на главную   к статье

ПРОСТОЙ ЭКСПЕРИМЕНТ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЙ ОТРИЦАТЕЛЬНУЮ ТЕМПЕРАТУРНУЮ ЗАВИСИМОСТЬ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ. II

профессор А.Л. Дмитриев

Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет
информационных технологий, механики и оптики, СПб

Приведены результаты измерений веса образца из меди массой 10.3 г, нагретого на 5К, а также электрической спирали из нихрома массой 215 мг, нагретой на 190 К, подтверждающие “сильную” отрицательную температурную зависимость веса тел.

Ключевые слова: сила тяжести, вес, температура, гравитационная масса.

Отрицательная температурная зависимость веса медного образца, нагреваемого электрической спиралью, экспериментально продемонстрирована в [1,2]. Ниже приведены результаты аналогичных измерений, выполненных с использованием контейнера и взвешиваемого образца, размеры и форма которых существенно отличаются от описанных в указанной работе.

Устройство и внешний вид герметичного контейнера показаны на рис.1 и рис.2.

Рис. 1. Устройство контейнера. 1 – образец с обмоткой электрического нагревателя; 2,3 – цилиндры из титана; 4 – цилиндр из латуни; 5 – провод подвески контейнера; 6 – медные проводники.

Рис. 2. Внешний вид контейнера.

Применение контейнера в виде трех вложенных металлических цилиндров с толщиной стенок 1 мм, два из которых изготовлены из титана – материала с низким коэффициентом теплопроводности, а внешний цилиндр из латуни, улучшает термоизоляционные свойства контейнера. Нагреваемый образец – стержень из меди массой 10.3 г, диаметром 10 мм, высотой 15 мм, обернут слоем слюды и нитью накаливания – проволокой из нихрома диаметром 0.3 мм. Герметичность контейнеров обеспечивается плотной посадкой крышек цилиндров и “холодной сваркой” всех узлов сочленения, включая электроды питания нагревателя. Масса собранного контейнера 128 г, диаметр внешнего цилиндра 40 мм, высота 51 мм.

Время нагревания медного образца 30 с, сила тока в цепи нагревателя 1 А, электрическое сопротивление нагревателя 6 Ом. Как показали предварительные измерения в открытом сосуде, при передаче тепла от нагревателя к медному образцу его средняя температура плавно возрастает на 4.3 К за время 2.5 – 3.0 мин; в закрытом сосуде эта величина составляет примерно 5 К.

Рис. 3. Увеличение температуры крышки (ромбы, синяя линия) и стенки (квадраты, красная линия) контейнера. Ноль на абсциссе соответствует моменту включения нагревателя, длительность нагрева 0.5 мин.

На рис. 3 приведены данные измерений температуры крышки и стенки контейнера. В первые три минуты с момента включения нагревателя увеличение температуры стенок латунного контейнера не превышает 0.2 К. В этих условиях, как показывает расчет на основе формулы 3 статьи [1], изменение кажущейся массы контейнера, обусловленное тепловой конвекцией воздуха вблизи его поверхности, менее 25 мкг. Эта величина определяет предельное значение точности температурных измерений массы герметичного контейнера, проводимых при нормальных условиях атмосферы, без вакуумирования измерительной установки. Изменение плавучести контейнера вследствие деформаций его стенок при указанных условиях не более нескольких единиц мкг.

На рис. 4 приведена экспериментальная зависимость изменения веса (кажущейся массы) контейнера, полученная по методике, описанной в [1].

Рис. 4. Экспериментальная временная зависимость изменения веса контейнера. Период отсчетов на горизонтальной шкале 17.3 с, одно деление вертикальной шкалы 100 мкг. Момент “1” - имитация включения/выключения нагревателя, момент “2” - включение и выключение нагревателя. Продолжительность этих “моментов” (точнее, действий, манипуляций) “1” и “2” - около 2 мин.

Нормальный дрейф показаний весов равен 0.07 дел/мин; данные на рис. 4 приведены без коррекции такого дрейфа. Общий характер временной зависимости массы контейнера соответствует рис. 3 статьи [1], при этом полное температурное уменьшение массы контейнера на пологом участке экспериментальной кривой . Примечательно резкое падение массы контейнера в начале измерений с образцом в нагретом состоянии (на исходе действия “2”). Это объясняется быстрым (доли секунды) увеличением температуры электрической спирали нагревателя, вследствие чего абсолютная величина изменения массы спирали в первую минуту измерений превышает изменение массы нагреваемого медного образца. Относительное температурное изменение массы такого образца,

,                   (1)

равно ; здесь погрешность расчета , в основном, определяется неточностью значения , тем не менее, знак и порядок величины для меди близко соответствуют ранее полученным данным [3].

