Константы вакуума

Материал из свободной русской энциклопедии «Традиция»
Перейти к: навигация, поиск

Константы вакуума представляют собой физические константы, связанные с полями, существующими в свободном пространстве в условиях глубокого вакуума. Значения этих констант могут быть определены из анализа процессов взаимодействия полей с веществом. Константы вакуума входят во множество физических уравнений в качестве необходимых коэффициентов. Вследствие этого большое значение имеет постоянное уточнение этих констант в специальных экспериментах.

Основные константы[править]

Скорость света: [1] \(c = 2,99792458\cdot 10^8 \ \) м/с, зафиксирована с таким значением согласно определению в Международной системе единиц СИ.

Электрическая постоянная: [2] \( \varepsilon_0 = 8,854187817\cdot 10^{-12} \ \) Ф/м.

Скорость гравитации \(c_g \). Предполагается, что \(c_g \) равна скорости света.

Гравитационная постоянная: \( G = 6,67384(80) \times 10^{-11} \ \) м3 кг–1 с–2.

Вторичные константы[править]

Магнитная постоянная: \( \mu_0 = \frac{1}{\varepsilon_0 c^2}=4 \pi \cdot 10^{-7} = 1,2566370614 \cdot 10^{-6} \ \) Гн/м в системе единиц СИ.

Электромагнитное волновое сопротивление вакуума: \( Z_0 = \mu_0 c = \sqrt{\frac{\mu_0}{\varepsilon_0}}= \frac{1}{\varepsilon_0 c} = 376,730313461 \ldots \) Ом.

Поскольку \( \mu_0\) и \( c \) имеют точные значения, то же самое следует и для волнового сопротивления вакуума: \( Z_0 = 119,9169832 \pi \) Ом.

Гравитоэлектрическая константа: \(~\varepsilon_g = \frac{1}{4\pi G } = 1,192708\cdot 10^9 \) кг с2 м–3.

Гравитомагнитная константа: \(~\mu_g = \frac{4\pi G }{ c^2_g} = 9,328772\cdot 10^{-27} \) м /кг, если \(c_g =c\).

Гравитационный характеристический импеданс вакуума: $$~\rho_{g} =\sqrt{\frac{\mu_g}{\varepsilon_g}} = \frac{4\pi G }{c_g}. $$

Если \(~ c_{g}=c,\) то тогда гравитационный характеристический импеданс вакуума равен: [3] [4] \(~ \rho_{g0} = \frac{4\pi G }{c} =2,796696\cdot 10^{-18} \) м2 кг–1 с–1.

Константы \( c \), \( \varepsilon_0\), \( \mu_0\) и \( Z_0\) входят в состав самосогласованных электромагнитных констант, и константы \( c_g \), \( \varepsilon_g\), \( \mu_g\) и \( \rho_{g} \) входят в состав самосогласованных гравитационных констант.

Константы вакуума используются для образования натуральных единиц, таких как единицы Стони и планковские единицы. Например, масса Стони связана с элементарным зарядом \( e \): $$m_S = e \sqrt{\frac{\varepsilon_g}{\varepsilon_0}} = e \sqrt{\frac{\mu_0}{\mu_g}} = e \sqrt{\frac{Z_0}{\rho_{g0}}}. $$ Масса Планка связана с постоянной Дирака \( \hbar \): $$m_P = \sqrt{\frac{ \hbar c}{G}} . $$

Длина Стони и энергия Стони образуют масштаб Стони, и не сильно отличаются от длины Планка и энергии Планка, задающих масштаб Планка.

