Гравитационная постоянная

А.А. Русанов

Аннотация

В работе представлено новое понимание природы материи, гравитации, инерции, потенциальной энергии и гравитационной постоянной, основанное на представлении о плавающем центре масс. Показано, что центр масс любого тела или частицы — это не фиксированная характеристика, а величина, зависящая от состояния системы.

В первой части (рождение всей материи) показано, как из двух фотонов рождаются гравитоны, затем — электронное антинейтрино (первая античастица) и электронное нейтрино (первая частица), а затем по «золотому правилу» (античастица ; частица ; диполь ; три диполя ; новая античастица ; и так далее) строится вся иерархия материи до атома водорода. Вводится фундаментальный критерий устойчивости: если центр масс находится внутри структуры — это частица, она устойчива; если центр масс находится вне структуры — это античастица, она не может существовать свободно.

Во второй части показано, что гравитация — это стремление системы тел к состоянию с минимальным положением общего центра масс. Инерция возникает из-за того, что центр масс «плавает»: при движении тела его центр масс смещается, и чем больше смещение и масса, тем дольше он «плывёт» после остановки.

Гравитационная постоянная

G получает наглядное физическое истолкование: это универсальное объёмное ускорение сближения центров масс. Поскольку практически во всех частицах центры масс — это электронные нейтрино и электронные антинейтрино, то
G показывает быстроту сближения именно этих частиц. Отсюда следует предсказание: конечная стадия гравитационного сжатия — нейтринная звезда (конденсат из электронных нейтрино и антинейтрино), а не чёрная дыра.

Предложенный механизм естественным образом объясняет все три закона Ньютона и строго соблюдает законы сохранения энергии, импульса и момента импульса.

Ключевые слова: плавающий центр масс, рождение материи, фотоны, гравитоны, электронное нейтрино, электронное антинейтрино, протон, электрон, атом водорода, гравитация, инерция, потенциальная энергия, гравитационная постоянная, объёмное ускорение, сближение центров масс, центр масс, минимум, равновесие, частица, античастица, спин, степени покоя, степени движения, золотое правило, фрактальная иерархия, нейтринная звезда, законы Ньютона, законы сохранения.

Часть 0. Рождение всей материи: от двух фотонов до атома водорода

0.1. Всё начинается с фотонов
Вся Вселенная построена из фотонов и их инвертированных состояний — гравитонов. Свободных гравитонов не существует.

Фотоны имеют спин, равный единице. Центр масс для любых двух фотонов, независимо от расстояния между ними, лежит на прямой в самом центре между ними.

0.2. Столкновение двух фотонов: рождение пары «гравитон + гравитон»
Когда два фотона сталкиваются, в момент удара их кинетическая энергия переходит в систему «гравитон + гравитон». Один гравитон имеет спин по часовой стрелке, другой — против. Они образуют скрученную восьмёрку: в середине — два гравитона с огромным запасом энергии, а спины этих гравитонов сдвинуты по бокам, в центре восьмёрки.

Это самый первый диполь — «гравитон + гравитон». Он симметричен, но неустойчив, потому что центры масс находятся по бокам центра восьмёрки. Диполь вращается реально: один гравитон вращается в одну сторону, другой — в другую. При этом один гравитон по отношению к другому имеет массу покоя (относительный покой).

0.3. Распад обратно в фотоны (рябь)
Если в эту систему «гравитон + гравитон» ничего не попадает, то через малое время запаздывания она распадается обратно на два фотона. Фотоны разлетаются со скоростью света за счёт запасённой энергии. Это создаёт «рябь».

0.4. Рождение электронного антинейтрино — первой античастицы
Если в систему «гравитон + гравитон» попадает фотон, то рождается электронное антинейтрино. Время запаздывания здесь уже больше, чем у пары «гравитон + гравитон». Фотон перемыкает два гравитона как перемычкой.

В электронном антинейтрино:

Два гравитона — это две степени покоя.

