Wszechobecny gaz kwantowy jest to subatomowy świat materii. Wypełnia on przestrzeń kosmiczną i przestrzeń międzyatomową w  ciałach stałych, płynnych i gazowych. Jak każdy gaz stwarza on opory ruchu dla poruszających się w nim ciał. W związku z z tym  koniecznym staje się wprowadzenie zerowej zasady dynamiki.

Zerowa zasada dynamiki.

W przyrodzie, dla ciał w ruchu zawsze istnieje siła oporu przeciwdziałająca temu ruchowi.

W związku z powyższym musi ulec modyfikacji I zasada dynamiki Newtona.

Zmodyfikowana pierwsza zasada dynamiki brzmi następująco.

Jeżeli na ciało nie działa żadna siły zewnętrzna, lub siła działająca na ciało, jest w równowadze z siłą oporu przeciwdziałającą temu ruchowi, to ciało pozostaje w spoczynku.

Pierwsza zasada dynamiki w obecnie obowiązującej wersji brzmi następująco.

Gdy na ciało nie działa żadna siła zewnętrzna, lub działające siły równoważą się, to ciało  pozostaje w spoczynku lub porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym.

Różnica między tymi wersjami jest istotna. W zmodyfikowanej wersji istnienie siły oporu ruchu nie dopuszcza do poruszania się ciała ruchem jednostajnym prostoliniowym, jeżeli siła zewnętrzna ją równoważy.

A jak powyższe ma się do rzeczywistości. Obecnie obowiązująca I zasada dynamiki zakłada, że w kosmosie nadanie sondzie, określonej prędkości i wyłączenie napędu spowoduje, że sonda z tą prędkością wiecznie przemierzać będzie kosmos. Według zmodyfikowanej I zasady dynamiki, z powodu istnienia siły oporu, w/w sonda będzie tracić prędkość i po określonym czasie przejdzie stan spoczynku.

Sprawdźmy czy są na to dowody.

 W 1972 r. wysłano w kosmos sondę Pioneer 10, a w 1973 r. sondę Pioneer 11. Obie sondy zbadały kilka planet układu słonecznego, następnie skierowane zostały poza układ słoneczny. Do roku 1980 wszystko przebiegało zgodnie z przewidywaniami. W tym roku nawigatorzy sond zauważyli, że obie sondy są minimalnie wolniejsze, niż wynikałoby to z teoretycznych obliczeń. Sondy wyraźnie zwalniały bieg. Gdyby nie ta tajemnicza siła spowalniająca, każdego roku sondy przebyłyby dystans o 500 km większy. Po uwzględnieniu wszystkich sił działających na pojazdy naukowcy odkryli istnienie  siły, powodującej opóźnienie  obu pojazdów o wartości 8,74 ± 1,33) × 10−10 m/s2.  Wartość ta oznacza, że za kilka milionów lat sondy Pioneer „zakończą bieg”.

W 1977 r. wysłano w kosmos sondy Voyager 1 i Voyager 2 w celu wykonania zadań podobnych do zadań sond Pioneer. W przypadku tych sond również stwierdzono występowanie siły spowalniającej ich ruch.

W 2006 r. wysłano w kosmos sondę New Horizons w celu wykonania zadań podobnych do poprzednich. I w tym przypadku stwierdzono występowanie siły spowalniającej ruch sondy. 

W/w sondy dostarczyły kolejnego, spektakularnego dowodu słuszności powyższego założenia. Prędkość wiatru słonecznego  opuszczającego Słońce wynosi  około 700 000 mil na godzinę. Sondy wykazały, że prędkość cząstek tego wiatru systematycznie malała a na krańcach układu słonecznego wiatr zanikł, jego cząstki zatrzymały się. Czyli siła oporu ruchu gazu kwantowego wykazała swoje istnienie jednocześnie w skali makro i w skali mikro.

Na podstawie powyższego, z prawdopodobieństwem zbliżonym do 1 można przyjąć, że każdy obiekt wysłany przez człowieka poza układ słoneczny natrafi na ową „tajemniczą” silę oporu ruchu.

Ze wzoru na siłę oporu D

widać, że między innymi  jest ona proporcjonalna do SD powierzchni rzutu ciała  na płaszczyznę prostopadłą do kierunku ruchu („powierzchni oporu”), oraz do CD  współczynnika siły oporu („współczynnika  kształtu”).                                                                              

Jak wiadomo kształty sond kosmicznych  są bardzo dalekie od aerodynamicznych, więc z powodu różnych oporów różnych ich części (np. anten) będą one nie tyko zwalniać   ale również odchylać się od toru prostoliniowego.

Zjawisko to dotyczy wszystkich ciał przemierzających przestrzeń kosmiczną bez własnego napędu.

Oznacza to, że wszystkie ciała okrążające inne ciała (planety, planetoidy, księżyce, komety) prędzej czy później spadną na obiekty, które okrążają.

Dla ciał  nie okrążających innych ciał, znajdujących się w dostatecznie dużych odległościach od siebie, siła grawitacji jest już tak mała, że zostaje zrównoważona przez w/w siłę oporu gazu kwantowego, co z kolei powoduje, że ciała te pozostają w stałych odległościach od siebie. Do tego rodzaju ciał należą gwiazdy i budowane przez nie galaktyki.

Oczywisty fakt istnienia wszechobecnej siły oporu ruchu fizycy próbowali wytłumaczyć w różny sposób, ale żaden z nich nie był zadowalający.

Po tych wielu nieudanych próbach wyjaśnienia tego zjawiska fizycy przeszli nad nim do porządku dziennego.

Pobierz plik PDF