Căldura şi procesele termice - teorie nouă (III)

Autor: ing. Constantin Teodorescu

Articolul "Căldura şi procesele termice - teorie nouă (III)" explică evoluţiile termice în spaţiul galactic, în cadrul noii teorii a căldurii şi proceselor termice, elaborată pe baza concepţiei şi legilor fundamentale universale demonstrate în studiul "Structură şi evoluţie" al autorului

Cuprins:

1  Formarea de atomi grei prin răcire excesivă

2  Formarea elementelor prin răcirea plasmei

3  Plasma în Univers

III  Evoluţii termice în spaţiul galactic

Mai întâi să observăm că desfăşurarea proceselor termice nu are acelaşi caracter de-a lungul tuturor etapelor înşirate pe figura 1 din postarea (II). Dacă de-a lungul celor trei stări de agregare (solidă, lichidă, gazoasă), evoluţia proceselor este lină şi reversibilă, deja din etapa atomilor izolaţi evoluţia îşi pierde treptat caracterul lin şi reversibil şi devine violentă. Iar în etapele formării de atomi grei, plasmei de protoni şi neutroni şi plasmei de electroni, evoluţia este pur violentă, bazată pe ciocniri.

Pe scurt, vom analiza şi aspectele referitoare la etapele violente.

1   Formarea de atomi grei prin răcire excesivă

Prin răcire, molecula pierde energie, iar pierderea de energie se manifestă prin micşorarea vitezei unghiulare de rotaţie, w_n, a mişcării de rotaţie giroscopică sincronă şi unitară a nucleelor şi structurilor de energie din jurul acestora, conform relaţiei (1) din (I). 

Așa cum s-a arătat în analiza stării solide a moleculei, prin micşorarea vitezei unghiulare de rotaţie w_n, se lărgeşte zona de întrepătrundere a structurilor de energie din jurul nucleelor.

Când viteza unghiulară de rotaţie w_n atinge limita inferioară a stării solide, adică la realizarea egalităţii w_n = w_{n, s}, unghiul de întrepătrundere al structurilor de energie din jurul nucleelor devine maxim, de 120^o în planul ecuatorial al moleculei, iar distanţa dintre nucleele moleculei devine egală cu raza r_a a structurilor de energie din jurul nucleelor, conform realţiei (16) din (I). La atingerea valorii w_n = w_{n, s} a vitezei unghiulare de rotaţie a nucleelor şi structurilor de energie din jurul lor, se atinge de fapt limita de stabilitate a moleculei în stare solidă, care este dată de realizarea egalităţii dintre forţele centrifuge F_ce ale structurilor de energie, determinate de relaţia (1) din (I), şi forţele de atracţie F_am dintre masele nucleelor, determinate de relaţia (10) din (I), adică F_ce = F_am. Această egalitate, în (I) a fost scrisă sub forma

      (49)

în care r_a este raza atomului sau raza structurii de energie, a_s este semidistanţa dintre nuclee, F_c este forţa centrifugă la distanţa a_s de axa de rotaţie şi, corespunzător, la distanța r_a de axa de rotație, iar F_am este forţa de atracţie dintre masele nucleelor la distanţa 2a_s dintre nuclee.

Conform relaţiilor (1) din (I), pentru forţa centrifugă, şi (9.65) din [1], pentru forţa de atracţie a maselor nucleelor, în planul ecuatorial al moleculei, z = 0, relaţia (49) capătă forma 

     (50)

în care E_r este energia de rotaţie în structurile de energie, iar m_n este masa nucleului și nucleele au fost considerate identice.

Răcirea în continuare a moleculei, adică scăderea energiilor rotaţiilor giroscopice ale nucleelor şi structurilor de energie din jurul lor, atrage după sine şi scăderea vitezei unghiulare de rotaţie w_n a acestora sub valoarea w_{n, s}, corespunzătoare limitei stării solide a moleculei, deoarece atât energia giroscopică a elementului de masă din nucleu, e_g = m(w_nr_z)²/2 conform relaţiei (2.2.3) din [1], cât şi energia de rotaţie a structurilor de energie, E_r = ew_n conform relaţiei (1) din (I), sânt direct proporţionale cu w_n.

