В настоящее время науке не известен механизм тяготения и соответственно не известен математический вывод формулы тяготения.
Попытки вывести эту формулу с помощью квантовой механики и теории относительности не удались.
Физики-теоретики разработали множество теорий квантовой гравитации (теория струн, петлевая квантовая гравитация и др.), каждая из которых по своему объясняет квантование пространства-времени, однако на текущий момент ни одна из этих теорий не нашла подтверждения.
В предыдущей статье "Новое понимание времени" было показано, что представление о пространстве, как "пространстве - времени Минковского", описываемое уравнением:
Поэтому и не получается понять, что собой представляет квант "пространства - времени".
Представление о пространстве, как пространстве трехмерной сферы, описываемом уравнением:
дает возможность предположить, что и элемент пространства (квант) является трехмерной сферой. Трехмерная сфера может принимать любую форму, в том числе и кубическую, но не может быть тором. Размер элемента пространства оказался равен: X_пэ = 0,5*10^-16м. На этой основе и на основе разработанных автором моделях электрона и протона, которые в этой статье не приводятся, представим механизм тяготения и выведем формулу тяготения. В статье невозможно полностью привести все вычисления, поэтому приведены только наиболее важные формулы и пояснения.
В настоящее время известно, что так называемое "поле тяготения" это поле потенциальное, а сила тяготения обратно пропорциональна квадрату расстояния между телами. При этом, что представляет собой "поле тяготения" не известно. Известно также, что при вращении космических тел друг относительно друга, сила тяготения равна центростремительной силе:
В потенциальном поле произведение силы на поверхность сферы величина постоянная, отсюда центростремительное ускорение тела за пределами гравитационного радиуса будет:
Эту формулу можно назвать формулой тяготения и использовать для нахождения силы, действующей на тело (силы притяжения тела), умножив обе части формулы на массу притягиваемого тела. В этой формуле нет гравитационной постоянной и масс тел, зато есть четкий физический смысл. Притягивающее тело, состоящее из сжатых пространственных элементов (ПЭ) и имеющее гравитационный радиус, деформирует пространство, придавая ему кривизну. Тело, находящееся в этом искривленном пространстве, получает ускорение g. Это значит, что поля тяготения не существует. Нет никакого гравитационного взаимодействия тел, требующего носителя взаимодействия (гравитонов), нет и скорости этого взаимодействия. Любое тело, попадающее в искривленное пространство, немедленно начинает испытывать гравитационную силу. Изменение искривления пространства (например: в случае вращения звезд в системе двойной звезды)происходит со скоростью света, но не в виде гравитационных волн.
Однако представленная формула не объясняет самого механизма тяготения. Рассмотрим, какие силы действуют на элемент пространства (ПЭ) в искривленном пространстве.
На рис. 16.1 изображено искривление одного ПЭ, находящегося на расстоянии R от центра искривления "О". Искривление ПЭ будет
На малых углах sin α = tagα , в дальнейшем будем рассматривать только этот случай.
Если элемент пространства искривлен на угол α , но не сжат, он не создает "потерянного" пространства и, следовательно, эффекта массы (см. статью "Новое понимание массы"). Значит, источником силы тяготения является искривление сжатого элемента пространства на угол γ рис. 16.3.
Рассмотрим силы, действующие на сжатый ПЭ, находящийся в искривленном пространстве. Силы F_пэ , действующие на 4 боковые грани, отклоняются на угол γ/2, и появляется сила F_тпэ , направленная на центр искривления, назовем ее силой тяготения:
Внутри шара протона суммарная сила, действующая на ПЭ, всегда равна нолю. Поэтому рассмотрим только ПЭ лежащие на поверхности шара протона рис. 16.4. Сила тяготения, действующая на протон, будет равна сумме сил, действующих на элементы пространства, лежащих на поверхности протона, но у всех ПЭ эта сила разная.
Расчетную схему можно представить в виде двух дисков ПЭ рис. 16.5, где у всех ПЭ сила тяготения одинакова.
Сила тяготения гипотетического протона в искривленном пространстве будет равна:
Умножим обе части ранее полученной формулы:
на массу "m" тела, находящегося в искривленном пространстве, получим:
В левой части получилась сила тяготения, а в правой кинетическая энергия W, умноженная на
Из сравнения с формулами (16.13) и (16.14) получим равенство кинетической и потенциальной энергии вещества, для протона:
Для электрона:
В левой части этой формулы находится выражение
из теории относительности, а в правой части из квантовой механики
хотя в современной квантовой механике эти параметры не известны.
Это подтверждает правильность разработанных моделей электрона, протона и тяготения (нейтрон составная частица, состоящая из протона и электрона).
После преобразования формулы
получим принципиальную формулу тяготения:
которая содержит в себе как элементы теории относительности - энергию притягиваемого тела
и искривление пространства sin α , так и элемент квантовой механики - размер элемента (кванта) пространства Xпэ. Это объединяет эти теории и объясняет, почему до сих пор не удавалось вывести эту формулу.
Ура! Великое объединение свершилось!
Для удобства использования преобразуем эту формулу и получим:
Примечание:
В качестве единицы измерения массы тела формула использует количество содержащихся в теле протонов, так как масса тела меняется в зависимости от сжатости окружающего пространства (статья "Новое понимание массы"), а количество протонов нет.
Примечание:
Так как нейтрон состоит из протона и электрона, можно сказать, что все тело состоит из протонов и электронов. В этих расчетах массой электрона в виду ее малости пренебрегаем.
Проверим, с какой силой притягиваются два тела массой по 1 кг на расстоянии 1м.
Полученная величина практически совпадает по величине со справочным значением гравитационной постоянной G = 6.67408 × 10-11 с размерностью (м3 кг-1 с-2), не имеющей физического смысла. В отличие от нее, полученная величина найдена теоретически и имеет размерность "ньютон". Полученную величину можно в дальнейшем уточнить математически, не прибегая к экспериментальным измерениям.
Можно с уверенностью сказать, что формулой тяготения, имеющей четкий физический смысл и не имеющей в своем составе гравитационной постоянной, является:
А и Б - количество протонов в телах.
Величина 1.86475∙ 10^-64 спетени н- это сила притяжения двух протонов на расстоянии 1метр.
Эту формулу удобно использовать в микромире. В макромире на поверхности Земли удобнее использовать другую формулу.
А и Б - количество килограмм в весе тел, в штуках (безразмерная величина). Эта формула похожа на классическую формулу тяготения, но размерность имеет физический смысл.
Сила тяготения (искривление пространства) действует на очень большом расстоянии, ограниченном только размерами вселенной.