do kraja eksperimenta gubitak težine se usporio, a zadnje očitanje na vagi - 14g - dogodilo se pola sata nakon prethodnog. Zatim se sat vremena težina nije promijenila. Gotovo odmah nakon isključivanja struje, došlo je do povećanja težine od 2g. Tijekom procesa hlađenja vremenski razmaci između očitanja skale bili su sati. Ako je zagrijavanje modela do konačnog rezultata - 14g trajalo 2 sata, onda je hlađenje trajalo 5 sati. Međutim, model se nikada nije vratio na svoju izvornu težinu. Razlika je bila 4g. To je očito zbog krutosti električne žice koja napaja zavojnicu.

Svrha svih ovih eksperimenata bila je pokazati mogućnost stvaranja umjetnog gravitirajućeg tijela, suprotno Newtonovoj teoriji, male mase. To je, da tako kažemo, polazni materijal na temelju kojeg treba tražiti rješenje za projektiranje radnog modela generatora gravitacijskog zračenja kojeg je francuski znanstvenik Brillouin nazvao “paša” (analogno s “ laser").

Pogledajmo kakve će se mogućnosti otvoriti znanstvenicima kada na raspolaganje dobiju pašnjak. Prvo, ovo je fizički uređaj o kojem je Brillouin sanjao. Uz njegovu pomoć, smatrao je, moguće je mjeriti različite parametre gravitacijskih valova (frekvenciju, brzinu širenja, domet itd.). Zanimljivo je analizirati međudjelovanje umjetnog gravitacijskog zračenja s prirodnim zračenjem Zemlje. Poželjno je pronaći ovisnost dometa gravitacijske zrake o energiji koja se dovodi uređaju. Nakon toga možete razmotriti mogućnost praktične upotrebe pašnjaka u različitim područjima znanosti. Nakon izrade grazera i provedbe svih gore navedenih eksperimenata, bit će moguće konačno pretvoriti TMG termodinamički model gravitacije u potpunu TTG teoriju gravitacije. U konačnici, sve će to dovesti do radikalne revizije mnogih astrofizičkih pozicija. Konkretno, potpuno je isključena mogućnost gravitacijskog kolapsa. Prema modernoj znanosti, ako masivna zvijezda iscrpi svoj energetski potencijal (vruća jezgra se ohladi), katastrofalno brzo će se urušiti pod utjecajem gravitacijskih sila. Kao rezultat, zvijezda se može pretvoriti u neutronsku zvijezdu ili crnu rupu. Međutim, prema TTG-u, s ovakvim ishodom, zvijezda će izgubiti te gravitacijske sile i pretvoriti se u ogroman beživotni asteroid.

Iz perspektive TTG-a treba uzeti u obzir još jedan čimbenik u vezi s poviješću fizike. Kao što je poznato, američki fizičar Michelson (zajedno s Morleyem) je 1887. godine proveo pokus detektiranja kretanja Zemlje u odnosu na stacionarni eter, odnosno detektiranja tzv. eteričnog vjetra. Ovaj eksperiment je imao negativan rezultat.

Prema TTG, svi gravitirajući objekti (zvijezde, planeti) okruženi su energetskom sferom koja se sastoji od neutrina, koji predstavljaju eter, i stoga se kreću u svjetskom prostoru zajedno s njim. Sasvim je prirodno da u svom eksperimentu Michelson nije mogao otkriti gibanje Zemlje u odnosu na eter. Posljedično, neuspjeh ovog eksperimenta ne može poslužiti kao dokaz nepostojanja etera i svjedočiti u prilog teorije relativnosti.

Suvremena dostignuća u fizici visokih energija sve više jačaju ideju da je raznolikost svojstava prirode posljedica međusobnog djelovanja elementarnih čestica. Čini se da je nemoguće dati neformalnu definiciju elementarne čestice, budući da je riječ o najprimarnijim elementima materije. Na kvalitativnoj razini možemo reći da su istinski elementarne čestice fizički objekti koji nemaju sastavne dijelove.
Očito je da je pitanje elementarne prirode fizičkih objekata prvenstveno eksperimentalno pitanje. Na primjer, eksperimentalno je utvrđeno da molekule, atomi i atomske jezgre imaju unutarnju strukturu koja ukazuje na prisutnost sastavnih dijelova. Stoga se ne mogu smatrati elementarnim česticama. Nedavno je otkriveno da čestice poput mezona i bariona također imaju unutarnju strukturu i stoga nisu elementarne. U isto vrijeme, unutarnja struktura elektrona nikada nije promatrana, pa se stoga može klasificirati kao elementarna čestica. Drugi primjer elementarne čestice je kvant svjetlosti – foton.
Suvremeni eksperimentalni podaci pokazuju da postoje samo četiri kvalitativno različite vrste interakcija u kojima sudjeluju elementarne čestice. Te interakcije nazivamo temeljnim, odnosno najosnovnijim, početnim, primarnim. Ako uzmemo u obzir svu raznolikost svojstava svijeta koji nas okružuje, onda se čini apsolutno iznenađujućim da u prirodi postoje samo četiri temeljne interakcije odgovorne za sve prirodne pojave.
Osim kvalitativnih razlika, fundamentalne interakcije se kvantitativno razlikuju i po snazi ​​utjecaja, što se karakterizira pojmom intenzitet. Kako se intenzitet povećava, temeljne interakcije se poredaju sljedećim redom: gravitacijske, slabe, elektromagnetske i jake. Svaku od ovih interakcija karakterizira odgovarajući parametar koji se naziva konstanta sprezanja, čija brojčana vrijednost određuje intenzitet interakcije.
Kako fizički objekti ostvaruju temeljne međusobne interakcije? Na kvalitativnoj razini, odgovor na ovo pitanje je sljedeći. Temeljne interakcije nose kvanti. Štoviše, u kvantnom polju temeljne interakcije odgovaraju odgovarajućim elementarnim česticama koje nazivamo elementarnim česticama – nositeljima interakcija. U procesu interakcije fizički objekt emitira čestice - nositelje interakcije, koje drugi fizički objekt apsorbira. To dovodi do činjenice da objekti kao da osjećaju jedni druge, mijenjaju se njihova energija, priroda kretanja, stanje, odnosno doživljavaju međusobni utjecaj.
U modernoj fizici visokih energija, ideja objedinjavanja temeljnih interakcija postaje sve važnija. Prema idejama ujedinjenja, u prirodi postoji samo jedna jedina temeljna interakcija, koja se u određenim situacijama manifestira kao gravitacijska, ili slaba, ili elektromagnetska, ili jaka, ili neka njihova kombinacija. Uspješna provedba ideja unifikacije bilo je stvaranje sada standardne jedinstvene teorije elektromagnetskih i slabih interakcija. U tijeku je rad na razvoju jedinstvene teorije elektromagnetskih, slabih i jakih interakcija, nazvane teorija velikog ujedinjenja. Pokušava se pronaći princip za objedinjavanje sve četiri temeljne interakcije. Redom ćemo razmotriti glavne manifestacije temeljnih interakcija.

Gravitacijska interakcija

Ova interakcija je univerzalne prirode, u njoj sudjeluju sve vrste materije, svi prirodni objekti, sve elementarne čestice! Općeprihvaćena klasična (nekvantna) teorija gravitacijske interakcije je Einsteinova opća teorija relativnosti. Gravitacija određuje kretanje planeta u zvjezdanim sustavima, igra važnu ulogu u procesima koji se odvijaju u zvijezdama, kontrolira evoluciju svemira, au zemaljskim uvjetima manifestira se kao sila međusobnog privlačenja. Naravno, naveli smo samo mali broj primjera s ogromnog popisa gravitacijskih učinaka.
Prema općoj teoriji relativnosti, gravitacija je povezana sa zakrivljenošću prostor-vremena i opisuje se terminima takozvane Riemannove geometrije. Trenutno se svi eksperimentalni i promatrački podaci o gravitaciji uklapaju u okvire opće teorije relativnosti. Međutim, podataka o jakim gravitacijskim poljima u biti nema, pa eksperimentalni aspekti ove teorije sadrže mnoga pitanja. Ova situacija rađa različite alternativne teorije gravitacije, čija se predviđanja praktički ne razlikuju od predviđanja opće relativnosti za fizičke učinke u Sunčevom sustavu, ali dovode do drugačijih posljedica u jakim gravitacijskim poljima.
Ako zanemarimo sve relativističke efekte i ograničimo se na slaba stacionarna gravitacijska polja, tada se opća teorija relativnosti svodi na Newtonovu teoriju univerzalne gravitacije. U ovom slučaju, kao što je poznato, potencijalna energija međudjelovanja dviju točkastih čestica masa m 1 i m 2 dana je relacijom

gdje je r udaljenost između čestica, G je Newtonova gravitacijska konstanta, koja igra ulogu konstante gravitacijske interakcije. Ovaj odnos pokazuje da je potencijalna energija međudjelovanja V(r) različita od nule za bilo koji konačni r i vrlo sporo pada na nulu. Iz tog razloga se kaže da je gravitacijska interakcija dugodometna.
Od mnogih fizičkih predviđanja opće teorije relativnosti, bilježimo tri. Teorijski je utvrđeno da se gravitacijski poremećaji mogu širiti prostorom u obliku valova koji se nazivaju gravitacijski valovi. Slabi gravitacijski poremećaji koji se šire u mnogočemu su slični elektromagnetskim valovima. Brzina im je jednaka brzini svjetlosti, imaju dva stanja polarizacije, a karakteriziraju ih pojave interferencije i difrakcije. Međutim, zbog izrazito slabe interakcije gravitacijskih valova s ​​materijom, njihovo izravno eksperimentalno promatranje još nije bilo moguće. Ipak, podaci nekih astronomskih promatranja o gubicima energije u sustavima dvostrukih zvijezda ukazuju na moguće postojanje gravitacijskih valova u prirodi.
Teoretsko istraživanje stanja ravnoteže zvijezda u okviru opće teorije relativnosti pokazuje da se pod određenim uvjetima dovoljno masivne zvijezde mogu početi katastrofalno urušavati. To se pokazalo mogućim u prilično kasnim fazama evolucije zvijezde, kada unutarnji tlak uzrokovan procesima koji su odgovorni za sjaj zvijezde nije u stanju uravnotežiti pritisak gravitacijskih sila koje teže komprimirati zvijezdu. Kao rezultat toga, proces kompresije se ničim ne može zaustaviti. Opisani fizikalni fenomen, predviđen teorijski u okviru opće teorije relativnosti, naziva se gravitacijski kolaps. Istraživanja su pokazala da ako radijus zvijezde postane manji od tzv. gravitacijskog radijusa

Rg = 2GM/c2,

gdje je M masa zvijezde, a c brzina svjetlosti, tada se za vanjskog promatrača zvijezda gasi. Nikakve informacije o procesima koji se odvijaju u ovoj zvijezdi ne mogu doći do vanjskog promatrača. U tom slučaju tijela koja padaju na zvijezdu slobodno prelaze gravitacijski polumjer. Ako se pod takvim tijelom misli na promatrača, on neće primijetiti ništa osim povećanja gravitacije. Dakle, postoji područje prostora u koje se može ući, ali iz kojeg ništa ne može izaći, uključujući i svjetlosni snop. Takvo područje prostora naziva se crna rupa. Postojanje crnih rupa jedno je od teorijskih predviđanja opće teorije relativnosti, a neke alternativne teorije gravitacije konstruirane su tako da zabranjuju ovu vrstu fenomena. S tim u vezi, pitanje realnosti crnih rupa je izuzetno važno. Trenutno postoje podaci iz promatranja koji ukazuju na prisutnost crnih rupa u svemiru.
U okviru opće teorije relativnosti prvi je put bilo moguće formulirati problem evolucije svemira. Dakle, Svemir kao cjelina postaje ne predmet spekulativne spekulacije, već predmet fizičke znanosti. Grana fizike koja se bavi Svemirom kao cjelinom naziva se kozmologija. Sada se smatra čvrsto utvrđenim da živimo u svemiru koji se širi.
Suvremena slika evolucije Svemira temelji se na ideji da je Svemir, uključujući njegove atribute kao što su prostor i vrijeme, nastao kao rezultat posebnog fizičkog fenomena zvanog Veliki prasak, te se od tada širi. Prema teoriji evolucije svemira, udaljenosti između udaljenih galaksija trebale bi se povećavati s vremenom, a cijeli bi svemir trebao biti ispunjen toplinskim zračenjem s temperaturom od oko 3 K. Ova predviđanja teorije izvrsno se slažu s astronomskim podaci promatranja. Štoviše, procjene pokazuju da je starost Svemira, odnosno vrijeme koje je prošlo od Velikog praska, oko 10 milijardi godina. Što se tiče detalja Velikog praska, ovaj fenomen je slabo proučen i možemo govoriti o misteriju Velikog praska kao izazovu fizikalnoj znanosti u cjelini. Moguće je da je objašnjenje mehanizma Velikog praska povezano s novim, još nepoznatim zakonima prirode. Općeprihvaćeni moderni pogled na moguće rješenje problema Velikog praska temelji se na ideji kombiniranja teorije gravitacije i kvantne mehanike.

Koncept kvantne gravitacije

Može li se uopće govoriti o kvantnim manifestacijama gravitacijske interakcije? Kao što se obično vjeruje, principi kvantne mehanike su univerzalni i mogu se primijeniti na svaki fizički objekt. U tom smislu ni gravitacijsko polje nije iznimka. Teorijske studije pokazuju da na kvantnoj razini gravitacijsku interakciju nosi elementarna čestica koja se naziva graviton. Može se primijetiti da je graviton bezmaseni bozon sa spinom 2. Gravitacijska interakcija između čestica uzrokovana razmjenom gravitona konvencionalno se prikazuje na sljedeći način:

Čestica emitira graviton, uzrokujući promjenu stanja gibanja. Druga čestica apsorbira graviton i također mijenja stanje njegovog gibanja. Kao rezultat toga, čestice međusobno djeluju.
Kao što smo već primijetili, konstanta sprezanja koja karakterizira gravitacijsku interakciju je Newtonova konstanta G. Dobro je poznato da je G dimenzionalna veličina. Očito, za procjenu intenziteta međudjelovanja prikladno je imati bezdimenzionalnu konstantu sprezanja. Da biste dobili takvu konstantu, možete koristiti osnovne konstante: (Planckovu konstantu) i c (brzinu svjetlosti) - i uvesti neku referentnu masu, na primjer masu protona m p. Tada će bezdimenzijska konstanta sprega gravitacijske interakcije biti

Gm p 2 /(c) ~ 6·10 -39,

što je, naravno, vrlo mala vrijednost.
Zanimljivo je primijetiti da je iz temeljnih konstanti G, , c moguće konstruirati veličine koje imaju dimenzije duljine, vremena, gustoće, mase i energije. Te se veličine nazivaju Planckove veličine. Konkretno, Planckova duljina l Pl i Planckovo vrijeme t Pl izgledaju ovako:

Svaka temeljna fizikalna konstanta karakterizira određeni niz fizikalnih pojava: G - gravitacijske pojave, - kvantne, c - relativističke. Dakle, ako neka relacija istovremeno uključuje G, , c, onda to znači da ta relacija opisuje fenomen koji je istovremeno gravitacijski, kvantni i relativistički. Dakle, postojanje Planckovih veličina ukazuje na moguće postojanje odgovarajućih pojava u prirodi.
Naravno, numeričke vrijednosti l Pl i t Pl vrlo su male u usporedbi s karakterističnim vrijednostima veličina u makrokozmosu. Ali to samo znači da se kvantno-gravitacijski učinci slabo manifestiraju. Oni bi mogli biti značajni tek kada bi karakteristični parametri postali usporedivi s Planckovim vrijednostima.
Posebnost fenomena mikrosvijeta je činjenica da su fizičke veličine podložne takozvanim kvantnim fluktuacijama. To znači da bi kod ponovljenih mjerenja fizikalne veličine u određenom stanju u načelu trebalo dobiti različite numeričke vrijednosti, zbog nekontrolirane interakcije uređaja s promatranim objektom. Prisjetimo se da je gravitacija povezana s manifestacijom zakrivljenosti prostor-vremena, odnosno s geometrijom prostor-vremena. Stoga bi trebalo očekivati ​​da bi u vremenima reda t Pl i udaljenostima reda l Pl, geometrija prostor-vremena trebala postati kvantni objekt, geometrijske karakteristike trebale bi doživjeti kvantne fluktuacije. Drugim riječima, u Planckovim razmjerima ne postoji fiksna geometrija prostor-vremena; figurativno rečeno, prostor-vrijeme je kipuća pjena.
Dosljedna kvantna teorija gravitacije nije konstruirana. Zbog iznimno malih vrijednosti l Pl, t Pl, za očekivati ​​je da u dogledno vrijeme neće biti moguće izvoditi eksperimente u kojima bi se očitovali kvantno-gravitacijski učinci. Stoga, teoretsko istraživanje pitanja kvantne gravitacije ostaje jedini put naprijed. Međutim, postoje li fenomeni u kojima bi kvantna gravitacija mogla biti značajna? Da, postoje, i o njima smo već govorili. Ovo je gravitacijski kolaps i Veliki prasak. Prema klasičnoj teoriji gravitacije, objekt podložan gravitacijskom kolapsu trebao bi biti komprimiran na proizvoljno malu veličinu. To znači da njegove dimenzije mogu postati usporedive s l Pl, gdje klasična teorija više nije primjenjiva. Na isti način, tijekom Velikog praska, starost Svemira bila je usporediva s tPl, a njegove dimenzije bile su reda veličine lPl. To znači da je razumijevanje fizike Velikog praska nemoguće unutar okvira klasične teorije. Dakle, opis završne faze gravitacijskog kolapsa i početne faze evolucije Svemira može se izvesti samo korištenjem kvantne teorije gravitacije.

Slaba interakcija

Ova interakcija je najslabija od temeljnih interakcija eksperimentalno promatranih u raspadima elementarnih čestica, gdje su kvantni učinci fundamentalno značajni. Prisjetimo se da kvantne manifestacije gravitacijske interakcije nikad nisu opažene. Slaba interakcija se razlikuje prema sljedećem pravilu: ako u procesu interakcije sudjeluje elementarna čestica koja se zove neutrino (ili antineutrino), tada je ta interakcija slaba.

