Калибровочно-эволюционная интерпретация специальной и общей теорий относительности

Гамильтониан, как и полная энергия (и эквивалентная ей контравариантная масса) может определять, как гравитационные, так и инертные свойства вещества. Это подтверждает целесообразность использования в ОТО скалярного потенциала гравитационного поля, равного логарифму несобственного (координатного) значения скорости света, наряду с использованием стандартного скалярного потенциала [10], определяющего напряженность гравитационных противосил по отношению к контравариантной релятивистской массе. Полная энергия тела (контравариантная компонента тензора энергии-импульса), которой эквивалентна контравариантная инертная масса кроме гамильтониана включает в себя еще и коллективизированную в гравитационном поле энергию, являющуюся (благодаря наличию гравитермодинамической отрицательной обратной связи) аддитивной компенсацией мультипликативного преобразования энергии тела при квазистатическом или равновесном переносе его вдоль градиента напряженности гравитационного поля и которую можно рассматривать как энергию гравитационной взаимосвязи, как микро-, так и макрообъектов его вещества. Эта коллективизированная энергия является произведением скорости гравитационного смещения событий вдоль ортогональной пространству-времени оси сдвигового координатного времени, обеспечивающего переход от астрономического времени или же от квантового времени какой-либо исходной точки i тела к квантовому времени любой другой точке j тела, на проекцию обобщенного импульса тела на эту ось (гравиимпульс). Гравитационное смещение времени (событий) устанавливает связь между темпами течения собственного (квантового) времени в разных точках физически неоднородного пространства и, аналогично интервалу между мировыми точками событий, может быть, как пространственноподобным, так и времениподобным.

26. Некоторые ЗСНЧКСОШ обладают стационарной кривизной собственного метрического пространства, а также стационарной, однако не в физическом, а в метрическом пространстве физической неоднородностью собственного пространства. И, следовательно, они обладают однородностью только астрономического (общесистемного координатного) собственного времени и лишь псевдооднородностью собственного квантового времени, отсчитываемого по неподвижным в физическом, а не в метрическом пространстве часам [1]. В соответствии с этим данные нежесткие СО, обладающие сохранением баланса энергий только в астрономическом времени, являются неоднородно псевдокалибровочно деформируемыми ЗССОШ (ЗСНПКСОШ). В пустом пространстве этих СО имеет место такая же, как и у РВССОШ, взаимосвязь определяемых в их астрономическом времени компонент линейного элемента [10] собственного ПВК. Это обеспечивает сохранение не только нормированного, но и абсолютного значения баланса энергий и - формально такое же, как и у РВССОШ, стационарное распределение в метрическом пространстве гамильтонианной напряженности потенциальных сил. При стремлении к нулю несобственного значения скорости света на горизонте видимости нежесткая ЗСНПКСОШ вырождается в не обладающую теплоотдачей гипотетическую жесткую РВССОШ. В соответствии с этим скорость света на горизонте видимости астрономического тела, естественно остывающего при отсутствии источников воспроизводства его энергии, должна быть пропорциональной светимости (яркости) этого тела. И, следовательно, она должна зависеть, как от теплопроводности тела и площади его поверхности, так и от других факторов, определяющих его радиационную теплоотдачу в окружающее пространство. Это указывает на формирование ЗСНПКСОШ не только принципиально ненаблюдаемым эволюционным самосжатием однородного физического тела в СОФВ, но и его самосжатием, наблюдаемым в метрическом собственном пространстве и вызванном естественным (то есть самопроизвольным) остыванием его вещества. Это остывание в соответствии со вторым началом термодинамики вызвано стремлением системы всех объектов материи (включая вещество и испущенное им излучение) к состоянию с максимумом энтропии.

