Публикация научных статей.
Вход на сайт
E-mail:
Пароль:
Запомнить
Регистрация/
Забыли пароль?

Научные направления
Поделиться:
Разделы: Астрономия, География, Физика, Науки о Земле
Размещена 14.05.2022. Последняя правка: 10.09.2022.
Просмотров - 462

Роль гравитационно-волновых каналов в формировании топологий множеств Мандельброта в природе

Нечаев Алексей Вячеславович

-

пенсионер

-

Аннотация:
В статье рассматривается роль гравитационно-волновых каналов в формировании топологий множеств Мандельброта в живой и неживой природе.


Abstract:
The article discusses the role of gravitational-wave channels in the formation of Mandelbrot sets in living and inanimate nature.


Ключевые слова:
множества Мандельброта; космические струны; взаимодействие; вращение; притяжение; отталкивание; приливные ускорения; приливная волна; сильное взаимодействие; слабое взаимодействие

Keywords:
Mandelbrot sets; cosmic strings; interaction; rotation; attraction; repulsion; tidal accelerations; tidal wave; strong interaction; weak interaction


УДК 53.02

Введение

Развитие современной физики во многом опирается на представления о множествах, обладающих нецелой (фрактальной) размерностью. Термин фрактальная размерность стал частью физического лексикона начиная с работ Мандельброта по геометрии случайных процессов.

Актуальность

Связность множеств Мандельброта следует из того, что они является пересечением вложенных связных компактных множеств. Все в гравитации указывает на очень дальние гравитационные связи объектов макромира и непомерно сильные гравитационные ускорения объектов микромира. У ученых, занимающихся проблемами гравитации давно было предположение, что гравитация сама себя изменяет, что, возможно, послужило гносеологическими основами создания ОТО А.Эйнштейном.

Цели, задачи, материалы и методы.

Целью данной статьи является доказательство того, что все взаимодействия тел производятся гравитационными волнами которые излучаются взаимодействующими телами. Задачей является доказательство того, что в природе существует закономерность, которая обусловлена влиянием гравитационно-волновых каналов на протекание процессов, которые только кажутся случайными. 

Научная новизна.

С открытием гравитационно-волнового канала становится понятна причина столь непонятного поведения гравитации: гравитационные волны, излучаемые телами, формируют вдоль базовой линии, связывающей тела, особый канал, гравитация в котором начинает действовать по другим законам. Этого не мог понять Д.К. Максвелл, когда говорил [ 1 , с. 309] : «Внутренняя энергия поля тяготения должна быть больше там, где существует результирующая сила тяготения. Так как вся энергия, по своему существу, положительна, то невозможно, чтобы какая-либо часть пространства обладала отрицательной внутренней энергией. Следовательно предположение, что тяготение возникает от действия окружающей среды указанным выше путем, приводит к заключению, что каждая часть этой среды обладает, будучи невозмущенной, громадной внутренней энергией и что присутствие плотных тел влияет на среду в сторону уменьшения этой энергии, где только имеется результирующее притяжение».

Автор считает, что при встречном движении гравитационных волн от взаимодействующих тел (результирующая сила тяготения по Д.К. Максвеллу), внутренняя энергия поля тяготения в гравитационно-волновом канале больше чем в окружающем пространстве. Энергия в  невозмущенном физическом вакууме  есть, но реализуется она только при возмущении физического вакуума  встречными гравитационными волнами. Реализация энергии происходит в создании в физическом вакууме вращающегося гравитационного поля.

 Удаленные галактики начинают притягиваться с ускорениями, которые явно зависят от массы их сверхмассивных черных дыр. Черные дыры тянут за собой аккреционные диски, ускорения которых значительно меньше, что противоречит закону Всемирного тяготения И. Ньютона. Взаимодействия галактик определяются, в основном, взаимодействием их черных дыр через связывающие их гравитационно-волновые каналы, что вызывает S - образные искажения форм галактик. Преодолеть межгалактические расстояния может только гравитационно-волновой канал сверхмассивных черных дыр, в котором скорость гравитационных волн много больше чем в окружающем пространстве. Это говорит о некоторой фрактальности гравитации по массе. 

