Векторные свойства гравитационного потенциала

Автор

Страниц

Год

2021

Научный доклад: Открытие векторной природы гравитационного потенциала

Не так давно ученые смогли сделать уникальное открытие, которое перевернет наше представление о гравитации. Благодаря последним исследованиям мы можем утверждать, что гравитационный потенциал в любой точке бесконечной Вселенной равен нулю, подтверждая его векторную природу. Это открытие противоречит ранее известным скалярным представлениям о гравитационном потенциале, которые утверждали, что в стационарной Вселенной гравитационный потенциал равен бесконечности в любой точке пространства.

Однако эта новая информация оказывается весьма важной, так как векторный характер гравитационного потенциала входит в уравнение всемирного тяготения. Ранее мы считали, что закон тяготения скрывает только ускорение свободного падения, которое является векторной величиной. Теперь же мы понимаем, что закона также включает в себя и сам гравитационный потенциал, который также обладает статусом вектора.

Это открытие имеет огромное значение для современной физики и поможет нам лучше понять природу гравитации. Дальнейшие исследования и эксперименты позволят нам расширить наши знания и, возможно, открыть новые законы физики, которые до сих пор оставались за пределами нашего понимания.

Как можно видеть, наши представления о гравитационном потенциале и его векторной природе продолжают эволюционировать. Впереди нас ждут еще множество открытий и увлекательных исследований, которые расширят границы нашего знания о Вселенной и ее фундаментальных законах.

Читать бесплатно онлайн Векторные свойства гравитационного потенциала - Петр Путенихин

Гравитационный потенциал

Гравитационные взаимодействия характеризуются двумя основными понятиями – силой гравитационного притяжения и гравитационным потенциалом. Хотя очевидно, что сила гравитационного притяжения является вектором, уравнение закона всемирного тяготения, тем не менее, записывают в виде скаляра. В связи с этим отметим одно интересное наше наблюдение. Если какая-то величина может иметь отрицательное значение, то такую величину определённо можно считать вектором. В частности, закон всемирного тяготения иногда пишут со знаком минус

При этом нередко уточняется, что знак минус означает притяжение. Логически это легко объяснимо. Если масса находится в начале координат, то все положительные векторы направлены "наружу", от этого начала. Но сила притяжения направлена извне в сторону тела, в сторону начала координат. То есть, её можно рассматривать как отрицательный скаляр, так и как вектор, направленный в сторону начала координат. Но если эта величина, сила является вектором по указанной выше минусовой причине, записать это можно в следующей векторной форме

Знак минуса отбрасываем, поскольку направление силы теперь определяется вектором. Поскольку в записи под знаком вектора имеются константы, их можно вынести

Запись, как видим, приобрела более явный векторный вид. Однако в знаменателе присутствует квадрат вектора или, по меньшей мере, произведение вектора на самого себя

Известны два произведения векторов: векторное и скалярное. В нашем случае скалярное произведение неприменимо, поскольку его результат – скаляр, то есть, уравнение перестаёт быть векторным. Но и векторное произведение нас не устраивает, поскольку в этом случае направление вектора уже не совпадает с направлением силы. Выход только один: один из одинаковых сомножителей в знаменателе должен потерять статус вектора

На первый взгляд, это ничем не обоснованный произвол в записи уравнения. В сущности, величиной вектора мы можем считать и квадрат скаляра. Но пока рассмотрим другой вариант, ведущий к интересным выводам. Перепишем уравнение ещё раз с учетом разделения сомножителей

(1)

Замечаем, что левый сомножитель в последнем равенстве выглядит как традиционный гравитационный потенциал тела M, но записанный в векторной форме. Насколько это оправдано? Почему не обозначить вектором второй, правый сомножитель, а первый оставить в прежней, не векторной форме? Конечно, это возможно и до данного момента используется повсеместно, но в этом случае векторная форма второго сомножителя приобретает весьма неясную форму. А вот векторная форма гравитационного потенциала приобретает весьма осмысленный вид с далеко идущими последствиями.

Продолжить чтение

Вам может понравиться: