Контактные взрывы крупных вакуумных доменов

Контактные взрывы крупных вакуумных доменов

Процесс погружения ВД, например, в виде шара (?₁ = const, 0 < r ? R; ?₁ = 0, r > R) электропроводящую среду, характеризуемую параметрами?, ? (?_G = 1), описывает электрогравитационная группа уравнений (47)-(50):

где T = ?_M(1 - a_?²/?); ?_M = ??₀/? -максвелловское время релаксации электропроводящей среды.

Предположим, что ВД быстро проникает в электропроводящую среду за счет действия магнитных и спиновых сил за время ?t << T.

Будем проводить отсчет времени с момента окончания промежутка времени ?t. Как мы увидим из дальнейшего рассмотрения, вполне естественно положить ? = 0 при

Вне ВД ? = 0.

Поскольку согласно закону сохранения электрического заряда div J = -??/?t, то используя (119) и (118), можно получить следующие уравнения для плотности тока в электропроводящей среде:

0< r ? R; (120)

r< R. (121)

Уместно остановиться на физическом содержании уравнений (117)-(121). Выше было показано, что в воздухе атмосферы Земли в полях E₀, E_0G ВД одновременно становится электрическим и гравитационным диполем. Между тем, плотность воздуха ?_G не равна нулю. Поэтому, согласно (117), ВД в воздухе приобретает связанный электрический монозаряд

В воздухе у поверхности Земли (?_G = 1.293 кг/м³), плотность связанного электрического заряда ВД, согласно (122), имеет следующее численное значение:

Если взять R = 1 ? 1000 м, то согласно (123), E = -4.18 ? -4.18 ∙ 10³ В/м при a_? = 1. Таким образом, в воздухе ВД имеет весьма малый связанный электрический заряд, с которым, согласно (123), связано весьма слабое электрическое поле. Такое поле не может вызвать электрический пробой воздуха. Конечно, и в воздухе должна происходить, согласно (117), сравнительно медленная деполяризация электрического связанного монозаряда ВД. Но в силу малости этого монозаряда, мал и деполяризующий электрический заряд, состоящий из свободных носителей тока.

При рассмотрении деполяризации ВД в породах и водах Земли необходимо обратить внимание на резкое увеличение плотности вещества (?_G = 10³ - 10⁴ кг/м³).

Согласно (122), в Земле электрический монозаряд увеличивается на три-четыре порядка по сравнению с его величиной в воздухе.

Деполяризация связанного электрического заряда ВД внутри Земли происходит благодаря электрическим токам проводимости. Согласно (120) внутри ВД плотность этого электрического тока равна:
(124)

Согласно (120), (121) вне ВД плотность этого тока равна:

Внутри ВД выделяется тепловая мощность:

Вне ВД в непосредственной близости к его внешней поверхности выделяется тепловая мощность:

Таким образом, при погружении ВД внутрь Земли выделяется суммарная тепловая мощность:

В случае плотного вещества, согласно (122), имеем оценку плотности связанного поляризационного электрического заряда ВД:

Очевидно, что ограниченные значения энергий W_T можно получить только при положительных значениях постоянной времени T = ?_M (1 - a_?²/?), т.е. при a_? < (? > 1). О том, что во многих задачах объединенной электрогравидинамики и неоднородного ФВ возникают большие трудности при a_? > 1 и a_? > 1 и [3]. С другой стороны, если исходить из основ изложенной выше поляризационной теории вакуумных уравнений Максвелла и Хевисайда, то видно, что коэффициенты ?₁ и ?_1, а следовательно, и коэффициенты a_? и a_?, должны быть ограничены по модулю.

Если такое ограничение выразить неравенствами?a_??? 1, ?a_??? 1, то можно избежать указанных выше трудностей, в частности, трудностей, связанных с энергией W_T.

Постоянная времени T при ?a_??? 1 - весьма малая величина. Отсюда следует, что энергия W_T выделяется за весьма малое время, т.е. при контакте ВД с веществом Земли должен произойти контактный взрыв.

Согласно (127) плотность энергии контактного взрыва равна:

(128)
т.е. эта энергия пропорциональна радиусу шара- ВД в квадрате. Не трудно убедиться в том, что плотность энергии контактного взрыва будет приближаться к характерной величине порядка 10⁶ Дж/м³ при радиусе R равном нескольким километрам. Напротив, при радиусах, характерных для ШМ, энергия контактного взрыва мала. Таким образом, достаточно заметные по своим последствиям контактные взрывы следует ожидать при контактах с Землей крупных ПСО – ВД [42].

Между тем крупные ПСО - ВД сильнее притягиваются к Земле по сравнению с мелкими. Действительно, электростатическая сила, связанная с зеркальным отображением электрического монозаряда ВД в Земле, определяется следующим образом:

Сила F прижимает ВД к поверхности Земли. Из (129) и (122) видно, что удельная сила

т.е. сила на единицу объема прижатия ВД к Земле пропорциональна радиусу шара- ВД в кубе. Следовательно, чем крупнее ВД, тем сильнее они прижимаются к Земле и соответственно, быстрее уходят в ее недра.

3. 
   Об электрическом поле Земли
   

Выше было установлено, что ВД вносит вглубь плотного вещества Земли электрический монозаряд, положительный или отрицательный, в зависимости от знака коэффициента ?₁ уравнений модели.

Мы полагаем, что из космоса на Землю движется большое число ВД. Они либо отражаются от Земли, либо проникают вглубь ее плотного вещества, внося туда как положительные, так и отрицательные электрические заряды. В сумме эти заряды не обязательно равны нулю. Возможно, что в отдельные геологические эпохи преобладает вносимый в Землю либо положительный, либо отрицательный электрический заряд. Мы также предполагаем, что часть ВД с положительным и отрицательным электрическими зарядами аннигилируют внутри Земли с выделением фотонов. Но ВД с одинаковыми электрическими зарядами не аннигилируют. Таким образом, в отдельные геологические эпохи идет накопление в Земле либо отрицательного, либо положительного электрических зарядов.

Как видно из решения задачи о деполяризации ВД, связанный электрический заряд ВД в электропроводящей среде Земли быстро нейтрализуется, т.е. связанный электрический монозаряд ВД и деполяризующий электрический заряд в сумме становятся равными нулю. Но деполяризующий электрический заряд берется из нейтрального в электрическом отношении вещества Земли. Поэтому внутри Земли у ВД возникает электрический заряд, противоположный по знаку деполяризующему электрическому заряду. Этот последний электрический заряд, состоящий из свободных носителей электрического тока, выходит на поверхность Земли.

Другими словами, на поверхность Земли выходит электрический заряд, равный избыточному заряду размещенных в Земле вакуумных доменов. Если этот электрический заряд ВД одного знака внутри Земли увеличивается, то к поверхности

Земли, изнутри ее, вытекает электрический ток. Обозначим плотность этого тока J_i.

С другой стороны, хорошо известно [24, 85], что от поверхности Земли в атмосферу также идет электрический ток. Обозначим плотность этого тока J_e.

В силу закона сохранения электрического заряда

где q₀ - плотность электрического заряда на поверхности Земли, равная в настоящее время 1.15 ∙ 10 ⁹ Кл/м².

Плотность электрического тока в атмосфере Земли можно представить, согласно одному из уравнений модели (48), так:
(132)
где E_e - напряженность электрического поля Земли; ?_e - электрическая проводимость воздуха атмосферы Земли; g - ускорение силы тяжести.

Первый член справа в (132) представляет собою ток проводимости, а второй член справа - гравитационный электрический ток, связанный с крупными частицами - носителями электрического тока, такими как капли дождя или снежинки.

Из (131) вытекает, что
(133)
Полагая, что внутри Земли электрическое поле равно нулю, получим:

(134)
Из (132) и (133) следует, что
(135)
где T_e = ?₀/?_e - максвелловское время релаксации в атмосфере Земли.

Согласно Сканави [77], электрическая проводимость воздуха при нормальных условиях ?_e = 8 ∙ 10^-14 Ом^-1 ∙ м^-1.

Следовательно, T_e = 8.85 ∙ 10^-12/(8 ∙ 10^-14) ? 110 с.

Если за промежуток времени порядка T_e электрический заряд Земли остается постоянным, то в (135) можно положить dq₀/dt = 0 и, следовательно,

Земли представляет собой источник тока. На основе уравнений (132)-(137), при q₀ =  1.15 ∙ 10^-9 Кл/м², ?_e = 8 ∙ 10^-14 Ом^-1 ∙ м^-1 (E_e ? 130 В) можно получить следующий численный результат: J_i + ?₁g = q₀/T₀ = ?_eE_e = 1.04 ∙ 10 ¹¹ A/м². Таким образом, для определения плотности тока J_i необходимо определить связанную с осадками на Земле усредненную плотность электрического тока ?₁g однако для решения этой задачи еще недостаточно разрозненных данных, приведенных, например, в [24, 85].

