Лемешко Андрей Викторович. О гравитации просто

О гравитации просто.

Вступление.

В течение пятнадцати лет мне приходилось искать ответ на вопрос: что такое гравитация? Прочитано множество книг, изучил различные теории и подходы. Записывал наблюдения, обсуждал их с другими исследователями, комментировал, пытался дорабатывать идеи. И в какой-то момент мне даже пришлось признать поражение. Но однажды, когда я шел по улице, ко мне вдруг пришло понимание. Ответы будто всплыли из глубин моего сознания. Все сомнения исчезли, и картина стала ясной. Да, я допускаю, что могу ошибаться, но все же решил поделиться этими мыслями - особенно с теми, кто на протяжении всех этих лет интересовался моими исследованиями. Тем более, что ничего подобного я никогда ни у кого не встречал.

Два вида движения.

Как ни странно, для понимания того, что такое гравитация, сначала нужно разобраться в природе движения. Вернее, понять, какие виды движения присущи веществу. На первый взгляд можно выделить два способа перемещения: 'движение по инерции' и 'реактивное движение'. Реактивное движение неизменно порождает движение по инерции. Мы либо тянем, либо толкаем объект, а затем он продолжает движение по инерции.

Важно осознать, что если что-то движется, то это происходит либо под действием реактивных сил, либо вследствие инерции. Даже движение фотона - это движение по инерции. Броуновское движение же представляет собой смешанный тип: столкновения частиц создают реактивные импульсы, а затем вещество движется по инерции.

Если взять отдельную молекулу и поместить её в вакуум, хаотичные столкновения исчезнут, устранив броуновское движение. Единственным источником её движения останется реактивная сила, вызванная испусканием фотонов. При этом интенсивность излучения может варьироваться в разных направлениях из-за особенностей структуры молекулы. В результате её движение определяется именно реактивными силами.

Позднее включается инерционное движение: молекулы сталкиваются друг с другом, их движение также обусловлено воздействием фотонов инфракрасного спектра, испускаемых соседними молекулами.

Таким образом, любое движение вещества можно отнести к инерционному, реактивному или смешанному.

Третий вид движения.

Увы, существует и третий тип движения, о котором все знают, но часто не принимают во внимание. Это движение вещества из прошлого в будущее. С момента возникновения Вселенной всё вещество получило импульс или энергию, которая заставляет его непрерывно двигаться вперед во времени. Каждый атом, каждая молекула, каждое вещество в каждый момент обладает энергией, направляющей его из прошлого в будущее.

Что интересно, это движение, подобно реактивной силе, при определенных условиях также может порождать инерцию. Более того, эта энергия подчиняется Закону сохранения энергии: она не исчезает, но может переходить в силу инерции или превращаться в энергию движения вещества в обычном пространстве.

О гравитации.

Проведем мысленный или даже реальный эксперимент: подпрыгните на месте. Теперь задумайтесь - ваше движение обратно к поверхности Земли происходит по инерции или под действием реактивной силы?

Напоминаю, есть всего три вида движения: инерционное, реактивное и движение из прошлого в будущее. Очевидно, реактивное движение можно исключить - у вас нет работающего реактивного двигателя над головой. Остается инерция. Это фундаментальный закон Вселенной: вещество движется либо по инерции, либо под действием реактивных сил.

Теперь вы знаете главное о гравитации. Гравитация - это не поле, а сила инерции, которая направляет вас к центру Земли и придавливает к её поверхности. Инерцию невозможно экранировать, она является свойством вещества вашего тела. В ОТО действует принцип эквивалентности Эйнштейна, согласно которому гравитационные и инерционные силы локально неразличимы.

Построим логическую цепочку. Если гравитация - это сила инерции (или даже 'поле инерции', что звучит красиво), что порождает эту инерцию? Возможны два варианта: либо ранее на вас действовала реактивная сила, либо ваше движение из прошлого в будущее частично преобразовалось в инерцию. Сила инерции может возникнуть либо вследствие гравитации, либо в результате воздействия темпоральной силы, которая движет вещество во времени. Логика бритвы Оккама безжалостна: мы не создаем новые сущности, а используем только те, которые уже существуют.

