4.3. Oddziaływanie grawitonów z materialną kulą

Jeżeli grawitony oddziałują z punktem materialnym, o masie , tylko z jednej strony, wówczas siła działająca na niego jest największa. Obliczmy wartość liczbową takiej siły.

Rys. 4.3.1.

Ilość grawitonów oddziałujących z punktem materialnym o masie, znajdującym się w początku układu współrzędnych , oraz materią i przestrzenią zawartą w pierścieniu, jest równa

 

.

 

 

Grawiton oddziałujący między punktem materialnym i cząstką przestrzeni lub materii znajdującą się w punkcie , przekaże do punktu materialnego pęd określony wzorem

 

.

 

 

Pęd przekazany do punktu materialnego przez materię i przestrzeń zawartą w pierścieniu jest równy

.

 

 

 

Wartość liczbowa całkowitego pędu przekazanego przez grawitony oddziałujące z punktem materialnym oraz cząstkami materii i przestrzeni znajdującymi się w półprzestrzeni ograniczonej płaszczyzną , w której znajduje się dodatnia półoś , jest równa

 

.

 

 

Siła, z jaką oddziałują z punktem materialnym cząstki materii i przestrzeni, znajdujące się z jednej jego strony, jest równa

 

,

 

gdzie jest promieniem kuli oddziaływania grawitacyjnego.

 

 

 

Jest to największa wartość siły oddziaływania grawitacyjnego, jaka może działać na ciało o masie .

W dalszym ciągu przyjmuję, że

 

.

 

Przyjętą wartość należy traktować szacunkowo. Przypuszczam, że wprowadzona wartość jest bliska rzeczywistej.

 

 

Weźmy punkt materialny o masie na powierzchni kuli, która zachowuje się tak, jak cząstka elementarna, to znaczy oddziałuje z grawitonami tylko na swojej powierzchni. Na ten punkt materialny działa siła

 

. (patrz 3.2.)

 

.

 

 

 

 

Jeżeli

,

 

to promień kuli oddziaływania grawitacyjnego, dla Układu Słonecznego, jest równy

 

.

 

lat świetlnych

 

Dla elementarnej cząstki materii o masie i promieniu jest prawdziwy wzór

 

(patrz 1.7.).

 

Ponieważ

,

więc

.

 

Dla elektronu

.

 

Promień elektronu

 

i jest znacznie większy od

 

.

 

Weźmy materialną kulę o masie , środku w punkcie i promieniu znajdującą się daleko od innych ciał materialnych. Kula może być również cząstką elementarną, na przykład elektronem. Obliczmy ilość grawitonów oddziałujących z kulą, w czasie , które są emitowane oraz absorbowane przez kulistą warstwę materii i przestrzeni, ograniczoną sferami o środku w punkcie i promieniach i . Czas, odległość i masa są mierzone przez ustalonego obserwatora .

Rys. 4.3.2.

 

 

 

 

 

Ilość grawitonów oddziałujących z kulą i warstwą kulistą jest wprost proporcjonalna do odległości środka kuli od tej warstwy. W jednostce czasu z kulą oddziałuje

grawitonów.

Ilość grawitonów oddziałujących, w jednostce czasu, z kulą i warstwą kulistą o środku i promieniach i () jest równa

 

.

 

 

 

Masa elektronu

.

 

 

 

Z elektronem oraz materią i przestrzenią, w czasie jednej sekundy, oddziałuje około grawitonów. Dla elektronu

 

.

 

 

Ilość grawitonów oddziałujących, w jednostce czasu, z elektronem oraz przestrzenią i materią zawartą w kuli o promieniu , której środkiem jest elektron, jest równa

.

 

 

Obliczymy ciśnienie działające na powierzchnię kuli , o masie i pro­mieniu , wywierane przez grawitony oddziałujące z nią oraz przestrzenią i materią zawartą w warstwie kulistej, w czasie .

Rys. 4.3.3.

Z elementem powierzchni kuli oddziałuje

 

 

grawitonów. Te grawitony poruszają się pod różnymi kątami w stosunku do powierzchni , przy czym równomiernie z każdego kierunku.

Kąty bryłowe o wierzchołku w punkcie odpowiadające kątowi i mają miary

 

i

.

 

Miara kąta bryłowego o mierze , z którego wycięto kąt bryłowy o mierze jest równa

 

.

 

 

 

Z kąta bryłowego o mierze , w czasie , z elementem oddziałuje

 

 

grawitonów. Każdy grawiton przekazuje pęd

 

 

a jego składowa prostopadła do elementu powierzchni jest równa

 

.

 

Do elementu powierzchni z kąta o mierze , w czasie , jest przekazywany pęd

 

.

 

Pęd przekazany przez wszystkie grawitony oddziałujące z tym elementem oraz przestrzenią i materią warstwy kulistej jest równy

 

.

 

 

 

 

 

Pęd przekazywany do przez grawitony oddziałujące z tym elementem oraz materią i przestrzenią zawartą w kuli oddziaływania grawitacyjnego jest równy

.

 

 

Na element działa siła

 

.

 

Ciśnienie wywierane na powierzchnię kuli przez grawitony określa wzór

 

.

 

 

 

 

 

Jeżeli kula o masie i promieniu jest podobna do cząstki elementarnej, to jej masa może być określona wzorem

 

.

