Реферат по предмету "Математика"


Единая теория поля, пространства и времени

--PAGE_BREAK--2. Мировая поверхность

Существуют исходные физические величины, определяющие состояние континуума в замкнутом пространстве-времени: гравитационные и электрические заряды. Они порождают одноименное поле. Величина потенциала этого поля является константой, которую замкнутое пространство-время сохраняет в каждой точке в течение всего времени своего существования. Суммарный заряд во внутреннем объеме определяет масштаб континуума ds в соответствии с этим потенциалом.

Все изменения пространственного масштаба и интервала времени в зависимости от величины электрического или гравитационного заряда удобно проследить на мировой поверхности замкнутых пространств-времени , приведенной на рисунке 2.



Рис. 2. Мировая поверхность замкнутых пространств-времени

Пространство-время гравитационного потенциала, имеющее в замкнутом объеме определенное количество вещества, а следовательно, постоянный масштаб пространственно-временного континуума, занимает на мировой поверхности только одну точку некоторой площади. Проведем через эту точку секущую плоскость m = const. Линией пересечения ее с мировой поверхностью является кривая . Касательная к этой кривой имеет угол (см. вставку на рис. 2). Тангенс угла наклона касательной в каждой точке есть скорость света c. Очевидно, что изменение пространственного масштаба при постоянном количестве вещества приведет к смене скорости света в пространстве по закону . Чтобы этого не произошло, масштаб пространства и интервал времени принимают определенные значения в зависимости от количества гравитационных масс замкнутого объема, а точка, соответствующая этому пространству-времени в данный момент его развития, всегда остается на кривой постоянной скорости света. Если через замкнутую поверхность из внешнего пространства под действием гравитационного притяжения происходит проникновение вещества, то пространственно-временной континуум изменится. Точка на мировой поверхности, соответствующая этому пространству-времени, перемещается по кривой, в каждой точке которой касательная к поверхности имеет один и тот же наклон , а  всегда равен скорости света c. При этом масштаб пространства и интервал времени увеличивается вместе с увеличением массы во всем замкнутом объеме.

Мировая поверхность положительных замкнутых пространств-времени располагается в четвертом октанте декартовой системы координат, в области положительных значений времени t, гравитационных масс m и отрицательных пространственных координат l. Мировая поверхность антипространств-времени располагается во втором октанте, соответствующем положительному времени, пространственным координатам и отрицательным значениям гравитационного заряда.

Мировые поверхности электрических пространств и антипространств-времени имеют вид, подобный гравитационным пространствам и антипространствам-времени. Эти поверхности располагаются в первом и третьем октантах декартовой системы координат (см. рис. 2). Знак электрических масс, в отличие от гравитационных, совпадает со знаком пространственных координат. Время является общим для каждого типа замкнутого пространства-времени. Оно имеет одно направление от прошлого к будущему.

Кривые постоянной скорости света c выходят из начала координат в четырех противоположных направлениях. Развитие замкнутых пространств и антипространств-времени происходит вдоль этих кривых. Упругий пространственно-временной континуум изменяет свой масштаб в зависимости от величины эфирообразующего заряда. При увеличении заряда во внутренних объемах пространства или антипространства-времени, точки, соответствующие этим континуумам, перемещаются по кривым постоянной скорости света в стороны от начала координат.

3. Плотность пространственно-временного континуума

3.1. Плотность гравитационного эфира

С увеличением массы во внутреннем объеме увеличиваются все линейные размеры и радиус самого замкнутого пространства-времени. Следовательно, объем всего пространства-времени и каждой его области в отдельности увеличивается в зависимости от суммарного гравитационного заряда. Очевидно, что при этом будет изменяться удельная плотность замкнутого пространства-времени – плотность эфира:

 ,

(17)

где – объем сферы единичного радиуса dl. Закон, по которому происходит это изменение, следует из (11) и имеет вид:

 ,

(18)

с учетом (8):

 ,

(19)

При изменении гравитационных масс во внутреннем пространстве-времени плотность эфира меняется по закону:

 .