 Автор предполагает, что нет других взаимодействий, кроме гравитационных. Ядерные взаимодействия, представляющие взаимодействия гравитационные, характеризуются гигантскими ускорениями, которые обратно зависят не от квадрата расстояния между частицами, а от более высокой степени и степень эта повышается при уменьшении расстояния, что говорит о фрактальности гравитации по расстоянию. 

На расстояниях микромира возрастает роль приливных ускорений, которые можно выразить зависимостью от n – производных закона Всемирного притяжения по времени. Полное приливное ускорение составляет тригонометрический ряд из частных производных по массе, расстоянию, времени, скорости вращения ... и т. д. С уменьшением расстояния увеличивается и производная, которая и определяет приливное ускорение. Это можно выразить как дробное значение производной, что определяется фрактальной размерностью. Это означает, что гравитационная постоянная для закона Всемирного тяготения И. Ньютона является величиной переменной, фрактально зависимой от массы тел, расстояния между телами и их скорости вращения. 

Применению дробного исчисления в космологии посвящена работа [2], в которой предлагаются вариационные принципы механики путем введения принципа вариационного действия, связанного с дробной производной функции Лагранжа. Особенность подхода этого автора заключена в том, что в рамках принципа дробного действия гравитационная константа G должна быть дополнена определенным затухающим фактором, определенным с помощью выражения: 

ΔG = 3(1- β) H / 4 π G ρ T 

где: H - параметр Хаббла, ρ - плотность материи, T - космическое время, β - дробный порядок производной. 

С. Вестерлунду принадлежит крылатая фраза: «Неживая материя имеет память. Иначе говоря, мы можем сказать, что Природа работает с дробными производными по времени» [3] 

Если записать степенную функцию k x(t) = t через формулы дифференцирования с порядками 1, 2, …, n [4, c.110]: 

d x(t)

------ = k t(k-1)                                                                                                                (1)

d t

 

 

d 2 x(t)

------ = k (k-1) t(k-2)

d t 2

 

 

…...................................................................................

 

 

d n x(t)                                               k!

------ = k (k-1) … (k-n+1) t (k-n) = -------------  t k - n

d tn                                               n ( k – n) !

 

 

 Анализ формулы для производной порядка n (последняя строка выражений (1) показывает, что нет никаких препятствий для того, чтобы порядок дифференцирования (β) был отличным от целого. Для этого необходимо использовать Гамма-функцию ( Г(n)= (n – 1)! ), обобщающую факториальную функцию на случай нецелочисленных аргументов.

Выполнив замену целого порядка дифференцирования (n) на дробный (β) и вводя Гамма-функцию (Γ), получим следующую формулу дифференцирования степенной функции с дробным порядком:

 

 

 

dβx(t)     Γ (k + 1)

------ = -------------------    t k – β                                                                                            (2)

dtβ         Γ ( k - β - 1) 

 

 

 

 

Выражение (2) может рассматриваться как функция трех аргументов: t , k и β и, таким образом, дает более подробное описание функции и всех ее производных и интегралов (как целого, так и дробного порядков).

Наибольший интерес для практических приложений представляет определение производных нецелого порядка по Капуто. Оно отличается тем, что функция сначала подвергается дифференцированию с наименьшим целым порядком (n), превышающим нецелый порядок , а затем результат интегрируется с порядком ( n - β):

                            1             t         f n (τ)

с Dβα,t f (t) = ----------      ---------------------- dx                                                       3)

                    Γ (β – n)      a            (t- τ) β – n +1 

где: α, β Ξ R, n-1< β < n

Преимуществом определения дробной производной Капуто является более естественное для практических приложений решение проблемы начальных условий при решении интегро-дифференциальных уравнений нецелых порядков. 