 

Ciśnienie wywierane na jej powierzchnię przez grawitony jest równe

 

.

 

 

 

Dla każdej takiej kuli ciśnienie nie zależy od masy kuli i jej wielkości. Jest to największe możliwe ciśnienie, jakie grawitony mogą wywierać na powierzchnię takiej kuli.

 

Jest to bardzo duże ciśnienie, ale nie jest nieskończone. Nawet dla bardzo dużej masy kuli ciśnienie ma skończoną wartość, .

Ciśnienie wywierane na powierzchnię elektronu przez grawitony chroni go przed rozpadem, jeżeli oddziaływania między elementami jego ładunku elektrycznego są odpowiednio mniejsze niż w prawie Coulomba.

Każda cząstka elementarna ma pewien średni poziom energii wewnętrznej, określony przez ilość grawitonów przez nią absorbowanych. Jeżeli cząstka elementarna ma energię wewnętrzną powyżej średniej, to ciśnienie wywierane przez grawitony na cząstkę jest za małe i cząstka emituje nadmiar swojej energii wewnętrznej przy pomocy grawitonów. Gdy energia wewnętrzna jest poniżej średniej wówczas cząstka emituje mniej grawitonów niż absorbuje i powiększa swoją energię.

Cząstki nieustannie absorbują grawitony powiększając swoją energię wewnętrzną, wobec tego muszą emitować grawitony dla jej zmniejszenia. W ten sposób funkcjonuje mechanizm stałej wymiany energii i pędu między elementarnymi cząstkami materii i przestrzeni.

Stabilne istnienie cząstek elementarnych materii jest możliwe dzięki ciśnieniu wywieranemu na nie przez grawitony. W przypadku braku tego ciśnienia cząstki uległy by destrukcji. Cząstka jest trwała, jeżeli występuje równowaga między ciśnieniem wewnętrznym, zależnym od jej energii wewnętrznej, oraz ciśnieniem zewnętrznym wywieranym przez grawitony. Jeżeli powstanie cząstka, w której ciśnienie wewnętrzne jest znacznie większe, niż ciśnienie wywierane przez grawitony, wówczas może ulec rozpadowi na inne zrównoważone cząstki i pozbywa się nadmiaru energii. Być może, dlatego mezony są cząstkami nietrwałymi.

Przyjmuje się, że siła grawitacji ma znaczenie w skali kosmosu, natomiast pomija się jej znaczenie dla cząstek elementarnych. Jest to błędny pogląd. Siła grawitacji jest ogromna zarówno w świecie gwiazd i galaktyk jak i w skali cząstek elementarnych. Gdyby nie było ciśnienia wywieranego na cząstki elementarne przez grawitony, to materia nie istniałaby w znanej nam postaci. Dzięki oddziaływaniu grawitacyjnemu istnieją gwiazdy i cząstki elementarne.

Czy woda w doświadczeniu Newtona z wiadrem podnosi się do góry przy brzegu wiadra, gdy wiadro wiruje również względem absolutnej, pustej przestrzeni? Jeżeli we Wszechświecie byłoby tylko wiadro z wodą, wówczas cząstki elementarne materii wody i wiadra uległy by rozpadowi ze względu na brak ciśnienia wywieranego przez grawitony na te cząstki. Wiadro i woda w takim świecie nie mogłoby istnieć, zatem pytanie, czy woda reaguje na obrót w pustej przestrzeni jest pozbawione sensu. Jeżeli w OTW wynika, że takie oddziaływanie jest możliwe, to jakieś jej założenie jest błędne. Błędne jest milczące założenie, że mogą istnieć cząstki materii w pustej przestrzeni.

Być może podczas grawitacyjnego zapodania się gwiazdy o bardzo dużej masie jej gęstość stanie się tak duża, że cząstki elementarne wewnątrz gwiazdy przestaną oddziaływać z zewnętrznymi cząstkami materii i przestrzeni. Powstanie gwiazda złożona tylko z kwarków, dla której zewnętrzne ciśnienie grawitacyjne jest równoważone przez ciśnienie degeneracji kwarków.

Prędkość światła blisko powierzchni takiej kuli o promieniu

 

 

dla dalekiego obserwatora jest równa

 

.

 

Fotony mogą opuszczać taką gwiazdę. W miarę oddalania od takiej gwiazdy ich energia maleje.

Materialna cząstka emituje grawitony równomiernie we wszystkich kierunkach przestrzeni. Jeżeli czynnik zewnętrzny spowoduje asymetrię tej emisji, wówczas na cząstkę działaby siła wynikająca z przekazywania jej niezerowego pędu przez emitowane grawitony. Przypuśćmy, że materialna płyta emituje więcej grawitonów z jednej swojej strony niż z drugiej.

Rys. 4. 3.4.

Otrzymalibyśmy w ten sposób silnik odrzutowy, którego działanie wymagałoby jedynie dostarczania energii dla podtrzymania takiej emisji.

Innym rodzajem takiego silnika byłaby płyta, która w większym stopniu absorbowała by grawitony dochodzące do niej z jednej strony niż z drugiej.

 

Rys. 4. 3.5.

Jaki czynnik może spowodować taką asymetryczną emisję lub absorpcję grawitonów?

Być może pole elektryczne powoduje taką asymetrię emisji lub absorpcji grawitonów i stąd efekt Biefelda-Browna.

© Copyright 2009-2017 by Ryszard Wałek