Аркадий Серков - Общая теория поля и структура вселенной

Теперь, чтобы убедиться в физическом единстве систем макро и микро мира, выполним сравнительный анализ обеих систем. Объединяющим началом для Солнечной системы (макро мир) является сила гравитационного тяготения F , выражаемая законом Ньютона:

F = GМ 1 М 2 /R 2 (1)

где: G – гравитационная постоянная, M 1 и M 2 – массы взаимодействующих тел, R – расстояние между телами. Как оказалось [3, 4, 5, 6], в мире атомов также действует обратно квадратичный закон тяготения, но с гравитационной константой g на 36 десятичных порядков большей, чем ньютоновская постоянная F :

f = gm 1 m 2 /r 2 (2)

где: f – сила микро гравитационного взаимодействия в атоме, m 1 , m 2 и r – массы взаимодействующих частиц и расстояние между ними.

Микро гравитационная константа g была определена несколькими методами. Прежде всего она была рассчитана – 3,84.10 28см 3/гс 2, по уникальным прямым тензометрическим измерениям силы взаимодействия скрещенных платиновых нитей диаметром 1,0 мм, выполненным Б. В. Дерягиным [4].

При расчёте по энергии образования химических связей показано [7], что истинное значение константы лежит в пределах 0,428·10 28– 2,126.10 28см 3/г·с 2. Наиболее точное значение константы микро гравитации получено при расчёте по уравнению 3-го закона Кеплера [8] по длинам волн характеристического рентгеновского излучения для 10 химических элементов, расположенных в разных частях периодической таблицы химических элементов. Получено среднее значение константы микро гравитации, равное g= 1,847·10 28± 0.045 см 3/с 2г.

Наглядным и убедительным для понимания является расчёт величины g по формуле орбитальной скорости, в которую она входит. Формула имеет вид:

v 2 = gmd/r , (3)

где v– орбитальная скорость, g – константа микрогравитации, m – атомная масса, d – дальтон, r – радиус орбиты, на которой обращается электрон.

Рассмотрим расчёт на примере атома водорода. Минимальная частота излучения у водорода наблюдается в серии Хамфри 0,02424.10 15с -1. Логично предположить, что эта частота относится к электрону, обращающемуся на крайней поверхностной орбите, радиус которой равен радиусу атома водорода 110 пм. Атомная масса водорода 1,008. d = 1,661.10 -24м. Подставив приведенные значения величин в уравнение (4), получим значение константы микрогравитации g = 1,843 см 3/гс 2, которое близко по величине к выше приведенному.

Микро гравитационная константа g является таким же объединяющим началом для объектов микро мира, как константа G в законе Ньютона.

Другой скрепой для Солнечной системы и системы атома является закон орбитальных расстояний, который включает в себя практически все параметры характеризующие обе системы.

Орбитальные расстояния в атоме определяются законом разрешённых орбит Бора:

r = kn 2 (4)

где r- радиус орбиты, k- константа характерная для данного атома, n – главное квантовое число или в развернутом виде:

r = n 2 (gm/cω) 0,5 , (5)

где: r— радиус разрешённых орбит атома, n – квантовое число (ряд целых чисел), g— константа микро гравитации, равная 1,847.10 28см 3/гс 2, m- масса ядра атома, с – скорость света, ω- частота вращения ядра, с -1.

Орбитальные расстояния в Солнечной и спутниковых системах выражаются [9] аналогичной формулой:

R = k m n 2 (6)

где R – орбитальное расстояние, k m – константа, характерная для данной планетарной макросистемы, n – ряд целых чисел (главное квантовое число) или в развёрнутом виде:

R = n 2 (GMT/C) 0,5 , (7)

где: R – орбитальное расстояние, n – главное квантовое число (ряд целых чисел), G – гравитационная постоянная, М и Т – масса и период осевого вращения центрального тела, С – скорость распространения гравитационного излучения, равная 0,25.10 9см/с.

Идентичность уравнений (1) и (2), на наш взгляд, говорит о глубокой аналогии рассматриваемых систем и существовании единых закономерностей, лежащих в их основе.

Тела, взаимодействующие по уравнению (1) и (2) находятся во взаимном орбитальном движении и подчиняются третьему закону Кеплера:

R 3 /T 2 = GM/4π 2 (8)

где: М – масса центрального тела, Т – период обращения орбитального тела.

Это по-существу третья «скрепа», которая действует, как в Солнечной системе, так и в системе атома, но и тесно связывает изменения в этих системах, которые имеют место при агрегатных и фазовых переходах веществ.

В макромире возможен новый подход к проблеме агрегатных и фазовых переходов, если в основу взять предположение о том, что частицы вещества (атомы, молекулы) взаимодействуют между собой своими массами по обратно квадратичному закону тяготения. Поэтому во всех состояниях они находятся в орбитальном движении относительно друг друга [11]. В этом случае агрегатные и фазовые переходы увязываются с характером орбитального движения, изменениями орбит, по которым движутся частицы. Например, переход от реального газа (перегретого пара) к насыщенному состоянию означает изменение орбиты с гиперболической к параболической. Переход к жидкому состоянию вызван сменой разомкнутой параболической орбиты на замкнутую эллиптическую и круговую орбиту. В том и другом случае мы имеем дело с изменением агрегатного состояния, которое совпадает с фазовым переходом 1-го рода.

Рис. 1. Типы орбит в зависимости от орбитальной скорости (потенциальной энергии орбиты, расстояния между телами): О – центр круговой орбиты, О е – центр эллиптической орбиты, Р – перигей (перицентр) орбиты, А – апогей (апоцентр) орбиты, r – радиус круговой орбиты, r 1 – радиус круговой орбиты «внутреннего» эллипса, а – большая полуось, е = Оe/ОР – эксцентриситет орбиты, v о – орбитальная скорость, 1- эллиптическая орбита («внутренний» эллипс), 1.1- круговая орбита «внутреннего» эллипса, 2- круговая орбита, 3- эллиптическая орбита, 4- параболическая орбита, 5- гиперболическая орбита, 6- круговая орбита с радиусом большой полуоси эллипса, энергетически эквивалентная эллиптической орбите.