Антигравитирующий фотон

Модераторы: morozov, mike@in-russia, Editor

vbelayev
Сообщения: 249
Зарегистрирован: Пн мар 23, 2009 14:35
Откуда: Санкт-Петербург

Антигравитирующий фотон

Номер сообщения:#1   vbelayev » Ср ноя 04, 2009 17:06

В теме http://phorum.lebedev.ru/viewtopic.php?t=2570 был рассмотрена вариация энергии свето-подобной частицы в гравитационном поле, найден лагранжиан, получены обобщенные импульсы и силы. Следует отметить, что для метрики Шварцшильда необязательно решать полученные уравнения экстремальной кривой (3.3), (3.5) http://arxiv.org/abs/0911.0614 . Для циклических, то есть не входящих явно в коэффициенты метрики координат, уравнения Эйлера-Лагранжа дают постоянные движения
$$\mathbf{p}_{\lambda}=\frac{\mathrm{\partial} L}{\mathrm{\partial}
\mathbf{v}^{\lambda}}=\frac{\mathbf{v}_{\lambda}}{\mathbf{v}^{1}\mathbf{v}_{1}}.$$
Для метрики Шварцшильда (п.4) в плоскости \(\theta=\pi/2\) они дают решения
$$
\frac{\mathrm{d}t}{\mathrm{d}\mu}=1,

\frac{\mathrm{d}\varphi}{\mathrm{d}\mu}=\frac{h}{r^{2}}\left(1-\frac{\alpha}{r}\right),

\frac{\mathrm{d}r}{\mathrm{d}\mu}=\pm\left[\left(1-\frac{\alpha}{r}\right)^2
-\left(\frac{h}{r}\right)^2\left(1-\frac{\alpha}{r}\right)^3\right]^{1/2}.
$$
Они с точностью до параметра \(\mu\) совпадают с решениями стандартных уравнений геодезической линии в ТО. Найдены значения обобщенных импульсов
$$\mathbf{p}^{1}=\frac{1}{\left(1-\frac{\alpha}{r}\right)},\,\mathbf{p}^{2}=\pm\sqrt{1-\frac{h^{2}}{r^{2}}\left(1-\frac{\alpha}{r}\right)},\,
\mathbf{p}^{4}=\frac{h}{r^2}.$$
Поскольку компоненты четырех-вектора импульса фотона пропорциональны эффективной массе: $$P^{i}=m_{ef}v^{i},$$ получаем, что эффективная масса фотона в центральном гравитационном поле меняется как
$$
m_{ef}=\frac{1}{\left(1-\frac{\alpha}{r}\right)}m_{ef0},
$$
где \(m_{ef0}\) - эффективная масса фотона в отсутствие гравитации. Данный результат вполне соответствует экспериментально подтвержденному гравитационному красному смещению. Так если при входе в гравитационное поле эффективная масса фотона увеличивается, то при выходе она будет уменьшаться.
Рассмотрим аналогию со вторым законом Ньютона, согласно которому массивное тело под действием силы \(\overrightarrow{\mathbf{F}}\) испытывает ускорение $$\overrightarrow{\mathbf{a}}=\overrightarrow{\mathbf{F}}/m,$$ где m - его инертная масса. Находим нормализованную инертную массу фотона как отношение обобщенной силы \(\mathbf{F}^{2}\) (4.16), действующей вдоль радиальной координаты, к радиальному ускорению \(\frac{\mathrm{d}\mathbf{v}^{2}}{\mathrm{d}t}\) (4.17):
$$
m^n_{in}=-\left(1-\frac{\alpha}{r}\right)^{-1}\left\{1-2h^2\left(1-\frac{\alpha}{r}\right)\left(1-\frac{3\alpha}{2r}\right)
\left[\alpha
r+h^2\left(1-\frac{\alpha}{r}\right)\left(1-\frac{5\alpha}{2r}\right)\right]^{-1}\right\}.
$$
Таким образом, за исключением небольшой области вблизи центра гравитации (см. ~)фотон испытывает антигравитационное воздействие. Это не противоречит тому, что траектория фотона отклоняется в сторону центра гравитации, поскольку при приближении к нему угловая скорость (4.8 ) уменьшается относительно быстрее радиальной (4.9), по сравнению с движением в отсутствии тяготения.
~(Попадает ли фотон в область, в которой его нормализованная инертная масса фотона будет положительной или равной 0, требует отдельного анализа.)
Связь между эффективной и инертной массами оказывается
$$
m_{in}=m_{ef}+\left[-\frac{\alpha}{r^2}\left(1-\frac{\alpha}{r}\right)^{-1}m_{ef}+\frac{\partial
m_{ef}}{\partial
r}\right]\left(\mathbf{v}^{2}\right)^2/\frac{\mathrm{d}\left(\mathbf{v}^{2}\right)}{\mathrm{d}t}.
$$
При \(r\gg\alpha,h\) будет $$m_{in}=-m_{ef}.$$
Здесь нет ничего принципиально нового, так как полученный вектор четырех-скорости фотона тот же самый, что дают решения стандартных уравнений, однако запись энергии в соответствующей форме позволила найти значения обобщенных импульсов и сил, и сделала ясным то, что раньше было скрыто: антигравитационное воздействие на фотон со стороны поля тяготения.
Поскольку фотон является элементом переменного электромагнитного поля, этот результат может служить частью основания гравито-электромагнетизма.