 Iar inegalitatea w_n < w_{n, s} transformă şi egalitatea F_ce = F_am, corespunzătoare egalităţii w_n = w_{n, s}, în inegalitatea F_ce < F_am, deoarece masele nucleelor au rămas nemodificate, rămânând nemodificate şi forţele de atracţie dintre masele lor F_am.

Apariţia inegalităţii F_ce < F_am înseamnă stricarea echilibrului de forţe ce acţionează între cele două nuclee ale moleculei şi, sub influenţa forţelor de atracţie dintre masele lor, cele două nuclee ale moleculei încep să se apropie unul de altul.

Mişcarea de apropiere a nucleelor şi contactul dintre ele se pot produce în două feluri:

-        lent sau

-        brusc.

Apropierea lentă se produce când răcirea moleculei se continuă lent şi se soldează cu contopirea celor doi atomi ai moleculei şi transformarea moleculei într-un atom de două ori mai greu.

Ciocnirea între două particule identice, doi electroni, ambele cu mişcări giroscopice identice şi cu vectorii vitezelor unghiulare de rotaţie paraleli şi de acelaşi sens, numită ciocnire tip sfârlează sau elice, a fost analizată şi descrisă în capitolul 7 subparagraful 7.5.2.1 şi ilustrată pe figura 7.7 din [1]. Cum ambele nuclee din moleculă sânt identice ca structură, au vitezele unghiulare de rotaţie identice, paralele şi de acelaşi sens, există tentaţia de a considera şi ciocnirea lor de tipul sfârlează sau elice. Apare însă un impediment.

Electronii consideraţi în ciocnirea tip sfârlează sau elice sânt particule identice, dar sânt şi particule simetrice şi de formă sferică. Ori nucleele din molecule sânt structuri asimetrice şi cu mişcări giroscopice. Ca atare, ciocnirea nucleelor din molecule nu poate fi tratată  ca fiind de tipul sfârlează sau elice.

Înainte de a ne lămuri cu privire la ciocnirea nucleelor din moleculă, să menţionăm că sânt şi nuclee cu structuri simetrice şi acestea sânt nucleele elementelor din grupa gazelor rare (heliu, neon, argon şi altele) care, tocmai din această cauză, sânt şi elemente monoatomice.

Spre deosebire de nucleele elementelor din grupa gazelor rare, care fiind simetrice le împiedică atât să formeze molecule cât şi să reacţioneze chimic cu alte elemente, nucleele celorlalte elemente fiind nesimetrice sânt apte pentru o largă varietate de reacţii chimice.  

Prin urmare, în toate moelculele, nucleele nefiind simetrice şi aflate în mişcări giroscopice sincrone, prin ciocnire nu se alipesc unul de altul ci se recompun, se reconfigurează într-un singur nucleu de două ori mai greu şi cu aceeaşi viteză unghiulară de rotaţie giroscopică pe care au avut-o în momentul ciocnirii.

Structurile de energie din jurul celor două nuclee, pe măsură ce nucleele se apropie unul de altul, se întrepătrund din ce în ce mai mult şi, în momentul ciocnirii şi reconfigurării nucleelor, se contopesc într-o singură structură de energie ce se roteşte în jurul nucleului nou format, sincron cu rotaţia giroscopică a acestuia. S-a format astfel atomul unui element de două ori mai greu.

La o răcire bruscă a moleculei şi ciocnirea nucleelor va fi bruscă şi există şansa ca, în loc să se formeze un atom de două ori mai greu, molecula să explodeze prin dezintegrarea nucleelor.

Fenomenele descrise mai sus pot fi produse şi artificial în laborator, dar se produc şi în mod natural. Producerea artificială nu trebuie confundată cu activitatea alchimiştilor, fiindcă aceştia urmăreau transformarea elementelor pe cale chimică, ceea ce e irealizabil. Pe cale chimică pot fi transformate molecule, prin contopire sau adaos de atomi, dar nu poate fi obţinut un element nou. Calea lentă descrisă mai sus este altceva decât alchimia.

Laboratorul enorm în care se produce transformarea moleculelor în atomi de elemente mai grele este spaţiul interstelar din interiorul galaxiilor şi spaţiul intergalactic, care sânt spaţii excesiv de reci. Dovada acestei transformări ne este oferită de compoziţia meteoriţilor căzuţi pe Pământ, care conţin cantităţi mari de elemente grele.

2   Formarea elementelor prin răcirea plasmei

Evident că mai înainte de a răci plasma, trebuie să arătăm unde există plasmă în cosmos. Deocamdată s-au identificat două locuri: în „stele” şi în jeturile care „sânt aruncate” din „găurile negre” din centrul galaxiilor. Am folosit ghilimele pentru unii termeni pentru că vom vedea că înţelegerea lor actuală nu concordă cu realitatea.

Mai întâi „stelele” sânt considerate corpuri cereşti aflate în stare de incandescenţă care evoluează spre un „deznodământ exploziv”, datorită unor „procese nucleare” ce se produc în interiorul lor. Totodată, în jurul unora dintre stele orbitează, împreună, alte corpuri cereşti dintre care unele sânt reci iar altele aproape incandescente, cum sânt planetele din jurul Soarelui. Iată deja o contradicţie: evoluţii diferite ale unor corpuri cereşti aflate în aceleaşi condiţii de răcire ale spaţiului galactic în care se află, spaţiul dintre corpuri fiind extrem de rece. Cum toate corpurile din Univers se află sub influenţa legii atracţiei dintre energia câmpului universal şi propriile energii, corpurile cereşti din aceeaşi zonă galactică se află în acelaşi regim termic de răcire sau de încălzire caracteristic zonei. Aceasta înseamnă că Soarele se află în acelaşi proces de răcire cu planetele ce orbitează în jurul său, caracteristic locului pe care îl ocupă în Galaxie.

Faptul că şi stelele se răcesc fără a „exploda” datorită unor „procese nucleare” din interiorul lor este dovedit şi de existenţa stelei Dacia cu care Soarele formează o stea dublă, conform demonstraţiei din subcapitolul 6.2 din [1]. Faptul că o stea cu masa mult mai mare decât a Soarelui şi situată doar la 60 UA depărtare nu este văzută se datorează emisiei slabe de lumină pe care o are, ca urmare a stării reci la care a evoluat.

Asta înseamnă că stelele pe care le observăm în cadrul Galaxiei sânt doar cele care emit suficientă lumină ca să fie văzute, dar că printre ele, cu aceeaşi mişcare de rotaţie în jurul axei Galaxiei, roiesc şi puzderie de stele reci ce nu se văd. Cum masa acestor aştri neobservabili este pusă în evidenţă de calculele făcute de astronomi în cercetarea diferitelor fenomene cosmice, s-a inventat noţiunea de „materie neagră” care ar coexista împreună şi printre materia din Galaxie. Dar nu e vorba de „materie neagră” ci e vorba de stele reci neobservabile, ajunse în stare rece datorită procesului general de răcire în care se află Galaxia.

Desigur se va obiecta că totuşi explozii stelare s-au observat. Da, este adevărat, au fost şi vor mai fi explozii accidentale produse prin ciocnirea a două corpuri sub forţa atracţiei dintre masele lor, aşa cum se întâmplă la căderea unor meteoriţi mai mari sau, Doamne fereşte, cum s-ar întâmpla la căderea unui asteroid. În capitolul 9, în subparagraful 9.4.2 din [1], a şi fost demonstrat caracterul distructiv al impactului mişcării gravitaţionale, acesta fiind şi titlul subparagrafului.

Aşadar, Galaxia se află în proces de răcire, iar stelele din interiorul ei se află în etape diferite ale procesului de răcire, acoperind practic toată plaja de etape prezentate pe fig. 1 din (I).

Acum însă ne interesează formarea elementelor în plasma aflată în răcire din stelele observabile ale Galaxiei, inclusiv Soarele.

Formarea protonilor şi neutronilor prin ciocnirea plastică a electronilor aflaţi în mişcare giroscopică în plasma fierbinte a fost demonstrată în capitolul 7, în paragrafele 7.6 şi 7.7 din [1]. De asemenea, în capitolul 8, în paragraful 8.3 „Atomul” din [1], a fost demonstrată formarea atomilor celor mai uşoare elemente.

