природа гравитации

Не существует какой-либо полной, единой и убедительной теории гравитации, позволяющей объяснить происхождение явления. Имеющиеся построения, исходящие из различных принципов, являются моделями, описывающими гравитационные эффекты, и обычно они строятся через представление гравитационного поля как поля взаимодействий, игнорируя то обстоятельство, что взаимодействия обеспечиваются материальными объектами. Так же ставится задача перед квантовой теорией гравитации, дополнительной целью которой является ещё и объединение описаний всех фундаментальных взаимодействий на одной модельной технической основе.

Выделяется общая теория относительности (ОТО), которую иногда трактуют как единую теорию пространства, времени и гравитации, при этом необоснованно сводя природу гравитации к геометрии пространства-времени. Часто за суть ОТО выдаётся та её составляющая, которая описывает способ представления результатов — в виде кривизны пространства-времени, локального параметра траекторий объектов. В действительности эту часть построения ОТО можно определить как параметрическую модель, описывающую кинематику массивных объектов в присутствии гравитационных полей. Эквивалентность масс, то есть эквивалентность гравитационного воздействия и сопротивления этому воздействию, позволила свести описания к кинематике. В описания движений при этом вводится дополнительный параметр как фактор влияния на кинематические параметры (пространство и время), этим фактором выступает энергия-импульс. Однако, кривизна пространства-времени ни в коем случае не является «природой» гравитации.

Сам подход в виде построения параметрической кинематической модели (при согласовании понятия прямой линии) не требует каких-то особых обоснований. На роль прямой линии в плоском пространстве-времени назначен луч света, а скорость его назначена постоянной и по значению и по направлению (вопреки реальности). В «чёрном ящике» такой модели за термином «энергия-импульс» спрятана материальная причинность явления гравитации, которое параметризуется в ОТО через всё ту же известную гравитационную постоянную. Моделирование явлений не означает познание их природы. Никакой новой креативной идеи о природе гравитации, о происхождении явления в ОТО не заложено. В этом плане её построения выглядят как одно из обобщающих расширений статической модели Ньютона. Многообразие решений, получающееся в этих расширениях, следует отнести не собственно к проблемам гравитации, а к представлениям о макро- и космо- структурах материального мира. Гравитация в этом реальном материальном мире представлена бесконечной системой чередующихся усредняющихся градиентных полей малой энергии, приводящей в результате усреднения к плоской (по терминологии ОТО) вселенной.

.Обсуждая гравитацию следует исходить из того , что любые взаимодействия отражают свойства участвующих в них материальных объектов, любые взаимодействия, в их числе гравитационное, объектны. Природу гравитации следует увязать с наличием материального поля, неотделимого от объекта, являющегося его частью и обязательным условием существования. Гравитационное поле, как нечто протяжённое и при этом действующее локально, создаётся Природой, его существование не зависит от вида моделей, используемых для описания гравитации. Гравитационное взаимодействие выступает как сопутствующий эффект, определяемый единством внутренней сущности всех объектов. Можно выделить следующие вопросы: механизм образования поля, его структура и свойства, формирование взаимодействий с другими объектами. Естественно при этом обратиться к элементарным объектам, поля которых суммируются в массивных.

Свободно летящий материальный квант сопровождается полем рассеяния (это неотделимая часть кванта), пространственно ограниченным вследствие того, что скорость движения субстанции одинакова во всех направлениях; размеры поля соизмеримы с размерами кванта по длине в направлении движения. Происхождение этого поля обусловлено механизмом квантования — образования и поддержания определённой структуры кванта. Динамика субстанции ведёт к распаду кванта по всем направлениям изотропного пространства, а внутренние взаимодействия, стягивающие квант, препятствуют распаду. Эти процессы во времени выстроены так же, как механизм отрицательной обратной связи с задержкой. Квант может устойчиво существовать только в непрерывном поступательном движении, иначе поле малой энергии, утекающее за счёт задержки, приведёт к распаду кванта.

Элементарный объект, обладающий «массой покоя», образуется как пространственная циркуляция кванта подходящей структуры. Обязательное движение кванта переходит во внутреннее субстанциальное движение объекта. Изменившимися условиями поле рассеяния окончательно формируется в виде распределённого в пространстве поля элементарного объекта, определяемого как гравитационное. Для такого объекта поле продолжает играть ту же роль как в свободно летящем кванте: это часть структуры, обеспечивающая его устойчивость за счёт баланса между распадом и стягиванием в точку. Поле объёмного циркулирующего кванта трудно сопоставить с точечно центрированным градиентным полем, последнее является приближением, подходящим для некоторого удаления от центра.