Таким образом, метрика ПВК физического тела принципиально охватывает все потенциальные силы, связанные с изменением энергии покоя вещества в собственном физическом пространстве этого тела, и в том числе, и силы, обусловленные наличием в этом заполненном веществом пространстве квазиравновесных распределений давления и температуры а, следовательно, - и градиентов последних. Это проявляется в пропорциональности потенциальной силы, действующей на объект, на самом деле, не его номинальной массе, а индивидуальной энергии, зависимой, как от угловой скорости вращения, так и от давления и от температуры объекта. Однако потенциальные силы, определяемые в СОФВ и в ЗСНПКСОШ по результатам решения уравнений гравитационного поля ОТО, являются лишь гравиинерционными составляющими этой силы. Ведь ими не учитывается зависимость от давления и от температуры массы а, следовательно, и энергии покоя объекта после принятия им температуры окружающей среды. Для определения вызванных градиентами давления и температуры в теле и в заполненном газообразным веществом его пространстве составляющих потенциальной силы, действующей в его ПВК на объекты, необходимо установить взаимосвязь между этими распределениями давления и температуры и метрическим тензором ПВК тела. При этом локальные градиенты температуры, как и локальные гравитационные градиенты, обусловленные неоднородностью вещества тела, определяют также и локальные, то есть не подчиняющиеся общей закономерности, физические неоднородности, как собственного пространства, так и собственного времени тела. Однако следует иметь в виду то, что, в отличие от гравиинерционных сил, потенциальные силы, обусловленные градиентами давления и температуры, вызваны взаимодействием объекта с находящимся в пространстве тела веществом и, следовательно, приводят к неинерциальности движения объекта. Поэтому, несмотря на косвенную зависимость тензора кривизны ПВК тела от распределения давления и температуры в теле, эти силы, в отличие от гравиинерционных сил, все же, должны определяться ненулевым тензором энергии-импульса объекта, что позволяет аддитивность их сложения с гравиинерционными силами.

27. Ввиду отсутствия в пустом (безвоздушном) пространстве РВССОШ действия каких-либо сил сопротивления движению потери энергии (или же приобретение извне ее) при свободном падении тела отсутствуют, а увеличение скорости движения тела связано с несохранением импульса в физически неоднородном пространстве. Поэтому индивидуальная энергия (гамильтониан) этого тела в процессе его свободного падения в РВССОШ сохраняется, а само свободное падение тела является инерциальным движением. В соответствии с этим и благодаря отсутствию в РВССОШ действия на инерциально движущиеся тела псевдодиссипативных или псевдоассоциативных сил, мировыми линиями свободно падающих тел, а также тел, инерциально движущихся по стационарным орбитам (имеющим лишь смещение своего перигелия) являются, как это установлено в ОТО, стационарные геодезические линии базового ПВК (БПВК). Равномерное пространство БПВК неподвижно относительно центра масс находящегося в нем вещества и ход времени в нем определяется неподвижными в этом пространстве часами.

Внутренняя энергия и, в том числе, кинетическая энергия хаотического движения микро- и макрообъектов вещества в процессе свободного падения тела переходит в кинетическую энергию направленного их движения в БПВК без наблюдаемого (как в жесткой СО БПВК, так и в СО падающего тела) изменения его индивидуальной энергии и собственного значения температуры. В процессе вынужденного торможения тела в СО БПВК происходит обратный переход кинетической энергии направленного движения в кинетическую энергию хаотического движения микро- и макрообъектов вещества тела, но уже с наблюдаемым в любой из СО изменением температуры тела, после остывания принимающего в СО БПВК новый уровень своей индивидуальной энергии, в собственной СО тела наблюдаемой, однако, такой же по величине как и до его падения. Разница энергий покоя тела в точках БПВК определяет, тем самым, и потенциальную энергию поля тяготения. В соответствии с этим поле тяготения является и калибрующим полем БПВК, устанавливающим в пространстве определенное распределение несобственного (координатного) значения скорости света и зависящих от нее значений темпа течения времени и физических характеристик вещества.

В отличие от жестких СО, соответствующих псевдоравноускоренно или же равновесно перемещающимся телам, инерциально перемещающимся или же вращающимся телам, а также равновесно самосжимающимся телам, в нежестких СО на инерциально движущиеся в пустом пространстве объекты, кроме потенциальных и псевдокориолисовых гравиинерционных сил, действуют также и псевдодиссипативные или псевдоассоциативные силы инерции. Эти силы вызваны неравновесностью (а также и непсевдоравноускоренностью и неинерциальностью) перемещения или же неравновесностью самосжатия тел, обладающих нежесткими СО.

