Shtëpi Rrushi Cila është forca refuzuese ndihmë. Forca refuzuese. Forcat refuzuese që veprojnë midis atomeve dhe molekulave në distanca të vogla

Cila është forca refuzuese ndihmë. Forca refuzuese. Forcat refuzuese që veprojnë midis atomeve dhe molekulave në distanca të vogla

Tërheqje dhe zmbrapsje- Varësisht nga grupi i dukurive, për kuptimin dhe sistemimin e të cilave supozohet ekzistenca e forcave tërheqëse dhe refuzuese, këto të fundit marrin një emërtim të ndryshëm, si: forcat e tërheqjes dhe zmbrapsjes së gravitetit, elektrike, magnetike dhe molekulare, dhe forcat repulsive, elektrike, magnetike dhe molekulare. Me sa duket, të gjitha këto forca veprojnë ekskluzivisht sipas ligjeve të mëposhtme të përbashkëta për të gjitha: 1) forcat që veprojnë ndërmjet dy pjesëve ndërvepruese të materies janë proporcionale (në një distancë konstante midis këtyre pjesëve) me produktin e "masave" të kombinuara me këto pjesë, të cilat shkaktohen nga ndërveprimi. Këto masa mund të jenë, në varësi të grupit të fenomeneve dhe forcave në shqyrtim, ose masat aktuale të substancës (gravitacioni, ndoshta dhe forcat molekulare), ose ngarkesat elektrike ose "masat" magnetike (shih 3m). 2) Forcat që veprojnë midis dy pjesëve ndërvepruese të materies drejtohen përgjatë vijës së distancës më të shkurtër midis pjesëve të konsideruara të materies. Nëse pjesët e dhëna të materies nuk janë pika, por disa vëllime, atëherë është gjithmonë e mundur të gjenden pika të tilla brenda këtyre vëllimeve që forcat të veprojnë në një vijë të drejtë që lidh këto pika, nëse në këtë të fundit supozojmë se masat ndërvepruese janë të grupuara. 3) Forcat e bashkëveprimit me masa të barabarta vepruese varen nga distanca midis masave ose, më saktë, midis pikave të mësipërme në to, në të cilat, sipas supozimit, grupohen këto masa, domethënë, duke folur matematikisht, këto forca përfaqësojnë funksione. të distancës. Kjo varësi është e tillë që forcat zvogëlohen sipas një ligji të caktuar me rritjen e distancës ndërmjet masave. Forcat që veprojnë sipas këtyre ligjeve quhen qendrore ; është sugjeruar se të gjitha forcat e natyrës janë qendrore. Çështja e mekanizmit të veprimit të këtyre forcave, e cila ka një rëndësi të madhe për formulimin e saktë të botëkuptimit tonë të tërë, është deri në kohën e sotme dhe, ndoshta, do të vazhdojë të jetë një problem i pazgjidhshëm. Duke u bazuar, ndoshta, nga një interpretim arbitrar i mësimeve të Njutonit në lidhje me çështjen e gravitetit universal, shkencëtarët deri në mesin e këtij shekulli besonin se ndërveprimi midis masave ndodh "në një distancë", domethënë pa ndonjë pjesëmarrje të ndërmjetësit midis këtyre. trupat, dhe se është veprimi shfaqet njëkohësisht dhe në çast me shfaqjen e një mase vepruese në të gjithë hapësirën e pafundme që rrethon këtë të fundit. Kjo doktrinë e veprimit të drejtpërdrejtë në distancë (actio in distans), me gjithë thjeshtësinë e saj joshëse, kishte ende avantazhe të jashtëzakonshme: bëri të mundur veshjen e ligjeve të veprimit të forcave të tërheqjes dhe zmbrapsjes dhe zmbrapsjes në një formë të thjeshtë matematikore. të përbashkëta për të gjitha rastet e veprimit të forcave qendrore. Shkencëtarët më të mëdhenj të fundit të shekullit të kaluar dhe fillimit të këtij shekulli (Laplace, Green, Gauss, etj.) u përpoqën në studimin e këtyre forcave, shpikën metoda të veçanta matematikore (shih) për shqyrtimin e veprimit të tyre dhe krijuan një harmoni. dhe doktrinë madhështore, e bukur në përgjithësi, njëlloj e zbatueshme për të gjitha dukuritë natyrore, shpjegimi i së cilës përfshinte hipotezën e ekzistencës së forcave qendrore, duke filluar nga dukuritë e lëvizjes së ndriçuesve dhe duke përfunduar me lëvizjen e molekulave. Konfirmimi i plotë i përfundimeve nga kjo doktrinë me anë të eksperimenteve dhe vëzhgimeve i dha asaj një përgjithësi dhe forcë edhe më të madhe; Kështu, u krijuan themelet e të gjithë mekanikës qiellore, doktrina e bashkëveprimit të trupave të elektrizuar dhe të magnetizuar dhe doktrina e kapilaritetit (flokët; shih). Ndërkohë në fund të shekullit të kaluar u mësuan fakte (në teorinë e elektricitetit) që tregonin qartë ndikimin e mjedisit në bashkëveprimin e trupave dhe se tre ligjet e mësipërme duhet të plotësohen me një të katërt: forcat e bashkëveprimit. e dy pjesëve të materies, duke qenë të barabarta gjërat e tjera, varen nga natyra e mjedisit të ndërmjetëm ndërmjet tyre. Pavarësisht nga shpjegimet e menjëhershme të dhëna nga ky fakt nga pikëpamja e doktrinës së veprimit në distancë, ato megjithatë ishin tashmë një tregues i qartë i papërshtatshmërisë së kësaj doktrine. (shih) i pari vendosi të deklarojë hapur se doktrina e veprimit të drejtpërdrejtë në distancë nuk duhet të na kënaqë, dhe në rastin e veçantë të veprimit të masave magnetike dhe elektrike ai vuri në dukje mundësinë e një pikëpamjeje tjetër - transferimin e veprimit. i forcave të ndërveprimit përmes mediumit nga pjesa në pjesë me një shpejtësi të kufizuar, dhe mbi mundësinë e shpjegimit të shfaqjes së këtyre forcave me "tensionet" e mediumit të ndërmjetëm (shih. , eksperimentet e Hercit,). Pavarësisht nga magjepsja e madhe ende mbizotëruese me hipotezën e veprimit në distancë, kjo doktrinë e re, padyshim më shumë në përputhje me pikëpamjet natyrore-filozofike materialiste në zhvillim, gjeti shumë ndjekës dhe zhvillues (Maxwell), gjithashtu gjeti konfirmim në shumë zbulime të jashtëzakonshme të kohëve të fundit. herë dhe gjatë dy-tre dekadave të fundit mjaft të rrënjosura në doktrinën e natyrës. Në studimin matematikor të një dukurie, ne ende dhe ende përdorim metodat e krijuara nga studimi i këtyre dukurive nga pikëpamja e veprimit në distancë, pasi shpesh nuk njohim metoda të tjera; por në të njëjtën kohë kujtojmë qartë se një konsideratë e tillë është vetëm një formë e thjeshtë dhe e përshtatshme për të përshkruar fenomenet, pa përfaqësuar thelbin e vërtetë të brendshëm të çështjes. Jemi të detyruar të hyjmë Koha e tashme të njohësh “actio in distans” si një hipotezë të pamundur, por, duke vlerësuar rëndësinë historike të tij, nuk duhet të harrohen frytet e pasura që ka sjellë dhe që në kohën e duhur, ndoshta, vetëm ajo mund të ketë sjellë.

Një nga grupet më të rëndësishme të fenomeneve që shpjegohet me veprimin e forcave të tërheqjes dhe zmbrapsjes është grupi i: 1) fenomeneve. gravitacioni. Që nga koha e Njutonit, dihet se dy trupa që gravitojnë drejt njëri-tjetrit tërhiqen nga një forcë proporcionale me produktin e masës së tyre. M dhe M" dhe në përpjesëtim të zhdrejtë distanca në katror R ndërmjet tyre, pra forca F duke vepruar ndërmjet tyre shprehet:

F = C(M · M ")/R 2

2) Forcat molekulare, ose forcat e ngjitjes. Sipas hipotezës atomiste, materia përbëhet nga atome të veçanta, të pandashme që nuk prekin njëri-tjetrin, tërësia e të cilave kufizohet nga forcat që veprojnë midis atomeve individuale dhe grupeve të atomeve - molekulave - (shiko Substanca). Laplace ishte i pari që formuloi më saktë ligjin e supozuar të bashkëveprimit të këtyre atomeve, duke i dhënë atij formën F = C · M · M "f(R), ku F- forca që vepron ndërmjet atomeve të masës M dhe M", Cështë koeficienti në varësi të njësive në të cilat matim sasitë e përfshira në formulë, f(R) është një funksion i distancës ndërmjet atomeve R. Laplace nuk bëri asnjë kufizim në formën e këtij funksioni (varësia), përveç se ky funksion duhet të jetë i tillë që vlera e tij të ulet shumë shpejt me rritjen. R... Nëse bëjmë supozimin më të thjeshtë për formën e këtij funksioni, domethënë, vendosim f(R) = 1/R n, atëherë vijon, nëse është e nevojshme, për të përmbushur kushtin e mësipërm, supozojmë se numri n mjaft i madh, padyshim më shumë se 2; studiues të ndryshëm, mbi bazën e konsideratave mjaft arbitrare, atribuonin n vlera është 3, 5, 7 dhe të tjera. Distanca në të cilën këto forca zvogëlohen aq shumë sa bëhen të padukshme, domethënë ndikimi i tyre nuk mund të jetë më i dukshëm në përvojë, quhet rreze sferat e veprimit të forcave molekulare. Sipas konkluzioneve të Platonit, Quincke, Rücker, Drude dhe të tjerëve, nga eksperimentet mbi flokëkuqësinë rezulton se rrezja e sferës së veprimit të lëngjeve është më e vogël se njëqind e mijta e milimetrit. Nga supozimi i ekzistencës së forcave molekulare, tërheqjes dhe zmbrapsjes, Laplace zhvilloi një teori elegante të fenomeneve kapilare, të konfirmuar mjaft të kënaqshme nga eksperimentet; një nga pasojat e jashtëzakonshme të kësaj teorie është se për shkak të forcave të kohezionit, çdo lëng është nën një presion të caktuar, të drejtuar normalisht në sipërfaqen e lirë të lëngut. Madhësia e këtij presioni normal nuk mund të përcaktohet drejtpërdrejt nga përvoja; Metodat indirekte të përcaktimit të tij dhanë (van der Waals, Stefan) vlera të mëdha: për shembull, për një sipërfaqe të sheshtë uji është më shumë se 10,000 atmosfera, për të njëjtën sipërfaqe të eterit të squfurit, rreth 1300 atmosfera. Duhet pranuar se kjo dhe teori të tjera analoge të forcave të kohezionit përmbajnë në themelet e tyre shumë që janë arbitrare dhe të paqarta; Megjithatë, kjo nuk duhet të dëmtojë plotësisht besimin në rezultatet e tyre, pasi konsideratat thjesht mekanike, pa bërë ndonjë supozim për natyrën e forcave të kohezionit, mund (siç tregoi Gausi fillimisht) të vijnë në shumë prej të njëjtave rezultate. Kështu, hipoteza e Laplaces në kohën e tanishme duhet të jetë për ne vetëm një pamje e fenomenit, e dobishme, ndoshta edhe e nevojshme, në funksion të papërsosmërisë së mendjes njerëzore; justifikimi i përfundimeve prej tij edhe një herë vetëm vërteton, gjithnjë e më shpesh në shkencë, pavarësinë e konfirmuar të rezultateve nga supozimet për karakterin e brendshëm dhe mekanizmin e forcave që veprojnë në natyrë.

