О ГРАВИТАЦИОННОЙ ПОСТОЯННОЙ
Фёдоров
В.В., Пономарёв Д.А., Бондаренко Т.В.
15 апреля
2015 г.
Можно согласиться, что гипотеза
является формой развития теоретического естествознания, но её “жизнь” в науке
строго ограничена. Гипотеза, сформулированная с использованием физически
обоснованного перечня базисных понятий, – это закон естествознания завтрашнего
дня, который сегодня ещё не имеет экспериментального подтверждения, но ожидает
его. Любая гипотеза в теоретическом
естествознании, которая сформулирована на языке абстрактного базиса, является
словоблудием без возможности экспериментального подтверждения. КТЕ
(классическое теоретическое естествознание) – это сборище абстрактных гипотез,
которое олицетворяет мнимый прогресс в познании законов природы. В этот
перечень необходимо включить и так называемые фундаментальные физические
постоянные.
Подгоночный размерный коэффициент
в исходной ошибочной гипотезе Ньютона под размерность абстрактной силы называют
гравитационной постоянной G и даже по
недоразумению в КТЕ возведён в ранг фундаментальной физической константы с
весьма проблемной размерностью 
), где длина L,
масса M и время T. Также известно, что её числовое значение впервые было якобы
определено экспериментально англичанином Генри Кавендишем с использованием
крутильных весов (статический метод) [1].
Несомненно, размерность и
статический метод экспериментального определения её числового значения являются
факторами, которые явно подчёркивают несостоятельность суждения о
фундаментальности этой постоянной.
Действительно, в её размерности
явно просматривается “третий закон
Кеплера в его первоначальной форме” [2], а это значит, что кеплеровское орбитальное время определяется в пространстве
с дробной размерностью, на котором Ньютон с последователями создали миф о
разработке первой гравитационной теории. Это во-первых, а во-вторых, гравитационная постоянная в КТЕ, являясь функцией трёх базисных понятий
(независимых переменных), будет
размерной постоянной тогда и только тогда, когда каждое из понятий (L, M, T) является
постоянным. Универсальность или фундаментальность численного значения такой
размерной константы автоматически переводит закон всемирного тяготения в разряд
спекулятивных. (Например, время T и длину L c использованием весов ещё никто
из экспериментаторов измерять не додумался (!).)
Утверждение о том, что Кавендиш
своими экспериментами первым проверил закон всемирного тяготения в земных
условиях, мягко выражаясь, является трагическим заблуждением, так как равноплечные весы вообще-то предназначены для сравнения
масс тел, а не динамических характеристик во взаимодействующей системе реальных
тел. Не согласен с авторами, пожалуй, лишь тот естествоиспытатель, который
слепо верит в достоверность этого абстрактного закона и, следовательно,
воспринимает результаты единичного методически ошибочного эксперимента за
объективное его подтверждение.
Действительно, гипотезу Ньютона с
использованием гравитационной постоянной G записывают в таком виде:
где g – величина ускорения сближения этих тел, 
и 
– масса тела
соответственно, а r – расстояние между центрами их масс, причём единицы измерений масс и расстояний
исследователями приняты по договорённости между собой.
Из записи (1) следует ньютоновское
абстрактное тождество
в котором под g подразумевается
абстрактная расчётная величина ускорения свободного падения пробных тел ( << = 
) у поверхности Земли, G – подгоночный размерный коэффициент, а – масса Земли
(неизвестная абстрактная величина и ничего общего с принятым эталоном массы не
имеет).
Поскольку масса Земли (да и
любого небесного тела) в принципе не может быть определена статическим
способом, то это значит, что абстрактное тождество (2) может быть записано
только в таком виде:
в котором автоматически
сохраняется возможность произвола
величин массы Земли и гравитационной постоянной, оставляя их абстрактное
произведение величиной постоянной.
Воспользуемся современными
справочными данными [2] и подтвердим абстрактность тождества (3) как в виде
9,80665 = (6,672 ∙10–11×5,976
∙1024)/(6,371032 ∙1012) =
9,82307, (4)
так и в виде вариаций величин
массы Земли и гравитационной постоянной (таблица 1).