Один фотон — это одна степень движения.

На одну степень движения приходится две степени покоя. Спин такой системы равен
1/2. Центры масс расположены по бокам (наследие от пары гравитонов), то есть вне структуры. Поэтому электронное антинейтрино неустойчиво и не может существовать свободно.

0.5. Инверсия: рождение электронного нейтрино — первой частицы
Процесс продолжается: два гравитона пропускают между собой фотон, и происходит инверсия (переворот). Гравитоны переворачиваются и превращаются в фотоны, а фотон, попавший в систему «гравитон + гравитон», превращается в гравитон.

В результате инверсии рождается электронное нейтрино — структура из двух фотонов и одного гравитона.

В электронном нейтрино:

Два фотона — это две степени движения.

Один гравитон — это одна степень покоя.

На одну степень покоя приходится две степени движения. Спин такой системы также равен
1/2, но другого знака (противоположная ориентация). Теперь центр масс смещён внутрь системы, ближе к фотонам.

Теперь в системе из трёх частиц — два фотона и один гравитон. Энергия покоя уменьшилась в два раза, а энергия движения возросла в два раза (два фотона). Электронное нейтрино стабильно.

0.6. Образование диполя
Электронное нейтрино и электронное антинейтрино образуют диполь. В этом диполе масса покоя электронного антинейтрино в два раза больше, чем у электронного нейтрино. Центр масс смещён к электронному антинейтрино.

0.7. Рождение следующей античастицы: три диполя
Три таких диполя соединяются и образуют античастицу следующего уровня. Диполи соединяются внутри концами: два электронных нейтрино и одно электронное антинейтрино. Верх концов — наоборот.

Появляется следующая античастица. Она начинает перестраивать свой общий центр масс и в результате инверсии превращается в частицу. Если появляются излишки, они сбрасываются.

0.8. Золотое правило: иерархия рождения материи
Дальше всё идёт строго по порядку:

Диполь — это частица плюс античастица.

Три таких диполя образуют античастицу следующего уровня. Она неустойчива.

Инверсия превращает её в частицу следующего уровня.

Частица и античастица снова образуют диполь следующего уровня.

Три диполя следующего уровня образуют следующую античастицу.

И так далее — до самого верха иерархии.

Так происходило в начале рождения Вселенной. В конце концов, всё доходит до протона (который уже стабилен). Затем протон снова образует диполь — с электроном, и снова все диполи — восьмёрки, потому что спины имеют противоположные направления.

Это и есть фрактальная иерархия материи: от двух фотонов до атома водорода через последовательные инверсии и «золотое правило» (античастица ; частица ; диполь ; три диполя ; новая античастица ; и так далее).

0.9. Инверсионный узел
В центре каждой восьмёрки (на всех уровнях иерархии) находится инверсионный узел — реальная частица (электронное нейтрино или электронное антинейтрино), которая служит центром масс всей системы. Именно через этот узел происходит передача взаимодействий и превращение частиц.

Часть 1. Плавающий центр масс: главная мысль
1.1. Что такое плавающий центр масс
Центр масс любого тела или частицы — это не фиксированная характеристика. Это плавающая величина, которая зависит от состояния системы и её положения относительно других тел.

При любом изменении положения — будь то вращение, поднятие над другим телом или просто движение — центр масс меняется. Он «плывёт», смещается, перераспределяется.

Это фундаментальное свойство материи, которое лежит в основе всех рассмотренных в этой работе явлений.

1.2. Главная мысль
Всё, что будет сказано ниже, можно свести к одной простой и глубокой мысли:

Центр масс плавает. Критерий устойчивости: центр масс внутри — частица, снаружи — античастица. «Золотое правило»: античастица ; частица ; диполь ; три диполя ; новая античастица ; и так далее. Инерция — следствие плавания центра масс. Гравитация — стремление центров масс к сближению. Потенциальная энергия — мера отклонения плавающего центра масс от минимума. Гравитационная постоянная
G
G — универсальная быстрота стягивания центров масс (электронных нейтрино и антинейтрино) в единице объёма. Конечная стадия — нейтринная звезда.