Как возникает гравитация.

Если гравитация - это сила инерции, то при каких условиях темпоральное движение вещества переходит в обычную инерцию?

Важно понимать, что вокруг массивных объектов возникает искривление пространства-времени. Пространство-время - это своего рода дорога, по которой вещество движется из прошлого в будущее с равномерной скоростью. Однако вокруг больших масс возникают искривления - своеобразные "гравитационные ямы" или каверы.

Что происходит с автомобилем, когда он попадает в яму на дороге? Колесо стремится к её центру по инерции. Аналогично, в пространстве-времени такие "ямы" (гравитационные каверы) тормозят движение вещества из прошлого в будущее, преобразовывая часть его энергии в инерцию. Так же, как машина теряет часть энергии, полученной от двигателя, вещество, попавшее в трехмерную каверу, теряет часть своей темпоральной энергии, которая превращается в силу инерции. Эта сила не является чем-то внешним - она неотъемлемая часть вещества. Поэтому её невозможно экранировать. Пока вещество при движении во времени находится в кавере, часть его темпоральной энергии постоянно преобразуется в инерцию.

Согласно закону сохранения энергии, энергия не может возникать из ниоткуда. Если Земля удерживает вещество, то должно расходоваться огромное количество энергии. Но откуда она берётся? Ответ прост: темпоральная энергия, которая движет вещество из прошлого в будущее, частично преобразуется в силу инерции, подпитывая процесс гравитационного удержания материи вблизи планеты.

Стрелы времени.

Можно предложить еще одну аналогию. Представьте себе поток времени как мощную реку, текущую из прошлого в будущее. В этой реке иногда образуются завихрения - зоны, где течение времени замедляется (возникают локальные стрелы времени). Из-за возникающего временного градиента вещество начинает двигаться к этим зонам, подобно тому, как водоворот в реке затягивает листья и другие объекты к своему центру.

Вещество, движущееся из прошлого в будущее, перемещается из зоны, где время течет быстрее, туда, где оно замедляется или полностью останавливается. Это движение напоминает естественную тенденцию тепловой энергии к рассеиванию, а времени - к замедлению. В прошлом время текло значительно быстрее, а в будущем оно постепенно замедляется.

Локальное искривление пространства-времени вблизи массивных объектов лишь дублирует этот процесс, создавая временные ямы - области, где скорость течения времени изменяется. Таким образом, стрела времени всегда направлена из зоны с высокой скоростью течения времени в область, где оно замедляется. Это движение направляет вещество в такие зоны, формируя силы инерции или же гравитацию.

Если глобальная стрела времени представляет собой мощный поток, ведущий Вселенную из прошлого в будущее, то локальные временные ямы являются лишь небольшими ответвлениями этого процесса. Их величина зависит от перепада скорости течения времени между центром временной ямы и окружающим пространством.

Глобальная стрела времени стремится привести системы в состояние равновесия, минимизируя энтропию. Локальные стрелы времени, возникающие в искривленных областях пространства-времени, дополняют этот процесс, ускоряя движение материи к зонам временной стабилизации благодаря градиенту скорости течения времени.

Эти локальные временные ямы можно представить как механизмы перераспределения энергии, которые концентрируют материю в областях с замедленным течением времени. По сути, они действуют как миниатюрные версии глобальной остановки времени[5].

Математическая модель.

Давайте сравним классический математический аппарат для расчета силы тяжести и расчет через "стрелы времени" или же градиент времени.

1. Ускорение через искривление пространства-времени (ОТО)

В условиях Земли гравитационное ускорение определяется классическим уравнением Ньютона:

[ g = \frac{GM}{R^2} ]

где:

- ( G = 6.674 \times 10^{-11} ) м³/кг"с² - гравитационная постоянная,

- ( M = 5.972 \times 10^{24} ) кг - масса Земли,

- ( R = 6.371 \times 10^{6} ) м - радиус Земли.

