Коллега, мы с Вами говорим о флуктуациях в окружающем нас пространстве. Значит, мы должны наблюдать случайные отклонения физических величин от их средних значений. Однако наша планета и вся Солнечная система представляют собой стабильное образование. Разве здесь не кроется парадокс?

Здесь, мой друг, нет никакого парадокса, ибо всё зависит от соотношения масс вещества и связанного с ним поля. Дело в том, что любое вещество (планеты, звезды) образуется в центре своего поля. При этом, масса вещества примерно равна массе поля, но в объёме самого вещества присутствует только очень малая часть этого поля.

К примеру, в Беседе 20 мы уже отмечали, что Метагалактика представляет собой однородную сферу с радиусом:

R = 8,56815*10²⁵ м. 

Эта сфера равномерно заполнена полем, которое имеет массу:

M_П = 5,77037*10⁵² кг. 

Такой же массой обладает и вещество. Но, оно сконцентрировано в галактиках в виде звезд, планет, комет и прочих образований. 

Известно, что общий объем галактик примерно на шесть порядков (в миллион раз) меньше объема Метагалактики. Значит, масса поля в совокупном объеме галактик составляет не более миллионной доли своей общей массы. Следовательно, масса вещества в каждой галактике превышает массу её поля более, чем в миллион раз. 

Принцип 1: Масса поля внутри каждой галактики значительно (на шесть порядков) меньше массы, заключенного в ней вещества. 

Отсюда сразу следует: 

Принцип 2: С веществом связана лишь незначительная часть собственного поля, ибо основная его часть составляет поле Метагалактики.

Для сравнения вычислим массы отдельных полей, связанных с веществом Солнечной системы (метод расчёта представлен в Беседе 19. Полученные результаты сведем в таблицу:
 

Из таблицы следует, что с увеличением массы вещества доля массы связанного с ним поля резко возрастает, устремляясь к единице. Поэтому, не трудно вычислить, что масса поля, связанного с объёмом вещества, сравняется с массой вещества при его максимальном значении M_m = 5,47846*10³³ кг, что в 2754,4 раз больше массы Солнца. 

Однако, равенство масс вещества и связанного с ним поля нарушает Принцип 2, поэтому звезды с такой массой существовать не могут. Отсюда следует 

Принцип стабильности звезд: Звезды с массами, превышающими в миллионы раз массу связанного с ними поля, стабильны. 

К примеру, наше Солнце можно считать стабильным, ибо его масса превышает массу связанного с ним поля более, чем в 7 миллионов раз. Для планет это соотношение ещё больше.

Коллега, мне это понятно. Однако требует пояснения вопрос: почему наша Земля (или Солнце) обладает именно такой массой?

Хороший вопрос. Масса и размеры планет (звёзд) определяются равенством энергообмена между веществом и полем.

1. Нам известно, что поток энергии излучения с поверхности вещества определяется уравнением:

S_И = E*B/µ₀*v_кр/c, Вт/м²,

где: Е = c²*10^-7*q/R², Дж/(Кл*м) – напряжённость электрического поля на поверхности вещества радиусом (R, м);
B = g*(m_в*10^-7/c²R_орб)^1/2, Дж*с/(Кл*м²) или Тл – напряжённость магнитного поля там же (подробнее в здесь - см. уравнение 8);
μ₀ = 4π*10^-7, кг*м/Кл² – магнитная постоянная.
v_кр – круговая скорость движения на орбите у поверхности вещества, м/с. 
c = 2,99792458*10⁸ м/с – скорость света в вакууме;
q – поляризационный (связанный) электрический заряд на поверхности вещества – подробнее здесь;

К примеру, для поверхности Солнца S_И = 6,2858*10⁷ Вт/м², что соответствует температуре излучения: 

Т_И = (S_И/σ_SB)^1/4 = 5770 ^оК,

где: σ_SB = 5,671*10^-8 Вт/(м²*К⁴) – постоянная излучения. 

Это значение температуры нами измерено и практически не отличается от расчётного.

2. Нам также уже известно, что объёмная плотность энергии поля определяется уравнением: 

P = h_wZ²K_m/4πR⁴ Дж/м³, 

где: h_w = mec²re = 2,307*10^-28, Дж*м – квант момента энергии поля; 
Z = q/e – число элементарных электрических зарядов; 
m_e = 9,109*10^-31, кг – квант массы поля, равный массе электрона; 
r_e = 2,818*10^-15, м – гравитационный радиус для атома водорода (так называемый классический радиус электрона); 
е = 1,602*10^-19, Кл – элементарный электрический заряд; 
К_m = 1+m_п/m_в – коэффициент приведённой массы поля и вещества; 
R – расстояние от центра поля до исследуемой его точки, м. 

У поверхности Солнца: Р = 1,180*10⁷ Дж/м³. 

Следовательно, поток энергии поглощения поверхностью Солнца равен

S_П = Р*v_кр*К_B/К_m = 6,2858*10⁷ Вт/м² = S_И,

где: v_кр = 4,367*10⁵ м/с – круговая скорость движения на орбите у поверхности Солнца;
К_B = (m_вr_о/m_пR_орб)^1/2 = 1,220*10^-5 – магнитный коэффициент поля для Солнца;
m_в = 1,989*10³⁰ кг – масса Солнца;
r_о = Gm_в/с² = 1,477*10³ м – гравитационный радиус Солнца;
m_п = 2,622*10²³ кг – масса поля, связанного с объёмом Солнца (подробнее здесь);
R_орб = 7,519*10¹⁹ м – радиус колебаний Солнца (радиус орбиты, по которой движется Солнце).

Расчётные значения потоков энергии излучения и поглощения поверхностью Солнца практически одинаковы. Следовательно, Солнце излучает столько же энергии, сколько и поглощает. Поэтому, этот процесс может идти вечно.

3. Надеюсь, всем интересно знать, что у поверхности Земли: Р = 1,370*10^-7 Дж/м³, а это значение соответствует температуре поглощения: 

Т_П = (Р/А)^1/4 = 2,753 ^оК,

где: А = (1,5k)⁴/2πh_w³ = 2,384*10^-9 Дж/(м³*К⁴) – постоянная поглощения;
k = 1,383*10^-23 Дж/К – постоянная Больцмана.

Это значение температуры нами тоже измерено и практически не отличается от расчётного (мы называем его температурой реликтового излучения).

Кстати, температуру поглощения мы можем вычислить, используя уже известное нам уравнение:

Т_П = 2m_ev²/3k = 2,753 ^оK,

где: v² = 6,259*10⁷ Дж/кг или м²/с² – гравитационный потенциал у поверхности Земли (первая космическая скорость в квадрате).

Оба варианта расчётов дают одинаковое значение температуры поглощения энергии поверхностью Земли.

Пивоваров Валерий Иванович 
Сформулировано в 2003 году, Кишинёв.

На главную