22:24:59 О стабильности орбит планет | |
Как известно, космические тела обладают двумя видами вращения: вокруг центрального тела и вокруг собственной оси. Вопрос о вращении планет Солнечной системы вокруг своих осей:
рассмотрим позже. Пока же попытаемся разобраться, что обеспечивает стабильность орбит тел в гравитационном поле. Согласно современным физическим представлениям, движение небесных тел по стационарным орбитам обусловлено силой притяжения между взаимодействующими центральным и периферийным телами, тангенциальной составляющей скорости тел (каждое небесное тело имеет свой вектор движения, направленный поперечно вектору действия гравитационного поля), отсутствием в космическом пространстве среды, тормозящей движение периферийного тела, неизменностью масс взаимодействующих тел и стабильностью гравитационной постоянной. По законам Ньютона, всякий движущийся объект старается продолжить свое движение по прямой, пока на него не начнет действовать сторонняя сила. В этой связи, движущийся объект стремится улететь от центрального тела по прямой линии, но внешняя сила препятствует этому, что сказывается на форме траектории движения. Многие ученые вплоть до начала XVII в. считали, что движение небесных тел должно быть равномерным и происходить по «самой совершенной» кривой - окружности. Кеплеру удалось установить действительную формулу планетных орбит, а также закономерность изменения скорости движения планет при их движении вокруг Солнца. Каждая планета Солнечной системы, согласно законам Кеплера, движется по эллиптической орбите и скорость ее движения зависит от расстояния до Солнца. Планета движется с большей скоростью когда она находится ближе к Солнцу, и медленнее, когда удаляется от него. Например, Земля движется со скоростью 30,2 км/с, когда она наиболее приближена к Солнцу, и со скоростью 29,2 км/с, когда она максимально удалена от него.  По Кеплеру, линейные скорости движения планет на орбитах убывают при увеличении расстояния от Солнца (средние значения): Меркурий - 47,87 км/с Венера - 35,02 км/c Земля - 29,783 км/c Марс - 24,13 км/с Юпитер - 13,07 км/с Сатурн - 9,69 км/с Уран - 6,81 км/с Нептун - 5,43 км/с Плутон - 4,666 км/с Согласно закону сохранения энергии, полная механическая энергия замкнутой системы тел, между которыми действуют силы тяготения, остаётся неизменной при любых движениях тел этой системы. Поэтому сумма потенциальной и кинетической энергий планеты, которая движется вокруг Солнца, остаётся неизменной во всех точках орбиты и равна полной энергии. По мере её приближения к Солнцу, возрастает скорость - увеличивается кинетическая энергия, но, вследствие уменьшения расстояния до Солнца, уменьшается энергия потенциальная. И здесь возникает одно очень существенное "но": движение периферийных звезд в галактиках не соответствует кеплеровскому распределению:
Казалось бы: и в случае планет Солнечной системы, и в случае звезд в галактиках решается единая задача - движение тела в поле центральной силы. Должен быть единый результат, но его нет. Тогда возникает логичный вопрос: а есть ли еще парадоксы, связанные с гравитацией? В физике существует так называемый парадокс К. Неймана и Г. Зеелигера, который оказался самым серьёзным затруднением теории тяготения Ньютона, указывающий, что классическая теория тяготения непригодна для решения космологических проблем. ОТО устраняет его, но сама эта теория обладает рядом существенных недостатков, поскольку она - образец философской безграмотности. Самый основной из них - это структурирование вместилища материи, то есть пространства, а не самой материи (Пространство как Абсолют). Трудно предположить, что движению Земли по орбите вокруг Солнца совершенно ничего не препятствует. В космическом пространстве существует достаточное количество более или менее крупной космической пыли и мелких метеоритов, через которые проходит планета. Кроме того, со стороны Солнца беспрерывно "дует солнечный ветер":
Пусть даже это и незначительные внешние воздействия на Землю, но они имеют накопительный характер, чего не скажешь о таком существенном источнике гравитационного возмущения, как воздействие Луны на параметры орбиты Земли. Согласно закону Всемирного тяготения, сила F гравитационного притяжения между двумя материальными точками массы m1 и m2, разделёнными расстоянием R, пропорциональна обеим массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:
