Природа гравитации

МИКРОСКОПИЧЕСКАЯ ПРИРОДА ГРАВИТАЦИИ: ОТ УПРУГИХ СТОЛКНОВЕНИЙ ФОТОНОВ К СТЯГИВАНИЮ ГАЛАКТИК В РАМКАХ ЕДИНОЙ ДИПОЛЬНОЙ ТЕОРИИ ПОЛЯ
Русанов А. А.


Аннотация

В настоящей работе в рамках Единой Дипольной Теории Поля (ЕДТП) предложен микроскопический механизм гравитации, основанный на упругих столкновениях фотонов и возникающей при этом «ряби» гравитонов. Показано, что при упругом столкновении двух фотонов с равными энергиями каждый из них меняет спин с 1 на 2 и превращается в гравитон. Эти гравитоны не могут существовать свободно — если они не захватываются электронами, они мгновенно раскручиваются обратно в фотоны. В пространстве Вселенной непрерывно существует такая «рябь» кратковременных гравитонов. Электроны захватывают гравитоны из этой «ряби», накапливая массу и излучая фотоны. Позитроны (ядра протонов) захватывают эти фотоны и излучают гравитоны. Когда два тела находятся рядом, между ними возникает дефицит гравитонов, что создаёт эффективное притяжение. Этот механизм универсален и действует на всех масштабах — от сближения электрона и протона до взаимодействия галактик. Показано, что гравитация есть макроскопический эффект постоянной микроскопической «ряби» гравитонов, возникающей из упругих столкновений фотонов. Изложены следствия механизма: объяснение слабости гравитации, дальнодействия, всегда притяжения, роста массы тел при взаимодействии, а также связь с ускоренным расширением Вселенной и гипотезой CPT-отскока.

Ключевые слова: гравитация, микроскопический механизм, упругие столкновения фотонов, гравитон, рябь гравитонов, электрон как накопитель массы, позитрон, универсальность, стягивание тел, Единая Дипольная Теория Поля.

1. ВВЕДЕНИЕ
Гравитация остаётся единственным фундаментальным взаимодействием, для которого до сих пор не предложен микроскопический механизм, объясняющий её природу. Общая теория относительности описывает гравитацию как искривление пространства-времени, но не отвечает на вопрос, почему это искривление возникает и почему оно всегда приводит к притяжению. Квантовая теория поля постулирует существование гравитона — переносчика гравитационного взаимодействия, но не объясняет его свойства и не даёт наблюдаемых предсказаний о его природе.

В рамках Единой Дипольной Теории Поля (ЕДТП) гравитация получает естественное микроскопическое обоснование. В настоящей работе показано, что гравитация есть макроскопический эффект постоянной «ряби» гравитонов, возникающей из простейшего процесса — упругого столкновения двух фотонов.

2. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ЕДИНОЙ ДИПОЛЬНОЙ ТЕОРИИ ПОЛЯ
Прежде чем перейти к механизму гравитации, необходимо кратко изложить фундаментальные принципы ЕДТП, на которых он основан.

Фундаментальный закон возникновения античастиц. Все античастицы возникают в момент взаимодействия двух одинаковых частиц. Чтобы одна из частиц могла отскочить, изменив направление движения на противоположное, она вынуждена изменить свой спин, что превращает её в античастицу. Античастица не является отдельной формой материи — это та же частица, вынужденная двигаться назад. Именно поэтому у всех частиц есть античастицы, и свободных античастиц в природе не существует.

Фотон и гравитон. Фотон — безмассовая частица со спином 1, первичное состояние материи. Гравитон — античастица фотона, возникающая при упругом столкновении двух фотонов. Гравитон имеет спин 2 и обладает массой покоя в связанном состоянии. Свободный гравитон не может существовать — он мгновенно раскручивается обратно в фотон.

Электрон и позитрон. Электрон — частица, способная захватывать гравитоны, накапливая массу и излучая при этом фотоны. Позитрон (который является ядром протона) — античастица электрона, способная захватывать фотоны и излучать гравитоны. Эти две функции — накопление массы электронами и возврат гравитонов позитронами — образуют замкнутый цикл, лежащий в основе гравитации.

3. ПЕРВОИСТОЧНИК ГРАВИТАЦИИ: УПРУГИЕ СТОЛКНОВЕНИЯ ФОТОНОВ
Рассмотрим два фотона с равными энергиями, движущихся навстречу друг другу. При их столкновении происходит упругое взаимодействие. Каждый фотон должен отскочить, изменив направление движения на противоположное. Для этого каждый фотон вынужден изменить свой спин с 1 на 2, что означает превращение фотона в гравитон.