3) Forcon tërheqjen dhe zmbrapsjen dhe zmbrapsjen ndërmjet të elektrizuar përballë dhe me të njëjtin emër dhe i magnetizuar përballë dhe me të njëjtin emër Trupat janë shprehur, siç tregohet nga Coulomb (1784), si më poshtë:

F = C[(M· M")/R 2] · (1 / K)

ku F- forcë aktive, M dhe M"- masa elektrike ose magnetike të kombinuara me trupa, R- distanca ndërmjet kësaj të fundit, Cështë një koeficient, vlera e të cilit varet nga njësitë në të cilat shprehim sasitë e përfshira në formulë, dhe K- një vlerë që karakterizon një medium të ndërmjetëm midis trupave që veprojnë mbi njëri-tjetrin. Në rastin e bashkëveprimit të masave elektrike, sasia K merr emrin konstante dielektrike, në rastin e bashkëveprimit ndërmjet masave magnetike - emri përshkueshmëria magnetike e mërkurë; konstanta dielektrike dhe zbrazëtirat magnetike merren të barabarta me unitet. Për të sqaruar madhësinë e tërheqjes dhe zmbrapsjes, le të japim një shembull: dy pllaka metalike paralele, secila 1 sq. decimetër, të vendosura në një distancë prej 1 stm nga njëri-tjetri dhe diferenca në potencialet elektrike të të cilave është 1000 volt, tërhiqen në një zbrazëti me një forcë prej 44 dyne (përafërsisht një forcë peshe prej 0,04 gram), në terpentinë (konstanta dielektrike është 2,5) me një forcë 110 dyne (rreth 0,1 gram) [Kur studiohen fenomenet e bashkëveprimit midis trupave të elektrizuar dhe të magnetizuar në mënyrë të kundërt, ndonjëherë vërehej, në varësi të mjedisit të ndërmjetëm, një zmbrapsje e dukshme në vend të tërheqjes së pritshme. Ky fenomen, siç doli, vërehet dhe duhet vëzhguar gjithmonë kur sasia K(konstanta dielektrike, përshkueshmëria magnetike) e mediumit është më e madhe se e njëjta vlerë për trupin e tërhequr. Detajet cm.. Zmbrapsja e dukshme e trupave nga Toka (një copë druri, e ulur në fund të një rezervuari me ujë, balona), kur graviteti specifik i trupit është më i vogël se pesha specifike e mjedisit në të cilin trupi është zhytur, mund të shërbejë si një analogji për këto dukuri.]. Dukurive më komplekse të shkaktuara nga forcat elektrike dhe magnetike Tërheqja dhe zmbrapsja dhe zmbrapsja, i përkasin veprimet elektrodinamike ndërmjet rrymave dhe magneteve dhe rrymave dhe rrymave (për të gjitha këto shih dinamikën). përhapja e veprimeve në një mjedis të shkaktuar nga forcat elektrike u përcaktua drejtpërdrejt për rastin e ndryshimeve të përsëritura rregullisht të gjendjes elektrike të mediumit (shqetësimeve) në intervale të caktuara dhe u gjet në një zbrazëti të barabartë me shpejtësinë e dritës 300,000 km në sekondë. , në një mjedis me një konstante dielektrike K kjo shpejtësi është e barabartë me 300.000 km pjesëtuar me TE(shih Dielektrikë, Elektricitet).

Përveç rasteve të treguara të dukurive Tërheqje, zmbrapsje dhe zmbrapsje, për shpjegimin e të cilave supozohej ekzistenca e forcave speciale, në natyrë vërehen edhe dukuri të tjera. Tërheqja dhe zmbrapsja dhe zmbrapsja, të cilat megjithatë janë pak a shumë lehtësisht. shpjegohet me efektet hidrostatike dhe hidrodinamike (shih) të mjedisit material (lëng ose gaz), në të cilin janë zhytur trupat e tërhequr ose të neveritshëm. Nga këto dukuri dytësore, Tërheqja dhe zmbrapsja dhe zmbrapsja, le të tregojmë: 1) Tërheqjen dhe zmbrapsjen dhe zmbrapsjen. Dy trupa pjesë të zhytura në të njëjtin lëng, zmbrapsen nëse të dyja lagen nga lëngu i dhënë ose të dyja nuk lagen, dhe tërhiqen nëse njëra prej tyre laget nga lëngu i dhënë, e tjetra jo. Ky fenomen shpjegohet me ndryshimin në presionet hidrostatike të lëngut nga anët e brendshme dhe të jashtme të trupave të zhytur, i shkaktuar nga fakti se lëngu ngrihet mbi nivelin e tij në sipërfaqen e lagur dhe zbret në atë të pa lagur ( shih, Veting). Ky fenomen shpjegon akumulimin e trupave identikë që notojnë në sipërfaqen e një lëngu, për shembull, akumulimin e gjetheve në një grumbull në një pellg. 2) e Tërheqja dhe zmbrapsja dhe zmbrapsja, shih acc. artikull. 3) Vihet re nga Bjerknes (1882) Tërheqja dhe zmbrapsja dhe zmbrapsja e trupave që lëkunden me shpejtësi në një lëng. 4) Fenomeni i lëvizjes së radiometrit (shih) nën ndikimin e dritës, tani shpjegohet me lëvizjen e grimcave të gazit që mbeten në mbështjellësin e radiometrit.

Voronov V. "Zmbrapsja" gravitacionale // Kvant. - 2009.- Nr. 3. - F. 37-40

Me marrëveshje të veçantë me redaksinë dhe redaktorët e revistës Kvant

Ligji i gravitetit universal është një nga ligjet themelore fizike. Duket se nuk ka asnjë arsye për të dyshuar në vlefshmërinë e tezës së tij kryesore për tërheqjen e ndërsjellë të trupave në natyrë. Megjithatë, ka situata në të cilat graviteti universal çon në efekte krejtësisht të papritura. Janë këto raste të pazakonta për të cilat do të doja të flisja.

Imagjinoni një univers të pafund të mbushur me ujë. Si do të ndërveprojnë trupat e ndryshëm në këtë univers me njëri-tjetrin? Duket se përgjigja është e qartë: ata do të tërhiqen, duke iu bindur ligjit të gravitetit universal. Por ... mos nxitoni në përfundime. Le të shohim disa raste të veçanta.

Për të filluar, le të hetojmë ndërveprimin e dy fishekëve të plumbit. Duhet të theksohet menjëherë se termi "ndërveprim" nuk është shumë i përshtatshëm këtu, pasi jo vetëm forcat e tërheqjes reciproke gravitacionale veprojnë në fishekë, por edhe graviteti i universit dhe forcat elastike të mjedisit ujor. Para së gjithash, ne do të përpiqemi të marrim parasysh të gjitha forcat që kanë një natyrë gravitacionale.

Duke marrë parasysh ndërveprimin gravitacional. Merrni parasysh forcat që veprojnë në peletin 1 (Fig. 1). Le të vizatojmë një plan përmes qendrës së tij pingul me vijën që lidh të dy fishekët. Ajo do ta ndajë universin në dy gjysmë-universe. Për lehtësi, le t'i quajmë majtas dhe djathtas. Këto dy gjysmëuniverse janë simetrike në lidhje me rrafshin që i ndan, por në të djathtën ka një pelet shtesë 2. Pjesët simetrike të gjysmëuniverseve veprojnë në peletin 1 me forca gravitacionale plotësisht të barabarta. Forca që rezulton është rezultat i veprimit të dy elementëve sferikë të ndryshëm. Në anën e djathtë është një topth, dhe në të majtë - ujë në vëllimin e peletit. Meqenëse masa e peletit është më e madhe se masa e elementit përkatës të ujit, forca totale \ (\ vec F_1, \) që vepron në peletin 1 do të drejtohet djathtas, por do të jetë më e vogël se forca e tërheqja gravitacionale ndaj peletit 2. Le të llogarisim këtë forcë:

\ (~ F_1 = F_ (dr) -F_ (vodi) = G \ frac (m_ (dr) m_ (dr)) (r ^ 2) - G \ frac (m_ (dr) m_ (vodi)) (r ^ 2) = G \ frac (m_ (dr)) (r ^ 2) (m_ (dr) m_ (vodi)) = G \ frac (m_ (dr) ^ 2) (r ^ 2) \ majtas (1 - \ frac (\ rho_ (vodi)) (\ rho_ (dr)) \ djathtas), \)

ku r është distanca midis peletave.

Është e lehtë të tregohet se kjo formulë në rastin e peletave të masave të ndryshme shndërrohet në formë

\ (~ F_1 = G \ frac (m_1m_2) (r ^ 2) \ majtas (1 - \ frac (\ rho_ (vodi)) (\ rho_ (dr)) \ djathtas), \)

dhe në rastin e bashkëveprimit të grimcave të ndonjë lënde në çdo mjedis të pafund merr formën

\ (~ F_1 = G \ frac (m_1m_2) (r ^ 2) \ majtas (1 - \ frac (\ rho_ (sredy)) (\ rho_ (veschestva)) \ djathtas), \)

Shprehja para kllapave përkon plotësisht me ligjin e gravitetit universal, dhe nëse dendësia e mediumit vendoset e barabartë me zero, atëherë marrim formulimin standard të ligjit. (Gjë që duhet të ndodhë, pasi në këtë rast formula përshkruan ndërveprimin gravitacional të trupave në një vakum.)

Nëse dendësia e mediumit rritet gradualisht, atëherë forca e tërheqjes së ndërsjellë do të ulet derisa të kthehet në zero kur dendësia e mediumit dhe materies janë të barabarta. Nëse dendësia e mediumit është më e madhe se dendësia e elementeve të substancës të vendosura në të, atëherë forca do të bëhet negative, që korrespondon me zmbrapsjen e këtyre elementeve. Pra, dy topa druri në universin ujor do të zmbrapsen me forcë

\ (~ F_1 = G \ frac (m_1m_2) (r ^ 2) \ majtas | 1 - \ frac (\ rho_ (vodi)) (\ rho_ (dereva)) \ djathtas |, \)

Kështu, graviteti është i aftë të gjenerojë zmbrapsje!

Ky efekt i zmbrapsjes së ndërsjellë mund të shpjegohet duke futur në konsideratë "fushat" e krijuara nga futja e elementeve të materies me një densitet të ndryshëm në një mjedis homogjen të pafund. Shfaqja e një lënde më të dendur çon në krijimin e një "fushe" të gravitetit. Për më tepër, graviteti krijohet vetëm për shkak të densitetit "të tepërt" në pjesën më të madhe të substancës. Nëse dendësia e substancës është më e vogël se dendësia e mediumit, atëherë lind një "fushë" zmbrapsjeje. E veçanta e këtyre "fushave" është se ato shfaqin vetitë e tyre pavarësisht se në çfarë substance (me një dendësi të densitetit më të madh ose më të vogël të mediumit) veprojnë. Intensiteti i një "fushe" të tillë mund të llogaritet me formulën (po flasim për fushën qendrore)

\ (~ E = G \ frac (m_ (veschestva)) (r ^ 2) \ majtas | 1 - \ frac (\ rho_ (sredy)) (\ rho_ (veschestva)) \ djathtas |. \)

Tani le të përpiqemi të hetojmë një rast më kompleks. Deri më tani, ne kemi konsideruar elementë të materies që kanë të njëjtën densitet. Si do të ndërveprojnë trupat me dendësi të ndryshme? Për saktësi, le të zgjedhim një top druri dhe një topth plumbi dhe të përdorim konceptet e "fushave" të zmbrapsjes dhe gravitetit. Një fetë, me densitet të tepërt, krijon një "fushë" gravitacioni dhe për këtë arsye do të tërheqë një top druri (Fig. 2). Dhe ky top, duke pasur një densitet të pamjaftueshëm, krijon një "fushë" zmbrapsjeje dhe për këtë arsye do të zmbrapsë peletin e plumbit. Kështu, forcat që veprojnë në topth dhe top do të drejtohen në të njëjtin drejtim. Mund të tregohet se në këtë rast moduli i secilës forcë, me zëvendësimin e duhur të indekseve 1 (për një topth) dhe 2 (për një top), llogaritet me formulën

\ (~ F_ (12) = G \ frac (m_1m_2) (r ^ 2) \ majtas | 1 - \ frac (\ rho_ (sredy)) (\ rho_ (veschestva)) \ djathtas |. \)

Por shkelja e ligjit të tretë të Njutonit (forcat jo vetëm që nuk janë të drejtuara drejt njëra-tjetrës, por, në rastin e përgjithshëm, dhe nuk janë të barabarta në madhësi), si dhe ligjit të gravitetit universal, janë vetëm të dukshme. Fakti është se forcat e përshkruara nga formula e fundit nuk janë forca ndërveprimet. Së bashku me bashkëveprimin gravitacional të trupave, kjo formulë merr parasysh ndikimin gravitacional të universit, të krijuar nga asimetria e tij në raport me secilin prej trupave. Dhe ndryshimi në forcat e "ndërveprimit" krijohet pikërisht nga ndikimi i ndryshëm i universit në elementët e vendosur në të.

