Разделы: Физика
Размещена 20.09.2021. Последняя правка: 06.10.2021.
Просмотров — 213

—

Аннотация: В статье Автор рассуждает о возможности построения модели Упругой вселенной.

Abstract: n the article, the author discusses the possibility of constructing a model of an Elastic universe.

Ключевые слова: упругая; вселенная; приливная; волна; взаимодействие; вращающихся; телKeywords: elastic; universe; tidal; wave; interaction of; rotating; bodies

УДК 53.02

Введение.

Максвелл Дж. К., цитата [1,с.308]:

«Внутренняя энергия поля тяготения должна быть меньше там, где существует сила тяготения.Так как вся энергия по своему существу положительна, то невозможно, чтобы какая -либо часть пространства обладала отрицательной энергией. Следовательно, предположение, что тяготение возникает от действия окружающей среды, приводит к заключению, что каждая часть этой среды обладает, будучи невозмущенной, громадной внутренней отрицательной энергией и что присутствие плотных тел влияет на среду в сторону уменьшения этой энергии, где только имеется результирующее притяжение.
Поскольку я не могу понять, каким образом среда может обладать этим свойствами, я не могу идти дальше в этом направлении в поисках причины тяготения.»

В книге [2] представлена теория Упругой вселенной, произведены расчеты элементарных частиц, которые составляют основу этой вселенной. За гранью этой статьи остались взаимодействия элементарных частиц между собой и то, как из этого взаимодействия появляются упругие свойства вселенной.

Актуальность.

До настоящего времени не определены свойства физического вакуума, как среды, о которой говорил Максвелл Дж. К. и не определена причина тяготения.

Цели, задачи.

Задачей статьи является определение основных свойств физического вакуума с целью доказательства возможности выполнения всех взаимодействий гравитационными волнами.

Научная новизна.
Упругие свойства вселенной представляются «по мнению автора» как проявление упругих свойств физического вакуума, составляющего материальную  основу вселенной.

Физический вакуум находится в состоянии постоянного движения и в нем постоянно действуют гравитационные волны различной длины и амплитуды в соответствии принципом суперпозиции. Эти гравитационные волны являются частью упругой среды Вселенной. Гравитационные волны отталкиваются барионной материей и вокруг барионных тел возникают новые гравитационные волны физического вакуума, которые увлекают за собой барионную материю. Два тела отталкивают от себя гравитационные волны физического вакуума и одновременно увлекаются за ними в соответствии с законом [3] и это есть притяжение этих тел в сторону базовой линии их соединяющей. Длина гравитационных волн между двумя массивными телами вдоль базовой линии постоянно уменьшается из-за встречных потоков волн. Явление гравитационного притяжения совершенно аналогично притяжению корабля к пирсу при волнении, когда между кораблем и пирсом возникает толчея волн малой длины и большой крутизны. Явление выражается в том, что  как трудно подойти к пирсу без сильного удара о него, так и трудно оторвать корабль от пирса при отходе. При подходе длительность волн уменьшается и увеличивается их крутизна. При отходе длительность волн увеличивается и уменьшается их крутизна, но и в том и другом случае необходимо приложить импульс силы, чтобы осуществить плавный подход к пирсу или плавный отход от пирса и тем самым скомпенсировать явление присасывания.

То, что гравитационные волны излучаются физическими телами, понятно из рассмотрения гравитационного поля Земли . При вращении у поверхности Земли пьезоэлектрического акселерометра (1) (рис.1), установленного на диске (2) наблюдается эффект Доплера (Δfd = fi -fo): при сближении с Землей наблюдается повышение частоты пьезоэлектрического акселерометра (ускорение положительное), а при удалении от Земли наблюдается ее понижение (ускорение отрицательное). Это значит, что гравитационные волны от Земли удаляются и тянут за собой и пробные тела и саму Землю. Если бы гравитационные волны шли из космоса, было бы наоборот: положительный доплеровский сдвиг наблюдался бы при удалении акселерометра от Земли. Гравитационные волны излучают все физические тела, они являются мерой их массы.

Рис.1 Опыт по определению направления гравитационных волн на поверхности Земли.

Особые свойства физического вакуума определяются свойствами слабого гравитационного взаимодействия фотонов микроволнового реликтового излучения (рис. 2). Фотоны (2) представляют тела вращающиеся со скоростью, которая определяет скорость света в среде, в которой они находятся. Фотоны состоят, предположительно, из пары п-мезонов (1), частиц образовавшихся при Большом взрыве.

Рис.2 Структура фотона (рис.2а) и мезона (рис.2b).

Мезоны в фотоне охвачены сильным гравитационным взаимодействием и представляют из себя тороидальные структуры из слоев с встречным направлением вращения  (рис.2b). В настоящее время сильное гравитационное взаимодействие мезонов определяется режимом взаимного торможения с увеличением расстояния. Внешние слои мезонов вращаются медленнее внутренних, так как испытывают тормозящее действие других фотонов физического вакуума. При этом с увеличением расстояния между мезонами происходит увеличение линейной скорости вращения поверхности мезонов и происходит распад их внешнего слоя (3). Частицы внешнего слоя переходят на более высокие орбиты. Это явление является первой и основной причиной расширения Вселенной. Второй причиной расширения Вселенной является отталкивание более скоростных фотонов от менее скоростных. Отталкивание происходит в сторону от Большого взрыва.

На (рис.3а) изображен фотон, который расширяется из-за отталкивания мезонов. Силы трения приливных волн (F_1y,F`<sub>1y</sub> )  направлены в противоположную сторону с (F<sub>2y</sub>,F`_2y). На (рис.3b) изображены фотоны, удаляющиеся друг от друга из-за разности скоростей в физическом вакууме. Фотон(f3),после образования, скорости поступательной не имеет, так как вселенная только-только закончила этап сворачивания, который сопровождал образование мезонов, а затем и фотонов. Начавшееся остывание фотонов создает давление и выталкивает отдельные фотоны (f2), которые получают возможность увеличивать скорость своего вращения. Появляется слабое гравитационное взаимодействие, которое отталкивает (f1) от (f2) в сторону от Большого взрыва. Скорость V1 > V2, так как фотон (f1) меньше ограничен соседними фотонами в увеличении скорости чем фотон (f2).

Рис.3 Схема отталкивания мезонов в фотоне при сильном взаимодействии (Рис.2 а) и отталкивание фотонов при слабом взаимодействии (Рис. 2 b)

Указанные причины расширения Нашей вселенной хорошо согласуются с уравнениями и графиками Релятивистской теории гравитации [4, с.291, с. 296,рис.1, рис.2].

Рис.4 Графики (рис.1)и (рис.2) из книги [4].

Двойной синей линией обозначено значение   (x`) в настоящее время.

Процесс Большого взрыва заключается в переходе материи черной дыры Вселенной из состояния маятниковых колебаний во вращение с образованием тороидальных структур п-мезонов, которые образуют пары, связанные сильным взаимодействием (фотоны). Фотоны связанны между собой слабым взаимодействием так, что более скоростной фотон находится дальше от Большого взрыва и начинает удаляться от менее скоростного фотона, находящегося ближе к Большому взрыву в более плотной среде, ограничивающей скорость вращения его внешнего слоя.

Предположительно, частицы распада внешнего слоя п-мезонов являются к-мезонами, но их происхождение относится к структуре большей чем вселенная. За счет энергии этих частиц происходит функционирование Вселенной, при этом плотность этих частиц значительно выше чем п-мезонов.

Автор предполагает, что внутри мезонов может находится зона сингулярности (S), где сохраняются маятниковые колебания, которые являются источником явления запутанности фотонов. При определенной ориентации фотонов в паре (совпадение плоскости вращения) дальность их гравитационного взаимодействия многократно увеличивается когерентным излучением.

Для дальнейшего исследования свойств физического вакуума необходимо обратиться к таблице элементарных частиц ( Рис.5), которая взята из [2]

Рис.5 Таблица элементарных частиц  Чурляева А.И., Чурляевой Е.Ю., Чурляева П.А.   

«По мнению Автора» эта таблица больше всего соответствует истине, потому что в ней нет кварков, представляющих приливные волны на телах нуклонов и которые не являются самостоятельными объектами. Нет там и бозонов, так как массой материю наделяют гравитационные волны, но это не те гравитационные волны, которые трясут все пространство и время, эти волны излучаются всеми массивными частичками и всей массой тел и являются мерой этой массы. Таблица не закончена, да и заглядывать за дальние горизонты пока нет смысла. В соответствии с этой таблицей можно попытаться определить место Нашей вселенной в структуре космоса. Скорее всего над структурой вселенной стоит более крупная структура, от которой она получает материю и энергию. Скорее всего это не Космос, а структура промежуточная, и охарактеризовать её можно как группа вселенных. В этой группе вселенных идет конкуренция за материю и энергию и побеждает сильнейшая вселенная, которая при своей деятельности объединяет материю всех вселенных и порождает при взрыве к-мезоны (рис.6). Причиной взрыва черной дыры вселенной не может быть «самоограничение гравитации» [ 5, с.123], причиной Большого взрыва может быть только невозможность пополнять энергию из-за неконкурентоспособности с другими вселенными, которые находятся в лучших условиях для пополнения энергии. В силу своей большой массы такие вселенные могут собирать материю с областей космоса, которые недоступны для меньших вселенных и которые заканчивают свой цикл преждевременным большим взрывом, а их материя распределяется между более успешными вселенными.

Рис.6 Схема крупных космических структур и основных носителей энергии ими порождаемых.

Фотоны в физическом вакууме находятся на взаимных орбитах относительно друг друга

При воздействии на фотон гравитационных волн происходит изменение орбиты фотона и изменение скорости его вращения, которая устанавливается в соответствие с новой орбитой. При этом происходит изменение скорости, а затем и орбиты соседних фотонов, связанных слабым взаимодействием. Так происходит передача гравитационной волны во всех направлениях от источника. Физический вакуум при этом сопротивляется распространению гравитационной волны, что вызывает затухание волн. В этом проявляется основное качество Упругой вселенной — ее упругость.
Воздействуя на физический вакуум электрическим или магнитным полями можно влиять на упругость вселенной и на затухание гравитационных волн.

