Аккумулирование электричества 29 страница
Выведенные величины превышают измеренную гравитационную константу и ранее определенную величину единицы силы на коэффициент 1,00524. Поскольку не похоже на то, что в измерениях допущена ошибка, представляется очевидным, что в гравитацию вовлекается другой, достаточно маленький коэффициент. Это совсем не удивительно, поскольку в предварительном изучении других сфер мы обнаружили, что величины первичной массы, входящие в физические отношения, часто подвергаются модификации за счет влияний вторичной массы. Отношение единицы вторичной массы к единице первичной массы составляет 1,00639. Оставшаяся неопределенность в величинах гравитации пребывает в области влияний вторичной массы и будет рассматриваться тогда, когда будет предпринято изучение ситуации с вторичной массой.
Как описано в предыдущих параграфах, довольно ироничный результат новых открытий в связи с гравитационной константой связан с тем, что они возвращают нас туда, где мы были в 1959 году. Как видно, отказ от результатов 1959 года в публикации 1979 года вследствие обрушившейся на них критики был ошибкой. В свете ныне доступной дополнительной информации представляется, что недостатки предварительных результатов не в том, что они были неверными, а в том, что они были неполными и неадекватно подкреплялись объяснениями и подтверждающим свидетельством, а потому подвергались нападкам. Более поздняя работа обеспечила поддержку, отсутствующую ранее.
|
|
|
Прояснение уравнения гравитационной силы важно не только само по себе; его значение в том, что оно открывает дверь пониманию общей природы всех первичных уравнений силы. Каждое из этих уравнений – это выражение, представляющее величину силы, (видимо) оказываемую одной сущностью (массой или зарядом) на другую (массу или заряд) на конкретном расстоянии. Все принимает общую форму, поскольку уравнение гравитации F = kmm’/d2.
При наличии информации, изложенной на предыдущих страницах этой главы, сейчас мы можем обобщить уравнение, заменяя m на Х, что будет установлено для любого распределенного скалярного движения, обладающего измерениями (t/s)n, и вводя термин Y с величиной 1/s x (s/t)n-1. Тогда первичное выражение силы принимает вид F = kXY (X’/d2).
Поскольку в пространстве традиционной системы отсчета действует лишь одно измерение n-мерного скалярного движения, действующие пространственно-временные размерности движения, участвующие в уравнении силы, представляют t/s. По определению, сила обладает размерностями t/s2. Функция термина Y в исходном уравнении силы – уменьшать (t/s)n до t/s и вводить термин 1/s, необходимый для перевода t/s в t/s2. В случае уравнения гравитации это включение умножения s2/t2 x 1/s = s/t2. Это размерности ускорения. В уравнении Кулона коэффициент коррекции Y – это просто 1/s.
|
|
|
Термин X’/d2 – это комбинация двух отношений, он равен единице в единицах уравнения. Числовая константа k тоже равна единице, если все величины выражены в единицах, согласующихся с единицами, в которых измеряются величины пространства и времени, входящие в уравнение. Если одна или более величин выражена в единицах другого вида, разница в размере единиц возникает как числовая константа k. Например, в уравнении гравитации гравитационная константа отражает результат выражения массы в терминах удельной единицы (грамм в системе сгс), а не в сек3/см3.
По существу, все уравнения силы сводят скалярные движения (массу, заряд и так далее) к их действующим одномерным величинам, вводя термин 1/s, связывающий движение с соответствующей силой и верный для любых несовпадений с используемыми единицами. Какое облегчение прийти к такому простому объяснению после долгих лет исследования более сложных гипотез, но простота результата согласуется с общей природой открытий в базовых сферах других разделов физики. В природе имеется много сложных явлений, но по мере развития деталей вселенной движения мы обнаружили, что фундаментальные отношения довольно просты.
|
|
|
Как отмечалось раньше, точка отсчета скалярного движения, точка в фиксированной системе отсчета, к которой привязывается объект в системе скалярного движения, векторно может пребывать в движении. Масса этого объекта – это измерение его трехмерно распределенного скалярного движения, гравитационного движения вовнутрь. Векторное движение – это движение наружу, и для того, чтобы оно происходило, следует преодолеть часть гравитационного движения вовнутрь. Отсюда масса – это также измерение величины сопротивления векторному движению, инерции объекта. В свете положений, приведенных на предыдущих страницах, очевидно, что в проявлениях массы мы рассматриваем два аспекта одной и той же вещи, как и в случае с ракетой, где величина ускорения, сообщенного продуктами сгорания (сила), равна величине ускорения, сообщенного ракете.