Duke përmbledhur një rezultat të ndërmjetëm, mund të vërehet se marrja parasysh e të gjitha forcave të një natyre gravitacionale tregon se ligji i gravitetit universal shkakton jo vetëm tërheqjen e trupave. Por duhet mbajtur mend se ne ende nuk kemi marrë parasysh praninë e forcave elastike në mjedisin ujor. Kjo është ajo që ne do të bëjmë.

Llogaritja e forcës së Arkimedit. Duket mjaft e qartë se në një univers homogjen me ujë, presioni është i njëjtë në të gjitha pikat. Forca arkimede lind vetëm kur shfaqet një përfshirje johomogjene. Le ta llogarisim këtë forcë për rastin kur shkaktohet nga shfaqja e një peleti plumbi.

Konsideroni një element uji të zgjedhur në mënyrë arbitrare (Fig. 3). Është në qetësi, që do të thotë se forca që vepron nga ana e fushës gravitacionale të peletit kompensohet plotësisht nga forca e Arkimedit. Le të gjejmë këtë fuqi:

\ (~ F_A = F_ (pr) = m_ (el-ta "vodi) E_ (polya) = \ rho_ (vodi) V_ (el-ta" vodi) E_ (polya). \)

Natyrisht, kjo formulë, që të kujton versionin klasik të shkollës \ (~ F_A = \ rho V g, \), mund të përdoret për "fushën" e zmbrapsjes (në këtë rast, ajo do të drejtohet gjithashtu kundër "fushës" ).

Dhe tani mund të përpiqeni të merrni parasysh të gjitha forcat. Le të kthehemi te rasti i dy fishekëve të plumbit. Forca totale \ (\ vec F_1, \) që vepron në peletin e parë është e barabartë me shumën vektoriale të forcës së shkaktuar nga "fusha" e peletit të dytë dhe forca e Arkimedit (Fig. 4):

\ (~ F_1 = F_ (polya2) - F_A = m_1 E_ (polya2) - \ rho_ (vody) V_1 E_ (polya2) = \ majtas (1 - \ frac (\ rho_ (vody)) (\ rho_ (dr)) \ djathtas) m_1 E_ (polya2) = \ majtas (1 - \ frac (\ rho_ (vody)) (\ rho_ (dr)) \ djathtas) m_1 G \ frac (m_2) (r ^ 2) \ majtas (1 - \ frac (\ rho_ (vody)) (\ rho_ (dr)) \ djathtas) = ​​G \ frac (m_1m_2) (r ^ 2) \ majtas (1 - \ frac (\ rho_ (vody)) (\ rho_ (dr )) \ djathtas) ^ 2. \)

Simetria e plotë e kësaj formule në lidhje me indekset tregon se forca totale që vepron në peletin e dytë do të jetë e njëjtë në madhësi \ [~ F_2 = F_1. \] Prania e katrorit të shprehjes në kllapa në këtë formulë është gjithashtu jo e rastësishme. Nëse dendësia e mediumit rezulton të jetë më e madhe se dendësia e substancës, atëherë shenja e forcës nuk ndryshon. Kjo do të thotë se dy topa druri në universin ujor gjithashtu do të tërheqin. Dhe pastaj formula e fundit mund të rishkruhet në një formë më të përgjithshme:

\ (~~ F = G \ frac (m_1m_2) (r ^ 2) \ majtas (1 - \ frac (\ rho_ (sredy)) (\ rho_ (veschestva)) \ djathtas) ^ 2. \)

Megjithatë, kjo formulë nuk mund të përdoret për të llogaritur forcat që veprojnë në trupa me dendësi të ndryshme. Le të kthehemi te situata me një top druri dhe një topth plumbi. Le të gjejmë forcën që vepron në peletin e plumbit. Topi prej druri krijon një forcë refuzuese, por forca e Arkimedit vepron në drejtim të kundërt (Fig. 5). Ne gjejmë forcën totale \ (\ vec F_ (dr) \) si shumë vektoriale të forcave përkatëse:

\ (~ F_ (dr) = F_A - F_ (ottalk) = \ rho_ (vodi) V_ (dr) E_ (ottalk) - m_ (dr) E_ (ottalk) = \ majtas (\ frac (\ rho_ (vodi)) (\ rho_ (dr)) -1 \ djathtas) m_ (dr) E_ (ottalk) = \ majtas (\ frac (\ rho_ (vodi)) (\ rho_ (dr)) -1 \ djathtas) m_ (dr) G \ frac (m_ (dereva)) (r ^ 2) \ majtas (1 - \ frac (\ rho_ (vodi)) (\ rho_ (dereva)) \ djathtas) = ​​G \ frac (m_ (dereva) m_ (dr) ) (r ^ 2) \ majtas (\ frac (\ rho_ (vodi)) (\ rho_ (dr)) -1 \ djathtas) \ majtas (1 - \ frac (\ rho_ (vodi)) (\ rho_ (dereva) ) \ djathtas). \)

Ne shohim se \ (~ F_ (dr)< 0\) , а значит, сила отталкивания больше архимедовой силы. Таким образом, деревянный шарик и свинцовая дробинка будут отталкиваться друг от друга. Можно показать, что такая же по модулю, но противоположно направленная сила будет действовать и на деревянный шарик.

Pra, formula e përgjithshme që përshkruan "ndërveprimin" e dy trupave në një mjedis të lëngshëm të pafund është si më poshtë:

\ (~ F = G \ frac (m_1m_2) (r ^ 2) \ majtas (\ frac (\ rho_ (vesch1) - \ rho_ (sredy)) (\ rho_ (vesch1)) \ djathtas) \ majtas (\ frac ( \ rho_ (vesch2) - \ rho_ (sredy)) (\ rho_ (vesch2)) \ djathtas). \)

Natyrisht, në rastin e veçantë kur dendësia e trupave është e njëjtë, pavarësisht nga raporti i tyre me densitetin e mediumit, këta trupa do të tërheqin njëri-tjetrin \ (~ (F> 0). \) Tërheqja do të vërehet edhe në rasti kur dendësia nuk është e barabartë, por të dyja janë ose më shumë ose më pak se dendësia e mediumit. Atëherë shprehjet në kllapa në formulën e fundit do të jenë të së njëjtës shenjë dhe forca do të jetë pozitive. Zmbrapsja e trupave është e mundur vetëm kur dendësia e njërit trup është më e madhe se dendësia e mediumit dhe dendësia e tjetrit është më e vogël. Në këtë rast, forca e ndryshon shenjën e saj në negative, gjë që tregon zmbrapsjen e trupave. Nëse dendësia e njërit prej trupave përkon me densitetin e mediumit, atëherë forca bëhet zero.

Nëse të dyja grimcat kanë fusha repulsive dhe vlera e tyre është e njëjtë, atëherë të dyja do të jenë të neveritshme dhe të neveritshme në të njëjtën kohë. Dhe të dy do të largohen nga njëri-tjetri me të njëjtën shpejtësi.

MEKANIZMI ANTIGRAVITACIONI

Një grimcë me një fushë tërheqëse është shkaku i shfaqjes së forcës tërheqëse në grimcat përreth. Por ç'të themi për grimcat që formojnë Fushat e Repulsionit në fushën eterike? Ata nuk shkaktojnë Forcën e Gravitetit. Jo, çdo grimcë me një fushë zmbrapsjeje është shkaku i forcës zmbrapsëse në grimcat përreth.

Forca refuzuese që lind në çdo grimcë është një rrymë eterike që e bën Eterin e grimcës të largohet nga teprica e Eterit që shfaqet në fushën eterike. Një tepricë e Eterit formohet gjithmonë nga një grimcë me një fushë zmbrapsjeje.

Në seksionin e fizikës kushtuar elektromagnetizmit, Forcat e Zmbrapsjes ekzistojnë në të njëjtin nivel me Forcat e Tërheqjes. Megjithatë, në elektromagnetizëm, nuk janë trupat ata që zmbrapsen dhe tërhiqen, por grimcat e ngarkuara, d.m.th. nuk ka lidhje me gravitetin. Por nëse antigraviteti (zmbrapsja) do të njihej nga shkencëtarët, dhe jo thjesht do të njihej, por si antipod i gravitetit, gjithçka do të vinte në vend. Elektromagnetizmi do të shfaqej në mendjet e shkencëtarëve si asgjë më shumë se një ndërveprim gravitacional-antigravitacional. Dhe ngarkesat pozitive dhe negative do të shndërroheshin në masë dhe kundër masë. Dhe kjo eshte e gjitha. Ky do të ishte hapi i parë drejt “Unifikimi i madh” i katër ndërveprimeve.

Në kushte reale, burimi i Fushës Repulsive (grimca, elementi kimik ose akumulimi i elementeve kimike) mund të errësohet nga grimcat e lira ose elementët kimikë (trupat, mediat). Fushat e tërheqjes dhe zmbrapsjes Fushat e objekteve mbrojtëse ndryshojnë vlerën e forcës repulsive në objektin e hetuar.

Fshehja e grimcave me Fushat Repulsive janë vetë shkaktarët e Forcave Repulsive. Dhe këto forca zmbrapsëse duhet të përmblidhen me forcën e zmbrapsjes së objektit, ndikimin e të cilit po hetojmë.

Grimcat mbrojtëse me Fushat e Tërheqjes janë shkaqet e Forcave të Tërheqjes. Dhe këto Forca Tërheqëse duhet të zbriten nga Forcat e Zmbrapsjes, të cilat ne po shqyrtojmë.

Tani disa fjalë për veçoritë e zmbrapsjes së grimcave me vlera të ndryshme të fushave të zmbrapsjes.

Nëse të dyja grimcat ndërvepruese kanë Fusha Repulsive të madhësive të ndryshme, atëherë një grimcë me një fushë të madhe do të jetë e neveritshme dhe një grimcë me një fushë më të vogël do të jetë e neveritshme. ato. një grimcë me një fushë më të vogël repulsive do të largohet nga një grimcë me një fushë më të madhe, dhe jo anasjelltas. Le të quhet kjo Rregulla e Nënshtrimit ndaj Forcës Dominuese Mbështetëse.



Në rast se vetëm njëra nga grimcat ka një fushë zmbrapsjeje, dhe e dyta karakterizohet nga një fushë tërheqëse, atëherë vetëm grimca Yang do të jetë e neveritshme. Yin gjithmonë do të zmbrapset vetëm.

Siç mund ta shihni, gjithçka është në analogji me Forcën e Tërheqjes, pikërisht e kundërta.