Tipičan primjer slabe interakcije je beta raspad neutrona

Np + e - + e,

gdje je n neutron, p je proton, e je elektron, e je elektronski antineutrino. Treba, međutim, imati na umu da gornje pravilo uopće ne znači da svaki čin slabe interakcije mora biti popraćen neutrinom ili antineutrinom. Poznato je da dolazi do velikog broja raspada bez neutrina. Kao primjer možemo navesti proces raspada lambda hiperona na proton p i negativno nabijen pion π − . Prema modernim konceptima, neutron i proton nisu istinski elementarne čestice, već se sastoje od elementarnih čestica koje se nazivaju kvarkovi.
Intenzitet slabe interakcije karakteriziran je Fermijevom konstantom sprezanja G F . Konstanta G F je dimenzionalna. Za formiranje bezdimenzionalne veličine potrebno je koristiti neku referentnu masu, na primjer masu protona m p. Tada će bezdimenzijska konstanta sprezanja biti

G F m p 2 ~ 10 -5 .

Vidi se da je slaba interakcija puno intenzivnija od gravitacijske interakcije.
Slaba interakcija je, za razliku od gravitacijske, kratkog dometa. To znači da slaba sila između čestica dolazi u obzir samo ako su čestice dovoljno blizu jedna drugoj. Ako udaljenost između čestica premašuje određenu vrijednost koja se naziva karakteristični radijus interakcije, slaba interakcija se ne očituje. Eksperimentalno je utvrđeno da je karakteristični radijus slabe interakcije oko 10 -15 cm, odnosno slaba interakcija je koncentrirana na udaljenostima manjim od veličine atomske jezgre.
Zašto možemo govoriti o slaboj interakciji kao samostalnoj vrsti temeljne interakcije? Odgovor je jednostavan. Utvrđeno je da postoje procesi transformacije elementarnih čestica koji se ne svode na gravitacijske, elektromagnetske i jake interakcije. Dobar primjer koji pokazuje da postoje tri kvalitativno različite interakcije u nuklearnim fenomenima dolazi iz radioaktivnosti. Eksperimenti ukazuju na prisutnost tri različite vrste radioaktivnosti: -, - i -radioaktivni raspadi. U ovom slučaju, -raspad je posljedica jake interakcije, -raspad je posljedica elektromagnetske interakcije. Preostali -raspad ne može se objasniti elektromagnetskim i jakim međudjelovanjima, te smo prisiljeni prihvatiti da postoji još jedno temeljno međudjelovanje, koje se zove slabo. U općem slučaju, potreba za uvođenjem slabe interakcije proizlazi iz činjenice da se u prirodi događaju procesi u kojima su elektromagnetski i jaki raspadi zabranjeni zakonima očuvanja.
Iako je slaba interakcija značajno koncentrirana unutar jezgre, ona ima određene makroskopske manifestacije. Kao što smo već napomenuli, povezan je s procesom β-radioaktivnosti. Osim toga, slaba interakcija igra važnu ulogu u takozvanim termonuklearnim reakcijama odgovornim za mehanizam oslobađanja energije u zvijezdama.
Najčudesnije svojstvo slabe interakcije je postojanje procesa u kojima se očituje zrcalna asimetrija. Na prvi pogled čini se očitim da je razlika između pojmova lijevo i desno proizvoljno. Doista, procesi gravitacijske, elektromagnetske i jake interakcije su invarijantni u odnosu na prostornu inverziju, koja provodi zrcalnu refleksiju. Kaže se da je u takvim procesima očuvan prostorni paritet P. Međutim, eksperimentalno je utvrđeno da se slabi procesi mogu odvijati uz neočuvanje prostornog pariteta i stoga se čini da osjećaju razliku između lijevog i desnog. Trenutačno postoje čvrsti eksperimentalni dokazi da je neočuvanje pariteta u slabim interakcijama univerzalne prirode; očituje se ne samo u raspadima elementarnih čestica, već i u nuklearnim, pa čak i atomskim fenomenima. Treba priznati da je zrcalna asimetrija svojstvo prirode na najosnovnijoj razini.
Neočuvanje pariteta u slabim interakcijama činilo se toliko neobičnim svojstvom da su gotovo odmah nakon otkrića teoretičari počeli pokušavati pokazati da zapravo postoji potpuna simetrija između lijeve i desne strane, samo što je imala dublje značenje nego što se prije mislilo. Zrcalna refleksija mora biti popraćena zamjenom čestica antičesticama (konjugacija naboja C), i tada sve temeljne interakcije moraju biti nepromjenjive. Međutim, kasnije je utvrđeno da ta invarijantnost nije univerzalna. Postoje slabi raspadi takozvanih dugoživućih neutralnih kaona u pione π + , π − , koji bi bili zabranjeni da se naznačena invarijantnost stvarno dogodi. Dakle, posebno svojstvo slabe interakcije je njena CP neinvarijantnost. Moguće je da je ovo svojstvo odgovorno za to što materija u Svemiru znatno prevladava nad antimaterijom, izgrađenom od antičestica. Svijet i antisvijet su asimetrični.
Pitanje koje su čestice nositelji slabe interakcije dugo je bilo nejasno. Razumijevanje je postignuto relativno nedavno u okviru jedinstvene teorije elektroslabih interakcija - Weinberg-Salam-Glashow teorije. Danas je općeprihvaćeno da su nositelji slabe interakcije takozvani W ± i Z 0 bozoni. To su nabijene W ± i neutralne Z 0 elementarne čestice sa spinom 1 i masama jednakim po redu veličine 100 m p .

Elektromagnetsko međudjelovanje

Sva nabijena tijela, sve nabijene elementarne čestice sudjeluju u elektromagnetskoj interakciji. U tom smislu, prilično je univerzalan. Klasična teorija elektromagnetske interakcije je Maxwellova elektrodinamika. Naboj elektrona e uzima se kao konstanta sprezanja.
Ako promatramo dva točkasta naboja q 1 i q 2 u mirovanju, tada će se njihova elektromagnetska interakcija svesti na poznatu elektrostatsku silu. To znači da je međudjelovanje dugog dometa i polako opada kako se udaljenost između naboja povećava.
Klasične manifestacije elektromagnetske interakcije dobro su poznate i na njima se nećemo zadržavati. Sa stajališta kvantne teorije, nositelj elektromagnetske interakcije je elementarna čestica foton - bezmaseni bozon sa spinom 1. Kvantna elektromagnetska interakcija između naboja konvencionalno se prikazuje na sljedeći način:

Nabijena čestica emitira foton, uzrokujući promjenu stanja gibanja. Druga čestica apsorbira ovaj foton i također mijenja njegovo stanje gibanja. Kao rezultat toga, čini se da čestice osjećaju prisutnost jedna druge. Dobro je poznato da je električni naboj dimenzionalna veličina. Prikladno je uvesti bezdimenzionalnu konstantu sprega elektromagnetske interakcije. Da biste to učinili, trebate koristiti temeljne konstante i c. Kao rezultat, dolazimo do sljedeće bezdimenzionalne konstante sprezanja, koja se u atomskoj fizici naziva konstanta fine strukture α = e 2 /c ≈1/137.

Lako je vidjeti da ova konstanta znatno premašuje konstante gravitacijskih i slabih međudjelovanja.
S modernog gledišta, elektromagnetske i slabe interakcije predstavljaju različite aspekte jedne elektroslabe interakcije. Stvorena je jedinstvena teorija elektroslabe interakcije - Weinberg-Salam-Glashow teorija, koja s jedinstvene pozicije objašnjava sve aspekte elektromagnetskih i slabih interakcija. Je li moguće na kvalitativnoj razini razumjeti kako dolazi do podjele kombinirane interakcije na zasebne, naizgled neovisne interakcije?
Sve dok su karakteristične energije dovoljno male, elektromagnetske i slabe interakcije su odvojene i ne utječu jedna na drugu. S porastom energije počinje njihov međusobni utjecaj, a pri dovoljno visokim energijama te se interakcije spajaju u jednu elektroslabu interakciju. Karakteristična energija ujedinjenja procijenjena je po redu veličine na 10 2 GeV (GeV je skraćenica za gigaelektron-volt, 1 GeV = 10 9 eV, 1 eV = 1,6 10 -12 erg = 1,6 10 19 J). Za usporedbu napominjemo da je karakteristična energija elektrona u osnovnom stanju atoma vodika oko 10 -8 GeV, karakteristična energija vezanja atomske jezgre je oko 10 -2 GeV, a karakteristična energija vezanja krutine je oko 10-10 GeV. Stoga je karakteristična energija kombinacije elektromagnetskih i slabih međudjelovanja ogromna u usporedbi s karakterističnim energijama u atomskoj i nuklearnoj fizici. Iz tog razloga elektromagnetske i slabe interakcije ne očituju svoju jedinstvenu bit u običnim fizičkim pojavama.

Jaka interakcija

Jaka interakcija odgovorna je za stabilnost atomskih jezgri. Budući da su atomske jezgre većine kemijskih elemenata stabilne, jasno je da interakcija koja ih čuva od raspada mora biti prilično jaka. Dobro je poznato da se jezgre sastoje od protona i neutrona. Da se pozitivno nabijeni protoni ne bi raspršili u različitim smjerovima, potrebno je da između njih postoje privlačne sile koje premašuju sile elektrostatskog odbijanja. Za te privlačne sile odgovorna je snažna interakcija.
Karakteristična značajka jake interakcije je njezina neovisnost o naboju. Nuklearne sile privlačenja između protona, između neutrona i između protona i neutrona u biti su iste. Iz toga proizlazi da se sa stajališta jakih međudjelovanja proton i neutron ne razlikuju i za njih se koristi isti izraz nukleon, odnosno čestica jezgre.

