Az Univerzumban történő folyamatok hírei manapság mindenkit megragadnak. A napilapoktól kezdve a televízióig, az újdonságok elárasztják a médiát. Így nem csoda, hogy a folyóiratok is behatóan foglalkoznak a témával [1]. Ha valaki meg akarja érteni a kozmoszban végbemenő gigantikus folyamatokat, a szupernóva robbanásokat, a fekete lyukakat, az ősrobbanást (Big Bang), a kvazárokat, a galaxisok formáit és fejlődését, akkor el kell mélyednie a témát tárgyaló tankönyvekben [2]. Ezekben meg lehet találni a fizikai alapokat arról, amiről a hírek szólnak. A hírek igazságtartalmának ellenőrzéséhez azonban már a szakirodalomhoz kell fordulni, ahol az ellenőrző kísérletek, mint nagyon fontos és lényegbevágó projektek vannak leírva [3]. Ezekből megtudhatjuk, hogy bár nagyon biztosnak látszanak az elméleteket igazoló eredmények, mégis maradtak megoldatlan problémák. Ilyen például az a tény, hogy az Univerzumban, az anyagok felett uralkodó gravitáció, nem beépíthető az elfogadott Standard Modellbe. A gravitációt leíró eddigi elméleteket mind a mai napig nem sikerült egyesíteni az egyéb kölcsönhatásokat leíró elméletekkel.

Vajon mi ennek az oka, és mi okozza a gravitációt? Ha figyelmesen és kritikusan végigolvassuk a tankönyvek [2] első fejezeteit, akkor észrevesszük, hogy azokban az alapok jórészt még a 17. századból valók. Ilyen Newton gravitációs erő törvénye, amiben egy állandó és a tömegek közötti összefüggés van rögzítve. Sajnos a „tömeg” fogalom kielégítő magyarázatát és a gravitációs állandó jelentőségének tárgyalását nem tartalmazzák a tankönyvek. Feltevések azonban számosan vannak, ilyen a Szabadesés Egyetemessége, a Kepler törvények érvényessége és a newtoni állandó kezelése, mint természeti állandó. A tehetetlen és súlyos tömeg azonossága az Ekvivalencia Elvhez vezette Einsteint. A feltevések és a tisztázatlan alapfogalmak bennfoglaltatnak a gravitációs tesztekben is [3]; de a végén nem tudni, biztosak-e azok az elfogadott általánosítások, amelyek a kísérletekből lettek levonva? Ezért visszanyúltam az 17. századbeli alapokhoz. Megpróbáltam az alapfogalmakat tisztázni és szétválasztani őket a feltevésektől. Az alapállításokhoz összegeztem az elérhető kísérleti eredményeket. Az általánosításokat csak akkor vettem figyelembe, ha azok biztos lábon álltak. Ez a törekvésem egy új ejtőkísérletre ösztökélt különböző összetételű anyagokkal. A dolgozatom az alapállításokkal kezdődik, amit a témában eddig végzett kísérletek átfogó értékelése és az új ejtőkísérlet leírása fog követni. A kísérletekben megállapított tehetetlen és súlyos tömeg különbsége a végén a gravitáció új elméletéhez vezet.

 

 Az alapállítások a gravitációról és a kísérleti eredmények összegzése

A fizika mérhető tudománnyá válása, igazából a tizenhetedik században indult el. E folyamat kezdetét, az égi és földi testek vonzóerejének a mennyiségi törvénybe foglalása képezte. Mindenekelőtt három kiváló tudóst kell itt kiemelni: Johannes Keplert (1571-1630), Galileo Galileit (1564-1642) és Isaac Newtont (1643-1727). Elsőnek Kepler fogalmazta meg a bolygók Nap körüli pályáinak híres három törvényét, a rendelkezésére álló, Tycho de Brahe (1546-1601) által megfigyelt adatokból. E közismert törvények közül csak a Kepler harmadik törvényét, fogjuk itt tárgyalni, Galilei szabadesés törvényének megfigyelésével, és Newton magyarázatával együtt.

Newton zseniális felismerése az volt, hogy a Föld vonzóereje a körülötte lévő testekre ugyanabból az origóból ered, mint a Nap vonzóereje a bolygókra. Mivel sem Kepler, sem Galilei a testek közötti erő magyarázatát nem foglalta törvénybe célszerű nekünk megfordítani az időbeli sorrendet, és Newton gravitációs erő törvényével kezdeni az elméletképzést. Két pontszerű makroszkópikus test vonzóerejét tartalmazó törvény a ma is elismert, Leonhard Eulerre (1707-1783) visszamenő felírásban

ma = - G M m / r.                                                             (1)

Ez a makroszkópikus testek általános mozgásegyenletének („tömeg x gyorsulás = erő“)

ma = F,                                                                                     (2)

egy speciális alkamazása a newtoni gravitácós erővel F = F

F = - G M m / r.                                                              (3)

A mozgásegyenlet természetesen egy térbeli vektoregyenlet. Az egyszerűség kedvéért itt mi e tulajdonságból csak a mínusz előjelre helyezzük a hangsúlyt. Ez az egyszerűsítés nekünk éppen megfelel a lényeg feltárásához. Továbbá tudni kell, hogy az egyik test gyorsulását megadó mennyiség az a testeket összekötő távolság r kétszeres időbeli levezetésének felel meg

a = r.                                                                                    (4)

Már Newton is felfigyelt arra, hogy a testek tömege, mint két különböző mennyiség szerepel a mozgásegyenletben (1). A különbözetet ő többek között ingakísérletekkel vizsgálta, és a hibahatárokig egyenlőséget talált. A hibahatárok akkor nem nagyon haladhatták meg a pár ezrelék nagyságrendet. A két tömeget én is megkülönböztetem az „inertial mass” és „gravitational mass” angol elnevezések utáni jelöléssel, m és m (M), amik a tehetetlen és a nyugvó vagy súlyos tömeget jelentik.

Az egyikfajta tömeg, a tehetetlen vagy inerciális tömeg m, megadja az F erő hatását (2) egy pontszerű makroszkópikus test állapotára. Természetesen az erő lehet a gravitációs erő F is (1). A nyugvó tömeg elnevezés viszont nem szerencsés, mert a mennyiség m nem csak a test nyugvó állapotát, hanem általánosan, a gravitációs erő által előidézett állapotot jellemzi. A súlyos tömeg a másik neve, de mivel e tömeg elnevezését közelebb akarom állítani az okozó erőhőz, ezért én a gravitációs tömeg megnevezést fogom következetesen használni. Nagyon fontos az a megjegyzés, hogy a gravitációs tömeg csak a gravitációs erőben szerepel. Ezt úgy is meg lehet fogalmazni, hogy a gravitációs erő valahogy a gravitációs tömegtől ered. Az erő nagysága egy adott r távolságban függ a két gravitációs tömeg szorzatától Mx m és a G állandótól.

Ezzel minden össze is gyűlt Kepler harmadik törvényének, és Galilei szabadesés megfigyelésének a fizikai értelmezéséhez. Kepler azt a következtetést vonta le, az akkor ismert hat bolygó pályaadataból - a Szaturnusztól kijjebb eső bolygókat akkor ő még nem ismerte - hogy a bolygók egy zárt ellipszis alakú pályán mozognak, ahol a Nap van az ellipszis fókuszában. Továbbá, a különböző nagy ellipszis pályák félnagytengelye (R) és a sziderikus keringési ideje (T) közötti összefüggést

R/T = R/T = ... = R/T = konst,  j = 1, 6,         (5)

találta meg a bolygók adatatból. Kepler feljegyzéseiből tudjuk, hogy neki Brahe mésései álltak a rendelkezésére, amelyek két szögperc pontossággal adták meg a bolygók helyét az égen. Ebből lehet következtetni az akkori hibahatárokra.

A később kifejlesztett elméletekből megtudtuk, hogy természetesen csak akkor ilyen egyszerű a dolog, ha a bolygók tömege elhanyagolható a Nap tömegéhez képest. Kepler törvénye a newtoni gravitációs erő törvénnyel, (1), a következőképpen adódik:

R/Tx (1+m/M) = G M (m/m) = konst,                  (6)

ahol az Més M a Nap, az m és m pedig a bolygók tehetetlen és gravitációs tömegét jelentik. A hat bolygó mai adataival, [7], amiket a tömegek kivételével nagyon pontosan ismerünk, az egyenlet bal oldala tényleg nagyon kicsit tér el egymástól, mutat a három belső bolygónál, kevesebbet mint 3x10. A számolás teljes eredménye, a Kepler idejében ismert bolygókra, viszont több mint 2x10. Ez azt jelenti, hogy már ezeknél a bolygóknál is van mérhető különbség a tehetetlen és a gravitációs tömeg között. A tört (m/m) értékének a sorban az eltérése nagyobb mint 0.2 ezrelék, ha G természeti állandó.

Ezzel szemben a fizika egy szigorú törvényt fogalmaz meg, mert azt állítja, hogy a bolygók mozgása a Nap körül nem függ a bolygók összetételétől. Általánosítva, és más megfogalmazásban, ez a kétfajta tömeg, m és mazonosságát jelenti ki

m  m m,                                                                           (7)

ami Albert Einstein (1876-1955) Ekvivalencia Elve alapját képezi.