Mekanizmi i antigravitetit (zmbrapsjes) është krejtësisht i kundërt me mekanizmin e gravitetit (tërheqjes).

Një nga dy grimcat që marrin pjesë në ndërveprimin antigravitacional duhet të ketë domosdoshmërisht një fushë zmbrapsjeje. Përndryshe, nuk është më e mundur të flitet për ndërveprim anti-gravitacional.

Ne krahasuam procesin e tërheqjes me zbërthimin e një "topi". Nëse bëjmë një analogji me mekanizmin e gravitetit, atëherë procesi i zmbrapsjes është zbërthimi i "topit". Një grimcë me një fushë zmbrapsjeje është një "top". Emetimi i Eterit prej tij është zgjidhja e "fijes" (Eterit). Një grimcë me një fushë zmbrapsjeje, duke zbërthyer "fijen" (që lëshon Eter), rrit distancën midis saj dhe grimcave përreth, d.m.th. i largon, i largon nga vetja. Në të njëjtën kohë, Eteri në grimcat me Fusha Repulsioni nuk thahet. Grimcat nuk ndalojnë së lëshuari atë.

Nga dy grimcat që marrin pjesë në procesin e antigravitetit, ajo me fushën e zmbrapsjes do të jetë repulsive. Dhe grimca e dytë, në përputhje me rrethanat, do të jetë e neveritshme. Një grimcë e çdo cilësie mund të zmbrapset - si me fushën e zmbrapsjes ashtu edhe me fushën e tërheqjes. Në rast se të dyja grimcat kanë Fusha Repulsive, secila prej tyre do të luajë njëkohësisht rolin e të dyjave, si të neveritshme ashtu edhe të neveritshme.

Mekanizmi i zmbrapsjes bazohet në parimin e dytë të Ligjit të Veprimit të Forcave - " Natyra e urren teprimin". Eteri që mbush qendrën e forcës së grimcës dhe bashkë me të edhe qendra e forcës së vetë grimcës, largohet nga teprica e Eterit që shfaqet në vendin e fushës eterike ku ndodhet objekti me fushën e zmbrapsjes, d.m.th. ai në të cilin sasia e Eterit të krijuar mbizotëron mbi sasinë e atij që zhduket.

Rrjedhja eterike, duke e detyruar Eterin e grimcës së zmbrapsur të largohet nga teprica e Eterit, d.m.th. nga një objekt me një fushë zmbrapsjeje quhet " Forca zmbrapsëse».

Natyrisht, ndryshe nga procesi i tërheqjes, nuk krijohet asnjë lidhje midis grimcave të neveritshme. Përkundrazi, nuk mund të bëhet fjalë për ndonjë lidhje midis grimcave. Le të themi se dy grimca ishin të lidhura në mënyrë gravitacionale. Por si rezultat i transformimit, njëri prej tyre ose të dyja menjëherë e ndryshuan fushën e tërheqjes në fushën e zmbrapsjes. Mekanizmi kundër gravitetit hyn menjëherë në lojë dhe grimcat zmbrapsen nga njëra-tjetra, d.m.th. lidhja është prishur.

Madhësia e Forcës Repulsive varet nga të njëjtët tre faktorë si madhësia e Forcës së Gravitetit:

1) nga vlera e fushës së zmbrapsjes së grimcës (elementit kimik ose trupit), e cila është shkaku i forcës zmbrapsëse;

2) nga distanca midis burimit të fushës së zmbrapsjes dhe grimcës së hetuar;

3) në cilësinë e grimcës së zmbrapsur.

Le të shohim ndikimin e të gjithë këtyre faktorëve.

1) Vlera e fushës së zmbrapsjes së objektit - shkaqet e forcës zmbrapsëse.

Vlera e fushës së zmbrapsjes së një grimce është shkalla e përthithjes së Eterit nga sipërfaqja e saj. Prandaj, sa më shpejt të përthithet grimca e Eterit, aq më e madhe do të jetë vlera e Forcës Repulsuese e shkaktuar nga kjo grimcë në grimcën e studiuar.

2) Distanca midis burimit të fushës repulsive dhe grimcës së hetuar.

Shpjegimi i varësisë së madhësisë së Forcës Repulsive nga distanca është i ngjashëm me përshkrimin e arsyes pse Forca e Tërheqjes varet nga distanca.

Një grimcë elementare është një sferë, dhe nëse largoheni prej saj, atëherë vëllimi i hapësirës që rrethon grimcën do të rritet në mënyrë koncentrike. Prandaj, sa më larg nga grimca, aq më i madh bëhet vëllimi i Eterit që rrethon grimcën. Çdo grimcë me një fushë zmbrapsjeje lëshon Eter në fushën eterike përreth me një shpejtësi të caktuar. Shkalla e emetimit të Eterit nga një grimcë është vlera e fushës së zmbrapsjes që është e natyrshme në këtë grimcë. Megjithatë, sa më larg nga grimca, aq më i madh vëllimi i Eterit do ta rrethojë atë. Përkatësisht, sa më larg nga grimca, aq më e vogël do të jetë shpejtësia me të cilën Eteri do të largohet nga grimca e dhënë(d.m.th., sa më e ulët të jetë shpejtësia e rrjedhës së eterit) - d.m.th. aq më e vogël do të jetë vlera e fushës së zmbrapsjes. Kështu, ne po flasim, së pari, për vlerën e fushës së zmbrapsjes së natyrshme në grimcë, dhe së dyti, për vlerën e fushës së zmbrapsjes në një distancë të caktuar nga grimca.

  1. elektromagnetike,
  2. gravitacionale,
  3. e forte,
  4. i dobët.

Fatkeqësisht, teoritë që përshkruajnë këto ndërveprime kundërshtojnë njëra-tjetrën. Këto janë: fizika kuantike, teoria e Ajnshtajnit, fizika klasike... Është e qartë se shkenca diku gabon.

Në këtë artikull, ne do të ofrojmë një model shumë më të thjeshtë dhe më efektiv të ndërveprimit themelor. Dhe vetëm një lloj... Sipas ligjeve uniforme dhe të cilat kryhen të gjitha llojet e tjera të ndërveprimeve fizike në univers.

Dhe ne dallojmë pesë lloje kryesore të ndërveprimit fizik:

  1. Ndërveprimet bërthamore... Ky është ndërveprimi ndërmjet grimcave elementare të materies. Ndërveprimet bërthamore çojnë në ndryshime në strukturën e atomeve.
  2. Ndërveprimet kimike... Këto janë ndërveprime ndërmjet atomeve. Ndërveprimet kimike çojnë në ndryshime në strukturën e molekulave. Por ata nuk mund të ndryshojnë strukturën e atomeve. Shembulli më i thjeshtë: reaksionet kimike. Atomet ndërveprojnë në to, të cilat janë pjesë e molekulave të substancave ndërvepruese. Molekulat ndryshojnë, por vetë atomet nuk ndryshojnë.
  3. Ndërveprimet elektrike... Këto janë ndërveprime ndërmjet molekulave brenda trupave fizikë, lëngjeve dhe gazeve. Kjo përfshin gjithashtu rrymën elektrike, fushat elektrike dhe elektromagnetike. Ndërveprimet elektrike nuk çojnë në ndryshime në strukturën e molekulave, dhe aq më tepër - atomeve. Ata mund të ndryshojnë strukturën e trupave fizikë: t'i kthejnë ato në lëngje, gazra dhe anasjelltas.
  4. Ndërveprimet gravitacionale... Ky është ndërveprimi ndërmjet trupave fizikë me anë të tërheqjes. Ndërveprimet gravitacionale janë të afta të ndryshojnë distancat midis trupave fizikë, të ndryshojnë strukturën e sistemeve planetare dhe yjore, strukturën e galaktikës. Por ata nuk janë në gjendje të ndryshojnë strukturën e trupave fizikë, molekulave ose atomeve. Ndërveprimet mekanike që lindin si rezultat i tërheqjes gravitacionale janë pikërisht rezultat (por jo një komponent) i ndërveprimit gravitacional. trupat fizikë - ka një modifikim të ndërveprimit gravitacional.
  5. Kolapsi. Ky është procesi i bashkimit të të gjithë materies dhe energjisë së galaktikës në një gjendje të vetme super të dendur - pro-materies - në procesin e formimit të një "vrime të zezë". Mund t'i atribuohet ndërveprimeve bërthamore (thelbi i proceseve është i njëjtë këtu dhe atje), por ky fenomen është shumë unik.

Para së gjithash, këto ndërveprime ndryshojnë nga njëra-tjetra në strukturën e ndërveprimit:

  1. ndërveprimet bërthamore janë ndërveprime ndërmjet grimcave elementare;
  2. kimik - midis atomeve;
  3. elektrike - ndërveprimet ndërmjet molekulave;
  4. gravitacionale - ndërveprimet ndërmjet trupave fizikë;
  5. kolapsi është një ndërveprim unik midis grimcave elementare (veçantia e kolapsit është se forcat repulsive nuk marrin pjesë në këtë lloj. Në të gjitha ndërveprimet e tjera veprojnë si forcat gravitacionale ashtu edhe ato refuzuese.);

Dallimi i dytë kryesor midis këtyre llojeve të ndërveprimit nga njëri-tjetri: një ndryshim i mprehtë në sasinë e energjisë së përdorur për njësi të masës grimcat materiale dhe trupat. Ne shohim sasinë më të madhe të energjisë të përfshirë për njësi të masës në kolaps, pastaj në bërthamore, pastaj në ndërveprime kimike, pastaj në ndërveprime elektrike. Gjëja më e vogël është në ndërveprimet gravitacionale.

Ndërveprimet "e forta", "të dobëta", "kuantike" dhe lloje të tjera të ndërveprimeve mund t'i atribuohen në mënyrë të sigurt një prej llojeve të mësipërme të ndërveprimit.

Të gjitha ndërveprimet fizike janë jashtëzakonisht të lehta për t'u klasifikuar dhe për t'iu bindur ligjeve dhe formulave uniforme, nëse dini:

Lloji i vetëm i ndërveprimit themelor në univers është ndërveprimi ndërmjet një grimce elementare të materies dhe.

Këtu vazhdojmë nga fakti se ekziston një substancë tjetër e pavarur në natyrë - energjia - e cila mbush të gjithë hapësirën e universit, e cila ndërvepron në mënyrë aktive me materien dhe që siguron të gjitha llojet e ndërveprimeve të mësipërme.

Materia dhe energjia ndërveprojnë në një nivel elementar. Vetëm një grimcë elementare e materies ndërvepron drejtpërdrejt me energjinë. Është ky ndërveprim që çon në formimin e atomeve, molekulave, trupave fizikë ... galaktikës dhe universit - në fund. Të gjitha strukturat e tjera materiale (dhe atomet, dhe molekulat dhe trupat fizikë) nuk ndërveprojnë drejtpërdrejt me energjinë. Dhe ato bashkëveprojnë vetëm në mënyrë indirekte, përsëri: përmes grimcave elementare të materies që janë pjesë e përbërjes së tyre.

Është ndërveprimi i drejtpërdrejtë midis një grimce elementare dhe energjisë që çon në faktin se vetëm një grimcë elementare e materies ka një cilësi themelore të materies: dhe. Tërheqja dhe zmbrapsja midis atomeve, molekulave, trupave fizikë janë dytësore: ato bazohen në tërheqjen dhe zmbrapsjen e grimcave elementare të materies që janë pjesë e përbërjes së tyre.

Vetëm ndërveprimi i një grimce elementare të materies me energjinë gjeneron të gjitha llojet e tërheqjes dhe zmbrapsjes:

  1. dhe bërthamore,
  2. dhe molekulare,
  3. dhe elektrike,
  4. dhe gravitacionale,
  5. dhe shembet.