Взаимодействия, которые выполняются гравитационными волнами являются взаимодействиями упругими, гравитационные волны ничем не отличаются от других волн. Энергия передается волновым изменением поступательного и вращательного ускорений. Существует обратимость поступательного (w) и вращательного (ω) ускорений взаимодействующих вращающихся тел, выражающейся формулой:

               2G1*M1*[ R1*ω1* sin (ω1* t+ φ1) — R2*ω2*sin(ω2* t+ φ2)]
w2 =        —————————————————————————-         (1)
                                                   R³

G 1-гравитационная постоянная при первой производной;
М1 , М2-масса тел (1),(2);
R — расстояние между телами;

ω1, ω2 — угловые скорости вращения;
φ1, φ2 — начальные углы вращения;
R1, R2 — радиусы тел;

Эта формула справедлива и для взаимодействия фотонов Упругой вселенной.

Результаты, выводы.

Особые свойства мезонов и фотонов физического вакуума, выражающиеся в сильном и слабом гравитационных взаимодействиях, обеспечивают упругость среды Вселенной, выражающейся в сопротивлении распространению гравитационных волн. Результатом этого сопротивления является появление электрического и магнитного полей, воздействуя на которые возможно управление гравитационным полем. Все взаимодействия во Вселенной осуществляются, предположительно, гравитационными волнами, которыми можно управлять воздействием  через обратную связь на образующиеся электрические и магнитные поля  [6] .

Заключение.

Автор выражает глубокую признательность семье В.А. Желноровича за подаренную ему книгу [3], которую он планирует использовать и при написании последующих статей. Автора очень заинтересовало Приложение В: «Физический вакуум в релятивистской теории гравитации» и он надеется, что и его статья внесет определенный вклад в понимание гравитации.Библиографический список:
1. Максвелл Дж. К., Избранные сочинения по теории электромагнитного поля, Москва, 1952, с 688.
2. Чурляев А.И., Чурляева Е.Ю., Чурляев П.А. Так устроена Вселенная, изд. «Все для Вас», г. Сергиев Посад 2013 г. Электронный ресурс, URL: http://www.universe100.narod.ru/180-Energy-L-1.html, (Дата обращения 16.08.2021)
3. Нечаев А.В. Взаимодействие вращающихся тел, [Электронный ресурс] Режим доступа URL: SCI-ARTICLE.RU № 53(июль) 2020 г. [Электронный ресурс ], Режим доступа URL:http://sci-article.ru/stat.php?i=1601963571 (дата обращения 27.08.2021)
4. Желнорович В.А. Механика намагничивающихся и поляризующихся сред с микроструктурой.- Москва, Time tu live, 2015/ 312 c.
5. Логунов А.А. Релятивистская теория гравитации, -М.: Наука, 2006. 253 с.;
6. Нечаев А.В. Гравитационный характер электричества и магнетизма, [Электронный ресурс ], Режим доступа URL: https://sci-article.ru/stat.php?i=1613645768 (Дата обращения 28.09.2021.)

—

УДК 53.02

Введение.

«Гравитационная сингулярность — точка (или подмножество) в пространстве — времени, через которую невозможно гладко продолжить входящую в нее геодезическую линию» [2].

Актуальность.

«В областях сингулярности становится неприменимым базовое приближение большинства физических теорий, в которых пространство-время рассматривается как гладкое многообразие без края. Часто в гравитационной сингулярности величины, описывающие гравитационное поле, становятся бесконечными или неопределёнными. К таким величинам относятся, например, скалярная кривизна или плотность энергии в сопутствующей системе отсчёта»[2].

Цели, задачи, материалы и методы.

Целью данной статьи является определение основных признаков сингулярности. Задачей является выработка понимания механизма влияния сингулярности на космические объекты.

Научная новизна.

В данной статье сингулярность рассматривается применительно к теории «Всемирного тяготения» И. Ньютона, с учетом предлагаемого автором закона «Взаимодействие вращающихся тел» [3]. Рассмотрение происходит на примере черных дыр галактик, как объектах наиболее изученных (рис.1).

Рис. 1. Схема перехода сильного гравитационного взаимодействия в маятниковые солебания.

Характерной особенностью черных дыр галактик является наличие перемычки, к которой подходят два рукава (1) и (2), питающие черную дыру материей. Каждая из половин перемычки формирует свой поток материи и эти потоки (3), (4) укладываются на горизонт событий прошлого черной дыры. Вследствие биений оси черной дыры укладка слоев происходит бифилярно в два потока, при этом вихри предыдущего потока направлены навстречу последующего, создавая сильное гравитационное взаимодействие. Сильное гравитационное взаимодействие сопровождается взаимным раскручиванием с уменьшением расстояния между слоями. Это является причиной уплотнения материи черной дыры. Между вихрями внутри слоев существует слабое гравитационное взаимодействие, которое отталкивает более скоростную материю от менее скоростной, которая следует за ней. Тем самым слои материи утончаются и уплотняются. Размеры вихрей при этом уменьшаются до размеров бесконечно малой частицы (5), когда вращение частицы представляет только собственное осевое вращение.