Поэтому в пустом пространстве нежесткой СО тела мировыми линиями инерциально движущихся объектов будут нестационарные геодезические линии ПВК этого тела, определяемые не только пространственными, но и временными потенциалами, то есть с учетом торможения или же ускорения движения объектов соответственно псевдодиссипативными или псевдоассоциативными силами инерции. Эти силы, не вызванные наличием в окрестности движущегося объекта вещества или какого-либо негравиинерциального физического поля, в отличие от диссипативных сил вызываемого веществом торможения движения, задаются, как и потенциальные силы, тензором кривизны ПВК. Однако для них тензор кривизны определяет не гамильтонианную, как для пространственных потенциальных сил, а импульсовую напряженность. Это еще раз указывает на более естественное использование в ОТО гамильтонианной (а не инертномассовой) напряженности пространственных потенциальных сил.

28. В ЧКСО нагрузка псевдодиссипативных или псевдоассоциативных сил инерции, а также псевдокориолисовых и потенциальных гравиинерционных сил рассредоточена по всему объему вещества и сосредоточена лишь на уровне элементарных и частиц. Поэтому то при инерциальном движении тела, при котором эти силы ничем не уравновешены, и не возникает упругой деформации его вещества и связанного с ней «ощущения» дискомфорта. Это проявляется в СО инерциально движущегося тела, обладающего пренебрежительно слабым собственным тяготением, в наличии состояния невесомости и в отсутствии сосредоточенных на молекулярном уровне сил сопротивления инерциальному движению. Несмотря на равенство нулю при равновесном движении равнодействующей силы всех сил, прилагаемых к центрам масс макрообъектов вещества тела, при нем, наоборот, имеет место как упругая деформация этих макрообъектов вещества, так и связанное с ней ощущение тяжести, а также вытеснение неподвижных в СО этого тела газообразных, жидких и сыпучих веществ имеющими больший удельный вес объектами. Это обусловлено уравновешиванием в СО тела гравиинерционных потенциальных сил, а в СОФВ гравитационных сил и сил эволюционного торможения движения ван-дер-ваальсовыми силами упругости, сосредоточенными на молекулярном уровне (и при этом компенсирующими действие первых лишь в среднем за определенный промежуток времени, ввиду квантового изменения импульса молекул и атомов). Происходящая, вследствие этого, деформация молекул вещества и является ответственной за ощущение тяжести или дискомфорта.

29. Инерциальное движение тела (невзаимодействующего ни с чем с помощью частиц или квазичастиц) в общем случае сопровождается изменением направления и величины вектора его четырехмерного импульса только под действием эволюционного торможения в СОФВ или же под действием псевдодиссипативных или псевдоассоциативных сил инерции в нежестких СО. При этом условие сохранения всех четырех проекций этого импульса при физической неоднородности собственного пространства и собственного времени тела задается в общековариантной (тензорной) форме. Выполнение его для тела с жесткой СО имеет место в его собственном пространстве и собственном времени. У тела же с нежесткой СО оно выполняется лишь в псевдособственном космическом пространстве и в псевдособственном астрономическом времени, образующих его космический БПВК (КБПВК). В соответствии с этим космическими мировыми линиями инерциально движущихся тел являются геодезические линии КБПВК.

Силы инерции в СО непсевдоравноускоренно и неинерциально поступательно перемещающихся, неравномерно вращающихся или неравновесно самосжимающихся в СОФВ тел могут быть вызваны тремя следующими факторами - устранимой физической неоднородностью и устранимой кривизной собственного пространства СО, а также наличием в нежестких СО явлений псевдодиссипативного торможения или псевдоассоциативного ускорения движения пробных тел. В соответствии с этим противосила инерции может быть разложена на четыре ее составляющие - потенциальную, две псевдокориолисовы и псевдодиссипативную или псевдоассоциативную силы. Как и гравитационная сила, потенциальная сила инерции вызвана неодинаковостью условий взаимодействия элементарных частиц в разных точках движущегося тела и его физически неоднородного собственного пространства. И это четко проявляется в неаддитивности ее сложения с гравитационной силой. В этом и заключается первопричина эквивалентности потенциальной и, аналогично, псевдокориолисовых сил инерции соответствующим гравитационным силам, совместно с ними образующим гравиинерционные силы (включающие в себя как силы тяготения, так и силы инерции, ответственные за расширение Вселенной). Кроме того, имеет место также и эквивалентность псевдодиссипативной или псевдоассоциативной сил инерции псевдодиссипативной силе эволюционного торможения движения физических тел в абсолютном пространстве. Ввиду этого взаимно эквивалентными являются также инертная и гравитационная массы тела.

