О связи хаббловой и гравитационной постоянных

Ткачёв Виктор Григорьевич

Что-то "из той же оперы" умственно ухватил ещё К. Э. Циолковский - великий человек русской культуры. В одной из его самиздатовских книжечек (кажется, "Грёзы о земле и небе") я встретил следующее толкование, почему сила притяжения убывает не линейно по мере удаления тела от планеты: дескать, сила та "расходится" в пространстве, что между телом и планетой. Эх, были люди! Меня это восхитило, поскольку сам подспудно тогда чувствовал то же. Так что могу в том направлении от себя добавить. Всё это подобно, как капля водорастворимого красителя расходится по стакану воды, ежели его туда капнуть: чем больше разошлась, тем блёкше окраска, пока вся вода в стакане не станет равномерно окрашена в каком-то наиболее блёклом (и окончательном!) варианте... Ну, в наиболее непосредственном отношении гравитация "растекается"-то по сфере, но пространство здесь - как набор бесконечного числа сфер, вложенных друг в друга...

Итак, называемое нами "силой тяготения" есть дериват увеличивающести видимой Вселенной

в её объёме. В связи с чем читателю требуется чётко уяснить: ежели есть два определённо-разнесённых мат. тела, то чтобы каждому из них не менять своего положения в непрерывно меняющемся пространстве, они должны устремляться друг к другу, сближаясь. Таков уж расклад прибываемости пространства в их общей округе, что если они останутся в состоянии покоя по отношению друг к другу, то не останутся в прежних своих соотнесённостях с прилегающим пространством. И тем самым – в прежних своих положениях по отношению к пространству вообще! И поскольку именно "не менять своё положение относительно пространства" им вменяет первый закон Ньютона (именно это, оказывается, а не что-либо другое, ежели смотреть в корень!), то они и не меняют, взамен устремляясь одно к другому. А мы, по ненаглядности нам этой картины, заявляем: мол, взаимопритягиваются. Если же не даём тому "притяжению" уменьшать расстояние меж телами (например, ставя жёсткую перемычку меж ними), то каждое из них оказывается ускоренно перемещающимся относительно пространства как мирового целого - по прямой, соединяющей его с соседом, и в направлении от него. Причём величина такого ускорения больше у того из тел, у которого масса меньше. И ускорение это вполне чувствуется: например давлением земли на подошвы ваших ног, когда вы на ней стоите. На то оно и ускорение, чтоб чувствоваться (в смысле, ощутимо проявляться как приложенность)! А вот "притяжение" вас Землёю как раз н'e чувствуется - в смысле отсутствия ощущения приложенности к вам тяги, когда вы на Землю без помех падаете. Так что, хоть оно и притяжение, а не тянет! Такая вот хитрость, означающая что никакого притяжения фактически нет: просто некая нетривиальная происходящесть так называется, в недостающей словесной адекватности.

2. Следствия из нового понимания гравитации

Не так давно племянник прислал письмо. Пишет что прочёл в "Nature" статью, где автор плачется, что нынешние измерения гравитационной постоянной показывают её уменьшившесть со времён Кавендиша (как первого её измерителя). Надо полагать, имеется в виду разница в значениях, до конца не покрывающаяся ошибками измерений - Кавендиша и нынешних, в их налагаемости друг на друга, тех ошибок. Ну, разброс значений Кавендиша не перекрывается с разбросом значний экспериментаторов нынешних.

Так вот, плакаться тому автору было нечего - гравитационная постоянная и должна уменьшаться со временем! Ведь квазирадиус Вселенной непрерывно растёт, а значит, относительное увеличение её объёма за единицу времени - всё меньше и меньше, ежели объёмно прибывает она в том же темпе. Говоря предметно, пусть к чему-то неизменно прибывает килограмм в секунду - тогда вначале, когда вес этого чего-то десять килограмм, за секунду оно увеличивается на одну десятую, но потом, когда вес его уже сто килограмм, увеличивается за секунду лишь на одну сотую. Вот так и здесь у нас. Означая, что в каждой точке Вселенной объёмная прибываемость её всё менее заметна по мере роста прибытости. Всё менее сказывается на мат. телах, то есть. И поскольку эта сказываемость есть их взаимопритяжение (а лучше сказать - их взаимоустремляемость, чисто явочным порядком получающаяся), то константа, что определяет посчитанную величину притяжения, должна уменьшаться. Видать, двести лет, прошедших со времён Кавендиша, оказываются уже достаточными для уменьшенности, способной заметиться нашими средствами.

Кстати, насколько мне известно, Дирак тоже почему-то считал, что гравитационная постоянная должна уменьшаться со временем. Пишу "почему-то", поскольку не вникал, почему именно. Вопрос этот оставляя пока открытым, не премину добавить, что лично я Дирака зело уважаю - больше чем остальных физиков двадцатого века. Одно "море Дирака" чего стоит как концепция! Ведь то первая (!) попытка разобраться в природе физического вакуума, первая в современной физике, по крайней мере. Попытка разобраться в его внутреннем наполнении, если хотите. Уже одна такая постановка вопроса дорогого стоит!