Скорость такого вращения ограничивается тем , что центр тяжести (mg) частицы смещается ниже ее метацентра (mc) из-за увеличивающейся силы притяжения к увеличивающейся массе черной дыры. Сила притяжения при этом носит приливной характер и определяется высшими гармониками гравитационных волн от ближайшей к ней материи, плотность которой постоянно увеличивается. С определенного момента круговое вращение частиц становится невозможным и их движение превращается в маятниковое (6). Образуется зона сингулярности (7), определяемая границей (8), где существуют только маятниковые колебания. Колебания при этом затухают с увеличивающейся частотой.
Радиус зоны сингулярности, подобно радиусу Шварцшильда для скорости света, имеет своё конкретное значение и вероятно находится в обратной зависимости от соотношения частоты света (f_l) и частоты гамма-излучения (f_g), что составляет около 10^-9 от радиуса Шварцшильда. При радиусе Шварцшильда для черной дыры Стрелец-А, составляющем 11 10⁶ км., радиус зоны сингулярности составит 11 метров. 

Рис.2 Схема колебаний пружинного маятника, взятая из источника [1, с. 81].

Частота затухающих колебаний (ω) может быть определена по формуле для пружинного маятника, приводимой в [1, с. 81].

ω ={F (r+l))/rlm}^1/2 (1)

F- сила притяжения;

r – радиус окружности вращения;

l — длина пружины;

m — масса маятника;

В качестве радиуса окружности вращения выступает расстояние до центра черной дыры. В качестве длины пружины маятника выступает расстояние от метацентра до центра тяжести.

Из анализа формулы (1) видно, что с ростом силы притяжения и уменьшении радиуса вращения происходит увеличение частоты колебаний маятника. Смещение спектра колебаний гравитационных волн происходит в сторону высокочастотных колебаний — рентгеновского и гамма-излучений. Возможно, что существуют (или существовали в ранней Вселенной) и более высокочастотные излучения, нам неизвестные. 

Энергия таких колебаний очень велика, но гравитационные волны распространяются на малые расстояния и сильно поглощаются окружающей материей.
Формула по которой вычисляются приливные ускорения (w) остается прежней, такой же как и при вращении:
        2G₁*M₁* R₁*ω₁* sin (ω₁* t+ φ₁)
w₂= —————————————-        (2)
                        R ³
G₁-гравитационная постоянная при первой производной;ω₁-частота колебаний;
φ₁-начальная фаза колебаний; 
M₁-масса частицы;
R₁радиус частицы;
R-расстояние между центрами частиц;
t-время;
Гравитационное излучение бесконечно малых частиц зоны сингулярности является излучением когерентным, поэтому большая масса зоны сингулярности формирует и гравитационные волны в диапазоне крайне низкой частоты (обратно пропорциональные массе), которые распространяются на большие расстояния и выступают как приводные маяки во взаимодействии с другими зонами сингулярности. Притяжение начинаетс с крайне низких частот (лаборатория LIGO фиксирует именно это излучение) и продолжается с увеличивающейся частотой гравитационных волн, оканчиваясь взаимодействием на частоте гамма-излучений.
Косвенным доказательством этого обстоятельства является то, что черные дыры сливаются при столкновении в одно целое с очень большими скоростями, соизмеримыми со скоростью света и без брызг, так-как столкновение носит неупругий характер. Области сингулярности начинают взаимодействовать ядерными силами только при непосредственном контакте, зато их стягивание происходит мгновенно, чем-то напоминая слияние капель ртути.

При Большом взрыве черной дыры Нашей вселенной, который произошел из-за ограниченности количества поступающей от перемычек материи, маятниковые колебания переходят во вращение с образованием тороидальных структур, представляющих ныне фотоны реликтового микроволнового излучения. Реликтовое излучение Нашей вселенной распространяется не в пустоте, а в микроволновом излучении космоса, которое в настоящий момент и настоящем пространстве менее плотное.
 Ученые из университета г. Пердью раскрутили лазерным лучом частичку вещества до 500 млрд. об/сек. и раскрутили именно гравитационными волнами электромагнитного излучения. Гамма-излучение черных дыр, которое когерентно и излучается большими массами, обладает еще более существенными возможностями и не дай бог Земле попасть под этот луч. 

Результаты, выводы.

Основным признаком сингулярности материи в черных дырах является отсутствие кругового вращения и переход к маятниковым колебаниям, представляющим частный  вид вращения. Степень сингулярности определяется диапазоном гравитационных волн на котором происходит взаимодействие материи в зонах сингулярности. Диапазон этих волн охватывает в основном наиболее высокочастотную часть спектра: рентгеновское, гамма-излучение и возможное существование и выделение в отдельный вид неизвестных до сих пор излучений, которые присутствуют только в зонах сингулярности.

Библиографический список:
1. Ландау Л.Д., Лифшиц М.Л. Теоретическая физика: учебное пособие, Том 1 Механика, изд четвертое, исправленное. «Наука»,Москва, 1988 — 216 с.
2.Wikipedia, Гравитационная_сингулярность, Электронный ресурс, Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/ Дата обращения 7.07.2021 г.;
3. Нечаев А.В. Взаимодействие вращающихся тел, SCI-ARTICLE.RU № 53(июль) 2020 г. [Электронный ресурс ], Режим доступа URL:http://sci-article.ru/stat.php?i=1601963571, (Дата обращения 17.06.2021);

Введение.

