Лифт Эйнштейна

   Давно собирался снова вернуться к теме эквивалентности инерционной и гравитационной массы, но как-то дело  оттягивалось и затягивалось. Новый опус должен был называться «Лифт Эйнштейна». А тут случилось на Дзене встретить интересный материал с названием «Принцип эквивалентности трещит по всем швам, и физики в панике…» (автор – Занимательная физика). Конечно, не мог пройти мимо, чтобы не сделать свой комментарий. В сущности, в этом комментарии получилось кратно, но содержательно сказать то, что планировал сказать в опусе «Лифт Эйнштейна». А сказанулось вот что: «Никакой мистики в тождественности инерционной и гравитационной «массы» нет! Мы в том и в другом случае имеем дело с действием силы! А если речь идёт о силе, то нужно в данном случае говорить не о массе тела, а о весе тела! Вес тела – это масса тела, умноженная на величину ускорения тела. Для ускорения любого тела нужна сила. В случае инерционного веса – сила сторонняя, как бы внешняя (пинок, удар, нарастающее «хроническое» давление). А в случае гравитационного веса? Нарастающее «хроническое» давление, действующее на массу тела в гравитационном поле Земли! Ведь что такое гравитационное поле Земли?! Это градиент, разность давлений и плотностей среды физ. вакуума, создаваемые самим массивным телом Земли! Именно разность, градиент энергии давления и плотности и создаёт силу, ускоряющую тело! И правильно замечено в статье, перепад энергии давление по радиусу поля можно обнаружить на ничтожно малых расстояниях. Если сделать маленький маятничек на сверхтонкой нити, то и он будет колебаться в поле Земли! На Луне, за неимением атмосферы, молоток и перо падают на поверхность планеты с одинаковым ускорением. Если измерить ускорение падающего пера на Луне и сравнить его с ускорением падающего пера на Земле (без влияния атмосферы), то ускорение пера на Земле будет заметно больше. Да, величина ускорения зависит от массы планеты (звезды). Но самое главное в том, что сама среда физ. вакуума наделена колоссальной энергией давления! Массивные тела лишь изменяют вокруг себя эту энергию давления! Изменяют всей совокупностью волновых полей своих частиц – протонов! Протон хоть и локален, как радиальная осцилляция «дыхания вакуума», но его волновое поле не знает пределов! В сущности, математический аппарат ОТО вполне годится для описания изложенной природы эквивалентности весов и гравитации...».

   Вот такой получился содержательный комментарий по существу эквивалентности инерционной и гравитационной «массы», вернее, веса. Добавить как бы и нечего! Но обязательно найдутся читатели, которых такое объяснение не удовлетворит, и здесь они увидят несоответствие, ссылаясь на умозрительный опыт Эйнштейна с лифтом. Да, Эйнштейн часто позволял себе пользоваться умозрительными опытами, которые невозможно было провести и невозможно проверить результаты. Позволю себе и я подобный опыт. Опыт простой: маятник в лифте Эйнштейна. Человек находится в кабине лифта. Маятник подвешен на тонкой нити к потолку лифта. Вопрос: в каких случаях от толчка рукой будет колебаться маятник в лифте? В двух случаях: когда кабина лифта стоит на поверхности Земли и когда кабина вне поля гравитации Земли, и ускоряется внешней силой вверх, т. е. стороной потолка лифта, где закреплён маятник. В роли внешней ускоряющей силы может выступать реактивный двигатель, где в камере сгорания создаётся большое давление, а выброс продуктов горения в сопло даёт направление движения лифта, противоположное направлению выброса. Реактивный двигатель должен быть со стороны пола лифта. Для прикола замечу, что если же двигатель поставить со стороны потолка лифта, то ускорение лифта будет происходить стороной пола лифта, иначе, противоположной стороной, что «прижмёт» и маятник и человека к потолку лифта.

   Чтобы маятник колебался в ускоряющемся вверх лифте с таким же периодом, как на поверхности Земли, движение лифта должно быть равноускоренным (9,8 м/сс). Изменение ускорения лифта в ту или другую сторону вызовет изменение периода колебания маятника. Это как если бы наш маятник мы переносили на планеты с разной массой, где величина ускорения свободного падения зависит от массы планеты. Таким образом, главное условие колебания маятника в лифте Эйнштейна – равноускоренность, действующая постоянно сила. Тут надо отметить одно обстоятельство, когда иногда допускают нелепую ошибку. В ускоряющемся вверх лифте, давит не масса тела на пол, а давит пол на массу тела, создавая вес тела. Чем больше ускорение лифта – тем больше вес тела. В лифте, который движется равномерно и прямолинейно вне гравитационных полей, никаких колебаний маятника быть не может. Все тела в таком лифте находятся в состоянии невесомости, т. к. движутся с одной скоростью, или, как в спутнике на орбите Земли, движутся с одинаковым ускорением. 

