Probably, the electric charge is variable mass

With all the courage needed, I will attempt here to formulate a strange hypothesis, that I do not know if he ever looked at someone: electric charge is variable mass in time. More specifically, if a body mass decreases in time, agree that it is electrically charged positively, and if a body mass increases in time, agree that it is electrically charged negative.

This is what explains this hypothesis:

-1). Large bodies are electrically neutral because they have a higher inertia to change in mass. We have a greater chance to find the light bodies with electric charges, because their mass can vary rapidly.

-2). Hot bodies are good electrons emitters and cold bodies are good recipients electrons.

We know that the variation of mass is equivalent to the energy variation and change in energy equals power and power is equivalent to the scalar product of force and velocity. That said, explained further:

-3). The electron in the hydrogen atom does not radiate energy because that is void of power, his speed is perpendicular to the force.

-4). Atoms emit rather negative charges because the power of the bodies leaving the atom is negative (scalar product of force and velocity is negative in this case).

-5). Atmospheric electrical phenomena occur because water droplets power is not zero. Those climbs are negatively charged and positively charged ones are down.

-6). Pioneer anomaly can be explained by the fact that its power is not zero in solar system, but rather, is negative and its mass increases the heat received from the Sun. Being negatively charged from the Sun which is positively charged (because its mass decreases over time), appear an additional force to gravity.

-7). Lightning is observed among Saturn's rings due to falling boulders to Saturn or the moving away from Saturn.

-8). Electric charge is a relativistic invariant because it is the ratio of two parameters that both transform the same as compared with other observers (both mass and time increase with speed).

So that is what crossed my mind at the moment. Is it enough to put you and you thought? If so, please tell your opinion using your comments here. Thank you!

Note: this is an approximate translation obtained with the great help of the Google Translate of the previous material from Romanian.

Probabil, sarcina electrică este masă variabilă

Cu toată îndrăzneala de care este nevoie, voi încerca aici să formulez o ipoteză stranie, pe care nu ştiu dacă a mai analizat-o vreodată cineva: sarcina electrică este masă variabilă în timp. Mai concret, dacă masa unui corp scade în timp, atunci convenim că el este încărcat electric pozitiv, iar dacă masa unui corp creşte în timp, atunci convenim că el este încărcat electric negativ.

Iată ce explică această ipoteză:

-1). Corpurile mari sunt neutre electric pentru că ele au o inerţie mai mare la variaţia masei. Printre corpurile uşoare avem mai mari şanse să găsim sarcini electrice, pentru că masa lor poate varia mai rapid.

-2). Corpurile fierbinţi sunt buni emiţători de electroni, iar corpurile reci sunt buni primitori de electroni.

Ştim că variaţia de masă este echivalentă cu variaţia de energie, iar variaţia de energie este echivalentă cu puterea, iar puterea este echivalentă cu produsul scalar dintre forţă şi viteză. Acestea fiind spuse, mai explicăm încă:

-3). În atomul de hidrogen electronul nu radiază energie pentru că puterea lui este nulă, viteza lui fiind perpendiculară pe forţă.

-4). Atomii emit mai degrabă sarcini negative pentru că puterea corpurilor care ies din atom este negativă (produsul scalar dintre forţă şi viteză este negativ în acest caz).

-5). Fenomenele electrice din atmosferă se produc datorită faptului că puterea picăturilor de apă nu este nulă. Cele care urcă sunt încărcate negativ, iar cele care coboară sunt încărcate pozitiv.

-6). Anomalia Pioneer poate fi explicată şi cu faptul că puterea ei nu este nulă prin sistemul solar, ci dimpotrivă, este negativă, iar masa ei creşte prin căldura primită de la Soare. Fiind încărcată negativ faţă de Soare care este încărcat pozitiv (căci masa lui scade în timp), apare o forţă electrică suplimentară faţă de gravitaţie.

-7). Fulgerele care se observă printre inelele lui Saturn se datorează bolovanilor care cad spre Saturn sau celor care se îndepărtează de Saturn.

-8). Sarcina electrică este un invariant relativist pentru că este raportul dintre doi parametri care se transformă la fel în raport cu alţi observatori (atât masa, cât şi timpul cresc cu viteza).

Cam asta este ceea ce mi-a trecut prin minte pe moment. Oare este suficient ca să vă pună şi pe voi pe gânduri? Dacă da, nu ezitaţi să vă spuneţi părerea prin comentariile voastre aici sau în topicul „Probabil, sarcina electrică este masă variabilă în timp” deschis pe forumul pentru cercetare. Vă mulţumesc!