О силе гравитационных взаимодействий лучше всего рассказывает сообщение лаборатории LIGO об открытии гравитационных волн [4]:

14 сентября 2015 года в 09:50:45 UTC два детектора гравитационно-волновой обсерватории лазерного интерферометра одновременно наблюдали переходный гравитационно-волновой сигнал. Сигнал распространяется вверх с частотой от 35 до 250 Гц с пиковой деформацией гравитационных волн 1,0×10^-21. Он соответствует форме волны, предсказанной Общей Теорией Относительности для инспирации и слияния пары черных дыр и кольцевого спада результирующей одиночной черной дыры. Сигнал наблюдался при отношении сигнал / шум согласованного фильтра 24 и частоте ложных тревог менее 1 события на 203 000 лет, что эквивалентно значению, превышающему 5,1σ. Источник лежит на расстоянии светимости от 410(+160/−180) ПДК соответствует красному смещению z=0.09(+0.03/−0.04). В исходном кадре, начальная черной дыры массы 36(+5/−4)МCи 29(+4−4)МC и окончательная масса черной дыры составляет 62(+4−4)МC, с 3.0(+0.5−0.5) MС*c^2 излучается гравитационными волнами. Все неопределенности определяют 90% достоверных интервалов. Эти наблюдения демонстрируют существование двойных систем черных дыр звездной массы. Это первое прямое обнаружение гравитационных волн и первое наблюдение бинарного слияния черных дыр.

От автора: наблюдения гравитационно-волнового события GW150914 проводились для доказательства существования гравитационных волн, предсказанных А.Эйнштейном, как гравитационных волн, возникающих при слиянии черных дыр. Другие гравитационные волны (в том числе от ближайших источников) лабораторию LIGO не интересовали и отсеивались специальными фильтрами. Три массы Солнца ушло в гравитационные волны, а это около пяти процентов от исходной массы.

Актуальность.

Основной вопрос читателей к автору при комментировании его статей, посвященных гравитации, заключается в том, каким образом слабые гравитационные волны могут производить самые грандиозные события во Вселенной.

Цели, задачи, материалы и методы.

Целью статьи является доказательство того, что гравитационным волнам доступны самые грандиозные события во Вселенной. Для этого рассматривается вопрос происхождения гравитационных волн и показываются на уже известных фактах особенности распространения гравитационных волн, позволяющие им производить все взаимодействия во Вселенной и оставаться практически незаметными для наблюдателя. Задачей является объединение гравитационного, электрического и магнитного поля в единое поле.

Научная новизна.

Попытка объединенияю гравитационного, электрического и магнитного поля в единое поле практически сделана П.Н.Лебедевым, доказавшим давление света. Автор статьи предлагает свой взгляд на природу этого давления и объясняет его как гравитационную составляющую единого поля, направленную по вектору Умова-Пойнтинга.

Рис. 1 Образование гравитационных волн.

Происхождение гравитационных волн относится к процессу передачи энергии в мире бесконечно малых частиц. В реальной вселенной частицы существуют только в виде вихрей и при рассмотрении их взаимодействия подход к ним должен соответствовать взаимодействию вихрей.  Представим себе две гипотетические бесконечно малые частицы.  Ускорения при передаче энергии между частицами близки к ускорениям неупругого соударения. Схема передачи энергии (рис.1) рассматривается на примере передачи тепловой энергии от горячей частицы (1) к холодной частице (2) после Большого взрыва.

Более плотной и горячей частице (1) противостоит холодная частица низкой плотности. Эти параметры получены частицей (1) в «черной дыре» Вселенной. Частица (2) представляет собой реликтовую частицу космоса, которая является частью реликтового излучения космоса. Частица (2) появилась в Большом взрыве другой вселенной, а в настоящем взрыве она не участвовала. Параметрам этой частицы присуща низкая плотность и температура, близкая к абсолютному нулю. При контакте этих двух частиц происходит расширение частицы (1) и сжатие частицы (2), что вызывает перемещение частицы (2) в сторону от частицы (1), что является началом гравитационной волны, которая будет распространяться в реликтовом гравитационном излучении космоса. Возникшее ускорение — самое большее из возможных во Вселенной. Оно представляет сигнал по форме близкий к прямоугольной (рис.1, b). Получив ускорение, частица (2) движется по инерции, представляя часть гравитационной волны. Скорость частицы  ограничена только той реальностью, что самая горячая и самая холодная частицы никогда не встретятся. 

Принцип суперпозиции (наложения) волн: в линейной среде волны распространяются независимо друг от друга, так что результирующее возмущение в какой либо точке среды при одновременном распространении в ней нескольких волн равно сумме возмущений, соответствующих каждой из этих волн порознь [1, c 289].

 S = Σ Si ; V = Σ Vi ; a = Σ ai

Si, Vi, ai — значение смещения, скорости, ускорения, которые имели бы рассматриваемые частицы в тот же момент времени (t), если бы в среде распространялась одна только i-я волна.