(20)

Плотность эфира изменяется даже в областях замкнутого пространства-времени свободных от гравитационных зарядов. Тем не менее, именно масштаб континуума, его плотность определяет состояние вещества в данный момент времени. Таким образом, самую высокую плотность эфира и плотность вещества имеет замкнутое пространство-время, во внутреннем объеме которого имеется минимальное количество материи. «Нулевую» плотность замкнутого пространства-времени имеет «бесконечное» псевдоевклидово пространство, «бесконечный вакуум». Этот вакуум не является абсолютным, так как в объеме бесконечной кривизны даже при нулевой плотности сосредоточена бесконечная масса вещества, так что гравитационный потенциал этого пространства все равно конечен и равен квадрату скорости света.

Из общей теории относительности А. Эйнштейна следует аналогичная характеристика бесконечного пространства, однако, сам автор не склонен был соглашаться с собственной теорией:

Если Вселенная квазиевклидова, и, следовательно, ее радиус кривизны бесконечен, то плотность вещества должна быть равна нулю. Однако маловероятно, чтобы средняя плотность вещества во Вселенной была бы равна нулю. [1]

Плотность вещества в гравитационном эфире является одной из его физических характеристик. Ее можно изменять в некоторых пределах, подвергнув сгусток вещества внешнему воздействию. Под действием внешней силы может изменяться не только плотность, но и его внутренняя структура (метаморфизм вещества) вплоть до состояния вырожденного электронного или нейтронного газа. Подобное воздействие на вещество способен оказывать пространственно-временной континуум изменением своего масштаба.

Так как замкнутое пространство-время изменяет масштаб континуума во всем внутреннем объеме в зависимости от суммарного гравитационного заряда, то изменяются и размеры всех объектов, населяющих его. В расширяющемся эфире уменьшается средняя плотность вещества, все тела удаляются друг от друга, увеличивается объем каждого из них, уменьшается их плотность. Исключение составляют другие замкнутые пространства-времени, вложенные в первое. Их внутреннее пространство является единым континуумом, не подчиняющимся изменению масштаба фонового эфира. В зависимости от масштаба внешнего эфира они лишь расходятся или сближаются между собой.

Как замкнутые пространства-времени ведут себя элементарные частицы-носители элементарного гравитационного и электрического зарядов. Их внутренняя структура не зависит от плотности окружающего эфира. Фоновый эфир влияет только на расстояния между частицами в ядре, в атоме, в твердом теле или в свободном пространстве. Изменение межатомного расстояния в телах приводит к изменению внутренней структуры и их физических свойств. Объекты, находящиеся в определенный момент развития пространства-времени в твердом, жидком или газообразном состоянии вещества, в другой период не являются таковыми. На протяжении всей эволюции замкнутого пространства-времени гравитационные массы уменьшают свою плотность от сверхплотных веществ до газопылевого облака.

3.2. Плотность электрического эфира

Линейное изменение пространственного масштаба в зависимости от электрического заряда приводит к нелинейному изменению плотности любого тела, области пространства, единичного объема радиуса dl и всего электрического пространственно-временного континуума:

 ,

(21)

Связь между масштабом пространственно-временного континуума и величиной электрического заряда замкнутого объема однозначно определена, поэтому плотность электрического эфира можно выразить через одну из трех физических величин: пространственного масштаба, временного интервала или электрического заряда.

 .

(22)

Временной интервал тесно связан с пространственным масштабом, согласно (14). Это позволяет переписать (22) в виде:

 .

(23)

При увеличении электрической массы dq во внутреннем объеме плотность замкнутого пространства-времени уменьшается по закону:

 .

(24)

В реальном замкнутом пространстве-времени равномерное распределение эфирообразующих зарядов реализуется только в сингулярном состоянии. Плотность замкнутого пространства-времени может быть такой огромной, что эфирообразующие заряды составляют плотную упаковку. Плотно прижатые друг к другу частицы вещества равномерно заполняют весь замкнутый объем почти без свободного пространства. В этом случае пространственно-временной континуум имеет максимально равномерное распределение масштаба. На мировой поверхности такое замкнутое пространство-время занимает точку минимальной площади. В других случаях в масштабе одного заряда, заряженного тела или группы тел различной массы и протяженности, гибкий континуум сам искажается, изменяет свою плотность, поддерживая потенциал на постоянном уровне. С расширением замкнутого объема электрические массы вещества расходятся относительно друг друга, образуется свободное пространство. Становится возможным взаимное перемещение масс, перераспределение их плотности.

