ПРИНЦИП ЕКВІВАЛЕНТНОСТІ І ЗАКОНИ ЗБЕРЕЖЕННЯ
Зміст
1. Вступна частина
2. Основна частина
2.1. Істота конфлікту ПЕ із законом збереження енергії
2.2. Про можливі альтернативи ПЕ
2.3. Три положення для нової теорії гравітації
2.4. Контінуумальная кривизна і збереження імпульсу
3. Заключна частина
Список літератури
Розглянуто ситуацію, для якої прийняття умови еквівалентності інертної і гравітаційної мас призводить до явного конфлікту з законом збереження енергії. Запропоновано альтернатива класичним принципом еквівалентності.
"... Пропорційність між інертної і важкої масою
дотримується без винятку для всіх тіл з досягнутою
до теперішнього часу точністю, так що надалі до
докази зворотного ми повинні припускати
універсальність цієї пропорційності ... "
А. Ейнштейн, [1, с.95-96]
1. ВСТУПНА ЧАСТИНА
Витоки принципу еквівалентності важкої та інертної мас (ПЕ) сходять до досліджень Галілея, який отримав експериментальні і знайшов логічні обгрунтування наступного результату: прискорення пробного тіла в процесі вільного падіння (за відсутності тертя) не залежить ні від ваги тіла, ні від його складу і внутрішньої будови. З часом це положення знайшло значення фундаментального фізичного принципу, постулирующему еквівалентність (строга рівність) величин інертної і гравітаційної мас для будь-яких пробних тіл і частинок.
Більшість сучасних теорій включають ПЕ в систему своїх вихідних постулатів, покладаючись на його коректність навіть у спецрелятівістском межі, тобто стосовно до всіх компонентів повної маси пробних тел. У загальній теорії відносності ПЕ також враховується без будь-яких обмежень. Більш того, ейнштейнівська формулювання ПЕ передбачає його "посилення" двома положеннями - принципом общековаріантності [1, с.456] і фундаментальним для ідеології ОТО постулатом про ідентичність "поля прискорення" полю тяжкості [1, с.227]. Обидва додаткових положення при скрупульозному розгляді виявляють свою неспроможність; про це досить говорилося [2 - 7].
У даній роботі, на основі аналізу уявних експериментів, зроблена спроба показати існування меж застосовності ПЕ в його вихідної, т.зв. "Класичної" формулюванні. До теперішнього часу претензії до класичного ПЕ не мали принципового характеру.
2. ОСНОВНА ЧАСТИНА
2.1. Істота конфлікту ПЕ із законом збереження енергії
Конфлікт між ПЕ і законом збереження енергії вельми наочно виявляє себе в наступному уявному експерименті.
Ситуація 1. Нехай пробне тіло масою m вільно падає в гравітаційному полі. Початковий рівень падіння позначимо рівнем А. На рівні В знаходиться ідеально пружна пружина, про яку вдариться це тіло. Кінетична енергія, якої мало тіло до моменту взаємодії з пружиною, при взаємодії з пружиною переходить в енергію деформації пружини. Енергію, накопичену пружиною в момент повної зупинки тіла, позначимо як DЕ1.
Ситуація 2. Це ж тіло m повільно опускається на нитки з рівня А на рівень В. Припустимо, що другий кінець нитки пов'язаний з якимсь пристроєм, що акумулює всю енергію, що виділяється при опусканні тіла. ККД пристрою покладемо рівним одиниці. При опусканні тіла до рівня В пристроєм буде запасена енергія, величина якої відносно рівня В складе DЕ2.
Так як початкові і кінцеві стани і положення тіл у ситуаціях 1 і 2 збігаються, ми вправі очікувати рівності величин DE1 і DE2 - очевидного вимоги, що випливає з закону збереження енергії.
Енергія, як відомо, є інтегралом сили mg по шляху s руху тіла, тобто
, (1)
де g - напруженість гравітаційного поля.
