13. Локальная и глобальная механика

Теперь мы уже готовы понять причину выполнения принципа эквивалентности в земных условиях. Если гравитационный заряд (гравитационную массу) некоего произвольного тела обозначить m_g, то потенциальная энергия его взаимодействия с глобальным полем будет W_g = m_gφ_g, а его инертная масса m_i определяется согласно формуле полевой массы:

Если мы положим значение потенциала глобального поля в окрестностях Земли φ_g = –c², то получим k = 1, а также m_i = m_g для любого тела! Выполнение этих условий обеспечивается выбором нынешнего значения гравитационной константы G ≈ 6,67 ⋅ 10^–11 м³/кг ⋅ с², которая как раз и была измерена на Земле с учетом представлений о том, что инертная и гравитационная массы должны быть в точности равны.

Но если мы возьмем другую область космоса с другой величиной потенциала глобального поля φ_g, то там уже k ≠ 1, а инертные массы всех тел не будут равны их гравитационным зарядам! Например, ближе к центру нашей Галактики, где глобальное поле сильнее и k > 1, одна и та же единица гравитационного заряда будет обеспечивать телам большую величину инертности, нежели в окрестностях Земли, а на периферии нашей Галактики, где k < 1, наоборот – меньшую. Поэтому принцип эквивалентности является глубоко ошибочным по своей сути. Он представляет собой локальное правило, которое действительно неплохо работает в любой малой области космоса, но оказывается совершенно несостоятельным в масштабах галактик и тем более всей Вселенной.

Как уже отмечалось выше, именно разделение понятий гравитационного заряда и инертной массы позволяет естественным образом объяснить все известные аномалии наблюдательной астрономии, такие как аномалия ротационных кривых галактик, аномальная стабильность скоплений, проблема темной материи и другие. Даже в пределах Солнечной системы это обстоятельство позволяет объяснить малые аномалии, такие как аномальное ускорение «Пионеров», а также часть аномального смещения перигелия Меркурия (в дополнение к упомянутым выше поправкам к закону всемирного тяготения).

Дополнительно следует отметить, что принцип инерции Галилея также является лишь локальным правилом, справедливым для небольших областей космоса, пока выполняется условие φ_g ≈ const и m ≈ const. В этом случае при отсутствии внешних сил F = 0 тело будет двигаться с постоянной скоростью в согласии с уравнением:

Важно подчеркнуть, что равномерное и прямолинейное движение будет происходить не по отношению к пространству как таковому или искусственной инерциальной системе отсчета, а по отношению к источникам глобального поля, которые в первую очередь следует соотнести с наиболее массивным центром нашей Галактики.

Если же речь идет о достаточно больших областях космоса, в масштабах которых потенциал глобального поля уже нельзя считать примерно постоянным φ_g ≠ const, то даже при отсутствии внешних сил F = 0 или их сбалансированности скорость тела будет меняться в согласии с условиями:

Это обстоятельство приводит в полевой физике к понятию сил инерции II рода, которые в отличие от обычных сил инерции не связаны с неравномерным движением, а обусловлены переменным характером массы в неоднородных полях, то есть производной dW/dt.