A Galilei által megfigyelt szabadesés törvényt is - hogy a testek gyorsulása független a tömeg nagyságától és az összetételétől – meg tudjuk adni a newtoni kifejezésekkel

 

a = - G M (m/m) /R= -  (m/m),                                 (8)

ahol R a Föld sugarát jelenti. Itt is megjelenik a kétfajta tömeg törtje (m/m), mint Kepler harmadik törvényében (6). A híres Szabadesés Egyetemessége - angolul: Universality of Free Fall, UFF - azt fogalmazza meg a természeti törvényben, hogy a testek gyorsulása egy másik test gravitációs hatáskörzetében nem függ a testek tömegének nagyságától és összetételétől, ha (7) igaz. Felhasználva a kétfajta tömeg feltételezett ekvivalenciáját a newtoni gravitációs törvény (1) egyszerűbben felírható

m a = - G M m /r,                                                                     (9)

amiben a newtoni állandó G szerepel. A G-t meg kell különböztetni a G gravitációs állandótól, a két tömeg, m és m, értelmezésében. A két gravitációs állandó összefüggése, ha a testek két tömegét az F–ben, (3), egyformán kezelem, nyilvánvalóan

G = G (M/M) (m/m).                                                       (10)

Ha a természetben fennállna a tehetetlen tömeg és a gravitációs tömeg azonossága, ami egyben a Szabadesés Egyetemességét is jelentené, akkor a newtoni G és a G is azonos lenne. Ennek az elfogadása határozza meg a mai napig is, nem csak a gravitációs fizikát, hanem minden lényegeset a fizika tudományában, amit viszont a kísérleti eredmények új értékelésével én megcáfoltam. Visszalapozva a fizika történetében, és a három kiváló 17. századbeli fizikus korszakalkotó meglátásának elismerése mellett, azért meg kell jegyezni, hogy az akkori mérések pontossága nem érte el a pár ezreléket meghaladó bizonytalansági határt. Ezért vigyázni kell a 17. században lefektetett alapokból kiinduló általánosításokra. Most itt a három alapvető összefüggés (10), (6), (8) átfogó kísérleti értékelése következik, az új ejtőkísérletemmel egyetemben.

Álljon itt egy összegzés ezekről az alapvető állításokról a kísérletek hátterében:

1.) A newtoni állandó G, mint egy természeti állandó szerepel a fizikában.

Mit mondanak az eddigi kísérletek eredményei a G értékéről a (10) tükrében?

A newtoni állandót nem lehet az égitestek mozgásából meghatározni. A G első mérését Henry Cavendish (1731-1810) végezte el, torziós ingával. Az állandó irodalmi értéke, a nemzetközi CODATA 1998-i rögzítésében, [4],

G = 6.673(10)x10m kg s.                                            (11)

CODATA a newtoni állandónak 0.15 %-os bizonytalanságot adott. Ez a bizonytalansági határ a természeti állandók sorában szokatlanul nagy. Mögötte az a kísérleti tény áll, hogy az eddig megmért G értékek egy nagy tartományban, ~ 2.2 %, vannak szórások. Sokszor az egyes megadott értékek a másik mérések kísérleti hibahatárain kívülre esnek. Csak az 1995 óta megmért G értékek 7000 ppm különbséget mutatnak, annak ellenére, hogy a legjobb mérési hiba 14 ppm volt, J. H. Gundlach, [5]. A kísérletekben felhasznált próbatestek kémiai összetétele viszont a szakirodalomban nagyon pontatlanul van megadva. A megmért newtoni állandó értékeiről adathalmazok találhatók az interneten, például O. V. Karagioztól, [6], aki a G időbeli változását is vizsgálta laboratóriumban, kb. 7000 ppm-es szórást kapott. Ezért felmerült bennem az a kétely, hogy a newtoni állandó G nem lehet természeti állandó, mert a tört m/m értéke nagyobb mint 1 és függ az anyagok összetételétől.

2.) A Kepler harmadik törvénye minden bolygóra ugyanazt az értéket adja.

Milyen értékeket kapunk, ha a (6) összefüggést kiértékeljük mind a kilenc bolygó pályájának ma jól ismert adataival?

Táblázat 1. A harmadik Kepler törvény kiszámítása a kilenc bolygóra [7]. A bolygók tömeg itt a tehetetlen tömeget jelenti. Az utolsó oszlopban az Uránuszra normált (C-C)/C a relatív tömeghiány áll. Ez a bolygók összetételétől függ és az izotópok tömeghiányából ered.

 

 

Bolygó	Félnagytengely	Keringési idő	Tömeg m	c = R/T	C = c/(1+m/M)	(C-C)/C
	AU	sziderikus év	10g			(relatív  tömeghiány)
Merkur	0.38709893	0.24084670	0.33022	0.99996434	0.999964	0.1463%
Vénusz	0.72333199	0.61519726	4.86900	0.99996370	0.999961	0.1466%
Föld	1.00000011	1.00001740	5.97420	0.99996553	0.999963	0.1464%
Mars	1.52366231	1.88084760	0.64191	0.99990551	0.999905	0.1522%
Jupiter	5.20336301	11.86261500	1,898.70000	1.00113237	1.000178	0.1250%
Szaturnusz	9.53707032	29.44749800	568.51000	1.00034119	1.000055	0.1372%
Uranusz	19.19216393	84.01684600	86.84900	1.00147263	1.001429	0.0000%
Neptun	30.06896348	164.79132000	102.44000	1.00112131	1.001070	0.0359%
Pluto	39.48168677	247.92065000	0.01300	1.00129418	1.001294	0.0135%
Nap  tömeg	M		1,989,000.00000
				Középérték =	1.000424

 

Az 1.Táblázat tartalmazza az eredményt, amik kimutatják a bolygók m/m különbségét. A legnagyobb eltérést a Mars mutatja az Uránuszra számított eredménnyel szemben (~0.15 %). Az Uránusz félnagytengelyénél ez R = 0.0005x2,872.3 x10km  1.4x10km eltérésnek felel meg. A számításnál a Naptól távolabbi bolygók jobban eltérnek egymástól mint a közelebbiek. Itt megjegyzem, hogy a belső négy, Fe/Ni-maggal (nagy tömeghiány!) ellátott terresztikus bolygó kémiai összetétele különbözik a többi, a megfigyelések nyomán valószínűleg a H/C/N/O elemek (kis tömeghiány!) vegyületeiből álló, gáz- és jégbolygók összetételétől.

3). A szabadesés nem függ az eső test összetételétől.

Miért nem találhatóak egész a mai napig a szakirodalomban ejtőkísérletek ma már kivitelezhető kb. 100 m-es magasságokból és különböző összetételű anyagokkal?

A brémai ejtőtoronyban vákuumban 110 m-ről leejtett tiszta kémiai elemekkel 2004-ben elvégzett mérésem az m/m>1-hez döntő megfontolásra ad lehetőséget.

A problémának az esö test összetételével való függésére vonatkozó kísérletekkel nem találkoztam az irodalomban.  Mivel a Szabadesés Egyetemessége (UFF) egy elfogadott elv volt a fizikában, az ellenőrző mérések kb. 370 évig nem játszottak különösebb szerepet. Újabban a kb. 20 cm-es ejtéssel elvégzett kísérletekből (T. M. Niebauer (1987), K. Kuroda (1989), [8]) a gravitációs fizikusok, az UFF kb. 10 a/a alátámasztására következtettek, annak ellenére, hogy döntő bizonyítékot adjon annak hogy a fenti megemlített m/m  1, mivel más eltérések már 1.5x10 UFF sértésre utalnak. Hozzávéve a torziós ingával mért (E. G. Adelberger (1994), [9]) ~10-et és a “lunar-laser-ranking” eljárással elért valamivel kisebb bizonytalanságot, akkor az UFF alátámasztása már olyan kicsi lenne, hogy ezt a Földön alig lehet mérni. Az UFF érvényességének az elfogadott bizonytalansági határa, pl. egy 100 m-es ejtésnél kisebb eltérést jelentene, mint egy atom átmérője. Ezért egy nemzetközi projekt tervbe vette az UFF megmérését a 10-as határig szatellitek segítségével a világűrben (STEP= Satellite Test of the Equivalence Principle, 2005).

Az Ekvivalencia Elvet elfogadó kutatók az UFF kísérletek tervezésében és kiértékelésében nem használták fel azokat az ismereteket, amiket az izotópok 1920 óta megmért tömeghiánya (F. W. Aston, 1877-1945) nyújt. Elöljáróban itt csak annyit, hogy a tömeghiány az izotópok tehetetlen tömegének, m, a deficitjét adja meg az atommagok képződésénél, a Fe izotópnál a tömeghiány 7.86x10 nagyságú. A tömeghiányról később részletesebben szó lesz. Ez legalább 7.86x10 UFF sértést jelentene egy hidrogén atom és egy vas izotóp között, ha m nem változik. Kézenfekvően olyan tiszta kémiai elemekkel kell megvizsgálni a szabadesést, ami a lehető legnagyobb UFF sértést okoz. A DLR (Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt) által nekem adott információ szerint számtalan sikertelen eredményű ejtőkísérlet lett elvégezve különböző összetételű anyagokkal a brémai toronyban az UFF elismert határokon belüli alátámasztására.

Ahogy később kifejtem a nagyon nehezen kiküszöbölhető elektromágneses „zavarások” hiányzó kiértékelését és figyelembevételét tartom felelősnek azért, hogy az eddigi kísérletek nem tudták kimutatni a gravitációs tömeg és a tehetetlen tömeg különbözőségét. Ilyen kürülmények között nem tartottam az UFF ~ 10 alátámasztását hitelesnek, és egy olyan mérést végeztem el 2004-ben, amiben a tömeghiányra vonatkozó ismeretek is helyet kaptak. A kimutatott 10 nagyságrendű különbség a szilárd elemek szabadesésénél igazolta az indokolt kételyeimet. A kísérletről később többet megtudunk. Az eredmény egyben felhívja a figyelmet a két első pontban ismertetett eltérés fizikai jelentőségére, amik ellentmondanak a gravitációs kutatók által elfogadott Ekvivalencia Elvnek: a tehetetlen tömeg és a gravitációs tömeg azonossága már 10 nagyságrendben sem érvényes a kémiai elemeknél. Ejtőkísérletek 100 m magasságról különböző anyagok használatával, pl. Li/Fe, Be/Cu, és egyszerű mérőműszerekkel kiegészítik mindazokat a modern kísérleteket (STEP, Gravity Probe B, APOLLO, VLBA, gravitációshullám detektorok, LAGEOS, Galileo-Gallilei GG-teszt, Microscope, A. M. Nobili [3]), amikkel a kutatók a gravitációt vizsgálják. De ezek eredményeiből levont általánosításoknak nagyrészben ellent is mondanak.

Összegezve az eddigieket, a három szóban forgó alapállításnak az alátámasztásái bitonyítását a számtalan nagyon pontos mérés sem tudta légyegesen leszállítani ezreléknyi határ alá.