В соответствии с законом всемирного тяготения [5 c. 518] все тела взаимно притягиваются с ускорением, которое рассчитывается по формуле

a = G*M/R2                                                                                                                (4)

где:
G -гравитационная постоянная
М -масса небесного тела
R - расстояние до небесного тела

Величина (1/R2 ) представляет производную от функции (1/R) по расстоянию. В невозмущенной среде космического пространства вне галактики скорость движения физического вакуума постоянна и пропорциональна изменению расстояния до центра галактики. Ускорение, вызываемое гравитационным притяжением центра галактики отсутствует ( 1/R2 = 0). С приближением к границам галактики появляется приливное ускорение, которое зависит от расстояния до центра галактики (1/R2    0). С приближением к центру галактики характер притяжения еще раз реально меняется с расстояния радиуса перемычки, где появляется дополнительное приливное притяжение обратное кубу расстояния. Вся материя рукавов галактики представляет из себя струи барионной материи, движущиеся с постоянным ускорением G*M/R2 = const, а значит G*M/R3 = 0.  Можно составить ряд из производных целых порядков:

1/ R; - 1/R2; + 2/R3 ;- 6/R4 ; … n! / R (k + n-)                                                                          (5)

Автор предполагает, что И. Ньютон определил только закон тяготения распространяющийся на пространство, которое ограничивается вторым измерением ( G*M/R2), то есть нашим ближайшим окружением (рис. 1 ). В пределах галактики Млечный путь действуют указанные Д.К. Максвеллом «результирующие силы тяготения». Автор предполагает, что излучать значимые гравитационные волны может только барионная материя, которой нет за пределами галактик. Гравитационные волны, которые излучает барионная материя являются результатом гравитационного взаимодействия нуклонов внутри вещества. Гравитационно-волновые каналы существуют как внутри нуклонов, внутри пар нуклонов, так и вне их и вне атомов.

За пределами галактики Млечный путь действия «результирующих сил тяготения» нет и действует закон тяготения первого измерения ( G*M/ R, G*M/R2 = 0), а в микромире третьего и более измерений (2 G*M/R, 6 G*M/R4= 0 для  третьего измерения; 6 G*M/R, 24 G*M/R5= 0 для четвертого измерения ...). Производные представляют дробное значение в указанных пределах.

гал

Рисунок 1. Примерное распределение измерений в пространстве вселенной.

Первое измерение ограничивается снизу радиусом галактики Млечный путь, где начинают появляются приливные ускорения пропорциональные обратному квадрату расстояния. Для второго измерения эти ускорения становятся законом Всемирного притяжения и появляются приливные ускорения пропорциональные обратному кубу расстояния.. и т. д. В первом измерении ни закон И. Ньютона, ни законы Кеплера не действуют, они применимы только для второго измерения, в котором находится Солнечная система. Гравитационно-волновые каналы между сверхмассивными черными дырами являются проявлением более высокого порядка измерения, характерного для микромира распространяясь на пространствах макромира.
Интегрируя величину (1/ R) можно получить отрицательные производные, которым топологически соответствует: тор  (рис. 2 ) (действительный  и мнимый) , шар, спираль из шаров, ... и т. д., но это уже вопросы по форме галактики и вселенной.
гал      
              
                                                                                  Рисунок 2. Топологическое строение галактики.