где: G – гравитационная постоянная m1 и m2 – массы тел R – расстояние между телами. Возьмём из справочников следующие табличные данные: -гравитационная постоянная, равная примерно 6,6725×10-11 м3/(кг·с2) -масса Луны – 7,3477×1022 кг. -масса Солнца – 1,9891×1030 кг. -масса Земли – 5,9737×1024 кг. -расстояние между Землёй и Луной = 380 000 000 м. -расстояние между Луной и Солнцем = 149 000 000 000 м. Подставив в формулу эти данные, получим: 1)Сила притяжения между Землёй и Луной F = 6,6725×10-11 х 7,3477×1022 х 5,9737×1024 / 3800000002 = 2,028×1020H 2)Сила притяжения между Луной и Солнцем F = 6,6725×10-11 х 7,3477·1022 х 1,9891·1030 / 1490000000002 = 4,39×1020H Таким образом, согласно строгим научным расчётам, сила притяжения между Солнцем и Луной более чем в 2 раза больше, чем между Землёй и Луной. А это значит, что, применив векторы действующих сил для трех тел, мы бы убедились, что Луна не должна быть спутником Земли в таком виде, как мы ее ежедневно наблюдаем: согласно законам физики, Луна должна быть спутником Солнца, но не Земли. Кроме того, Солнце сообщает Луне ускорение w=GM/R2 Солнце сообщает Земле также свое ускорение. Ускорения - индивидуальные. Это значит, что Солнце постоянно раскачивает систему Земля-Луна в индивидуальном порядке. Однако мы наблюдаем стабильность системы Земля-Луна. Даже допустив, что в расчеты вкралась ошибка, влияние Солнца должно было бы видоизменить траекторию ее движения вокруг Земли:
Но опять же: такой эффект не наблюдается. Чтобы выйти из этой парадоксальной ситуации, была придумана математическая конструкция в виде сферы действия гравитирующих тел. А это ведь по существу означает, что в зоне гравитационного действия центрального тела экранируется воздействие других центральных тел и, тем более, воздействие "центрального тела для центрального тела". Рассматриваемый пример соответствует тому факту, что Луна находится в зоне гравитационного воздействия Земли, экранирующей для Луны гравитационное воздействие Солнца, хотя сама Земля непосредственно находится в более сильном поле воздействия Солнца и, помимо взаимодействия с Луной, успевает одновременно взаимодействовать и с Солнцем! Можно привести еще много примеров, указывающих на "белые пятна" в наших знаниях о гравитации. Это: - недавние измерения гравитационной постоянной как функция времени С. Шламингер, Дж. Гундлах, Р. Ньюман http://www.physics-online.ru/php/paper.phtml?jrnid=null&paperid=19125&option_lang=rus, а также "Измерения гравитационной постоянной Ньютона и длительность дня" Дж.Д. Андерсон, Г. Шуберт, В. Тримл, М.Р. Фельдман EuroPhysics Letter , 110 :1 . Еще одна работа "Изменяется ли гравитационная постоянная Ньютона синусоидально со временем? Независимая проверка орбитальных движений планет" Л. Иорио arXiv.org :1504.07233 ) - особенности приливов под действием Луны - рост силы тяжести на глубине шахт - пресловутая "изостазия" для объяснения локальных гравитационных эффектов на поверхности земли - гейзер на Энцеладе  - газовый хвост на Титане  - аномалии астероидов "троянцев"  - природные гравитационные аномалии в разных областях Земли - работы Серла И так далее... Хотелось бы еще напомнить о спиралевидном движении всей целиком Солнечной системы в пространстве, а также о существовании так называемой "плоскости эклиптики" планет Солнечной системы; о структуре пояса Койпера
необходимость и существование которых современная физика объяснить не может. Но, самое главное, современная физика не может объяснить и механизм эффекта невесомости, довольствуясь только общей фразой: невесомость - это отсутствие весомости. В онтологическом отношении непосредственно самого процесса, по какой причине космонавты парят в отсеках орбитальных станций при вращении последних вокруг Земли? А ведь этот вопрос напрямую связан с вопросом стабильности орбит небесных тел, вращающихся вокруг центрального тела. В любом случае, во время этих процессов существуют силы реакции, постепенно "съедающие" энергию вращающегося тела, что неуклонно должно вести к падению периферийного тела на центральное. Для обеспечения стабильности процесса, центральное тело, наоборот, должно компенсировать неизбежные потери вращающегося тела; не только притягивать его, но и отталкивать, и подталкивать. В состоянии невесомости у вещества начинают происходить свои, внутренние процессы (https://www.youtube.com/watch?v=1wOZUZHuJHg), изменяющие его внутреннее энергетическое состояние. Классическая физика не в состоянии объяснить стабильное движение тел в поле центрального, когда есть возмущающие факторы. Не может по той причине, что не известен механизм гравитации. Согласно электромагнитной теории гравитации, эффект притяжения создается за счет замыкания силовых линий семейства гипербол гравитирующих объектов:  Гиперболы у реальных природных объектов имеют конечную длину и при замыкании создается единый контур, который, как пружина, стремится видоизменить форму, создавая эффект взаимного притяжения тел. Пусть вдоль единого контура поле движется со скоростью Vгр=dSгр/dt где dSгр - элемент длины контура. Обозначим, например, левый объект с семейством гипербол центральным телом, а правый объект - периферийным, вращающимся со скоростью Vорб=dSорб/dt вокруг центрального, где dSорб - элемент длины орбиты. Для