Несколько слов о себе: закончил математико-механический факультет государственного университета в городе, который называется теперь Санкт-Петербург, отделение механики. Работал в одной из организаций нашего необъятного ВПК, затем сотрудничал с другими организациями. Из работы в указанной организации вынес впечатление о том, что в научных кругах нашего ВПК отношение к ТО было довольно негативным. К тем, кто ею занимается, относились так, как к тем, кто исследует шаровую молнию или пытался доказать теорему Ферма? Вероятно, это объясняется тем, что хотя уровень нашей науки был высоким, он был недостаточным, чтобы сделать результаты ОТО практическими. И даже Ландау при всей мощи его интеллекта, не мог, а возможно, не хотел делать этого. К тому же, в пору его деятельности не было достаточно быстродействующих компьютеров, использование которых могло этому способствовать.
Последний раз редактировалось vbelayev Вт сен 14, 2010 21:38, всего редактировалось 10 раз.

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 32811
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#2   morozov » Ср ноя 04, 2009 18:43

Интересно, что механиков тянет на ОТО. Впрочем не только. Тут у нас был товарищ с со схожей биографией...думаю еще появится здесь. Кто-то из классиков Седов-Крылов-Ловрентьев или еще кто-то тоже имеют труды ...
ну а ВПК там вся страна была... остальная писала бумаги... впрочем и ВПК писала не меньше.

...вот и меня засосала "опасная трясина"... в принципе я когда-то бросил курить может и ЭТО удастся бросить.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

vbelayev
Сообщения: 249
Зарегистрирован: Пн мар 23, 2009 14:35
Откуда: Санкт-Петербург

Номер сообщения:#3   vbelayev » Пт дек 04, 2009 19:57

Получил предложение от фирмы Wolfram Research http://demonstrations.wolfram.com/topics.html создать демонстрационный ролик по материалам статьи на волонтерских началах. Фирма является создателем программы Mathematica и занимается созданием программного обеспечения для научных и учебных целей. Пока недосуг, но если у кого есть желание проявить себя, могу предоставить сюжет.

Editor
Сообщения: 199
Зарегистрирован: Сб июн 16, 2007 16:59

Номер сообщения:#4   Editor » Сб дек 05, 2009 1:38

vbelayev писал(а):Получил предложение от фирмы Wolfram Research http://demonstrations.wolfram.com/topics.html создать демонстрационный ролик по материалам статьи на волонтерских началах. Фирма является создателем программы Mathematica и занимается созданием программного обеспечения для научных и учебных целей. Пока недосуг, но если у кого есть желание проявить себя, могу предоставить сюжет.
Они начинали со студентов... Помню "математику" не дискетах... однако солидно.

chernogorov
Сообщения: 263
Зарегистрирован: Пт мар 16, 2007 12:54
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Антигравитирующий фотон

Номер сообщения:#5   chernogorov » Вт дек 29, 2009 13:53

Маленькая поправочка:фотон это и "частица" и "античастица" в одном лице. Вот они то и обмениваются МАТЕРИЕЙ в полевой форме. И это только притяжение. Или гравитация. Рассмотрите фотон в виде шарика полевой формы МАТЕРИИ. +R - это материя, а -R - это антиматерия.
Черногоров

vbelayev
Сообщения: 249
Зарегистрирован: Пн мар 23, 2009 14:35
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Антигравитирующий фотон

Номер сообщения:#6   vbelayev » Ср дек 30, 2009 21:54

Поправочка, конечно, не маленькая. Антифотонов пока никто не обнаружил.

chernogorov
Сообщения: 263
Зарегистрирован: Пт мар 16, 2007 12:54
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Антигравитирующий фотон

Номер сообщения:#7   chernogorov » Ср дек 30, 2009 21:57

Для сведения: фотон сам себе античастица. Кроме него еще только нейтральный ПИ-мезон.
Черногоров

vbelayev
Сообщения: 249
Зарегистрирован: Пн мар 23, 2009 14:35
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Антигравитирующий фотон

Номер сообщения:#8   vbelayev » Ср дек 30, 2009 23:01

Экспериментально подтвержденный эффект Шапиро, в поле тяготения электромагнитные сигналы идут дольше, чем в его отсутствие. Для фотона, например, движущегося вдоль радиальной оси это означает отталкивание. Массивная частица, наоборот, ускоряется в поле тяготения, по направлению к его центру. Можно рассматривать фотон в виде шарика или еще чего-нибудь, но это не меняет характера его движения.

chernogorov
Сообщения: 263
Зарегистрирован: Пт мар 16, 2007 12:54
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Антигравитирующий фотон

