Гравитационная постоянная — лишняя константа

Аннотация
Рассматривается особое положение гравитационной постоянной на фоне других фундаментальных констант. Сопоставляется представление об эквивалентности инертной и тяжёлой масс и состав физических величин в международной системе СИ. Обнаружено возникшее в последнее время нарушение логики в построении системы единиц измерения физических величин, связанной с наличием в ней идеи неравенства инертной и тяжёлой масс, при существующем представления об их тождественности. Предложен путь исправления ситуации.
Ключевые слова
Гравитационная постоянная; эквивалентность тяжёлой и инертной массы; система единиц измерения физических величин; эталоны физических величин.
Введение
В XX - XXI веке физика достигла выдающихся результатов по уточнению значений фундаментальных констант. Одно из таких достижений состоит в создании эталона массы на основе весов Киббла (ватт-весы с движущейся катушкой) и вычисления значения эталонной массы через уравнение ватт баланса.
Значение эталона массы определено с максимально достижимой в современной экспериментальной физике точностью, поскольку определяется это значение через известные фундаментальные постоянные, ранее определённые с высокой точностью. В популярном описании [1] процедуры получения эталона массы приводится формула для определения эталона массы m=p*n^2*f^2*h/(4gv).
Гравитационная постоянная, несмотря на эти успехи, определена с точностью на несколько порядков хуже других констант. А не лишняя ли она?
Фундаментальные константы
В Проекте Резолюции A - 26-го заседания CGPM (13-16 ноября 2018 г.) [2] указаны следующие значения констант, применённых при вычислении значения эталона массы:
- the unperturbed ground state hyperfine transition frequency of the caesium 133 atom ∆νCs is 9 192 631 770 Hz,
− the speed of light in vacuum c is 299 792 458 m/s,
− the Planck constant h is 6.626 070 15 × 10(−34) J s,
− the elementary charge e is 1.602 176 634 × 10(−19) C,
− the Boltzmann constant k is 1.380 649 × 10(−23) J/K,
− the Avogadro constant NA is 6.022 140 76 × 10(23) mol(−1).
Гравитационная постоянная
G = 6,67430(15)·10(−11) m(3)·s(−2)·kg(−1), или N·m(2)·kg(−2).
Несколько не логичным кажется факт, что в этот перечень констант не попала Гравитационная постоянная.
Это связано с тем, что гравитационная постоянная определена с точностью не достаточной для её применения в образовании эталонов [3], пусть и входит она не только в уравнения классической физики, но и формулы квантовой механики и общей теории относительности.
Попытки уточнения значения этой константы до настоящего времени терпят неудачу [4].
Чем же гравитационная постоянная отличается от других фундаментальных констант, что делает её такой неподатливой при попытках уточнения?

1. По своему наименованию эта константа подразумевает гравитационные свойства массы. Но до настоящего времени отличий гравитационной и инертной массы не установлено никакими экспериментами, хотя они и проводились многократно.
В формулах классической физики гравитационная постоянная G встречается по сути только в Законе всемирного тяготения.

F = G·M·m/R2

В астрономических вычислениях и измерениях для учёта гравитационного взаимодействия применяется не масса, а гравитационный параметр [5], который может быть измерен с точностью превышающей точность определения гравитационной постоянной или массы раздельно.

μ = G·M

2. В формулу Закона всемирного тяготения входит величина F силы взаимного притяжения массивных объектов.
Динамический метод определения силы заключается в измерении ускорения массивного объекта при приложении к нему силы при отсутствии трения и сопротивления среды.

F = m·a

Единица массы исторически возникла без какой-либо видимой связи с другими физическими величинами. Если заменить в этой формуле значение массы на значение гравитационного параметра, ничего не произойдёт.

F·G=G·m·a=μ·a=Fn

Связь между «старой» F и «новой» Fn единицей силы будет выглядеть так:

Fn=F·G.

Название новой единицы силы может быть принято коллективным обсуждением в научном сообществе.
Закон всемирного тяготения примет следующую форму:

Fn=μ1 ·μ2 / R2.
Следствия
Не очень сложно, просмотрев уравнения, куда входит гравитационная постоянная, обнаружить, что применение вместо эталона массы эталона гравитационного параметра, а также применение новой единицы силы исключит гравитационную постоянную из всех уравнений физики, включая уравнения квантовой механики [6] [7].