Для измерения температурного изменения массы электрической спирали нагревателя в контейнер, с размерами, равными размерам латунного цилиндра на рис.1 , помещалась свободно подвешенная спираль из нихрома массой 215 мг, соединяемая посредством медных, диаметром 1.5 мм проводников с источником тока. Сопротивление спирали 4.1 Ом, сила тока в цепи 1.1 А, время нагрева 15 с. При этом изменение температуры крышки и стенки контейнера во время измерений не превышало 0.5 К – см. рис. 5, а соответствующее максимальное изменение кажущейся массы контейнера, обусловленное конвекцией, не более 50 мкг.

Рис. 5. Увеличение температуры крышки (ромбы, синяя линия) и стенки (квадраты, красная линия) контейнера. Ноль на абсциссе соответствует моменту включения нагревателя, длительность нагрева 15 с.

Временная зависимость массы герметичного контейнера с находящейся внутри него нагретой спиралью приведена на рис. 6. Здесь, так же как на рис. 4, приведены прямые данные измерений массы без коррекции нормального дрейфа показаний весов.

Рис. 6. Экспериментальная временная зависимость изменения веса контейнера с электрической спиралью. Период отсчетов показаний весов 17.3 с, одно деление вертикальной шкалы 100 мкг. Момент “1” - имитация включения/выключения нагревателя, моменты “2” и “3” - включение и выключение нагревателя. Продолжительность нагрева 15 с, длительность действий “1”, “2”, “3” - около 2 мин.

Температурный “скачок” массы контейнера, обусловленный быстрым нагревом свободно подвешенной электрической спирали, примерно равен 330 мкг, что примерно втрое превышает аналогичный “скачок” на рис. 4. После отмеченного “скачка”, в течение примерно 1 минуты вес контейнера уменьшается, что связано с увеличением температуры медных проводников, подводящих ток к спирали. Наклон временной зависимости на участках “2” - “3” и после “3” превышает нормальный дрейф показаний весов (участок “1” - “2”), что вызвано медленным остыванием спирали и соединенных с ней медных электродов. Общий характер временных зависимостей на рис. 6 объясняется процессами теплопередачи между спиралью, подводящими к ней ток медными электродами, воздухом внутри контейнера и корпусом контейнера.

Электрическая мощность нагревателя равна 4.95 Вт, длина спирали 0.5 м, диаметр провода спирали 0.3 мм. При этих условиях, как показывают теплофизические расчеты, почти мгновенное (доли секунды) изменение температуры свободно подвешенной в воздухе нити накаливания при включении тока равно около 190 К. Соответствующее относительное температурное изменение массы спирали из нихрома . Данное значение несколько завышено, так как часть величины изменения массы контейнера связана с нагреванием медных электродов, подводящих ток к спирали.

Итак, знак и порядок величин приведенных выше коэффициентов хорошо согласуются с ранее полученными результатами [1-3] и экспериментально подтверждают факт сильной отрицательной температурной зависимости веса тел. Физические причины указанной температурной зависимости веса обсуждались в [3], при этом, на основе простой феноменологической модели, в классическом приближении, зависимость веса тела от его абсолютной температуры представляется формулой

                    (2)

где - скорость звука в материале, - его плотность, - размерный коэффициент, зависящий от тепловых свойств материала, .

В малом диапазоне изменений температур , очевидно, физический вес тела линейно падает с ростом температуры, что и подтверждают описанные выше эксперименты.

Как отмечено в [1,2], сильная отрицательная температурная зависимость физического веса тел, по-видимому, противоречит следствиям широко известных геометрических моделей гравитации и может явиться основанием развития новых подходов в описании явлений тяготения.

Благодарности

Автор благодарит Е. М. Никущенко за помощь в проведении нескольких поисковых экспериментов, в том числе, по взвешиванию резонансно возбужденной кварцевой пластины, позволивших скорректировать направления лабораторных исследований температурной зависимости гравитации. За консультации по теплофизическим расчетам благодарю В. А. Кораблева.

Литература

  1. A. L. Dmitriev arXiv:1201.4461v1[physics.gen-ph]
  2. А. Л. Дмитриев http://bourabai.kz/aldmitriev/
  3. А. Л. Дмитриев, Е. М. Никущенко, В. С. Снегов, Измерительная техника, 2003, №2, 8-11.

Сайт ПДСНПСР. Если ты патриот России - жми сюда!

Народное голосование на 18 января 2018

  Кандидат

  Партия

Рейтинг по результатам
голосования 17062 человек

  Павел Грудинин

  КПРФ и национальные силы

   49,84

  Владимир Путин

  При поддержке партии власти

   24,72

  Алексей Навальный

  Партия Прогресса

   12,56

  Владимир Жириновский  

  Либерально-демократическая партия  

   8,25

  Ксения Собчак

  Партия родственниц власти

   2,55

  Григорий Явлинский

  Партия «Яблоко»

   0,82

  Вячеслав Мальцев

  Самовыдвиженец

   0,33

  Максим Сурайкин

  Партия «Коммунисты России»

   0,26

  Андрей Богданов

  Политтехнолог

   0,15

  Сергей Полонский

  Самовыдвиженец

   0,14

  Андрей Бажутин

  Лидер дальнобойщиков

   0,13

  Борис Титов

   Партия Роста

   0,11

  Антон Баков

  Монархическая партия

   0,08

  Борис Якеменко

  Самовыдвиженец

   0,02

Знаете ли Вы, в чем ложность понятия "физический вакуум"?