Таким образом, при упругом столкновении двух фотонов образуются два гравитона. Однако эти гравитоны не могут существовать свободно. Если они не будут захвачены какой-либо частицей, они мгновенно раскручиваются обратно, превращаясь в фотоны.

Поскольку фотоны присутствуют во всех точках пространства (реликтовое излучение, звёздный свет, тепловое излучение), а их столкновения происходят постоянно, в пространстве Вселенной непрерывно существует «рябь» — кратковременное существование свободных гравитонов, которые то появляются, то исчезают. Эта «рябь» является постоянной и повсеместной характеристикой пространства.

4. МЕХАНИЗМ СТЯГИВАНИЯ ТЕЛ
4.1. Электроны как накопители массы
Электроны, присутствующие во всех атомах, обладают способностью захватывать гравитоны из окружающей «ряби». Когда электрон захватывает гравитон, происходят два важных процесса:

Масса электрона увеличивается — именно так накапливается масса материи во Вселенной.

Электрон излучает фотон.

Таким образом, электроны выступают как накопители массы, поглощая гравитоны и превращая их в свою массу. Чем больше гравитонов захватывает электрон, тем больше становится его масса.

4.2. Позитроны (ядра протонов) поглощают фотоны
Позитроны, которые являются ядрами протонов, выполняют противоположную функцию. Они обладают способностью захватывать фотоны. Когда позитрон захватывает фотон, он излучает гравитон, возвращая его в окружающую «рябь».

Если излученный гравитон не будет быстро захвачен каким-либо электроном, он не может существовать свободно и мгновенно превращается обратно в фотон.

4.3. Симметричный цикл обмена
Эти два процесса образуют замкнутый цикл, в котором электроны и позитроны (ядра протонов) непрерывно обмениваются квантами:

Электрон: захватывает гравитон ; увеличивает массу ; излучает фотон.

Позитрон (ядро протона): захватывает фотон ; излучает гравитон.

Этот цикл непрерывен и создаёт постоянный поток обмена между электронами и позитронами.

4.4. Возникновение притяжения
Когда два тела находятся на расстоянии, их электроны и позитроны конкурируют за захват гравитонов из общей «ряби»:

Электроны каждого тела захватывают гравитоны, увеличивая свою массу.

Позитроны (в ядрах протонов) захватывают фотоны и излучают гравитоны.

В области между телами возникает дефицит гравитонов — их захватывают электроны быстрее, чем они успевают восполняться излучением позитронов.

Этот дефицит создаёт эффективное давление, стягивающее тела друг к другу.

Этот механизм можно уподобить двум лодкам на воде, которые сближаются, если между ними возникает область пониженного давления. Роль «воды» играет «рябь» гравитонов.

Именно электроны накапливают массу, поглощая гравитоны. Позитроны же, поглощая фотоны и излучая гравитоны, поддерживают существование «ряби», но сами массу не накапливают.

5. УНИВЕРСАЛЬНОСТЬ МЕХАНИЗМА
Один и тот же механизм действует на всех масштабах.

На микроуровне электрон и протон, конкурируя за захват гравитонов из «ряби», сближаются и образуют нейтрон. При этом электрон захватывает гравитон, увеличивая свою массу, и превращается в нейтрон вместе с протоном.

На атомном уровне атомы, коллективно захватывая гравитоны, сближаются и образуют молекулы. Электроны в атомах непрерывно накапливают массу.

На макроскопическом уровне тела притягиваются друг к другу под действием коллективного обмена между всеми электронами и протонами. Чем больше электронов в теле, тем больше гравитонов оно захватывает и тем сильнее притяжение.

На астрофизическом уровне звёзды и галактики стягиваются, накапливая массу через захват гравитонов электронами. В компактных объектах — нейтронных и нейтринных звёздах — электроны захватили колоссальное количество гравитонов, что объясняет их огромную массу.

На космологическом уровне глобальный баланс фотонов и гравитонов определяет расширение и сжатие Вселенной.

Почему этот механизм универсален? Потому что фотоны есть везде, их упругие столкновения происходят постоянно, электроны и протоны есть в любой материи. «Рябь» гравитонов пронизывает всё пространство, и любое тело, содержащее электроны и протоны, неизбежно взаимодействует с ней.