   Но если, в ускоряющемся вверх лифте с помощью реактивного двигателя, действующая внешняя сила на лифт и на инерционные массы в нём, – очевидна, то сила, действующая на покоящийся лифт на поверхности Земли и гравитационные массы в нём, – совсем не очевидна! В сущности, эта сила должна быть подобием силы реактивного двигателя, но без реакции горения и без выброса масс. Когда мы найдём такое соответствие – задача решена! Отчасти ответ я раскрыл в первом абзаце этого опуса. Но зайдём издалёка.          

   В Австрии в 19-м веке жил и трудился учёный Эрнст Мах. Он был разносторонний человек, касался многих тем науки. Но наибольшую известность ему принесли идеи, свергающие абсолютизмы времени, пространства, движения, силы. В особенности – силы гравитации. Мах полагал, что силу гравитации формирует не само сверхмассивное тело, к которому «тяготеют» более лёгкие массы, а все массы тел (планет и звёзд), окружающее данное сверхмассивное тело на всём бесконечном протяжении, и это действие масс друг на друга – мгновенно! В своё время А. Эйнштейн был очарован подобной идеей Маха. Но очарование идеей Маха живёт и ныне! Мне не раз приходилось встречать в сети Интернета имя Василия Янчилина, который подаётся, как новый революционер в физике, переворачивающий основы физики.      Пришлось с этими идеями познакомиться ближе. Идеи Василия Янчилина ничего не переворачивают, и не ставят физику с ног на голову! Они вполне в русле представлений второй половины 19-го века и начала 20-го века! Янчилин, как и Эйнштейн в своё время, поддался обаянию идеи Э. Маха о влиянии удалённых звёзд и массивных тел на физику Земли (гравитация, инерция, законы сохранения и прочее). У Янчилина идеи имеют такой же спекулятивный характер, как и у Эйнштейна, может быть, ещё даже бОльший. Ведь если влияние удалённых объектов космоса на физику Земли существует, то оно должно иметь мгновенный характер, причём – в пустоте. У Янчилина – так, мгновенный! Но Эйнштейн поосторожничал, ограничил скорость влияния скоростью света в пустоте! Но с этим он вывалился из парадигмы Маха. У Маха – влияние мгновенное: здесь и сейчас! И то, что Янчилин уцепился за квадрат скорости света, тоже вполне в духе спекуляций Эйнштейна! Но именно тут и надо, тут и можно нанести удар по спекуляциям Янчилина и Эйнштейна!..

   Да, квадрат скорости света играет ключевую роль в физике нашего мира! Но дело в том, что этот квадрат скорости света – в каждой частице протон, как колебательной динамике «дыхания вакуума», продольных, радиальных осцилляциях элементов среды физ. вакуума, сжатиях-расширениях! Они же – хиггсовская продольная колебательная динамика элементов среды физ. вакуума! Пространство космоса – не пустота, а материальная среда с колоссальной энергией давления и плотностью! Именно эту колоссальную энергию давления физ. вакуума и Мах, и Эйнштейн, и Янчилин, и другие принимали за влияние удалённых объектов космоса на физику Земли! Без подобного колоссального давления среды физ. вакуума наш физический мир просто не мог бы существовать, рассыпался вмиг на хаос частиц. Но Василий Янчилин глубоко прав в том, что в основе нашего мира лежат организованность и порядок в динамике её элементов. А энтропия, хаос, беспорядок –  лишь пена на поверхности живущего своей жизнью океана космоса!..   

   Что происходит в камере сгорания реактивного двигателя? Процесс окисления керосина, в котором выделяется большая энергия. А энергия – это движение и взаимодействие масс, в данном случае, молекул. Энергия движения и взаимодействия масс молекул и создаёт огромную энергию давления в камере сгорания, а выбрасываемые через сопло массы продуктов горения движут ракету (лифт Эйнштейна) в противоположном направлении, вперёд. Постепенно нарастающее давление в камере сгорания создаёт силу, а с ростом силы ускоряется и тело! Со временем керосин и жидкий кислород расходуются, реактивный двигатель перестаёт работать, давление в камере сгорания исчезает, ускорение тела прекращается.