Aspectul esenţial în formarea elementelor îl constituie formarea nucleelor, deoarece completarea structurii de electroni ce vor orbita în jurul nucleului format este relativ simplă şi se realizează rapid din norul de electroni aflat în plasma în răcire.

Cel mai simplu atom, cel de hidrogen, constă dintr-un nucleu în jurul căruia orbitează un electron, iar nucleul este format dintr-un singur proton la atomul simplu sau dintr-un proton şi unul sau doi neutroni la atomii izotopilor, ca în figura 2, a).

Figura 2. Formarea nucleelor din protoni (p) şi neutroni (n).

Din nucleul celui mai greu izotop al hidrogenului, prin captarea încă a unui proton, se formează nucleul de heliu, figura 11.13, b). Nucleul de heliu este foarte stabil şi este primul dintre gazele rare.

Pe baza nucleului de heliu, foarte stabil, se formează succesiv nucleele elementelor din perioada a doua a tabelului lui Mendeleev.     

Din nucleul de heliu, prin captarea a încă doi neutroni şi un proton, se formează nucleul de litiu, figura 11.13 c). Din nucleul de litiu, prin captarea a încă un neutron şi un proton, se formează nucleul de beriliu, figura 11.13 d). Şi tot aşa, prin captări succesive de neutroni şi protoni, se formează pe rând nucleele de bor, carbon, azot, oxigen şi fluor. Din nucleul de fluor, care are 9 protoni şi 10 neutroni, prin captarea a încă unui proton, se formează nucleul de neon, figura 11.13 e). 

Pe baza nucleului de neon, al doilea element din grupa gazelor rare şi, la fel ca heliul, foarte stabil, se formează succesiv nucleele elementelor din perioada a treia a tabelului lui Mendeleev: sodiu, magneziu, aluminiu, siliciu, fosfor, sulf şi clor, ultimul cu 17 protoni şi 19 neutroni. Din nucleul de clor, prin captarea a încă trei neutroni şi un proton, se formează nucleul de argon, figura 11.13 f), cu 18 protoni şi 22 neutroni, al treilea element din grupa gazelor rare, de asemenea foarte stabil.

În acelaşi fel continuă formarea elementelor din perioadele următoare, dar apar unele diferenţe. Dacă între heliu şi neon, în perioada a 2-a, şi între neon şi argon, în perioada a 3-a, sânt câte 7 elemente, între argon şi kripton, în perioada a 4-a, şi între kripton şi xenon, în perioada a 5-a, sânt câte 17 elemente, între xenon şi radon, în perioada a 6-a, sânt 31 de elemente, iar după radon mai sânt, în perioada a 7-a, încă 19 elemente, dar fără a se mai ajunge la un gaz rar.

Tot acest tablou al nucleelor elementelor evidenţiază, pe de o parte, că nucleele sânt de două tipuri:

-        asimetrice şi

-        simetrice

şi, pe de altă parte, că proprietăţile elementelor depind de simetria nucleelor lor.

Observăm, mai întâi, că toate elementele din grupa gazelor rare, grupa a 8-a, (heliu, neon, argon, kripton, xenon şi radon) au nucleele perfect simetrice şi din această simetrie perfectă rezultă atât marea lor stabilitate şi lipsa de afinitate chimică, adică lipsa capacităţii de a reacţiona chimic cu alte elemente, cât şi faptul că toate sânt elemente monoatomice, atomii lor neunindu-se în molecule.

În schimb, toate elementele cu nucleele asimetrice dovedesc atât o mare afinitate chimică, adică au o mare capacitate de a reacţiona chimic cu alte elemente, cât şi faptul că sânt elemente moleculare, atomii lor unindu-se în molecule.