У першій ситуації тіло проходить кожен елемент шляху | АВ | з більшою швидкістю, отже, характеризується більшою повною масою m, яка перевершує повну масу пробного тіла в другій ситуації (на величину кінетичної складової Dm, що приймає певне значення для кожної елементарної ділянки траєкторії). Звідси, згідно ПЕ, швидко рухається тіло повинно випробовувати велику силу гравітаційного тяжіння, ніж аналогічне нерухоме або повільно рухається. Слідуючи цим міркуванням, напрошується висновок про перевагу величини енергії DЕ1 над величиною DЕ2 в розглянутих ситуаціях. Даний результат не може бути узгоджений з законом збереження енергії, бо передбачає появу "з нізвідки" надлишку енергії в кожному циклі "вільне падіння тіла - його повільний підйом" (так само як "зникнення" енергії в циклі "повільне опускання тіла - його швидкий підйом" ).
Вимога з боку закону збереження енергії стосовно до розглянутого нагоди виражається в наступному: максимальна енергія, яка може бути вивільнена в результаті переміщення тіла, визначається різницею гравітаційних потенціалів початкової і кінцевої точок траєкторії тіла, незалежно від характеру переміщення тіла (вільне падіння тіла, або його переміщення з постійною швидкістю).
2.2. Про можливі альтернативи ПЕ
Зазначене протиріччя між ПЕ і законом збереження енергії носить принциповий характер; одночасно задовольнити обидва цих положення не вдається. Для поступок з боку закону збереження заради збереження ПЕ не бачиться розумних підстав. Модифікація ПЕ, по видимому, також неможлива, тому що неминуче пов'язана з відмовою від ключової "еквівалентності". У сформованій ситуації не представляється іншого, окрім пошуку альтернативи ПЕ, задовільною з позиції законів збереження.
Вимога рівності енергій DЕ1 і DЕ2 може бути задоволено, зокрема, введенням наступного обмеження: кінетичної енергії тіла відповідає нульова гравітаційна маса (тобто на кінетичну складову маси Dmkin гравітаційне поле взагалі не діє). Тоді сила гравітаційної природи буде однаково проявляти себе і в одному, і в іншому випадку, діючи лише на "масу спокою" m0. Але в такому випадку проблеми виникають з уявленнями про суть "маси спокою" і "кінетичної маси" як принципово різних форм мас. Вже на рівні постановки питання відчувається його ущербність. Маса спокою є й у "статичних" макротіл, і у структур з яскраво вираженою динамікою: розпеченої газової туманності, ансамблю мікрочастинок і кожної мікрочастинки окремо. Намагатися на цьому шляху шукати "спільний знаменник" для того, щоб ігнорувати участь кінетичної маси в гравітаційній взаємодії, по видимому, безперспективно.
Звернемо все ж увагу на те, що в розглянутому нами уявному експерименті фігурує лише одна кінетична складова маси - поздовжня Dmkin | |
(Dmkin | | = DEkin | | / c2), що виникає при русі тіла паралельно вектору напруженості гравітаційного поля. У даному уявному експерименті спочатку відсутня поперечна кінетична складова маси, тому поки ми не можемо відразу оцінити ступінь її участі в гравітаційній взаємодії. Але енергетична складова DEkin | | і відповідна їй Dmkin | | з'являються в процесі дії гравітаційного поля як результат впливу поля, будучи, таким чином, його продуктом. Тому цілком виправданим виглядало б рішення виключити дію гравітаційних сил на результат свого ж впливу, тобто позбутися від фактора подвійного обліку поля на тіло. Після такого вилучення зазначений конфлікт з законом збереження енергії усувається: як при вільному падінні тіла, так і при його повільному опусканні виділяється однакова енергія, тобто DE1 = DE2.