A továbbiakban az a megfigyelésem alapvető, hogy a gravitáció ezreléknyi nagyságrendben talált eltérései olyan tartományba esnek, mint az izotópok relatív tömeghiánya, tömeg­spektrométerekkel mérve. A tömeghiánynál az elektromosan töltött izotópok tehetetlen tömegéről, m(A), van szó, amit a kutatók az elektromágneses térben nagyon pontosan, ~10, tudnak megmérni. A tömeghiány (MD = „mass defect”) azt jelzi, hogy ha a hidrogén atom (H) tömegét, m-t, megszorozzuk az A tömegszámmal, akkor az izotópok megmért tömege ennél mindig kisebbnek adódik. A relatív tömeghiány, a hidrogen atom kivételével, mindig nagyobb mint nulla

(A) = (m(A)-m(A))/m(A) > 0,       m(A)/m(A) > 1.

Itt a gravitációs tömegre m(A) = A x m-t vettem, és (A) a vasnál (Fe) adódik a legnagyobbnak (0.786%). A Fe elem izotópjai veszítik el a legtöbb tehetetlen tömeget az atommag képződésénél. Ez az állítás abból az ismeretből ered, hogy az atomhéj elektronokból áll, amiknek a tömege kb. 2000-szer kisebb az atommag tömegénél.

Az izotópok relatív tömeghiányából egyelőre tehát azt a biztos következtetést lehet levonni, hogy az izotópoknak csak a tehetetlen tömege változik meg az atommagok képződésénél. A gravitációs tömeg megváltozása az atommag képződésnél nem következik semmilyen alapvetö fizikai elvből. Továbbá, a tehetetlen tömeg esetében nem működik az a makroszkópikus testeknél észlelt szuperpozíció elv, ami szerint kétszer annyi anyagnak kétszer annyi a súlya, és a súly a gravitációs tömeggel arányos. Ez kellő nyomatékkal kifejezi, hogy a tehetetlen és gravitációs tömeg alapvetően más mennyiség. Az Einsteinhez (1906) visszamenő energia-tömeg-ekvivalencia reláció

E = mc,                                                                                   (12)

feltételezés szerint, a magfizikában, a kutatók gyakran a nukleonok átlagos kötési energiájára teszik át az izotópok relatív tömeghiányát. Az elmodottak után és óvatosan ezt a feltételezést, ha egyáltalán, csak a tehetetlen tömeg változására szabad értelmezni

E = mc.                                                                         (12’)

Ehhez hasonló összefüggést a gravitációs tömeg változására, kísérletekből nem ismerünk és a mai kísérleti eredmények fényében alapvetően át kell gondolni, hogy egyáltalán érvényes lehet-e a gravitációs tömeg változása. A kísérletekben megfigyelt eltűnő részecskenyomok a ködkamrában, ha két ellenkező töltésű de azonos tömegű részecske egymásra talál, például egy elektron és egy pozitron, nem meggyőző bizonyíték a gravitációs tömeg megváltozására - a gravitációs tömeg megsemmisülésére, az annihilációra - mert tudjuk, hogy egy esetlegesen hátramaradt semleges részecske (például egy neutrínó) nem hagy nyomot a telített vízgőzben.

Én továbbra is feltételezem, hogy a testek súlyának összeadási elve, a gravitációs tömegre is, egzakt módon érvényesül egészen az elektromosan semleges atomokkal bezárólag. A newtoni gravitációs erő szuperpozíció elve egyben azt is jelenti, hogy a (12)-ben megadott reláció éppúgy, mint a (12’)-ben megadott tömeg változás a gravitációs tömegre nem általánosítható.

A szakirodalomban rendszeresen idézik Eötvös Loránd (1848-1919) híres, torziós ingával elvégzett pontos méréseit, amikor a két tömeg azonosságának az igazolásáról van szó. Az 1889-es „A Föld vonzása különböző anyagokra” című közleménye, Newton és Bessel méréseivel szemben „…a sokkal inkább légnemű testekre vonatkozóan” is összefoglalja az eredményt, hogy nincs különbség „…az egyenlő testek nehézségei között...”. Ezt így helytállónak találom, és Eötvös is csak később (kb. 1908 után) tért át a két tömeg azonosságával kapcsolatos értelmezésre; az ő idejében az izotópok relatív tömeghiányát még nem ismerték.

Nem voltak ismeretesek Karagiozék és Gershteynék mérési eredményei sem, amik kételyt ébresztettek, hogy az Eötvös-féle tórziós inga kísérletnél csak a Föld tömegvonzása és a centrifugális erő van jelen és például az elektromágneses eredetű „zavarásokat” teljesen el lehet hanyagolni. Nem szabad elfelejteni, hogy a gravitációs kísérletekben felhasznált elektromosan semleges anyagok mind azonos számú pozitív és negatív elemi elektromos töltésekből vannak felépítve, amik töltésenkénti erőhatása legalább 10 nagyságrenddel nagyobb mint a tömegvonzás. A nagyon-nagy különbség az elektromágneses erő és a gravitációs erő között a kísérletekben gyakran felhasznált anyagmennyiségeknél (kb. 10 atom) és méteres mérőtávolságokban a tiszta gravitációs erőt ezreléknyi nagyságrendben befolyásolhatja, úgyhogy a kétfajta tömeg különbségét megcélzó mérések minden pontosság ellenére nem lesznek hitelesek.

Az eötvösi kísérletek új analízise során E. Fischbach, C. L. Talmage et al. (1986) [10], kimutatták a mért adatoknak a protonok /barionok/ számától való függését, amit az ejtőkísérletem lényegében alátámasztott. Az analizís kimutatta, hogy a 0.5x10 pontosság nem általánosítható minden összetételű anyagra. Ráadásul Eötvös próbatestei nem is voltak tiszta kémiai elemekből. Fischbach és Talmage a könyvükben is főleg egy

V(r) = G mm(1+e)/r = V(r)+ V(r)

típusú potenciállal próbálkoznak. Ez is nyomatékosan mutatja, hogy az izotópok tömeghiánynak a szerepe egyáltalán nem elogadott nézet a gravitációs fizikában.

 

Új ejtőkísérletem különböző összetételű anyagokkal 110 m magasságból

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kép 1. A brémai egyetem 140 m magasságu ejtőtoronya.

A szabadesési kísérlethez, felhasználtam a Li/Be/B/C/Al/Fe/Pb sorozatot egy szimultán esés megmérésére a brémai egyetem ejtőtornyának 110 m magas vákuum ejtőcsövében 2004 nyarán. Mind a hét, kb. 5 g súlyú, korong alakú próbatest legalább 98.8%-os tisztaságú kémiai elemből állt. A tömeghiány szerint a Li/Be/B/C/Pb próbatesteknek lassabban kell esnie, mint az alumíniumból épített ejtőkapszulának, ami például a Li-nál 110 m esés után kb. 32 cm-t jelentene. A próbatestek relatív mozgását egymáshoz és az ejtőkapszulához viszonyítva egyszerű kb. 10 pontossággal megmérni, mert ezreléknyi gyorsulási különbségekkel számoltam. Egy ezreléknyi gyorsuláskülönbség 11 cm-nek felel meg a toronyban. A testek mozgása egy közönséges az ejtökapszulához rögzített digitális videofilm-felvevő segítségével lett megörökítve. A próbatestek relatív mozgása egy centiméterskála előterében 25 kép/s x 4,72 s = 118 képről közvetlenül kb. 1 mm pontossággal olvasható le, ami kb. 10 pontosságnak felel meg. Ez az elérhető pontosság elegendö is a relatív tömeghiányból feltételezett gyorsulás különbségek kimutatásához.

A kapott eredményt előlegezve a filmen rögzített mozgásból, a Li próbatest 0.44(1) gal (1 gal = 1 cm/s) különbséget mutatott a Li és a főleg alumíniumból álló ejtőkapszula gyorsulása között ; a Li lassabban esett, mint az ejtőkapszula. Ez az eltérés 0.45x10 UFF sértésnek felel meg. A szén próbatest 0.14(1) gal-lal, az ólom pedig 0.11(2) gal-lal maradt el az ejtőkapszula gyorsulásától és ezek a próbatestek is lassabban estek mint a nagyrészt aluminiumból álló ejtőkapszula. A kimutatott relatív gyorsuláskülönbségek

a(Li)/a = 0.045(1)%,   a(C)/a = 0.014(1)%,
a(Pb)/a = 0.011(2)%                                                           (13)

voltak, ahol a = 891 gal gyorsulással számítottam az alumíniumból álló ejtőkapszula esetében.

Mivel a kapott kísérleti eredmény a relatív tömeghiány írányába mutat és más fizikai értelmezés hiányában, azt a következtetést vontam le, hogy a kísérletem egyértelműen megkérdőjelezte a Szabadesés Egyetemességét a természetben. Az elfogadott UFF a/a~10 alátámasztás viszont nem helytálló általánosítások eredménye.

Ennél az első screening típusú kísérletnél, az UFF megdöntése mellett, tapasztalatokat is gyűjöttünk a kísérleti körülményekre vonatkozóan. Ilyennek minősíthető, hogy a Be és B próbatestek „letapadtak” az ejtőkapszula gyorsulásával mozgó alapfelületen mert az adhéziós erő nagyobb volt, mint a szakító erő. Megjegyezzük, hogy e két próbatest felülete gyárilag csiszolt volt, így sok atom érintkezett az alapot képező felülettel. Ezeknek a próbatesteknek a tömeghiányuk értéke miatt valahol a Li és a C között kellett volna eltérniük az ejtőkapszula mozgásától. A referencia Al és a Fe próbatestek „ülve” maradtak az alapfelületen, mint ahogy ezt elvártuk, mert a gyorsulásuk vagy egyenlő, vagy nagyobb az alumínium kapszuláénál. Az ejtőcsőben vákuum volt, a kapszulában nem. A film mutatta, hogy voltak kezdő sebességek (Li: 1.6 cm/s, Pb: 1.8 cm/s, a C-nél nem volt), érintkezések a szűk, átlátszó biztonsági henger falával (Li 2.5 s-nál) és rotációk (Li, C) is. A légellenállás az ejtőkapszulában a kis relatív sebességeknél, <2.2 cm/s, nem volt észlelhető. A rendelkezésre álló 4.68 s időből csak kisebb időintervallumokat, Li: 2.43 s, C: 4.23 s és Pb: 3.63 s, vehettem a kiértékelésnél figyelembe. A filmen rögzített felfelé irányuló mozgások különböző gyorsulása a 118 felvételről jól kiértékelhető volt.