Karakteristična skala jake interakcije može se ilustrirati razmatranjem dva nukleona u mirovanju. Teorija dovodi do potencijalne energije njihove interakcije u obliku Yukawa potencijala

gdje je vrijednost r 0 ≈10 -13 cm i podudara se po redu veličine s karakterističnom veličinom jezgre, g je konstanta sprezanja jake interakcije. Ovaj odnos pokazuje da je jaka interakcija kratkog dometa i da je u biti potpuno koncentrirana na udaljenostima koje ne prelaze karakterističnu veličinu jezgre. Kada je r > r 0 praktički nestaje. Dobro poznata makroskopska manifestacija jake interakcije je učinak radioaktivnosti. Međutim, treba imati na umu da Yukawa potencijal nije univerzalno svojstvo jake interakcije i nije povezan s njezinim temeljnim aspektima.
Trenutno postoji kvantna teorija jake interakcije, nazvana kvantna kromodinamika. Prema ovoj teoriji, nositelji jake interakcije su elementarne čestice – gluoni. Prema suvremenim pojmovima, čestice koje sudjeluju u jakoj interakciji i nazivaju se hadroni sastoje se od elementarnih čestica - kvarkova.
Kvarkovi su fermioni sa spinom 1/2 i masom različitom od nule. Najiznenađujuće svojstvo kvarkova je njihov frakcijski električni naboj. Kvarkovi se formiraju u tri para (tri generacije dubleta), koji se označavaju na sljedeći način:

u	c
d	s	b

Svaka vrsta kvarka se obično naziva aroma, tako da postoji šest aroma kvarka. U ovom slučaju u-, c-, t-kvarkovi imaju električni naboj od 2/3|e| , a d-, s-, b-kvarkovi su električni naboj -1/3|e|, gdje je e naboj elektrona. Osim toga, postoje tri kvarka određenog okusa. Razlikuju se po kvantnom broju koji se zove boja, a ima tri vrijednosti: žuto, plavo, crveno. Svakom kvarku odgovara antikvark, koji ima suprotan električni naboj u odnosu na dati kvark i takozvanu antiboju: anti-žuta, anti-plava, anti-crvena. Uzimajući u obzir broj okusa i boja, vidimo da postoji ukupno 36 kvarkova i antikvarkova.
Kvarkovi međusobno djeluju kroz razmjenu osam gluona, koji su bezmaseni bozoni sa spinom 1. Dok međusobno djeluju, boje kvarkova mogu se mijenjati. U ovom slučaju, jaka interakcija konvencionalno je prikazana na sljedeći način:

Kvark koji je dio hadrona emitira gluon, zbog čega se mijenja stanje gibanja hadrona. Ovaj gluon apsorbira kvark koji je dio drugog hadrona i mijenja stanje svog gibanja. Kao rezultat toga, hadroni međusobno djeluju.
Priroda je dizajnirana na način da međudjelovanje kvarkova uvijek dovodi do stvaranja bezbojnih vezanih stanja, a to su upravo hadroni. Na primjer, proton i neutron sastoje se od tri kvarka: p = uud, n = udd. Pion π − sastoji se od kvarka u i antikvarka: π − = u. Posebnost kvark-kvark interakcije kroz gluone je da kako se udaljenost između kvarkova smanjuje, njihova interakcija slabi. Taj se fenomen naziva asimptotička sloboda i dovodi do činjenice da se kvarkovi unutar hadrona mogu smatrati slobodnim česticama. Asimptotička sloboda prirodno proizlazi iz kvantne kromodinamike. Postoje eksperimentalne i teorijske indikacije da bi s povećanjem udaljenosti trebala rasti i interakcija između kvarkova, zbog čega je energetski povoljno da se kvarkovi nalaze unutar hadrona. To znači da možemo promatrati samo bezbojne objekte – hadrone. Pojedinačni kvarkovi i gluoni, koji imaju boju, ne mogu postojati u slobodnom stanju. Pojava zatvaranja elementarnih čestica s bojom unutar hadrona naziva se konfinacija. Predloženi su različiti modeli za objašnjenje zatvaranja, ali dosljedan opis koji slijedi iz prvih načela teorije još nije konstruiran. S kvalitativnog gledišta, poteškoće proizlaze iz činjenice da, imajući boju, gluoni stupaju u interakciju sa svim obojenim objektima, uključujući jedni druge. Iz tog razloga, kvantna kromodinamika je suštinski nelinearna teorija, a približne istraživačke metode usvojene u kvantnoj elektrodinamici i elektroslaboj teoriji nisu u potpunosti primjerene u teoriji jakih interakcija.

Trendovi u spajanju interakcija

Vidimo da se na kvantnoj razini sve temeljne interakcije manifestiraju na isti način. Elementarna čestica tvari emitira elementarnu česticu – nositelja interakcije, koju apsorbira druga elementarna čestica tvari. To dovodi do međusobnog djelovanja čestica materije.
Bezdimenzijska konstanta sprezanja jake interakcije može se konstruirati analogijom s konstantom fine strukture u obliku g2/(c)10. Usporedimo li bezdimenzionalne konstante sprega, lako je uočiti da je najslabija gravitacijska interakcija, zatim slaba, elektromagnetska i jaka.
Ako uzmemo u obzir već razvijenu jedinstvenu teoriju elektroslabih interakcija, danas nazvanu standardnom, i slijedimo trend unifikacije, onda se javlja problem konstruiranja jedinstvene teorije elektroslabih i jakih interakcija. Trenutno su stvoreni modeli takve jedinstvene teorije, koji se nazivaju model velikog ujedinjenja. Svi ovi modeli imaju mnogo zajedničkih točaka; posebno, pokazalo se da je karakteristična energija ujedinjenja reda veličine 10 15 GeV, što značajno premašuje karakterističnu energiju ujedinjenja elektromagnetskih i slabih interakcija. Iz toga slijedi da izravno eksperimentalno istraživanje velikog ujedinjenja izgleda problematično čak iu prilično dalekoj budućnosti. Usporedbe radi, napominjemo da najveća energija koja se može postići modernim akceleratorima ne prelazi 10 3 GeV. Stoga, ako se dobiju bilo kakvi eksperimentalni podaci o velikom ujedinjenju, oni mogu biti samo neizravne prirode. Konkretno, veliki ujedinjeni modeli predviđaju raspad protona i postojanje magnetskog monopola velike mase. Eksperimentalna potvrda ovih predviđanja bila bi veliki trijumf tendencija ujedinjenja.
Opća slika podjele jedne velike interakcije na zasebne jake, slabe i elektromagnetske interakcije je sljedeća. Na energijama reda 10 15 GeV i višim, postoji jedna interakcija. Kada energija padne ispod 10 15 GeV, jake i elektroslabe sile su odvojene jedna od druge i predstavljene su kao različite fundamentalne sile. S daljnjim smanjenjem energije ispod 10 2 GeV, slaba i elektromagnetska interakcija se razdvajaju. Kao rezultat toga, na energetskoj ljestvici karakterističnoj za fiziku makroskopskih fenomena, čini se da tri razmatrane interakcije nemaju istu prirodu.
Napomenimo sada da energija od 10 15 GeV nije tako daleko od Planckove energije

pri čemu kvantno-gravitacijski učinci postaju značajni. Stoga, teorija velikog ujedinjenja nužno vodi do problema kvantne gravitacije. Ako dalje slijedimo trend ujedinjenja, moramo prihvatiti ideju o postojanju jedne sveobuhvatne temeljne interakcije, koja se dijeli na odvojene gravitacijske, jake, slabe i elektromagnetske sekvencijalno kako se energija smanjuje od Planckove vrijednosti do energija manje od 10 2 GeV.
Konstrukcija tako grandiozne ujedinjujuće teorije očito nije izvediva u okviru sustava ideja koje su dovele do standardne teorije elektroslabih interakcija i modela velikog ujedinjenja. Potrebno je privući nove, možda naizgled sulude, ideje, zamisli i metode. Unatoč vrlo zanimljivim pristupima koji su nedavno razvijeni, kao što su supergravitacija i teorija struna, problem objedinjavanja svih fundamentalnih interakcija ostaje otvoren.

Zaključak

Dakle, pregledali smo osnovne informacije o četiri temeljne interakcije prirode. Ukratko su opisane mikroskopske i makroskopske manifestacije ovih međudjelovanja te slika fizikalnih pojava u kojima imaju važnu ulogu.
Gdje god je to bilo moguće, pokušali smo pratiti trend unifikacije, uočiti zajedničke značajke temeljnih interakcija i dati podatke o karakterističnim razmjerima fenomena. Naravno, ovdje prikazana građa ne pretendira na cjelovitost i ne sadrži mnogo važnih detalja potrebnih za sustavan prikaz. Detaljan opis problema koje smo pokrenuli zahtijeva korištenje cjelokupnog arsenala metoda moderne teorijske fizike visokih energija i izvan je opsega ovog članka, popularne znanstvene literature. Cilj nam je bio prikazati opću sliku dostignuća suvremene teorijske fizike visokih energija i trendove njezina razvoja. Nastojali smo pobuditi interes čitatelja za neovisno, detaljnije proučavanje materijala. Naravno, kod ovakvog pristupa određeno ogrubljivanje je neizbježno.
Predloženi popis literature omogućuje spremnijem čitatelju da produbi svoje razumijevanje pitanja o kojima se u članku raspravlja.