Подставляя значения:

[ g \approx \frac{(6.674 \times 10^{-11}) (5.972 \times 10^{24})}{(6.371 \times 10^{6})^2} ]

[ g \approx 9.81 \text{ м/с}^2 ]

2. Ускорение через градиент времени

В модели градиента времени, локальные стрелы времени создают инерционные силы, которые можно выразить как:

[ F_{\text{inertia}} = \eta \cdot \nabla T ]

А градиент времени связан с гравитационным замедлением времени:

[ \nabla T \propto \frac{GM}{R^2} ]

Подставляя значения и принимая ( \eta = 1 ):

[ F_{\text{inertia}} = \frac{GM}{R^2} \approx 9.81 \text{ м/с}^2 ]

где:

- F_{\text{inertia}} - сила инерции, возникающая из-за градиента времени.

- \eta - безразмерный коэффициент, связанный с влиянием градиента времени на инерционные силы (в данном случае принят как 1).

- \nabla T - градиент времени, то есть пространственное изменение скорости течения времени.

- G - гравитационная постоянная (приблизительно (6.674 \times 10^{-11} , \text{м}^3/\text{кг} \cdot \text{с}^2)).

- M - масса гравитирующего тела (например, Земли).

- R - расстояние от центра этого тела (радиус).

- g - ускорение свободного падения, определяемое как (9.81 , \text{м/с}^2), что совпадает с результатами.

Вывод: Совпадают ли результаты?

Да! Оба метода приводят к одинаковому результату ( g \approx 9.81 ) м/с².

Однако их интерпретация различается:

- В ОТО гравитация возникает из-за искривления пространства-времени.

- В модели градиента времени инерционные силы направляют материю к зонам замедленного времени, что эквивалентно гравитационному притяжению.

Для любой планеты сила тяжести ( g ) определяется двумя способами, и оба дают одинаковые результаты:

- Через искривление пространства-времени (ОТО), где гравитация интерпретируется как геометрическое явление.

- Через градиент времени, где локальные стрелы времени создают инерционные силы, аналогичные гравитации.

То есть, независимо от планеты (будь то Земля, Марс или Юпитер), если подставить её параметры (массу и радиус), ускорение свободного падения будет одинаково рассчитано через оба метода!

Не только искривление.

Просьба не делать поспешных выводов о том, что якобы предложенные два подхода противопоставляются друг другу. Ни в коем случае. Теория гравитации Эйнштейна, при всей её красоте и популярности, оставляет ощущение определённой неполноты. Думаю, что каждый, кто знакомился с этой теорией, чувствовал некоторую неудовлетворённость - как будто представленный великим учёным взгляд на природу гравитации неполон.

Существование 'гравитационной воронки' не оспаривается, то есть искривление пространства-времени действительно существует. Однако эта 'гравитационная яма' функционирует иначе, чем описывал Эйнштейн.

Рассмотрим аналогию: если искривить доску или выкопать лузу в земле, шар действительно скатится вниз. Но сама кривизна поверхности не является причиной его движения - оно происходит из-за силы инерции или притяжения. Точно так же искривление пространства-времени играет вспомогательную роль, но не является первопричиной гравитации.

Дополнение заключается в том, что кривизна порождает 'временную яму'. А уже временная яма создаёт локальную стрелу времени - ту силу, которая направляет вещество к центру, где время течёт медленнее, чем за пределами искривления пространства.

Закон сохранения энергии.

Одна из проблем классической интерпретации гравитации Эйнштейна заключается в том, что её существование кажется противоречащим закону сохранения энергии. Согласно этому закону, энергия не может возникать из ниоткуда. Однако Земля, удерживая вещество вблизи своего центра масс, фактически совершает работу ежесекундно. А раз есть работа, значит должна расходоваться энергия. Однако этого не наблюдается.

Откуда тогда берётся энергия для поддержания гравитационного поля? К сожалению, теория Эйнштейна не даёт на этот вопрос однозначного ответа, фактически предполагая, что возможно совершать работу без затрат энергии, что противоречит фундаментальным законам физики.

Предложенная теория 'временных стрел' как раз показывает источник энергии, необходимой для формирования силы инерции в гравитационных временных ямах. Движение во времени, то есть перемещение из прошлого в будущее, представляет собой движение в пространстве, а любое движение в пространстве возможно только при наличии источника энергии.

В этом подходе постулируется, что локальная временная стрела лишь перераспределяет энергию, полученную веществом в момент Большого Взрыва, благодаря которой оно движется из прошлого в будущее.

Практическое применение.

В начале 21 века наконец то начались разработки двигателей и ракет, которые способны доставить человек на Марс и Луну. Это в первую очередь SPACEX и BOING. Технически доставка грузов на тот же Марс была решена и раньше, об этом хорошо свидетельствуют успешные миссии американских марс ходов. Человека же доставить на Марс все также сложно ввиду сильной радиации, вредно влияющей невесомости. Если запасы воды воздуха можно сократить, используя системы регенерации и восстановления, то эффективные системы борьбы с солнечной радиацией и последствиями невесомости еще предстоит разработать. О системе, призванной решить проблему гравитации и защиты от солнечной радиации, и пойдет речь в данной статье.

Центробежные силы.

Впервые решить проблему невесомости при межпланетных перелетах предложил Циолковский 113 лет назад. Так им была предложена центрифуга, в которой впоследствии с помощью центробежных сил увеличивали вес тараканов и цыплят [1]. Ещё в начале XX века К. Э. Циолковский создал теорию "эфирных поселений", то есть создания медленно вращающихся вокруг своей оси гигантских космических колоний в форме бубликов, где найдут пристанище многие тысячи человек [2].

0x01 graphic

До сих пор в фантастических фильмах межзвёздные корабли оборудуют центрифугами, в которых космонавты спасаются от невесомости.

0x01 graphic

На деле же ни на МКС, ни на других реальных кораблях это идея реализована не была. А почему?

Причины.

Сегодня, как и почти 50 лет назад, для создания искусственной силы тяжести применяются центрифуги (используется центробежное ускорение при вращении космических систем). Проще говоря во время вращения космической станции вокруг своей оси, будет возникать центробежное ускорение, которое будет 'выталкивать' человека от центра вращения в сторону и в результате космонавт или другие объекты смогут находится на 'полу'.

Для лучшего понимания этого процесса и с какими трудностями сталкивается ученые давайте посмотрим на формулу, по которой определяется центробежная сила при вращении центрифуги:

F=m*v2*r, где m масса, v линейная скорость, r расстояние от центра вращения.

Линейная скорость равняется: v=2*rT, где Т - количество оборотов в секунду, -3,14...

То есть чем быстрее будет вращаться космический корабль, и чем дальше от центра будет находится космонавт, тем сильнее будет созданная искусственная сила тяжести.

0x01 graphic

Внимательно посмотрев на рисунок, можем заметить, что при небольшом радиусе сила тяжести для головы и для ног человека будет значительно отличатся, что в свою очередь затруднит передвижение.

При движении космонавта в направлении вращения возникает сила Кориолиса. При этом велика вероятность того, что человека будет постоянно укачивать. Обойти это возможно при частоте вращения корабля 2 оборота в минуту при этом образуется искусственная сила тяжести 1g (как на Земле). Но при этом радиус будет составлять 224 метра (приблизительно " километра, это расстояние подобно высоте 95-этажного здания или в длину как две большие секвойи). То есть теоретически построить орбитальную станцию или космический корабль таких размеров можно. Но практически это требует значительных затрат ресурсов, сил и времени [4]. В виду всего перечисленного идея оказалась не жизнеспособной.

Камера искусственной гравитации.
Сделаем несколько выводов. Первый, по факту пока заменить центробежные силы, нечем. Но зная, что гравитация - это инерция или сила инерции то мы можем построить и генератор инерции.

Второй, бич камер с одной плоскостью вращения - это Силы Корлиоса. Они не дают делать камеры компактными они же пагубно влияют на человеческий вестибулярный аппарат. То есть обычные центрифуги не дадут нам чистую силу инерции, которая и есть гравитации.

Для того, чтобы сделать камеру меньшего размера нужно победить силы Корлиоса. Так вот, победить силы Корлиоса можно изменив конструкцию камеры отказавшись от бублик образных центрифуг, но оставив в "камере искусственной гравитации" центробежные силы. При этом центробежные силы должны действовать на всю внутреннюю поверхность камеры или шара. Как показано на рисунке [].

0x01 graphic

Как это сделать? Для этого шар или камера должна вращаться в нескольких плоскостях одновременно. Этого можно добиться, взяв за основу конструкцию гироскопа

0x01 graphic

В начале мы получим замечательный аттракцион. Который успешно эксплуатируется и пользуется спросом.

0x01 graphic

Далее можно просто доработать этот "аттракцион".

Проведем мысленные эксперимент, мешаем ложкой чай в чашке. Образуется вихрь. Чай или вода устремляется к стенкам чашки от центра к периферии. Нужен ли нам бублик для этого? Нет, даже вращаю чашку мы добьемся того, что вода устремится к стенкам чашки. Заменим чашку неким полым шаром вращая его в горизонтальной плоскости мы добьемся того, что вода устремится к боковым стенкам. А теперь начнем вращать шар еще и в вертикальной плоскости. И двух боковых 'косых' плоскостях.

0x01 graphic

Произойдет очень интересный эффект в полости шара на воду начнут действовать разнонаправленные центробежные силы F1, F2 и т.д. [3]. И вода под их действием равномерно растечется по всей внутренней поверхности полого шара, образуя в центре пустоту. Если в обычной центрифуге мы можем ходить только по одной стороне бублика, то в центрифуге, созданной по образу и подобию гироскопа человек, сможет перемещаться по всей внутренней поверхности шара. Куда бы он не пошел везде на него будут действовать центробежные силы, направленные от центра к периферии.

Преимущества.

Подобная конструкция 'камеры искусственной гравитации' имеет ряд преимуществ перед стандартными 'бубликами'.

Первое это то, размеры они более компактны. Так как действие сил Корлиоса, на "пассажиров" сведено к нулю. И нет необходимости в сферах высотой с 95-этажный дом. Второе их можно встраивать отдельным кластером секцией к ракете, между 'вагонами' если межпланетный корабль будет состоять из нескольких модулей, при этом отпадает необходимость во вращении всей ракеты.

Третье, эти шарообразные камеры можно раскручивать при помощи обычных электродвигателей, получающих энергию от внешних солнечных батарей, без затрат топлива.

Четвертое преимущество, это возможность превратить этот шар радиационное убежище, за счет добавление в оболочку шара воды, вода как известно это отличная защита от радиации. Понятно, что пребывать постоянно в такой камере смысл отсутствует. Это место для сна и отдыха между вахтами или местонахождение во время солнечных бурь.

Эпилог.

Надеюсь, читатель уже понял, что перед ним не "генератор искусственной гравитации". А генератор подлинной чистой гравитации которой являться сила инерции. А вот то, как ее мы получили это ужу второй вопрос.

Литература.

1. Исполнилось 150 лет со дня рождения Константина Циолковского

https://ria.ru/society/20070917/78969288.html

2. Космические города-бублики

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%81%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5_%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%B0-%D0%B1%D1%83%D0%B1%D0%BB%D0%B8%D0%BA%D0%B8

3. Летающая тарелка - это просто.

http://samlib.ru/l/lemeshko_a_w/aoi.shtml

4.Создание искусственной гравитации возможно уже сегодня.

https://allatra-science.org/publication/sozdanie-iskusstvennoj-gravitacii

5.Стрелы времени: Динамика энергии в искривлённом пространстве-времени.

https://samlib.ru/editors/l/lemeshko_a_w/aaaa2025.shtml

Автор: Андрей Лемешко

https://samlib.ru/editors/l/lemeshko_a_w/aaaa2025.shtml

Оставить комментарий © Copyright Лемешко Андрей Викторович (biomarket@ukr.net) Размещен: 29/04/2025, изменен: 14/05/2025. 25k. Статистика. Статья: Изобретательство Двигатели Иллюстрации/приложения: 8 шт. Скачать FB2		Ваша оценка:

Лемешко Андрей Викторович О гравитации просто

Лемешко Андрей Викторович
О гравитации просто