Два параметра, характеризующие два явления — инерциальная и гравитационная массы, образуются совместно. Полная внутренняя субстанциальная энергия объекта определяет его инерциальную массу: чтобы придать объекту импульс, необходимо изменить его энергию. Гравитационное поле формируется свойствами субстанции как часть структуры объекта, при этом его энергия составляет определённую долю полной энергии объекта, отсюда следует эквивалентность двух масс — параметров двух разных явлений. Малость энергии гравитационного поля отмечает, что упомянутая выше задержка в механизмах квантования, связанная с фундаментальными волновыми параметрами, существенно мала по сравнению с временными параметрами квантов, участвующих в формировании объектов и полей. (Это огромные порядки, примерно такие же, как порядки, разделяющие плотности энергий протона и гравитационного поля.).

Материальная структура гравитационного поля обладает собственным внутренним свойством: она устойчива, в ней нет радиального движения, распределение энергии в ней таково, что взаимодействия любого квазисферического слоя с внутренним и внешним слоями равны, это обеспечивает стабильное существование всего объекта.

Волновые свойства гравитационного поля соответствуют фундаментальным волнам, что обеспечивает взаимодействие с субстанциальной структурой любого объекта. При взаимодействиях объёмных структур изменяется их субстанциальная энергия, что определяет влияние гравитационного поля на происходящие в его присутствии явления, в том числе на движение света.

.Механизм гравитационного взаимодействия аналогичен механизмам электромагнитного и сильного взаимодействий. Результаты взаимодействий формируются через локальные взаимодействия интегрально по объединённому объёму взаимно проникающих безоболочечных структур. Отличие взаимодействий при одинаковости механизмов заключается в отличиях пространственно-временных распределений материи, участвующей в них. Эти отличия затрудняют построение моделей взаимодействий по одной стандартной схеме.

Ещё один фактор значим в гравитационном взаимодействии — это взаимное движение объектов. Этот фактор упускается из виду статической моделью Ньютона. Скорость распространения возмущения в гравитационном поле равна субстанциальной, то есть скорости света. Незначительные относительные скорости взаимодействующих объектов мало влияют на взаимодействие, если речь идёт о его мгновенных значениях, Но эта малость может накапливаться в космических масштабах и временах.

Таким образом, квантовая сущность, происхождение, природа гравитационного поля заключается в том, что при квантовании — образовании элементарного объёмного объекта — формируется окружающее основную массу объекта материальное поле, неотъемлемая часть самого объекта. Если методически разделить основную массу и поле, то последнее будет играть роль граничных условий необходимых (не обязательно достаточных) для устойчивого существования в изотропном пространстве безоболочечного сгустка динамически существующей субстанции.

Гравитационное взаимодействие является побочным продуктом явления, но часто через него пытаются понять природу гравитации.

Природа гравитации не обязывает выстраивать модели гравитационного взаимодействия определённым образом. Нельзя сводить квантовую сущность гравитации к проблеме разработки дискретных квантовых методов для описания объёмного непрерывного взаимодействия. Следует ли пытаться строить модель квантования гравитационного поля или подводить под общую модель квантованных полей? Это вопрос предпочтительного выбора моделей исходя из соображений, не связанных с природой гравитации. Однако, следует принимать во внимание, что природа гравитации связана с непрерывностью материи и образованием волнового непрерывного поля. Квантовая модель не откроет какую-то новую сущность гравитации, как эта сущность не открылась при введении кривизны пространства-времени. Эта модельная абстракция не вскроет проблемы гравитации, требующие решения для построения корректных моделей Вселенной. (Ещё один момент: часто упускается, что эти модели по своей сути предназначены для описания разных эффектов в действиях гравитационного поля.)

Гравитационное поле можно также трактовать как погрешность с которой непрерывная материя может быть представлена системой дискретных объектов; поле участвует в поддержании непрерывности материи.

Обратимся ещё раз к кинематической модели ОТО.

Пространство-время в СТО существует при утверждении о постоянстве объединяющей его скорости света. Но оказывается, что в гравитационном градиентном поле луч света ведёт себя по-другому: меняется его скорость, искривляется его траектория. Это понятно: и фотон и материальное гравитационное поле являются структурами единой субстанциальной природы, обладающими в своей основе одинаковыми волновыми свойствами. Вопрос не в принципиальной возможности их взаимодействия, а в его количественных результатах, которые наблюдаются опытным путём. К построению ОТО А.Эйнштейн подошёл аналогично СТО. Скорость света была назначена постоянной и по значению, и по направлению, Это соответствует плоскому пространству-времени без материи. В едином четырёхвекторе пространства-времени материального мира при неизменности скорости пришлось меняться пространству и времени. Локальная их кривизна введена из необходимости рассмотрения меняющихся траекторий движений на больших расстояниях. Так родилась кинематическая модель ОТО с искривлённым пространством-временем. Кривизна пространства-времени — это зеркальное отражение моделью реальной кривизны траектории светового луча, перенесённого из плоского пустого пространства-времени в мир материальных гравитационных полей. (Заметим: манипуляции с пространством-временем при построении ОТО говорят о том, что постулат о постоянстве скорости света, основа СТО, не действует в материальных системах.)