1. Okun L.B. a, b, g, Z. M.: Nauka, 1985.
2. Okun L.B. Fizika elementarnih čestica. M.: Nauka, 1984.
3. Novikov I.D. Kako je svemir eksplodirao. M.: Nauka, 1988.
4. Friedman D., kombi. Nieuwenhuizen P. // Uspekhi fiz. Sci. 1979. T. 128. N 135.
5. Hawking S. Od Velikog praska do crnih rupa: Kratka povijest vremena. M.: Mir, 1990.
6. Davis P. Supermoć: traga za jedinstvenom teorijom prirode. M.: Mir, 1989.
7. Zeldovich Ya.B., Khlopov M.Yu. Drama ideja u spoznaji prirode. M.: Nauka, 1987.
8. Gottfried K., Weiskopf W. Koncepti fizike elementarnih čestica. M.: Mir, 1988.
9. Coughlan G.D., Dodd J.E. Ideje fizike čestica. Cambridge: Cambridge Univ. Tisak, 1993.

poglavlje III. Glavni teorijski rezultati.

3.1. Jedinstvena teorija polja je teorija fizičkog vakuuma.

Deduktivna metoda konstruiranja fizikalnih teorija omogućila je autoru da najprije geometrizira jednadžbe elektrodinamike (riješi minimalni program), a zatim geometrizira polja materije i tako dovrši Einsteinov maksimalni program za stvaranje jedinstvene teorije polja. Međutim, pokazalo se da je konačni završetak programa jedinstvene teorije polja izgradnja teorije fizičkog vakuuma.

Prva stvar koju moramo zahtijevati od jedinstvene teorije polja je:

a) geometrijski pristup problemu kombiniranja gravitacijskih, elektromagnetskih, jakih i slabih međudjelovanja temeljen na egzaktnim rješenjima jednadžbi (jednadžbe vakuuma);

b) predviđanje novih vrsta interakcija;

c) objedinjavanje teorije relativnosti i kvantne teorije, t j . konstrukcija savršene (prema Einsteinovom mišljenju) kvantne teorije;

Pokažimo ukratko kako teorija fizičkog vakuuma zadovoljava ove zahtjeve.

3.2. Objedinjavanje elektrogravitacijskih interakcija.

Recimo da moramo stvoriti fizičku teoriju koja opisuje takvu elementarnu česticu kao što je proton. Ova čestica ima masu, električni naboj, nuklearni naboj, spin i druge fizičke karakteristike. To znači da proton ima superinterakciju i zahtijeva superunifikaciju interakcija za svoj teorijski opis.

Pod superunifikacijom međudjelovanja fizičari razumiju ujedinjenje gravitacijskih, elektromagnetskih, jakih i slabih međudjelovanja. Trenutno se ovaj rad provodi na temelju induktivnog pristupa, kada se teorija gradi opisom velikog broja eksperimentalnih podataka. Unatoč značajnom utrošku materijalnih i mentalnih resursa, rješenje ovog problema je daleko od potpunog. Sa stajališta A. Einsteina, induktivni pristup konstrukciji složenih fizikalnih teorija je uzaludan, budući da se takve teorije pokažu "besmislenim", opisujući ogromnu količinu različitih eksperimentalnih podataka.

Osim toga, teorije poput Maxwell-Diracove elektrodinamike ili Einsteinove teorije gravitacije pripadaju klasi fundamentalnih. Rješavanje jednadžbi polja ovih teorija dovodi do temeljnog potencijala Coulomb-Newtonovog oblika:

U području gdje gore navedene temeljne teorije vrijede, Coulombov i Newtonov potencijal apsolutno točno opisuju elektromagnetske i gravitacijske pojave. Za razliku od teorije elektromagnetizma i gravitacije, jake i slabe interakcije opisuju se na temelju fenomenoloških teorija. U takvim teorijama potencijali interakcije ne nalaze se iz rješenja jednadžbi, već ih uvode njihovi tvorci, kako se kaže, “ručno”. Na primjer, za opis nuklearne interakcije protona ili neutrona s jezgrama raznih elemenata (željezo, bakar, zlato itd.) u suvremenoj znanstvenoj literaturi postoji oko desetak rukom pisanih nuklearnih potencijala.

Svaki zdravorazumski istraživač shvaća da je kombiniranje temeljne teorije s fenomenološkom kao ukrštanje krave s motociklom! Stoga je prije svega potrebno izgraditi temeljnu teoriju jakih i slabih međudjelovanja, a tek nakon toga postaje moguće njihovo neformalno objedinjavanje.

Ali čak i u slučaju kada imamo dvije temeljne teorije, kao što su, na primjer, klasična elektrodinamika Maxwell-Lorentza i Einsteinova teorija gravitacije, njihovo neformalno objedinjavanje je nemoguće. Doista, Maxwell-Lorentzova teorija razmatra elektromagnetsko polje na pozadini ravnog prostora, dok u Einsteinovoj teoriji gravitacijsko polje ima geometrijsku prirodu i smatra se zakrivljenošću prostora. Za kombiniranje ovih dviju teorija potrebno je: ili razmotriti oba polja kao dana u pozadini ravnog prostora (poput elektromagnetskog polja u Maxwell-Lorentzovoj elektrodinamici), ili oba polja svesti na zakrivljenost prostora (poput gravitacijske polje u Einsteinovoj teoriji gravitacije).

Iz jednadžbi fizičkog vakuuma slijede potpuno geometrizirane Einsteinove jednadžbe (B.1), koje formalno ne kombiniraju gravitacijsku i elektromagnetsku interakciju, budući da se u tim jednadžbama i gravitacijska i elektromagnetska polja pokazuju geometriziranima. Točno rješenje ovih jednadžbi rezultira jedinstvenim elektrogravitacijskim potencijalom, koji na neformalan način opisuje jedinstvene elektrogravitacijske interakcije.

Rješenje koje opisuje sferno simetričnu stabilnu vakuumsku pobudu s masom M i naplatiti Ze(tj. čestica s ovim karakteristikama) sadrži dvije konstante: svoj gravitacijski radijus r g i elektromagnetski radijus r e. Ovi radijusi određuju Riccijevu torziju i Riemannovu zakrivljenost generiranu masom i nabojem čestice. Ako masa i naboj postanu jednaki nuli (čestica ide u vakuum), oba radijusa nestaju. U tom slučaju također nestaju torzija i zakrivljenost Weizenbeckovog prostora, tj. prostor zbivanja postaje ravan (apsolutni vakuum).

Gravitacijski r g i elektromagnetski r e radijusi tvore trodimenzionalne sfere iz kojih polaze gravitacijska i elektromagnetska polja čestica ( vidi sl. 24). Za sve elementarne čestice elektromagnetski radijus mnogo je veći od gravitacijskog radijusa. Na primjer, za elektron r g= 9,84xl0 -56, i r e= 5,6x10 -13 cm. Iako ti radijusi imaju konačnu vrijednost, gustoća gravitacijske i elektromagnetske materije čestice (to proizlazi iz točnog rješenja jednadžbi vakuuma) koncentrirana je u točki. Stoga se u većini eksperimenata elektron ponaša kao točkasta čestica.

Riža. 24. Sferno simetrična čestica mase i naboja rođena iz vakuuma sastoji se od dvije kugle polumjera r g i r e. pisma G I E označavaju statička gravitacijska, odnosno elektromagnetska polja.

3.3. Objedinjavanje gravitacijskih, elektromagnetskih i jakih međudjelovanja.

Veliko postignuće teorije fizičkog vakuuma je čitav niz novih potencijala interakcije dobivenih rješavanjem jednadžbi vakuuma (A) i (B). Ovi se potencijali pojavljuju kao komplement Coulomb-Newtonove interakcije. Jedan od ovih potencijala opada s udaljenošću brže od 1/r, tj. sile koje on stvara djeluju (poput nuklearnih) na malim udaljenostima. Osim toga, ovaj potencijal je različit od nule, čak i kada je naboj čestice nula ( riža. 25). Slično svojstvo neovisnosti o naboju nuklearnih sila davno je eksperimentalno otkriveno.

Riža. 25. Potencijalna energija nuklearne interakcije dobivena rješavanjem jednadžbi vakuuma. Odnos nuklearnog i elektromagnetskog radijusa r N = | r e|/2,8.

Riža. 26. Teorijski izračuni dobiveni rješavanjem jednadžbi vakuuma (puna krivulja) dosta su dobro potvrđeni eksperimentima o elektronuklearnoj interakciji protona i bakrenih jezgri.

Na riža. 25 prikazana je potencijalna energija međudjelovanja neutrona (naboj neutrona je nula) i protona s jezgrom. Za usporedbu je dana Coulombova potencijalna energija odbijanja između protona i jezgre. Slika pokazuje da se na malim udaljenostima od jezgre Coulombovo odbijanje zamjenjuje nuklearnim privlačenjem, koje je opisano novom konstantom r N- nuklearni radijus. Iz eksperimentalnih podataka moguće je utvrditi da je vrijednost ove konstante oko 10 -14 cm. Prema tome, sile koje stvara nova konstanta i novi potencijal počinju djelovati na udaljenostima ( r ja) od središta jezgre. Na tim udaljenostima počinju djelovati nuklearne sile.

r ja = (100 - 200)r N= 10 -12 cm.