Чем больше смещение центра масс и чем массивнее тело, тем дольше он «плывёт» и тем дольше тело движется по инерции.

Всё едино. Всё начинается с двух фотонов и восьмёрки.

Часть 2. Гравитация, падение и потенциальная энергия: стремление к минимуму
2.1. Система всегда стремится к минимуму
Любая система материальных тел — будь то два камня, связка «Земля — Луна» или скопление галактик — обладает общим центром масс. Это точка, в которой можно сосредоточить всю массу системы, чтобы её движение не изменилось.

Фундаментальное свойство природы состоит в следующем: любая система тел стремится к состоянию, в котором её общий центр масс занимает минимально возможное положение.

Это стремление не является силой в привычном ньютоновском смысле. Это более глубокая закономерность, подобная тому, как шарик сам скатывается в самую нижнюю точку ямы, а натянутая пружина стремится сжаться.

2.2. Падение тела как возвращение к равновесию
Рассмотрим простейшую систему «Земля + небольшое тело». Когда тело лежит на поверхности Земли, общий центр масс этой системы находится практически в геометрическом центре Земли (поскольку масса Земли неизмеримо больше массы тела). Это состояние соответствует минимуму положения центра масс.

Когда мы поднимаем тело над поверхностью Земли, мы выводим систему из равновесия — её общий центр масс смещается вверх, отклоняясь от минимально возможного положения. Чем выше поднято тело, тем больше это отклонение.

Система не может находиться в таком неравновесном состоянии вечно. Она стремится вернуться к минимуму. Когда мы отпускаем тело, оно приходит в движение — потому что система «Земля + тело» возвращает свой общий центр масс в самую нижнюю точку.

Таким образом, падение тела — это возвращение системы к своему естественному, равновесному состоянию — состоянию с минимальным положением общего центра масс.

2.3. Потенциальная энергия как мера отклонения
Когда мы поднимаем тело, мы совершаем механическую работу. Куда же уходит затраченная энергия? Она не исчезает и не превращается в нечто абстрактное. Она запасается в самом факте отклонения общего центра масс системы от его минимального положения.

Чем выше поднято тело, тем дальше от минимума находится центр масс системы «Земля + тело», тем больше энергии в ней запасено. Эту запасённую энергию мы и называем потенциальной энергией тела в поле тяжести.

Когда тело падает, этот запас высвобождается: отклонение центра масс уменьшается, центр масс опускается, и запасённая энергия переходит в кинетическую энергию движения тела.

2.4. Почему все тела падают с одинаковым ускорением
Ускорение падения тела определяется тем, как быстро система «Земля + тело» стремится минимизировать свой общий центр масс. Скорость возвращения общего центра масс к своему минимальному положению зависит от массы Земли (которая создаёт основную «глубину» минимума) и от расстояния до центра Земли. Масса падающего тела вносит лишь ничтожно малую поправку.

Поэтому для всех тел, размеры и масса которых малы по сравнению с Землёй, ускорение падения практически одинаково. Оно определяется исключительно свойствами Земли и не зависит от массы падающего тела.

2.5. Итог части 2
Любая система тел стремится к состоянию, в котором её общий центр масс минимален. Падение тела — это возвращение системы «Земля + тело» к этому минимуму. Потенциальная энергия — это энергия, запасённая в отклонении центра масс от минимального положения. Ускорение падения не зависит от массы тела.

Часть 3. Природа инерции: плавающий центр масс как источник
3.1. Инерция как следствие плавания центра масс
Инерция возникает именно из-за того, что центр масс — это плавающая характеристика.

Когда тело движется, его центр масс смещается. Все внутренние компоненты тела (протоны, электроны, атомы) поворачиваются, перестраиваются, чтобы уравновесить новое положение центра масс.