Pioneer anomaly explanation

Many people know that the Pioneer spacecraft launched by NASA in 1972 and 1973 are subject to additional forces to the Sun, force that can not be explained only by gravity, and this effect is called "Pioneer effect" or "Pioneer anomaly".

Recently, Russian Turyshev proposed an explanation that seems to me at least strange: they say that, by the construction, the ships emit more heat on one side. And it seems that ships sit quietly just with the necessary position to give more heat in the direction opposite the Sun. I am not satisfied with this explanation and I will try here to show that the Pioneer effect has a simple mechanical explanation.

We know that an isolated system have constant energy, constant momentum and constant angular momentum. Therefore, the center of mass of an isolated system moves undisturbed, on a straight line (in an sufficient approximation equivalent to the degree of isolation to the system). Thus, an isolated system tends to maintain constant energy. Any loss, how small, the energy of a system must necessarily put on the presence of another system, able to absorb the energy they lose this system, so that the new system formed by the two systems have constant energy, he is isolated system.

Now, let to concretize deepen this interesting energy conservation law. We established that an isolated system can not lose energy. How so? The isolated system does not lose energy even if it is hot? Well, even if it is hot! For thus saith the law of conservation of energy of an isolated system. The only way that a system can lose energy is that around it to be mandatory another system that can absorb energy transferred! If the energy has nowhere to go, then it is not going anywhere! Let us be clear that! That's the law of conservation of energy! More specifically, if around the Sun there would be nothing, then Sun would not lose energy! Because it would be an isolated system and the isolated systems do not lose energy.

Let's see now what happens if the energy still have where to go. Suppose that in the Universe there are only two systems A and B; the system A has given up more energy and the system B, beside him, is hungry for energy, just waiting to suck some from the system A. Both system A and system B are both moving in the Universe, and their total momentum must be conserved, which means that their center of mass moves rectilinearly and uniformly, regardless of what happens in the isolation system consists of two subsystems A and B. So, the common center of mass moves freely, even if the system A yield energy to the system B.

Ok, but any energy transport means also a mass transport, because energy is equivalent to mass. This means that with the energy transfer from system A to system B, there is also a mass transfer. More specifically, the mass of the system A decreases while the mass of the system B increases. But common center of mass of the two systems still moving freely, even if the mass of the system A decreases and the mass of the system B increases. This means that, while the continuing the transfer of energy (and mass), the system A departs from the common center of mass, while the system B approaches to the common center of mass. Of course, if the mass of the system A is huge compared to the system B (like in the case the Sun and the probe Pioneer), the movement of A from the center of mass will be imperceptible, leaving only noticeable movement of B about the center of mass common, center located very close to A in this case.

These reasons can be easily implemented of the system consists of Sun and Pioneer probes, knowing that we can admit that the solar system is an isolated system, in a sufficient approximation, over tens of years since moving probes, because the path of the Sun in the Galaxy has a very large radius of curvature, so that decades are negligible compared to the period of revolution of the Sun around the Galaxy. Therefore, the Pioneer anomaly explanation is just the mass transfer that occurs from the Sun to probe by heating them. This effect is not related to the flyby anomaly, I'll talk about on another occasion.

Note: this is an approximate translation obtained with the great help of the Google Translate of the previous material from Romanian.

Explicaţia anomaliei Pioneer

Multă lume ştie că navele spaţiale Pioneer lansate de NASA în 1972 şi 1973 sunt supuse unei forţe suplimentare spre Soare, forţă care nu poate fi explicată doar cu gravitaţia, iar acest efect este numit „efectul Pioneer” sau „anomalia Pioneer”. 

Recent, rusul Turyshev a propus o explicaţie care mie mi se pare cel puţin bizară: cică, vezi dom'le, din construcţie, navele emit mai multă căldură pe o parte. Şi se pare că navele stau cuminţi taman cu partea necesară pentru a emite mai multă căldură în direcţia opusă Soarelui. Pe mine nu mă mulţumeşte această explicaţie şi voi încerca aici să arăt că efectul Pioneer are o explicaţie mecanică simplă.

Ştim că un sistem izolat are energia constantă, impulsul constant şi momentul cinetic constant. Aşadar, centrul de masă al unui sistem izolat se deplasează netulburat, pe o linie dreaptă (într-o aproximaţie suficientă, echivalentă cu gradul de izolare a sistemului). Aşadar, un sistem izolat are tendinţa să-şi păstreze energia constantă. Orice pierdere cât de mică a energiei unui sistem trebuie pusă neapărat pe prezenţa unui alt sistem, capabil să absoarbă energia pe care o pierde sistemul dat în aşa fel încât noul sistem format de cele două sisteme să aibă energia constantă, căci este sistem izolat.

Să concretizăm şi mai mult legea asta interesantă de conservare a energiei. Am stabilit că un sistem izolat nu poate pierde energie. Cum aşa? Sistemul izolat nu pierde energie nici chiar dacă este fierbinte? Păi, nici chiar dacă este fierbinte! Pentru că aşa spune legea de conservare a energiei unui sistem izolat. Singura cale prin care un sistem poate pierde energie este ca în jurul său să se afle obligatoriu un alt sistem care să poată absorbi energia cedată! Dacă energia nu are unde să se ducă, atunci ea nu pleacă nicăieri! Să ne fie clar asta! Asta spune legea de conservare a energiei! Mai concret, dacă în jurul Soarelui nu ar exista nimic, atunci Soarele nu ar pierde energie! Pentru că ar fi un sistem izolat, iar sistemele izolate nu pierd energie.

Să vedem acum ce se întâmplă dacă energia are totuşi unde să se ducă. Să presupunem că în Univers există numai două sisteme A şi B; sistemul A are multă energie de cedat, iar lângă el se află sistemul B avid de energie care abia aşteaptă să sugă ceva de la sistemul A. Atât sistemul A, cât şi sistemul B se deplasează ambele prin Univers, iar impulsul lor total trebuie să se conserve, ceea ce înseamnă că centrul lor de masă se deplasează rectiliniu şi uniform, indiferent ce se petrece în sistemul izolat format de cele două subsisteme A şi B. Aşadar, centrul de masă comun se va deplasa nestingherit, chiar dacă sistemul A cedează energie sistemului B. 

Ok, dar orice transport de energie presupune şi un transport de masă, căci energia este echivalentă cu masa. Aceasta înseamnă că, odată cu transferul energiei de la sistemul A la sistemul B, se transferă şi masă. Mai precis, masa sistemului A scade, în timp ce masa sistemului B creşte. Dar centrul de masă comun al celor două sisteme se deplasează în continuare nestingherit, chiar dacă masa sistemului A scade şi masa sistemului B creşte. Asta înseamnă că, pe măsură ce continuă transferul de energie (şi de masă), sistemul A se îndepărtează de centrul de masă comun, în timp ce sistemul B se apropie de centrul de masă comun. Desigur, dacă masa sistemului A este uriaşă în raport cu cea a sistemului B (cum e în cazul Soarelui şi al sondei Pioneer), mişcarea lui A faţă de centrul de masă va fi insesizabilă, rămânând sesizabilă doar mişcarea lui B faţă de centrul de masă comun, centru aflat foarte aproape de A în acest caz.

Aceste raţionamente pot fi transpuse uşor sistemului format de Soare şi sondele Pioneer, căci ştim că putem admite că sistemul solar este un sistem izolat, într-o aproximaţie suficientă, de-a lungul zecilor de ani de când se deplasează sondele, căci traiectoria Soarelui în Galaxie are o rază de curbură foarte mare, motiv pentru care câteva zeci de ani sunt neglijabile faţă de perioada de revoluţie a Soarelui în jurul Galaxiei. Prin urmare, explicaţia anomaliei Pioneer este tocmai transferul de masă ce are loc de la Soare la sonde prin încălzirea acestora. Acest efect nu are legătură cu efectul de zbor razant despre care voi vorbi cu altă ocazie.

O altă posibilă legătură între Fizica elicoidală şi cea cuantică

Arătam în articolul anterior că o posibilă interpretare a relaţiei cuantice E=ℏω ar putea fi legată de rotaţia triedrului lui Frenet, de viteza lui de rotaţie şi arătam că incertitudinea care planează asupra torsiunii traiectoriei rectilinii ne permite să postulăm o relaţie cantitativă concretă.

Cu prima ocazie am postulat că parametrul ω care apare în formula cuantică a energiei este tocmai viteza de rotaţie a triedrului lui Frenet asociat corpului ce se deplasează rectiliniu. Însă, o reevaluare mai aprofundată a unei asemenea eventualităţi mă determină să construiesc un alt raţionament.

Mai precis, îndoiala care m-a pus pe gânduri provine din faptul că o mişcare cu viteză de rotaţie constantă a triedrului lui Frenet ar trebui să fie o excepţie, nu o regulă. Este foarte improbabil ca toate corpurile cu energie constantă să aibă un darbuzian constant (deci o viteză de rotaţie constantă a triedrului lui Frenet) din moment ce darbuzianul constant este tocmai excepţia care nu permite închiderea unei elice.