Na riža. 25 nuklearni polumjer određen je relacijom r N = |r e|/2.8 gdje je vrijednost modula elektromagnetskog radijusa izračunata za proces interakcije između protona i jezgre bakra jednaka: | r e| = 8,9x10 -15 cm.

Na. riža. 26 Prikazana je eksperimentalna krivulja koja opisuje raspršenje protona s energijom od 17 MeV na jezgri bakra. Puna linija na istoj slici označava teoretsku krivulju dobivenu na temelju rješenja jednadžbi vakuuma. Dobro slaganje između krivulja sugerira da potencijal interakcije kratkog dometa s radijusom jezgre pronađen iz rješenja jednadžbi vakuuma r N= 10 -15 cm Ovdje se ništa nije govorilo o gravitacijskim interakcijama, jer su one za elementarne čestice puno slabije od nuklearnih i elektromagnetskih.

Prednost vakuumskog pristupa u jedinstvenom opisu gravitacijskih, elektromagnetskih i nuklearnih interakcija u odnosu na trenutno prihvaćene je ta što je naš pristup fundamentalan i ne zahtijeva uvođenje nuklearnih potencijala "ručno".

3.4. Odnos slabih i torzijskih međudjelovanja.

Slabe interakcije obično znače procese koji uključuju jednu od najmisterioznijih elementarnih čestica - neutrine. Neutrini nemaju masu ni naboj, već samo vrtnju - vlastitu rotaciju. Ova čestica ne podnosi ništa osim rotacije. Dakle, neutrino je jedna od varijanti dinamičkog torzijskog polja u svom čistom obliku.

Najjednostavniji proces u kojem se očituju slabe interakcije je raspad neutrona (neutron je nestabilan i ima prosječno vrijeme života 12 minuta) prema shemi:

n® p + + e - + v

Gdje p+- proton, e-- elektron, v- antineutrino. Moderna znanost vjeruje da elektron i proton međusobno djeluju prema Coulombovom zakonu kao čestice suprotnog naboja. Oni ne mogu formirati dugovječnu neutralnu česticu - neutron s dimenzijama reda veličine 10 -13 cm, budući da elektron pod utjecajem gravitacije mora odmah "pasti na proton". Osim toga, čak i kad bi bilo moguće pretpostaviti da se neutron sastoji od suprotno nabijenih čestica, tada bi tijekom njegovog raspada trebalo promatrati elektromagnetsko zračenje, što bi dovelo do kršenja zakona o očuvanju spina. Činjenica je da svaki neutron, proton i elektron imaju spin +1/2 ili -1/2.

Pretpostavimo da je početni spin neutrona bio -1/2. Tada bi ukupni spin elektrona, protona i fotona također trebao biti jednak -1/2. Ali ukupni spin elektrona i protona može imati vrijednosti -1, 0, +1, a foton može imati spin od -1 ili +1. Posljedično, spin sustava elektron-proton-foton može poprimiti vrijednosti 0, 1, 2, ali ne i -1/2.

Rješenja jednadžbi vakuuma za čestice sa spinom pokazala su da za njih postoji nova konstanta r s- polumjer spina, koji opisuje torzijsko polje rotirajuće čestice. Ovo polje stvara torzione interakcije na malim udaljenostima i omogućuje novi pristup problemu nastanka neutrona iz protona, elektrona i antineutrina.

Na riža. 27 prikazani su kvalitativni grafikoni potencijalne energije interakcije protona sa spinom s elektronom i pozitronom, dobiveni rješavanjem jednadžbi vakuuma. Grafikon pokazuje da je na udaljenosti od oko

r s = |r e|/3 = 1,9x10 -13 cm.

Iz središta protona postoji “torzijska jamarica” u kojoj elektron može ostati dosta dugo kada zajedno s protonom formira neutron. Elektron ne može pasti na rotirajući proton, budući da torzijska odbojna sila na kratkim udaljenostima premašuje Coulombovu silu privlačenja. S druge strane, torzijski dodatak Coulombovoj potencijalnoj energiji ima aksijalnu simetriju i jako ovisi o orijentaciji spina protona. Ovu orijentaciju daje kut q između smjera spina protona i radijus vektora povučenog na točku promatranja,

Ha riža. 27 orijentacija spina protona odabrana je tako da kut q jednaka nuli. Pod kutom q= 90° torzijski dodatak postaje nula i u ravnini okomitoj na smjer vrtnje protona, elektron i proton međusobno djeluju prema Coulombovom zakonu.

Postojanje torzijskog polja u blizini rotirajućeg protona i torzijske jame tijekom interakcije protona i elektrona sugerira da kada se neutron "raspadne" na proton i elektron, emitira se torzijsko polje koje nema naboj i masu i prenosi samo spin. Upravo to svojstvo imaju antineutrini (ili neutrini).

Iz analize potencijalne energije prikazane u riža. 27, slijedi da kada u njemu nema elektromagnetske interakcije ( r e= 0) i ostaje samo torzijska interakcija ( r s br. 0), tada potencijalna energija postaje nula. To znači da slobodno torzijsko zračenje, koje nosi samo spin, ne stupa u interakciju (ili djeluje slabo) s običnom materijom. Ovo, očito, objašnjava uočenu veliku sposobnost prodora torzijskog zračenja - neutrina.

Riža. 27. Potencijalna energija interakcije protona koji se vrti, dobivena iz rješenja jednadžbi vakuuma: a) - elektron s protonom pri | r e |/ r s, b) - isto s pozitronom.

Kada je elektron u "torzijskom jamaru" blizu protona, njegova energija je negativna. Da bi se neutron raspao na proton i elektron, potrebno je da neutron apsorbira pozitivnu torzijsku energiju, tj. neutrina prema shemi:

v+n® p + + e -

Ova shema je potpuno analogna procesu ionizacije atoma pod utjecajem vanjskog elektromagnetskog zračenja g

g + a ® a + + e -

Gdje a+- ionizirani atom i e-- elektron. Razlika je u tome što je elektron u atomu u Coulombovoj jažici, a elektron u neutronu drži torzijski potencijal.

Dakle, u teoriji vakuuma postoji duboka veza između torzijskog polja i slabih međudjelovanja.

3.5. Kriza u fizici spina i mogući izlaz iz nje.

Suvremena teorija elementarnih čestica pripada klasi induktivnih. Temelji se na eksperimentalnim podacima dobivenim pomoću akceleratora. Induktivne teorije su deskriptivne prirode i moraju se prilagođavati svaki put kada novi podaci postanu dostupni.

Prije otprilike 40 godina na Sveučilištu u Rochesteru započeli su eksperimenti o raspršenju spin-polariziranih protona na polariziranim metama koje se sastoje od protona. Kasnije je cijeli ovaj smjer u teoriji elementarnih čestica nazvan fizika spina.

Riža. 28. Eksperimentalni podaci o torzijskoj interakciji polariziranih nukleona ovisno o relativnoj orijentaciji njihovih spinova. Horizontalne strelice pokazuju smjer i veličinu (debljina strelice) torzijske interakcije. Okomita strelica pokazuje smjer orbitalne količine gibanja raspršene čestice.

Glavni rezultat dobiven fizikom spina je da tijekom interakcija na malim udaljenostima (oko 10 -12 cm), spin čestica počinje igrati značajnu ulogu. Utvrđeno je da torzijske (ili spin-spin) interakcije određuju veličinu i prirodu sila koje djeluju između polariziranih čestica (vidi. riža. 28).

Riža. 29. Superpotencijalna energija dobivena rješavanjem jednadžbi vakuuma. Prikazana je ovisnost o orijentaciji ciljanog spina: a) - interakcija protona i polarizirane jezgre na r e/r N = -2, r N/r s= 1,5; b) - isto za neutrone pri r e/r N = 0, r N/r s= 1,5. Kutak q mjeri se od spina jezgre do radijus vektora povučenog na točku promatranja.

Priroda torzijskih interakcija nukleona otkrivenih u eksperimentu pokazala se toliko složenom da su izmjene te teorije učinile teoriju besmislenom. Došlo je do točke u kojoj teoretičarima nedostaju ideje za opis novih eksperimentalnih podataka. Ovu "mentalnu krizu" teorije dodatno pogoršava činjenica da trošak eksperimenta u fizici spina raste kako postaje složeniji i sada se približio trošku akceleratora, što je dovelo do materijalne krize. Posljedica ovakvog stanja bilo je zamrzavanje financiranja izgradnje novih akceleratora u nekim zemljama.

Iz sadašnje kritične situacije može postojati samo jedan izlaz - u izgradnji deduktivne teorije elementarnih čestica. Upravo je to prilika koju nam pruža teorija fizičkog vakuuma. Rješenja njegovih jednadžbi dovode do potencijala interakcije - superpotencijala, koji uključuje:

r g- gravitacijski radijus,

r e- elektromagnetski radijus,

r N- nuklearni radijus i

r s- polumjer vrtnje,

odgovoran za gravitaciju ( r g), elektromagnetski ( r e), nuklearni ( r N) i spin-torzija ( r s) interakcije.

Na riža. 29 prikazani su kvalitativni grafikoni superpotencijalne energije dobiveni rješavanjem jednadžbi vakuuma.