Рассматриваемая модель электрического поля Земли строится снизу вверх, т.е. от глубин Земли к нижним слоям атмосферы. Известны и другие модели электрического поля Земли, которые строятся сверху вниз, например, модель непрерывно работающего ионосферного МГД- генератора [98]. Очевидно, что оба эти подхода еще не являются завершенными. Поэтому предлагается обратить внимание на приведенный выше нетрадиционный подход к проблеме электрического поля Земли, который связан с феноменом вакуумных доменов.

3. 
   Волны. Преобразования энергии грависпиновых волн в другие виды энергии
   

1. 
   Задачи электрогравимеханического преобразования энергии
   

Аналогия электродинамики и гравидинамики достаточна для того, чтобы провести энергетический анализ уравнений Хевисайда на основе теоремы Умова – Пойнтинга [30], совершенно так же, как он проводится относительно уравнений Максвелла. Этот анализ показывает, что гравитационные токи образуют не излучатели (эмиттеры), а поглотители (абсорберы) энергии гравитационных волн. Эту особенность уравнений Хевисайда впервые заметил Ефименко [75].

Выше было показано, что на основе вакуумных уравнений Хевисайда и простых физических представлений о поляризациях и гравитационных токах внутри вещества, могут быть записаны вакуумновещественные уравнения Хевисайда, аналогично тому, как это сделано на основе вакуумных уравнений Максвелла и электронной теории вещества при выводе вакуумновещественных уравнений Максвелла [58]. Другими словами, в уравнения Хевисайда введены параметры ?_G, ?_G, ?_G вполне аналогичные параметрам ?, ?, ? в вакуумновещественных уравнениях Максвелла. В этой связи необходимо сделать лишь одно важное замечание, связанное с принципом равенства инертной и гравитационной массы [58]. Движение подвижных масс внутри остова вещества (кристаллической или квазикристаллической решетки) начинается только тогда, когда длина гравитационной волны будет меньше характерного размера рассматриваемого тела. Поэтому необходимо положить, что при длине гравитационной волны много большей размеров рассматриваемого тела , ?_G = 1, ?_G = 1, ?_G = 0. Энергетический анализ вакуумновещественных уравнений Хевисайда не только подтверждает то, что гравитационные токи образуют абсорберы, но и показывает то, что гравитационная волна, проходящая через тело, выносит из него энергию, характеризуемую удельной (на единицу объема) мощностью ?_Gj_G².

Из проведенного рассмотрения видно, что в энергетическом отношении вакуумновещественные уравнения Хевисайда строго противоположны подобным уравнениям Максвелла. Тем самым в гравидинамике затрагиваются основополагающие положения физики: первое и второе начало термодинамики, т.е. закон возрастания энтропии, и принцип причинности.

Дальнейшее рассмотрение уравнений Хевисайда требует исследования физической модели, представляемой этими уравнениями. В этой связи можно сразу сказать, что случай отсутствия сторонних волн в пространстве, который, как правило, рассматривается в электродинамике, приводит в данном случае к нарушению всех перечисленных выше фундаментальных положений физики. В гравидинамике можно согласиться с нарушениями закона увеличения энтропии, упорно двигаясь в поисках негоэнтропии [99]. Но согласиться с нарушением первого начала термодинамики (закона сохранения энергии) и принципа причинности невозможно. В случае, когда пространство предварительно не заполнено гравитационными волнами, абсорберы энергии гравитационных волн в уравнениях Хевисайда оказываются несостоятельными. В этом случае невозможно ответить на вопрос, откуда берется энергия в механических системах, представляемых в уравнениях Хевисайда гравитационными токами. Для математического описания абсорберов необходимо использовать так называемые опережающие решения волновых уравнений. Из электродинамики известно [58], что опережающие решения не будут противоречить принципу причинности только в одном случае, когда в окружении абсорбера находятся источники сторонних волн. Сама идея заполнения пространства гравитационными волнами была бы бессмысленной без предположения о существовании в пространстве источников сторонних гравитационных волн.

Гипотезы о заполнении пространства газом гравитонов известны, например, по книге Станюковича [100]. Но в связи с этими гипотезами возникают, по крайней мере, два сложных вопроса. Во-первых, неизвестны источники сколько-нибудь мощного излучения гравитационных волн, начиная от низких частот. Во-вторых, если подобное в природе существует, то такое мощное гравитационное излучение, казалось бы, должно уверенно наблюдаться экспериментально [101].