A négy kép bemutatja a relatív mozgást, 1.23 s, 2.43 s, 3.63 s és 4.63 s időnél, összevetve a piros vonalakkal, az izotópok tömeghiányából eredő prognózissal, kezdő sebességek nélkül az ejtés végén.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kép 2.-5. A próbatestek relatív mozgása négy képen.

Tudomásom szerint a szakirodalomban ez az első ejtőkísérlet, ami közvetlenül és ezred nagyságrendben megkérdöjelezte a Szabadesés Egyetemességét és ezzel együtt a nyugvó tehetetlen tömeg és a gravitációs tömeg azonosságát is. A kimutatott UFF-sértése abban a nagyságrendben van, mint a newtoni állandó G eltérései, a 3. Kepler törvény megszegése, és az izotópok relatív tömeghiánya. A négy eredmény egymással lényegében megegyezik és konzisztensen m/m>1-re utal, de ezzel ellentmond az elfogadott általánosításoknak, amik az Ekvivalencia Elvre támaszkodnak, az m/m=1 felhasználá­sával.  

Természetesen további ejtőkísérleteket kell különböző anyagokkal elvégezni úgy, hogy a szabadesést lehetőleg ne zavarja más anyag közelsége. Ilyen kísérletek már kb 100 m magasságból eredményhez vezetnek, amiket tervbe is vettem a brémai toronyban, hogy az UFF-sértés közvetlen kimutatása biztos lábon álljon. Sajnos a kezdetben kilátásba helyezett DLR támogatására már nem tudok számítani és a magam által kézbe vett kivitelezés sem vezetett eddig eredményhez. A mások által elvégzett brémai ejtőkísérletek eredményei pedig nem jelennek meg a szakirodalomban.  

A ejtőkísérletem eredménye után a kémiai elemek kétfajta tömegének a különbsége felírható, mint

(m(elem)) = m(elem) (1 -  (elem))                (14)

Az elemek általában több izotópból állnak, amiknek a relatív tömeghiánya, több mint 20 nukleon jelenléténél, aránylag csak kicsit (<0.01%) különbözik. Az ejtőkísérletben észlelt (elem) viszont nagyon eltért az elektromágneses térben mért töltött izotópok relatív tömeghiányától, az (A)-tól

(m(A)) = m(A) (1 - (A)).                     (15)

A három megmért elemnél, Li/C/Pb, és az elemben leggyakrabban fellépő izotópnál, Li, C és Pb, a következő összefüggés adódott

( elem) = (A)/f,           f = 6.70.4.                            (16)

Táblázat 2. Az izotópok tömeghiánya. A táblázatban található a hidrogén, lantán és urán is. A mért f xa(elem)/a közvetlenül összehasonlítható a = (Al)-(A) értékekkel.

 

Izotóp	H	Li	Be	B	C	Al	Fe	La	Pb	U
A	1	7	9	11	12	27	56	139	208	238
(A)	--0.01	0.457	0.546	0.594	0.677	0.740	0.786	0.735	0.680	0.647	%
	0.849	0.283	0.194	0.146	0.063	0.000	-0.046	0.005	0.060	0.093	%

 

A triviális 2 = 6.28-hoz közeli értéke az f-nek meglepetés, mert a magfizikusok a (A)-ben a nukleonok átlagos kötési energiahányadát látják, az atommag tömegéhez viszonyítva. Ezen indoklással és a (12’) reláció értelmében elvárnánk, hogy

(A) = (A),                                                                  (17)

legyen, azaz f = 1, mivel a kötési energia ugyanakkora egy külső elektromágneses térben, mint a gravitációs erőtérben. De a tehetetlen tömeg jelentőségében a mezőket magával hordozó részecskehalmazok tehetetlen tulajdonságának felel meg, ami egyenlőre nem éppen energia fogalom. Ez a tulajdonság elvileg különbözhet egy töltött és egy semleges test között, ha egy (12’)-nek megfelelő reláció nem volna. A tehetetlen tömegnek viszont függetlennek kell lennie a testre ható erő tulajdonságától. Mindenekelőtt nem szabad elfelejteni, hogy amíg a tömeghiánynál egyes elektromosan töltött izotópok tehetetlen tömegéről van szó, addig az észlelt (elem) az elektromosan semleges makroszkópikus testek kétfajta tömegéből ered, szabadesést megközelítő kísérleti feltételek mellett. Ez lenne az f  1 faktor magyarázata? A mozgó próbatestek egyenlő számú pozitív és negatív elektromos töltésből állnak, ezért az indukció is befolyásolhatja az ejtőkísérletben észlelt tehetetlen tömeget: a lefelé gyorsuló ejtőkapszula tömege (~ 430 kg) magával húzná a kis próbatesteket (~ 5 g)? A fizikai vákuum tulajdonsága a Föld körül is szerepet játszhat, ha a „sötét anyag” jelenlétére gondolunk. A tehetetlen tömeg problémának a jövőbeli kísérleti és elméleti feltárása fogja megadni a végleges választ. Az ismert gravitációs elméletekben viszont hiába kerestem a megoldást. A Táblázat 2.-ben fellépő hidrogen értékek számítások eredménye.

 

 

Táblázat 3. A kísérletekben talált eltérések összehasonlítása, ami a gravitációs tömeg és a tehetetlen tömeg különbségére utal. Az utolsó előtti oszlop egy extrapolációt mutat a kémiai elemekre a (A)  és a mért (elem),  f = 6.7 segítségével.

 

G/G	(R3/T2)j/(R3/T2)0	(A)	f xa/a	f xa/a	a/a
CODATA	kilenc bolygó	A tömegszám	mérésem	extrapoláció	„elfogadott”
1.5x10-3	2x10-6    1.5x10-3	-.10--3      7.86x10-3	3.01x10-3	8.34x10-3	(<10-12)

 

 

Az eddig „elfogadott” a/a kivételével, a három alapvető összefüggés (10), (6) és (8) kísérleti igazolásának mindegyike egy 10 nagyságrendű eltérést ad, amire az izotópok tömeghiánya adja meg a fizikai magyarázatot. Ez (12’) a hidrogén atomnál is jóval nagyobb (-0.109x10) lenne mint az eddig elfogadott UFF alátámasztása. Az összértékelés konzekvenciája az, hogy a különböző összetételű anyagoknak a nyugalmi tehetetlen és a gravitációs tömege különbözik. A különböző összetételű anyagoknak különböző a gyorsulása, és így a testek kétfajta tömegének azonossága a természetben nem létezik.

A Merkúr anormális perihélium precessziója 43’’ per évszázad - amit eddig az egyetlen eltérésnek, ~ 2x10, véltek a kutatók a (9) newtoni gravitációtól - két nagyságrenddel kisebb, mint a kimutatott eltérések. A szakirodalomban ennek nyoma sincs. Pedig az m = mx(1-) egyenlet, ahol  > 0 értéke 7.86x10 is lehet töltéssel rendelkező izotópok esetében, a gravitációs fizika alapelveit megváltoztatja és a gravitáció új elméletéhez vezet. Ez nem csak a gravitációs fizikában lényegbevágó. A természetben nemlétező m m-ből kiinduló következtetéseket el kell vetni. Ilyen Einstein Ekvivalencia Elve, amin az Általános Relativitás Elméleten belül a gravitáció magyarázata alapul. Ez az elmélet a fizikai tér tömegek körüli görbüléséből eredezteti a gravitácót. Ezzel szemben nekem az az elképzelésem bontakozott ki, hogy a gravitáció eredete az elemi gravitációs töltésekben keresendő, hasonlóan ahhoz ahogy az elektromos töltések az elektromágnesessét okozzák. A „tömeg” fogalom tisztázása az egész fizika gondolatvilágának új irányt szab.

Az m/m1-re alapuló gravitációs elmélet

A kimutatott m/m  1 után, felteszem a kardinális kérdést: mi okozza a gravitációt, ha nem az Általános Relativitás Elméletben kimondott tömegek által megváltoztatott fizikai tér görbülése, ami a feltételezett, de nem létező kétfajta tömeg azonosságán alapszik. Mire lehet következtetni akkor, ha az elfogadott  értéke ugyan kicsi, mondjuk 10, de nem éppen nulla? Mit jelent a gravitációs tömeg és mi történik ezzel a részecske reakciókban?

E kérdések megválasztására próbálok magyarázatot találni és, ha lehet, az első bizonyítékokat. De ne csodálkozzunk viszont azon, ha sok újjal, az eddigi fizikában szokatlannak tűnővel találkozunk, és több látszólag megdönthetetlennek vélt hipotézissel ellentétbe kerülünk. Ez mind az m m felismerésből fakad, ha követjük az ebből eredő utat.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kép 6. Newton elcsodálkozása 

Először összehasonlítom a gravitációs és a statikus elektromos erőkről meglévő ismereteket. Feltűnik, hogy a newtoni gravitációs erőtörvény (1) szerkezete, elsősorban a szuperpozíciós elv miatt, kísértetiesen megegyezik majdnem minden részletkérdésben az elektromos töltések Coulomb törvényével

ma = F = + q q /4r,                                                   (18)

ahol q és q két makroszkópikus test elektromos töltését jelöli. Azt tudjuk, hogy egy makroszkópikus test elektromos töltése feloszthatatlan elemi töltésekből, q, adódik össze. (Hanyagoljuk el a kvark elméletekben szereplő, de kísérletekben nem kimutatható, q/3 nagyságú töltéseket.) A négy stabil elemi részecske, az elektron (e), a pozitron (p) (C. D. Anderson fedezte fel 1932-ben), a proton (P) és a negatív töltésű proton (E. G. Sergè mutatta ki 1955-ben) - amit én „elton”-nak (E) neveztem el mert nem használom az „antiproton” megnevezést - hordozzák a két különbző előjelű, de nagyságban azonos, elemi elektromos töltést q.

Az F pozitív előjele arra utal, hogy ellenkező előjelű töltések vonzzák egymást, a megegyező előjelű töltések pedig taszítják egymást. A természet arra törekszik, hogy lehetőleg elektromosan semleges rendszereket állítson elő. Csak a semleges rendszerek, amiknél az össztöltés nulla, alkalmasak a gravitációs kísérletekhez, mert a Coulomb erő egy fizikailag elképzelhetelen nagy faktorral, ~10, nagyobb, mint a gravitációs erő.