Grafikon pokazuje snažnu ovisnost međudjelovanja čestica o orijentaciji spinova, koja se uočava u eksperimentima fizike spina. Naravno, konačan odgovor dobit će se kada se provedu temeljita istraživanja temeljena na rješenjima jednadžbi vakuuma.

3.6. Skalarno elektromagnetsko polje i prijenos elektromagnetske energije jednom žicom.

Jednadžbe vakuuma, kako i priliči jednadžbama jedinstvene teorije polja, pretvaraju se u poznate fizikalne jednadžbe u raznim posebnim slučajevima. Ako se ograničimo na razmatranje slabih elektromagnetskih polja i kretanja naboja pri ne prevelikim brzinama, tada će jednadžbe slične Maxwellovim jednadžbama elektrodinamike slijediti iz jednadžbe vakuuma (B.1). U ovom slučaju pod slabim poljima podrazumijevaju se takva elektromagnetska polja čija jakost zadovoljava nejednakost E, H<< 10 -16 ед. СГСЕ. Такие слабые электромагнитные поля встречаются на расстояниях порядка r >> 10 -13 cm od elementarnih čestica, tj. na udaljenostima gdje učinak nuklearnih i slabih međudjelovanja postaje beznačajan. Možemo pretpostaviti da se u svakodnevnom životu uvijek susrećemo sa slabim elektromagnetskim poljima. S druge strane, kretanje čestica ne prevelikim brzinama znači da energije nabijenih čestica nisu prevelike te zbog nedostatka energije ne ulaze, primjerice, u nuklearne reakcije.

Ako se ograničimo na slučaj kada su naboji čestica konstantni ( e = konst), tada se slaba elektromagnetska polja u teoriji vakuuma opisuju vektorskim potencijalom (istim kao u Maxwellovoj elektrodinamici), preko kojeg se određuje šest neovisnih komponenti elektromagnetskog polja: tri komponente električnog polja E i tri komponente magnetskog polja H.

U općem slučaju, potencijal elektromagnetskog polja u elektrodinamici vakuuma pokazuje se kao simetrični tenzor drugog reda, što dovodi do dodatnih komponenti elektromagnetskog polja. Točno rješenje jednadžbi elektrodinamike vakuuma za naboje za koje e br. konst, predviđa postojanje novog skalarnog elektromagnetskog polja oblika:

S = - de(t) / rc dt

Gdje r- udaljenost od punjenja do točke promatranja, S- brzina svjetlosti, e(t)- promjenjivi naboj.

U običnoj elektrodinamici takvo skalarno polje je odsutno zbog činjenice da je potencijal u njemu vektor. Ako nabijena čestica e kreće se brzinom V i pada u skalarno elektromagnetsko polje S, tada na njega djeluje sila F S:

F S = eSV = - e V

Budući da kretanje naboja predstavlja električnu struju, to znači da bi se skalarno polje i sila koju to polje stvara trebala otkriti u eksperimentima sa strujama.

Gornje formule dobivene su pod pretpostavkom da se naboji čestica mijenjaju s vremenom i, čini se, nemaju nikakve veze sa stvarnim pojavama, budući da su naboji elementarnih čestica konstantni. Međutim, ove su formule sasvim primjenjive na sustav koji se sastoji od velikog broja konstantnih naboja, kada se broj tih naboja mijenja tijekom vremena. Pokuse ove vrste izvodio je Nikola Tesla početkom 20. stoljeća. Za proučavanje elektrodinamičkih sustava s promjenjivim nabojem, Tesla je koristio nabijenu kuglu (vidi sl. Slika 29 a). Kada je kugla ispuštena na tlo, oko kugle je nastalo skalarno polje S. Osim toga, struja I tekla je kroz jedan vodič, koji nije poštovao Kirchhoffove zakone, jer se pokazalo da je krug otvoren. Istodobno je na vodič djelovala sila F S, usmjerena duž vodiča (za razliku od običnih magnetskih sila koje djeluju okomito na struju).

Postojanje sila koje djeluju na vodič kroz koji teče struja i koje su usmjerene duž vodiča otkrio je A.M. Amper. Kasnije su uzdužne sile eksperimentalno potvrđene u pokusima mnogih istraživača, i to u pokusima R. Sigalova, G. Nikolaeva i dr. Osim toga, u radovima G. Nikolaeva, veza između skalarnog elektromagnetskog polja i djelovanja uzdužnih sila prvi put je utvrđeno. Međutim, G. Nikolaev nikada nije povezivao skalarno polje s promjenjivim nabojem.

Riža. 29 a. U elektrodinamici promjenjivog naboja struja teče kroz jednu žicu.

Jednožilni prijenos električne energije dalje je razvijen u radovima S.V. Avramenko. Umjesto nabijene kugle, S.V. Avramenko je predložio korištenje Teslinog transformatora, u kojem sekundarni namot na izlazu transformatora ima samo jedan kraj. Drugi kraj je jednostavno izoliran i ostaje unutar transformatora. Ako se na primarni namot dovede izmjenični napon frekvencije od nekoliko stotina herca, tada se na sekundarnom namotu pojavljuje izmjenični naboj koji stvara skalarno polje i uzdužnu silu F S. S.V. Avramenko na jednu žicu koja izlazi iz transformatora postavlja poseban uređaj - Avramenko utikač, koji od jedne žice pravi dvije. Ako sada spojite normalno opterećenje u obliku žarulje ili elektromotora na dvije žice, žarulja svijetli, a motor se počinje okretati zbog struje koja se prenosi jednom žicom. Slična instalacija, koja prenosi 1 kW snage preko jedne žice, razvijena je i patentirana u Sveruskom istraživačkom institutu za poljoprivrednu elektrifikaciju. Tamo se također radi na stvaranju jednožilne linije kapaciteta 5 kW ili više.

3.7. Torzijsko zračenje u elektrodinamici.

Već smo napomenuli da je neutrino torzijska radijacija, koja, kao što slijedi iz rješavanja jednadžbi vakuuma, prati izlazak elektrona iz torzijske jame tijekom raspada neutrona. S tim u vezi, odmah se postavlja pitanje: ne postoji li torzijsko zračenje tijekom ubrzanog kretanja elektrona, generiranog vlastitim spinom?

Teorija vakuuma na ovo pitanje odgovara pozitivno. Činjenica je da je polje koje emitira ubrzani elektron povezano s trećom derivacijom koordinate u odnosu na vrijeme. Teorija vakuuma omogućuje uzimanje u obzir vlastite rotacije elektrona - njegov spin - u klasičnim jednadžbama gibanja i pokazuje da se polje zračenja sastoji od tri dijela:

E rad = E e + T et + T t

Prvi dio elektronske emisije E e generiran nabojem elektrona, tj. ima čisto elektromagnetsku prirodu. Ovaj je dio prilično dobro proučen od strane moderne fizike. Drugi dio Tet ima mješovitu elektrotorzionu prirodu, budući da je generiran i nabojem elektrona i njegovim spinom. Konačno, treći dio zračenja T t stvoren samo spinom elektrona. Što se tiče potonjeg, možemo reći da elektron emitira neutrine tijekom ubrzanog gibanja, ali s vrlo niskim energijama!

Prije nekoliko godina u Rusiji su stvoreni i patentirani uređaji koji su potvrdili teorijska predviđanja teorije vakuuma o postojanju torzijskog zračenja u elektrodinamici generiranom spinom elektrona. Ovi uređaji su se zvali torzionih generatora.

Riža. trideset. Shematski dijagram Akimovljevog torzionog generatora.

Na riža. trideset prikazuje shematski dijagram Akimovljevog patentiranog torzijskog generatora. Sastoji se od cilindričnog kondenzatora 3 čija se unutarnja ploča napaja negativnim naponom, a vanjska ploča pozitivnim naponom iz izvora konstantnog napona 2. Unutar cilindričnog kondenzatora nalazi se magnet koji je izvor ne samo statičkog magnetskog polja, već i statičkog torzijskog polja. Ovo polje nastaje (kao i magnetsko) ukupnim spinom elektrona. Osim toga, dolazi do polarizacije vakuuma čistog spina (statički neutrino) između ploča kondenzatora, stvorene razlikom potencijala. Za stvaranje torzijskog zračenja zadane frekvencije, izmjenično elektromagnetsko polje (kontrolni signal) 1 će se primijeniti na ploče kondenzatora.

Riža. 31. Akimov torzijski generator.

Pod utjecajem izmjeničnog elektromagnetskog polja 1 zadane frekvencije mijenja se orijentacija spinova (s istom frekvencijom) elektrona unutar magneta i polariziranih spinova između ploča kondenzatora. Rezultat je dinamičko torzijsko zračenje s velikom sposobnošću prodora.

Na riža. 31 Prikazana je unutarnja struktura Akimovljevog generatora. Sa stajališta elektromagnetizma, dizajn torzijskog generatora izgleda paradoksalan, budući da je njegova elementarna baza izgrađena na potpuno drugačijim principima. Na primjer, torzijski signal može se prenijeti duž jedne metalne žice.

Torzijski generatori tipa prikazanog na riža. 31 naširoko se koriste u Rusiji u raznim eksperimentima, pa čak i tehnologijama, o čemu će biti riječi u nastavku.