Таблица 1
|
Масса Земли, |
5,976 |
6,5 |
7,0 |
7,5 |
8,0 |
9,0 |
10,0 |
|
Гравит. пост., G×1011,
кг ∙с2/м3 |
6,672 |
6,124 |
5,686 |
5,307 |
4,976 |
4,423 |
3,980 |
Несомненно, определение (3) в ньютоновской теории гравитации абстрактно, а поэтому
возможность его экспериментальной проверки вообще отсутствует. (Абстрактные производные
величины экспериментальному подтверждению не подлежат.) В этом случае
необходимо абстрактную теорию отправить в музей истории развития теоретического
естествознания и создать новую без абстрактных базисных понятий. К таковой
относится авторская теория гравитации с
базисными понятиями массы и расстояния, а понятие времени 
в этой теории уже относится к
фундаментальным производным понятиям и определяется в виде
где , – масса тела
соответственно, а r – расстояние
между центрами тяготения.
Отметим: гравитационная секунда в авторской теории гравитации – единица
измерения времени в авторской теории с
базисными понятиями массы и расстояния 1 сек
= м2/т1/2, а 1 сек в ньютоновской
теории гравитации – абстрактная
единица измерения времени.
Обратим внимание на то, что ни в
записи (5), ни в функциональной записи следствий из неё (скорости сближения и
ускорения сближения) также не содержится какой-либо подгоночной размерной
постоянной, а поэтому не требуется и постановки бессмысленного эксперимента для
её численного определения. К такому перечню относится и эксперимент Кавендиша с
крутильными весами. Более того, если в КТЕ под символом g (левая часть определения (2))
подразумевается величина абстрактного ускорения сближения тел, то становится
очевидным, что вид записи его правой части является не чем иным, как слепой
попыткой придания физического смысла g посредством G и m2/r2, причём G = f(m, r, t) = const, где t – абстрактное ньютоновское
время. (Последнее оставляем для комментариев нашим оппонентам.)
Несомненно, Кавендиш из
наблюдений за поведением крутильных весов в эксперименте со свинцовыми шарами
делает поверхностные умозрительные заключения, направленные всего лишь на
поддержку ошибочной гипотезы Ньютона. Результаты этого эксперимента только
способствовали триумфу гипотезы Ньютона, а не прогрессу в теоретическом
естествознании.
Описание опыта Кавендиша таково
[3]: “На кварцевой нити он подвесил коромысло с двумя маленькими шариками.
Заранее промерил, какие усилия нужны, чтобы на тот или иной угол закрутилась
нить. Потом поднёс к шарикам два больших свинцовых шара – так, чтобы один из
них оказался у одного конца и по одну сторону от коромысла, а другой – у
другого и по другую сторону. Нить закрутилась – насколько именно, было уже
вовсе легко измерить благодаря чрезвычайно остроумной идее Кавендиша. Посредине
коромысла было укреплено лёгкое зеркальце. На него падал луч света, отражался и
приходил на “подставленную” измерительную шкалу. Поворот коромысла определял,
на какое именно деление шкалы упадёт отражённый луч. Дальше совсем просто
оказалось составить пропорцию между силой воздействия на шарики массы свинцовых шаров и массы
планеты”. А ТАК ЛИ?
Действительно, запишем закон
всемирного тяготения Ньютона для гравитационных систем “шарик – свинцовый шар”
и “шарик – Земля”:
где 
, 
– величина
ускорения сближения в рассматриваемых системах соответственно (динамика), G – гравитационная постоянная, 
, – масса
свинцового шара и Земли соответственно (статика), а 
и 
– расстояние
между центрами масс в рассматриваемых системах.
Из (6) и (7) находим
в которых нет места G (этим подчёркивается её “фундаментальная” роль в
гравитационной теории Ньютона и “возможность” определения её численного
значения из опыта Кавендиша), а абстрактность
и неизвестность
это отношение или определение однозначно
относит к разряду спекулятивных. Чтобы заявлять о какой-то значимости
записей (6) – (8) для теоретического естествознания, для начала надо взвесить
Землю с использованием принятого по договорённости исследователей между собой эталона измерения
массы реальных тел.
Вернёмся к определению (5) и
покажем, какие проблемы оно решает и на какие вопросы науке ещё предстоит найти
ответы.
Из (5) следует
а значит для шарообразных тел и
при условии << следует
где V – кажущийся объём этой гравитационной системы, а ρ – её плотность. Например, для случая свободного
падения пробного тела у поверхности Земли
где – масса Земли, – средний
радиус Земли, 
– объём Земли, 
– средняя
плотность земных пород.
Важно отметить, что в авторской
теории гравитации (см. (10) и (11)) величина ускорения сближения
пропорциональна плотности, а значит, руководствуясь (11) и считая, что
классические величины массы Земли и её средний радиус являются достоверными ( = 5,976∙1021
т и = 6,37103∙106
м),
можно вычислить величины ускорения свободного падения пробных тел у
поверхности Земли, среднюю плотность и гравитационное время:
= 5,777 м/сек2, 
= 5,517 т/м3,
= 525,1 сек.
Из сравнения результатов (12) с
общеизвестными в КТЕ видно, что вычисленная величина ускорения почти в 1,7 раза
меньше классического, причём это уже не доли процента, а поэтому в науке не
могут быть оставлены без внимания.
Несомненно, пренебрежение
величиной массы пробного тела мало отражается на результате вычисления величины
ускорения, а поэтому такое различие этим не может быть обусловлено. Причина в
другом, а именно: Гравитационное время
является функцией массы системы и расстояния (расстояние – функция массы и
времени, масса – функция расстояния и времени), а поэтому его величина в
рассматриваемой системе зависит от величин массы и расстояния, определяемых с
использованием соответствующих произвольно принятых эталонов в макромире. Если
масса Земли в принципе не может быть определена экспериментально (нет таких
весов и количества принятых эталонов массы), то её современную величину следует
считать мифической. Не следует забывать о том, что ГРАММ, КИЛОГРАММ или ТОННА – это всего лишь условные единицы измерения
массы тел, принятые по договорённости между исследователями, и их
фактическая область использования заканчивается вместе с возможностью
взвешивания реальных тел на равноплечных
рычажных весах. Оставляя без изменения
классические величины массы Земли и её среднего радиуса, вычислим не только
минимальную величину гравитационного времени и величину первой космической
скорости (круговой скорости) в рассматриваемой гравитационной системе с этими
величинами, но и величину минимального орбитального времени:
= 525,1 сек;
= 
/
= 6066,9 м/сек; 
= 
= 
= 6598,2 cек = 110 мин. 
Это первый вариант расчётов, а во
втором будем считать базисными понятиями в гравитационной теории расстояние и
время по маятниковым часам, то есть предположим, что классические величины
среднего радиуса Земли и ускорения свободного падения пробных тел у поверхности
Земли являются достоверными. В этом случае, принимая во внимание (11), имеем
= 
= 1,0144 ∙1021 т, 
= 9,36445 т/м3,
= 403 сек.
( и в 1,7 раза
больше общепринятых классических, а гравитационное время у поверхности Земли
меньше гравитационного времени в 1,303 раза,
как и должно быть.)
Используя определения первой
космической скорости и орбитального времени, найдём их величины у поверхности
Земли:
= 7904 м/сек,
= 5064 сек = 84,4 мин. 
Итак, авторская гравитационная теория для системы из двух реальных тел – это
функциональное уравнение связи времени с массой и расстоянием, записанное,
например, в виде (5) или его вариантов, причём только два из них являются
базисными, а третье – производная физическая величина. Переход от символов
базисных величин к количественным значениям реальных тел обеспечивается
использованием эталонов, которые принимаются по договоренности исследователей
(реальные эталоны метра и килограмма), и соответствующих приборов.
Поскольку в КТЕ время является
абстрактной величиной, то и его эталон также является абстрактным, а с
абстрактным временем можно формулировать
заведомо абстрактные гипотезы, а не законы природы. Именно различие между
собой расчётных результатов в приведённых вариантах расчётов и является
неопровержимым тому подтверждением. Область исследований, в которой измерения с
использованием реальных эталонов невозможны, была и останется навсегда
простором для спекулятивных гипотез даже без надежды на экспериментальное их
подтверждение или опровержение. Это уже не наука, а наукообразность без
какой-либо пользы для человеческой практики.
Литература
1.
Физическая энциклопедия, том 1. М., “Советская энциклопедия”, 1988.
2.
Физический энциклопедический словарь. М., “Советская энциклопедия”, 1983.
3.
Подольский Р.Г., Чем мир держится? М., “Знание”, 1978.
С уважением, авторы.
P.S.
С реакцией на данное сообщение можно
познакомиться на следующих научных форумах:
«Гипотезы
неофициальной физики»
«
Физика альтернативная» на SciTecLibrary
вернуть к: Основы физики
Свои комментарии Вы можете отправить: