В.Н. Власенко, ИЧП "Омский институт математической физики и информатики"
В течение 5 лет в Омском институте математической физики и информатики разрабатывается линейная теория гравитации и на ее основе единая гравитационно-электромагнитная теория [1,2]. При изучении механизма гравитационного притяжения в конце 1994 года была сформулирована концепция частицы-генератора, которая создает микрообъекты типа электрона, протона, фотона и так далее [3]. В 1995 году на основе этой концепции была начата разработка вращательной теории частиц [4,5], которая позволила по-новому взглянуть на физическое содержание квантовой механики. В этой работе излагается краткое содержание доклада [3].
1. Линейная теория гравитации
Запишем закон тяготения Ньютона:
где -константа взаимодействия. Множитель связан с трехмерностью пространства и выделен специально,чтобы исключить его из уравнений. По аналогии с законом Кулона закон тяготения Ньютона выводится из уравнения
где - векторная напряженность гравитационного поля, - плотность массы покоя. Для решения этого уравнения вводится гравитационный потенциал :
Уравнения (1.2) и (1.3) образуют стационарную систему уравнений. Перейдем к нестационарным уравнениям. Для этого к вектору применяем преобразование Лоренца и получаем 4-вектор напряженностей , где S -скалярная напряженность гравитационного поля. Чтобы получить релятивистское уравнение, необходимо уравнение (1.3) расширить до 4-градиента, уравнение (1.2) до 4-дивергенции. В результате получаем систему уравнений гравитационного поля:
где с - скорость света.
Далее было сделано объединение теории гравитации и электродинамики. При этом потребовалось ввести массы покоя гравитона m0 и фотона m1. Введем обозначения: - константа электромагнитного взаимодействия, - плотность электрического заряда, - плотность тока и
где h - постоянная Планка. Уравнения единой теории разделим на 3 уровня.
Внешний уровень:
Уровень вещества:
Уровень напряженностей:
Вторая пара уравнений Максвелла и калибровка Лоренца есть следствия этой системы уравнений. Гравитационный и электромагнитные потенциалы и входят в эту систему уравнений в явном виде.
2. Механизм гравитационного притяжения
При изучении механизма гравитационного притяжения также потребовалось ввести массу покоя гравитона [1,2]. Рассмотрим этот механизм на качественном уровне. Пусть материальная точка покоится и создает стационарное гравитационное поле. Если тело излучает "что-то", несущее энергию и импульс, то оно должно поглощать аналогичное "что-то", чтобы выполнялись законы сохранения энергии и импульса. В результате была построена теория встречных полей, в которой стационарное гравитационное поле раскладывается в сумму двух нестационарных гравитационных полей, движущихся навстречу друг другу. Эти гравитационные поля создаются потоками гравитонов, которые движутся по круговой траектории с радиусом l0. При этом гравитон может находиться в двух физически различных состояниях. В одном состоянии гравитон излучается и не может поглощаться веществом. Пройдя половину окружности, он переходит в другое состояние, в котором может поглощаться веществом. На обратном пути гравитон поглощается встречающимся веществом, передает ему свой импульс, и в результате создается сила гравитационного притяжения, которая имеет радиус действия, равный 2l0.
Для гравитона было получено квантовое уравнение
которое описывает положение гравитона на окружности.
Аналогично был разработан механизм электрического притяжения и отталкивания.
3. Концепция частицы-генератора
Гравитон, вращаясь по окружности, обладает моментом импульса. Чтобы при испускании гравитона не происходило нарушения закона сохранения момента импульса, необходимо наличие вращения у излучающего микрообъекта. Чем больше масса микрообъекта, тем больше излучается гравитонов, тем с большей скоростью вращается микрообъект и тем меньшие размеры он имеет. На основе этих качественных рассуждений была сформулирована следующая концепция [3].