Это положение не осознавалось предшествующими исследователями потому, что они не осознавали существование движения в разных скалярных измерениях. Им казалось, что в процесс входят две разные величины: гравитационная масса и инерционная масса. Очень точные измерения показали, что две эти массы идентичны - открытие, которое не могла объяснить современная физика. Как замечает один наблюдатель: “В рамках классической физики объяснения не существует. Когда на проблему обращается внимание, все выглядит как полная тайна”.42 Шаг к решению проблемы предпринял Эйнштейн. Из-за непонимания скалярного движения ему не удалось увидеть, что гравитация – это движение. Но он сформулировал “принцип эквивалентности”, в котором постулировал, что гравитация эквивалентна движению. Поскольку он рассматривал “движение” как синоним “векторного движения”, постулат означает, что гравитация эквивалентна ускоренной системе отсчета, и она часто выражалась в этих терминах. Но такая эквивалентность не согласуется с геометрией Евклида. Как объяснил Тор Герхольм:
|
|
|
“Если ускорение и гравитация эквивалентны, нам следует представлять и поле ускорения, поле, образованное силами инерции. Легко понять, что как бы мы ни пытались, мы никогда не сможем получить такое поле, обладающее той же формой, что и гравитационное поле вокруг Земли и других небесных тел. Если мы хотим сохранить принцип эквивалентности… Если мы хотим сохранить идентичность между гравитацией и внутренней массой, мы вынуждены отказаться от геометрии Евклида. Только принятием неевклидовых метрик мы достигаем полной эквивалентности между полем инерции и полями гравитации. Это и есть та цена, которую нам приходится платить”.43
Сейчас определение гравитации как распределенного скалярного движения пролило абсолютно новый свет на ситуацию. Гравитация – это ускоренное движение, но геометрически оно не эквивалентно ускоренной системе отсчета. Попытка Эйнштейна примирить два явления обращением к неевклидовой геометрии – шаг не в том направлении. Какие бы математические результаты не получались посредством использования этого приема (на самом деле, не очень многие. Как указывает Пол Девиес: “Технические проблемы математической природы, связанные со всеми кроме самых простых проблем, безнадежно неразрешимы”.44), они не указывают на истинные отношения. Скалярное гравитационное движение объекта и любое векторное движение, которым он может обладать, отличаются друг от друга по природе и свойствам.
В случае распространения излучения основным сдерживающим барьером для теории эфира оказалась противоречивая природа свойств, которыми должно было обладать гипотетической вещество “эфир” с целью выполнения приписываемых ему функций. Эйнштейн решил заменить эфир другой сущностью, которая, как допускалось, не имела других свойств, кроме способности передавать излучение, способности, которую по его словам мы должны “принимать на веру”.27
Аналогично, препятствием для рассмотрения наблюдаемых результатов дополнения скоростей было существование абсолютных величин и фиксированных пространственных координатных положений. В данном случае ответом было отвергать реальность абсолютных величин и, как говорит Эйнштейн, “освободиться от идеи, что координаты должны иметь промежуточное метрическое значение”.45 Сейчас мы находим, что он имеет дело с проблемой гравитации аналогичным образом - расшатывает математические связи, но не рассматривает концептуальную ошибку. Он изобретает “эквивалент движения” – гипотетическое нечто, обладающее достаточными свойствами движения, чтобы рассматриваться как математические результаты гравитации (по крайней мере, в принципе), но не обладающее свойствами векторного движения, что невозможно примирить с наблюдаемым поведением притягивающихся объектов. Во всех этих случаях развитие теории вселенной движения продемонстрировало, что реальная причина существования подобных проблем – отсутствие кое-какой существенной информации. В случае состава скоростей упущено понимание движения во времени. В двух других приведенных случаях проблемами являлись следствия отсутствия осознания существования скалярного движения.
www.e-puzzle.ru
Глава 15
Аккумулирование электричества
Сейчас мы переходим к рассмотрению аккумулирования незаряженных электронов (электрическому току) - теме, которая не рассматривалась раньше потому, что удобнее было дождаться прояснения природы электрических зарядов.
