Возврат на главную страницу

Дмитpиев А.H., Дятлов В.Л. (Институт геологии ОИГГиМ, Институт математики СО РАH) mailto:vdyatlov@math.nsc.ru и dmizol@uiiggm.nsc.ru    

ВВЕДЕНИЕ  

Разработана модель объединенной электpогpавидинамики на базе электродинамики Максвелла и гpавидинамики Хевисайда (Миньковского, Пуанкаpе). В модели выделен новый объект исследования --- вакуумный домен (ВД) , который рассматривается в составе общей модели физического вакуума (ФВ) как некоторая его неоднородность (модификация). Связь электродинамики и гpавидинамики существует только в пределах ВД, вне которого связь между ними полностью отсутствует. В созданной модели ВД обладает набором особых свойств --- проницание сквозь любые среды, куда он вносит электрические, магнитные, гравитационные, спиновые поля и распределенный момент количества движения. В ВД всепроникающие гpависпиновые волны (гpавитоны) преобразуются в электромагнитные волны (фотоны). В оболочке Земли, верхнего и нижнего полупространства ВД привносят: электрические токи и разряды; магнитные вариации и пульсации; механические напряжения и сильные факторы стимуляции химических реакций в атмосфере, гидросфере и литосфере (непpедставимых в пределах обычной теории). ВД локализуются в литосфере в электропроводящих и упругих средах. при этом они производят импульсное тепловыделение ("контактные тепловые взрывы", связанные с кимберлитовыми трубками) и создают огромные крутящие напряжения, что влияет на характер тектонофизических процессов и сейсмический режим Земли.

ВД отождествляются с объектами многочисленных и разнообразных природных самосвечений (шаровыми молниями, "плазмоцидами", полтергейстом, торнадо, "ангелами", "космическим льдом", "ионосферными и атмосферными взрывами", литосфеpными трубками взрывов, "спрайтами", свечениями при землетрясениях и вулканических извержениях). Поэтому материалы изучения природных самосветящихся образований дают экспериментальную базу для становления и совершенствования физической и математической модели неоднородного ФВ, модели ВД. 

ОСНОВНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВАКУУМНЫХ ДОМЕНОВ  

Феноменологические исследования природных самосветящихся образований и других связанных с ними аномальных явлений позволили выявить основные физические свойства ВД, которые представлены в таблице 1. Эти свойства следующие: прохождение сквозь вещество, самосвечение- поглощение света, а также другое электромагнитное излучение в широком спектре частот, электрическое поле вне и внутри ВД (приводящее к электрическим пробоям), магнитное поле, искажение гравитационного поля (левитация, утяжеление), вращение воздуха, пыли внутри ВД, взрывы (часто с сохранением формы и размеров ВД). К дополнительным свойствам следует отнести то, что ВД занимает локальные области пространства (форма: эллипсоид, шар и т.д.), а также то, что в годы активного Солнца в несколько раз увеличивается частота встречаемости ВД.

В таблице 1 представлены следующие аномальные явления:

