** Квадрат этой величины (или квадрат отношения e /mp , деленный на гравитационную постоянную G ) всплывает в пресловутом «законе больших чисел» Поля Дирака.
*** Дce = ± = , что следует из формулы e2 = 4р(е0)remec2.
Дce = ±1,46872·10-13 м·с-1. Отношение Дce/c = me/e как раз и составляет основу «Больших чисел».
Величины в таблице указаны с точностью до 5-6 знаков, и погрешности не указаны по той причине, что физические величины и константы, даже определяемые с точностью до 9-12 знаков, в различных источниках отличаются уже в 5-6 знаке. Причина расхождений - в различной напряженности (плотности энергии) гравитационного поля Земли. Физические постоянные относительно постоянны только в пределах конкретной лаборатории, но при изменении внешних условий они не столь уж постоянны, о чем не стоило бы забывать космологам и релятивистским астрономам.
5. Некоторые следствия, вытекающие из значения физических величин в абсолютной системе единиц
Точность LT-системы оставляет желать лучшего, поскольку ограничена приближенным значением гравитационной постоянной G, величина которой в разных источниках колеблется до 0,7% (!), поэтому коэффициенты перевода единиц из SI в LT нуждаются в уточнении. Необходимо составить компьютерную программу для пересчета основных физических постоянных, и с ее помощью найти оптимальное значение G (SI), наиболее точно удовлетворяющее отношениям величин в LT системе. Значение G(SI) таким образом может быть уточнено.
Гравитационная «постоянная» в системе SI является коэффициентом связи между единицами силы и массы. Естественно, сама она меняться не может, но могут изменяться гравитационные силы для одних и тех же масс в зависимости от локального значения общего гравитационного поля. Кроме того, ошибки измерения гравитационной постоянной могут на порядки превышать их оценку экспериментаторами, поскольку на сверхчувствительные крутильные весы может действовать множество не поддающихся учету факторов, что еще сто лет назад показал профессор Мышкин.
Ниже приведен ряд соотношений и зависимостей, следующих из LT-системы, которые скорее ставят вопросы, чем отвечают на них; но при этом они очерчивают круг задач, решение которых, хотелось бы надеется, вскоре повернет физику от формальных абстракций к объективной физической реальности.
Автор предлагает некоторые из вероятных возможностей, направления исследований, но ни в малейшей степени не утверждает их обязательную справедливость. Истина может оказаться совсем иной.
* * *
1. Основное преимущество LT-системы заключается в том, что она делает формулы максимально «прозрачными». В системе SI, например, возможно преобразование mc2 = лmc•(с/л) = hн , но в принципе невозможно увидеть тождественность величин mc2 и e цe :
mc2 = 4рrДc2c2 = 4рrcДc (cДc) = e цe .
Запомнить следует только размерность массы и заряда (м3/с2), все остальные величины получаются делением/умножением на радиус и время: [ц] ~ e /R (м2/с2), и т.д.
2. Физиков давно занимал вопрос о дробных степенях в гауссовой системе физических единиц или о причине одинаковой размерности различных величин. Например, напряженность электрического поля в этой системе [E] ~ г 1/2см-1/2сек-1, и усмотреть физический смысл в корне из расстояния или из массы не представляется возможным. Теперь этот вопрос становится совершенно ясным: гауссова система ориентирована на реальную структуру размерности электрических и магнитных величин, выражая заряд через массу, но при этом размерность массы выражается в граммах, а не в реальных см3/с2. При подстановке естественной размерности массы дробные степени исчезают: размерность [E] ~ = размерность ускорения, как и положено градиенту потенциала.
3. Основные характеристики частицы - заряд и масса, не могут быть не связаны, поскольку являются проявлениями одного и того же процесса, именуемого элементарной частицей. В LT-системе эта связь отчасти приоткрылась: гравитационный потенциал (Ф0) электрона на его классическом радиусе r0 , относится к его электрическому потенциалу (ц0) на том же радиусе, как его электрический потенциал к квадрату скорости света:
me/e = Ф0 /ц0 = ц0 /c2.
Отсюда ц0 = ±c. По аналогии с гравитационным потенциалом в макромире обозначим гравитационный потенциал электрона как квадрат некоторой скорости Дc0 =. Тогда «нулевой» (на классическом радиусе r0) электрический потенциал электрона ц0 = сДc0 . Отношение «нулевых» потенциалов электрона примет вид
Дc02/сДc0 = сДc0/c2 = 1/(2,04•1021).
Столь простое отношение имеет место только для электрона, как «наиболее элементарной», простейшей из частиц с ненулевой массой покоя, и только на классическом радиусе электрона. Классический радиус электрона и других частиц не является фиктивной величиной, как часто утверждается, волновая функция электрона имеет экстремум на его классическом радиусе.
Приведенные ниже отношения едва ли имеют столь простой смысл на расстояниях порядка 10-15 м, но на удалении от частицы они работают.
4. Электрический потенциал электрона цR = сДcR , а заряд е = 4рRсДcR . В выражении для заряда присутствует постоянная величина (RДcR). По аналогии с квантом магнитного потока Ф0 = (лeДce)/2 ее можно назвать квантом электрического потока
Е0 = (r0Дc0) = (RДcR) = e/4рc.
Сохранение заряда вторично, и является следствием постоянства кванта электрического потока
Е0 = (RДcR) = ±4,13848-10-28 м2/с-1.