В связи с первым вопросом следует подчеркнуть, что согласно рассмотренной выше модели Хевисайда, излучатели в виде гравитационных волн токов отсутствуют. Но и абсорберы гравитационных волн весьма слабые. Так, ускоряемый электрон излучает в 4.2?10⁴⁰ раз большую электромагнитную мощность, чем поглощает гравитационной мощности. В связи со вторым вопросом можно заметить, что электрические и гравитационные силы, действующие на электрон, будут равны, если энергия гравитационного поля будет в те же 4.2?10⁴⁰ раз больше энергии электрического поля. Так что наличие во Вселенной гравитационных волн даже с весьма большой плотностью энергии может оставаться незамеченным. Уместно также сказать, что пространство заполнено неизмеримо большей энергией постоянного гравитационного поля, чем энергией постоянного электрического поля. Так у поверхности Земли плотность энергии гравитационного поля равна 5.8 ∙ 10¹⁰ Дж/м³, а плотность энергии электрического поля равна всего лишь 4 ∙ 10^-7 Дж/м³.

В настоящей работе мощный источник гравитационных волн был обнаружен при обратимом 100 % преобразовании электромагнитной энергии в гравитационную в пределах тела вакуумного домена.

Из проведенного рассмотрения видно следующее. Во-первых, энергия гравитационных волн, абсорбируясь на движущихся телах и частицах (движение которых в уравнениях Хевисайда отражают гравитационные токи), увеличивает кинетическую энергию этого упорядоченного движения. Во-вторых, гравитационные волны, проходя через вещество, уносят часть тепла, т.е. как бы устраняют часть неупорядоченного движения. В третьих, сама энергия гравитационных волн возникает в вакуумных доменах из рассеянной (в основном звездами) электромагнитной энергии.

2. 
   Преобразование энергии грависпиновых волн в механическую энергию в абсолютном физическом вакууме
   

В модели электрогравимеханики любая механическая система является приемной грависпиновой антенной, абсорбирующей мощность сторонних грависпиновых волн. Эта мощность увеличивает кинетическую энергию движения в механических системах, но крайне незначительно. В обычных механических системах отток мощности, связанный с трением, практически полностью покрывает приток указанной мощности. В космических же масштабах преобразование грависпиновой энергии в механическую может играть заметную роль.

Задачи преобразования грависпиновой энергии в механическую аналогичны задачам излучения электромагнитных волн в связи с тем, что аналогичны вакуумные уравнения Максвелла и Хевисайда. Поэтому формулы поглощения энергии грависпиновых волн можно получить из формул излучения энергии электромагнитных волн, заменяя электрические заряды со знаком плюс на массы со знаком минус, коэффициент ε₀ на ε_0G (μ₀ на μ_0G, скорость света c на  c. В качестве примера можно получить формулу преобразования грависпиновой энергии в кинетическую энергию (мощность), например, для планет солнечной системы. В данном случае следует применить теорему Умова - Пойнтинга, интегрируя вектор Умова -Пойнтинга по поверхности сферы радиуса R → 0, охватывающей планету (полагая ее точкой с заданной массой). Можно использовать выражения для электрического и магнитного полей движущегося ускоренно точечного электрона [79], в которых необходимо произвести указанные выше замены. При таком подходе гравитационное поле планеты в нерелятивистском приближении выражается соотношением (при r ≤ R → 0):
(138)
и спиновое - соотношением
(139)
где r - радиус-вектор, начало которого расположено в точке планеты; m - масса планеты; v, вектора скорости и ускорения планеты при ее движении по орбите вокруг Солнца.

В приближении круговых орбит, когда ускорение перпендикулярно скорости, из (138) и (139) вытекает выражение для мощности

Интересно отметить, что даже при условии R → 0, в (140) остаются только вторые члены выражений для полей (138), (139), т.е. «радиационные» члены. Потоки мощностей, связанные с другими векторными произведениями, либо равны нулю, либо удовлетворяют условию равенства входящего в сферу потока выходящему из сферы потоку (довольно громоздкое доказательство здесь опущено). Как видно из (140), здесь поток мощности направлен в обратную сторону по сравнению с потоком мощности в случае точечного электрона, т.е. мощность потребляется планетой и идет на увеличение кинетической энергии ее движения.

Из (140) вытекает следующая формула для потребляемой планетой грависпиновой мощности :
(141)
где R_C - среднее расстояние планеты от Солнца. Численные значения мощности W приведены в таблице 8 для всех планет солнечной системы и для Луны (при ее вращении вокруг Земли) [78].

