1.   Определение динамического поля и

динамического взаимодействия

 

Принципиальным в данной работе является гипотеза, согласно которой в окружающем нас мире существует некоторое физическое поле, далее называемое динамическим полем, ранее не описанное в предлагаемом виде. Это динамическое поле, с точки зрения автора, реально существует и проявляет себя как на уровне взаимодействия элементарных частиц, так и определяет взаимодействие крупных тел и астрономических объектов.

Для лучшего понимания материала в работе применяются термины и определения, совпадающие по смыслу с подобными из других разделов физики. Сформулируем вначале несколько основных определений и затем рассмотрим их на примерах более подробно.

 

Определение 1. Любой объект, имеющий массу и движущийся в пространстве, создает вокруг себя силовое поле. Назовем это поле динамическим. Силовой характеристикой этого поля служит вектор динамичес­кой индукции.

 

При прямолинейном и равномерном движении материальной точки в пространстве создаваемую ей индукцию динамического поля можно рассчитать по следующей формуле:

   

                              О = [v, r] k m / r³ ,                             (1)

 

где  О – индукция динамического поля;

v – скорость объекта;

r – радиус-вектор, проведенный от движущегося объекта в рассматриваемую точку поля;

m – масса объекта;

k – коэффициент пропорциональности:

                                k = d  d ₀ / 4p ,                                 (2)

где d – коэффициент проницаемости среды для сил динамического взаимодействия (для вакуума d = 1);

d ₀ – динамическая постоянная, ориентировочно

       d ₀ ~ 5 _*10 ^-21 Н с² / кг².

 

Сделаем некоторые необходимые разъяснения по приведенной формуле (1). Индукцию динамического поля мы обозначили буквой латинского алфавита О по нескольким причинам. Для удобства восприятия это должна быть заглавная буква латинского алфавита, по аналогии с обозначением индукции магнитного поля В и других общепринятых обозначений физических характеристик различных полей: А, Е, Н, G, D. Для созвучия было бы удобнее обозначение D, но эта буква уже занята для обозначения индукции электрического поля. Кроме буквы О все остальные буквы латинского алфавита уже используются для тех или иных физических обозначений.

Вектор О направлен перпендикулярно к плоскости, проведенной через векторы v и r. Тройка векторов является правой, т.е. из конца вектора О вращение по кратчайшему расстоянию от направления v к направлению r видно происходящим против часовой стрелки (рис. 1).

 

Рис. 1

Важным обстоятельством является абсолютный характер скорости, т.е. в формулу (1) входит значение скорости объекта относительно космологически выделенной инерциальной системы отсчета, в которой реликтовое излучение покоится.

Для вычисления значения величины индукции динамического поля выражение (1) можно представить в следующем виде:

 

                         |О| = v k m sina  / r² ,                          (1,а)

 

где a – угол между векторами v и r.

 

Таким образом, согласно приводимой гипотезе, все объекты на Земле и во Вселенной создают при своем движении вокруг себя векторное силовое динамическое поле, геометрически аналогичное известному магнитному полю, создаваемому при движении электрического заряда. Следует сразу заметить, что динамическое поле создается на микроуровне имеющими массу покоя движущимися элементарными частицами, независимо от их электрического заряда. На макроуровне динамическое поле движущихся крупных материальных тел проявляет себя как векторное сложение динамических полей составляющих объект элементарных частиц.

При неравномерном движении объекта, т.е. при наличии ускорения, формулы (1) и (1,а) принимают несколько другой вид и дополнительные слагаемые. Для равноускоренного движения:

 

           О = ( [v, r] + [а, r] √ 2а r /а) k m / r³;                (1,в)

           |О| = (v  sina + √ 2а r  sinβ) k  m / r²,                (1,с)

 

где  а – ускорение объекта;

β – угол между векторами а и r.

При анализе выражения (1,с) можно прийти к выводу о том, что второе слагаемое в скобках, зависящее от ускорения, во многих реальных расчетах будет оказывать незначительное влияние на значение индукции О, по сравнению с влиянием первого слагаемого, зависящего от абсолютной скорости объекта. Существенно влиять на индукцию динамического поля может лишь высокое значение ускорения, возникающего, например, при столкновениях объектов или взрывных процессах. В дальнейшем, если ускорение объекта невелико, мы будем применять для расчетов упрощенные формулы (1) и (1,а).

На рис. 2 показана форма динамического поля тела m, движущегося прямолинейно со скоростью v. Значения модулей векторов О, расположенных на всей поверхности изображенного тора, равны (изопотенциальная поверхность).

 

			ABS(О) = const

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2

Поверхность изображенного на рис. 2 тора образована при вращении вокруг оси ОХ графика функции (рис. 3).

Рис. 3

При вращении материального объекта вокруг некоторой оси форма силовых линий динамического поля геометрически аналогична форме силовых линий хорошо известного магнитного диполя. Для расчета значения величины индукции динамического поля в любой точке пространства у вращающегося вокруг оси объекта (ось вращения может проходить через объект или находиться от него на некотором расстоянии) удобно применять следующую формулу:

 

                       О = k L √ 1 + 3 cos²a / r³.                       (3)

 

Здесь О – модуль индукции динамического поля;

           L – момент импульса объекта:

 

                                     L = J w,                                      (4)

 

где  J – момент инерции (для выбранной оси вращения);

w – скорость вращения;

r – радиус-вектор, проведенный из центра вращения объекта в рассматриваемую точку поля;

a – угол между векторами L и r;

k – коэффициент пропорциональности.

Для наглядности приведем графическое изображение изопотенциальной поверхности индукции динамического поля вращающегося вокруг своей оси тела m (рис. 4) и график соответствующей функции (рис. 5).

Рис. 4

 

Поверхность, изображенная на рис. 4, образована при вращении вокруг оси ОY графика функции (рис. 5).

 

Рис. 5

 

Следующим принципиальным положением в нашей гипотезе является наличие взаимодействия динамического поля с любыми движущимися телами, имеющими массу.

Определение 2. На всякий материальный объект, движущийся в динамическом поле, действует сила, прямо пропорциональная массе объекта, его скорости и индукции динамического поля:

 

                                    F = [v, О] m .                              (5)

 

Здесь F – сила, действующая на равномерно

                 движущийся объект со стороны

                 динамического поля;

О – индукция динамического поля;

v – скорость объекта;

m – масса объекта.

 

Вектор силы направлен перпендикулярно к вектору скорости точки v и перпендикулярно к вектору индукции динамического поля О таким образом, что из конца вектора О вращение по кратчайшему расстоянию от направления силы F к направлению скорости v видно происходящим против часовой стрелки (рис. 6). Сила, действующая со стороны динамического поля на движущуюся точку, сообщает ей нормальное ускорение.

 

Рис. 6

 

Для расчета величины силы взаимодействия удобно применять уравнение (5) в следующем виде.

                        | F | =  v О m sina ,                               (5,а)

где a – угол между векторами v и О.

 

В данном примере следует для ясности сделать некоторое дополнение. Поскольку в реальном мире существуют законы сохранения, то со стороны рассматриваемой материальной точки m на динамическое поле О (а значит, и на объект, его создающий), действует сила, равная по модулю и противоположная по направлению силе F. Это означает, что на рис. 6 показана лишь часть двухстороннего процесса, и при конкретных расчетах следует учитывать взаимное влияние движущейся материальной точки и внешнего динамического поля. Мы несколько акцентируем на этом внимание ввиду распространенного заблуждения о несоблюдении третьего закона И. Ньютона при рассмотрении схожего случая магнитного взаимодействия между движущимися электрическими зарядами. Подобная ошибка возникает при неверном и одностороннем трактовании уравнения Х. Лоренца.

Взаимодействие между собой двух движущихся материальных объектов можно рассчитать по приведенному ниже уравнению (6).

 

Определение 3. Между всякими двумя материальными объектами, движущимися в пространстве, действуют силы взаимодействия, которые прямо пропорциональны массам объектов и их скоростям и обратно пропорциональны квадрату расстояния между ними:

 

                     F = [ [v₁ , r ₁] , v₂ ] k m₁ m₂ / r³.                   (6)

 

Здесь F – сила динамического взаимодействия;

          m₁ и v₁ – масса и скорость первого объекта;

          m₂ и v₂ – масса и скорость второго объекта;

          r – расстояние между объектами;

          k – коэффициент пропорциональности (2).

Назовем эти силы динамическим взаимодействием. Сила F₂₁, действующая на первый объект, равна по модулю и противоположна по направлению силе F₁₂, действующей на второй объект. Векторы сил, приложенных к объектам, находятся на прямой, проведенной через центры масс этих объектов. При параллельном движении двух тел силы динамического взаимодействия являются силами притяжения для сонаправленно движущихся объектов, а для движущихся в противоположных направлениях тел -  силами отталкивания:

 

                 F₂₁ = - F₁₂ = v₁ v₂ cosa k m₁ m₂ / r² ,            (6,а)

 

где  a – угол между векторами скоростей v₁ и v₂.

 

Как видно из формулы (6), взаимодействие между двумя движущимися телами отсутствует, если траектории их движения перпендикулярны (при этом cosa = 0). Важными являются два следующих момента: при сонаправленном и параллельном движении двух тел между ними возникают силы взаимного притяжения (рис. 7, при этом cosa = 1), а при противоположном направлении векторов скорости эти тела взаимно отталкиваются (рис. 8, при этом cosa = -1). В частном случае, если тела удаляются друг от друга в противоположных направлениях, то силы динамического взаимодействия увеличивают скорость обоих тел и они разлетаются с ускорением – их скорость постоянно увеличивается.

Внимательный читатель, вероятно, заметил подобие приведенных выше формул хорошо известным формулам, описывающим взаимодействие движущихся электрических зарядов и создаваемых ими магнитных полей. От формулы расчета силы Х. Лоренца формула (5) отличается лишь заменой электрического заряда q на массу m и обозначением индукции действующего силового поля [1, с. 181].

Рис. 7. Силы взаимного притяжения

 

 

Рис. 8. Силы взаимного отталкивания

 

Здесь и далее наблюдается практически полная корреляция геометрического смысла (математического описания) динамического и электромагнитного взаимодействия. [2, с. 32]. Взаимодействие двух движущихся тел друг с другом происходит посредством взаимодействия созданных вокруг них динамических полей. Динамическое поле, как и магнитное, также обладает моментом сил и моментом импульса, иначе бы силы, действующие на материальные точки по формуле (6), не были бы противоположны и создавали бы нескомпенсированный вращающий момент, что противоречит законам сохранения.

Вращающееся вокруг своей оси материальное тело создает вокруг себя динамическое поле. По подобию с магнитным полем примем следующее положение.

 

Определение 4. Будем считать тот участок поверхности тела, из которого выходят силовые линии динамического поля, северным (N), или положительным, а участок, в который эти линии входят, южным (S), или отрицательным. При этом одноименные полюса отталкиваются, а разноименные притягиваются.

 

Еще раз обратим внимание читателей на принципиальное положение предлагаемой гипотезы. В приводимые выше математические выражения входит абсолютное значение скорости движения в пространстве. Для объектов, расположенных в Солнечной системе, это составляет около 400 км/сек – скорость относительно фона реликтового излучения.

Другое важнейшее следствие приведенных выше формул – силы динамического взаимодействия являются центральными и могут быть либо силами притяжения, либо силами отталкивания, в зависимости от взаимной направленности векторов скоростей. В природе это проявляется в форме Всемирного тяготения, или антигравитации, – характерного явления «разбегающихся галактик».

Получив таким образом четыре основных вышеописанных определения, перейдем к следующим разделам данной работы.