A következőkben a gravitációs töltés fogalmának a bevezetését tárgyalom, ami a gravitációs tömeggel arányos. Az első dolgom egyszerű, mert a newtoni gravitációs erő átfogalmazásából áll. A gravitációs állandót átírom a következő alakban

G  = g/4.                                                                             (19)

Az (10) és (15) után a mért newtoni „állandó” értékhalmazból, [6], a G értékére

G  = 6.576(6)x10m kg s,                                           (19’)

adódik, ha az izotópok relatív tömeghiányát veszem alapul, f =1-et feltételezve, [14].

Az előjel kivételével a gravitációs erő F átmegy a Coulomb törvény szerkezetébe. Az elképzelésem szerint, az F-t a gravitációs töltések g=gM és g=gm okozzák

F = - g g /4r.                                                                (20)

Itt a neatív előjel arra utal, hogy az azonos előjelű gravitációs töltések vonzzák egymást.

A négy stabil elemi részecskénél, az eltérő tömegük miatt, két különböző nagyságú elemi gravitációs töltéssel kell számolni. Az e és p tömege m kb. 1836-szor kisebb a P és E tömegénél, az m-nál. Az elektronnak és a pozitronnak

|g| = |g| = g m,                                                                   (21)

a protonnak és az eltonnak pedig

|g| = |g| = g m,             |g| = 1836.1527 x |g|,                (21’)

nagyságú gravitációs töltés jut. A fajlagos gravitációs töltést g= |g|/m egyenlőnek veszem a négy részecskénél és ez az elektrodinamikában a fajlagos elektromos töltéseknek q/més q/m felel meg. A (19) reláció kifejezi a gravitációs állandót a g-vel.

Ahogy alább még azt kifejtem, a gravitációs elemi töltéseket invariáns mennyiségnek fogjuk felismerni. A ginvariáns tulajdonságából eredően a G tényleg egy természeti állandó. A G newtoni állandóra, (10) miatt, ez nem fenntartható. Mivel  feltételezésem szerint a négy stabil elemi részecske nem áll más részecskékből, ezt feltételezem, ezért ezeknél a részecskéknél a gravitációs tömeg és a nyugvó tehetetlen tömeg azonos m mm(v=0)  és m(v)= m /(1-(v/c)).

A elemi gravitációs töltésnek előjelet is kell adni, az elemi elektromos töltésekhez hasonóan. Elsőnek felhasználok egy konvenciót, ami szerint a protonnak pozitív előjelet adok. Továbbá, egy sejtésnek megfelelően, az ellenkező elektromos töltést hordozó, de azonos tömegű elemi részecskéknek, tehát az e és a p-nak éppúgy, mint a P és az E-nak, ellenkező előjelű gravitációs töltés jár. Ez a sejtésem azon alapul, hogy ismerünk elektromosan semleges és „tömegnélküli” részecskéket, a neutrínókat, amik szerintem a részecske párok

 = (e,p)                     és      = (P,E)                                   (22)

találkozásánál képződnek. A neutrínó hipotézis W. Paulitól (1900-1958) származik, 1930-ből. Én nem hiszek a pár-annihilációban, ahol a tömeggel együtt az elektromos töltésnek is meg kellene szűnnie. De abban igen, hogy két fajta neutrínó van, és ezek az (e,p) és a (P,E) párok kötött alapállapotának felelnek meg. A részecskepárok ellenkező előjelű gravitációs töltése gondoskodik arról, hogy egy külső gravitációs erőtérben a neutrínók „tömegnélküliek” legyenek. A pozitronnak is pozitív előjelet adok, mint a protonnak.

A négy stabil részecske elemi gravitációs töltése,

g  = - g m,      g = + g m, 
g = + g m,    g = - g m,                                                (21’’)

amiből a gravitáció eredeztetik ezzel teljesen rögzített.

A fajlagos gravitációs töltés rögzítésénél mindig kiindulhatunk abból, hogy ez az elektronnál és a pozitronnál, illetve a protonnál és az eltonnál ugyanakkora. Egy további feltétel, hogy a g a protonnál és az elektronnál is megegyezik. Ha ez a feltétel is érvényes, akkor nyilvánvalóan a proton és az elektron gravitációs töltése úgy aránylik egymáshoz mint a gravitációs tömegük tehát, |g/ g| = m/m. Ez azt is jelenti, hogy a hidrogénatom gravitációs tömege m(hidrogén) = m- m. Az eddigi mérések azt mutatják, hogy az elég bizonytalanul ismert hidrogénatom tehetetlen tömege ugyan nagyobb mint a proton tömege, de nem éppen 5x10-gyel. Ez azt jelentené, hogy az elektron fajlagos g-töltése kisebb mint a protoné, de amig nincs megbízható kísérleti adat a hidrogénatom súlyos tömegéről addig feltételezem, hogy a g ugyanakkora a protonnál és az elektronnál, tehát (21’’) érvényes. Az összes további elképzelés ebben a dolgozatban erre a feltételezésre épül. Ha a kísérletek más eredményre vezetnek, akkor lehet még a fajlagos g-töltések arányán javítani anélkül, hogy az elemi gravitációs töltésekből levezetett alapvető következmények megváltoznának. A g-töltések más aránya a gravitációs tömeggel szemben nem változtat semmit a négy stabil részecske kétfajta elemi töltése koncepcióján.

Itt most csak utalni tudok arra, hogy a természet csak az (e,,P) és a (p,,E) összetételű anyagok stabil kondenzálását engedi meg [15], és arra, hogy a magerőt az elektronneutrínók, = (e,p)-k, adják, aminek a száma A tömegszámnál és Z magtöltésnél M(A,Z) az atommagban ismeretlen. A  elektronneutrínó nagysága r= 7.03x10cm és a  protonneutrínóé pedig r= 3.83x10cm. A kétféle anyag kondenzálásából kétféle „látható világ“ következik, amik azért taszítják egymást, mert a protonok taszítják az eltonokat az ellenkező előjelű gravitációs töltésük miatt, mindkét „látható világ“ összelektromos töltése természetesen nullának feltételezhető. A kétféle „látható világ“ jelenlétét esetleg csak a kibocsátott fény vöröseltolódása árulja el, mert az összes elektromágneses jelenség mindig a két ellenkezö előjelű elemi e-töltések szorzatát tartalmazza és ez megegyezik az (e,,P) és a (p,,E) rendszereknél.

Feltételezem, hogy a „sötét anyag“ az (e,p) és (P,E) neutrínókból áll, hozzávéve még a négy részecske  = (P,,E) esetleges stabil kötött állapotát, és az ezekhez hasonló összetételű, elektromosan semleges és tömegnélküli képződményeket. A „sötét anyag“ összetevői között nem hat statikus gravitációs erő ezért nem is tudnak egymáshoz kondenzálódni, de tudnak reagálni időben változó elektromágneses hullámokra például úgy hogy szétesnek az őket alkotó elemi részecskékre.

Mivel az anyag semleges atomokból áll, az elektromosan semleges rendszereknél, az anyagok gravitációs tömege levezethető a protonoknak az elektronok által leárnyékolt és a  = (e,p) neutrínó nulla gravitációs töltéséből, valamint abból, hogy csak elektronneutrínók vannak az atommagban, mert ezek adják ki a magerőt [15]. Az általunk ismert semleges anyagok gravitációs töltésére a következő összefüggés áll fenn

N A (g + M(A,Z)(g + g) + g) =
N A g (m - m).                                                       (23)

N az A tömegszámú és Z magtöltésű izotópok száma az anyagban, M(A,Z) pedig a neutrínók száma az izotópban. A semleges izotópok gravitációs tömege m(A) = g/g független a Z magtöltéstől, ami csak az M(A,Z)-ben áll, tehát a g-tömeg csak a tömegszámtól függ

m(A) = A (m- m),

m(A,Z) = A (m + m) + 2 M(A,Z)  m- E(kötés)/c.          (24)

A hidrogénatom gravitációs tömege így m(H) = (m-m). Az izotópok valamint a kémiai elemek tehetetlen tömege nyugalmi állapotban, illetve kis sebességeknél v/c<<1

m(A,Z) = A m(H) (1 - (A,Z)),    (A,Z)>0,                     (25)

m(elem) = {( AN /N) m(H)} (1 - (elem)),             (25’)

ahol N/N az A izotópok arányát adja meg a kémiai elemben. Nem okoz problémát (elem)-et kifejezni a fenomenológikusan ismert tömeghiánnyal (A, Z) és a gravitációs tömeggel, de ezt itt mellőzöm. A gravitációs tömeg a négy stabil részecske elemi gravitációs töltéséből ered, nem értelmezhető mint energia, és nem változtatható át energiává, így az energia-tömeg-ekvivalencia reláció, (12), nem érvényes a gravitációs tömegre. Részecske reakciókban az m nem változik meg soha, helyette az E(kötés) = (m-m(v=0))c reláció érvényes, legalábbis a kondenzált anyagok esetében.

Az elektromágneses mező (e-mező) részletes tulajdonságait jól ismeri a fizika a 19.-század második fele óta. Mivel az elektromágneses hatóerők sokkal nagyobbak a gravitációénál, kísérletek hosszú sora gondoskodott arról, hogy az elméleti megfogalmazás gyorsan ment és hamar messze maga mögött hagyta a jóval korábban felismert statikus gravitációs erőtörvény mélyebb megértését. Az e-mező tulajdonságaiból összeállítjuk a legfontosabbakat, és megalapozott indokokból kiindulva, átvisszük ezeket a gravitációs mezőre (g-mező), mint új hipotéziseket, remélve, hogy ezek az idő folyamán kísérletekkel is alátámaszthatóak lesznek. A járható utat már elkezdtük a statikus erőtörvényekkel és az elemi gravitációs töltések rögzítésével, a négy stabil részecskénél. Az elemi töltéseket még egy fontos tulajdonság felismerésével egészítjük ki. Az elektromos töltés nem semmisíthető meg. Ez úgy értendő, hogy az elemi töltés soha, semmilyen körülmények között nem változik meg. Az elméleti fizikusok ilyen esetben invariáns tulajdonságról beszélnek. A kísérleti tapasztalatokra, a newtoni erő szuperpozíció elvére építve, én ezt az invariáns tulajdonságot az elemi gravitációs töltésekre is ráruházom, ami egyben magyarázatot ad a (25), (25’) egyenletek formájára.