Когда внешняя сила пытается остановить тело, центр масс не может мгновенно вернуться в исходное положение. Он продолжает «плыть», увлекая за собой тело. Тело продолжает двигаться. Это и есть инерция.

3.2. Зависимость инерции от смещения и массы
Чем больше смещение центра масс (то есть чем выше скорость тела или чем выше оно поднято над поверхностью Земли), тем дальше он отклонился от равновесного положения. При прекращении внешнего воздействия такому сильно смещённому центру масс требуется больше времени, чтобы вернуться к минимуму.

Кроме того, чем массивнее тело, тем больше в нём частиц, которые должны перестроиться (повернуться), чтобы центр масс вернулся в исходное состояние.

Поэтому: чем больше смещение центра масс и чем массивнее тело, тем дольше он «плывёт» и тем дольше тело продолжает двигаться по инерции.

3.3. Микроскопический механизм: атом как диполь
Рассмотрим атом водорода — простейший атом, состоящий из протона и электрона. Этот атом представляет собой диполь, скрученный в восьмёрку — трёхмерный лист Мёбиуса.

Протон и электрон в этом диполе связаны общим центром масс. Они могут поворачиваться в пространстве, меняя свою ориентацию. При этом их спины (собственное вращение) не меняются — меняется только ориентация в пространстве.

В твёрдом теле сами атомы зафиксированы, но протон и электрон внутри них могут поворачиваться. Именно эти повороты создают инерцию.

3.4. Что происходит при движении и остановке
Когда тело начинает двигаться, протон и электрон в каждом атоме поворачиваются, чтобы уравновесить центр масс. Эти повороты требуют времени и энергии. Чем быстрее движение (чем больше смещение центра масс), тем сильнее повороты.

Когда тело останавливают, протон и электрон не могут мгновенно повернуться обратно. Они продолжают поворачиваться, и их вращательное движение передаётся телу. Тело продолжает двигаться — это инерция. Чем сильнее были повороты (чем больше смещение), тем дольше продолжается обратное вращение.

3.5. Почему инерция пропорциональна массе
Масса тела определяется количеством атомов в нём. Чем массивнее тело, тем больше протонов и электронов, которые должны повернуться при движении и продолжают поворачиваться при остановке. Поэтому инерция пропорциональна массе.

3.6. Итог части 3
Инерция возникает из-за того, что центр масс — плавающая характеристика. При движении тела его центр масс смещается, и все внутренние компоненты поворачиваются, чтобы уравновесить это смещение. При остановке они продолжают поворачиваться, передавая движение телу. Чем больше смещение центра масс и чем массивнее тело, тем дольше продолжается это движение — тем больше инерция.

Часть 4. Глубинный механизм: полевая структура, сила притяжения и гравитационная постоянная
4.1. Что значит «поднять тело»
Когда мы поднимаем тело над Землёй, меняется не только положение тела как целого. На микроскопическом уровне происходит гораздо большее:

Смещаются центры масс всех частиц внутри тела.

Смещаются центры масс всех частиц внутри Земли.

Смещаются центры масс частиц в пространстве между телом и Землёй — в поле, состоящем из нейтрино, антинейтрино, фотонов.

Всё, что имеет степени свободы, поворачивается и перестраивается. Это происходит потому, что система стремится к равновесию — к минимальному положению общего центра масс.

4.2. Возникновение силы притяжения
Когда тело отпускают, начинается обратный процесс. Частицы поля начинают восстанавливать свои центры масс. Они «падают» друг на друга, стягиваются, перестраиваются. Это создаёт реальное притяжение — не абстрактную «силу на расстоянии», а конкретное взаимодействие через перестраивающуюся полевую структуру.

Сила притяжения складывается из суммарного эффекта всех взаимодействий частиц поля между телом и Землёй. В законе всемирного тяготения Ньютона
эта сила пропорциональна смещению центров масс тел относительно друг друга.