Микрообъект создается частицей-генератором, которая движется со скоростью света и кривизна траектории которой пропорциональна массе покоя микрообъекта. Относительно генератора можно сделать предположение, что это асимметричн
Если время измерения велико, то покоящийся микрообъект воспринимается как шар. Если время измерения мало, то микрообъект воспринимается как фрагмент сферы и появляется элемент случайности. Если микрообъект движется, то сфера преобразуется в некоторое многообразие, обладающее волновыми свойствами, и возникает дуализм волна-частица.
4. Вращательная теория частиц
На основе концепции частицы-генератора начата разработка вращательной теории частиц [4,5]. Математическим аппаратом на данном этапе исследований является теория пространственных кривых. Уравнениями движения генератора является система уравнений Френе:
где К - кривизна траектории генератора, - ее кручение, единичные вектора: - касательный, - нормали, - бинормали. Для случая равномерного прямолинейного движения микрообъекта были получены формулы
где m0 - масса покоя микрообъекта, - его импульс. Генератор движется по винтовой линии. Ось винтовой линии есть траектория микрообъекта в смысле классической механики. Это прямая линия. Масса движущегося микрообъекта равна
Радиус цилиндра винтовой линии равен
Пусть микрообъект находится в состоянии покоя в начале координат. Тогда для радиус-вектора генератора получаем уравнение
Генератор вращается по окружности. Эта теория строилась для микрообъектов с нулевым спином.
В работе [5] изучалось движение генератора, когда микрообъект находится в силовом поле. В частности, рассматривалась модель атома водорода Н.Бора. При наличии у микрообъекта момента импульса у кручения траектории генератора появляется периодическая составляющая.
В работе [4] сделана попытка изучить спин микрообъекта. Спин связан с кручением траектории генератора, и для описания этой связи вводится собственный центр инерции микрообъекта . В результате найдено строение 4-тензора спина
где - вектор изоспина, sij - антисимметричный тензор спина, в который вкладывается псевдовектор спина . Для изоспина найдена его реализация в физическом пространстве.
5. Квантовая механика
Запишем уравнения скалярного микрообъекта, движущегося с постоянной скоростью, на языке классической физики
где m - масса движения, - единичный вектор направления движения. Квантовые уравнения получаем путем перехода к операторам
и введения функции состояния с условием нормирования . Запишем квантовые уравнения:
Они имеют решение:
где - классическая координата микрообъекта, t0 - начальный момент времени. Эта функция описывает поле синхронно движущихся генераторов. Выделим один из них. Пусть
где - координата начального положения микрообъекта. Тогда получаем условие синхронизации . Плоскость векторов можно назвать плоскостью синхронного испускания. В результате функция (5.4) преобразуется в волновую функцию генератора.
Введем длины волн
где -длина волны Комптона; - длина волны де Бройля; - длина пути генератора, когда его проекция на синхронную плоскость совершает один оборот. В результате получаем соответствие между квантовыми характеристиками микрообъекта и параметрами траектории генератора:
Для случая прямолинейного движения микрообъекта установлено точное соответствие между движением генератора, волновыми свойствами микрообъекта и его движением в смысле классической физики.
Движение генератора по винтовой линии можно разложить на два ортогональных движения по прямой и по окружности. Волновая функция микрообъекта есть произведение одномерных представлений группы движения по прямой и группы вращения по окружности. Таким образом, квантовая механика описывает движение генератора на языке теории представлений групп.
Список литературы
Власенко В.Н. Единая гравитационно-электромагнитная теория. Омск: изд-во ОИМФИ, 1994. 32 с.
Власенко В.Н. Становление единой гравитационно-электромагнитной теории. Омск: изд-во ОИМФИ, 1995. 48 с.
Власенко В.Н. Масса и вращение // ОИМФИ. Вып. 9. Омск: изд-во ОИМФИ, 1995. 40 с.
Власенко В.Н. Вращательная теория частиц // ОИМФИ. Вып. 12. Омск: изд-во ОИМФИ, 1995. 41 - 45 с.
Власенко В.Н. Вращательная теория частиц 2 // ОИМФИ. Вып. 13. Омск: изд-во ОИМФИ, 1995. 32 - 45 с.