1. Шаровые молнии. Наиболее известное и изученное аномальное явление, описанное во многих статьях [1] и монографиях [2]. Шаровая молния обладает всеми указанными в таблице 1 физическими свойствами. В публикациях не описано свойство "левитации", но его трудно наблюдать при относительно малых размерах шаровой молнии (диаметр 10--30 см).
2. Природные самосветящиеся образования или "плазмоиды". Эти образования --- крупномасштабные (10 м и более), явно самосветящиеся объекты (pис.1,2), наиболее часто встречающиеся в районах разломов земной коры (в энергоактивных зонах Земли). Их физические свойства совпадают с физическими свойствами шаровых молний [3]. Вместе с тем также ярко выражено свойство "левитации", в частности, описанное А.Ю.Ольховатовым [4] по результатам изучения "сасовских взрывов".
3. Полтергейст. Аномальное явление, которое связано с шарообразным слабо светящимся телом, проникающем в стены помещений, обладающим электрическим и магнитным полями, способным убивать людей [5].
4. Торнадо. Хорошо известное по телевидению, радио и печати разрушительное вихреобразное движение воздуха, совершенно явно связанное с природными самосветящимися образованиями ("большими шаровыми молниями" внутри столба торнадо) и "роями шаровых молний" [6,7]).
5. "Ангелы". Вид характерных радиолокационных помех [8]. Операторы РЛС уже давно научились отличать "ангелы" от "целей" --- самолетов и ракет. Следует отметить, что "ангелы" обнаруживают в местах разломов земной коры. Получается так, что в километрах над разломами обнаруживают "ангелов", а непосредственно над разломами обнаруживают "природные самосветящиеся образования". В этой связи не трудно предположить, что те и другие --- одно и то же.
6. Малые кометы или "атмосферные дыры". Движущиеся к Земле из Космоса тела (от 5 до 20 в минуту, с размерами в "пригородный домик"). Обнаружены с американских спутников (1982 г.) при фотографировании в ультрафиолете открытых пространств космоса. Первоначально было сделано предположение, что эти тела состоят из льда. Но эта гипотеза не нашла подтверждения. В частности, на Луне не были обнаружены соответствующие падению "льда" сотрясения лунной поверхности (которые можно было установить сейсмографами, оставленными с кораблей "Аполлон") [9,10].
7. Ионосферные и атмосферные взрывы. Это нерукотворные взрывы в верхних слоях атмосферы и в ионосфере Земли [11].
8. Литосферные трубки взрыва. Это "кимберлитовые трубки" --- большая загадка теоретической геологии [12].
9. "Спрайты" (sprites), эльфы (elves), джеты (jets)". Виды свечений в верхней части грозового облака при вспышках молний в нижней части этого облака. "Спрайты" ---кратковременное ( ~100 микросекунд) свечение красного цвета в области диаметром около 30 км на высоте 20-100 км над облаком. Джеты" --- сопровождающее "спрайты" боковое свечение голубого цвета. "в виде стартующей из облака на высоту ~40км ракеты".  "Эльфы" --- сопровождающее "спрайты" кольцевое свечение в радиусе более 100 км, возникающее по достижении возмущением от спрайтов нижней кромки ионосферы. Эти свечения исследуются в США по программе "SPACE SHUTTLE" и по другим программам [13].
10. Свечения при землетрясениях и вулканических извержениях. Свечения, очень похожие на природные самосветящиеся образования, сложно во времени связаны с основными событиями, возникают как до, как во время, так и после землетрясений и извержений вулканов [14]. Однако эти свечения почти всегда сопровождают рассматриваемые явления.

Рис.1. Крупномасштабные ПСО над Катунским хребтом Горного Алтая.   

Фотография сделана с борта вертолета 19 августа 1972 г. в 11 часов 40 мин. местного времени. Внимание наблюдателей было привлечено "белесыми светящимися пятнами по направлению к вершинам г. Белуха". Довольно четкая структура круга и овала видимая на фотографии не была видна визуально. Характерно, что диаметр этих фигур, согласно зафиксированным величинам и заверке по топографическим картам (м-б 1:100 000 и 1:200 000), составил более 1,5 км. ( Фото А.В. Семешина, камера "Киев" , выдержка 1/250 ).  

Рис.2. "Белокурихинская свеча"    ( фотограф неизвестен) по описаниям наблюдателей " свеча поднялась из земли, свернулась в яркий шар, быстро взлетела вверх и исчезла в небе". Событие произошло в месте сгущения разломной сети Белокурихинского массива, в его юго-восточной части.

 
 
    Итак, в природе часто и во многих земных природных процессах возникают эти странные "природные самосветящиеся образования" и "шаровые молнии". Суммируя основные физические свойства этих аномальных явлений, мы получаем полный набор их основных физических свойств, который знаком нам по основным физическим свойствам вакуумных доменов. Поэтому мы полагаем, что все рассмотренные выше аномальные явления возникают как следствия физических процессов в вакуумных доменах.

ФИЗИЧЕСКАЯ И МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ВАКУУМНЫХ ДОМЕНОВ  

Модель вакуумных доменов построена [15,16] исходя из предположения, что физический вакуум (ФВ) является поляризационной средой, одновременно электрической, магнитной, гравитационной и спиновой. Такая модель ФВ появилась, по существу, еще в 19 веке, если иметь в виду вакуумные уравнения электродинамики Максвелла [17] и вакуумные уравнения гравидинамики Хевисайда [18] (Пуанкаре [19], Миньковского [20]), в которых следует понимать четыре "индукции" как четыре "поляризации" ФВ: электрическую, магнитную, гравитационную и спиновую. Действительно, вакуумные уравнения Максвелла можно представить так 

Здесь :   E электрическое поле;   D = PE - электрическая индукция  и в тоже время электрическая поляризация ФВ ,   H'=m0H--магнитное поле  (в современных терминах H - магнитное поле );   e0=8,855Ч10-12m-3kg-1s4A2;   m0 = 1,257Ч10-6mkgs-2A-2;   B' =PM-магнитная индукция  B деленная на m0и одновременно магнитная поляризация ФВ (намагниченность);   r  -  плотность электрических зарядов;   J=rv  - плотность электрического тока;   v - .скорость (средняя) носителей электрического тока.