4.3. Гравитационная постоянная как объёмное ускорение сближения центров масс
Гравитационная постоянная
G характеризует быстроту сближения центров масс тел в единице объёма.

Представьте себе все массы во Вселенной как множество точек — центров масс каждого тела. Эти точки не неподвижны. Они стремятся друг к другу, сближаются, стягиваются. Гравитационная постоянная
G показывает, с какой быстротой сближаются эти точки-центры масс в единице объёма.

Иными словами,
G — это универсальное объёмное ускорение сближения центров масс. Любые два тела, любые две точки-центра масс в любом объёме стягиваются друг к другу с ускорением, определяемым
Именно поэтому
G одинакова для всех тел — потому что она характеризует не свойства конкретных тел, а свойство самого пространства-поля: скорость, с которой точки центров масс сближаются в единице объёма.

Поскольку практически во всех частицах центры масс — это электронные нейтрино и электронные антинейтрино, то объёмное ускорение и показывает быстроту сближения именно этих центров масс.

4.4. Три закона Ньютона
Из этого механизма естественным образом вытекают все три закона Ньютона.

Первый закон Ньютона (закон инерции) — тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, пока на него не подействует сила. Это прямое следствие того, что в отсутствие внешнего воздействия все внутренние процессы находятся в равновесии. Центр масс «плывёт» равномерно, ничто не заставляет его менять своё движение.

Второй закон Ньютона (F=ma) — ускорение тела пропорционально приложенной силе и обратно пропорционально массе. Это отражает тот факт, что для изменения движения тела необходимо затратить энергию на повороты частиц и перестройку поля. Чем больше масса, тем больше частиц нужно «повернуть», тем больше сила.

Третий закон Ньютона («действие равно противодействию») вытекает из симметрии полевого взаимодействия. Поскольку сила притяжения возникает из стягивания частиц поля между телами, это стягивание действует одинаково на оба тела. Полевая структура перестраивается так, что импульс, переданный от Земли к телу, в точности равен импульсу, переданному от тела к Земле.

4.5. Итог части 4
Сила притяжения существует, она реальна, она описывается законом всемирного тяготения Ньютона и тремя законами Ньютона. Гравитационная постоянная
G получает наглядное физическое истолкование: это универсальное объёмное ускорение сближения центров масс (электронных нейтрино и антинейтрино). Притяжение идёт через полевую структуру — это локальное взаимодействие, а не «действие на расстоянии».

Часть 5. Общий итог
5.1. Единый принцип
Все рассмотренные явления — рождение всей материи, гравитация, инерция, потенциальная энергия, падение тел, гравитационная постоянная — объединены одним общим принципом:

Центр масс — это плавающая характеристика. Критерий устойчивости: центр масс внутри — частица, снаружи — античастица. Система всегда стремится к минимуму положения этого плавающего центра масс.

Рождение всей материи подчиняется «золотому правилу»: античастица (2 покоя + 1 движение, спин 1/2, центр масс вне) ; частица (2 движения + 1 покой, спин 1/2 другого знака, центр масс внутри) ; диполь ; три диполя ; новая античастица ; и так далее до атома водорода.

Гравитация — это стремление плавающих центров масс к сближению.

Падение тела — это возвращение плавающего центра масс к минимуму.

Потенциальная энергия — это мера отклонения плавающего центра масс от минимума.

Инерция — это следствие того, что плавающий центр масс не может мгновенно изменить своё положение. Чем больше смещение центра масс и чем массивнее тело, тем дольше он «плывёт» и тем дольше тело движется по инерции.

Гравитационная постоянная
G
G — это универсальное объёмное ускорение сближения центров масс (электронных нейтрино и антинейтрино). Она показывает, с какой быстротой сближаются точки-центры масс любых тел в единице объёма — и эта быстрота одинакова во всей Вселенной.