Am depistat astfel principala cauză a unirii atomilor în molecule: asimetria nucleelor. Într-adevăr, asimetria nucleelor face ca mişcarea lor giroscopică să devină o mişcare giroscopică cu precesie, adică simultan cu rotirea în jurul propriei axe cu viteza unghiulară w_n a nucleului, axa sa de rotaţie 0z execută şi ea o roataţie în jurul unei alte axe 0z₁, numită axă de precesie, cu viteza de rotaţie unghiulară w_n1. Unghiul de nutaţie J dintre axele 0z şi 0z₁ este determinat de gradul de asimetrie al nucleului. (Pentru a înţelege caracteristicile mişcării giroscopice cu precesie, a se revedea subcapitolul 2.3 din [1], în care este analizată).

Mişcarea giroscopică cu precesie a nucleelor asimetrice provoacă instabilitatea atomilor, astfel că atomii sânt obligaţi să caute o stare mai stabilă fie prin unirea cu un alt atom similar fie cu un atom de alt element, formând o moleculă.

În cazul moleculei formată din doi atomi, identici sau diferiţi, mişcările de rotaţie ale celor două nuclee şi ale structurilor de energie din jurul lor se sincronizează într-o mişcare comună cu axele de rotaţie A₁z şi A₂z paralele şi cu structurile de energie din jurul nucleelor cu acelaşi plan ecuatorial, A₁ şi A₂ find centrele atomilor uniţi în moleculă. Totodată, mişcarea giroscopică sincronizată a celor două nuclee împreună cu structurile de energie din jurul lor, execută şi o mişcare de rotaţie în jurul axei de precesie 0z₁ care, prin unirea atomilor în moleculă a devenit una singură şi s-a plasat în centrul moleculei. Astfel, întreaga moleculă execută aceeaşi mişcare de precesie, sincron şi unitar şi dovedind mai multă stabilitate.

Marea instabilitate a atomilor singulari cu nuclee asimetrice şi uşoara instabilitate şi a moleculelor formate de aceştia sânt cauzele afinităţii lor chimice, a capacităţii de a reacţiona chimic şi de a forma molecule complexe, în tendinţa de a anihila precesia mişcărilor lor giroscopice.

Să mai menţionăm că procesele de formare a nucleelor şi atomilor sânt caracteristice etapei plasmei de protoni şi neutroni, îndeosebi a atomilor uşori şi semigrei, dar şi etapei de formare de atomi grei a excesivei răciri, conform figurii 1 din (I).

În schimb, afinitatea chimică, capacitatea de a reacţiona chimic, este caracteristică etapei atomilor izolaţi şi îndeosebi etapelor celor trei stări de agregare: gazoasă, lichidă şi solidă, conform figurii 1 din (I).      

3   Plasma în Univers

Am analizat evoluţia structurilor atomice şi moleculare de-a lungul tuturor etapelor proceselor reversibile de încălzire şi de răcire, cu excepţia etapei plasmei de electroni şi ne propunem să prezentăm câteva aspecte şi ale acestei etape.

Oricât de fierbinţi ar fi stelele, plasma din ele nu conţine numai electroni ci şi protoni şi neutroni. Plasma care să conţină numai electroni se găseşte numai în jeturile de energie şi de masă pe care găurile lipsite de energie sau aşa-numitele găuri negre, aflate în centrul galaxiilor, le absorb din spaţiul cosmic, cu o forţă incredibilă, ca în figura 3.

Figura 3. Jeturile de plasmă absorbite de galaxie prin pâlniile găurii lipsite de energie,

care mai este numită şi gaură neagră..

Existenţa jeturilor de energie care ţâşnesc din găurile negre din centrul galaxiilor este dovedită de observaţiile astronomice din ultima vreme şi s-au obţinut excelente fotografii ale acestora. Aşa că existenţa lor nu mai poate fi pusă la îndoială. Este neveridică însă explicaţia care li s-a dat. Savanţii contemporani, bazându-se pe teoria generalizată a relativităţii a lui Einstein, interpretează găurile negre ca singularităţi ale curburii gravitaţionale spaţiu – timp în care sânt concentrate mase enorme. Iar din aceaste mase enorme, pe baza unor procese interne, pe care însă nu le explică, ţâşnesc aceste jeturi de plasmă cu o viteză comparabilă cu a luminii.

În studiul [1], în capitolul 5, existenţa găurilor negre, care de fapt sânt găuri lipsite de energie, a fost dovedită pe baza legilor fundamentale ale Universului.

La intersecţia a două forţe de atracţie cu direcţii diferite, produse de două structuri de energie existente în câmpul universal de energie, elementele de energie din zona intersecţiei, sub influenţa forţelor de atracţie ce se intersectează, încep a se mişca curbiliniu. La apariţia mişcării curbilinii a elementelor de energie, câmpul universal de energie acţionează prin forţa sa de atracţie şi, de-a lungul razei de curbură a mişcării curbilinii apare forţa centrifugă ce tinde să împrăştie elementele de energie aflate în mişcare curbilinie.

Forţa centrifugă, pentru a împrăştia energia ce se mişcă curbiliniu, acţionează în două feluri:

-        direct asupra energiei ce se mişcă curbiliniu, pe direcţia razei de curbură,

-        dar şi de-a lungul razei de curbură.

Conform relaţiei (5.7) din capitolul 5 din [1], forţa centrifugă este direct proporţională cu elementul de energie e asupra căruia acţionează şi invers proporţională cu raza de rotaţie r_z, adică F_ce = e/r_z, relaţie conformă cu legea fundamentală a mişcării demonstrată în paragraful 9.4 din capitolul 9 tot din [1]. Prin urmare, forţa centrifugă creşte pe măsura apropierii de centrul curburii mişcării curbilinii, iar în centrul tinde către infinit. Iată cum apare primul semn al existenţei unei găuri lipsite de energie chiar în centrul mişcării curbilinii. În locul energiei împinsă de forţa centrifugă în lungul razei de curbură, în centrul mişcării curbilinii năvăleşte energie din afara planului mişcării curbilinii, energie care este şi ea împinsă de-a lungul razei de curbură de forţa centrifugă. Astfel se stabileşte un curent de energie în lungul razei de curbură care presează energia aflată în mişcare curbilinie să se disperseze, dar energia dispersată este imediat înlocuită de forţele ce se intersectează dacă acestea persistă a fi prezente.

La persistenţa forţelor ce se intersectează, mişcarea curbilinie de energie se închide şi devine o mişcare de-a lungul unui contur închis. În această situaţie, energia aflată în mişcare în lungul conturului închis, conform legii universale a atracţiei dintre energii, creează propria forţă de atracţie cu care acţionează atât asupra energiei aflată în mişcare curbilinie cât şi asupra energiei din afara acesteia.

În capitolul 5 din [1], s-a demonstrat că forţa de atracţie a mişcării aflată în mişcare curbilinie are două componente cu roluri diferite:

-         o componentă în planul mişcării curbilinii, numită componenta orizontală, care este egală şi de sens contrar forţei centrifuge, şi

-         o componentă perpendiculară pe planul mişcării curbilinii, numită componenta verticală.

La rândul ei, componenta orizontală a forţei de atracţie a energiei în mişcare curbilinie are două efecte:

a)      Fiind egală şi de sens contrar forţei centrifuge, întrerupe curentul de energie din lungul razei de curbură, stabilizând energia de mişcare curbilinie.

b)     Transformă mişcarea curbilinie într-o mişcare de rotaţie în jurul aceleaşi axe de rotaţie şi cu raza de rotaţie constantă.

După cum s-a demonstrat în paragrafele 5.5 şi 5.6 din capitolul 5 din [1], energia giroscopică a elementului de energie e aflat în mişcare de rotaţie circulară este determinată şi de poziţia sa faţă de planul orizontal: dacă în planul orizontal e_g(e) = e, în afara planului orizontal depinde şi de coordonata z, adică e_g(e) = e(z + 1), conform relaţiei (5.64).

Prin transformarea mișcării curbilinii în mișcare circulară de rotație, în expresiile forței centrifuge şi forţei de atracţie trebuie luată în calcul energia giroscopică a elementului de energie e. Conform relaţiei (5.67) din [1], forţa centrifugă a energiei în mișcare de rotație are expresia

    (51)

Forţa de atracţie a energiei în mişcare de rotaţie, conform relaţiei (5.76) din [1], are expresia

     (52)

Comparând relațiile (51) și (52), e uşor de observat că forţa de atracţie are variaţia în funcţie de unghiul q diferită de forţa centrifugă. Dacă pentru q = p/2 forţa de atracţie şi forţa centrifugă sânt egale, pentruq tinde către zero ambele forțe tind către infinit, dar forța de atracție are creşterea mult mai puternică.  

La acest stadiu al demonstrației, apare tentația de a considera lămurită cauza jeturilor de energie ca fiind forţa de atracţie ce tinde spre infinit în apropierea axei de rotaţie. Dar să nu ne grăbim pentru că nu avem încă explicată gaura lipsită de energie, deoarece în planul ecuatorial (orizontal) al energiei în rotaţie circulară aceasta s-a redus la un singur punct, prin compensarea forţei centrifuge de către componenta orizontală a forţei de atracţie.

În subparagraful 5.6.3 din capitolul 5 din [1], prin analiza potenţialului vectorial al forţei de atracţie, s-a demonstrat că rotorul acesteia este coliniar şi de sens opus rotorului forţei centrifuge. Rotorul rezultant al diferenţei celor doi rotori coliniari, relaţia (5.106) din [1], este de forma

     (53)

şi are valoarea zero în planul ecuatorial şi creşte parabolic în funcţie de z, după o curbă de gradul doi.  

Rotorul rezultant este perpendicular pe planul meridian (r, r_z) şi produce o mişcare de rotaţie în acest plan, caracterizată de relaţia (2.2.42) din subcapitolul 2.2 din [1], rot v = 2 w,  şi conform căreia 

      (54)

unde   reprezintă vitezele de rotaţie liniară şi unghiulară, în planul meridian (r, r_z).

Mişcarea circulară din planul meridian (r, r_z) produce o forţă centrifugă exprimată prin relația (5.112) din capitolul 5 din [1], de forma

       (55)

Forţa centrifugă manifestată în planul (r, r_z) are următoarele caracteristici:

-         în vecinătatea axei z, valoarea forţei tinde către infinit  

-         în plan meridional, creşte odată cu creşterea coordonatei z, proporţional cu funcţia z(z+1);

-         este o forţă care se manifestă puternic doar în vecinătatea şi apropierea axei z, este o forţă regresivă de acţiune apropiată, nu îndepărtată.

Prin urmare, forţa centrifugă  manifestată în planul (r, r_z), este forţa care generează gaura circulară din jurul axei z, în formă de clepsidră. 

 Să admitem că energia giroscopică e_g(e) se află pe raza r_z, la coordonata z şi la distanţa r_z de axa z. Concomitent cu mişcarea sa circulară orizontală, în plan paralel cu ecuatorul (x, y) şi situat la cota z, energia giroscopică este supusă şi mişcării circulare în planul (r, r_z), de către vectorul rotorul rezultant rot (F_ae, F_ce), conform raţionamentului de mai sus.

Deci, în preajma axei z, energia giroscopică este supusă simultan la două mişcări de rotaţie circulare, în planuri ortogonale: una în planul orizontal, în jurul axei z, şi una în planul vertical, în jurul unei axe proprii.

Forţa centrifugă produsă de mişcarea circulară din planul orizontal, planul paralel cu planul ecuatorial (x, y), este anihilată de componenta orizontală a forţei de atracţie, după cum s-a arătat mai sus. În schimb, forţa centrifugă produsă de mişcarea circulară din planul (r, r_z) nu este anihilată şi, împreună cu viteza de rotaţie liniară în planul meridian  imprimă energiei giroscopice e_g(e), o mişcare direcţionată în sus (spre creşterea coordonatei z) şi spre exteriorul structurii de energie, adică în sensul îndepărtării de axa z, figura 5.5, a), din capitolul 5 din [1]).

Odată cu deplasarea în sus, creşterea coordonatei z produce creşterea forţei centrifuge, relaţia (55), corespunzătoare creşterii funcţiei z(z + 1).