6. СЛЕДСТВИЯ МЕХАНИЗМА
6.1. Объяснение слабости гравитации
Отношение числа фотонов к числу гравитонов в «ряби» составляет примерно два на десять в двадцать первой степени. Поэтому гравитационное взаимодействие значительно слабее электромагнитного — примерно в четыре на десять в сорок второй степени раз. Гравитация слаба потому, что гравитонов в «ряби» значительно меньше, чем фотонов.

6.2. Объяснение дальнодействия
Гравитоны, как и фотоны, безмассовы в свободном состоянии. Поэтому «рябь» гравитонов не имеет радиуса обрезания — она пронизывает всё пространство. Следовательно, гравитационное взаимодействие является дальнодействующим.

6.3. Объяснение всегда притяжения
Механизм конкуренции за захват гравитонов всегда создаёт дефицит между телами, а не избыток. Поэтому гравитация всегда является притяжением. Отталкивание невозможно.

6.4. Рост массы тел при взаимодействии
При захвате гравитонов электроны увеличивают свою массу. Поскольку электроны являются основной составной частью всех атомов (наряду с ядрами), это означает, что при гравитационном взаимодействии масса тел растёт.

Чем ближе тела, тем интенсивнее обмен гравитонами, тем быстрее электроны захватывают гравитоны и тем быстрее растёт их масса. Это создаёт положительную обратную связь: сближение ; рост массы ; усиление притяжения ; ещё большее сближение.

Именно этот механизм объясняет, почему в компактных объектах (нейтронных и нейтринных звёздах) масса достигает колоссальных величин — там электроны захватили огромное количество гравитонов.

6.5. Связь с ускоренным расширением Вселенной
По мере того как гравитоны концентрируются в компактных объектах — нейтронных и нейтринных звёздах, их становится меньше в межгалактическом пространстве. Это приводит к ослаблению гравитационного торможения расширения и к ускорению расширения Вселенной. Генерация новых фотонов в компактных объектах дополнительно усиливает давление излучения.

6.6. Связь с CPT-отскоком
Когда все гравитоны окажутся в связанных состояниях (в нейтринных звёздах), гравитационная постоянная достигнет своего предела. Дальнейшее сжатие станет невозможным, и произойдёт глобальная инверсия — CPT-отскок, запускающий новый цикл расширения Вселенной.

7. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ПРЕДСКАЗАНИЯ
Изложенный механизм приводит к ряду проверяемых предсказаний.

Должен существовать слабый, но ненулевой фон гравитонов, создаваемый упругими столкновениями фотонов. Масса тел должна увеличиваться при их сближении — этот эффект может быть обнаружен в прецизионных экспериментах. При гравитационном взаимодействии должно возникать слабое электромагнитное излучение как следствие захвата гравитонов электронами и излучения фотонов.

Ускорение расширения Вселенной должно коррелировать с темпом образования нейтронных и нейтринных звёзд. И, наконец, не должно существовать чёрных дыр — вместо них образуются нейтринные звёзды с конечной плотностью.

8. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В работе представлен микроскопический механизм гравитации в рамках Единой Дипольной Теории Поля.

Установлен первичный источник гравитации. При упругом столкновении двух фотонов с равными энергиями образуются два гравитона, которые, не будучи захваченными, мгновенно раскручиваются обратно в фотоны, создавая постоянную «рябь» гравитонов в пространстве.

Раскрыты роли электронов и позитронов. Электроны захватывают гравитоны из «ряби», накапливая массу и излучая фотоны. Позитроны (ядра протонов) захватывают эти фотоны и излучают гравитоны. Это создаёт замкнутый цикл обмена.

Показан механизм стягивания тел. Между телами возникает дефицит гравитонов, создающий эффективное притяжение.

Доказана универсальность механизма. Один и тот же процесс действует на всех масштабах — от сближения электрона и протона до взаимодействия галактик.

Объяснены основные свойства гравитации: её слабость, дальнодействие, всегда притяжение, рост массы тел при взаимодействии.

Установлена связь с космологией: концентрация гравитонов в компактных объектах объясняет ускоренное расширение Вселенной, а насыщение гравитации ведёт к гипотезе CPT-отскока.

Таким образом, Единая Дипольная Теория Поля даёт полное, непротиворечивое и единообразное описание гравитации как макроскопического эффекта постоянной микроскопической «ряби» гравитонов, возникающей из простейшего процесса — упругого столкновения двух фотонов. Гравитация перестаёт быть загадочным дальнодействием и становится естественным следствием квантовой природы пространства.