ПРОИСХОЖДЕНИЕ СИЛ ИНЕРЦИИ

На модерации Отложенный

Б.С. Курнышев

ПРОИСХОЖДЕНИЕ СИЛ ИНЕРЦИИ

Попыток объяснить происхождение сил инерции было множество. И до Маха и после него. И принцип Маха – это одна из таких попыток. Но, по всей видимости, неудачная.

А. Пайс: "Мне кажется, по сей день принцип Маха не позволил сколько-нибудь продвинуть вперёд физическую науку. Кроме того, по моему мнению, проблема происхождения инерции была и остаётся наиболее тёмным вопросом в теории частиц и полей" [1]. И до сих пор никто не может дать удовлетворительное объяснение этому свойству материи.

Известны четыре фундаментальных взаимодействия: гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое. Тогда что такое силы инерции? Можно ли природу сил инерции связать, например, с  гравитационным взаимодействием? Однозначно нет. С сильным взаимодействием? Тоже нет. Со слабым взаимодействием? Нет, конечно. Если бы можно было природу сил инерции связать каким-либо образом с одним из трёх перечисленных взаимодействий, то это давно бы уже сделали. Под вопросом остаётся электромагнитное взаимодействие.

Возможно ли природу сил инерции связать каким-либо образом с природой электромагнитного взаимодействия? Оказывается, правильный ответ – да. Инерция имеет точно такую же природу, что и электромагнитное поле.

Во-первых, для сил инерции, также как и для силы Лоренца, третий закон Ньютона не выполняется [2]. Во-вторых, уравнения для сил инерции по своей структуре совпадают с уравнениями электродинамики Максвелла [3 – 6].

Суть в том, что масса, движущаяся с ускорением, изменяет метрику окружающего пространства. Метрика пространства становится неримановой: к римановой составляющей метрического тензора добавляется антисимметричная составляющая. В результате выводятся уравнения [3 – 6], имеющие структуру уравнений Максвелла.

В международной системе единиц (СИ) сила Лоренца выражается формулой

F = q(E + [v× B]),                                                                                                                                 (1)

где F– сила Лоренца, q – электрический заряд, v – его скорость движения, E – напряжённость электрического поля, B – индукция магнитного поля.

Ньютонова сила инерции выражается аналогичной формулой:

F = m(ξ + [v× ζ]),                                                                                                                                  (2)

где m– масса материального тела, v– его скорость; физически наблюдаемые векторные поля ξи [v× ζ] имеют размерность ускорения.

Из (1) и (2) следует

(E + [v× B]) = (m/q)(ξ + [v× ζ]),                                                                                                       (3)

то есть сила Лоренца уравновешивается ньютоновой силой инерции.

Из (3) следует, что масса, движущаяся с ускорением (ξ + [v× ζ]), возбуждает электромагнитное поле (E + [v× B]). Если принять, что m – масса протона, q – его электрический заряд, то коэффициент (m/q) можно определить как отношение массы протона к его электрическому заряду. Это отношение равно 1,044*10^(–8).

Если ускорение постоянно, то электромагнитное поле тоже будет постоянным. Если ускорение переменное, возбуждаются электромагнитные волны. Всё сказанное можно проверить экспериментально.

Библиографический список

1. Пайс, А. Научная деятельность и жизнь Альберта Эйнштейна / А. Пайс. – М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит-ры, 1989. – С. 280.

2. Матвеев, А.Н. Механика и теория относительности. 3-е изд. / А.Н. Матвеев. – М.: Высшая школа, 1976. – С. 132.

3. Курнышев, Б.С. Математическая модель электромагнитного поля с локальным определением плотности электрического заряда / Б.С. Курнышев // Вестник ИГЭУ. - Иваново: ИГЭУ, 2013. - Вып. 3. – С. 58–60.

4. Курнышев, Б.С. Плотность электрического заряда / Б.С. Курнышев // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. – М: Институт стратегических исследований, 2013. – №3. – С. 13 – 16.

5. Курнышев, Б.С. Математическая модель электромагнитного поля с локальным определением плотности электрического заряда / Б.С. Курнышев // [Электронный ресурс]. URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=19125157

6. Курнышев, Б.С. Плотность электрического заряда / Б.С. Курнышев // [Электронный ресурс]. URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=19126895