Гравитационное экранирование

Материал из свободной русской энциклопедии «Традиция»
Перейти к навигации Перейти к поиску

Термин гравитационное экранирование относится к гипотетическому явлению экранирования какого-либо объекта от его гравитационного поля. Такое явление, если оно существует, могло бы приводить к уменьшению веса пробных тел в гравитационном поле объекта. Форма экранируемой области должна быть подобной тени от гравитационного экрана. Например, форма экранируемой области над экраном в виде диска должна быть конической. Ожидается, что размер такого конуса над диском будет зависеть от высоты диска над землёй.[1] Большинство известных экспериментов не обнаруживает явления гравитационного экранирования. Это явление также противоречит принципу эквивалентности и несовместимо с ньютоновской теорией и общей теорией относительности.[2]

В теории гравитации Лесажа допускается эффект внешнего экранирования. [3]

Тесты принципа относительности[править | править код]

С целью описания эффекта экранирования Майорана (Quirino Majorana)[4] предположил коэффициент поглощения h, изменяющий закон Ньютона гравитационной силы следующим образом: F = G M m r 2 e − h ∫ ρ ( r ) d r , F = \frac{GMm}{r^2} e^{-h \int \rho(r) dr},

где G – гравитационная постоянная, M – масса объекта, m – масса пробного тела, r – расстояние между центром объекта и пробным телом, ρ ( r ) \rho(r) - плотность среды между объектом и пробным телом.

Из экспериментов вытекает верхнее значение для h, равное 4.3×10−15 м²/кг.[5] Астрономические наблюдения дают более строгие ограничения. Основываясь на наблюдениях Луны, Пуанкаре в 1908 г. [6] установил, что h не может быть больше, чем 10−18 м²/кг. Впоследствии это ограничение улучшили: а) Eckhardt [7] на основе лунно-лазерных измерений до величины 10−22 м²/кг; б) Williams, et al,[8] до h = (3 ± 5)×10−22 м²/кг. Как следствие этих отрицательных результатов (согласующихся с общей теорией относительности), каждая теория, которая может содержать эффект экранирования подобно теории гравитации Лесажа, должна уменьшить этот эффект до указанных выше значений.[2] Обсуждение солнечных затмений с точки зрения экранирования рассматривается в работе Unnikrishnan et al.[9]

Эксперименты Майораны и критика Руссела[править | править код]

В связи с некоторыми экспериментами по экранированию в начале 20 века, проведённых Майораной, [4] который полагал найденным измеримый положительный эффект, Руссел (Henry Norris Russell) в результате анализа приливных сил показал, что найденный Майораной эффект не связан с гравитационным экранированием [10]. Для того, чтобы совместить эксперименты Майораны с принципом эквивалентности и общей теорией относительности, Руссел предложил модель, в которой масса тела уменьшается в присутствии другого тела, но он отрицал любую связь между этим эффектом и гравитационным экранированием. Другое объяснение экспериментов Майораны даёт Coïsson et al.[11] Результаты Майораны не были подтверждены до сих пор, так же как и теория изменения массы Руссела. Исторический обзор попыток детектирования эффекта гравитационного экранирования в начале 20 века содержится в статье Martins.[12]

Результаты, имеющие отличия от общепринятой точки зрения[править | править код]

Хотя большинство физиков полагают эффект гравитационного экранирования отсутствующим, имеется ряд исследований по этой теме, отличающихся своими результатами. Таковы, например, работы: Li, et al 1999 г. [13], а также: [14] [15] Известны также работы Евгения Подклетного по "антигравитации", например. [16] [17] Экспериментируя с вращающимися сверхпроводниками, он нашёл, что дым сигареты рядом с установкой собирается в стопку. Затем он придумал эксперимент с подвешенным в магнитном поле вращающимся сверхпроводящим диском, и сообщил, что объекты, находящиеся выше диска, теряют от 0,5 до 2% своего веса. Анализируя результаты Подклетного, Giovanni Modanese попытался описать возможные следствия из теории квантовой гравитации, которые могли бы привести к явлению гравитационному экранированию. [18]. Смотри также работу: Ning Wu.[19] Результаты Подклетного ещё ожидают повторения и независимого подтверждения.

Экранирование и теория гравитации Лесажа[править | править код]

Анализ эффекта гравитационного экранирования и приведённой выше формулы Майораны с точки зрения теории гравитации Лесажа был осуществлён Федосиным в статье 2009 г. [3] В рассматриваемой модели присутствие каких-либо тел или среды между массивным объектом и пробным телом приводит не к экранированию гравитации, а к увеличению притяжения пробного тела в направлении массивного объекта, в соответствии с законом Ньютона для гравитационной силы и принципом суперпозиции сил от всех тяготеющих масс. Однако в случае, когда экранирующая массивная среда находится за пределами обоих массивного объекта и пробного тела, она приводит к уменьшению действующей между ними силы. Это отличается от предсказаний как теории Ньютона, так и общей теории относительности. В обычной теории внутри тонкостенной сферической оболочки гравитационный потенциал постоянен, гравитационное ускорение от оболочки равно нулю, и два тела внутри оболочки притягиваются по закону Ньютона с силой, зависящей от их масс и расстояния между телами. Согласно же модели Федосина сила между телами будет меньше, поскольку в формулу для силы входит интенсивность потока гравитонов, которая уменьшается после прохождения через внешнюю оболочку. Таким образом возникает не промежуточное между телами экранирование, ожидаемое по формуле Майораны, а эффект внешнего экранирования. Внутри сферической оболочки должна также уменьшаться масса тела. [20]

Что касается эффекта Подклетного и подобных экспериментов, то они связаны не с обычным пассивным веществом, а с веществом, в котором электрические заряды и атомы упорядочены особым образом за счёт сверхпроводимости, вращения, электрических токов, магнитных полей и т.д. Подобное вещество может взаимодействовать с гравитонами по другому. В частности, вращение упорядоченного вещества может привести к эффекту изменения силы гравитации в определённом направлении, а также к изменению величины поля гравитационного кручения. [21]

Ссылки[править | править код]

  1. ↑ Unnikrishan, C. S. (1996). Does a superconductor shield gravity? Physica C, 266, 133-137.
  2. ↑ а б Bertolami, O. & Paramos, J. & Turyshev, S. G. (2006), General Theory of Relativity: Will it survive the next decade?, in H. Dittus, C. Laemmerzahl, S. Turyshev, Lasers, Clocks, and Drag-Free: Technologies for Future Exploration in Space and Tests of Gravity: 27-67.
  3. ↑ а б Fedosin S.G. Model of Gravitational Interaction in the Concept of Gravitons. Journal of Vectorial Relativity, Vol. 4, No. 1, March 2009, P.1-24; статья на русском языке: Модель гравитационного взаимодействия в концепции гравитонов.
  4. ↑ а б Majorana, Q., (1920). “On gravitation. Theoretical and experimental researches”, Phil. Mag. [ser. 6] 39, 488-504.
  5. ↑ Unnikrishnan and Gillies (2000), Phys Rev D, 61.
  6. ↑ Poincaré, H. (1908). "La dynamique de l'électron", Revue générale des sciences pures et appliquées 19, pp. 386-402, reprinted in Science and Method. Flammarion, Paris. An English translation was published as Foundation of Science, Science Press, New York, 1929.
  7. ↑ D. H. Eckhardt, Phys. Rev. D, 42, 1990, 2144.
  8. ↑ Williams, et al, “Testing the Equivalence Principle on the Ground and in Space”, (2006), to be published by Springer Verlag, Lecture Notes in Physics, gr-qc/0507083.
  9. ↑ Unnikrishnan, Mohapatra, Gillies (2002), “Anomalous gravity data during the 1997 total solar eclipse do not support the hypothesis of gravitational shielding”, Physical Review D, Vol. 63, available online at http://www.astro.oma.be/ICET/bim/bim138/vanruymbeke2.htm .
  10. ↑ Russell, H.N. (1921). “On Majorana’s theory of gravitation”. Astrophys. J. 54, 334-346.
  11. ↑ Coïsson, R.; Mambriani, G.; Podini, P. (2002) "A new interpretation of Quirino Majorana's experiments on gravitation and a proposal for testing his results", Il Nuovo Cimento B, vol. 117, Issue 04, p.469.
  12. ↑ Martins, de Andrade, R., 1999. “The search for gravitational absorption in the early 20th century”, in: The Expanding Worlds of General Relativity (Einstein Studies, vol. 7) (eds., Goemmer, H., Renn, J., and Ritter, J.), Birkhäuser, Boston, pp. 3-44.
  13. ↑ N. Li, D. Noever, T. Robertson, R. Koczor and W. Brantley, Static Test for a Gravitational Force Coupled to Type II YBCO Superconductors, Physica C 281, 260-267.
  14. ↑ R. Koczor and D. Noever, Fabrication of Large Bulk Ceramic Superconductor Disks for Gravity Modification Experiments and Performance of YBCO Disks Under e.m. Field Excitation, NASA Marshall, Huntsville, AL, AIAA 99-2147, 35th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference, 20-24 June 1999, Los Angeles, CA.
  15. ↑ Space.com on NASA funding.
  16. ↑ American Anti Gravity, Podkletnov's Original Paper.
  17. ↑ Evgeny Podkletnov, Giovanni Modanese. Impulse Gravity Generator Based on Charged YBa_2Cu_3O_{7-y} Superconductor with Composite Crystal Structure. Thu, 30 Aug 2001.
  18. ↑ Modanese, G. (1996, August 20). Theoretical analysis of a reported weak-gravitational-shielding effect. Europhysics Letters, 35(6), 413-418.
  19. ↑ Wu, N. (2004). Gravitational shielding effect in gauge theory of gravity. Communications in Theoretical Physics, 41(4), 567-572.
  20. ↑ Fedosin S.G. The graviton field as the source of mass and gravitational force in the modernized Le Sage’s model. Physical Science International Journal, ISSN: 2348-0130, Vol. 8, Issue 4, P. 1-18 (2015). http://dx.doi.org/10.9734/PSIJ/2015/22197; статья на русском языке: Поле гравитонов как источник гравитационной силы и массы в модернизированной модели Лесажа.
  21. ↑ Федосин С.Г. Физические теории и бесконечная вложенность материи, Пермь, 2009, 844 стр., Табл. 21, Ил.41, Библ. 289 назв. ISBN 978-5-9901951-1-0.

Внешние ссылки[править | править код]

Поддерживающие гравитационное экранирование
Источник — https://traditio.wiki/w/index.php?title=Гравитационное_экранирование&oldid=830435