Пространство, занимаемое галактикой не ограничивается ее видимой частью. Оно состоит из двух равноценных половин, представляющих торы (1) и (2), стянутые сильным гравитационным взаимодействием друг к другу (черная дыра). Общее гравитационное поле галактики представляет шар (3), состоящий из двух половин. В плоскости, разделяющей эти половины  находится аккреционный диск галактики (4). Диск формируется гравитационными волнами ( пример: GW1 , GW2 ), исходящими из зоны сильного гравитационного взаимодействия торов. Одиночный тор в гравитационном поле неустойчив относительно объекта гравитации, он с большой скоростью удаляется от объекта гравитации при слабом гравитационном взаимодействии. Двойной тор обеспечивает галактике устойчивость в космическом пространстве, позволяет создавать орбиты с другими галактиками.  Галактика, предположительно, лишь повторяет топологию пары нуклонов, но в другом измерении. Группа галактик представляет спираль, подобную спирали ядра атома. Как объединены атомы в веществе, так и группы галактик объединены во вселенной. Это не прямое действие, а создание структур из спиралей, связанных гравитационно-волновыми каналами. Спираль из групп галактик свертывается при получении энергии и распускается при расходовании энергии. Галактики энергию получают из физического вакуума и поэтому происходит сворачивание спиралей групп галактик, но группа галактик имеющая большую энергию начинает отталкиваться гравитационно-волновыми каналами от групп галактик имеющих меньшую энергию. Так происходит экспансия барионной материи, которую можно наблюдать в видимой Вселенной. Путь барионной материи прокладывает темная материя релятивистских джетов, которая представляет топологию одиночного тора. Оторвавшись от барионной материи на значительные расстояния, где ослабляется действие гравитационного поля объекта, темная материя, присоединив темную энергию, становится барионной и увлекает за собой более медленную материю.
Топологией двойного тора, предположительно, обладает и фотон реликтового излучения. Он имеет устойчивую орбиту в гравитационном пространстве и является третьим  представителем (черные дыры, пары нуклонов, фотоны) топологической структуры двойных торов, которая является "основными кирпичиками Вселенной". По основным признакам (устойчивость в пространстве, способность взаимодействовать с другими объектами в плоскости экватора, выход магнитных линий с полюсов) ядра звезд и многих планет также построены по топологии двойных торов. Земля, имеющая сильное магнитное поле, предположительно, обладает внутренним ядром с топологией двойного тора, которое создает вращающееся гравитационное поле в экваториальной части, которым Земля и взаимодействует с гравитационным полем Солнца и со своим спутником Луной. Гравитационное волны  Земли в районе экватора принимают характер низкочастотных биений от взаимодействия гравитационных волн отдельных торов и распространяются на большие расстояния чем гравитационные волны отдельных торов. 

Фрактальная размерность определяет взаимодействие тел в пространстве. Все тела связаны гравитационно-волновыми каналами с разной фрактальной размерностью, ускорения в которых являются функцией: расстояния, массы, времени, скорости вращения, и особо следует выделить зависимость от температуры. Термодинамика и гравитация связаны неразрывно общими началами. Приливная волна в гравитационно-волновом канале для льда, воды, пара или плазмы различна по величине, форме и свойствам.
Характерное действие фрактальности в гравитационно-волновых каналах можно наблюдать на морозном рисунке на окне (рис.3). Через весь рисунок проходит гравитационное действие Земли, каналы с которой обладают для капель воды одной фрактальностью и наклоняют рисунок в сторону земли (1). Взаимодействие между каплями происходит в другой фрактальности, которая характеризуется приливными ускорениями. Текучесть воды уменьшается с температурой, что выражается в остроте стрел узоров, где передвижения узора становится невозможным (2).

мороз

Рисунок 3. Морозный рисунок на оконном стекле.

Весь узор можно представить из множества пикселей, каждый из которых имеет два ближайших к нему и поэтому оказывающих на него определяющее приливное действие. Стороны треугольника, составленного пикселями частиц воды, представляют гравитационно-волновые каналы с разной фрактальностью. В замерзающей воде приливная волна резко уменьшается, а пиксель прекращает движение. Гравитационный канал при этом переходит в новое качество и приобретает иную фрактальность. Зная фрактальность гравитационно волновых каналов можно построить траектории движения морозного узора.

3тела

Рисунок 4. Решение «задачи трех тел» с привлечением фрактальных размерностей гравитационно-волновых каналов на примере образования морозного узора.

Известная «задача 3-х тел» может быть решена только при наличии всех данных о их массе, температуре, скорости вращения … и т. д., а современная вычислительная техника позволяет сделать это в реальном масштабе времени. Решения «задачи трех тел» с привлечением фрактальных размерностей гравитационно-волновых каналов представлен на примере образования морозного узора (рис.4). Условно частицы отнесены к третьему измерению. Частица (1 - розовая) имеет энергию меньше чем частица (2 - красная), но больше чем частица (3 - синяя). Частица (3) вмерзла и не имеет возможности перемещаться. Частица (1) отталкивается от частицы (3) и увлекается частицей (2). Частица (2) отталкивается от обеих частиц (1),(3). В результате частица (1) охладилась (посинела) и переместилась в точку (11), а частица (2) охладилась (порозовела) и переместилась в точку (21) Вновь образованные гравитационно-волновые каналы (11 - 3), (11 - 21), (21-3) , будут иметь уже другую фрактальную размерность в связи с изменившимися условиями, прежде всего термодинамическими.