Továbbhaladva, a Coulomb erőről tudjuk, hogy az egy statikus törvény, nem tartalmazza sem a töltés mozgását, sem az időt. Mozgó töltések esetében az erő módosul: a Lorentz-erő /H. A. Lorentz, 1853-1928/ tartalmazza a mozgást és a mágneses teret is. Én ezt a gravitációs mezőnél is feltételezem. Mi erre a bizonyíték? A Lorentz-erő második tagja a töltés sebességének, és a mágneses mezővektornak a vektorszorzatával arányos. A töltés sebességéből származó toldalékerő idővel a töltéseket hordozó testeket egy körpályára kényszeríti. Mit látunk a bolygók pályájánál? Azt, hogy azok sokszor közel esnek a körhöz. Tehát kell hogy legyen egy gravitativ-mágneses és (v/c)-vel arányos része is a gravitációs erőnek, ami lassan, sok millió év folyamán, az eredeti pályákból kör alakúakat csinált. Ez a toldalékerő viszont még gyengébb, mint az egyébként is nagyon gyenge statikus gravitációs erő, de látjuk a bolygók pályáin a nyomát. Ha ez nem így lenne, akkor minden ellipszis alakú pálya azonos nagytengellyel, tehát azonos energiával, egyformán valószínű lenne. A gravitativ-mágnesesség az eddig egyedülinek vélt nagyon kicsi eltérést, a Merkur perihélium anormális precesszióját is megmagyarázza, amit eddig az Ekvivalencia Elv sajátított ki magának.

Az időben változó e-mező egyenlete az elektromos töltés nélküli tér-idő tartományban egy hullámegyenlet, ami tartalmaz még egy állandót, a fény terjedési sebességét, a c-t. A c egy további invariánsa az e-mezőnek. Az kísérletileg alátámasztott tény, hogy a fény minden irányban egyenlően, tehát ugyanazzal a sebességgel és izotróp módon terjed, és ez független a fényt kibocsátó test sebességétől. Ez egy további invariánshoz vezet. Itt most már a tér-idő összetett tulajdonságára gondolok, amit a kutatók a Minkowski-térben /H. Minkowski, 1864-1909/ fogalmaztak meg. Ez egy kvázi-euklideszi tér, ami két elektromos töltés között, tehát két töltést hordozó részecske között, a c segítségével egy invariáns távolságot használ. A tér-idő e tulajdonsága lényeges az e-mező leírásánál, és az e-mező egyenletek szerkezeténél. Általánosan, két pont közötti távolság definiciójánál egy adott térben, a tér metrikus tulajdonságáról beszélünk. Ez a Minkowski térben az invariáns c segítségével egyértelműen leírható. Ezzel szemben az Általános Relativitás Elmélet (ÁR) a fizikai térre egy más metrikus definiciót használ, ami a tömegeloszlásból ered. Tehát az ÁR-ből eredő gravitációs elmélet, és az elektrodinamika más-más távolságot használ két részecske között. A fizikai jelenségek konzekvens leírásánál ez lényegében nem elfogadható. Ezt Einstein is feismerte és 30 éven keresztül próbálta megtalálni (felderíteni) a megoldást, eredménytelenül. Ő M. Grossmann (1878-1936) segítségével, G. F. B. Riemann (1826-1866) és Bólyai János (1802-1860) matematikai meglátásait az ÁR-ben fehasználta, de az alapvető bizonytalanság a fizikai alapokban rejlett. Einstein próbálkozásai, hogy az elektrodinamikát is geometrizálni kellene, nem jártak sikerrel. Én az m/m1 alapján a fordított utat választottam. Az elektrodinamika törvényeiből következtettem a gravitáció törvényeire, a négy stabil részecske kétfajta invariáns Maxwell töltésének felhasználásával.

Most egy olyan kísérleti eredményt ismerteket, amit már Einstein is sejtett. 2003-ban, Sergej Kopeikin és társa, [11], nyilvánosságra hozta, hogy megmérték a gravitációs mező terjedési sebességét, a c-t. Ők ezt 2002 szeptember 8-án, egy a Jupiter mögött eltűnő kvazár jelenségből határozták meg, a VLBA mérési rendszer segítségével. A két terjedési sebesség hányadosára

c/c  = 1.060.21,                                                                  (26)

értéket kaptak. A kutatók értelmezésében ez egy c-re vonatkozó felső határt jelent, ami tartalmazza a két fundamentális mező terjedési sebességének az azonosságát

c = c,                                                                                      (27)

és segít kísérletileg eldönteni az utolsó lényeges nyílt problémát, a fizikai tér egységes metrikus definiciójához, a két nem elválasztható fundamentális mező jelenlétében.

A kétfajta mező terjedésének feltételezett azonossága (27) elfogadtatja a Minkowski-tér metrikáját az itt újonnan megfogalmazandó gravitációs mezőre is. Itt ki kell hangsúlyoznom, hogy a newtoni egyenlet (1) csak a statikus esetet írja le, és nem segít be a fizikai tér-idő-metrika definiciójánál. Ezt néhány kutató - tudományos próbálkozásaikban - még ma sem látta be, és például a gravitációs mező végtelen terjedési sebességéről nyilatkozik. A fizikai tér Einstein által bevezetett görbülése viszont egy nem helytálló fizikai feltevésen alapul.

A newtoni egyenlet a (v/c) sorfejtés elsö tagja, a második tag a Lorentz-erő toldaléka, és a harmadik (v/c)-es tag a nem-konzervatív g-mező tulajdonságát fejezi ki. A harmadik (v/c)-es tag jelenléte még az e-mezőben sem ment át a fizikusok tudatába.

 

Az Egyesített Mező Elmélet és az alapvető elvek beépítése a fizikába

Az elektromágneses és a gravitációs mezők ugyanazzal a szerkezettel alapvetően nem-konzervatív mezők. A két mező forrásai invariáns elemi töltések. A négy stabil elemi részecske (e, p, P és E) hordozója a kétfajta töltésnek, az elemi elektromos töltésnek, q = q, és az elemi gravitációs töltésnek, g, i = 1,4 (21’’). E négy részecskének más tulajdonsága nincs. Nincs is szükség más elemi részecskére és más fundamentális mezőre. A kétfajta elemi töltés mindegyike egy ú.n. Maxwell töltés, amit az jellemez, hogy a jelenlevő külső mezőben egy és ugyanazon c terjedési sebességgel, izotróp sugárzik a töltések sebességétől (mozgási állapotától) függetlenül. Az elemi részecskék helyét és sebességét elvileg nem lehet pontosan meghatározni. Az e-mező mezőegyenlete a Minkowski térben, a négyes töltés- és áramsűrűség vektor j és a négyes-mezővektor A segítségével

a)  j = (,j/c),            b)  A = (,A/c),         (28)

a) j = 0,                       b) A = 0,                     (29)

dx = -j.ds ={nq},                        
q= q, elemi e-töltések,                                                          (30)

A = + j,                                                          (31)

csak abban különbözik a g-mező mezőegyenletétől, hogy ott a gravitációs töltéssűrűségből és áramsűrűségből álló kovariáns négyes-vektornak, a j-nek, negatív előjele van. A kovariáns gravitációs mező egyenletét j-vel, az A négyes-mező-vektorral és c = c-vel (31’)-ben irtam fel, a (28’) (29’)-ben rögzített feltételekkel együtt

a)  j = (,j/c),          b)  A = (,A/c),      (28’)

a) j = 0,                      b) A = 0,                    (29’)

dx = -j.ds = {ng},
g = elemi g-töltések,                                                               (30’)

A = - j.                                                         (31’)

A g-mezőegyenlet (31’) alapvetően különbözik Einstein gravitációs egyenletétől és (30’) megmaradási feltételt jelent a gravitációs töltésekre.

A mezők felírása tenzor formában

F = A- A,                                               (32)

F = A- A,                                             (32’)

definiál egy kovariáns Lagrange függvényt,

L = -{ F F+ F F}/4
                   +{ jA- jA},                               (33)

egy véges tér-idő tartományban, az -ban. Egy töltés nélküli véges -ban, ahol a j = 0 és j = 0, két hullámegyenlet létezik ugyanazzal a c terjedési sebességgel. Ez a két hullámegyenlet egymástól független, mert kétfajta elemi töltésből eredeztethető. A gravitációs mező tehát nem befolyásolja az e-hullámok (a fény) terjedését.

A elméleti vákuumot viszont meg kell különböztetni a fizikai vákuumtól. A fizikai vákuum tartalmazza a neutrínókat és a háttérsugárzást. A g-mezőegyenlet (31’) magában foglalja a gravitációs hullámokat és a neutrínók leírását is. De mivel, ahogy ezt a Lagrange függvény (33) is kimutatja, a kétfajta mező hatása mindig együtt lép fel, a gravitációs kísérleteknél mindig számolni kell azzal, hogy a sokkal hatásosabb elektromágneses effektusok esetleg nem elhanyagolhatók. Egy elemi számítással mindenki meg tud győződni arról, hogy ha el akarjuk érni hogy két hidrogénatom között a gravitációs erő domináljon, akkor kb. Hold-Föld távolságra kell eltávolítani a két atomot. Ez a megjegyzés arra a problémára akarja felhívni a figyelmet, ami a kétféle tömeg ekvivalenciájára (gyenge ekvivalencia elvre) irányuló Eötvös-féle kísérletekkel történö probléma során fellép.

A részecskesűrűség és részecskeáramsűrűség négyes-vektor j pedig kifejezhető mint

j = (,j/c) =  j/q =  j/g, i = 1,4.

A stabil részecskék kontinuitási egyenletei, a (30), (30’)-ból -val és j-val kifejezve tehát

 dx = -j.ds =  {n},     i = 1, 4.     (34)

A négy időben integrált kontinuitási egyenlet (34), az invariáns elemi töltések miatt, mellékfeltételeket adnak összekötve határfeltételekkel a Hamilton elvből

I =d(x) L(x)  =
d(x) {L (x)- L (x)}   = extremum.                  (35)

kiinduló variációs számítás extrémum-problémáihoz.