Как и гравитационные силы и силы эволюционного торможения движения, силы инерции не связаны с взаимодействием между собой микро- и макрообъектов вещества и, поэтому, как и они, не подчиняются третьему закону Ньютона. Ввиду этого при наличии сил инерции, являющихся, как и гравитационные силы, рассредоточенными противосилами, равенство действию противодействия имеет место лишь в бесконечно малой окрестности любой точки тела. При этом чем больше расстояние между нормальными направлению действия сил плоскостями, тем больше разница между силой действия, приложенной к одной из них, и силой противодействия, приложенной к другой плоскости.

Физическая сущность явления инерции (то есть не мгновенного изменения направления или скорости движения тела приложенными к нему силами) заключается в квантовом характере передачи энергии и импульса в процессе взаимодействий и в невозможности достижения бесконечно большой частоты этих взаимодействий между элементарными частицами вещества, как понуждающего, так и понуждаемого к движению тела. Все это непосредственно связано и с конечностью скорости распространения электромагнитного взаимодействия. При мгновенности взаимодействия инертность у вещества отсутствовала бы вообще. Сам же приводящий к взаимному отталкиванию (или, наоборот, к приталкиванию) тел, а тем самым, и к росту импульса понуждаемого к движению тела процесс их обмена квантами энергии не встречает никакого противодействия. И он идет тем интенсивнее, чем больше вызванная градиентом упругой деформации тела разница частоты межатомных и межмолекулярных взаимодействий, а также - разница величин передаваемых ими импульсов в направлении и против направления действия силы.

Силы инерции, как и гравитационные силы, не нарушают инерциальности движения тела. Равенство же нулю равнодействующей приложенных к телу сил имеет место при равновесности движения тела (в СО вещества при неизменности интенсивности движения тела, заключающейся в постоянстве нормированного по скорости света в вакууме значения его скорости), а не при инерциальности движения тела. Поэтому первый закон Ньютона фактически распадается на два закона, которые могут быть сформулированы следующим образом:

1) «Всякое тело продолжает удерживаться в своем состоянии покоя или прямолинейного равновесного движения, пока и поскольку оно не побуждается изменить это состояние равнодействующей приложенных к телу сил, полностью взаимно не компенсирующихся ввиду неравенства действию противодействия».

2) «Всякое тело продолжает удерживаться в своем состоянии инерциального движения, пока и поскольку оно не понуждается изменить это состояние силами, обусловленными его взаимодействием с другими телами или же радиационным испусканием или поглощением им свободных квантов энергии, и в том числе, в процессе его взаимодействия с электромагнитными полями. Эти силы приводят к несохранению общего баланса гамильтониана и энергии, теряемой телом эволюционно в СОФВ или же теряемой или приобретаемой им псевдоэволюционно в нежестких СО (вследствие неинерциальности перемещения нежестких СО или же неравновесности их самосжатия в СОФВ). Они вызваны взаимодействием элементарных частиц вещества и, следовательно, совершают работу. Этим то они и отличаются, как от гравиинерционных потенциальных и псевдокориолисовых противосил, так и от эволюционных псевдодиссипативных противосил (в нежестких СО псевдодиссипативных или псевдоассоциативных противосил инерции), не совершающих работу и, поэтому, не нарушающих инерциальности движения тела».

30. Преобразования радиальных координат, времени и несобственного значения скорости света являются конформными при переходе от абсолютного пространства и абсолютного времени к псевдособственному космическому пространству и к псевдособственному астрономическому времени тела (эволюционно самосжимающего, как в абсолютном пространстве, так и в собственном метрическом пространстве и, поэтому, обладающего ЗСНЧКСОШ), а также при обратном переходе к СОФВ от его несобственной равномерно сжимающейся СОШ (РМССОШ), эквивалентной РВССОШ.