4. Единая теория поля

4.1. Электромагнитные колебания

В пространстве-времени, образованном гравитационными массами одного знака, электрическое поле равно нулю, вещество электрически нейтрально, так как электрические заряды в каждом теле и пространстве-времени в целом компенсированы. В пространстве без электрического поля отсутствует и магнитное поле, не имеющее собственных источников-монополей. В свободном от электрических зарядов четырехмерном пространстве-времени гравитационного потенциала нет и излучения, так как нет источников, вызывающих электромагнитные колебания. Однако возможны физические процессы, при которых происходит разделение нейтральных атомов на положительные и отрицательные электрические частицы, заряжающие тела или области пространства. При перемещении электрических зарядов в пространстве-времени гравитационного потенциала, возникает магнитное поле.

С появлением положительных и отрицательных электрических зарядов, пространство-время перестает быть только гравитационным. Ускоренное движение электрических зарядов в гравитационном континууме приводит к излучению части их энергии в виде электромагнитных волн. Если не рассматривать искривленную электрическими зарядами область генерации излучения, то можно сказать, что в свободном гравитационном эфире распространяются исключительно электромагнитные волны, описываемые уравнениями Максвелла:

 

(25)

где rot E(H), div E(H) – преобразования ротора и дивергенции напряженности векторного поля электрического и магнитного полей E(H) в пространственных координатах гравитационного континуума.  и – магнитная и электрическая постоянные гравитационного пространства-времени. Для гравитационного пространства-времени известно:

 .

(26)

Величина магнитной и электрической констант жестко связана с гравитационным потенциалом одноименного эфира. Состояние гравитационного эфира и его изменение, определяющиеся соотношением (10), можно выразить через константы трех полей:



(27)

В гравитационном антипространстве-времени также возможно распространение электромагнитных волн. Электромагнитные колебания в замкнутом антипространстве-времени имеют закон подобный (25) с той лишь разницей, что относительно положительного пространства-времени знак пространственной координаты необходимо изменить с плюса на минус. Уравнения Максвелла примут вид:



(28)

где  и  магнитная и электрическая постоянные гравитационного антипространства-времени.

Интенсивность взаимного преобразования электрической и магнитной энергии зависит от величины потенциала гравитационного эфира , в котором распространяются колебания. Волновое уравнение электромагнитных колебаний как в гравитационном пространстве, так и в гравитационном антипространстве-времени имеет вид:



(29)

где – преобразование Лапласа в пространственных координатах гравитационного континуума.

Увеличение массы во внутреннем объеме уменьшает плотность эфира, увеличивая свободное пространство, где распространяются электромагнитные волны. Длина электромагнитных волн изменяется синхронно с изменением пространственного масштаба. Энергия электромагнитных колебаний WEM уменьшается обратно пропорционально увеличению пространственного масштаба dl расширяющегося эфира по закону Планка:

 ,

(30)

где h – постоянная Планка.

Свет является лучшим индикатором искривления пространства-времени в какой-либо области или изменения пространственно-временного континуума в целом. Изменение энергии излучения за время распространения его во внутреннем пространстве означает, что через замкнутую поверхность существует поток гравитационно заряженного вещества. Смещение в фиолетовую область спектра говорит о том, что пространственно-временной континуум сокращается (суммарный гравитационный заряд во внутреннем объеме уменьшается), красное смещение частоты свидетельствует о расширении всего замкнутого пространства-времени (гравитационные массы проникают во внутренний объем). Смещение частоты при расширении эфира не вызвано эффектом Доплера, не зависит от скорости источника. Все излучение приобретает красное смещение частоты, обусловленное временем распространения колебаний в расширяющемся континууме, расстоянием до наблюдателя.