   Но в гравитационном поле Земли, в котором также ускоряется свободно падающее тело, нет никаких реакций окисления и выброса масс! Так – что, тело ускоряется вообще без участия энергии и силы?! В том-то и дело, что в самой среде физ. вакуума есть всё для ускорения объекта в гравитационном поле Земли: и массы, и их энергия  взаимодействия, и давление, и сила, как градиент, разность давлений! Среда физ. вакуума с её квазикристаллической структурой – среда с колоссальной энергией давления, энергией движения и взаимодействия её элементов. Эта энергия среды дана ей Природой, Богом, потому что без подобной энергии наш физический мир не мог бы существовать! И сама частица протон, из которой сложено атомарное вещество, это тоже энергия среды физ. вакуума, но организованная в упорядоченную,  стройную структуру радиальных осцилляций элементов среды физ. вакуума, колебательной динамики «дыхания вакуума»! Так что когда такие протоны собираются в большую массу, они, всей совокупностью волновых полей своих протонов, изменяют вокруг большой массы энергию давления и плотность среды физ. вакуума, создают градиент энергии давления и плотностей среды. А где градиент, разность энергии – там и сила! Пробное тело, попав в этот градиент энергии давления и плотности среды вокруг сверхмассивного тела, будет испытывать силу в направлении минимума давления и плотности среды, т. е. к поверхности массивного тела, и станет с ускорением двигаться туда. С удалением от поверхности Земли, энергия давления и плотность среды физ. вакуума пропорционально растут. Так что любая попытка – выбросить тело далеко за пределы Земли при недостаточной энергии – кончится неудачей! Энергия давления среды физ. вакуума победит! Но если нам удастся создать в камере сгорания ракеты давление в два с половиной раза больше нарастающего давления среды физ. вакуума, то мы можем «выбросить» спутник на орбиту Земли (первая космическая скорость)! Нарастающему с высотой над Землёй давлению и плотности среды физ. вакуума должно быть противопоставлено бОльшее давление! Чтобы отправить космический аппарат дальше, за пределы гравитации Земли, нужно энергии давления в камерах сгорания двигателя ракеты значительно больше.         

   По совести говоря, на Земле мы имеем дело не столько с массами тел, сколько с весами тел, измеряемыми в ньютонах, потому что все тела на Земле находятся под действием постоянной силы вакуумного гравитационного давления. И перемещая любое тело, мы преодолеваем сопротивление не только его инерционной массы, но и гравитационной – т. е. веса, где масса тела умножена на величину ускорения свободного падения! Поместим обычные механические весы в лифте Эйнштейна. Пока лифт покоится в поле гравитации Земли, весы показываю нам вес тела, допустим, 10 ньютонов (1 кг). Но как только реактивный двигатель заработал, и ракета пошла вверх, вес тела увеличивается в семь раз, т. е. вес тела становится равным 70-ти ньютонам. Но сказать, что масса тела стала 70 кг – неверно. Масса тела никак не изменилась! Изменился именно вес тела, или, можно сказать, изменилась энергия тела! Когда спутник вышел на околоземную орбиту, то вес тела обнуляется, тело становится невесомым, но масса тела при этом сохраняется. Чтобы на орбите, в невесомости, померить массу космонавта, он садится на специальную платформу. Платформа приводится в движение, совершая колебания, частота которых зависит от массы космонавта. Чем больше масса – тем медленней колебания. Отсюда высчитывается масса космонавта. В космосе отслеживают не вес, а массу тела космонавта, т. к. вес меняется в зависимости от гравитационного поля, а масса остаётся постоянной.    

   Для человека, в свободном падении с крыши дома, перестаёт существовать гравитационное поле! Подобную спекулятивную идею А. Эйнштейн позднее назвал самой счастливой мыслью своей жизни. И это произошло в 1907 году. По Эйнштейну, существование гравитационного поля относительно. Отчасти повторилась история с возникновением специальной теории относительности, где затравкой было явление электромагнитной индукции, обнаруженное Фарадеем. Относительное движение магнита при покоящемся проводнике, или относительное движение проводника при покоящемся магните вызывало один и тот же эффект – возникновение ЭДС. Но если движется магнит, то возникает вихревое электрическое поле, по Максвеллу. Но если магнит покоится, а движется проводник, то электрическое поле не возникает, а эффект ЭДС есть! Эйнштейн тогда решил, что существование электрического поля является относительным, и зависело от состояния движения объектов (систем координат), имеющих одновременно как магнитное поле, так и электрическое поле, независимо от движения наблюдателя или относительного движения объектов. Сейчас ясно, во всяком случае – мне, что никакого специального вихревого электрического поля не возникает, ни при движении магнита, ни при движении проводника. А происходит, при относительном движении, взаимодействие сонаправленных магнитных вихревых полей дипольных магнитных зарядов в теле магнита с магнитными вихревыми полями несвязанных дипольных магнитных частиц-зарядов проводника. Несвязанные частицы-заряды проводника приводятся в коллективное движение, что и вызывает появление ЭДС.   