Броуновское движение не является случайным, материя движется по направлению смещения центра массы частиц, то есть приливной волны. Куда происходит смещение центра массы можно вычислить, зная параметры по намагничиваемости и поляризации среды, обладающей микроструктурой с внутренним моментом количества движения [6, с. 119].

Результаты, выводы.

Все взаимодействия тел производятся гравитационными волнами которые излучаются взаимодействующими телами. В природе существует закономерность, которая обусловлена влиянием гравитации (гравитационно-волновых каналов) на протекание процессов, которые только кажутся случайными.
Заключение.
Автор предполагает, что если и будет когда-либо создан управляемый термоядерный реактор, то он должен содержать топологию двойного тора, а энергию отдавать через вращение маховика в экваториальной плоскости.

Библиографический список:

1. Максвелл Дж.К., Избранные сочинения по теории электромагнитного поля, Государственное издательство технико-теоретической литературы, Москва 1952 г. 346 с.
2. EL-NABULSI Ahmad Rami Cosmology with Fractional Action Principle //Romanian Reports in Physics, Vol. 59, No. 3, 2007. - pp.763-771.
3. Westerlund S. Dead matter has memory! // Physica Scripta, Vol. 43, 1991. – pp. 174-179.
4. Васильев В.В., Симак Л.В. Дробное счисление и апроксимационные методы в моделировании динамических систем, [Электронный ресурс ], Режим доступа URL: http://www.shgpi.edu.ru/files/nauka/vestnik/2015/2015-1-23.pdf (дата обращения 27.04.2022).
5. Ньютон И. Математические начала натуральной философии. Пер. с лат. А.Н. Крылова; Наука, 1989. -560 с.
6. Желнорович В.А. Механика намагничивающихся и поляризующихся сред с микроструктурой.- Москва, Time tu live, 2015/ 312 c.




Комментарии пользователей:

15.05.2022, 17:29 Цорин Борис Иосифович
Отзыв: Ждем от весьма плодовитого автора таких статей, как "Влияние гравитационно-волновых каналов на сумму углов треугольника", "Влияние гравитационно-волновых каналов на успеваемость школьников" и "Влияние гравитационно-волновых каналов на эффективность уринотерапии".


16.05.2022, 7:40 Нечаев Алексей Вячеславович
Отзыв: Уважаемый Цорин Борис Иосифович! Есть более насущные вопросы, для решения которых необходимо привлекать феномен гравитационно-волнового канала. Главный вопрос Автором поднят: возобновляемые источники энергии (ВИЭ) черпают энергию из гравитационно-волнового канала взаимодействия Солнца и Земли. В результате этого Земля начала приближаться к Солнцу. Можно скрывать это от общественности. Нынешнее переселение народов происходит не само по себе, у него есть реальные причины в изменении климата, формирование которого происходит через гравитационно-волновой канал. С уважением!


16.05.2022, 15:31 Цорин Борис Иосифович
Отзыв: Проблема решаема: пусть возобновляемые источники энергии половину энергии черпают днем из взаимодействия Солнца и Земли, половину ночью из взаимодействия соседней галактики и Земли. Тогда Земля будет одновременно приближаться и удаляться от Солнца.


16.05.2022, 18:15 Нечаев Алексей Вячеславович
Отзыв: Уважаемый Цорин Борис Иосифович! Хитрость не пройдет! И днем и ночью энергия черпается из канала Солнце-Земля. Соседняя галактика пока слишком далеко, чтобы реально помочь. Сразу предупрежу - не трогайте Луну, а то еще и эта упадет "и придется её из болота вытаскивать и назад к небесам приколачивать" (К. Чуковский). С уважением!


16.05.2022, 20:21 Цорин Борис Иосифович
Отзыв: Точно, Луна. Она удаляется от нас на 38 миллиметров в год, тем самым воруя более 100 ГВатт энергии. Отберите назад и передайте в гравитационный канал, хай он не грустит.


Оставить комментарий


 
 

Вверх