Размерность гравитационного параметра чисто геометрическая — m(3)s(-2).

Новая размерность силы — m(4)s(-1).

Если это по каким-то причинам может быть не удобно, можно гравитационному параметру назначить отдельное обозначение, например «gr». Тогда размерность силы будет — gr(2)m(-2).

Исключение гравитационной постоянной из перечня фундаментальных констант и изъятие её из обращения в физике ознаменует окончательное принятие принципа эквивалентности инертной и гравитационной масс.

Отсутствие значения гравитационной постоянной в формулах приведёт к более точным результатам полученным из этих форму. Сами формулы при этом упростятся.
Что потребуется сделать
1. Создать эталон гравитационного параметра (можно переименовать его в «вещественный параметр»).
Эта процедура не будет сильно отличаться от уже имеющейся процедуры по созданию эталона массы.
2. Создать новый эталон силы. Как и эталон гравитационного параметра, он может быть создан с применением ватт-весов.
3. Исключить гравитационную постоянную из перечня фундаментальных констант физики.
4. Переработать современную теоретическую базу физики с учётом отсутствия понятия о гравитационной постоянной.
5. Вместо понятия массы использовать вещественный параметр.
Библиографический список
1. Екатерина Жданова. Выпускница МФТИ 2017 года, внештатный сотрудник «N+1»
Как измерить новый килограмм. 20.05.2019
https://zanauku.mipt.ru/2019/05/20/kak- ... kilogramm/
(дата обращения: 04.04.2021)

2. Draft Resolution A – 26th meeting of the CGPM (13-16 November 2018)
https://www.bipm.org/utils/en/pdf/CGPM/ ... n-A-EN.pdf
(дата обращения: 04.04.2021)

3. Сучилин В.А. On Determination of the Gravitational Constant // Современные научные исследования и инновации. 2019. № 3 [Электронный ресурс]. URL: https://web.snauka.ru/issues/2019/03/88882
(дата обращения: 04.04.2021).

4. Игорь Иванов. Новые измерения гравитационной постоянной еще сильнее запутывают ситуацию
https://elementy.ru/novosti_nauki/43207 ... situatsiyu
(дата обращения: 04.04.2021)

5. https://en.wikipedia.org/wiki/Standard_ ... _parameter
(дата обращения: 04.04.2021)

6. https://ru.wikipedia.org/wiki/Планковские_единицы
(дата обращения: 04.04.2021)

7. К. А. Томилин. Планковские величины.
100 лет квантовой теории. История. Физика. Философия.
Труды международной конференции.
М.: НИА-Природа, 2002, с.105-113.
http://old.ihst.ru/personal/tomilin/pap ... 00phil.pdf
(дата обращения: 04.04.2021)

Код ссылки на тему, для размещения на персональном сайте | Показать

Код: выделить все

<div style="text-align:center;">Обсудить теорию <a href="http://www.newtheory.ru/physics/gravitacionnaya-postoyannaya-lishnyaya-konstanta-t6169.html">Гравитационная постоянная — лишняя константа</a> Вы можете на форуме "Новая Теория".</div>


Ответ на комментарий №1.

beard писал(а):Исключение гравитационной постоянной из перечня фундаментальных констант и изъятие её из обращения в физике ознаменует окончательное принятие принципа эквивалентности инертной и гравитационной масс.

Ответ на комментарий №1.
Уважаемый beard. Начну с конца. Достаточно ввести гравитационные заряды и нужда в гравитационной постоянной отпадет, потому, что она и нужна-то только для определения значения гравитационных зарядов.
Учитывая, что в ЗВТ Ньютона они уже заложены выражением числителя Gm²=qᵣₚ²=5,53‧10⁻⁶² г‧см³/сек².
Можно также определять заряды и по другим формулам - qᵣₚ²=mc²‧rᵣₚ=c⁴‧rᵣₚ‧Λ, где Λ=m/c²=rᵣₚ/G=1,013‧10⁻⁴⁸ г‧сек²/см² - космологическая постоянная.
Уточнение гравитационной постоянной, это иллюзионное занятие, так как у нас нет ни одного параметра который можно было бы измерить с достаточной точностью, так как во все наши измерения вкрадывается или π, или ПТС.
Поэтому, вводить вместо одного коэффициента – «G», другой коэффициент - «n», навряд ли имеет смысл.
Что касается равенства гравитационной и инерционной масс, то к этому равенству G не имеет никакого отношения, так как гравитационные и инерционные свойства относятся к полю физ. вакуума, которое в одно случае сообщает определенному телу определенное ускорении, а в другом случае такое же тело, двигающееся с таким же ускорением, но сообщенное ему внешней силой, будет противодействовать его движению. С уважением, Борис.