Në lidhje me këto ndërveprime, dhe se si të gjitha forcat e tërheqjes dhe zmbrapsjes "rriten" prej tyre, etj., Në detaje, lexuesi mund të lexojë në këtë artikull ...

Ndërveprimet themelore.

Ndërveprimi themelor i materies dhe energjisë është ndërveprimi në nivelin elementar. Kjo është: çdo grimcë elementare e materies ndërvepron me substancën "energji". Ndërvepron në mënyrë të pavarur, pavarësisht nga grimcat e tjera elementare. Edhe nëse është pjesë e trupit fizik. Planetet - për shembull.

Si ndodh kjo?

1. Së pari: Të gjitha grimcat elementare të materies lëvizin vazhdimisht në hapësirën e universit. Së bashku me planetin dhe galaktikën, e cila përfshin. Kjo është një aksiomë dhe nuk kërkon prova.

2. Së dyti: Duhet të pranojmë se hapësira e universit nuk është thjesht zbrazëti - siç besohet zakonisht, por është e mbushur me një substancë të caktuar (kujtoni "teorinë e eterit" që dominoi njëqind vjet më parë). Vetëm substanca jonë, ndryshe nga eteri, ndërvepron në mënyrë aktive me një grimcë elementare të materies. Dhe, në të gjitha parametrat e saj, përshtatet në mënyrë ideale me atë që ne e quajmë "energji". Le ta quajmë këtë substancë, e cila mbush të gjithë hapësirën e universit, (më shumë për këtë më poshtë). Dhe, siç do ta shohë lexuesi më vonë, është prania e substancës "energji" në hapësirën e universit që lejon lëvizjen e një grimce elementare të materies dhe krijon forcat e tërheqjes dhe zmbrapsjes të qenësishme në një grimcë elementare.

- Vetëm lëvizja e një grimce elementare të materies në substancën "energji" gjeneron forcat e saj të tërheqjes dhe zmbrapsjes. - Ky është ndërveprimi themelor i kërkuar.

3. Së treti: si rezultat i këtij bashkëveprimi, një grimcë elementare fiton cilësitë e një dipoli: nga ana ballore (në drejtim të lëvizjes) ka një forcë tërheqëse. Me shpinë - forca e zmbrapsjes. Është cilësia e dipolit të një grimce elementare që krijon të gjitha llojet e tjera të ndërveprimit në universin fizik.

Pak për substancën "energji":

  • Energjia është materiale: duhet të ketë masë dhe dendësi. Ashtu si materia.
  • Por, ndryshe nga materia, energjia nuk ka një grimcë elementare.
  • Kjo lejon që energjia të përhapet në hapësirë ​​në një vlerë jashtëzakonisht të vogël të densitetit dhe të mbushë në mënyrë të barabartë të gjithë hapësirën e universit.
  • Duhet të ketë një lloj kufiri për këtë përhapje, duke kufizuar këtë përhapje dhe duke parandaluar që energjia të zvogëlojë densitetin e saj në zero.
  • Mund të supozohet se vetë hapësira ka një strukturë qelizore. "Qelizat" e hapësirës, ​​duke u mbushur me energji deri në një vlerë të caktuar densiteti, kufizojnë përhapjen e saj. Si rezultat, në hapësirën e universit ekziston një vlerë minimale e densitetit të energjisë, të cilën e emërtuam në hapësirën e universit. Dendësia e substancës "energji" në hapësirën e universit është aq e vogël sa që konsiderohet të jetë një vakum.
  • Kufizuesi i densitetit të energjisë - qelizat e hapësirës - gjithashtu kufizojnë shkallën e përhapjes së energjisë në hapësirë. Energjia, duke u përpjekur të zvarritet në hapësirë ​​deri në gjendjen e densitetit të saj minimal, nga ana tjetër mbush "qelizat" e hapësirës. Kjo kufizon shpejtësinë me të cilën shpërndahet energjia. Si rezultat, ne kemi konstante e shpejtësisë së energjisë... Është e lehtë të merret me mend se vlera e kësaj konstante është e barabartë me shpejtësinë e dritës - shpejtësia më e lartë e lëvizjes në hapësirën e universit.
  • Në rast të ndonjë shkeljeje të konstantës së densitetit, e gjithë energjia përreth vjen në lëvizje, duke u përpjekur të rivendosë konstantën e densitetit. Kjo manifestohet në faktin se në hapësirë ​​lind një valë shqetësimi energjetik. Dhe ai lëviz me shpejtësinë e dritës derisa e gjithë energjia në hapësirën e universit të kthehet në ekuilibër. Është e qartë se vala e shqetësimit të energjisë, në këtë rast, duhet të arrijë kufijtë e universit.
  • Energjia vjen në dy forma:

- Si energji e lirë... Kjo është e gjithë energjia që mbush hapësirën midis grimcave elementare, atomeve, molekulave, trupave fizikë në hapësirën e universit.

- Si energji e lidhur... Kjo është energjia e lidhur nga një grimcë elementare e materies (e kapur nga hapësira përreth) dhe e shtuar në të në formën e masës shtesë.

  • Shqisat njerëzore nuk janë përshtatur me perceptimin e drejtpërdrejtë të energjisë. Ne as nuk mund ta shohim energjinë, as të dëgjojmë, as ta prekim, as ta ndiejmë atë në ndonjë mënyrë tjetër. Në çdo rast, gjatë gjithë kohës së ekzistencës së tij, një person ka marrë gjithmonë ndikimin e energjisë në mënyrë indirekte: përmes gazeve, lëngjeve, trupave fizikë ... domethënë përmes Materies. Prandaj, Njeriu "nuk e vëren" energjinë. Kjo qëndron në thelb të faktit se shkenca "pikë-bosh" nuk e sheh substancën "energji".

Ndërveprimi themelor merr dy forma:

1. Një grimcë elementare e materies kap energjinë nga hapësira përreth, e palos (përthith) dhe i ngjitet vetes në formën e masës shtesë. Le ta quajmë këtë mënyrë ndërveprimi asgjësimi ... Meqenëse në vendin e ndërveprimit formohet një zbrazëti, energjia e lirë nga hapësira përreth vjen në lëvizje, duke mbushur zbrazëtinë që rezulton dhe duke rivendosur densitetin e saj. Dhe grimca rrit masën e saj (për shkak të energjisë së lidhur) dhe merr një impuls pozitiv të lëvizjes përkthimore.

2. Një grimcë elementare e materies lëshon energji të lidhur (të zhytur më parë) në hapësirë. Në këtë rast, masa e grimcave zvogëlohet. Le ta quajmë këtë mënyrë ndërveprimi degilim ... Meqenëse një tepricë e energjisë ndodh në një vend të caktuar në hapësirë, kjo tepricë është e menjëhershme. Kjo do të thotë: ai përhapet në hapësirë ​​derisa e gjithë energjia në hapësirën e universit të rivendosë dendësinë e saj konstante. Vetë grimca merr një impuls negativ të lëvizjes përkthimore.

Le të theksojmë: këto dy forma të bashkëveprimit të materies dhe energjisë përcaktojnë absolutisht të gjitha ndryshimet në universin material.

Një pikë e rëndësishme:

  • proceset e palosjes së energjisë - asgjësimit - ndodhin vetëm nëse dendësia e energjisë e hapësirës përreth tejkalon densitetin e materies në pikën e ndërveprimit të tyre.
  • proceset e çlirimit të energjisë - dehilimi - ndodhin vetëm nëse dendësia e materies tejkalon dendësinë e energjisë së hapësirës përreth në pikën e ndërveprimit të tyre.

Një grimcë elementare e materies duhet të ketë formën e një filli të zgjatur dhe të ketë një erë të qartë lëvizjeje në hapësirë. Në të njëjtën kohë, një grimcë elementare e materies thith (lëshon) energji jo me të gjithë sipërfaqen e saj, por vetëm në një pikë, ku dendësia e materies së saj është më e ulëta. Kjo pikë ndodhet në majë të vektorit të lëvizjes, në pjesën e përparme, në drejtim të lëvizjes, në skajin e një grimce elementare. Le ta quajmë:

  • pikë degilimi- kur çliron energji,
  • pikë asgjësimi- kur ajo mbledh energji.

Në këtë diagram, ne shohim procesin e ngadalësimit të një grimce elementare të materies gjatë ciklit të zhvillimit të galaktikës. Pjesa e përparme e një grimce elementare (fundi i shigjetës) është një pikë degilimi dhe është një pikë aktive e çlirimit të energjisë.

Në procesin e degilimit të energjisë, ne vëzhgojmë densitetin maksimal të energjisë së çliruar në zonën e pikës së degilimit. Ndërsa largoheni nga pika e degilimit, dendësia e energjisë së lirë zvogëlohet me shpejtësi: në proporcion me 4π × R 2 - sipërfaqja e topit.

Një efekt frenues në një grimcë elementare të materies ushtrohet nga rrjedhat e energjisë së lirë në vendin e kontaktit të tyre me sipërfaqen e një grimce elementare. Cilësia e përgjithshme e materies dhe energjisë - masa - u lejon atyre të ndërveprojnë me kohezionin.

TUFJA e materies dhe energjisë është vetia e energjisë lëvizëse, si rezultat i kontaktit me një grimcë elementare të materies, për t'i dhënë një impuls lëvizjes së grimcës në drejtim të lëvizjes së saj.

Falë vetive të kohezionit, përftohet diçka si një moment reaktiv: procesi i lëshimit të energjisë në hapësirë ​​ngadalëson lëvizjen përkthimore të një grimce elementare të materies. Kohezioni, një densitet shumë i lartë energjie në zonën e pikës së degilimit dhe një shpejtësi e lartë e rrjedhave të kësaj energjie (300,000 km/sek) sigurojnë një proces efektiv të ngadalësimit të një grimce elementare të materies.

Procesi i thithjes së energjisë duket saktësisht e kundërta:

Në këtë diagram, ne shohim procesin e lëvizjes së një grimce elementare të materies në ciklin e zhvillimit të galaktikës. Pjesa e përparme e një grimce elementare (fundi i shigjetës) është pika e asgjësimit dhe është një pikë aktive e thithjes së energjisë.

Për shkak të vetive të kohezionit, procesi i thithjes së energjisë përshpejton vazhdimisht lëvizjen përkthimore të një grimce elementare të materies.

  • tufë,
  • densitet shumë i lartë i energjisë në zonën e pikës së asgjësimit,
  • shpejtësia e lartë e rrjedhës së kësaj energjie

ofrojnë një proces efektiv të përshpejtimit të një grimce elementare të materies.

Grimca elementare e materies. Kuanti i materies

Pak para Big Bengut, galaktika është në një gjendje çështje e maturës- në një gjendje super të dendur, super të ngjeshur, kur e gjithë lënda dhe energjia e galaktikës u bashkuan në një. Në këtë proces, ky monolit i pro-materies shpërbëhet plotësisht në grimca elementare të materies.

Një grimcë elementare e materies, në fazën e kaosit primordial, në mënyrë sekuenciale, kuantike për kuantike, çliron energji të lidhur. Në të njëjtën kohë, ai vazhdimisht rrit gjatësinë e tij, çdo herë duke ulur densitetin e materies së kuantit përfundimtar. Një shtrirje e tillë e një grimce elementare të materies i bindet formulës:

P = 1/2 (n -1)

ku: Р është dendësia (ose masa) e lëndës kuantike.

n është numri rendor i kuantit (duke filluar nga "prapa", në drejtim të lëvizjes, kuantike).

ku:

  • Masa e kuantit të materies nr. 1 është e barabartë me një, ajo ka gjysmën e të gjithë materies së një grimce elementare dhe densitetin e saj më të lartë.
  • Masa dhe dendësia e materies së çdo kuanti pasues është përgjysmuar në krahasim me kuantin e mëparshëm.
  • Kuanti i materies së numrit të fundit serik ka sasinë minimale të materies së densitetit minimal.
  • Kuanti i fundit i një grimce elementare të materies është në majë të vektorit të lëvizjes.

