Периодические законы времени. Хронодинамика 5

По частице себя, распыляя в пространстве,
в котором нас силой какой-то несет,-
мы опору хотим отыскать в постоянстве,
которое нас, пусть на время, спасет.

Итак, мы определили 3 вида сил: силу потенции (нулевая внешняя скорость), силу инерции (нулевое внешнее ускорение) и силу воздействия (ненулевое внешнее ускорение). Рассмотрим теперь частный случай силы воздействия, при котором создаваемое ею ускорение остается постоянным (нулевое ускорение ускорения). Такую силу назовем силой гравитации, так как это наиболее важный частный случай таких сил.

Иначе говоря, нами определены три вида произвольного движения: внутреннее движение (потенциальное), свободное движение (инерциальное), свободное падение (гравитациальное), и три вида соответствующих  им сил, являющихся частными случаями произвольной силы воздействия.

Для того, чтобы перейти к рассмотрению сил гравитации, связанных с взаимодействие тел, необходимо переходить от одиноких тел к их системам. В механодинамике замкнутыми называются системы тел, свободные от внешнего взаимодействия с другими телами. Следовательно, инерциальные движения, по определению, возможны только как замкнутые системы одного тела. В отличие от них, гравитациальные движения невозможны без взаимодействия, как минимум, двух тел. Иначе говоря, гравитациальные движения возможны, по определению, только как незамкнутые системы одного тела, но могут рассматриваться как замкнутые системы двух тел. Этим свободное движение отличается от свободного падения.

Из механодинамики известно, что масса не влияет ни на скорость свободного движения (инерции), ни на скорость свободного падения (гравитации). А различие между этими движениями лишь в величине ускорения. У свободного движения постоянная скорость (постоянное нулевое ускорение), а у свободного падения постоянное ненулевое ускорение. Следовательно, эти движения можно считать пропорциональными друг другу.

Отсюда, по аналогии с принципом инерции, можно сформулировать принцип гравитации: если на взаимодействие двух тел не действуют другие тела (замкнутая система двух тел), то они движутся относительно друг друга с постоянными ускорениями, пропорциональными их относительным массам (подобно относительным скоростям тел при инерционном движении, независящим от их масс).

Таким образом, пропорциональность инерции и гравитации заключается в том, что постоянная скорость инерции не зависит от массы тела, а постоянное ускорение гравитации пропорционально массе взаимодействующих тел. В случае, когда массой одного из тел гравитационного взаимодействия можно пренебречь по сравнению с другим, постоянное ускорение гравитации можно считать пропорциональным массе большего тела.

Можно показать также, что гравитациальное движение подобно инерциальному движению.  Если один из взаимодействующих объектов считать имеющим бесконечную массу и бесконечное удаление (удаленный объект), но с конечным отношением между ними, то  тогда другой объект с конечной массой (пробный объект) будет совершать бесконечное свободное падение на удаленный объект, с некоторым постоянным конечным ускорением, независящим от его массы, т.е. совершать движение, подобное инерциальному движению.

В этом случае траектория свободного падения будет прямолинейной, но возможны и криволинейные траектории бесконечного свободного падения. В последнем случае возрастание скорости происходит бесконечно за счет асимптотического  приближения к некоторому недостижимому конечному пределу, что, естественно, ближе к реальности. Возможно также бесконечное свободное падение в случае, когда постоянное ускорение является ненулевым только по направлению (при постоянной величине скорости), что соответствует движению планет.

Если же рассматривать два гравитационных пробных объекта, невзаимодействующих друг с другом, (но имеющих постоянное равное ускорение, хотя и неравные скорости), то можно постулировать принцип относительности для гравитациальных движений, в соответствии с которым все законы физики должны выполняться в соответствующих этим движениям системах отсчета одинаково. Это значит, например, что на двух планетах (взаимодействием между которыми можно пренебречь), имеющих равные постоянные ускорения движения, все законы физики должны быть одинаковы, в этом смысле.

Таким образом, главным условием относительности для обоих принципов относительности (инерционного и гравитационного) является отсутствие взаимодействия между относительными объектами и равенство постоянного ускорения (нулевого или ненулевого), независимо от величины скорости (такие объекты естественно назвать подобными). Это позволяет обобщить оба принципа, сведя их к единому принципу относительного невзаимодействия (или принципом относительности невзаимодействия). Можно сказать также, что невзаимодействие любых двух подобных объектов относительно.

Поскольку, в соответствии с принципом инертности, взаимодействие невозможно вне пространства и времени, то, при конечной скорости взаимодействия, пространства и время деформируют друг друга, становясь относительными. Но при отсутствии взаимодействия (т.е. при нулевой скорости взаимодействия) пространство и время независимы друг от друга, и поэтому могут считаться абсолютными, также как и при бесконечной скорости взаимодействия. Такую связь скорости взаимодействия с пространством и временем назовем принципом взаимосвязи.

Из принципа взаимосвязи следует, что, также как инерция пропорциональна гравитации, невзаимодействующие гравитации с различными постоянными ускорениями пропорциональны друг другу. Назовем это принципом пропорциональности.

Итак, принцип инерции лежит в основе инерциальной динамики, а принцип гравитации в основе гравитациональной. Они представляют собой, по сути, законы сохранения скорости и ускорения, соответственно. Причем эти принципы справедливы только для замкнутых систем тел.

Таким образом, под замкнутостью понимается, по сути, абсолютность. Отсюда, законы сохранения. Закон сохранения скорости и импульса инерциального движения обеспечивает принцип инерции, а закон сохранения ускорения и силы гравитационального движения обеспечивает принцип гравитации. Кроме того, отсюда следует, что всякий закон сохранения относителен и представляет собой, на самом деле, лишь сопротивление производимым изменениям.