5. Заряд и масса - две стороны одной медали: поскольку классический радиус r0 обратно пропорционален массе, то «нулевая» величина Дc0 = ±E0 /r0 = ± прямо пропорциональна массе m0 частицы. Поэтому массу частицы m, как и ее заряд е, можно выразить через квант электрического потока Е0:
m = 4рRДcRДc0 = 4рE0Дc0 ,
e = ±4рRДcRc0 = ±4рE0c0 ,
где Е0 = e /4рc0 = ± (RДcR) - квант электрического потока.
Величина Дc0 пропорциональна массе (Дc02 ~ m/r0, m ~ 1/r0 , и Дc0 ~1/r0 ~ m), поэтому массы частиц различаются, тогда как заряды равны.
Поскольку скорость света с является функцией гравитационного потенциала, то и величина заряда ±4рE0c0 , возможно, зависит от гравитационного потенциала. Хотя не исключено, что E0 ~ c -1, и в таком случае заряд будет величиной постоянной, не зависящей от гравитации.
6. Элементарный заряд является константой, и равен е = 4рRсДcR ; электрический потенциал цR = сДcR пропорционален величине ДcR , эту величину можно вывести также из уравнений классической электродинамики, что и сделано в «Конструктивной электродинамике» [7], где она играет едва ли не основную роль.
Но величина ДcR играет роль не только в электродинамике. Как следует из формулы m = 4рE0Дc0 = 4рRДcRДc0 , гравитационный потенциал также можно представить с ее помощью: Ф0 = ДcRДc0 . Обычно гравитационный потенциал выражается квадратом некоторой скорости Ф0 = vI2. При R = r0 скорость vI = Дc0 , но на произвольном радиусе гравитационный потенциал заряда можно представить двумя способами: Ф = vI2, или Ф = ДcRДc0 . Здесь в формуле потенциала величина Дc0 =, a ДcR = Дc0r0 /R = e/4рRc. Гравитационное взаимодействие элементарных зарядов определяется либо потенциалом vI2 = m/4рR, либо потенциалом ДcRДc0 , где величина ДcR = m/4рRДc0 = e/4рRc на данном радиусе численно равна для всех частиц, а величина Дc0 пропорциональна массе.
Какое из двух выражений для потенциала физически корректно? По всей вероятности, никакое. Это понятие было введено на заре становления физики, и нередко бывает удобным, однако реальной физической нагрузки оно не несет, и в физике продолжает существовать просто по инерции. В статике потенциалу поля еще можно придать физический смысл, но в кинетике это уже проблематично, а в динамике и вообще невозможно. Понятие (скалярного) потенциала, как нетрудно показать, в физике совершенно не обязательно, если не сказать излишне.
Здесь следовало бы уточнить некоторые понятия: потенциал поля - это, собственно, потенциал энергии поля, - что-то типа: «вот если бы в этом поле был заряд, то он имел бы такую-то энергию относительно источника поля», или «…он мог бы изменить свою (кинетическую) энергию на столько-то». Хотя в учебниках нетрудно найти формулы для определения энергии поля, в действительности статическое поле энергией не обладает. Энергией (относительно источника потенциального поля) обладает заряд (масса) в потенциале поля. То же и в кинетике. Энергию и импульс несет только динамическое поле, но это уже совсем другой случай.
7. С представлением массы заряженных частиц проблем нет, но как быть с нейтральными? Известно, что нейтральность частиц с не нулевой массой покоя является лишь результатом статистики, в структуре таких частиц чередуются области с положительным и отрицательным зарядом так, что электрический поток в целом равен нулю. На ядерных же расстояниях нельзя отрицать ненулевое значения суммарного потенциала.
Как ни странно, формула т = 4рЕ0Дc0 срабатывает и для нейтрона: если определить его радиус как r0 = лNб/2р = 1,536•10-18, и найти Дc02 = тN/4рr0 = 7,275•10-20, Дc02 ? 2,70•10-10, тогда из формулы 4рЕ0Дc0 получается тN ? 1,404•10-36 м3/с, что в пределах ошибок равно массе нейтрона 1,4043•10-36 м3/с2. Причиной отклонения является приближенное значение G = 6,6730•10-11, из которого определялись значения величин в LT-системе.
8. Физический смысл может иметь также дивергенция величины ДcR , обозначим ее символом B:
B == ДcR/R.
В статике B = E/c, где E - напряженность электрического поля заряда. Величина B является скалярной характеристикой взаимодействия; напряженность электрического поля E = ±Bс - уже величина, производная от нее, и зависит от локального значения скорости света (или напротив, определяет значение этой скорости); а напряженность гравитационного поля g = BДc0 = E•Дc0/c.
В последнем выражении знак электрического поля E совпадает со знаком ДcR , поэтому гравитационное поле будет иметь необходимый отрицательный знак только в том случае, если Дc0 и ДcR имеют противоположные знаки (к этому мы еще вернемся в п.12).
Величина ДcR является вектором, что следует из [7]. В таком случае вектором должна быть и величина Дc0 . Потенциалы полей, электрического и гравитационного, представляют собой скалярное произведение векторов, так что векторный характер Дc проблем не создает.
9. Для составных масс потенциал Ф = М/4рR = vI2 соответствует сумме потенциалов составляющих массу частиц,
10. Масса Вселенной M0 , как предполагается, равна 4рR0c2, и имеет потенциал c2. В каждой точке вселенной R = R0 , Дc0 = ДcR = c02.