Р. Вишневский

Ротационное поле Земли

 

 

Обобщенный закон гравитации [1] обнаруживает единство природы гравитационного и электрического полей. Последнее характеризуется сверхвысокими гравитационными ускорениями, потенциалами и скоростями, которые наблюдаются в микросистемах: молекулах, атомах и ядрах атомов.

Значительное количественное различие между E- и G-полями, обусловливает отличие соответствующих систем единиц физических величин. Это не означает, что системы нигде не пересекаются; напротив, известны некоторые физические величины, выраженные в единицах и той и другой системы. Поэтому весьма важно установить соответствие между единицами гравитационной и электромагнитной систем.

Кроме того, сопоставление единиц физических величин позволит установить пространственно-временные характеристики микросистемы. В связи с этим интерес представляет сопоставление данных упомянутых систем об одном и том же объекте. Подобными объектами могут служить ротационное (магнитное) поле Земли или ядра атома водорода.

Силовой характеристикой R-поля является вектор индукции, модуль которого определяется третьим законом Кеплера. Например, для R-поля Земли модуль индукции на расстоянии ее радиуса составляет:

~ 1,241×10^-3 рад/с,                               (1)

где m_Å – масса Земли, R_Å – ее средний радиус; g₀ – абсолютная гравитационная, равная

;

g = 6,6720×10^-11 Н×м²кг^-2 – гравитационная постоянная. (Здесь и далее использована система СИ).

Модуль индукции R-поля Земли численно равен угловой скорости обращения ИСЗ и определяет т.н. круговую скорость V_с на поверхности Земли:

;

его не следует отождествлять с угловой скоростью вращения Земли. Последняя значительно ниже, т.к. земная кора отстает от вращающего ее     R-поля. С большей скоростью, чем поверхность Земли, вращаются ее жидкое ядро и земная атмосфера, что косвенно подтверждает наличие R-поля Земли.

Другой, хорошо изученной системой, может служить стационарное состояние планетарной модели атома Бора. Модуль индукции R-поля ядра атома на расстоянии r₁ первой боровской орбиты численно равен угловой скорости w₁ обращения электрона вокруг ядра. Эта физическая величина известна с большой точностью:

w₁ = 4,1341372×10¹⁶ рад/с                                             (2)

и может быть выражена различными средствами. Например, через скорость V₁ движения электрона вдоль боровской орбиты:

или через потенциальную энергию атома при п = 1

,

где  – постоянная Планка. Угловая скорость обращения электрона w₁ может быть выражена и через постоянную Ридберга, непосредственно связанную с опытными данными – линейчатым спектром атома водорода:

,

где R = 3,2898418×10¹⁵ Гц – постоянная Ридберга.

Другими словами, значение (2) угловой скорости w₁ никаких сомнений не вызывает. Подставляя его в выражение, связывающее угловую скорость движения электрона по окружности Лармора и индукцию магнитного поля В (при условии В^V):

,                                                           (3)

где е – абсолютное значение элементарного электрического заряда m_е – масса покоя электрона, легко установить:

  Тл                                          (4)

Это расчетное значение индукции магнитного поля ядра атома на расстоянии первой боровской орбиты значительно отличается от экспериментального, полученного на расстоянии ~ 10^-10 м от ядра [2]

~ 5×10^-3  Тл.

Объяснить подобное рассогласование неоднородностью магнитного поля ядра невозможно.

Для уточнения расчетного значения (4) можно получить выражение для непосредственного определения индукции магнитного поля ядра атома на расстоянии r, из формулы классического радиуса электрона [3]:

,

где e₀ – электрическая постоянная; с₀ – скорость света в вакууме. Разделим обе части этого равенства на r³ и умножим их на с₀²:

.

Здесь левая часть равенства выражает значение квадрата угловой скорости обращения электрона на расстоянии r от ядра атома. С учетом этого, последнее равенство можно переписать так:

                                                (5)

Возведя в квадрат обе части равенства (3) и сравнив его с (5) нетрудно сделать вывод:

                                            .                                                       (6)

Это и есть искомое выражение для модуля индукции магнитного поля ядра атома водорода на расстоянии r. Интересно отметить, что во-первых, структура формулы (6) полностью совпадает с третьим законом Кеплера (1) и говорит о единой природе ротационного и магнитного полей. Во-вторых, индукция магнитного поля ядра атома никак не зависит от электрического заряда, и это ставит под сомнение электрическую природу магнетизма.

С помощью полученного выражения (6) вычислим значение В₁ на расстоянии r = r₁:

  Тл,

что подтверждает: опытное значение индукции магнитного поля ядра на расстоянии габаритов атома не отражает реального значения этой физической величины.

Выражение (6) можно использовать для вычисления индукции магнитного поля Земли на расстоянии ее радиуса, исходя из следующих соображений. Магнитное поле Земли образуется некоторой эффективной массой, превышающей массу покоя электрона в п раз:

где _Å и ₀ – плотности потоков напряженности G-поля Земли и электрона соответственно [1]. Увеличив массу m_е в формуле (6) в п раз и приравняв  r = R_Å, вычислим индукцию магнитного поля Земли на ее  поверхности:

~ 7,061×10^-15  Тл,                                  (7)

а с помощью равенства (3) – угловую скорость электрона при его движении по окружности Лармора в поле (7):

 ~ 1,241×10^-3 рад/с.

Она характеризует индукцию R-поля Земли и совпадает с ранее приведенным значением (1).

Экспериментальное значение индукции магнитного поля Земли (~5×10^-5 Тл) значительно превышает расчетное (7) и лишь немногим уступает опытному значению индукции магнитного поля атома.

Особое значение для  сопоставления единиц гравитационной и электромагнитной систем имеет структура выражения (3), которое, по сути дела, представляет собой равенство двух физических величин: индукции магнитного поля В и угловой скорости w электрона в данном магнитном поле. Частное от деления е/т_е в этом равенстве выполняет роль множителя для перевода единиц электромагнетизма в единицы G-системы.

Нетрудно составить выражения, подобные (3) и позволяющие транслировать все физические величины электродинамики в G-систему. Например, напряженность электрического поля Е преобразуется в напряженность G-поля равенством:

.

Квадрат скорости электрона (G-потенциал орбиты) выражается через электрический потенциал орбиты в вольтах j (В):

,

а гравитационная постоянная электрона g_е выражается через электрическую постоянную e₀ с помощью равенства:

.

Эти примеры можно продолжать до полной трансформации системы электромагнетизма, что позволит убедиться в гравитационной сущности электродинамики и установить: единственным «элементарным зарядом» электрона является его масса покоя.

 

Выводы:

1.     Ротационное и магнитное поля суть одно и то же явление природы, выраженное в единицах различных систем.

2.     Проблема доказательства единства природы магнитного и ротационного полей сводится к проблеме измерения магнитных величин, в частности, - индукции магнитного поля.

 

Литература:

1.     Р. Вишневский. Обобщенный закон гравитации. www.svetodinamica.narod.ru .

2.     Физический энциклопедический словарь. М., 1984, с. 370.

3.     Б. Яворский, А. Детлаф. Справочник по физике. М., 1990, с. 578.