Номер сообщения:#9   chernogorov » Ср дек 30, 2009 23:08

Так поле "тяготения"возникает из-за того что вещество образовано из сумм фотонов разных периодов. Это отдельная тема - образование вещества.
А раз вещество из фотонов, то в нем всегда есть количество антиматерии.
Можно попробовать сложить хотя бы пару фотонов разных периодов, получить вещество , а потом посмотреть как они будут взаимодействовать.Загляните в личку пожалуйста.
Черногоров

test123
Сообщения: 1074
Зарегистрирован: Чт янв 21, 2010 23:23

Re: Антигравитирующий фотон

Номер сообщения:#10   test123 » Сб янв 30, 2010 14:22

это из темы: Вариация энергии фотона

Сообщение test123 ? Сб янв 30, 2010 13:04
В физическом смысле это может служить намеком на то, что причиной красного смещения может быть как расширение пространства, так и увеличение скорости света.
Как мне представляется: поскольку, как установлено (viewtopic.php?f=26&t=2913) эффективная масса фотона в центральном гравитационном поле (ГП) меняется, тогда при вхождении фотона в гравитационное поле Земли и и его движении к наблюдателю при неизменной скорости света и выполнении закона сохранения импульса, скорость фотона начинает замедляться, что и приводит к красному смещению...
Владимир, поздравляю с красивым объяснением Красного смещения!!! Браво-брависимо!!!
А теперь встаёт вопрос о структуре фотона.....
Небольшое дополнение, если фотон не поглотился и начинает выходить из ГП, то его скорость начинает увеличиваться до исходной и красное смещение устраняется. Здесь выполняются все основополагающие законы физики. Судьба поглощённого фотона - это отдельный вопрос... :) :D

vbelayev
Сообщения: 249
Зарегистрирован: Пн мар 23, 2009 14:35
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Антигравитирующий фотон

Номер сообщения:#11   vbelayev » Сб янв 30, 2010 18:52

test123 писал(а):это из темы: Вариация энергии фотона

Сообщение test123 ? Сб янв 30, 2010 13:04
В физическом смысле это может служить намеком на то, что причиной красного смещения может быть как расширение пространства, так и увеличение скорости света.
Как мне представляется: поскольку, как установлено (viewtopic.php?f=26&t=2913) эффективная масса фотона в центральном гравитационном поле (ГП) меняется, тогда при вхождении фотона в гравитационное поле Земли и и его движении к наблюдателю при неизменной скорости света и выполнении закона сохранения импульса, скорость фотона начинает замедляться, что и приводит к красному смещению...
Владимир, поздравляю с красивым объяснением Красного смещения!!! Браво-брависимо!!!
А теперь встаёт вопрос о структуре фотона.....
Небольшое дополнение, если фотон не поглотился и начинает выходить из ГП, то его скорость начинает увеличиваться до исходной и красное смещение устраняется. Здесь выполняются все основополагающие законы физики. Судьба поглощённого фотона - это отдельный вопрос... :) :D
Ответ в viewtopic.php?f=14&t=2570&sid=2698e993f ... 47ae80c5c9

vbelayev
Сообщения: 249
Зарегистрирован: Пн мар 23, 2009 14:35
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Антигравитирующий фотон

Номер сообщения:#12   vbelayev » Вс май 16, 2010 10:24

В WorldWideScience http://worldwidescience.org/wws/resultL ... TE%7C4%2C1 за статью дали ранг три звездочки, а С.А. Подосенову за две статьи http://worldwidescience.org/wws/resultL ... TE%7C4%2C1 и http://worldwidescience.org/wws/resultL ... TE%7C4%2C1 с соавторами присвоили по две звездочки, занятно

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 32811
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Антигравитирующий фотон

Номер сообщения:#13   morozov » Пт июл 09, 2010 1:44

vbelayev писал(а):Экспериментально подтвержденный эффект Шапиро, в поле тяготения электромагнитные сигналы идут дольше, чем в его отсутствие. Для фотона, например, движущегося вдоль радиальной оси это означает отталкивание. Массивная частица, наоборот, ускоряется в поле тяготения, по направлению к его центру. Можно рассматривать фотон в виде шарика или еще чего-нибудь, но это не меняет характера его движения.
Я кажется врубился. Только я ужасно не люблю, когда о фотоне говорят как о шарике.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 32811
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Антигравитирующий фотон

Номер сообщения:#14   morozov » Вс июл 11, 2010 12:42

Ничего особенного, если вспомнить, что (примерно) гравитационный потенциал как бы показатель преломления.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

vbelayev
Сообщения: 249
Зарегистрирован: Пн мар 23, 2009 14:35
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Антигравитирующий фотон

Номер сообщения:#15   vbelayev » Пн июл 12, 2010 15:22

morozov писал(а):Ничего особенного, если вспомнить, что (примерно) гравитационный потенциал как бы показатель преломления.
Да, такой подход для луча света также возможен, но он не дает ничего отличного от того, что в ОТО объясняется кривизной пространства.

Ответить

Вернуться в «Дискуссионный клуб / Debating-Society»