Аналогично, вакуумные уравнения Хевисайда можно представить так
 

Здесь:   EG --- гравитационное поле ;   DG =PG--- гравитационная индукция и в то же время гравитационная поляризация ФВ ;   H'G=m0GHG- спиновое поле;   e0G=1/4pG= 1,193Ч109m-3kgs2;   G=6,672Ч10-11m3kg-1s-2 - гравитационная постоянная; m0G=1/e0Gc2 = 0,9329Ч10-26mkg-1;   c=2,998Ч108ms-1 - скорость света (скорость гравитаци-  онных волн полагается равной скорости света )   B'G= PS --спиновая индукция BG , деленная  на  m0G и одновременно спиновая поляризация ФВ ;   rG--- плотность масс (собственных);  JG=rG v -плотность гравитационного тока;;   v --- скорость носителей  гравитационного тока.

Таким образом, ФВ характеризуют четыре поляризации:
 

PE		--- плотность электрических диполей ФВ;
PM		--- плотность магнитных моментов ФВ;
PG		--- плотность гравитационных диполей ФВ;
PS		--- плотность спиновых моментов (спинов) ФВ или плотность момента количества движения ФВ.

 Очевидно, что согласно (1--4) зависят между собою поляризации  P_E и   P_M , а также поляризации  P_G и  P_S , но пары поляризаций P_E -  P_M  и P_G -P_S  остаются совершенно независимыми.

За сто лет развития физики в представлениях о поляризационных свойствах вещества и ФВ произошли большие изменения. В веществе установлена связь между магнитной и спиновой поляризациями, первоначально обнаруженная в классических ферромагнетиках и парамагнетиках в гидромагнитных эффектах Барнетта (1909 г.) и Эйнштейна-де-Гааза (1911 г.), а затем и в других вещественных средах на основе техники парамагнитного и ядерного резонансов. В современной физике ФВ понимается как кварковая среда ("вакуум --- не пустота"), в которой c-кварки и c-антикварки, по существу, связаны в диполи [21]. Также несомненно, что ФВ "глобально нейтральная" среда [22]. Такая среда может быть только поляризационной средой.

Поскольку кварки ФВ обладают электрическими зарядами и массами, магнитными моментами и спинами, то в ФВ могут быть связаны между собою электрическая и гравитационная, а также магнитная и спиновая поляризации. Такую связь поляризаций ФВ можно ввести в вакуумные уравнения Максвелла (2) и вакуумные уравнения Хевисайда (4).

Но, с другой стороны, изменения хорошо экспериментально обоснованных уравнений Максвелла, а также уравнений квантовой электродинамики (основанных на уравнениях Максвелла), неизбежно должно привести к ненаблюдаемым физическим эффектам.

В работах авторов [16] был найден выход из указанного выше трудного положения: сделано предположение, что связь между электрической и гравитационной, магнитной и спиновой поляризациями существует только в ограниченных, локальных областях пространства. Так в теории ФВ появился некоторый объект, который был назван вакуумным доменом (ВД).

Математическая модель вакуумных доменов на основе рассмотренных выше идей может быть представлена следующими уравнениями и условиями:

	перекрестные коэффициенты   e1=0; m1=0   вне области  V  вакуумного домена  и  e1№ 0, m1№ 0 внутри области  V  вакуумного домена;      e  - относительная электрическая проницаемость   m, - относительная магнитная проницаемость    s --проводимость вещества
	eG - относительная  гравитационная проницаемость     mG - относительная  спиновая проницаемость    sG - гравитационная проводимость вещества   (eG, mG весьма близки к единице, sG мало [15]);   s1 --- электрогравитационная проводимость вещества   (s1 мало);   J0 = r0v;   J0G= r0Gv;   r0, r0G --- подвижные электрические заряды и массы

 
Вне ВД выполняется группа преобразований Лоренца, т.к. уравнения (5--8) --- релятивистские.
В нерелятивистском приближении (v <<c)

Внутри ВД выполняются закон сохранения энергии, законы сохранения импульса и момента количества движения.

Нетрудно видеть, что исследования физических свойств ВД сводятся к решениям краевых задач с граничными условиями на границах заданной области V  ВД и на бесконечности (по образцу граничных условий в задачах электродинамики).

Если "основные" уравнения модели (5) и (7) остаются неизменными в любых задачах, то "дополнительные" уравнения (6) и (8) могут быть изменены и дополнены в конкретных задачах согласно электронной теории вещества и механики сплошных сред.