Gjatë ciklit të zhvillimit të galaktikës, ne vëzhgojmë procesin e kundërt: procesin e ngjeshjes së një grimce elementare. Procesi është pikërisht e kundërta: një grimcë elementare, kuantike për kuantike, thith energjinë nga hapësira përreth, tkurret dhe rrit shpejtësinë e lëvizjes së saj përpara. Rritja e masës së një grimce elementare të materies është proporcionale me shpejtësinë e lëvizjes së saj përkthimore dhe i bindet formulës:

m v ~ m 0 + m 0 × v / c

m v - masa e materies së një grimce elementare me shpejtësinë "v" të lëvizjes së saj përkthimore.

m 0 - masa e materies së një grimce elementare në momentin fillestar të lëvizjes përpara të galaktikës. Kur grimca nuk ka ende energji. Kjo është - masa e saj e pushimit.

v është shpejtësia e lëvizjes përkthimore të grimcave në çdo moment të kohës "t"

c - shpejtësia e dritës

  • Me shpejtësinë e dritës, masa totale e një grimce elementare është e barabartë me m c = 2m 0 për shkak të energjisë së lidhur.

Shpërndarja e materies, si në një grimcë elementare të materies në tërësi, ashtu edhe në kuante, nuk ndodh në mënyrë të papritur - nga kuantike në kuantike, por gradualisht. Këtu vërehet një rregullsi: dendësia e materies zvogëlohet në mënyrë të njëtrajtshme dhe gradualisht, duke u ulur drejt skajit të përparmë të grimcës.

Energjia e sapoliruar, pas shpërthimit të madh, (“shpërndahet” në hapësirë) në të gjitha drejtimet, ku dendësia e saj është më e vogël, duke tentuar të shpërndahet në mënyrë të barabartë në hapësirë. Menjëherë pas kësaj, pas grimcës elementare është hapësira e universit, e mbushur me energji të lirë. Përpara saj është vetëm hapësira boshe (shpërthimi i madh ndodh në kufirin e universit), pa substancën "energji". Prandaj, energjia e lëshuar shpërndahet, para së gjithash, në ato drejtime ku nuk ka energji të lirë. Kështu, vektori i përgjithshëm i difuzionit të energjisë së lirë përkon me vektorin e lëvizjes përkthimore të galaktikës përpara Big Bengut.

Krijimi i një force refuzuese nga një grimcë elementare. Dipol

Tani le të imagjinojmë procesin e asgjësimit.

Dipol. Diagrami i rrjedhave të energjisë në procesin e lëvizjes së një grimce elementare

Një grimcë elementare e materies lëviz në mënyrë përkthimore në hapësirë. Më saktësisht: në energjinë e lirë të hapësirës. Shpejtësia e tij është "V". Në këtë rast, "kundërrrjedhja" e energjisë së lirë shtyp pikën e asgjësimit (maja e shigjetës), me një forcë proporcionale me shpejtësinë e lëvizjes përkthimore të grimcave - "V". (Ashtu si ajri shtyp një makinë në lëvizje).

Një tjetër. Pika e asgjësimit të një grimce elementare ka thithur energji nga hapësira përreth. Në një pikë të caktuar në hapësirë, formohet një vakum energjie - mungesa e tij. Energjia nga hapësira përreth shpërndahet menjëherë në këtë zbrazëti. Për shkak të kohezionit, këto rryma energjie "tërheqin" një grimcë elementare pas tyre, duke i dhënë asaj një impuls të lëvizjes përkthimore. Duke marrë parasysh që shpejtësia e rrjedhës së energjisë është e barabartë me shpejtësinë e dritës, ky impuls do të jetë mjaft i prekshëm.

Së dyti: shpejtësia e energjisë së lirë që i afrohet pikës së asgjësimit nga hemisfera e përparme e lëvizjes së grimcave do të jetë e barabartë me "C + V", dhe shpejtësia e energjisë së lirë që afrohet (arritet) në pikën e asgjësimit nga hemisfera e pasme. e lëvizjes së grimcave do të jetë përkatësisht: “CV” në raport me grimcat tona elementare të materies.

Rezultati: me rritjen e shpejtësisë, grimca elementare palos (thith) gjithnjë e më shumë energji nga hemisfera e përparme e lëvizjes së saj dhe gjithnjë e më pak nga hemisfera e pasme. Sasia e energjisë së lirë të shembur (të përthithur) nga hemisfera e pasme do të jetë më e vogël se nga hemisfera e përparme me një sasi proporcionale me "V" - shpejtësia e lëvizjes përkthimore të një grimce të materies. Kur shpejtësia e një grimce elementare arrin shpejtësinë e dritës, energjia që i afrohet pikës së asgjësimit nga ana e kundërt e vektorit të lëvizjes do të ndalojë së rrotulluari fare. Ajo thjesht nuk do të ketë kohë të arrijë grimcën.

Sa më e lartë të jetë shpejtësia e lëvizjes përkthimore të një grimce elementare të materies, aq më e fuqishme është "rrjedha" e kundërt e energjisë së lirë. Rrjedha e kundërt e energjisë së lirë krijon presion në pikën e asgjësimit, me një vlerë proporcionale me "V" - shpejtësia e grimcës. Ky kundërpresion është ekuivalent, në veprimin e tij, me veprimin e energjisë me densitet të shtuar - sikur energjia e lirë do të rriste papritmas densitetin e saj. Ky efekt është efekti i rritjes së densitetit të energjisë së lirë të hapësirës... Dhe lejon që energjia e një densiteti më të ulët të ndërveprojë me lëndën me një densitet më të lartë me anë të asgjësimit.

Një tjetër efekt asgjësues:

Për shkak të procesit (lëvizjes së energjisë në hapësirë), rrjedhat e lira të energjisë drejtohen në pikën e asgjësimit nga të gjitha anët e hapësirës. Por, energjia e lirë që arrin në pikën e asgjësimit nga hemisfera e pasme e lëvizjes do të jetë gjithmonë në rolin e parakalimit. Prandaj, në zonën e pikës së asgjësimit të një grimce elementare të materies në lëvizje, prapa saj (në drejtim të lëvizjes), formohet një përqendrim konstant i energjisë së lirë me densitet të shtuar (ky efekt mund të vërtetohet lirisht nga çdo specialist. në aerodinamikë). Ne do ta quajmë këtë efekt më të rëndësishëm efekti i trashjes së energjisë së lirë.

Për më tepër, dendësia e kësaj kondensimi do të jetë proporcionale me shpejtësinë e lëvizjes përkthimore të një grimce elementare të materies.

Le të imagjinojmë se shpejtësia e lëvizjes përkthimore të grimcave është 99.999999 999% e shpejtësisë së dritës. Kjo do të thotë se flukset e energjisë nga hemisfera e pasme e hapësirës do të kapin grimcat me shpejtësinë e një këmbësori. Ndërsa nga hemisfera e përparme e lëvizjes, energjia do t'i afrohet pikës së asgjësimit me pothuajse dyfishin e shpejtësisë së dritës. Dhe pika jonë e asgjësimit do të rrotullojë 99, 999999 999% të energjisë nga hemisfera e përparme e lëvizjes. Energjia që vjen nga hemisfera e pasme e lëvizjes pothuajse nuk do të asgjësohet: "kush vonohet është vonë".

Por difuzioni (lëvizja e energjisë) vazhdon: pika jonë e asgjësimit do të vazhdojë të krijojë rrjedha të energjisë së lirë drejt vetes nga të gjitha (!) anët e hapësirës, ​​duke përfshirë edhe nga hemisfera e pasme. Pra, marrim flukse të vazhdueshme të energjisë së lirë nga hemisfera e pasme - deri në pikën e asgjësimit, e cila nuk do të paloset.

Por ku shkojnë ata?

- Ata mbeten atje: në zonën e pikës së asgjësimit, prapa saj, duke u formuar kondensimi i lirë i energjisë.

Le të gjurmojmë sekuencën e formimit të një trashjeje të tillë:

  1. Pika e asgjësimit ka kufizuar (thithur) energjinë e lirë nga hapësira përreth. Shpejtësia e lëvizjes së saj përpara është e barabartë me "V". Në mjedisin e tij të afërt, është formuar një "vakum" i energjisë së lirë, ku energjia e lirë nxiton nga një mjedis më i largët.
  2. Energjia që vinte nga të gjitha anët e mbushi këtë boshllëk dhe përsëri filloi të përkulej në pikën e asgjësimit. Në të njëjtën kohë, e njëjta sasi energjie i afrohet pikës së asgjësimit si nga hemisfera e përparme e lëvizjes ashtu edhe nga hemisfera e pasme: proporcionale me "C / 2". Por për shkak të lëvizjes përkthimore të pikës së asgjësimit, sasia e energjisë proporcionale me "(C + V) / 2" do të shembet (absorbohet) nga hemisfera e përparme e lëvizjes, dhe nga hemisfera e pasme: "(CV) / 2". Pjesa e mbetur e energjisë nga hemisfera e pasme, e cila "nuk kishte kohë" për t'u mbështjellë nga materia, duket se ngrin, lëvizja e saj ndalet.
  3. Kjo energji e ngrirë (nga hemisfera e pasme), e pezulluar para asgjësimit, në proporcion sasior me "V", është burimi nga i cili formohet kondensimi i energjisë së lirë.
  4. Në momentin tjetër, pika e asgjësimit përsëri palos energjinë, rrit shpejtësinë e lëvizjes së saj përkthimore në vlerën "V + 1" dhe krijon një vakum të ri të energjisë së lirë dhe përqendrimin e saj të ri. Për më tepër, sasia e energjisë në kondensimin e ri do të jetë proporcionale me "V + 1". Përqendrimi i energjisë së lirë proporcionale me "V" është zhdukur, por në vend të saj erdhi një kondensim proporcional me "V + 1".
  5. Dhe, edhe nëse sasia "V" e energjisë së pezulluar është zhdukur, por sasia e energjisë proporcionale me "1" me siguri do të mbetet prapa pikës së asgjësimit. Kjo energji do të jetë bërthama konstante e përqendrimit të energjisë së lirë pas pikës së asgjësimit. Duhet thënë se, për shkak të rritjes së vazhdueshme të shpejtësisë së lëvizjes përkthimore të pikës së asgjësimit, në ciklin tjetër të asgjësimit, "1" do të kthehet në "2", pastaj në "3", në "4", në "5", dhe kështu me radhë, derisa një lëndë elementare e grimcave nuk do të arrijë shpejtësinë e dritës.

EFEKTI I DENDËS SË ENERGJISË - efekti i formimit, pas pikës lëvizëse të asgjësimit, një zonë konstante me përqendrim të energjisë pa densitet të rritur. Ky efekt është formuar për shkak të ndryshimit në shpejtësitë midis fluksit që vjen dhe parakalimit të energjisë së hapësirës së lirë. Madhësia e kësaj kondensimi është drejtpërdrejt proporcionale me shpejtësinë e lëvizjes përkthimore të një grimce elementare të materies. Trashja ekziston për aq kohë sa ekziston nxitimi lëvizje përkthimore e pikës së asgjësimit. Është përshpejtimi i vazhdueshëm i pikës së asgjësimit që krijon një përqendrim gjithnjë në rritje të energjisë së lirë pas saj..

Për shkak të efektit të kondensimit të energjisë së lirë, e gjithë galaktika është një zonë lëvizëse, në hapësirën e universit, një zonë e kondensimit të energjisë së lirë me densitet të shtuar, e përqendruar rreth lëndës së saj. Kjo do të thotë, jashtë galaktikës - në hapësirën e universit - dendësia e energjisë së lirë është më e ulët se brenda kufijve të saj.