Модернизированная теория Лесажа[править]

Вакуумные константы в модернизированной теории Лесажа могут быть выражены через параметры вакуумного поля и вещества. Предполагается, что вакуумное поле состоит из двух компонент. Первая компонента в виде поля гравитонов ответственно за возникновение гравитации, массы и инерции тел, а вторая компонента в виде поля заряженных частиц приводит к электромагнитному взаимодействию. [5]

Для кубического распределения потоков гравитонов в пространстве постоянная гравитации выражается формулой: [6] $$~G = \frac{ \varepsilon_c \sigma^2}{4\pi M^2_n} , $$

где \(~ \varepsilon_c = 7,4 \cdot 10^{35} \) Дж/м3 есть плотность энергии поля гравитонов, \(~ \sigma = 5,6 \cdot 10^{-50} \) м2 – сечение взаимодействия гравитонов с нуклонным веществом, \(~ M_n \) – масса нуклона.

Аналогично, для электрической постоянной получается: [7] $$~\varepsilon_0 = \frac{ e^2}{\varepsilon_{cq} \vartheta^2 } , $$

где \(~ \varepsilon_{cq} = 4 \cdot 10^{32} \) Дж/м3 есть плотность энергии поля заряженных частиц, \(~ \vartheta = 2,67 \cdot 10^{-30} \) м2 – сечение взаимодействия заряженных частиц вакуума с нуклонным веществом, близкое к сечению протона, \(~ e \) – элементарный заряд.

Оценка концентрации заряженных частиц как концентрации релятивистски движущихся праонов даёт значение \( 4 \cdot 10^{87} \) м–3.

Постоянная сильной гравитации также связывается с вакуумным полем: $$~G_a = \frac{ \varepsilon_c \vartheta^2}{4\pi M^2_n} = 1,514 \cdot 10^{29} $$м3•с–2•кг–1.

В модернизированной модели Лесажа предполагается, что гравитонами для обычной гравитации являются частицы праонного уровня материи, находящегося на два уровня ниже уровня звёзд, и получившие свою энергию в релятивистских процессах вблизи нуклонов. На уровне нуклонов действует сильная гравитация, и рассуждая по аналогии, гравитонами для сильной гравитации должны быть частицы граонного уровня материи, получившие свою энергию в процессах вблизи праонов. Гравитонами могут быть как нейтральные частицы типа нейтрино и фотонов, так и релятивистские заряженные частицы, подобные по своим свойствам космическим лучам. Эффективной массой для всех этих частиц является их релятивистская масса-энергия с учётом большого по величине фактора Лоренца. В частности, гравитонами обычной гравитации могут быть праоны, ускоренные сильными полями вблизи нуклонов практически до скорости света.

Ссылки[править]

  1. CODATA value: Speed of Light in Vacuum. The NIST reference on Constants, Units, and Uncertainty. NIST.
  2. Latest (2010) values of the constants [1]
  3. J. D. Kraus, IEEE Antennas and Propagation. Magazine 33, 21 (1991).
  4. Raymond Y. Chiao. "New directions for gravitational wave physics via “Millikan oil drops”, arXiv:gr-qc/0610146v16 (2007).PDF
  5. Fedosin S.G. The Force Vacuum Field as an Alternative to the Ether and Quantum Vacuum. WSEAS Transactions on Applied and Theoretical Mechanics, ISSN / E-ISSN: 1991-8747 / 2224-3429, Volume 10, 2015, Art. #3, pp. 31-38; статья на русском языке: Силовое вакуумное поле как альтернатива эфиру и квантовому вакууму.
  6. Fedosin S.G. The graviton field as the source of mass and gravitational force in the modernized Le Sage’s model. Physical Science International Journal, ISSN: 2348-0130, Vol. 8, Issue 4, P. 1-18 (2015). http://dx.doi.org/10.9734/PSIJ/2015/22197; статья на русском языке: Поле гравитонов как источник гравитационной силы и массы в модернизированной модели Лесажа.
  7. Fedosin S.G. The charged component of the vacuum field as the source of electric force in the modernized Le Sage’s model. Journal of Fundamental and Applied Sciences, Vol. 8, No. 3, P. 971-1020 (2016). http://dx.doi.org/10.4314/jfas.v8i3.18; статья на русском языке: Заряженная компонента вакуумного поля как источник электрической силы в модернизированной модели Лесажа.

Внешние ссылки[править]