Creşterea forţei centrifuge împinge energia giroscopică e_g(e) mai sus, spre o crştere şi mai mare, şi mai spre exterior, îndepărtând-o tot mai mult de axa z. Această mişcare spre sus şi spre exterior se aplică, simultan, tuturor energiilor giroscopice aflate în vecinătatea axei z, în funcţie de poziţiile lor (în funcţie de z şi de r_z), şi rezultatul acestor mişcări simultane este crearea unui front de mişcare dinspre axa z. 

Prin creşterea distanţei faţă de axa z, creşterea lui r_z, forţa centrifugă scade puternic, invers proporţional cu cubul acesteia, relaţia (55), astfel că, la o anumită distanţă, îndepărtarea energiei giroscopice e_g(e) de axa z se opreşte.

Astfel, se obţine un spaţiu în jurul axei z, în care nu se află energie giroscopică, deoarece toată energia a fost împinsă în afara acestuia. Acest spaţiu are o formă circulară, cu raza crescătoare odată cu creşterea coordonatei z, creştere corespunzătoare funcţiei z(z + 1).

Deoarece fenomenul se produce asemănător şi simetric de-a lungul axei z, atât pentru z > 0 cât şi pentru z < 0, gaura din jurul axei z are forma de clepsidră, ca în figura 5.5, b) din capitolul 5 din [1]. Gaura din jurul axei z este mărginită de o parabolă de rotaţie în jurul axei z, în plan vertical, iar în planul ecuatorial, z = 0, are un mic orificiu, în jurul axei z. 

Datorită caracterului cumulativ al energiei giroscopice e_g(e), raza r_zc a găurii în formă de clepsidră, din jurul axei z, se modifică continuu, corespunzător cu evoluţia structurii de energie.

Mai trebuie menţionat faptul că, în afara găurii în formă de clepsidră din jurul axei z, acţiunea vectorului rotorului rezultant rot (F_ae, F_ce) se micşorează treptat şi contribuie la configurarea formei structurii de energie în imediata vecinătate a clepsidrei şi îşi pierde orice influenţă în spaţiul mai îndepărtat de clepsidră, devenind nesemnificativă.

Conform relaţiei (52), forţa de atracţie a energiei tinde către infinit în zona centrală a găurii lipsite de energie în formă de clepsidră, în jurul axei de rotaţie, şi este cea care absoarbe energie şi masă din spaţiul înconjurător, sub forma de jeturi ca în figura 3. Datorită forţei colosale cu care sânt atrase, energia şi masa absorbite se află în stare de plasmă foarte fierbinte, fiind formată numai din fotoni şi electroni.

Energia şi masa absorbite din spaţiul înconjurător sânt expulzate din clepsidra care le-a absorbit în interiorul structurii de energie cu mişcare giroscopică, fiind sursa de alimentare cu energie a acesteia. Evoluţia structurii de energie este în funcţie de evoluţia absorbţiei de energie prin jeturile clepsidrei.

Am demonstrat astfel nu numai că jeturile observate de astronomi nu sânt de expulzare ci de absorbţie, dar am descris şi procesul de formare a unei structuri de energie cu mişcare giroscopică. Procesul este acelaşi atât pentru vârtejul ce se formează pe câmp sau la colţul străzii cât şi pentru tornadă, ciclon tropical sau galaxie. Diferenţa constă în durata existenţei forţelor ce le crează: câteva secunde la vârtej, câteva minute sau zeci de minute la tornadă, câteva zile la ciclonul tropical şi o veşnicie relativă la galaxie, în comparaţie cu celelalte dar şi ea trecătoare în evoluţia Universului.   

Având în vedere analogia dintre ciclonul tropical şi galaxie, ambele având la bază o structură de energie cu mişcare giroscopică, există posibilitatea de a înţelege multe aspecte din evoluţia galaxiilor şi din mecanismele lor interne prin studierea sistematică a ciclonului tropical. Asemenea studii costă şi mai puţin şi sânt mai accesibile, deoarece nu necesită ieşiri în spaţiul cosmic, cicloanele tropicale fiind prezente anual în oceanele Atlantic şi Pacific.

Bibliografia

1  CONSTANTIN TEODORESCU: Structură şi evoluţie. Editura MATRIX ROM. Bucureşti 2016. Ediţia a 5 – a revizuită şi adăugită.