Уточнение физического смысла и формулы закона всемирного тяготения

Исходя из принятого выше физического смысла размерности постоянной тяготения G как удельного ускорения потока стягивания объема среды в объект реальной физической массы, проведем анализ формулы Ньютона для закона всемирного тяготения.

Для этого отвлечемся пока от численной величины гравитационной постоянной и обозначим ее символом Λ, полностью сохранив принятый ее физический смысл и размерность [см³г^–1с^–2]. Условимся, что все рассматриваемые физические объекты будут иметь форму шара.

Итак, в центр масс точечного объекта реальной физической массы m₁ как в точку вершины полного, развернутого телесного угла равного 4π стерадиан всесторонне, сферически внутрь, будет стягиваться (схлопываться) сферический поток объема среды с удельным ускорением Λ. Произведение массы объекта m₁ на ускорение Λ есть ускорение потока объема среды a_v=–Λm₁[см³/с²] в данный объект. В любой точке на расстоянии R от центра масс объекта фронт сферической поверхности стягивающегося потока имеет линейное ускорение a, которое представляет собой напряженность поля стягивающегося потока в данной точке и равно

a=–Λm₁/(4πR²)[см/с²].

Помещенный на выделенной на расстоянии R₁₂ сферической поверхности пробный объект массой m₂ будет испытывать силу тяготения (притягиваться) к объекту m₁ согласно второго закона Ньютона и закона всемирного тяготения

Это выражение силы для закона всемирного тяготения справедливо только при условии, что Λ=4πG, то есть F=–4πGm₁m₂/(4πR²₁₂). Введение в числитель и знаменатель формулы коэффициента 4π не нарушает ни форму, ни физический смысл выражения закона всемирного тяготения по Ньютону. Наоборот, в таком виде формула закона всемирного тяготения показывает его четкий физический смысл. Закон делается строго доказуемым, определяя физическую сущность явления тяготения исключительно как процесса поглощения объема некоторой энергетической среды.

Строго говоря, требование ввода множителя 4π в числитель и знаменатель формулы закона всемирного тяготения или необходимости утверждения того, что в формуле закона произведено сокращение на 4π, должен был выставить Кавендиш при определении величины постоянной тяготения. Разрабатывая и осуществляя схему опыта по определению величины G, он не видел необходимости указывать на соблюдение каких-то особых условий при выборе точек расположения свинцовых шариков m и массивных шаров М. Этот факт говорит о том, что в его эксперименте на расстоянии R от центра массивного объекта по всей поверхности сферы 4πR², в любую точку которой может быть помещен пробный груз массой m, будет проявляться одна и та же сила притяжения пробного груза к массивному шару М. Для четкого определения и сохранения физического смысла закона всемирного тяготения сокращений в его формуле не должно быть, или они должны быть оговорены.

Таким образом, для исключения эмпирического начала и обеспечения четко доказуемого физического смысла закона всемирного тяготения необходимо принять следующие положения.

1. Физическим смыслом (содержанием) явления всемирного тяготения является то, что его необходимо принимать только как фундаментальный, обязательный, неустранимый и универсальный процесс стягивания (поглощения, впитывания, компактификации, схлопывания) объема некоторой энергетической среды объектами реальной физической массы микро- и макромира Вселенной в целом.

2. Величину Λ = 4πG = 8,38·10^–7[см³г^–1с^–2] принять в качестве фундаментальной, мировой физической величины постоянной всемирного тяготения, представляющей собой удельное ускорение потока стягивания объема некоторой среды в единицу массы реального физического объекта.

3. Результаты взаимодействия в пространстве на расстоянии r₁₂ двух объектов реальной физической массы m₁ и m₂ являются отражением поведения одного из объектов в поле потока стягивания объема некоторой среды другого объекта. Формула для определения силы этого взаимодействия в соответствии с физическим смыслом явления всемирного тяготения должна иметь вид:

F = –Λm₁m₂r₁₂/(4πr³₁₂).

На основании этих выводов в дальнейшем изложении материала в качестве фундаментальной, мировой, физической величины постоянной тяготения будет использоваться только величина

Λ = 4πG = 8,38·10^–7см³г^–1с^–2.

Однако в заключение необходимо отметить, что между 1-м и 3-м пунктами выводов существует некоторое противоречие (некорректность). Так в 1-м пункте утверждается обязательность и неустранимость процесса стягивания объема среды для любого объекта реальной физической массы, то есть обязательность наличия для каждого объекта поля потока стягивания этого объема. В то же время 3-й пункт, определяющий процесс взаимодействия двух объектов реальной физической массы, подразумевает, что этот процесс происходит в поле потока стягивания объема среды одного объекта при негласном отсутствии (по умолчанию) такого поля у другого объекта. Из этого следует, что либо мы не полностью раскрыли физический смысл явления всемирного тяготения, либо это явление по-разному протекает при индивидуальном рассмотрении конкретных объектов и при рассмотрении системы двух тел. На устранение этого противоречия и будут направлены наши дальнейшие усилия.