Таблица 7

Мощности движения планет солнечной системы и Луны

	m, 1024 кг	υ, 103 м/с	RC, 1010 м	W, Вт
Меркурий		0.33	48.8	5.8	3.03 ∙ 108
Венера		4.9	35.0	10.8	5.08 ∙ 109
Земля		5.98	29.8	15.0	2.08 ∙ 109
Марс		0.65	24.2	22.8	4.57 ∙ 106
Юпитер		1899	13.1	77.8	2.90 ∙ 1011
Сатурн		568	9.65	142.7	2.32 ∙ 109
Уран		86.8	6.78	287	3.22 ∙ 106
Нептун		103	5.42	450	7.52 ∙ 105
Плутон		1.1	4.75	595	28.7
Луна		0.0735	1.02	0.0384	6.54 ∙ 104

Очевидно, что дополнительная кинетическая энергия движения объектов Вселенной идет, по крайней мере, частично, на преодоление трения в окружающей среде и приливного движения. Этот эффект эквивалентен появлению некоторого отрицательного макроскопического гравитационного давления. Необходимость такого давления для устойчивости галактик показана, например, в работе Шульгина [64].

где ω - круговая частота; s - параметр, имеющий размерность обратной скорости; iωs = γ постоянная распространения волны; i - мнимая единица; -комплексные амплитуды полей по осям координат y и z; x - координата, вдоль которой распространяются волны.

Как и в электродинамике [58], в электрогравидинамике необходимо иметь в виду волны с эллиптической поляризацией. Для их описания следует наряду с амплитудами ввести в рассмотрение и амплитуды. Но поскольку остается в силе принцип наложения, то для анализа корней s достаточно рассмотреть только одну линейно поляризованную волну.

Из уравнений (47)-(50) в указанном выше приближении вытекают следующие уравнения:
(142₁)
(142₂)
(142₃)
(142₄)

Равенство нулю определителей каждой из двух однородных систем уравнений (142) дает одно и то же биквадратное уравнение, корни которого равны:

Знаки ± в (143) определяют направление распространения волн вдоль оси x. Знаки ± в выражении для s² выделяют корни электромагнитной и грависпиновой волн соответственно.

В случае относительно больших значений электрической проводимости, т.е. для металлов, полупроводников, плазмы, выражение s² можно представить для электромагнитной волны так:
(144)

и для грависпиновой волны - в виде:

Re ? > 0, то для грависпиновой волны Re ? < 0. Это означает, что когда поля прямой электромагнитной волны экспоненциально уменьшаются, поля грависпиновой волны экспоненциально увеличиваются. То есть в рассматриваемом случае грависпиновая волна выносит тепло из вещества, тем самым, увеличивая свою энергию.

4. 
   Обратимое преобразование энергии электромагнитных волн в энергию грависпиновых волн внутри тела вакуумного домена
   

В случае физических вакуумов вещества или антивещества следует положить: ? = ? = ?_G = ?_G = 1; ? = 0; ?_G = 0; ?₁ = 0; ?₁ ? 0; ?₁ ? 0. Ниже сильные упрощения выкладок будут связаны с равенством:

и важное значение будет иметь коэффициент

Как и в предыдущем пункте, поля можно представить комплексными соотношениями. Подставляя эти выражения полей в (47)-(50) при указанных выше условиях, можно получить следующие уравнения:

В (149) представлены две системы однородных уравнений. Равенство нулю их определителей дает одно и то же биквадратное уравнение относительно корней:

Не трудно видеть, что выражения

Подставляя выражения для s² согласно (151), в (149), получим следующие соотношения для амплитуд полей:

Заметим, что произведения амплитуд полей равны между собой, то есть:

Полагаем лишенным физического смысла существование волн, распространяющихся с разными фазовыми скоростями ?₊ и ?_-. В этом случае пришлось бы допустить четыре вида электромагнитных и одновременно грависпиновых волн.

Для исключения подобной ситуации перейдем от отдельных частных решений к комбинациям этих решений системы вакуумных уравнений (47)-(50) для плоских волн.

Это позволяет получить следующие комбинации решений (поскольку ?₀ действительное число, то целесообразно перейти к функциям вещественного переменного):

где ? - длина электромагнитной волны.

Важным теоретическим результатом анализа рассматриваемой модели является то, что в ее пределах определен мощный источник грависпиновых волн в пространстве Вселенной в виде вакуумных доменов.

2. 
   
   жүктеу/скачать 1.61 Mb.
   
   Достарыңызбен бөлісу: