Pobierz tekst w pliku pdf.
STRESZCZENIE.
Pokazano na czym polega jedność pola elektrycznego, pola magnetycznego i pola grawitacyjnego. Po raz pierwszy w historii fizyki obiektywnie porównano ze sobą stałą elektryczną, stałą magnetyczną i stała grawitacyjną.
Z uprzednich rozważań wiemy, że nośnikami elementarnego ładunku elektrycznego są elektron i pozyton. Dlatego wzór na siłę oddziaływania elektrycznego we wzorze Coulomba będzie przedstawiał się następująco:
F – siła wzajemnego przyciągania się lub odpychania dwóch ciał posiadających ładunki elektryczne,
x1, x2 – ilość elementarnych ładunków elektrycznych posiadanych przez dane ciało,
r – odległość między ciałami,
ke – stała elektryczna posiadająca wymiar [Nm2].
Stała elektryczna jest to siła z jaką przyciągają się lub odpychają dwa elementarne ładunki elektryczne z odległości 1m. Stałą tą jesteśmy w stanie obliczyć. Wiadomo jest, że dwa ciała posiadające ładunki wielkości 1C, z odległości 1m przyciągają się lub odpychają z siłą
9 x 109 N. Wiadomo jest też, że na 1C składa się 6,241506 x 1018 e (elementarnych ładunków elektrycznych). Oznacza to, że dwa ciała posiadające każde 6,241506 x 1018 e (elementarnych ładunków elektrycznych), z odległości 1m przyciągają się lub odpychają z siłą 9 x 109 N.
Czyli stała elektryczna
już bardzo dawno temu obliczyliśmy odległość elektronu od protonu w atomie wodoru. Wynosi ona 1,059 x 10-10 m.
Czyli możemy teraz obliczyć z jaką siłą przyciągają się elektron i proton w tym atomie.
Obecnie jesteśmy w stanie obliczyć odległość elektronu od protonu i siłę z jaką przyciągają się dowolna para elektron – proton w dowolnym atomie układu okresowego pierwiastków.
Oto przykłady.
W układzie okresowym pierwiastków, najbliżej jądra w atomie znajduje się elektron zobojętniający pierwszy proton w jądrze uranu. Jego odległość od jądra obliczona z powyższego klasycznego wzoru Coulomba wynosi 1,09 x 10-14 m.
Obliczymy teraz z jaką siłą przyciągają się powyższy elektron i proton w tym atomie.
(jest to siła, która robi wrażenie)
W tym samym atomie najdalej od jądra znajduje się elektron zobojętniający ostatni 92 proton w jądrze uranu. Jego odległość od jądra wynosi 2,33 x 10-10 m, czyli siła przyciągania najdalszego elektronu wynosi
Reasumując powyższe. W atomie uranu elektron najdalszy od jądra znajduje się w odległości ponad 21 tysięcy razy większej niż najbliższy. Oznacza to, że elektron najdalszy przyciągany jest ponad 456 milionów razy słabiej niż najbliższy.
Z uprzednich rozważań wiemy, że nośnikami elementarnego ładunku grawitacyjnego są zobojętnione protony. Wzór na siłę oddziaływania grawitacyjnego we wzorze Newtona będzie przedstawiał się następująco:
F – siła wzajemnego przyciągania się dwóch ciał posiadających ładunki grawitacyjne,
x1, x2 – ilość elementarnych ładunków grawitacyjnych (zobojętnionych protonów) budujących dane ciało,
r – odległość między ciałami,
G – stała grawitacyjna posiadająca wymiar [Nm2].
Stała grawitacyjna jest to siła z jaką przyciągają się dwa elementarne ładunki grawitacyjne z odległości 1m. Stałą tą jesteśmy w stanie obliczyć. Wiadomo jest, że dwa ciała o masach 1kg, z odległości 1m przyciągają się z siłą 6,67 x 10-11 N. Wiadomo też, że na jeden kilogram masy składa się 0,6 x 1027 elementarnych ładunków grawitacyjnych.
Oznacza to, że dwa ciała posiadające każde 0,6 x 1027 elementarnych ładunków grawitacyjnych (zobojętnionych protonów), z odległości 1m przyciągają się z siłą
6,67 x 10-11 N.
Czyli stała grawitacyjna
Do powyższej dwójki powinna dołączyć stała magnetyczna km o której wiemy że powinna mieć wymiar taki jak pozostałe stałe ale nie znamy jej wartości liczbowej.