De asemenea, considerente relativiste categorice care spun că masa creşte cu viteza în timp ce viteza de rotaţie scade cu viteza, întăresc această îndoială a mea cum că aş putea postula o egalitate între parametrul ω ce apare în formula cuantică şi viteza de rotaţie a triedrului lui Frenet.

Ok. Dar dacă parametrul ω nu este darbuzianul, atunci ce este el? Desigur, avem libertatea să identificăm acest parametru cu oricare altul asociat triedrului lui Frenet, atâta timp cât experimentul fizic nu ne dă încă niciun indiciu în această privinţă. Mai riguros spus, avem libertatea să asociem parametrul ω cu oricare variaţie a darbuzianului, nu neapărat cu constanţa sa. Putem, de pildă, să îl asociem cu viteza de variaţie a darbuzianului (deci cu prima sa derivată) sau cu cea de-a doua derivată a darbuzianului sau cu cea de-a treia...

Însă, neputinţa mea de a lua o decizie clară în acest sens, precum şi intuiţia de cercetător al acestui domeniu, îmi spun să încerc de data aceasta tocmai prima variantă care urmează celei analizate deja (în care identificam pe ω cu darbuzianul), adică, să identific acum (tot prin postulare) parametrul ω care apare în formula cuantică E=ℏω cu viteza de variaţie a darbuzianului. Postulăm aşadar că energia unui corp ne arată cât de repede variază darbuzianul traiectoriei sale.

Să analizăm câteva consecinţe ale unui asemenea postulat. Aşadar, dacă darbuzianul traiectoriei pe care se deplasează un corp variază, atunci corpul are o energie nenulă, iar dacă darbuzianul este constant, atunci energia lui se anulează. Cu cât variază mai repede darbuzianul, cu atât corpul are mai multă energie. Mai putem spune că un corp are inerţie pentru că darbuzianul său variază.

Cea mai simplă variaţie este cea sinusoidală, restul variaţiilor mai complicate putându-se reduce la o sumă de variaţii sinusoidale. În cazul cel mai simplu, în care variaţia darbuzianului este sinusoidală, putem constata puncte ale traiectoriei în care darbuzianul capătă valoarea minimă (puncte pe care le putem numi „ventre”), iar în alte puncte (pe care le vom numi „noduri”) vom avea valoarea maximă a darbuzianului. Atunci, putem admite că distanţa dintre două noduri consecutive este tocmai „lungimea de undă” a undei lui de Broglie asociată corpului respectiv.

O punte de legătură între Fizica elicoidală şi Fizica cuantică

Ştim că orice corp în mişcare este însoţit de un triedru Frenet, adică de un triplet de trei versori reciproc perpendiculari numiţi tangentă, normală şi binormală. Tangenta ne arată în ce direcţie se mişcă corpul dat, normala, împreună cu tangenta, ne arată planul în care se mişcă corpul (plan numit „plan osculator”), iar binormala este versorul dat de produsul vectorial al tangentei şi normalei, versor perpendicular pe planul definit de tangentă şi normală, adică binormala este versorul perpendicular pe planul osculator.

Evident, în timpul mişcării corpului, poziţia acestor trei versori se modifică în raport cu un reper cartezian considerat fix. Totuşi, triedrul lui Frenet în ansamblul său se comportă ca un solid rigid, pentru că poziţia relativă a versorilor acestui triedru nu se poate modifica niciodată şi, în acelaşi timp, nu se poate modifica nici lungimea versorilor acestui triedru.

Dar ştim că, în general, un solid rigid are, pe lângă mişcarea de translaţie, şi o mişcare de rotaţie. La fel, nici triedrul lui Frenet asociat corpului în mişcare nu va fi lipsit de mişcare de rotaţie, ci dimpotrivă, alături de o mişcare de translaţie, triedrul lui Frenet se va roti în jurul unei direcţii care este dată tocmai de vectorul lui Darboux asociat acelui triedrul Frenet, după cum se poate demonstra uşor cu ajutorul formulelor lui Frenet.

O situaţie interesantă se naşte atunci când corpul se mişcă exact în linie dreaptă. Când corpul se mişcă în linie dreaptă tangenta triedrului lui Frenet nu se poate modifica în timp şi ştim precis că ea indică mereu în aceeaşi direcţie fixă (în raport cu reperul cartezian considerat imobil). În schimb, este o problemă cu normala. Unde este normala în cazul mişcării rectilinii? Ce facem cu normala în cazul acesta? Cum este ea orientată? Normala şi binormala nu pot dispărea în neant. Ele există undeva acolo. Doar că încă nu avem mijloace clare să le putem determina. Cum facem să le putem determina în acest caz al mişcării corpului în linie dreaptă? Ştim doar că ele sunt ambele perpendiculare pe tangentă şi între ele, dar nu ştim care este poziţia lor la un moment dat.