Рис.2 Изменение формы гравитационного сигнала из прямоугольного при соударении двух частиц (t1) в несинусоидальный сигнал (t2) с течением времени при распространении гравитационных волн в физическом вакууме.

В упругой среде физического вакуума гравитационные волны разных частот имеют разную скорость распространения и форма спектра гравитационного сигнала меняется (рис.2).

Рис.3 Замена несинусоидальной волны эквивалентной схемой синусоидальных волн. Сохранено обозначение величин, приданных автором [2].

Основываясь на принципе суперпозиции волн и разложения Фурье, можно заменить любую несинусоидальную волну эквивалентной системой синусоидальных волн.

Затухание составляющих сигнала высоких частот относительно составляющих низких частот, по мнению автора, происходит по той причине, что событий генерирующих помехи на высокой частоте во вселенной гораздо больше, чем событий генерирующих низкие частоты. Низкие частоты генерируются событиями уровня GW150914, что довольно редкое событие.

Рис.4 Затухание сигналов различных частот. Сохранено обозначение величин, приданных автором [2].

Подобное затухание происходило и при наблюдении сигналов события GW150914. Основное взаимодействие при столкновении «черных дыр» происходило приливными ускорениями на частоте колебаний физического вакуума. Лишь в момент непосредственного контакта взаимодействие перешло в режим соударения и взаимодействие происходило на более высоких частотах и скоростях гравитационных волн превышающих скорость света. Внутри «черных дыр» физического вакуума нет, поэтому и нет ограничений на частоту и скорость гравитационных волн.

С увеличением длины волны в n-раз уменьшается в n-раз и приливное ускорение, согласно общей формуле приливных ускорений, предлагаемой автором [3]:

         2G₁*M₁* R₁*ω₁* sin (ω₁* t+ φ₁)
w₂= —————————————-        (1)
                        R ³

G₁-гравитационная постоянная при первой производной;ω₁-частота вращения;
φ₁-начальная фаза вращения; 
M₁-масса частицы;
R₁радиус частицы;
R-расстояние между центрами частиц;
t-время

Сигнал на частоте приема детектором LIGO (ω_L=250 Gz) был слабее сигнала на частоте колебаний физического вакуума (ω_H=160,4 GGz) в n-раз уже в момент события GW150914.

n=160,4 10⁹ Gz /250 Gz=6,4 10⁸ раз.

С тех пор сигнал на частоте (ω_H) был ослаблен пройденным расстоянием значительно больше, чем сигнал на частоте (ω_L).

Линейное однородное дифференциальное уравнение второго порядка с постоянными коэффициентами для свободных колебаний с затуханием имеет вид [2, c 95 ]

d²y          dy

—-    + p——   + qy = 0       (2)

dt²           dt

где:

p=λ /Q ; q=k/Q;

Q— масса;

λ,k- положительные числа, но не независимые, они имеют между собой зависимость в виде частоты колебаний;

к — характеризует действующую силу в механических колебаниях. В данном случае она характеризует гравитацию и пропорциональна массе;

λ-характеризует силу сопротивления в механических колебаниях. В данном случае она будет характеризовать сопротивление массе физического вакуума;

Корнями уравнения (2) являются:

k₁= — p/2 + (p ²/4- q)^1/2 ; k₂= — p/2 -(p²/4- q)^1/2

при p     0 ;   p ²/4 < q   корни характеристического уравнения — комплексные числа.

k₁ =α+iβ;    k₂=α — iβ

α =- p /2 < 0;    β = (q -p ²/4)^1/2

Амплитуда сигнала имеет вид y=A e ^αtsin (βt+ φ₀)  (3)

где:

β-угловая скорость вращения (обозначение оригинала);
φ₀— начальная фаза сигнала;

В формуле (3), характеризующей ослабление, угловая частота  входит уже в показатель ослабления (α*t = R*ω*t). 

где
R-радиус фотона физического вакуума.
ω — угловая частота сигнала, передаваемого через вращение фотона

Фотоны физического вакуума находятся на орбитах друг у друга и любое гравитационное воздействие на фотон вызывает изменение его орбиты, а следовательно и изменение его скорости вращения. В силу инерционности фотона (массу он несомненно имеет), сигналы высоких частот ослабляются сильнее чем сигналы низких частот.

α_H*t /α_L*t = R* ω_H*t/ R*ω_L*t= n

где:
α_H— скорость при передаче сигнала высоких частот;
α_L— скорость при передаче сигнала низких частот;
ω_H-угловая частота сигнала высоких частот;
ω_{L —}угловая частота сигнала низких частот;

Тогда общее относительное ослабление сигнала высоких частот относительно низких составит:

N=n*e ⁿ= 6,4 10⁸* е  ^640000000раз.