Странными выглядят некие доказательства «правильности ОТО». Надо ещё раз подчеркнуть, что само введение в рассмотрение и построение параметрической кинематической модели не требует каких-то обоснований или доказательств, это обычный распространённый тип моделей. Но когда доказательствами ОТО считается расчитанное с её помощью искривление траектории луча света или наблюдаемое красное смещение при движении света в градиентном гравитационном поле, это означает, что ОТО доказывает сама себя — от своих формул возвращается к своим исходным положениям, доказывает то из чего она построена. Искривление траектории светового луча и красное смещение в гравитационном поле это не «один из ключевых выводов» ОТО, а одна из предпосылок, лежащих в построении искривлённого пространства-времени через выпрямление луча. Это предпосылка построения параметрической модели. В том, что поведение луча не описывается моделью Ньютона, акцент следует делать на особенностях поведения света в гравитационном поле, на соответствие структур объектов при ваимодействии, на особенность структуры фотонов с их самоформирующимся движением на фоне поля — это выглядит как новое знание в поведении луча; кривизна лишь способ описания поведения объекта в результате взаимодействий.

Гравитационное поле представляет собой материальный объект определённой структуры, нет необходимости доказывать существование особых гравитационных волн: движение любого объекта означает наличие движения (то-есть волны) связанного с ним гравитационного поля. Это одна из причин приливов и отливов на планете.

Условия для излучения гравитационного поля не отличаются от условий излучения других субстанциальных структур, в том числе электромагнитного поля (речь идёт об ускорениях в пространстве и времени). Реализовать эти условия для массивных объектов сложно: трудно представить отделившееся от них и путешествующее «гравитационное облако».

Однако, возможны преобразования, перестроения, излучение поля при слиянии масс вследствие того, что массы связаны с объёмом объектов, а граничные условия соотносятся с поверхностями.

Гравитационное взаимодействие как и любое другое объектно. Гравитационные поля всегда связаны с материальными объектами, начиная с элементарных, таким путём они «выполняют свои функции». Нет какой-то абстрактной гравитации, нет и абстрактных гравитационных волн без перестроения полей, связанных с объектами.

По своему функциональному назначению гравитационное поле не может являться порогом, барьером, мешающим излучениям из объекта, которому «принадлежит» это поле; излучение происходит за счёт самоформирующегося, а не инерционного движения. Излучает весь объект, включая гравитационное поле. В то же время могут существовать структуры, устроенные так что они не излучают, или излучают по законам, отличающимся от законов излучений близконаблюдаемого мира. Но при этом такие структуры могут поглощать, «растворять» падающее на них излучение ввиду общности свойств субстанции во всех её образованиях. В таком плане следует рассматривать вопрос невидимости чёрных дыр. Может оказаться, что какое-нибудь фоновое космическое излучение, или ливень частиц, сформированных при излучении, окажется «видимостью» чёрной дыры.

Краткое резюме.

Некорректно утверждать, что гравитация вызвана или создаётся «кривизной пространства-времени», что в этом заключается её природа. Это лишь способ представления эффектов гравитации, тех из них, которые описываются через параметры пространства и времени. «Кривизна пространства-времени» — это модельная абстракция, параметр, придуманный для построения параметрических кинематических моделей, а не явление природы. Нелепым выглядит вопрос о том, что первично — гравитация или кривизна пространства-времени. Суть, природа гравитации в том, что при квантовании субстанции в виде конкретных объектов возникает градиентное поле, связанное с объектом, оно является носителем гравитационных взаимодействий. Если быть точным, то гравитационное поле объекта — это его выделившаяся структурная часть необходимая в таком виде для устойчивого существования объекта. Способы описания эффектов гравитации не обязательно отражают её природу и могут отличаться для разных задач.

P.S.

Часто упускают модельную сущность ОТО. Уравнения ОТО основаны на описании движения некоего абстрактного луча света, их действие заканчивается, когда луч поглощается объектом. Но применять уравнения для описания собственного гравитационного поля излучающего объекта некорректно.

Почему, задумываясь о природе гравитации, никто не ставит вопрос о природе электромагнитного заряда? Макроструктуры полей в этих случаях подобны.