Primul lucru care îmi vine în minte pentru a putea clarifica unde este normala şi binormala este ciudata relaţie de proporţionalitate din mecanica cuantică în care se face legătura dintre energie şi o viteză unghiulară, adică relaţia E=ℏω. Eu n-am înţeles ce este această viteză unghiulară aici (pentru că n-am înţeles ce este „unda asociată unei particule” din mecanica cuantică), dar am impresia că pot face o legătură cu consideraţiile anterioare şi, poate, prin această legătură să clarificăm ce este cu această undă asociată unei particule.

Mai precis, vom lua de bună această relaţie, vom recunoaşte că mecanica cuantică ştie ea ceva despre profunzimile lumii, chiar dacă nu se exprimă foarte clar, şi vom admite împreună cu ea că energia unui corp este proporţională cu viteza unghiulară. Doar că viteza unghiulară de care vom vorbi noi va fi tocmai viteza unghiulară a triedrului Frenet asociat mişcării corpului. Aşadar, vom prelua relaţia din mecanica cuantică şi vom preciza că viteza unghiulară din această relaţie este de fapt tocmai viteza unghiulară a triedrului lui Frenet. Ne poate contrazice cineva? Ne poate arăta cineva că normala şi binormala ar avea cumva altă viteză unghiulară decât cea care rezultă din relaţia E=ℏω? Nu! Nu există nici un mijloc pentru a determina viteza cu care se roteşte triedrul lui Frenet asociat unui corp care se deplasează în linie dreaptă. Aşadar, nu există nici un mijloc pentru ca cineva să mă poată contrazice în acest caz.

Dar o asemenea situaţie echivalează cu detectarea unui postulat. Mai precis, dacă nimeni nu mă poate contrazice, atunci voi postula că energia unui corp care se deplasează rectiliniu este proporţională cu viteza unghiulară a triedrului lui Frenet asociat acelui corp, după relaţia E=ℏω. Altfel spus, postulăm că viteza unghiulară din mecanica cuantică nu este altceva decât tocmai viteza unghiulară a triedrului Frenet asociat traiectoriei corpului respectiv.

Desigur, în amănunt lucrurile sunt mult mai complexe. Teorema de recurenţă arată că există o puzderie de triedre Frenet de diferite ordine asociate mişcării unui corp, legate toate între ele prin formulele lui Frenet, iar mecanica cuantică arată că fiecare corp este alcătuit dintr-o puzderie de alte corpuri mai mici. Dar chiar şi într-o asemenea complexitate se poate folosi puntea de legătură postulată aici între cunoştinţele vechi acumulate de mecanica cuantică şi Fizica viitorului, bazată pe teorema de recurenţă.

Pe forumuri în iunie 2012

Pe topicul „Care este rostul vieţii?”

Când eram adolescent mi-am pus şi eu această problemă şi am ajuns la concluzia că [b]scopul suprem al oricărei fiinţe este acela de a-şi rezolva toate problemele[/b].

Pe topicul „The recurrence theorem of the Frenet formulas”

Hi all!

Studying the Frenet formulas I have concluded that they are recursive. More specifically, using the trigonometric form of the Frenet formulas (form which you can find boring details on my blog), we proved the following

[b]Theorem:[/b] If there is a right trihedron of the [i]n[/i] order   

[tex](\vec{T}_{n},\;\vec{N}_{n},\;\vec{B}_{n})[/tex]  

that satisfies the Frenet formulas of the [i]n[/i] order, written in the trigonometric form

[tex]\left\{\begin{array}{l}\dot{\vec{T}}_n=\omega_n \sin{\theta_n} \vec{N}_n\\\dot{\vec{N}}_n=\omega_n(-\sin\theta_n\vec{T}_n+\cos\theta_n\vec{B}_n)\\\dot{\vec{B}_n}=-\omega_n\cos\theta_n\vec{N}_n\end{array}\right.,[/tex]

then there is still a right trihedron of the [i]n +1[/i] order

[tex]\left\{\begin{array}{l}{\vec{T}}_{n+1}=\cos{\theta_n} \vec{T}_{n}+\sin \theta_{n} \vec{B}_{n}\\{\vec{N}}_{n+1}=-\sin \theta_{n} \vec{T}_{n}+\cos \theta_{n} \vec{B}_{n}\\{\vec{B}}_{n+1}=-\vec{N}_{n}\end{array}\right.[/tex]

that satisfying, in turn, the Frenet formulas of the [i]n+1[/i] order written also in the trigonometric form