A variációs számításokhoz hozzá veszem még a szeparácíó elvet is, ami kimondja, hogy minden részecskehalmazhoz létezik egy véges , aminek a felületén a külső környezet és a mezők véges terjedés hatására az ott jelenlevő részhalamazokra bomlott képződmények között köcsönhatás nem létezik. Ez megfelel a fizikai megfigyeléseknek, amely szerint az -részecske elhagyja a magot, az elektron az atomot és egy üstökös a Nap hatókörét .

A Hamilton elv (35) a négy fajta stabil elemi részecskéből álló testek általánosan érvényes mozgásegyenletét adja meg a (3+1) dimenziós Minkowski térben.

A természetes határfeltételek (34) Lagrange multiplikátorokat,  = /2, és stacionáris függvényeket (x) definiálnak az elemi részecskék állapotához a véges -ban, amik nem tekinthető energia sajátérték problémának. A  és a j kifejezhető ezekkel a stacionáris függvényekkel. A -nak elnevezett Lagrange multiplikátorokat fel lehet bontani két részre  = . Az egyik rész, , csak az -ban jelenlevő elemi részecskék tulajdonságától, a másik  pedig a részecskék eloszlásától függ a véges -ban. A (34)-nek megfelelően lehet a  valós vagy kompex értékű. A hidrogén atomnál például = q(mm/(m+m))/2, ha q>>g-t számításba veszem. A -nél  = 1/(2E) ahol E a hidrogénatom ionizációs energiája. Így a Planck állandó h kimutatja magát, mint egy Lagrange multiplikátorként adódik,

h = q(mm/(m+m))/2x1/(2E),

értékkel. A két fajta neutrínó alapállapotából egy másik Lagrange multiplikátor, h = q/2cx1/, h = h/387.7, adódik, amely független a tömegtől. A h határozza meg a neutrínók nagyságát és ez a h uralkodik a neutrínók és az atommagok felett [15], éppúgy mint a h  Planck állandó az atomok és molekulák világában.

A dx = konst. mellékfeltétel egy izoperimetrikus probléma, ami a „kvantummechanika”  kötött állapotait adja meg. Itt csak megjegyzem, hogy az Egyesített Mező Elmélet nem tartalmazza a spin-hipotézist a négy elemi részecskénél: az energia  kvantálást megcélzó Schrödinger (1927) egyenlet „elfelejtette” a mágneses mező jelenlétét a hidrogénatomnál.

A Hamilton elv (35), a (34) általános feltétellel, a mikroszkópikus fizika rezonancia problémáját, a stabil és az „instabil állapotokat”, adja meg, [13]. A részecske-mező-egyensúly-állapotnál még egy állandó szükséges, az általánosított Boltzmann állandó. A természeti jelenségeket (asztrofizikától a fénykibocsátásig) ez a Hamilton formalizmus írja le konzisztensen, minden további lényeges hipotézis nélkül. A mikroszkópikus fizikában a négy stabil elemi részecskének, az e, p, P és E-nek, a kétféle neutrínóval (e,p) és (P,E) együtt, alapvető szerep jut, amit egy következő dolgozatom ismertet,  [15].

Az új gravitációs elmélet következményei az asztrofizikában

Az mm-t feltételező gravitáció új megfogalmazása a csillagrendszereknél is előnyösebben elképzelhetőnek tekinthető mint az m = m-re alapuló einsteini gravitációs elmélet. Az elemi gravitációs töltésekből eredő gravitáció rámutat arra, hogy a bolygók összetétele miatt, a Naptól távolabbiak jobban megszegik a 3. Kepler törvényt, mint a közelebbiek, Táblázat 1. A Kepler törvények csak közelítéseknek felelnek meg. A külső bolygók olyan kémiai elemek vegyületeiből állnak, amiknek tömeghiánya kisebb, mint a Fe/Ni elemeknek, ezért távolabb is vannak a Naptól. A bolygók belső felépítései is arra mutatnak, hogy a bolygókban belül nagyobb tömeghiányú elemek vannak jelen, mint a kérgükben.

A Nap bolygóinak, általánosabban minden csillag szatellitjének,  pályái nem véletlenek. Egész számokkal lehet a nagytengelyeket parametrizáni, mint az atomok „Bohr-pályáit” [12]. Ez az általános variációs elmélet (34, 35) következménye. A felfedezett v = 24 m/s fundamentalis sebesség egy további alapállandót, egy újabb Lagrange multiplikátort, h = 4.79 x10kg m/s, definiál abban az esetben, ha a központi csillag tömege nagy a szatellit tömegéhez képest.

A gravitációs hullám közvetlenül a mezőegyenletből (31’) következik, ami nem felel meg a fizikai tér fluktuálásának, ami az [1] első idézetében tárgyalva van.

A Merkur anormális perihélium precessziója a gravitativ-mágnesességgel magyarázható meg. A Nap körüli bolygóknál az energiavesztés nagyon kicsi. A Föld csak 200 Watt energiát sugároz ki a Nap körüli mozgása során, és a nagy Jupiter is csak 5300 Wattot. A nagy tömegű és gyorsan keringő dupla neutroncsillagok, gravitációs hullámok kisugárzása miatt sok energiát veszítenek, így a távolságuk is megrövidül. Az asztrofizikusok a duplacsillagoknál észlet eltérésekhez már az Ekvivalencia Elven kívűl keresik a magyarázatot. A majdnem izotróp háttérsugárzás mozgó elemi részecskéktől ered. Itt az elektromágneses hullámzást mindig kíséri egy jóval gyengébb gravitációs hullám is. A fény eltérése a Napnál például visszavezethető a Nap körüli ionokból álló szférára vagy a sötét anyag jelenlétére és nem kell a fizikai tér einsteini görbülését ehhez, mint magyarázatot felhasználni.

A különböző előjelű gravitációs töltésből következtetve egy második féle „látható világ” is létezik, a melyikben a proton az eltonnal, és az elektron a pozitronnal kicseréltetett. A két világ kitevői taszítják egymást; a távolodást a kibocsájtott fény vöröseltolódása jelzi. Ilyen magyarázatnál a fény vöröseltolódása nem csak a távolságra és az Univerzum tágulására utalhat és így a vöröseltolódást a kétfajta „látható világ” szemszögéből is át kell gondolni.

A neutrínóféle képződmények, a hiányzó gravitációs töltésük miatt, nem tudnak egymáshoz, de a galaxisokban valószínűleg tudnak a látható anyaghoz kondenzálódni. A sötét anyag kitölti az intersztelláris teret, ez tartalmaz mozgó részecskéket, és így lényegesen hozzájárul az Univerzum sötét energiájához, hozzáadódva a háttérsugárzáshoz.

A csillagok keletkezése is új alapokra helyezhető lett. Az érettebb csillagok fejlődésénél, és a csillagok belsejében először az atomok elvesztik folyamatosan a héjukat. Erre fel a szabad elektronok beépülhetnek a magokba is, de a Coulomb erő széttaszíthatja részben a magokat az összetevő részeire. Így az elektronneutrínók elhagyhatják a magokat és csak a neutronok N = (P,e), illetve a másik „látható világban” az  = (E,p)-ek, maradnak vissza. Ezek képezik az N illetve az -csillagokat. A neutronokban a protonok körül keringő elektronok mágneses teret képeznek, amik összeadódva nagy erejű mágneses mezőt adhatnak az N-csillagoknak. De az N-csillagok fejlődése itt sem áll meg. Az  N-csillagokban a neutronokat felépítő elektronok, energiakisugárzás mellett, mindig közelebb kerülnek a protonokhoz, mindaddig, amíg a relatív távolságuk 10cm alá nem kerülnek. Ez már a protonneutrínók (P,E) nagyságrendje [15]. Ekkor nem csak a csillagok körül összegyűjtött, hanem a belsejükben is  jelenlevő protonneutrínók reagálni tudnak az összeomló neutronokkal, és a II. típusú szupernóva robbanást idéznek elő, ami részben szétszórja a csillagok anyagát. Így előről kezdődhet a csillagok fejlődése.

A fizikai Standard Modell és az elfogadott gravitációs elmélet egyesítéséhez a gravitációs mező kvantálása (és a szuper húrelméletekkel való probálkozás) felesleges. A g-mező éppúgy nincs a természetben kvantálva mint az e-mező [14, 15], a mezőknek csak a forrásai vannak kvantálva elemi tötésekkel.

Nincs szükség tehát az ősrobbanásra mint az Univerzum globális kezdetére, [1], ahol egy elképzelhetelen nagy energia koncentrálásból keletkeznek az elemi részecskék. A négy elemi részecske az új elméletünk szerint soha nem képződhetnek, és soha sem fognak megsemmisülni.

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mivel a gravitációt is elemi töltések okozzák, nincs szükség a tömegeloszlástól függő fizikai tér görbülésére a gravitáció magyarázatánál. A fizikai térnek az invariáns c-vel definiált Minkowski metrikája van, amiben a két alapvető mező és a négy elemi részecske terjednek. A fény terjedését nem befolyásolja a gravitációs mező jelenléte nagy tömegeknél. A tér tulajdonságából nem lehet a fekete lyukak létére sem következtetni. Ezzel a megjegyzéssel zárom is az m  m-ből kiinduló új gravitációs elmélet ecsetelését az Univerzumban.

Az új gravitációs elmélet határai

Az összefoglaló dolgozat végén megemlítem azokat a kísérletileg megkérdőjelezhető feltételeket, amik kizárják azt, hogy az új modellt véglegesnek, „szentírásnak” tekintsük. Első helyen az általam egyszer elvégzett és eddig még nem megismételt ejtőkísérletet kell megemlíteni, amelynek eredményeit pl. egy űrállomáson elvégzett kísérletekkel lehetne alátámasztani. A következő az elemi e- és g-töltések véges kísérleti pontossága. Pontos ismeretekkel el lehetne dönteni, milyen mélyebb rendszerezés után kell kutatni, ami megmutatná a két hasonló fundamentális mező belső összefüggését. Ez az Egyesített Mező Elmélet invariánsainak - az elemi töltéseknek és a terjedési sebességnek - az egymástól való függését magyarázná meg. Ilyen pontos ismeretünk nincs, úgyhogy axiómákat kell felhasználni: ezek a töltések szuperpoziciós elve, az invariánsok használata, az ellenkező előjelű elemi töltések azonos nagysága éppúgy, mint a két mező véges terjedési sebességének egyenlősége.