Для більш детального розгляду особливостей гравітаційної взаємодії та врахування природи Dmkin | | принципово важливі міркування, викладені в роботі [7]. Звернемося до деяких з них. Особливість гравітаційної взаємодії, як зазначено в [7], полягає в тому, що під дією сили гравітаційної природи приросту повної енергії пробного тіла не відбувається (тобто повна енергія вільно падаючого (і не випромінює!) Пробного тіла не змінюється, залишаючись рівною повної початкової енергії; перерозподіляється лише співвідношення між його енергетичними компонентами). Якщо на самому початку руху повна енергія пробного тіла відповідала його масі спокою, то в міру розгону все більша її частина відповідає вже кінетичної складової маси Dmkin | |, яка з'являється за рахунок зменшення маси спокою m0 [7]. У цій особливості гравітаційної дії укладені витоки принципової відмінності між силами гравітації й інерції. Властивість інерції проявляє себе при безпосередній взаємодії тіл між собою, в результаті чого будь-яке тіло, в залежності від особливості взаємодії і вибору системи відліку спостерігачем, може як отримати додаткову кінетичну енергію, або втратити наявну, передавши її іншим тілам. Сили гравітаційної природи здатні перерозподіляти енергію з одного виду в інший в межах даного тіла: енергію спокою, внутрішню енергію, поперечну кінетичну складову енергії - в подовжню кінетичну енергетичну складову. Відповідно з перерозподілом складових енергії змінюється імпульс тіла.
Величина Dmkin | |, опиняючись продуктом дії гравітаційного поля, збільшує інерцію тіла в напрямку падіння, але сама вже не схильна до впливу гравітаційного поля. Поле саме по собі не в змозі розрізнити, чи є Dmkin | | продуктом його дії, або результатом дії сили іншої природи. Тому, незалежно від походження Dmkin | |, цілком резонно припущення, що на цю складову гравітаційне поле впливу не надає.
При відчутною відносній частці поздовжньої кінетичної складової величина прискорення g буде відставати від напруженості гравітаційного поля g. Сила, що діє на вертикально падаюче тіло в g-поле, пропорційна його масі спокою і становить m0g. Але реальне прискорення тіла g визначається ставленням діючої сили до його повної інертною масою, рівною m, звідки
g = g m0 / m.
Енергія, що переноситься фотоном, визначається виключно його кінетичної енергією. Вона може бути передана при безпосередній взаємодії, що вказує на наявність у фотона інертних властивостей і відповідно інертної маси. Гравітаційна маса фотона не є постійною величиною. У випадку вертикально орієнтованого вільного фотона (рух фотона паралельно вектору напруженості g-поля) g-поле на фотон не діє: гравітаційна маса фотона дорівнює нулю; маси спокою фотон також не має. Звідси бачимо "посиніння" або "почервоніння" фотона має своєю причиною різний хід часу в системах "верхнього" і "нижнього" спостерігачів.
У зв'язку з висловленими вище міркуваннями не буде зайвим проявляти обережність у вираженні відповідності між масою об'єкта і повної його енергією. Не всякій енергетичної складової відповідає гравітаційна маса; можливо також, що в певних випадках інертні властивості можуть не відповідати в точності їх енергетичного потенціалу. Гравітаційна маса об'єкта по відношенню до будь-якого іншого гравитирующей об'єкту визначається суто індивідуально.
2.3. Три положення для нової теорії гравітації
Раніше вже висловлювалися припущення про те, що будь-яке макроскопічне тіло може бути представлено у вигляді сукупності осциляторів, в загальному випадку орієнтованих довільно і в цілому изотропно в усіх напрямках. Частинки-осцилятори на самому елементарному рівні можуть бути представлені частками одного типу. З приводу кандидатів в "елементарні" осцилятори пропонувалися різні версії [8, 9]. Найбільш обгрунтованою представляється гіпотеза про фотоні-первомассе [8], властивість маси яких виражено "елементарним" чином. Маса спокою як фізична властивість характерна для сукупності особливим чином взаємодіючих між собою осциляторів, що утворюють складені об'єкти з центром маси, що можуть збігається з системою відліку спостерігача (починаючи з рівня мікрочастинок і переходячи потім до більш великим структурам).