Интенсивность движения (значение скорости движения, нормированное по несобственному значению скорости света) любой из точек эволюционно самосжимающегося в абсолютном пространстве тела однозначно определяется, как в СОФВ, так и в РМССОШ скоростью света на его горизонте видимости, его гравитационным радиусом и фотометрической радиальной координатой этой точки в собственном метрическом пространстве тела. При этом у тел с ЗСНПКСОШ она не зависит ни от плотности их вещества, ни от момента времени, а зависит лишь от некоторого параметра, характеризующего эту СОШ. Этот параметр, как и несобственное значение скорости света на горизонте видимости, определяет в ЗСНЧКСОШ и ЗСНККСОШ (за исключением ЗСНПКСОШ) совпадаемость событий в разных точках этих СО и устанавливает единое для всех точек астрономическое (общесистемное координатное) собственное время.

Преобразования приращений координат и времени, радиальных и меридианальных проекций скорости движения, а также метрического импульса и гамильтониана произвольно движущегося объекта при переходе от СОФВ к собственному физическому пространству и к собственному времени СО эволюционно самосжимающегося в абсолютном пространстве тела являются тоже конформными. При этом имеет место инвариантность к преобразованиям координат перенормированного отдельно в каждой точке пространства по общему в ней для всех СО эталону длины значения приращения интервала между мировыми точками.

В собственном физическом и в собственном метрическом пространствах тела время отсчитывается по одним и тем же неподвижным в физическом пространстве часам. Поэтому преобразования приращений радиальных координат и проекций скоростей при переходе от физического пространства к метрическому пространству производятся по правилам Галилея, а не Лоренца [1].

31. Если четырехмерное псевдориманово собственное пространство вещества изометрически погрузить [18,19] в шестимерное псевдоевклидово пространство так, чтобы ось времени четырехмерного псевдоевклидового подпространства Минковского была касательна к нему в произвольной точке i, то приращение интервала между мировыми точками событий будет содержать уже не четыре, а шесть компонент.

Исключение данным погружением кривизны собственного пространства особого физического смысла не имеет и, поэтому, не является целесообразным. Исключение же лишь «кривизны» времени путем погружения четырехмерного псевдориманового пространства в пятимерное псевдориманово пространство (введением лишь только одной дополнительной координаты) вполне целесообразно. Оно позволяет вскрыть физический смысл гравиимпульса и определяемой через него аддитивной гравикомпенсации мультипликативных преобразований значений энтальпии, индивидуальной энергии и полной энергии вещества при переходе от собственного квантового времени точки j к собственному квантовому времени произвольной точки i физически неоднородного пространства. При отсутствии механического движения вещества эти его гравитермодинамические характеристики в физически неоднородном пространстве могут быть выражены через собственные значения его энтальпии и энергии [20].

Связанные с этим погружением преобразования энтальпии и полной энергии являются формально аналогичными их релятивистским преобразованиям, осуществляемым при переходе от наблюдения из одной ИСО к наблюдению из какой-либо другой ИСО. Наблюдаемое из точки i изменение частоты излучения в точке j может быть обусловлено убеганием мировых точек событий от наблюдателя (или же, наоборот, - набеганием их на него) вдоль оси гравитационного смещения времени. Несмотря на формальное подобие скоростям механического (пространственного) движения объектов, скорости гравитационного смещения событий складываются не по правилам Лоренца. К тому же, несмотря на одинаковость скорости света во всем шестимерном псевдоевклидовом пространстве, сложение скоростей механического движения объектов должно производиться всеже не по абсолютным, а по конформным зависимостям.

32. В чрезвычайно сильном гравитационном поле по мере уменьшения значения метрического радиального расстояния фотометрический радиус может сначала уменьшаться до своего минимального значения, а потом начать возрастать внутри непустого собственного пространства очень массивного астрономического тела [21]. В случае отсутствия непрерывного деформирования вещества в собственном метрическом пространстве такого тела ему будет соответствовать жесткая РВССОШ. Радиальные координаты точек этой РВССОШ в абсолютном пространстве в одни и те же моменты космологического времени и в одни и те же моменты ее собственного астрономического времени связаны с собственными значениями радиальных координат (фотометрическими радиусами) разными зависимостями. Это, конечно, связано с вызванным самосжатием вещества в абсолютном пространстве несоблюдением одновременности событий в космологическом времени при их одновременности в собственном астрономическом времени РВССОШ.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5