beard писал(а):Гравитационная постоянная, несмотря на эти успехи, определена с точностью на несколько порядков хуже других констант. А не лишняя ли она?

Уважаемый beard!
Скоро будет уже три года как моя теория опубликована здесь, а Вы а неё даже не заглянули. Печально. Поэтому и предлагаете заведомое старьё, а не новую теорию.
Так вот, гравитационная постоянная G имеет следующий вид:

Отсюда видны две причины, которые не позволяют достичь высокой точности в определении G.
Во-первых, это восемнадцатая степень ПТС.
Во-вторых, это присоединённая масса протона — космологическая константа, вводимая вместо гравитационной постоянной G. По определению ясно, что точность её определения зависит от того, насколько водород в звёздной плазме является водородом. Именно поэтому и возникает проблема "тёмной материи". Короче, если бы Вы следили за развитием моей теории, то Вы бы знали, что гравитация — это электрическое взаимодействие диполей.

Подставляя G в закон Ньютона получаем:


где - расстояние между телами 1 и 2, имеющими массы и . Таким образом, и являются поправками, которые переводят инертные массы в правильные гравитационные массы.

Таким образом, гравитационная постоянная должна быть заменена на реальную постоянную .
Я уважаю Ваше желание дойти до всего своей головой, но зачем ломиться в открытую дверь?
Я и создал теорию всего, чтобы люди не испытывали творческих мук.

Борис Шевченко писал(а):Достаточно ввести гравитационные заряды и нужда в гравитационной постоянной отпадет

Александр Рыбников писал(а):Таким образом, гравитационная постоянная должна быть заменена на реальную постоянную .

Уважаемые коллеги, я не создал новую гипотезу, а всего лишь проанализировал положение гравитационной постоянной в существующей официальной физике.
Заинтересовал меня этот анализ, когда подробно ознакомился с принципом создания эталона массы на основе фундаментальных констант.
Если верно утверждение об эквивалентности инертной и тяжёлой масс (в рамках существующей официальной физики), то нет необходимости в гравитационной постоянной вообще.

Александр Рыбников писал(а):Таким образом, ... являются поправками, которые переводят инертные массы в правильные гравитационные массы.

Более того. Опять же только в рамках официальной физики по её внутренней логике, не требуется само понятие массы (достаточно понятия - гравитационный параметр).

Я не пытался что-то придумать новое. Проанализировано положение теории в официальной науке.
Спорить с положениями ваших гипотез и теорий в данном случае я не собирался.

Весь смысл моего сообщения заключается в том, что официальная физика сегодня содержит внутреннее логическое противоречие.

С уважением, beard.

beard писал(а):Весь смысл моего сообщения

Уважаемый beard!
Так и я о том же.
Однако, я ещё и указал, что делать!
А Вы просто так.

Александр Рыбников писал(а):Однако, я ещё и указал, что делать!

А Вы просто так.

Уважаемый Александр Рыбников
Надо сделать первый шаг, чтобы начать дорогу.
Надеюсь, что моё короткое сообщение позволит сделать этот шаг не только мне. Тогда они обратят внимание на альтернативные теории, в том числе на Вашу. Да и собственные гипотезы можно анализировать на присутствие логических противоречий и избыточности. А для этого нужен повод. А поводом может быть и моё сообщение.

С уважением, beard.