Çdo trup material në univers është një përqendrim i materies me densitet shumë të lartë. Merrni Tokën tonë, për shembull. Përqendrimi i materies brenda saj është një vlerë jashtëzakonisht e lartë në krahasim me përqendrimin e saj në hapësirën e universit. Kjo densitet më i lartë i materies formon një densitet proporcionalisht të lartë të energjisë së lirë midis grimcave të materies. Si rezultat, një përqendrim po aq i lartë i energjisë së lirë formohet brenda trupave materialë.

forca e gravitetit

Për arsye të mëtejshme, është e nevojshme të prezantohet koncepti i një kuantike aktive. KUANTUMI AKTIV i materies - një kuant i vendosur në majë të vektorit të lëvizjes së një grimce elementare të materies dhe që ka një pikë asgjësimi.

Në procesin e rritjes së shpejtësisë, ka një ngjeshje graduale të grimcave elementare. Ekstremiteti i përparmë i tij është i ngjeshur vazhdimisht. Procesi është krejtësisht i kundërt me procesin e shtrirjes së një grimce elementare në fazën e kaosit primordial. Si rezultat, kuantet e materies së numrave serialë të mëparshëm bëhen aktive me radhë. Ekziston një parim i rëndësishëm i asgjësimit: në procesin e lëvizjes, në të njëjtën kohë, kuanti aktiv i materies palos sasinë e energjisë në përpjesëtim me masën e saj... Ne marrim: duke u bërë aktiv, çdo sasi e mëvonshme e materies grumbullon më shumë energji në të njëjtën kohë sesa homologu i tij i mëparshëm, gjë që siguron një shpejtësi në rritje të vazhdueshme të lëvizjes përkthimore të një grimce elementare të materies.

Imagjinoni: dy grimca elementare të materies janë afruar aq shumë sa vala e shqetësimit të energjisë e krijuar nga secila prej tyre filloi të ushtrojë një efekt të dukshëm te fqinji i saj. Çdo pikë e asgjësimit është një qendër ku drejtohen rrjedhat e lira të energjisë nga hapësira përreth. Por nëse dy pika të asgjësimit ndodhen pranë njëra-tjetrës, atëherë energjia e lirë do të zhduket më shpejt nga rajoni i hapësirës që ndodhet midis këtyre dy pikave të asgjësimit.

Ne zbulojmë se një rajon me rrallim në rritje të energjisë së lirë shfaqet midis dy pikave ngjitur të asgjësimit. Natyrisht, trajektorja e lëvizjes së secilës prej këtyre grimcave të materies ndryshon drejtimin e saj në drejtim të këtij rrallimi. Pjesa më e madhe e rrjedhave të energjisë së lirë të hapësirës përreth do të drejtohet në zonën e rrallimit, e cila do të tërheqë këto grimca elementare së bashku me to. Ky efekt është forca e gravitetit që lindin midis grimcave të materies.

Tërheqja krijohet nga rrjedhat e energjisë së lirë të drejtuara drejt pikës së asgjësimit. Çdo grimcë e materies, çdo trup material do të tërhiqet deri në pikën e asgjësimit. Duke u kombinuar në atome, molekula, trupa fizikë, grimcat elementare të materies vazhdojnë të thithin energji nga hapësira përreth. Duke krijuar, në të njëjtën kohë, forcën e tërheqjes së këtyre atomeve, molekulave, trupave fizikë ...

Kjo tërheqje e trupave fizikë në nuk quhet fushë gravitacionale e këtij trupi. Ajo që në shkencë quhet gravitacion i një objekti material, në fakt, përfaqëson rrjedhat e energjisë së hapësirës së lirë të drejtuar drejt këtij objekti material. Pikërisht kështu: duke gjeneruar valë të rrallimit të energjisë së lirë, duke krijuar rrjedha të energjisë së lirë të drejtuara deri në pikën e asgjësimit, një trup material tërheq një tjetër me këto rrjedha të energjisë së lirë.

Kështu, fusha gravitacionale - si formë e veçantë e materies - nuk ekziston.

TËRHEQJA - vetia e një pike asgjësimi (objekt material) për të shkaktuar lëvizje në drejtim të saj të grimcave të tjera të materies (trupave materialë), të kapur në rrjedhat e energjisë të krijuara nga kjo pikë asgjësimi (trupi). Kështu, forcat e tërheqjes gravitacionale janë valë të shkarkimit të lirë të energjisë në hapësirë, që ndryshojnë nga pika e asgjësimit (trupi material).

Në mënyrë të rreptë, duke qenë se çdo valë e rrallimit të energjisë, për shkak të difuzionit, përhapet në të gjithë universin, kjo do të thotë se çdo pikë asgjësimi vepron me tërheqje në të gjitha objektet materiale në univers.

Pra, pika e asgjësimit, duke gjeneruar një valë rrallimi të energjisë, gjeneron një forcë tërheqëse. Është e qartë se, meqenëse vala e shqetësimit të energjisë e krijuar nga pika e asgjësimit është sipërfaqja e një sfere (me një kërcim në densitet në sipërfaqen e saj), forca e tërheqjes së kësaj pike asgjësimi zvogëlohet në përpjesëtim me katrorin e distancës. 1 / (4π × r 2) nga pika e asgjësimit.

Sasia e energjisë së përthithur në një kohë varet gjithashtu nga masa e kuantit aktiv të materies (kuanti i vendosur në majë të vektorit të lëvizjes së një grimce elementare). Sa më e madhe të jetë masa e materies së një kuantike, aq më shumë, në të njëjtën kohë, është në gjendje të shembet (thithë) energjitë. Ne marrim: një kuant aktiv më masiv krijon gjithashtu një valë më të fuqishme të rrallimit të energjisë në hapësirë. Dhe një valë më e fuqishme tërheqëse.

Forca e tërheqjes e krijuar nga një kuantë aktive e materies, në çdo pikë të hapësirës në një distancë r nga kjo kuantike, është drejtpërdrejt proporcionale me masën e materies së saj dhe në përpjesëtim të zhdrejtë me katrorin e distancës r.

f ~ m / (4π × r 2)

ku "f" është forca e tërheqjes së pikës së asgjësimit.

"M" është masa e materies së një kuantike aktive që ka këtë pikë asgjësimi.

"R" është distanca nga pika e asgjësimit.

"4π × r 2" - sipërfaqja e topit në një distancë "r" nga pika e asgjësimit

Le të imagjinojmë dy grimca elementare të materies që lëvizin në hapësirë ​​paralel me njëra-tjetrën në një distancë të vogël nga njëra-tjetra. Të dy do të jenë nën ndikimin e valëve të trazuara të energjisë së njëri-tjetrit dhe, natyrisht, do t'i afrohen njëri-tjetrit. Le të marrim një kornizë referimi në të cilën njëra nga dy grimcat e materies është e palëvizshme në raport me grimcën e dytë. Kjo grimcë e parë, "stacionare" krijon përballë të dytës një rajon me densitet të reduktuar të energjisë së lirë. Forca e tërheqjes së grimcës së parë të materies, që vepron në grimcën e dytë të vendosur në një distancë "r" prej saj, do të jetë e barabartë me:

f 1 ~ m 1 / 4π × r 2.

Grimca e dytë e materies gjithashtu krijon një forcë tërheqëse, e cila do të jetë proporcionale me masën e kuantit të saj aktiv dhe në përpjesëtim të zhdrejtë me katrorin e distancës prej saj:

f 2 ~ m 2 / 4π × r 2

ku "m 2" është masa e materies së kuantit të saj aktiv.

Ne marrim:

Forca e tërheqjes së pikës së asgjësimit "A", e cila ka një masë "m 1", në pikën "B" në një distancë "r", do të jetë e barabartë me:

f 1 ~ m 1 / 4π × r 2

Në të njëjtën mënyrë, pika e asgjësimit "B", e cila ka një masë "m 2", do të veprojë në pikën "A", në distancë "r", me forcën:

f 2 ~ m 2 / 4π × r 2

Ndërveprimi i këtyre dy forcave na çon në faktin se forca e tërheqjes së të dy pikave të asgjësimit do të jetë proporcionale me produktin e masave të lëndëve të kuanteve të tyre aktive dhe në përpjesëtim të zhdrejtë me katrorin e distancës ndërmjet tyre.

F ~ f 1 'f 2 ~ m 1 ´m 2 / 4π × r 2

Forca e tërheqjes së një trupi material do të varet nga numri i grimcave elementare në të. Më saktësisht: mbi numrin e pikave të asgjësimit. Sa më shumë pika asgjësimi në përbërjen e një trupi material, aq më e madhe është forca e tërheqjes së tij. Meqenëse të gjitha grimcat elementare të materies kanë një pikë asgjësimi, marrim: forca e tërheqjes së një trupi material është drejtpërdrejt proporcionale me masën e materies së tij. Prandaj, i gjithë arsyetimi ynë për tërheqjen nga një grimcë elementare vlen për të gjithë trupat materialë.

FUQIA TËRHEQËSE ndërmjet dy grimcave elementare të materies (trupave materialë) është në përpjesëtim me produktin e masës materies të kuanteve të tyre aktive (trupave materialë) dhe është në përpjesëtim të zhdrejtë me katrorin e distancës ndërmjet këtyre grimcave (trupave).

F ~ m 1 × m 2 / (4π × r 2)

Ky ligj i tërheqjes ndërmjet çdo grimce materiale dhe trupash në univers korrespondon plotësisht me ligjin e gravitetit, të zbuluar nga Njutoni: forca e tërheqjes ndërmjet trupave materialë është proporcionale me produktin e masave të këtyre trupave dhe është në përpjesëtim të zhdrejtë me katrorin. të distancës ndërmjet tyre.

Le të kujtojmë. Proceset e tërheqjes të përshkruara nga ne midis dy grimcave elementare të materies mund të përshkruhen si tërheqje midis dy ngarkesave pika. Ku, në vend të masës së grimcave, merret vlera e ngarkesave të këtyre grimcave: "q 1" dhe "q 2". Rezulton se i gjithë arsyetimi ynë është gjithashtu i vërtetë në lidhje me ngarkesat elektrike. Një konfirmim i drejtpërdrejtë i kësaj është formula e tërheqjes së Kulombit: F = k × q 1 × q 2 / r 2. Është pothuajse e njëjtë me formulën tonë. Këtë do ta shohim në kapitullin e energjisë elektrike në libër.

Prodhimi: ndërveprimet gravitacionale dhe elektrike, të përcaktuara nga shkenca moderne si dukuri krejtësisht të ndryshme, në fakt përfaqësojnë të njëjtin proces tërheqjeje (ose zmbrapsjeje) midis grimcave dhe trupave, që rezulton nga lëvizja e materies në hapësirën e universit..

formimi i atomit të deuteriumit

Pra, në procesin e evolucionit të galaktikës, herët a vonë, grimcat elementare të materies i afrohen njëra-tjetrës: fillon ndërveprimi i drejtpërdrejtë. Fillon faza e dytë e fazës së Dinamikës Galaktike - faza e mjegullnajës së gazit. Procesi kryesor që ndodh në fazën e mjegullnajës së gazit është bashkimi i grimcave elementare të materies në struktura binare. Grimcat elementare të materies bashkohen nga pikat e asgjësimit. Si rezultat, marrim një strukturë të dyfishtë të dy grimcave elementare, atomi i parë i plotë është një atom deuterium.

E plotë - sepse atomet e të gjithë elementëve kimikë në galaktikë përbëhen nga struktura të dyfishta të grimcave elementare të materies - atomet e deuteriumit... Një strukturë e dyfishtë e grimcave elementare të materies - një atom deuteriumi - është ajo "tullë" e universit, nga e cila përbëhen të gjithë trupat materialë në univers. Është nga strukturat e dyfishta, dhe jo nga protonet plus neutronet dhe elektronet, që janë ndërtuar të gjithë atomet e të gjithë elementëve kimikë në univers..