Число настолько велико, что встроенный калькулятор «Windows-10» его не может вычислить.
Именно приливные ускорения на гармонике 160,4GGz сопровождают взаимодействия и они в (n=6,4 10⁸ раз) раз превышают взаимодействия на частоте 250 Gz, которая до нас доходит, двигая 50-килограммовые зеркала детектора LIGO . За время пути сигнал на частоте колебаний физического вакуума (ω_H) ослабляется в (е  ^640000000 ) раз относительно сигнала принимаемого детекторами LIGO (ω_L=250 Gz). При этом сам сигнал на частоте (ω_H) в момент события GW150914 был относительно сильнее сигнала (ω_L) принятого детекторами LIGO в (6,4 10⁸ *е ^640000000 )раз. Абсолютное ослабление самого сигнала (ω_L) при распространении не рассматривается и не учитывается, а оно тоже очень велико.

Большинство дефекта массы (3 массы Солнца) события GW150914 ушло на смещение массы физического вакуума в виде гравитационных волн на частоте (ω_H =160,4GGz)и выше, но до нас гравитационная волна не дошла по причине сильного рассеивания  этой частоты (N= eⁿ ) раз относительно частоты приема (ω_L =250 Gz.) и ослабления из-за разности частоты излучения и частоты приема (n= 6,4 10⁸ раз).
Следует сказать, что частота гамма-излучений превышает частоту колебаний физического вакуума еще на десять порядков (n= 6,4 10¹⁸)

Зато гравитационные волны от проходящего в пяти километрах тепловоза, даже ослабленные в (n) раз из-за разности частот излучения и приема, тем не менее достаточны, чтобы сделать невозможными наблюдения на частоте 250 Gz., но «слона» из басни И.Крылова никто и не хочет примечать.

Рассмотрим силы, действующие при образовании гравитационной волны, более подробно. Для упрощения, допустим, что взаимодействующие частицы не имеют вращения.  (рис.5)

После получения ускорения частица (2), получившая смещение массы, будет двигаться по инерции пока не столкнется с частицей-мишенью (3) (рис.5.a). Если частица (3) находится на продолжении луча исходящего из частицы (1) и проходящего через частицу (2), то в результате ударного взаимодействия момент движения будет передан частицей (2) частице (3) и она получит ускорение (g), которое будет передаваться дальше в виде гравитационных волн. В случае, если частица (3) не находится на продолжении луча, то частица (2) получит момент вращения в плоскостях (e) и (h), ортогональных к лучу (g). Вращение в плоскости (e) является основным моментом инерции и характеризует электрическую составляющую единого поля, а вращение в плоскости (h) является вращением вокруг промежуточной оси и характеризует магнитную составляющую единого поля. Электрическое и магнитное поля появляются вследствие гравитационного взаимодействия частиц (q=k/Q) и лишь отражают результат гравитационного взаимодействия.
При наличии смещения тела (3) в обеих плоскостях и применяя к полученным угловым скоростям (e₂) и (h₁) правило «левой руки» можно заметить, что полученное при ударе ускорение (g₃) направлено в сторону противоположную первоначальному ускорению (g) (рис.5.b) Это ускорение будет характеризовать сопротивление упругой среды физического вакуума (p=λ /Q).

Рис.5 Образование электрического и магнитного полей.

С момента появления вращения частиц, взаимодействие их целесообразно рассматривать по закону гравитационной индукции «Взаимодействие вращающихся тел». Движение представляется движением по инерции в физическом вакууме, частиц вращающейся вокруг смещенного центра массы. Уже на втором соударении бесконечно малая частица начинает существовать в виде бесконечно малого вихря. Автор полагает, что существовать в виде частицы и не иметь вращения бесконечно малая частица может только в явлении сингулярности, когда вращение становится невозможным. Происходит это по той причине, что центр тяжести частицы смещается ниже метацентра из-за приливного ускорения вызванного увеличивающейся массой черной дыры (dM/dR) и частица приобретает устойчивость к вращению. Вращение переходит в затухающие колебания маятника. Причиной взрыва сверхновых звезд является отсутствие возможности у черных дыр внутри них в увеличении массы из-за ограниченности количества материи внутри звезд. Черная дыра вселенной располагает существенно большими возможностями, но и для нее есть определенный предел из-за конкуренции с черными дырами других вселенных. При появлении такого предела маятниковые колеания усиливаются, переходят во вращение и появляется сильное, а затем и слабе взаимодействие, ведущее к взрыву.
В той или иной мере процесс образования гравитационных волн происходит внутри любой элементарной частицы, что объясняет особенности её поведения. И внутри нуклонов и внутри электронов присутствуют гравитационные волны очень высоких частот, которые для современного наблюдателя недоступны. Энергия этих частот очень велика, но быстро убывает с увеличением расстояния. Ускорения, с которым взаимодействуют бесконечно малые частицы не обратно пропорционально квадрату расстояния (закон И. Ньютона), а обратно пропорционально расстоянию в степени (2+n) – где (n)-порядок гармоники, на которой происходит самое интенсивное взаимодействие. Вне элементарных частиц гравитационные волны представлены гармониками низших порядков, которые медленнее затухают. Вне физических тел гармоники еще ниже и их действие сводится к известному закону И. Ньютона и первых производных от него. В качестве примера приводится рисунок силовых линий магнитного поля, взятый из интернета (рис. 6). При потряхивании поверхности покрытой железными опилками вблизи магнита происходит появление рисунка силовых линий. Опилки занимают орбиты относительно гравитационного поля магнита и гравитационных полей соседних опилок. Движутся при этом они в соответствии со смещением масс, которое вызывают магнитное и электрическое поля. Происходит это потому, что при гравитационном взаимодействии гравитационных волн магнита и гравитационных волн опилок происходит стягивание опилок в зоны минимальной гравитационной напряженности гравитационных волн, при этом максимальная напряженность первой волны находится в самом магните, а минимальная напрженность на поверхности магнита.