Но вернёмся ещё к письму племянника. Перепоём уже наговоренное. Как я понял, автор статьи жалуется фактически на то, что современная точность измерений гравитационной постоянной столь велика, что уже, пожалуй, невозможно отличие полученного её значения от значения Кавендиша объяснить одной лишь погрешностью измерений последнего. То есть: погрешность у Кавендиша пусть велика, но конечна; суть его измерительной установки и её технологические параметры - известны, так что измерения те можно сейчас повторить и тем вполне оценить порядок его погрешности; и вот: если брать постоянной Кавендиша крайне возможное по малости значение из его измерительных разбросов, а постоянной современной - наибольшее значение из разбросов у нынешних измерительных конструкций (ну, делаем всё возможное, чтоб значения постоянных перекрылись), то и тогда оказывается, что значения не перекрываются. Вывод: за время, прошедшее с конца восемнадцатого века, когда работал Кавендиш, гравитационная постоянная успела видимым образом уменьшиться. Вот автор статьи и плачется, не зная, куда физтеоретически девать сей факт, а племянник смеётся: по твоей, дескать, гипотезе о природе гравитации - и должна та постоянная уменьшаться со временем. Да, должна, и тем, строго говоря, постоянной не является! По нашим представлениям, гравитация есть прямой дериват разбухания материальной Вселенной как замкнутого самоё на себя пространства, и если темп разбухания (ну, интенсивность пространственного "наддува" Вселенной) не меняется, то сказываемость его на более разбухшей Вселенной меньше, нежели на разбухшей менее, и такая меньшая сказываемость и является нам меньшей гравитационной постоянной. То бишь со времён Кавендиша материальная Вселенная успела пространственно разбухнуть настолько, что где-то на пределе мы уже могли это заметить.

А необходимая физическая аналогия, поясняющая уменьшаемость гравитационной постоянной со временем, всё та же: надувайте резиновый шарик, не меняя силы выдоха, и тогда чем больше вы его раздуете, тем труднее будет вам, глядя на его поверхность, заметить его раздуваемость. Темп расширения той поверхности уменьшается по мере её увеличения, и компенсировать его можно было бы лишь увеличением темпа наддува шарика, а этого нет, коль силу выдоха держите постоянной.

С удовлетворением также отмечаем, что наша гипотеза о природе гравитации хорошо соответствует известному принципу эквивалентности гравитационной и инертной масс. Точнее, надо говорить о сверх-хорошем соответствии! В том смысле что гравитационная - в подспуде тоже инертная, согласно нашим построениям. Ну, замаскированная инертная, так сказать. Ведь ничего кроме движения в образовании тяготения не участвует - согласно нашей идее о природе гравитации, - а мера отзывчивости тела на попытку изменения его движения и есть его инертная масса. То бишь о чём мы? Обладаемость мат. тел тяготением, проявляющая нам их гравитационные массы, когда они находятся в виду друг друга, выступает у них просто второй формой наведения изменённости движения друг другу, где первая форма наведения – это когда тела незамысловато наталкиваем руками на пространство. Первая и вторая формы, с тем что вторая есть форма, обратная к первой, если можно так сказать. Ибо в порядке неё само простр'aнство толкается на тело (насколько понятие "толкать" применительно к такой штуковине, как пространство). Само пространство на тело, а не тело на пространство, как это бывает обычно. Та и другая толкаемости – оборотная и прямая формы одного явления, называемого нами изменением состояния движения у тел. Соответственно, гравитационной и инертной как "видам" массы просто нет в физтеории нужды быть эквивалентными. Что можно - ради смеха - обозвать их сверх-эквивалентностью.

В общем, сродство "толкать пространство" сродни у тела сродству сопротивляться толкаемости по пространству. Два эти сродства у тела – как две стороны у одной медали. То бишь просто две формы одного содержания.

Физ. явлением же, позволяющим (и приглашающим!) говорить о сверх-эквивалентности, выступает одинаковость "ощущений" у тела что при действии на него гравитационной силы, что при действии силы инерции: в обоих случаях тело находит себя ускоряющимся, но без испытываемости давления на тот из двух своих боков, что смотрит против направления наличной ускоряемости. Плюс находит так себя без испытываемости давленья и на остающийся бок, если только ничто стороннее и нисколько не мешает – через посредство тела! – каждой из тех сил ускорять его.

Для конкретики примеры. Если сидите на открытой движущейся платформе, то стоит ей резко затормозить, как кубарем с неё покатитесь, нисколько однако не ощущая, чтоб что-то толкало вас под смотрящий против хода качения бок. Слетать вас заставила сила инерции, придав по отношению к платформе ускорения. И схоже действует и грависила, если оторвать вас от земли, подержать и отпустить: придаётся вам той силой ускорение к земле, и тоже без толкающего давления на какой бы ни было участок вашей как тела поверхности.

Итак? Обладаемость мат. тела свойством изменять своё движение из-за попадаемости в поле тяготения - есть просто реализуемость природой противной формы изменения движения у тел. Противная форма измененья движения как отношений с пространством! Где прямая форма – это когда что стороннее наталкивает тело на пространство. Так что - две формы одного и того же содержания, вот что имеем.

Обрисованная же "сверхэквивалентность" гравитационной и инертной масс выступает принципом, атрибутивным нашей идее о природе гравитации. Отсутствие - согласно сей идее - нужды рассматривать эквивалентность таких масс объявляем их сверхэквивалентностью, исключительно в угоду привычному слэнгу релятивистской механики. Гравитационная и инертная проявляемость массы мат. тела - просто две стороны одной "медали" в лице участия его в таком физическом явлении, как меняемость состояния движения.