Якщо на поздовжньо орієнтовані фотони-осцилятори, що утворюють складовою об'єкт, g-поле не діє, то тоді на що входять до їх складу поперечно орієнтовані осцилятори g-поле повинно діяти надлишковим чином. Це необхідно для виконання встановленого емпіричним шляхом становища - у стаціонарному g-поле вага макроскопічного тіла пропорційний його інертною масою (по суті, це одна з можливих формулювань класичного ПЕ).
Для обчислення впливу g-поля на довільно орієнтований осцилятор будемо виходити з того, що відповідність між інертної і важкої масою з високим ступенем точності встановлено для нерухомих макротіл. Складова Dmkin в межах спочиваючого макротела розподілена практично изотропно в усіх напрямках, або анізотропія Dmkin мала.
Нехай всі частинки-осцилятори одного типу рівномірно розподілені в межах деякого об'єму (наприклад, кулі радіусом r); кожному осцилятора при цьому відведено обсяг сильно витягнутого прямокутника довжиною 2r і перетином djdq (q - кут в горизонтальній площині між заданим горизонтальним напрямком і проекцією променя O, r на горизонтальну площину; j - кут між променем O, r і його проекцією на горизонтальну площину). Горизонтальної вважається площину, перпендикулярна до силових ліній g-поля (q-площину).
Площа dSj горизонтального зрізу dj з поверхні сфери у всьому діапазоні значень q (0 ° £ q £ 2p) є функцією кута j. Площа поверхні сфери S може бути знайдена підсумовуванням площ всіх зрізів dS у всьому діапазоні значень j, з урахуванням залежності площі dS від j:
.
На кожен осцилятор, в залежності від його орієнтації відносно силових ліній g-поля, сила dF гравітаційної природи діє по різному. Для випадку, коли силові лінії гравітаційного поля перпендикулярні площині q, гравітаційний вплив на осцилятор може бути оцінений величиною проекції миттєвої швидкості осцилятора на площину q. Звідси сила F0, що діє на всю сукупність осциляторів, зосереджених в обсязі сфери:
.
Провівши інтегрування, знаходимо
F0 ~ 2p2 r. (2)
Щоб визначити, у скільки разів дія гравітаційного поля сильніше на сукупність горизонтально орієнтованих осциляторів, ніж на ту ж їх сукупність, але рівномірно орієнтовану по всіх трьох просторових напрямках (2), розподілимо всю площу сфери S по площині, перпендикулярній площині q (при цьому cos j = 1), і знайдемо гравітаційну силу для цього випадку:
. (3)
З зіставлення (2) та (3) слід коефіцієнт, що дорівнює двом. Це означає, що горизонтально орієнтована (j = 0 °) складова Dmkin відчуває подвійний вплив гравітаційного поля (має гравітаційну масу, що вдвічі перевищує інертну).
Отриманий результат цілком закономірний, якщо звернути увагу на можливість розкладання складових руху фотона-осцилятора за трьома ортогональним просторовим напрямках x, y, z. Одне з них - Dm | | (X) - збігається з вектором напруженості поля, два інших - Dm ^ (Y) і Dm ^ (Z) - перпендикулярні йому. Гравітаційне поле трансформує в Dm | | (X) як Dm ^ (Y), так і Dm ^ (Z); дію поля на обидві поперечні складові закономірно призводить до подвійного викривлення горизонтальної ділянки траєкторії фотона.
Під дією гравітації фотон змінює траєкторію руху, але його енергія при цьому не змінюється. Як відомо, енергія фотона жорстко пов'язана з величиною його повного імпульсу. Імпульс фотона відповідно залишається незмінним за величиною, хоча змінюється його орієнтація. Відповідно проекція імпульсу фотона на початковий напрямок зменшується.
Таким чином, інертна маса фотона повністю визначається його кінетичної масою, а гравітаційна маса фотона mg gr в полі тяжіння є функцією орієнтації руху фотона щодо вектора напруженості g-поля:
mg gr = 2mg in | sin j |, (4)
де sin j є коефіцієнтом, що визначає проекцію швидкості фотона на вектор напруженості g-поля. Гравітаційна маса фотона дорівнює його інертною масою лише при певному значенні кута j: j = 30 °.
Висновки, які сформульовані для фотона (виходячи із прийнятого постулату про однаковості всіх форм матерії-маси на самому елементарному рівні), не мають видимих протипоказань до їх розповсюдження на кінетичну складову маси тіл з ненульовою масою спокою.
Вираз для миттєвої величини сили гравітаційної природи Fg, що діє на тіло з повною масою m (m = m0 + Dmkin), з урахуванням співвідношень (3) і (4), запишеться так:
Fg = m0 g + 2Dmkin g | sin j |, (5)
де g - величина напруженості гравітаційного поля.
При цьому величина (m0 + 2Dmkin) відповідає поперечної гравітаційної масі, а величина m0 - поздовжньої гравітаційної масі тіла.
Відповідно до (5) при j, більшому 30 °, на тіло буде діяти велика гравітаційна сила, ніж пропонується ПЕ (гравітаційна маса виявляється більше інертною, приводячи до більшої кривизні траєкторії); при j <30 ° відповідно менша гравітаційна сила.
Даний висновок може бути експериментально перевірено за участю швидких частинок в гравітаційному полі. Кривизна горизонтальної ділянки траєкторії будь субсвітлової частки (прискореного електрона, протона, нейтрона), для якої виконується умова Dm>> m0, в полі тяжіння планується майже вдвічі більшою, ніж передбачає теорія гравітації, безумовно підтримують справедливість класичного ПЕ.
Ключові положення наступного за ОТО рівня проникнення в сутність гравітації цілком можуть бути такими:
1. У загальному випадку гравітаційна маса (гравітаційний заряд) тіла не дорівнює його інертною масою. Гравітаційною масою визначається взаємодія тіла з g-полем, а інертною масою - здатність транспортувати енергію в просторі.
2. Стаціонарне g-поле не здатне змінити ні повну масу, ні повну енергію вільно падаючого тіла. У гравітаційному полі лише перерозподіляються енергетичні складові повної енергії тіла, що характеризують його вихідний стан і змінюється імпульс тіла.
3. Фотон є першооснова речовини, що володіє інертними властивостями (постулат про єдність складу матерії на рівні первомасси [8]).
2.4. Контінуумальная кривизна і збереження імпульсу
Майже дев'ять десятків років минуло з тієї пори, коли А. Ейнштейн поділився зі світовим співтовариством думкою про те, що гравітація є результат контінуумальной кривизни [1, с.227-236]. Трохи пізніше виявилося, що ідею метричної кривизни можна залучити для пояснення більш широкого кола явищ, ніж це дозволяла теорія тяжіння Ньютона. Серед цих явищ особливе місце займають спостережуване обертання орбіти Меркурія, а також аномально більше викривлення траєкторії світла в гравітаційному полі сільногравітірующего об'єкта (Сонця) [1, с.439-447].
Незабаром виявилися серйозні недоліки, властиві цій інтерпретації гравітаційної взаємодії. Кілька поколінь вчених наполегливо працювали над вирішенням проблем, що виникають, але, вирішуючи одну, отримували шлейф нових, не менш суттєвих. В кінці кінців в навколонауковому світі було укладено неформальну угоду відмовитися від спроб "поліпшення" домінуючою теорії гравітації, зафіксувавши всі її положення на рівні ейнштейнівської інтерпретацій кінця 1915 - початку 1916 рр.. Дані уявлення знайшли активне відображення не тільки в спеціальній, але і в навчальній літературі; вражає загальний тираж видань, присвячених ЗТВ. Природно, не всі дослідники поспішили послідувати тріумфу раціоналізму в настільки збоченій формі. Продовжували висловлюватися нові ідеї, розроблятися нові теорії гравітації [2 - 10], серед яких є й такі, які категорично заперечують ідеологію, засновану на метричної концепції гравітаційних сил. Але при тому цілком задовільно витримують всі відомі гравітаційні
тести [4, 10].
Окремі дослідники (автор даної роботи належить до їх числа) вважають джерелом багатьох проблем гравітаційної фізики прийняту в теорії відносності формальну модель 4-мірного інтервалу ds, вкрай нефізічную за змістом. Відмовившись від її використання, були визначені масштабні співвідношення окремо для просторового dl і тимчасового dt інтервалів [7]. Виявилося, що масштаб інтервалів в рівній мірі підпорядкований величиною повного гравітаційного потенціалу. Зазначена обставина вказує на інваріантність швидкості u по відношенню до повного гравітаційному потенціалу, яка визначається безпосередньо, оскільки u = dl / dt. У цьому випадку не знаходиться жодних підстав до того, щоб говорити про анізотропії метричних властивостей просторово-часового континууму, а траєкторію руху матеріального тіла екстраполювати по контінуумальной метриці.
Але для спостерігача іншого типу (т.зв. "фіксованого" спостерігача), який за процесом руху тіла спостерігає "з боку", умова інваріантності швидкості вже виконуватися не буде, оскільки час проходження тілом ділянки шляху вимірюється по годинах самого спостерігача.
Підходи до аналізу впливу властивостей простору на особливості руху тіла, очевидно, в цих випадках радикальним чином відрізняються. У першому випадку інваріантність швидкості дозволяє вважати неможливою реакцію тіла на метричні особливості простору, яка могла б змусити вільно рухається тіло "відпрацьовувати" неевклідової простору (хоча б з позиції спостерігача, пов'язаного з даним тілом). У другому випадку, коли спостерігається швидкість вже не є інваріантом, такі підстави вже з'являються. І в принципі можуть бути зведені до метричних локальним особливостям простору, на які тіло буде реагувати додатковим викривленням своєї траєкторії.
Подібна Передбачувальна подвійність, що залежить від прив'язки спостерігача, незадовільна вже сама по собі. Для вибору однієї можливості (з, як мінімум, двох) дана ситуація повинна бути розглянута на основі інших критеріїв. Приміром, чи не виникає в тому чи іншому випадку проблем зі строго зберігаються величинами (імпульсом, енергією). Допустивши, що метрична кривизна виявляється джерелом додаткового викривлення траєкторії тіла і тим самим перерозподіляє складові його імпульсу, ми зобов'язані вказати об'єкти, за рахунок яких відбувається компенсація зазначеного зміни імпульсу. При такому розгляді жодне з взаємодіючих тіл вже не може бути віднесено до категорії "пробних" (у цьому полягає принципова відмінність наступного прикладу від раніше розглянутих).
Нехай викривлення траєкторії зазнав фотон, що пролетів повз Сонця. Частина викривлення припишемо безпосередньому взаємодії між собою контінуумальних компонент Сонця і фотона, що створюють локальну контінуумальную неоднорідність і яка є причиною гравітаційних сил [11]; іншу частину - метричному фактору. Перший фактор викривлення природним чином узгоджується з законом збереження імпульсу: сила, з якою Сонце діє на фотон (конкретно - на його гравітаційну масу), в точності дорівнює силі, з якою гравітаційна маса фотона діє на масу Сонця. У результаті тяжіння фотоном Сонце одержує імпульс, завдяки якому повний імпульс системи "фотон-Сонце" залишається незмінним. При тому не грає ролі, що маси фотона і Сонця несумірні за величиною. Навіть при такій величезній різниці ми зобов'язані суворо стежити за результатами взаємодій і реагувати на будь-які неузгодженості з законами збереження, наскільки малими вони б не виявлялися. Бо за ними можуть ховатися проблеми принципового властивості.
Метричний же фактор кривизни з законом збереження імпульсу погодити не вдається. Ясно, що для досягнення необхідного відповідності ми повинні допустити поворот імпульс-вектора Сонця щодо початково фіксованої системи спостерігача, але джерело передбачуваного явища не дозволяє себе ідентифікувати з жодною з потенційно можливих причин (включаючи вплив метричної особливості, створюваної гравітаційною масою фотона). Проблема того ж роду виникає при спробі пояснити спостережувану прецесію орбіти Меркурія кривизною околосолнечного простору [11].