   Конечно, гравитационное поле для падающего с крыши человека никуда не пропадает! Человек падает с ускорением, которое обусловливает градиент давлений и плотностей среды физ. вакуума вокруг сверхмассивного тела. И потому гравитационное поле не может быть относительным, и его нельзя устранить взглядом из другой покоящейся или равноускоренной инерциальной системы отсчёта. Энергия давление, градиент энергии давления – в самой среде физ. вакуума! Этой энергии гравитационного давления можно противопоставить только другую энергию давления! Можно управлять этой энергией гравитационного давления, уменьшая или увеличивая её, как при взаимодействии полюсов магнитов!..   

   В заключение помяну ещё о двух моментах, связанных с лифтом Эйнштейна, которые иногда излагаются в связи с идеями учёного. Вместо простого гармонического маятника можно поместить в лифт Эйнштейна маятниковые анкерные часы. Их ход напрямую будет зависеть от величины ускорения лифта внешней силой. Частота колебания маятника (период) на Земле зависит от длины подвеса и величины           ускорения свободного падения (g). Когда часы в лифте Эйнштейна ускоряются – меняется величина g, меняется частота колебания маятника, она увеличивается, время «ускоряется». Лифт можно ускорять так (при запасах энергии), что вес маятника часов возрастёт до таких величин, что часы просто остановятся, колебания прекратятся (время «остановится»). Прелесть ситуации в том, что у маятниковых анкерных часов ход времени в пределах Земли может меняться и без ускорения в лифте, достаточно точные часы перемещать по этажам в здании небоскрёба. Величина g будет изменяться, а с нею будет меняться и частота колебания маятника, пусть и незначительно.      

   И второй момент. То, что сверхмассивные тела в космосе могут изменять траекторию луча света, было известно задолго до Эйнштейна (Зольднер, 1801 г.), и была известна даже величина отклонения света далёких звёзд массивным телом Солнца (0,875 угловых секунды). А. Эйнштейн в своей теории лишь удвоил эту величину, получив точное значение (1,75). Луч света, проникая через отверстие в движущийся с ускорением лифт Эйнштейна, искривляется, смещается вниз, потому что скорость световых фотонов ограничена. И пока фотоны доберутся до противоположной стенки лифта – ускоряющийся внешней силой лифт продвинется дальше. Этот гипотетический умозрительный опыт Эйнштейна на практике не осуществим. Слишком большую энергию нужно затратить для ускорения лифта, чтобы получить заметный результат смещения луча света! Итожа, скажу: куда бы мы ни сунулись с умозрительными опытами с лифтом Эйнштейна – везде мы будем иметь дело с огромными энергиями, часто, недоступными нам. Но эти колоссальные энергии существуют в реальности, в среде физ. вакуума, создавая все те явления и эффекты, получаемые в умозрительных, нереализуемых опытах с лифтом Эйнштейна! Признание колоссальной энергии давления среды физ. вакуума ставит всё на свои места, исключает спекулятивность многих идей Эйнштейна, делает физику более понятной и открывает пути для более эффективного использования энергии среды физ. вакуума!.. 

   И ещё. Альберт Эйнштейн хотел построить физику с наличием энергии-массы, но без участия силы, вторя любимому им Генриху Герцу. Однако реальная физика без участия сил невозможна! Это абсурд! Мы живём в мире реальных сил! Нас на Земле держит сила! Атомы и молекулы существуют благодаря силам! Движение объектов возможно только с участием силы! А что есть сила, откуда она берётся? Сила есть градиент энергии, разность энергии! А Эйнштейн решил заменить этот градиент энергии, эту силу – геометрией пространства, причём – пустого! Великий пацифист и миролюбец в этом деле явно погорячился! Но его труд не был напрасным, он здорово встряхнул физику рубежа веков, заставил учёных энергичней шевелить мозгами! Научно-технические достижения 20-го века всё же впечатляют, в чём есть несомненная заслуга и Эйнштейна. Если бы Эйнштейна не было – его надо было бы придумать! Эйнштейн навсегда стал частью истории науки и истории Земли. Ведь как человек – он был, в общем, хороший и порядочный, честный перед собой и людьми. Понятие «сила» ему было противно во всех ипостасях…