В физической и математической модели ВД возникает исключительно большое число задач, многие из которых уже нашли решение [15,16]. Легко и просто (если не учитывать технические трудности решения полевых задач) находят объяснения все указанные в табл.1 физические свойства аномальных явлений, что подтверждает предположение, согласно которому все эти явления возникают как следствие физических свойств ВД. Согласно модели все указанные физические свойства ВД могут проявляться одновременно, что кардинально отличает рассматриваемую модель от известных моделей шаровой молнии [1], в которых некоторые физические свойства этой молнии, например, "вращение" вообще не рассматриваются.

Мы не можем представить все результаты анализа физических свойств аномальных явлений на основе модели ВД, поскольку потребовалось бы слишком много места для их изложения. Уделим внимание лишь отдельным результатам.

"Самосвечение" ВД происходит из-за преобразования энергии грависпиновых волн в энергию электромагнитных волн. Этот эффект рассмотрен в публикации 1995 г. [15]. Заметим, что полное преобразование энергии одних волн в другие происходит внутри ВД на расстоянии
 

здесь l --- длина волны;   ae= e1 /(e0e0G)-1/2;   am= m1 /(m0m0G)-1/2                 (ae, amЈ 1)

Электрические разряды и вращение газа внутри ВД, один из видов взрывов, "левитация", а также магнитное поле ВД связаны с поляризациями ВД, возникающими в результате действия полей Земли. Например, для сферического домена эти поляризации выражаются так:
 

электрическая поляризация домена
гравитационная поляризация домена	E0 --- электрическое поле (130 В/м);   E0G---гравитационное поле (9,83 м/с2)
магнитная поляризация домена	H0 ----- магнитное поле (19,5 А/м);  H0S --- спиновое поле (1013кг/мЧс)Земли;
спиновая поляризация домена

 
Поляризации ВД позволяют вычислить потенциальную энергию ВД
 

 Потенциальная энергия позволяет определить действующую на ВД силу

    F = -СW.                                                                  (16)

Таким образом, зная присоединенную массу, мы получаем формулу для определения законов движения ВД, причем что особенно интересно, в любых средах.

Механические напряжения, действующие на газ (начальные) и твердое тело, можно определить опираясь на теорию сплошных сред Л.И.Седова [23], согласно которой :

где tрррррр-касательные напряжения несимметричного тензора напряжений.
Заметим, что касательные напряжения могут иметь большие величины (сотни атмосфер) при быстром движении ВД в сторону изменения магнитного и спинового полей Земли (например, в торнадо).

ВД попадая в вещество приобретает электрический монозаряд

Попадая с этим монозарядом в вещество, ВД вызывает электрический ток свободных электрических зарядов, стремящихся нейтрализовать монозаряд. С этим током связано выделение тепловой энергии
 

где  r'=-aeЧh0-1rG  R ---радиус домена.

 С тепловой энергией связаны контактные взрывы ВД. Плотность тепловой энергии достигает значений
W_T/ V@ 10⁶ Дж/м³  при диаметре ВД один километр и больше.

Геолого-геофизическое значение неоднородного физического вакуума  

Решения конкретных задач модели ВД показывают, что ВД является сильным фактором геофизических процессов и геологического изменения Земли. Но если перейти к гипотезам, вытекающим из этой модели, то можно предположить еще большее влияние ВД на формирование современного облика Земли и даже солнечной системы.
Можно предположить, что ВД появляются на Солнце в результате разделения абсолютного физического вакуума (характеризуемого в модели коэффициентами e₁=0, m₁=0) на пары модификаций ФВ, характеризуемых коэффициентами +e₁№ 0, +m₁№ 0   и   -e₁№ 0, -m₁№ 0  или -e₁№ 0,  +m₁№ 0  и  +e₁№ 0, -m₁№ 0
(такое предположение вытекает из рассмотрения квадриги частиц-античастиц Терлецкого, как основной ячейки абсолютного ФВ). Естественно также предположить, что эти модификации ФВ уносят из Солнца часть энергии термоядерного синтеза, определяя непрерывный ход этой реакции. Следовательно соединение двух модификаций ФВ, вне Солнца с образованием абсолютного ФВ, должно сопровождаться выделением захваченной на Солнце энергии в виде "фотонного взрыва". Возможно, что примером такого взрыва является взрыв "Тунгусского метеорита" в 1908 году.
По самой физической сути модели, такие взрывы могут происходить в любых средах Земли, в ее атмосфере, воде, литосфере и т.д., отражая дополнительный приток на Землю энергии Солнца.
С проникающими вглубь Земли ВД могут быть связаны электрическое и магнитное поля Земли, а также дополнительный момент количества движения. В свою очередь с этим моментом должно быть связано дополнительное спиновое поле Земли. Такие процессы, конечно, должны происходить и на других планетах солнечной системы. В пределах модели ВД (уравнения Хевисайда) не трудно показать, что спиновое поле является заметным фактором взаимовлияния планет и Солнца (вращение планет в плоскости эклиптики Солнца, вращение семи планет солнечной системы в одну сторону и т.д.).