Duke u nisur nga fakti se grimcat elementare të materies para ndërveprimit të tyre ishin të orientuara në hapësirë ​​afërsisht paralelisht, marrim një formë të tillë hapësinore të atomit të deuteriumit.

Atomi i deuteriumit nuk është një strukturë monolit. Ajo u formua nën veprimin e forcave të tërheqjes së grimcave elementare dhe ekziston vetëm sepse funksionojnë pikat e tyre të asgjësimit. Janë pikat e asgjësimit që lidhin dy grimca elementare në një strukturë çift të atomit të deuteriumit. Nëse, papritmas, proceset e asgjësimit ndalen, asgjë nuk do të mbajë strukturën e dyfishtë të grimcave elementare dhe ajo do të shpërbëhet në grimca të vetme.

Në këtë formë, ky formacion i dyfishtë vazhdon rrugëtimin e tij në pafundësinë e universit. Ky lloj bashkimi i grimcave elementare është një ndërveprim atomik (bërthamor).

Ndërveprimi atomik (bërthamor) është:

  1. Kombinimi i dy grimcave elementare të materies sipas pikave të tyre të asgjësimit - në një pikë të përbashkët të asgjësimit të atomit të deuteriumit.
  2. Lidhja e atomeve të deuteriumit nga pikat e tyre të përbashkëta të asgjësimit - në një pikë më të madhe të asgjësimit të përbashkët, si rezultat i së cilës formohen atomet e elementeve kimike.
  3. Zbërthimi i një pike të përbashkët të asgjësimit të një atomi të një elementi kimik në pika më të vogla të përgjithshme të asgjësimit, ose grimca elementare individuale të materies.

Ndërveprimi atomik ndodh, për shembull, në procesin e zbërthimit radioaktiv, kur pika e përbashkët e asgjësimit të një atomi fillon të lëshojë energji. Energjia e çliruar thyen pikën e përbashkët të asgjësimit të atomit, duke shndërruar atomet e një elementi kimik në atomet e një elementi tjetër kimik.

Tani le të hedhim një vështrim më të afërt se çfarë ndodh në zonën e pikës së asgjësimit.

forcë refuzuese

Çfarë është tërheqja, kemi diskutuar më lart. Forca e tërheqjes krijohet nga rrjedhat e drejtuara të energjisë së lirë deri në pikën e asgjësimit. Por si lind forca refuzuese?

Forca refuzuese krijohet nga përqendrimi i energjisë së lirë pas pikës së asgjësimit. Çdo grimcë lëvizëse e materies, në trajektoren e së cilës do të ketë një zonë me një përqendrim të tillë energjie, gjithmonë do të ndryshojë drejtimin e lëvizjes së saj në drejtim të devijimit nga përqendrimi i energjisë. Kjo ndodh për një arsye të thjeshtë:

  • Drejtimi i lëvizjes së një grimce të materies përcaktohet gjithmonë nga drejtimi i rrjedhave të energjisë së lirë. Shpërndarja e energjisë tërheq gjithmonë grimcat e materies që kanë rënë në rrjedhat e saj. Dhe këto rrjedha lëvizin gjithmonë nga zona të hapësirës me një densitet më të lartë të energjisë së lirë - në zona të hapësirës me një densitet më të ulët të energjisë së lirë.
  • Rrjedhat e energjisë, duke "përplasur" në zonën e trashjes së energjisë së lirë me densitet të shtuar, gjithmonë do të përkulen rreth saj, duke tërhequr me vete një grimcë ose një mpiksje lënde që lëviz në këto rrjedha.

Kjo aftësi për të devijuar rrjedhat e energjisë së lirë larg përqendrimit të energjisë së lirë është forca zmbrapsëse e pikës së asgjësimit.

ZËVENDËSIMI I FORCËS - forca e formuar nga prania e një kondensimi të energjisë së lirë pas pikës së asgjësimit, duke shkaktuar një devijim nga ky kondensim i trajektores së rrjedhave të energjisë së lirë.

Forca refuzuese e pikës së asgjësimit është proporcionale me shpejtësinë e lëvizjes së saj përkthimore dhe masën e saj të materies.

Forcat e tërheqjes veprojnë në pjesën e përparme, dhe forcat e zmbrapsjes - në hemisferat e pasme të pikës lëvizëse të asgjësimit.

Në këtë figurë, ne mund të shohim një kufi të qartë midis forcave të tërheqjes dhe zmbrapsjes. Ky kufi është një rrafsh që kalon nëpër pikën e asgjësimit, pingul me vektorin e lëvizjes përkthimore të një grimce elementare të materies.

Në këtë figurë, ne mund të konsiderojmë se si raporti i forcave të tërheqjes dhe zmbrapsjes ndikon në dy grimca fqinje. Vetëm pikat e asgjësimit të këtyre grimcave do të shfaqen nën veprimin e forcave tërheqëse të njëra-tjetrës, ndërsa e gjithë masa e secilës prej grimcave do të jetë nën veprimin e forcave refuzuese të grimcave fqinje. Ne marrim se grimcat e materies tërhiqen nga njëra-tjetra nga pikat e tyre të asgjësimit. Njëkohësisht, përqendrimi i energjisë së lirë pas pikës së asgjësimit të secilës prej tyre zmbraps një grimcë tjetër.

Kjo luftë e dy forcave të kundërta a çon në një rezultat natyror: në një distancë nga pika e asgjësimit, në një plan pingul me vektorin e lëvizjes së grimcave, duhet të ketë një pikë "X" - pika e ekuilibrit të forcave tërheqëse dhe zmbrapsja e një grimce elementare. Kjo pikë "X" nuk lejon grimcat e tjera të materies më afër vetes, por nuk i lë të shkojnë më tej! Dhe grimcat tona të materies as nuk mund t'i afrohen njëra-tjetrës në këtë pikë "X", as të lëvizin më tej. Kjo pikë "X" tani e tutje dhe përgjithmonë, me një fuqi magjike, lidh dy grimca së bashku.

Pika "X" e pikës së asgjësimit në realitet është një vijë e një rrethi në një plan pingul me vektorin e lëvizjes përkthimore të një grimce elementare të materies. Qendra e rrethit është pika e asgjësimit. Është e qartë se kjo linjë do të jetë e vendosur në një distancë specifike "r" nga pika e asgjësimit. Është e qartë se distanca "r" përcaktohet nga masa e materies së kuantit aktiv dhe shpejtësia e lëvizjes përkthimore të grimcës së materies.

Në këtë linjë, ekziston një ekuilibër i forcave të tërheqjes dhe zmbrapsjes së pikës së asgjësimit. Të gjitha grimcat elementare të materies në atomet e elementeve kimike janë në kontakt me njëra-tjetrën pikërisht nga këto pika "X", duke mos u afruar dhe duke mos lëvizur më tej se kjo pikë.

E gjithë sa më sipër vlen për atomet e elementeve kimike. Secili atom ka pikën e tij "X" - një vijë rrethi, ku ekziston një ekuilibër i forcave të tërheqjes dhe zmbrapsjes së atomit, më afër të cilit nuk mund të afrohet as një grimcë e vetme elementare dhe as një atom tjetër.

Në figurë, ne mund të shohim një veçori të re të përcaktimit të forcave të tërheqjes dhe zmbrapsjes, e cila ka lindur si rezultat i kombinimit të grimcave të vetme elementare në një strukturë çift. Këtu kufiri nuk është një rrafsh i rreptë pingul me vektorin e lëvizjes së strukturës së çiftuar. A është forma e një "tasi" konkave. "Fundi" i të cilit është rrafshi që lidh dy pikat e asgjësimit. Marrim: një pjesë e zonës së përqendrimit të energjisë së lirë pas pikës së asgjësimit të një grimce bie në zonën e veprimit të forcave të tërheqjes së një grimce tjetër. Që “ha” këtë pjesë. Rezultati: një rënie në sasinë e energjisë së trashjes pas pikës së përbashkët të asgjësimit. Prandaj - dhe rënia e forcave refuzuese. Kështu, forca refuzuese e një strukture të çiftëzuar të grimcave elementare - një atom deuteriumi - është më e vogël se shuma e forcave refuzuese të dy grimcave elementare.

Rregullsi të tilla në raportin e forcave të tërheqjes dhe zmbrapsjes së pikës së asgjësimit luajnë një rol të madh në ndërtimin e atomeve të elementeve kimike.

Kolapsi

Nëse pika e asgjësimit shembet "n" sasi energjie, atëherë nga hapësira përreth një sasi energjie e barabartë me këtë vlerë "n" do t'i afrohet asaj. Kjo rrjedh nga ligjet e asgjësimit. Më tej: meqenëse më shumë energji do të kufizohet gjithmonë nga hemisfera e përparme e lëvizjes sesa nga hemisfera e pasme e lëvizjes, atëherë sasia e energjisë mbetet në kondensim, në përpjesëtim me shpejtësinë "V" të lëvizjes përkthimore të pikës së asgjësimit. Për më tepër, sa më e lartë të jetë shpejtësia e lëvizjes përkthimore të pikës së asgjësimit, aq më shumë energji e lirë përqendrohet pas saj.

Por kur shpejtësia e lëvizjes përkthimore të pikës së asgjësimit është e barabartë me shpejtësinë e dritës, do të ketë kolaps:

kur pika e asgjësimit arrin shpejtësinë e dritës, rritja e shpejtësisë së lëvizjes përkthimore ndalon. Përqendrimi i energjisë së lirë, më në fund, "kap" pikën e tij të asgjësimit dhe pushon së ekzistuari. Përqendrimi i energjisë së lirë pas pikës së asgjësimit ekziston pikërisht për shkak të rritjes së vazhdueshme të shpejtësisë së lëvizjes përkthimore . Ne marrim se forca që krijon një kondensim të energjisë së lirë pas pikës së asgjësimit pushon së vepruari. Dhe e gjithë energjia e kësaj kondensimi asgjësohet në çast - pushon së ekzistuari

Dukuria e kolapsit të menjëhershëm të energjisë së lirë të kondensimit pas pikës së asgjësimit, në momentin kur kjo pikë asgjësimi arrin shpejtësinë e dritës, është momenti i SHKËLIMIT.

Kur një trup fizik arrin shpejtësinë e dritës, zona e energjisë së lirë pas të gjitha pikave të asgjësimit brenda tij zhduket. Zhduken edhe forcat refuzuese që ndajnë të gjitha grimcat elementare të materies në këtë trup. Të gjitha grimcat elementare të materies së këtij trupi fizik bashkohen në një konglomerat të vetëm të materies dhe energjisë - çështje e maturës... Kjo është pikërisht ajo që ndodh me një galaktikë kur arrin shpejtësinë e dritës.

Në këtë formë - në formën e një monoliti të vetëm pro-materies, galaktika vazhdon udhëtimin e saj nëpër hapësirën e universit me shpejtësinë më të lartë të lëvizjes përpara në univers - shpejtësinë e dritës.

Natyra e forcave të tërheqjes dhe zmbrapsjes të shqyrtuara në këtë artikull shpjegon jo vetëm gravitetin, por edhe ndërveprimet e dobëta, dhe ndërveprimet bërthamore, dhe ndërveprimet kimike, dhe elektricitetin dhe magnetizmin, dhe parimet e ndërtimit të atomeve, molekulave, trupave fizikë dhe vetë galaktikën. Kjo refuzon plotësisht praninë e "fushave fizike të ndërveprimit", mbi ekzistencën e të cilave është ndërtuar koncepti dominues i universit. Ne do ta shikojmë këtë në artikujt në vijim.

E re në faqe

>

Më popullorja