3.8. Pronađena je kvantna teorija o kojoj je Einstein sanjao.

Moderna kvantna teorija materije također pripada induktivnoj klasi. Prema nobelovcu, tvorcu teorije kvarkova M. Gell-Mann, kvantna teorija je znanost koju znamo koristiti, ali ne razumijemo u potpunosti. Sličnog je mišljenja bio i A. Einstein koji je smatrao nepotpunim. Prema A. Einsteinu, “savršena kvantna teorija” naći će se na putu usavršavanja opće teorije relativnosti, tj. na putu izgradnje deduktivne teorije. Upravo ta kvantna teorija proizlazi iz jednadžbi fizičkog vakuuma.

Glavne razlike između kvantne teorije i klasične teorije su sljedeće:

a) teorija sadrži novu konstantu h - Planckovu konstantu;

b) postoje stacionarna stanja i kvantna priroda gibanja čestica;

c) za opisivanje kvantnih pojava koristi se univerzalna fizikalna veličina - složena valna funkcija koja zadovoljava Schrödingerovu jednadžbu i ima probabilističku interpretaciju;

d) postoji čestično-valni dualizam i optičko-mehanička analogija;

e) Heisenbergova relacija nesigurnosti je zadovoljena;

f) nastaje Hilbertov prostor stanja.

Sva ova svojstva (osim specifične vrijednosti Planckove konstante) pojavljuju se u teoriji fizičkog vakuuma pri proučavanju problema gibanja materije u potpuno geometriziranim Einsteinovim jednadžbama (B.1).

Rješenje jednadžbi (B.1), koje opisuje stabilnu sferno simetričnu masivnu (nabijenu ili ne) česticu, istovremeno dovodi do dvije ideje o gustoći distribucije njezine materije:

a) kao gustoća materije točkaste čestice i

b) kao splet polja koji tvori složeno torzijsko polje (polje tromosti).

Dualizam polje-čestica, koji nastaje u teoriji vakuuma, potpuno je analogan dualizmu moderne kvantne teorije. Međutim, postoji razlika u fizičkoj interpretaciji valne funkcije u teoriji vakuuma. Prvo, zadovoljava Schrödingerovu jednadžbu samo u linearnoj aproksimaciji i s proizvoljnom kvantnom konstantom (generaliziranim analogom Planckove konstante). Drugo, u teoriji vakuuma, valna funkcija je određena kroz stvarno fizičko polje - polje inercije, ali, normalizirana na jedinicu, dobiva probabilističku interpretaciju sličnu valnoj funkciji moderne kvantne teorije.

Stacionarna stanjačestice u teoriji vakuuma posljedica su proširene interpretacije načela tromosti pri korištenju lokalno inercijalnih referentnih okvira. Kao što je ranije navedeno (vidi riža. 6), u općoj relativističkoj elektrodinamici, elektron u atomu može se gibati ubrzano u Coulombovom polju jezgre, ali bez zračenja, ako je referentni okvir povezan s njim lokalno inercijalan.

Kvantizacija stacionarna stanja u teoriji vakuuma objašnjava se činjenicom da je u njemu čestica čisto poljska tvorevina proširena u prostoru. Kada se polje, prošireni objekt nalazi u ograničenom prostoru, njegove fizičke karakteristike, kao što su energija, količina gibanja itd., poprimaju diskretne vrijednosti. Ako je čestica slobodna, tada spektar njezinih fizikalnih karakteristika postaje kontinuiran.

Glavne poteškoće moderne kvantne teorije proizlaze iz nerazumijevanja fizičke prirode valne funkcije i pokušaja da se prošireni objekt prikaže kao točka ili kao ravni val. Točka u klasičnoj teoriji polja opisuje test česticu koja nema vlastito polje. Stoga se kvantna teorija, koja proizlazi iz teorije vakuuma, mora smatrati načinom opisivanja gibanja čestice uzimajući u obzir njezino vlastito polje. To se nije moglo učiniti u staroj kvantnoj teoriji iz jednostavnog razloga što su gustoća materije čestice i gustoća polja koje ona stvara različite prirode. Nije postojala univerzalna fizikalna karakteristika koja bi ujednačeno opisala obje gustoće. Sada se takva fizikalna karakteristika pojavila u obliku polja tromosti - torzijskog polja, koje se pokazalo doista univerzalnim, budući da su sve vrste materije podložne fenomenu inercije.

Na riža. 32 prikazano je kako polje tromosti određuje gustoću materije čestice uzimajući u obzir vlastito polje.

Riža. 32. Vakuumska kvantna mehanika napušta koncept test čestice i opisuje česticu uzimajući u obzir vlastito polje, koristeći univerzalno fizikalno polje - polje tromosti.

Što se tiče specifične vrijednosti Planckove konstante, očito je treba smatrati empirijskom činjenicom koja karakterizira geometrijske dimenzije atoma vodika.

Pokazalo se zanimljivim da kvantna teorija vakuuma dopušta i probabilističku interpretaciju, zadovoljavajući načelo korespondencije sa starom teorijom. Probibilistička interpretacija gibanja proširenog objekta prvi put se pojavila u fizici u klasičnoj Liouvilleovoj mehanici. U ovoj mehanici, kada se promatra kretanje kapi tekućine kao jedinstvene cjeline, identificira se posebna točka kapi - njezino središte mase. Kako se oblik kapi mijenja, mijenja se i položaj središta mase unutar nje. Ako je gustoća kapi promjenjiva, tada se centar mase najvjerojatnije nalazi u području gdje je gustoća kapi najveća. Stoga se ispostavlja da je gustoća tvari kapi proporcionalna gustoći vjerojatnosti pronalaženja središta mase u određenoj točki prostora unutar kapi.

U kvantnoj teoriji, umjesto kapljice tekućine, imamo ugrušak polja formiran inercijskim poljem čestice. Kao i kap, ovaj terenski ugrušak može mijenjati oblik, što zauzvrat dovodi do promjene položaja središta mase ugruška unutar njega. Opisujući kretanje ugruška polja kao jedinstvene cjeline kroz njegov centar mase, neminovno dolazimo do probabilističkog opisa kretanja.

Produžena kap može se smatrati skupom točkastih čestica od kojih je svaka karakterizirana s tri koordinate x, y, z i količinom gibanja s tri komponente p x, p y, p z. U Liouvilleovoj mehanici, koordinate točaka unutar kapi tvore se konfiguracijski prostor(općenito govoreći, beskonačno dimenzionalan). Ako svakoj točki konfiguracijskog prostora kapi dodatno pridružimo impulse, dobivamo fazni prostor. U Liouvilleovoj mehanici dokazan je teorem o očuvanju faznog volumena koji dovodi do relacije nesigurnosti oblika:

D pDx = konst

Ovdje Dx se smatra raspršenošću koordinata točaka unutar kapi, i Dp kao širenje njihovih odgovarajućih impulsa. Pretpostavimo da kap ima oblik crte (razvlači se u crtu), tada je njezin moment striktno definiran, budući da je raspršenost Dp= 0. Ali svaka točka pravca postaje jednaka, pa koordinata kapi nije određena zbog relacije Dx = Ґ , što slijedi iz teorema o očuvanju faznog volumena kapi.

U teoriji polja za snop polja koji se sastoji od niza ravnih valova, teorem o očuvanju faznog volumena zapisan je kao:

DpDx = str

Gdje Dx je raspršenost koordinata klastera polja, i Dp- raspršenost valnih vektora ravnih valova koji tvore snop polja. Ako obje strane jednakosti pomnožimo sa h i unesite oznaku r = hk, tada dobivamo dobro poznati Heisenbergov odnos nesigurnosti:

DpDx = p h

Ovaj odnos vrijedi i za skup polja formiran skupom ravnih valova inercijalnog polja u kvantnoj teoriji, koja slijedi iz teorije fizičkog vakuuma.

3.9. Kvantizacija u Sunčevom sustavu.

Nova kvantna teorija omogućuje nam da proširimo naše razumijevanje opsega kvantnih fenomena. Trenutno se vjeruje da je kvantna teorija primjenjiva samo na opis fenomena mikrosvijeta. Za opisivanje takvih makrofenomena kao što je kretanje planeta oko Sunca, još uvijek se koristi ideja planeta kao testne čestice koja nema svoje polje. Međutim, točniji opis gibanja planeta postiže se kada se uzme u obzir vlastito polje planeta. Upravo je to prilika koju nam pruža nova kvantna teorija, koristeći polje tromosti kao valnu funkciju u Schrödingerovoj jednadžbi.

Tablica 3.

Najjednostavnije semiklasično razmatranje problema gibanja planeta oko Sunca, uzimajući u obzir njihovo vlastito polje, dovodi do formule za kvantiziranje prosječnih udaljenosti od Sunca do planeta (i asteroidnog pojasa) prema formuli:

r = r 0 (n + 1/2), gdje je n = 1, 2, 3 ...

Ovdje r 0= 0,2851 a.u. = const - nova "planetarna konstanta". Podsjetimo se da je udaljenost od Sunca do Zemlje 1 AJ. = 150000000 km. U tablica br. 3 dana je usporedba teoretskih izračuna dobivenih korištenjem gornje formule s eksperimentalnim rezultatima.

Kao što se može vidjeti iz tablice, materija u Sunčevom sustavu tvori sustav diskretnih razina, prilično dobro opisan formulom izvedenom iz nove ideje o prirodi valne funkcije kvantne teorije.