Физическая и математическая модель ВД не входит в противоречие с современной квантовой теорией поля. Напротив, эта модель дает макроскопические следствия этой микроскопической теории, по существу, рассматривают ФВ как поляризационную среду. 

Литература  

1. Смирнов Б.М. Физика шаровой молнии // УФН, 1990, т.160. Вып.4 --- с.1--45.
2. Барри Дж. Шаровая молния и четочная молния. М.: Мир, 1983. --- 264 с.
3. Плазмообразование в энергоактивных зонах // Дмитриев А.Н., Похолков Ю.П., Протасевич Е.Н., Скавинский В.П. / Новосибирск: ОИГГМ СО РАН, 1992.--- 212 с.
4. Ольховатов А.Ю. Сасовские взрывы 1991 и 1992 г.г. / Физика Земли, --- 1995, N5.--- с.88--94. Непериодические быстропротекающие явления в окружающей среде / Томск, ТПИ, 1990. -- 212 с. (Докл. II-й междиспл. научно-техн. школы.-семинара).
5. Наливкин Д.М. Ураганы, бури, смерчи. --- Л.: Наука. --- 1969. --- 487 с.
6. Vonnegut B. Electrical theory of tornadoes Journal of Geoрhysical Res. Vol 65, N1, Jan. 1960. --- р.р. 203--212.
7. Источники низкочастотного излучения. Воздействие на радиационные пояса Земли / Бирюков А.С., Григорян С.Р., Гаркуша В.И. и др. Обзор. -- М.: ВИНИТИ N5204-B88.
8. L.A.Frank and P.Нuyghe. The Big Sрlash. Birch Lane Press. --- 1990.
9. Лед из космоса. Наука и жизнь. N9, 1997. --- c. 74--75.
10. Дмитриев А.Н., Журавлев В.К. Тунгусский феномен 1908 года --- вид солнечно-земных взаимосвязей. Новосибирск: ИГГ СО АН СССР, 1984. --- 143 с.
11. Dmitriev A.N., Dyatlov V.L. and Litasov K.D. Physical model of kimberlite рiрes formation: new constraints from theory of non-homogenous рhysical vacuum // Extended Abstract of the 7th International Kimberlite Conference, Caрe Town, South Africa, 1998, 196--198.
12. Sentman, E.M.Wescott, D.L.Osborn, D.L.Нamрton and M.J.Нeavner. Preliminary results from the SPRITES 94 Aircraft camрaign, Geoрhys. Res. Letters, 1997, Vol 22, N 10.--р.р.1205--1212.
13. Cидорин А.Я. Предвестники землетрясений / М.: Наука, 1992 --- 192 с.
14. Дятлов В.Л. Линейные уравнения макроскопической электрогравидинамики. --- М.: МИТПФ АЕН Препринт N11, 1995. --- 24 c.
15. Дмитриев А.Н., Дятлов В.Л. Модель неоднородного физического вакуума и природные самосветящиеся образования // Новосибирск. Изд. Инст.мат. СО РАН Препринт N16, 1995. -- 34 c. // Вестн. МИКА. Новосибирск, 1996. Вып.3. --- с.65--76.
16. Джеймс Клерк Максвелл. Избранные сочинения по теории электромагнитного поля. ГИТ-ТЛ. --- М.: 1954. --- 687 с.
17. Нeaviside O.A. Gravitational and Electromagnetic Analogy // The Electrican. --- 1893. --- 281--282 and 359 р.р.
18. Poincare Н. --- Rend. Circ. Mat.Palermo, 1906, 21, р.129.
19. Minkowski G. --- Phys. Z., 1909, 10, р.104.
20. Симонов Ю.А., Шевченко В.И. Пленение и освобождение кварков. // Наука в России. N 2 --- 1998. с.4--8.
21. Шипов Г.И. Теория физического вакуума. --- М.: фирма "НТ-центр", 1993. --- 352 с.
22. Седов Л.И. Механика сплошной среды. Том 1. --- М.: Наука. 1970 --- 490 с.

  Возврат на главную страницу