По формуле Ньютона с G. На высоте 384 400 км.
g = G*M/r^2 = 6.6743* 10^-11• 5.9726*10^24 / 384 400^2 = 0.00269 м/с^2,

По формуле радиусов без G. На высоте 384 400 км.
g ц.стрем. = 9,8 м/с^2 (6371км : 384 399км) ^2 = 0.00269 м/с^2,

По формуле Ньютона с G. На глубине 1000 км, под поверхностью Земли.
g = G*M/r^2 = 6.6743* 10^-11• 5.9726*10^24 / 5371 000^2 = 13.8 м/с^2,

По формуле радиусов без G. На глубине 1000 км, под поверхностью Земли.
g ц.стрем. = 9,8 м/с^2 (6371км : 5371км) ^2 = 13.8 м/с^2,

Формула радиусов вычисляет одинаково, без G и без массы Земли.
G – лишняя константа.
Для Солнца и газовых планет с другими плотностями, G не соответствует.
G не соответствует даже для Меркурия.
А для формулы радиусов нет препятствий.

За это сообщение автора umarbor поблагодарил:

beard (05 апр 2021, 20:48)

beard писал(а):собственные гипотезы можно анализировать на присутствие логических противоречий и избыточности.

Уважаемый beard!
Это я сделал многократно.
Я, собственно, обратил Ваше внимание на то, что именно Вы сделали анализ очень старых идей.
Например, когда я работал, то мне приходилось по заданию научно-технического отдела делать обзор последних патентов и изобретений по моей тематике именно за предыдущие 2-3 года.

Александр Рыбников писал(а):Я, собственно, обратил Ваше внимание на то, что именно Вы сделали анализ очень старых идей.

Уважаемый, Александр Рыбников
Действительно, старых. В том и дело. Всё ещё со времён Исаака Ньютона тянется, когда пространство было создано Богом, а гипотез он не измышлял. После него правда определили единицу силы, которая принята в 1960-м, если не изменяет память. И одна из проблем состоит в том, что ничего на этом фундаменте не меняется. Изобретаются гипотезы с основами не лучше, чем пространство созданное Богом.
Практическая физика по большей части эмпирическая. А теоретическая всё больше покрывается туманом мистики. Новые рациональные гипотезы живут на сайтах подобных этому. Чуть ближе к официалам и любое слово не согласующееся с утверждённым мнением прогоняется под любым предлогом. Когда крыть нечем, просто объявляют сообщение не соответствующим профилю форума и удаляют даже без обсуждения, просто по решению администратора.
Вы свою теорию смогли поднять на уровень признания официальными учёными? Думаю, что натыкались на массу непреодолимых препятствий.
Моё мнение таково, что анализ даже очень старых идей есть смысл делать. При этом это надо делать в рамках именно официальной науки. Тогда к вам никто не сможет предъявить претензий в распространении крамолы (обычно это делается по формальным признакам).
Чем больше будет найдено и кратко изложено противоречий, тем скорее наступят светлые времена среди чёрных дыр и тёмной материи.
Практики находят интересные новые решения, например ватт-весы с движущейся катушкой. И эти новые инструменты, на мой взгляд, помогут увидеть старые противоречия, но свежим взглядом.
Сами проблемы должны быть максимально общими. Доказывать что гравитация это взаимодействие диполей бесполезно, если оппоненты стоят на разных фундаментах. Сначала должна быть написана конституция, а потом законы и подзаконные акты.

С уважением, beard.

beard писал(а):Вы свою теорию смогли поднять на уровень признания официальными учёными?

Уважаемый beard!
Вы имеете ввиду другими официальными учёными? Пока нет. Сейчас я сам признаю её как официальный учёный.
Тем не менее, я опубликовал официально исходные положения теории в статье "Hyperanalyticity of space-time".
https://www.cambridge.org/engage/coe/ar ... 00123ee494 (Cambridge University Press):
За год её просмотрели 663 раза, статья была загружена 42 раза.
Хороший признак есть. За первые полгода количество просмотров было меньше сотни. Значит, есть те кто рекомендует другим.
Так что, уровень признания пока ещё близок к нулю.

beard писал(а):анализ даже очень старых идей есть смысл делать. При этом это надо делать в рамках именно официальной науки. Тогда к вам никто не сможет предъявить претензий в распространении крамолы (обычно это делается по формальным признакам).

Моя теория полностью основана на СМ. Однако, она выводит СМ на квантово-релятивистский статус. Вот в этом и проблема. Поскольку я первый, кому это удалось.
И хотя на форуме я единственный официальный физик, даже те кто понятия не имеет о физике, говорят, а ты кто такой?