További axiómák, a részecskék helye és sebessége pontos megmérhetőségének az elvi kizárása és a szeparáció elve. Az új elmélet viszont nem felel meg a korpuszkula-hullám dualizmusnak. A részecskék lokalizálható korpuszkulák, de a mezőknél ez a tulajdonság hiányzik.

A fizikai megfigyelések csak véges tér-idő  tartományokban lefolyó jelenségekről számolnak be. Ugyan a határfeltételek a véges tartományok határánál, kezdve a legkisebb -kal, amik az elemi részecskéket tartalmazzák, belső feltevésekkel kezelhetőek, de nem tudjuk, mit kell a priori feltételezni az azon kívüli  térről, ha nagy relatív távolságokra gondolunk. Nem tudjuk milyen a tér-idő tartomány teljes szerkezete nagyon kicsi, < 10 cm, és nagyon nagy, > 10 fényév, távolságoknál. Kísérletileg nem tudjuk például eldönteni, hogy a világűr végtelen vagy véges. Nem tudni azt sem hány részecskéből, a szerepet játszó négy fajtából, áll-e az Univerzum, és milyen arányban állnak ezek egymással. Nem biztos, hogy egyáltalán ezek a kérdések a fizikában, mint mennyiségeket mérő tudományban, megválaszolhatók.

Továbbá, egész más jelentőségű problémák is várnak még megoldásra. Ilyen a Lagrange függvény kinetikai részének L a  felírása összetett részecskéknél,

L = L - L ,                                                                  (32)

ami még nem kielégítő. Az L-ben a stabil részecskeképződmények tehetetlen tömege használandó, nem a gravitációs tömegük. Már Eulernek is feltűnt, hogy a kontinuum leírásánál az impulzusmomentumot, mint önálló mennyiséget is, be kell vezetni az általános mozgási egyenletbe. Ez a probléma párosul a tehetetlen, és gravitációs tömeg különbségéből adódó problémával az L meghatározásánál. A Hamilton elv (35) definálja a stabil összetett részecskék impulzusát

p = mv,

ahol a nyugalmi tehetetlen tömeg m(v=0) kisebb m, a

j= 1/c  x (/t + .j) = 0,  i = 1,4

mellékfeltételekkel a két nem-konzervatív mező jelenlétében. De a részecskék energiamegmaradása nem alapvető elv. Ennek megfelelően az Egyesített Mező Eméletben a Lagrange függvény kinetikai részét át kell értelmezni. Ahol részecskék vannak, van mező is.

Egy másik probléma pedig a neutrínókhoz hasonló elektromosan semleges és „tömegnélküli” képződményekből álló „sötét anyag” hatásának értelmezése a kísérletekben. A „látható anyag” nélküli anyagnak a Föld körül tér-idő  tartományban fellépő eloszlása – így a laboratoriumi vákuumban is és mindegyik csillag körül –valószínűen egész más, mint egy intersztelláris -ban. Ennek kihatása van a részecskereakciókra úgy 100 MeV szórásenergia feletti kísérletekben és talán a részecskék terjedésére is mindenhol, attól függően, hogy milyen a „sötét anyag” helybeli eloszlása.

Konklúzió: A kémiai elemeknél a gravitációs tömeg m és a tehetetlen tömeg m több ezreléknyi nagyságrendben különböző, a tömegszámtól függő fizikai mennyiség és m  m. Az elsőt a gravitációs töltés határozza meg, levezetve négy invariáns elemi gravitációs töltésből, amik a kovariáns gravitációs mezőt okozzák. Az egyetemes gravitációs állandót G a fajlagos gravitációs töltés adja meg. A tehetetlen tömeg a mezőket magával hordozó részecskehalmazok tulajdonsága. A következő állítások egyike sem érvényes: a Szabadesés Egyetemessége, a newtoni állandó kezelése mint egy egyetemes természeti állandó, a három Kepler törvény egzakt érvényessége, és a két fajta tömeg azonossága ami az Ekvivalencia Elv alapja. Az E = mc reláció az anyag súlyos tömegére nem alkalmazható. E helyett E(kötés) = (m- m(v=0))ctalálható az anyagnál. A négy stabil elemi részecskén és a két nem-konzervatív fundamentális mezőn alapuló Egyesített Mező Elmélet, a kovariáns Hamilton elvvel Lagrange multiplikátorokat () definiál véges tér-idő  tartományokban, amik nem energia sajátértékek. A Hamilton elv kovariáns tulajdonságát úgy kell értelmezni, hogy az invariáns távolságokat definiál, invariáns töltéseket és mezőket Lorentz feltételekkel használ. A mikroszkopikus fizikában található egy második  is. Az ebből eredő h a neutrínók, az atommagok és a „sötét anyag” világát dominálja, éppúgy mint az ismert Planck állandó h, ami az atomokat és molekulákat határozza meg. Az Egyesített Mező Elmélet alapproblémái nagyrészt rögzítettek [13-15], de ez az út teljesen eltér a fizikában elfogadott Standard Modelltől, Einstein ÁR-jétől és gravitációs elméletétől.

 

Idézetek:

[1]     Gravitation: Urkraft des Kosmos, (Sterne und Weltraum, Special Heft 6, Mai 2001), Ez egy összeállítás az Albert Einstein Intézet, Potsdam, kutatói vezetése alatt;  Jenseits vom Raum und Zeit: Naturgesetze. Was die Welt zusammenhält, (Bild der Wissenschaft, Heft 12, 2003); Kosmologie, (Spektrum der Wissenschaft, Dossier 3, 2004). 

[2]     Budó Á., Mechanika, Ötödik kiadás, (Tankönyvkiadó, Budapest, 1972); M. Born, Die Relativitätstheorie Einsteins, 5. Auflage, (Heidelberger Taschenbücher, Springer, Berlin-Heidelberg-New York, 1969); C. Will, Theory and experiment in gravitational physics, Revised Edition (Cambridge University Press, Cambridge, 1993); R. H. Dicke, The theoretical significance of experimental relativity, (Gordon and Breach, NY-London-Paris 1968).

[3]     A. M. Nobili, Precise gravitation measurements on Earth and in space: Test of the Equivalence Principle, (Internat. School of Phys. "Enrico Fermi", Course CXLVI, Recent Advances in Metrology and Fundamental Constants, Eds. T. J. Quinn, at al., IOS Press, Amsterdam, pp. 609-652, 2001; C. Lämmerzahl, H. Dittus, Fundamental physics:  A guide to present projects, Ann. Phys. 11 (2), 95 (2002).

[4]     CODATA, Journal of Physical and Chemical Reference Data 28, 1713 (2000); Rev. of Mod. Phys. 72, 351 (2000).

[5]     J. H. Gundlach, S. M. Merkowitz, Phys.Rev.Lett. 85, 2869 (2000); Kicsit “könnyebb” a Föld, (Élet és Tudomány, 22. szám, 2000).

[6]     O.V. Karagioz, V.P.Izailov, The Newtonian Gravitational Constant Data Base, last update June 15. 2001, Internet http://zeus.wdcd.ru/sep/GravConst/welcom_en.html.

[7]     A. N. Cox, Allen’s Astrophysical Quantities, (AIP Press/Springer,NewYork, 2000).

[8]     T. M. Niebauer, M. P. McHugh, J. E. Faller, Phys. Rev. Lett. 59, 609 (1987),

          K. Kuroda, N. Mio, Phys. Rev. Lett. 62, 1941 (1989).

[9]     Y. Su et al., Phys. Rev. Lett. D50, 3614 (1994).

[10]   E. Fischbach, D. Sudarsky, A. Szafe, C. Talmage, S. H. Aronson, Phys. Rev. Lett. 56, 3 (1986); E. Fischbach, C. L. Talmage, The Search of Non-Newtonian Gravity, (AIP Press, New York, 2002).

[11]   S. Kopeikin, E. Fomalont az AAS Meeting-en, Seattle-ben 2003.I.8.-án beszámoltak a gravitáció sebességének a megméréséről. A Jupiter 2002.IX.8.-án eltakart egy kvazárt. Ez az együttállás lehetővé tette a gravitáció propagációjának a megmérését. arXiv: gr-qc/0310059, CQG, 21, 3251 (2004).

[12]   A. G. Agnese, R. Festa, Phys. Lett. A227, 165 (1997) ; L. Nottal et al., Astron. Astrophys. 322(111),1018 (1997);  R. Herrmann, G. Schumacher, R. Guyard, Astron. Astrophys, 335, 281 (1998); L. Nottal, G. Schumacher, E. T. Lefèvre, Astron. Astrophys, 361, 379 (2000); A. Rubicic, J. Rubicic, Fizika, B7, 1 (1998).

 

A szerzőnek a témához tartozó megjelent dolgozatai,

[13]   Z. Phys., A275, 403 (1975); Z. Phys. A278, 165 (1976); Fortschr. d. Physik, 24, 405 (1976); Phy. Lett. A55, 327 (1976); Phy. Lett. A62, 313 (1977);

és V. Marigliano Ramaglia, G. P. Zucchelli, Phy. Lett. A67, 9 (1978), ahol további numerikus számítások találhatók az új variációs elv felhasználásával.

A szerzőnek a témához tartozó, beküldött eddig még nem megjelent, itt fejezetekben közölt dolgozatai:

[14]   Emission of Radiation by Atoms without the Energy Quantum Hypothesis, (2002);

          The Non-Equivalence of the Inertial and Gravitational Mass within a Theory of Gravitational Charges,(2002);

          Model of the Unified Field and the Neutrinos, (2003); 

          Principles of Physics, (2003); 

          The Orbits of Planets Violate the UFF, (2003);

          Measurement of the UFF Violation with Li/C/ Pb compared with Al, (2004);

          Treatment of the Fundamental Field with Calculus of Variation, (2004).

[15]   Gravitációs töltések az Egyesített Mező Elméletben, (2004).