5.2. Законы сохранения
Предложенные механизмы строго соблюдают все фундаментальные законы сохранения: энергии, импульса, момента импульса, заряда.

5.3. Финальный вывод
Центр масс любого тела или частицы — это не фиксированная характеристика. Это плавающая величина, которая меняется при любом изменении состояния системы.

«Золотое правило» рождения материи: античастица (2 покоя + 1 движение, спин 1/2, центр масс вне) ; частица (2 движения + 1 покой, спин 1/2 другого знака, центр масс внутри) ; диполь ; три диполя ; новая античастица ; и так далее до атома водорода.

Инерция возникает из-за плавающего центра масс. Чем больше смещение центра масс и чем массивнее тело, тем дольше он «плывёт» и тем дольше тело движется по инерции.

Гравитация — это стремление плавающих центров масс к сближению. Все точки-центры масс тел во Вселенной стремятся сблизиться, стянуться друг к другу.

Гравитационная постоянная
G — это универсальное объёмное ускорение сближения центров масс. Она показывает, с какой быстротой сближаются точки-центры масс любых тел в единице объёма — и эта быстрота одинакова во всей Вселенной. Поскольку практически во всех частицах центры масс — это электронные нейтрино и электронные антинейтрино, то
G есть быстрота сближения именно этих частиц.

Все три закона Ньютона естественным образом вытекают из этого механизма.

5.4. Абсолютный итог: нейтринная звезда

Закон всемирного тяготения Ньютона описывает силу взаимодействия двух тел. Но за этой силой стоит более глубокий принцип.
Гравитационная постоянная
G показывает, что в любой точке Вселенной центры масс любых тел сближаются в единице объёма строго на одну и ту же величину. Это быстрота, с которой стягиваются центры масс Вселенной в секунду за секунду — что и отражает её размерность.

Иными словами,
G — это универсальная константа не потому, что кто-то её такой «сделал», а потому что она отражает фундаментальное свойство самого пространства-поля: скорость сближения центров масс в единице объёма одинакова для любой точки Вселенной.

Поскольку практически во всех частицах центры масс — это электронные нейтрино и электронные антинейтрино, то объёмное ускорение и показывает быстроту сближения именно этих частиц.

Отсюда следует неизбежный вывод о конечной стадии гравитационного сжатия. Когда вся материя стянется в единый центр масс, она не превратится в сингулярность (чёрную дыру с бесконечной плотностью). Вместо этого образуется нейтринная звезда — конденсат из электронных нейтрино и электронных антинейтрино, которые являются истинными центрами масс всех частиц. Это естественное конечное состояние эволюции материи, предсказываемое данной теорией.

Всё начинается с двух фотонов, которые превращаются в два гравитона, образуя скрученную восьмёрку. Если в эту восьмёрку попадает третий фотон, рождается электронное антинейтрино — первая античастица. Затем происходит инверсия, и рождается электронное нейтрино — первая частица. Затем они образуют диполь, три диполя — новую античастицу, и так далее, по «золотому правилу», до протона и атома водорода.

Это и есть глубокая природа гравитации: не сила, а стремление. Не притяжение на расстоянии, а локальное стягивание. Не случайность, а закон. И всё начинается с двух фотонов и восьмёрки. Конечная стадия — нейтринная звезда.

Центр масс плавает — это закон.
«Золотое правило»: античастица ; частица ; диполь ; три диполя ; новая античастица ; и так далее.
Частица устойчива, когда центр масс внутри. Античастица — когда снаружи.
Инерция — следствие плавания центра масс.
Гравитация — стремление центров масс к сближению.
G — объёмное ускорение сближения центров масс (электронных нейтрино и антинейтрино), одинаковое во всей Вселенной.
Законы Ньютона — макроскопическое проявление.
Конечная стадия — нейтринная звезда, а не чёрная дыра.
Всё начинается с двух фотонов и "восьмёрки "из гравитон +гравитон.
Всё едино.