Базовое требование для аккумулирования – подходящий контейнер. Любой проводник в некоторой степени является контейнером. Давайте рассмотрим изолированный проводник с поперечным сечением, равным единице, - провод. Проводник имеет длину n единиц, что означает, что он растягивается на n единиц в пространстве продолжений, пространстве, представленном в системе отсчета. Каждая из единиц системы отсчета – это положение, в котором может существовать единица реального пространства (то есть, пространственного компонента движения). При отсутствии внешне приложенного электрического напряжения провод содержит определенную концентрацию незаряженных электронов (на самом деле, единиц пространства), величина которой зависит от состава материала проводника, что объяснялось в главе 11. Если провод подсоединяется к источнику тока и прикладывается очень маленькое напряжение, в него течет большее количество незаряженных электронов, и течет до тех пор, пока не окажутся занятыми все единицы пространственной системы отсчета, составляющие длину провода. Если напряжение не увеличивается, поток вовнутрь прекращается.
Если провод полностью занят, совокупность электронов можно сравнить с совокупностью атомов материи в одном из уплотненных состояний. В таких состояниях все единицы пространства продолжений в пределах совокупности заняты, и дальнейшая пространственная мощность не доступна. Но если прикладывается давление, либо внутренне давление, как определялось в главе 4, либо внешнее давление, межатомные движения переходят в регион времени. Дополнение пространственного эквивалента времени позволяет большему числу атомов входить в ту же часть пространства продолжений, представленную в системе отсчета, увеличивая плотность материи (число единиц массы на единицу объема пространства продолжений) выше обычной величины равновесия.
Способность физических феноменов входить в регион времени, когда дальнейшее расширение в пространстве невозможно, является общим свойством вселенной, вытекающим из обратной связи между пространством и временем. Однако степень его применения сводится к тем ситуациям, в которых пространственный ответ на приложенную силу невозможен. В только что обсужденном примере - сжатие твердой материи - препятствием к дальнейшему движению вовнутрь в пространстве становится ограничение дискретной единицы на дальнейшее деление. В широком разнообразии астрономических явлений, которые будут рассматриваться в томе 3, препятствием является предел на одномерную пространственную скорость. В процессе хранения электрического тока препятствием становится фиксированное отношение между единицей реального пространства и единицей пространство продолжений. N-единичная часть пространства продолжений, представленная в системе отсчета, может содержать n единиц реального пространства и не более того.
Если напряжение прикладывается для того, чтобы втиснуть дополнительные электроны в полностью занятую часть провода, избыточные электроны выталкиваются в регион времени, где занимают положения в пространственном эквиваленте времени. Проникновение в регион времени может достигаться только применением силы, поскольку концентрация электронов в регионе времени уже пребывает на уровне равновесия. Если напряжение уменьшается или исчезает, восстанавливающая сила, стремящаяся вернуть концентрацию электронов назад в равновесие, переворачивает поток, и избыточные электроны возвращаются в провод. Применение положительного* напряжения удаляет электроны из провода и из эквивалентного пространства.
Как мы видели на предыдущих страницах данного тома и тома 1, регион времени выше единицы пространства двумерен. Следовательно, концентрация избыточных электронов и действующее напряжение уменьшаются прямо пропорционально расстоянию от провода со скоростью, определяемой основными физическими коэффициентами и измерениями провода (или другого проводника), достигая нуля на конкретном расстоянии.
Давайте рассмотрим случай, когда проводник подвергается разности потенциалов 2V, а напряжение в эквивалентном пространстве, окружающем каждый конец, достигает нуля на расстоянии s от конца. До тех пор пока концы (электроды) отделены друг от друга на расстояние больше чем 2s, аккумулирование электронов, величина тока, который можно извлечь из положительного* конца и ввести в отрицательный* конец, не зависит от положения концов. Однако если разделение становится меньше 2s, часть объема эквивалентного пространства, из которого извлекаются электроны, совпадает с объемом эквивалентного пространства, в который вводятся электроны. В общем объеме избыток и недостаток электронов взаимно уничтожаются, уменьшая итоговый избыток или недостаток на концах и уменьшая напряжение. Это значит, если разделение концов уменьшается меньше 2s, одинаковое количество аккумулирования будет происходить при меньшем напряжении или большее количество аккумулирования будет возможно при том же напряжении.
На рисунке 21 показаны отношения, вовлеченные в аккумулирование тока (незаряженных электронов).
Рисунок 21
Если концы разделены на расстояние 2s, на каждом конце происходит полное падение напряжения V. Избыток электронов на отрицательном* конце, который мы будем называть Е, пропорционален V. Если разделение между концами уменьшается до 2xs, происходит перекрывание эквивалентных объемов, при котором избыток и недостаток электронов распределяются так, как указано выше. Тогда действующее напряжение падает до xV. В этой точке концентрация электронов, соответствующая xV, находится в эквивалентном объеме в отрицательном* конце, в то время как равновесие общего входа электронов, представленное Е, находится в общем эквивалентном объеме, где итоговая концентрация избыточных электронов равна нулю. Если напряжение уменьшается, электроны из общего эквивалентного объема и из объема, относящегося только к отрицательному* концу, вытекают из системы в тех пропорциях, в которых они втекали. Таким образом, мощность аккумулирования при разделении 2xs и напряжении xV та же, что и при разделении 2s и напряжении V. Обобщая результат, можно сказать, что мощность аккумулирования, при данном напряжении - комбинация тесной близости положительных* и отрицательных* электродов - обратно пропорциональна расстоянию между ними.
Способность проводящего провода принимать дополнительные электроды, подвергаясь действию напряжения, делает его контейнером, в котором при необходимости могут аккумулироваться и из которого могут извлекаться незаряженные электроны (единицы электрического тока). В электрической практике такое аккумулирование имеет ряд применений, но оно очень неудобно для общего использования. Более эффективное аккумулирование возможно с помощью прибора, содержащего необходимые компоненты в более компактной форме. В этом приборе, конденсаторе, имеются две пластины, каждая площадью s2, они находятся на расстоянии s’ друг от друга. Каждая пластина эквивалентна проводникам с площадью поперечного сечения s2. Таким образом, аккумулирующая мощность конденсатора при данном напряжении прямо пропорциональна площади пластины и обратно пропорциональна расстоянию между пластинами. Аккумулирующая мощность называется емкостью, символ С. Поскольку она обладает измерениями пространства (s2/s’ = s), ее можно вычислить непосредственно из геометрических измерений проводника. В качестве единицы измерения использовался сантиметр, хотя в современной практике используется специальная единица – фарад.
Если конденсатор соединен с источником тока, действующее напряжение, сила (t/s2), вталкивает незаряженные электроны, составляющие электрический ток, в конденсатор до тех пор, пока не достигается концентрация, соответствующая напряжению. Пространственно-временные размерности результата - t/s2 x s = t/s. Это обратная скорость или энергия. На основании определения заряда, данного в этой работе, это не заряд, но поскольку электрический заряд обладает размерностями энергии, t/s, аккумулированное количество эквивалентно заряду. Чтобы свести к минимуму отклонения от ныне принятой терминологии, мы будем называть его зарядом конденсатора. Величина аккумулирования может выражаться уравнением Q = CV, где Q – это заряд конденсатора, а V – разность потенциалов между пластинами конденсатора.
Единица емкости, фарад, определяется как кулон на вольт. Вольт – это 1 джоуль на кулон. Это единицы системы СИ, которые будут использоваться в последующем обсуждении электричества и магнетизма больше, чем единицы системы измерений сгс, которыми мы пользовались в этих томах. Причина - в значительном прояснении физических связей в данной сфере, достигнутых за последние годы, и большая часть литературы, связанная с этими темами, пользуется системой СИ.
К сожалению, прояснение электрических и магнитных ситуаций не распространилось на самые фундаментальные проблемы, включая многие, введенные в электрическую теорию неспособностью осознать существование незаряженных электронов и соответствующей неспособностью осознавать разницу между количеством электричества и электрическим зарядом. Как мы видели в главе 9, единица количества электричества – это единица пространства (s). Мы нашли, что единица электрического заряда – это единица энергии (t/s). В нынешней практике обе величины выражаются одной и той же единицей измерения, электростатической единицей в системе сгс или кулонами в системе СИ. Поскольку в обсуждение введен электрический заряд, мы будем проводить различие, которое не осознает нынешняя теория, и вместо того, чтобы иметь дело с кулонами, будем разграничивать кулоны s и кулоны t/s. В данной работе символ Q, который использовался для обеих величин, отныне будет относиться лишь к электрическому заряду или заряду конденсатора, измеренному в кулонах t/s. Количество электричества, измеренное в кулонах (s), будет представлено символом q.
Возвращаясь к вопросу о величинах, входящих в емкость: вольт, единица силы, обладает пространственно-временными размерностями t/s2. Поскольку емкость обладает размерностями пространства s, кулон, как результат вольт и фарад, обладает размерностями t/s2 x s = t/s. Но как показатель джоули/вольты, кулон обладает размерностями t/s x s2/t = s. Следовательно, кулон, входящий в определение фарада, - это не тот же самый кулон, который входит в определение вольта. В наших целях мы вынуждены пересмотреть эти определения и сказать, что фарад – это один кулон (t/s) на вольт, а вольт – это один джоуль на кулон (s).
Дата добавления: 2018-09-20; просмотров: 355; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!