Okazuje się, że jesteśmy w stanie tą wartość obliczyć.
Obecnie w fizyce obowiązują wartości:
– stałej elektrycznej [9 x 109 Nm2/C2],
– stałej grawitacyjnej [6,67 x 10-10 Nm2/kg2],
– stałej magnetycznej [12,56 x 10-7 Nm2/(Am)2].
Stałych tych nie można porównywać ze sobą, bo mają różne miana.
Am (amper x metr) obecny w wymiarze stałej magnetycznej, to jednostka „ilości magnetyzmu” zawartego w ciele. Am jest odpowiednikiem C (kulomba) we wzorze na stałą elektryczną i odpowiednikiem kg (kilograma) we wzorze na stała grawitacyjną. Tą jednostkę „ilości magnetyzmu „” możemy opisać słowami na podstawie definicji ampera.
[Am] jest to ilość elementarnych dipolów magnetycznych (elektronów) znajdujących się w każdym metrze, umieszczonych w próżni dwóch równoległych, nieskończenie długich i nieskończenie cienkich przewodników z prądem, odległych od siebie 1m, wywołujących miedzy sobą siłę magnetyczną przyciągania lub odpychania o wartości 2 x 10-7 N na każdy metr długości przewodnika.
Gdybyśmy znali wartość w liczbową [Am], moglibyśmy obiektywnie wyznaczyć stałą magnetyczną km tak jak wyznaczyliśmy stałe ke i G. Z Modelu 31 wynika wyraźnie, że te elementarne dipole magnetyczne to są elektrony , które oprócz elementarnych ładunków elektrycznych są nośnikami elementarnych ładunków magnetycznych. Znany jest moment magnetyczny elektronu, którego wartość wynosi 9,28 x 10-24Am2. Wynika z niego, że ilość magnetyzmu zawarta w każdym biegunie dipola magnetycznego elektronu wynosi
9,28 x 10-24 Am.
Czyli mamy określoną liczbową wartość elementarnego dipola magnetycznego. Oznacza to, że na jednostkę Am składa się
Teraz widać po co zadaliśmy sobie tyle trudu z powyższymi obliczeniami. Po raz pierwszy w historii fizyki możemy obiektywnie porównać ze sobą stałą elektryczną ke, stałą magnetyczną km i stałą grawitacyjną G.
ke = 2,31 10-28 Nm2
km = 1,82 10-53 Nm2
G = 1,85 10-64 Nm2
Z powyższych rozważań wynikają bardzo istotne wnioski.
Odnośnie stałej magnetycznej.
Jeden amper to nie jest przepływ ładunku 1C w czasie 1s.
Jeden amper jest to 0,107×1024 elementarnych dipolów magnetycznych (elektronów) znajdujących się w każdym metrze, umieszczonych w próżni dwóch równoległych, nieskończenie długich i nieskończenie cienkich przewodników z prądem, odległych od siebie 1m, wywołujących miedzy sobą magnetyczną siłę przyciągania lub odpychania o wartości 2 10-7 N na każdy metr długości przewodnika.
Amper jest jednostką tego samego rodzaju co kulomb i kilogram.
Na 1 A składa się 0,107×1024 elementarnych dipolów magnetycznych (elektronów).
Na 1 C składa się 6,241506 1018 elementarnych ładunków elektrycznych (elektronów).
Na 1 kg składa się 0,6 1027 elementarnych ładunków grawitacyjnych (zobojętnionych protonów).
Odnośnie stałej grawitacyjnej.
W związku z tym, że oddziaływanie grawitacyjne zaczyna działać na poziomie zobojętnionych protonów, nie jest zasadne rozpatrywanie oddziaływania grawitacyjnego między protonem i elektronem. Oddziaływanie między protonem i elektronem można rozpatrywać wyłącznie jako oddziaływanie elektryczne między ładunkiem elementarnym elektronu i elementarnym ładunkiem pozytonu, który jest składnikiem protonu. Dopiero po zaistnieniu takiego oddziaływania powstaje proton zobojętniony, który ujawnia się jako nośnik elementarnego ładunku grawitacyjnego. Zobojętniony proton nie oddziałuje grawitacyjnie z elektronem lub pozytonem. Zobojętnione protony oddziałują grawitacyjnie tylko z innymi protonami zobojętnionymi.