Просторова складова реального просторово-часового континууму викривлена, будучи результатом неоднаковою структурної "щільності", що відбиває просторове розподіл мас. При цьому інваріантність швидкості, певна безпосереднім спостерігачем, виявляється наслідком взаємної компенсації двох масштабних перетворень. Одна з яких відбувається відносно просторових характеристик, а інше - тимчасових. Формальним чином сказане виражається співвідношенням, що є однією з можливих форм запису фізично безспірного вираження dl = u dt. Метричні особливості просторових і тимчасового вимірювань ідеально поєднані в будь-якій точці континууму і не можуть з'явитися чинником, що впливає на вид траєкторії тіла. Крім того, метрична кривизна може бути врахована лише через гравітаційну масу фотона, що визначатиме її власну "контінуумальную компоненту". А двічі враховувати вплив по суті одного і того ж фактора, по видимому, некоректно.
Таким чином, перерозподіл імпульсу в системі гравітаційно взаємодіючих тіл може бути викликана лише взаємним силовим впливом даних матеріальних об'єктів на рівні їх контінуумальних компонент.
Наведемо результати зіставлення розрахункових даних, отриманих на підставі запропонованого підходу, з експериментальними.
На основі співвідношення (4) може бути знайдений кут викривлення траєкторії фотона, що проходить поблизу поверхні Сонця. На значно віддаленому від Сонця ділянці траєкторії фотона (при цьому j <30 °) гравітаційна сила, що діє на фотон з боку гравитирующего Сонця, виявляється меншою, ніж передбачає теорія, враховують ПЕ. Але починає зростати в міру наближення, в граничному випадку збільшуючись до подвійного значення. У загальному випадку
, (6)
при тому, що для теорій, що враховують ПЕ, в (6) слід підставити, а для нашого випадку. Розбіжність результатів визначається різницею інтегрування функцій sin j і sin2 j у всьому діапазоні зміни j. З урахуванням симетричності траєкторії і малого відхилення a променя світла від прямої лінії в поле Сонця, маємо:
(7)
(8) 
Ставлення кутів a2/a1, визначених (7) і (8), становить p / 2 разів, або »1.57. Враховуючи, що величина a1 відповідає викривлення світлового променя на 0.85 ²
[1, с.442], нескладно знайти результат, відповідний a2 - це 1.34 ².
Отриманий результат знаходиться в дуже хорошому злагоді з даними спостережень, отриманими під час повного затемнення Сонця в 1919 році, коли умови для спостережень виявилися винятково сприятливими [10]. Спостережувані кути відхилення світла зірок, видимих поблизу краю сонячного диска, знаходилися в межах від 0.9 до 1.8 ² ² [1, с. 663]. ОТО, як відомо, передбачає значення »1.7 ².
Методика та результати розрахунок обертання орбіт Меркурія й інших планет Сонячної системи, виконані на підставі уточненої формулювання "принципу Маха" без залучення гіпотези "метричної кривизни", наведені в [11].
3. ЗАКЛЮЧНА ЧАСТИНА
Дозвіл "історичного" конфлікту з законами збереження, властивого домінуючим на даний момент гравітаційним концепціям, дає нові можливості для альтернативних напрацювань та перегляду існуючих додатків.
В якості прикладу розглянемо уявлення про метагалактіческом низькотемпературному тлі, що отримав назву "реліктового випромінювання". Виявлення фонового випромінювання було визнано вагомим аргументом на користь ідеї Великого вибуху, а параметри випромінювання (концентрація фотонів і значення температури »2.7 К) використовувалися при побудовах теорій походження Всесвіту, теорій Великого Об'єднання; для дослідження значень низки глобальних параметрів (середньої щільності речовини у Всесвіті, маси Всесвіту, баріонного заряду Всесвіту і т. д.) [12].
Утворилися за час Великого вибуху фотони, як найшвидші частки, в першу чергу залишали область "протовещества". Чим далі вони віддалялися від цієї області, тим більше виявлялося ставлення їх інертної маси до гравітаційної (у міру видалення зменшується кут j (6)), не залишаючи ніяких можливостей для повернення. Реліктові фотони утворили розширюється фотонну сферу - кордон Метагалактики, радіус якої на сьогоднішній момент може бути оцінений в 13 - 18 млрд. років. З цієї причини істинно реліктове випромінювання принципово недоступне для експериментального дослідження.