Физический вакуум - понятие релятивистской квантовой физики, под ним там понимают низшее (основное) энергетическое состояние квантованного поля, обладающее нулевыми импульсом, моментом импульса и другими квантовыми числами. Физическим вакуумом релятивистские теоретики называют полностью лишённое вещества пространство, заполненное неизмеряемым, а значит, лишь воображаемым полем. Такое состояние по мнению релятивистов не является абсолютной пустотой, но пространством, заполненным некими фантомными (виртуальными) частицами. Релятивистская квантовая теория поля утверждает, что, в согласии с принципом неопределённости Гейзенберга, в физическом вакууме постоянно рождаются и исчезают виртуальные, то есть кажущиеся (кому кажущиеся?), частицы: происходят так называемые нулевые колебания полей. Виртуальные частицы физического вакуума, а следовательно, он сам, по определению не имеют системы отсчета, так как в противном случае нарушался бы принцип относительности Эйнштейна, на котором основывается теория относительности (то есть стала бы возможной абсолютная система измерения с отсчетом от частиц физического вакуума, что в свою очередь однозначно опровергло бы принцип относительности, на котором постороена СТО). Таким образом, физический вакуум и его частицы не есть элементы физического мира, но лишь элементы теории относительности, которые существуют не в реальном мире, но лишь в релятивистских формулах, нарушая при этом принцип причинности (возникают и исчезают беспричинно), принцип объективности (виртуальные частицы можно считать в зависимсоти от желания теоретика либо существующими, либо не существующими), принцип фактической измеримости (не наблюдаемы, не имеют своей ИСО).

Когда тот или иной физик использует понятие "физический вакуум", он либо не понимает абсурдности этого термина, либо лукавит, являясь скрытым или явным приверженцем релятивистской идеологии.

Понять абсурдность этого понятия легче всего обратившись к истокам его возникновения. Рождено оно было Полем Дираком в 1930-х, когда стало ясно, что отрицание эфира в чистом виде, как это делал великий математик, но посредственный физик Анри Пуанкаре, уже нельзя. Слишком много фактов противоречит этому.

Для защиты релятивизма Поль Дирак ввел афизическое и алогичное понятие отрицательной энергии, а затем и существование "моря" двух компенсирующих друг друга энергий в вакууме - положительной и отрицательной, а также "моря" компенсирующих друг друга частиц - виртуальных (то есть кажущихся) электронов и позитронов в вакууме.

Однако такая постановка является внутренне противоречивой (виртуальные частицы ненаблюдаемы и их по произволу можно считать в одном случае отсутствующими, а в другом - присутствующими) и противоречащей релятивизму (то есть отрицанию эфира, так как при наличии таких частиц в вакууме релятивизм уже просто невозможен). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМАФорум Рыцари теории эфира
Рыцари теории эфира
 15.01.2018 - 03:10: СОВЕСТЬ - Conscience -> РУССКИЙ МИР - Карим_Хайдаров.
19.10.2017 - 04:24: Беседка - Chatter -> ЭПИСТОЛЯРНАЯ ФИЗИКА - Карим_Хайдаров.
11.10.2017 - 05:10: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ФИЗИКА - Experimental Physics -> Эксперименты с трансформатором Тесла - Карим_Хайдаров.
05.10.2017 - 11:03: СОВЕСТЬ - Conscience -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
04.10.2017 - 15:26: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> ПРОБЛЕМА КРИМИНАЛИЗАЦИИ ЭКОНОМИКИ - Карим_Хайдаров.
04.10.2017 - 05:02: Беседка - Chatter -> "Зенит"ы с "Протон"ами будут падать - Карим_Хайдаров.
03.10.2017 - 18:16: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от О.Н. Четвериковой - Карим_Хайдаров.
03.10.2017 - 07:42: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вазгена Авагяна - Карим_Хайдаров.
03.10.2017 - 07:24: ЦИТАТЫ ЧУЖИХ ФОРУМОВ - Outside Quotings -> ЗА НАМИ БЛЮДЯТ - Карим_Хайдаров.
03.10.2017 - 05:48: Беседка - Chatter -> WHO IS WHO - КТО ЕСТЬ КТО - Карим_Хайдаров.
02.10.2017 - 19:04: АСТРОФИЗИКА - Astrophysics -> Апериодическая комета C/2014 Q2 Lovejoy - Карим_Хайдаров.
02.10.2017 - 14:57: СОВЕСТЬ - Conscience -> РАСЧЕЛОВЕЧИВАНИЕ ЧЕЛОВЕКА. КОМУ ЭТО НАДО? - Карим_Хайдаров.
Bourabai Research Institution home page

Bourabai Research - Технологии XXI века Bourabai Research Institution