Рис.6 Силовые линии магнитного поля, они же гравитационные волны.

На рисунке явно видно возрастание длины преобладающей волны гравитационного поля, (а железные опилки движет именно гравитационная составляющая единого поля) с увеличением расстояния. С увеличением расстояния начинают затухать высшие гармоники и превалируют уже низшие гармоники, что выражается у увеличении длины волны при удалении от магнита. Это видно по увеличению расстояния между выраженными максимумами напряженностей (GW1,GW2,GW3) гравитационных волн, в которых отсутствуют железные опилки, уносимые в зоны минимумов гравитационных напряженностей.

Выводы.

Гравитационным волнам, которые являются продольной составляющей единого поля, по силе выполнять все взаимодействия в Нашей вселенной. Других переносчиков взаимодействия во Вселенной, предположительно — нет.
С Земли события, связанные с наблюдением гравитационных волн (GW….) могут наблюдаться только в диапазоне очень низких частот волн, которые подвержены меньшему затуханию, но эти волны не передают в достаточной мере информацию о силе гравитационных волн, так как основные взаимодействия происходят на гораздо более высокой частоте, частоте колебаний физического вакуума и выше, которые подвержены сильному затуханию.

Заключение.

Большинство дефекта массы (3 массы Солнца) события GW150914 ушло на смещение массы физического вакуума в виде гравитационных волн на частоте (ω_H =160,4GGz)и выше, но
до нас гравитационная волна этой частоты не дошла по причине сильного затухания в (N= e ^640000000 ) раз относительно частоты приема (ω_L =250 Gz.) и ослабления сигнала из-за разности частоты излучения и частоты приема (n=6,4 10⁸ раз).

Библиографический список:
1. Яворский В.М., Детлаф А.А. Справочник по физике, 2 изд., перераб., М. Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1985-512 с.
2. Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисление для ВТУЗОВ. т.1; 13-е издание; Наука; 1985. -560 c.;
3. Нечаев А.В. Взаимодействие вращающихся тел, SCI-ARTICLE.RU № 53(июль) 2020 г. [Электронный ресурс ], Режим доступа URL:http://sci-article.ru/stat.php?i=1601963571, (Дата обращения 17.04.2021);
4.Наблюдения гравитационных волн от слияния Двойной Черной дыры, Электронный ресурс, Режим доступа: https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.116.061102 (Дата обращения:12.06.2021);

Опасность кручёного удара в футболе давно известна, но объяснить происхождение этой опасности и понять физический смысл до сих пор никто не предлагал. Все считали, что само название предлагает ответ, но это верно лишь наполовину и в этом заключается коварность этого удара. При выполнении крученого удара происходит подкручивание мяча вокруг оси вращения параллельной плоскости горизонта. После удара на полет мяча начинают действовать приливные силы, вызывая приливную волну, которая возбуждается в воздухе, которым накачан мяч. При большой скорости вращения мяча сила приливной волны имеет направление противоположное направлению земного притяжения и траектория полета мяча становится более пологой, чем при обычном ударе и вратарю кажется, что мяч пройдет ниже, но мяч не снижается и вратарь пытается ловить его выше, но тут вступает в работу вторая особенность крученого удара, выражающаяся в том, что при замедлении скорости вращения мяча он начинает подкручиваться вращающимся гравитационным полем Земли и при этом сила приливной волны меняет направление и начинает притягивать мяч к Земле и мяч падает быстрее, чем обычно, второй раз озадачивая вратаря.

Даже если вратарь поймал мяч, он с большим трудом может удержать его, так как в дело вступает третья особенность крученого удара — » кувырок Джанибекова», названный по фамилии космонавта Джанибекова, впервые его описавшего. При изменении действующих на мяч сил происходит кувырок мяча вокруг промежуточной оси вращения, когда «полюс гироскопа идет к полюсу силы», а проще говоря он переворачивается не в той плоскости, в которой вращался до этого, а в перпендикулярной ей и причем вращение происходит с очень большим моментом силы, которой трудно что либо противопоставить и это является четвертой особенностью крученого удара. Крученый мяч имеет четыре особенности своего движения:

• пологая начальная траектория полета;
• крутая конечная траектория полета;
• кувырок вокруг промежуточной оси при изменении действующих сил;
• большой момент кручения в плоскости полета при взятии мяча.

Умело используя возможности кручёного удара можно сильно озадачить противника в необходимых случаях, но подавая пас своему напарнику не следует забывать об особенностях крученого удара и трудностях его обработки и не судить строго защитника срезавшего крученый мяч в свои ворота, ну а защитникам надо найти противодействие кручёному удару исходя из всего сказанного.