Спостережуване Триградусне фонове випромінювання, по всій видимості, є результатом процесів, що відбуваються у відносно недалекому минулому і навіть сьогоденні. Первинними джерелами фону тоді вже були і продовжують залишатися зірки. Випромінювані зірками високоенергетичних фотони в результаті взаємодії з речовиною рекомбінують на безліч нізкоенергетічних фотонів, спільним внеском яких і створюється спостережуваний фон.
Значення фонової температури, таким чином, є відображенням концентрації "темного" речовини Метагалактики (частинок міжзоряного пилу, метеорів, планет, нейтронних зірок і пр.), з яким взаємодіє електромагнітне випромінювання, по відношенню до активного зоряного речовини.
Високий світоглядний потенціал можуть нести програми, пов'язані з області фізики обертових систем, для яких характерний безперервне перенесення імпульсу з одного напрямку на інше (від стійких зоряно-планетарних систем до обертових механічних пристроїв). Суворої гіроскопічної теорії, яка б грунтувалася на фундаментальних фізичних принципах, ще немає [13]. Тому при вирішенні широкого кола завдань відсутні елементи доводиться вводити штучно, у вигляді припущень (про збереження або незбереження кутового моменту в умовах мінливого повного гравітаційного потенціалу; про характер реакції маховика на переорієнтацію в умовах g-поля, та ін.) Можливість формулювання принципово значимих положень суворої теорії завідомо перебуває за межами класичних уявлень і не бачиться простим завданням. Але її успішне рішення наблизить нас до розуміння природи найважливіших фундаментальних понять, і, не виключено, допоможе розставити внутрішні пріоритети між законами збереження енергії, імпульсу та кутового моменту.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Ейнштейн А. / / Собр. наук. тр. У 4 Т. - М.: Наука, 1965. Т.1.
2. Дікке Р. Гравітація і Всесвіт. - М.: Світ, 1982.
3. Станюкович К.П., Мельников В.М. Гравідінаміка, поля та константи в теорії гравітації. - М.: Вища школа, 1983.
4. Логунов А.А., Лоскутов Ю.М. Неоднозначність пророкувань ОТО і релятивістська теорія гравітації. - М.: МГУ, 1986.
5. Тіррінг В. Альтернативний підхід до теорії гравітації / / Гравітація. Т. 2. Вип. 2 (1996). С. 50.
6. Анісовіч К.В. Скалярно-тензорна теорія гравітації ... / / Гравітація.
Т. 3. Вип. 1 (1997). С.15.
7. Зайцев О.В. Гравітаційна константа або мінливий "гравітаційний
коефіцієнт ".
Internet: http://rusnauka.narod.ru/lib/autor/zaicev_o_v/1/
8. Зайцев О.В. Фізика: про малому і великому. - Ростов-на-Дону: Упрполіграфіздат, 1992.
9. Проблеми природознавства на рубежі століть / Гол. ред. Григорян С.С.
- К: Політехніка, 1999.
10. Уїлл К.М. Теорія і експеримент в гравітаційної фізики. - М.:
Вища школа, 1985.
11. Зайцев О.В. Принцип Маха і орбітальна прецесія планет / / Проблеми
дослідження Всесвіту. Вип. 21. - К: СПбДУ, 1999. С. 308 - 320.
Internet: http://www.sciteclibrary.com/rus/catalog/pages/2295.html
12. Davies P. God and New Physics. - NY: Simon & Schuster, 1982.
13. Тарг С.М. Короткий курс теоретичної механіки. - М.: Вища школа, 1995. С. 334.
Контактна інформація:
344092, м. Ростов-на-Дону, а / с 3097. Зайцеву Олегу Вікторовичу
E-mail: zzcw@mail.ru
Тел: (8632) 95-60-31