4.2. Магнитогравитация электрического пространства-времени

Из опыта нашего пространства хорошо известно, что перемещение гравитационных зарядов в гравитационном пространстве-времени не приводит к возникновению магнитного поля. Перемещение с некоторой скоростью электрических зарядов образует магнитное поле. Можно сделать вывод, что магнитное поле является субстанцией, определяющейся взаимным изменением электрического и гравитационного полей. Перемещение электрических зарядов в одноименном эфире, как и движение масс в гравитационном пространстве-времени не порождает магнитного поля. В электрическом эфире оно образуется при перемещении исключительно гравитационных зарядов m:

 ,

(31)

где – магнитная постоянная электрического пространства-времени, в которой перемещается гравитационный заряд; r – радиус-вектор, проведенный в электрическом абсолютном пространстве от заряда m к точке рассматриваемого поля. Очевидно, размерность магнитной постоянной электрического эфира отличается от той, которую она имеет в гравитационном пространстве-времени.

Вполне естественно кажется существование в электрическом замкнутом пространстве или антипространстве-времени силы Лоренца, действующей на гравитационные заряды, пересекающие со скоростью v силовые линии магнитного поля напряженностью H:

 .

(32)

Изменение напряженности электрического поля в одноименном пространстве-времени приводит лишь к искривлению эфира и не сопровождается образованием магнитного поля, поэтому в четырехмерном электрическом пространственно-временном континууме невозможно распространение электромагнитных колебаний. В отсутствии гравитационных зарядов и одноименного поля излучение не образуется. При разделении гравитационно-нейтрального вещества на положительные и отрицательные заряды появляется возможность возникновения магнитогравитационных волн. Они распространяются в свободном электрическом эфире без затухания. Взаимное превращение магнитного и гравитационного полей в электрическом пространстве-времени определяют уравнения Максвелла для электрического континуума положительного знака:



(33)

где – постоянная гравитационного взаимодействия в электрическом пространстве-времени 6. В случае электрического антипространства-времени, содержащего отрицательные эфирообразующие заряды:

 

(34)

где – магнитная постоянная, – гравитационная постоянная электрического антипространства-времени. Волновое уравнение магнитогравитационных колебаний в электрическом пространстве потенциала или  имеет одинаковый вид:

 

(35)

4.3. Замкнутое пространство-время двойной природы

Любые заряды приобретают ускорение только в одноименном поле – эфире, созданном всеми зарядами замкнутого объема, тем не менее, поле иной природы оказывает на них свое влияние. И электрическое, и гравитационное поле искривляют исходный эфир любой природы, изменяя его плотность и плотность вещества. Хотя электрические и гравитационные заряды напрямую не взаимодействуют, они влияют друг на друга через искривление единого эфира.

Источником электрического поля в гравитационном пространстве-времени могут служить потоки заряженных частиц — космические лучи. Концентрация электрических зарядов одного знака в некоторой области создает потенциал электрического поля, искривляющий единое пространство-время не только для частиц, несущих электрический заряд, гравитационные массы вещества также изменяют свою плотность.

Если представить, что в определенном пространстве-времени происходит мгновенное изменение плотности вещества, например, в результате взрыва какого-либо тяжелого объекта или в результате проникновения через замкнутую поверхность зарядов, то произойдет возмущение эфира. Нарушается равномерность континуума до тех пор, пока это возмущение со скоростью света не распространится по всему внутреннему объему. Аналогичные изменения происходят при возникновении в некоторых областях некомпенсированных зарядов и полей противоположной природы. В результате взаимного пересечения двух полей пространство-время как бы раздваивается, образуется объединенный континуум. Подобный разрыв сплошности исходного эфира нарушает его закономерности. Однако существует механизм, компенсирующий подобные изменения. Масштаб исходного континуума принимает определенное значение в соответствии с изменениями потенциала «инородного» поля, так что любые его изменения в конечном итоге компенсируются упругим эфиром.

Для того чтобы суммарный потенциал оставался неизменным, необходим взаимный обмен энергией между двумя составляющими единого эфира. Механизм регулирования масштаба пространственно-временного континуума имеет характер электромагнитогравитационного взаимодействия, описываемый уравнениями единой теории поля.

    продолжение
--PAGE_BREAK--


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.