того, чтобы возник эффект невесомости при вращении, должен осуществиться разрыв общего контура, то есть поле в едином контуре должно чуть-чуть не успеть совершить один оборот за то время dt, как вращающееся тело разорвет контур, переместившись на минимальное расстояние dSорб. Для наглядности рассмотрим конкретный пример: вращение Земли вокруг Солнца. Используя общий параметр dt и перейдя от дифференциалов к грубым оценкам, получаем: Vгр=SгрVорб/Sорб Грубо положим, что длина общего контура равна удвоенному расстоянию от Земли до Солнца. В этом случае Vгр=1016/Sорбм/сек где Sорб - неизвестная величина. Следует напомнить, что в свое время Лаплас установил, что «гравитация» распространяется быстрее света, как минимум, на семь порядков. Современные измерения по приёму импульсов пульсаров отодвинули скорость распространения гравитации ещё дальше – как минимум, на 10 порядков быстрей скорости света. В ЭМТГ также следует, что скорость гравитации квантуется в соответствии с квантованием природных генераторов: 1) атом: скорость равна скорости света 2) шаровая молния: скорость 1016м/сек, или с2(примерно) 3) жидкое ядро планеты: 1024м/сек, или с3 4) звезда: 1032м/сек, или с4 Подставляем в формулу Vгр=1016/Sорбм/сек значение Sорб, равное радиусу ядра атома 10-15м и получаем искомую величину: Vгр=1031м/сек Если теперь рассмотреть космонавта, летящего над Землей с первой космической скоростью, то получаем скорость распространения гравитации для Земли: Vгр=1025м/сек что грубо соответствует вышесказанному. Для других планет Солнечной системы расчеты нужно проводить с учетом графика, полученного в ЭМТГ:
Таким образом, планеты Солнечной системы, вращаясь вокруг Солнца, пребывают в состоянии "невесомости" в случае стабильного вращения. Луна и Земля - единая система, движущаяся вокруг Солнца со скоростью, обеспечивающей этой системе состояние невесомости. Точно так же, как вокруг Земли движется космическая станция с одним космонавтом внутри, а с другим - снаружи, привязанным к станции. Будем считать силу притяжения Земли отдельно для станции и космонавта снаружи - столкнемся с тем же расхождением: масса то ведь у станции и космонавта разная. Если бы он не был привязан к станции, то со временем удалился от нее. Взаимодействие Солнца, Земли и Луны - это задача трех тел. Луна привязана, как и космонавт, к Земле. Привязана силой гравитации. Простое суммирование сил Солнца по отдельности на Луну и Землю не работает. Как следует из ЭМТГ, на Землю и Луну со стороны Солнца, как полевого вихря с золотой спиралью, действуют две практически перпендикулярные силы:
1) в радиальном направлении - сила притяжения общих полевых контуров (семейство гипербол, или электрическая компонента поля) 2) по касательной к золотой спирали подталкивающая/тормозящая сила магнитной полевой компоненты (семейство эллипсов). Поскольку невесомость - отсутствие веса и наступает при условиях, когда действие гравитации не компенсируется силой, называемой в классической физике “реакцией опоры”, то, помимо вращения, она может возникать и в случае вертикального падения тела на центральное. В этом случае скорость свободного падения, при которой будет наблюдаться невесомость, будет иной, поскольку механизм прерывания силовых линий также будет другим. Исходя из вышесказанного, получается, что все стабильно вращающиеся тела во Вселенной находятся в состоянии невесомости. Хорошо в свое время сказал Ф. Энгельс : “Ньютоновское притяжение и центробежная сила – пример метафизического мышления: проблема не решена, а только поставлена, и это преподносится как решение”. Это злободневное высказывание, поскольку, по современным физическим представлениям, причиной невесомости является отсутствие "весомости". То есть, определение невесомости, как отсутствие "весомости" - не физическое, а обще-популярное. Но ведь невесомость в физическом понимании явления - это не просто отсутствие "весомости", а явление с определенным механизмом. В этом случае появляется цепочка вопросов и первый из них: что такое "весомость"? "Весомость" или вес - это сила реакции связи, вызываемая некими активными силами. Классически она вызывается гравитационной силой или силами инерции в неинерциальных системах отсчета. Но это автоматически ведет к одному из основных вопросов физики - к понятию массы. | |
|
| |
Метафизика – то, что над физикой
Словарь СЗЕФ: метафизика – это философское учение о граничных внеопытных принципах и началах бытия, знания и культуры
Джон Форбс Нэш-младший: Я верил в числа и термины, уравнения и логику, в здравый смысл... Но, проведя жизнь в подобных изысканиях, я не знаю, что такое логика, что определяет здравый смысл... Я прошел долгий путь через физику, метафизику, иллюзию... и обратно. И я сделал самое важное из своих открытий. Главное открытие моей жизни - логичные основания можно выявить только в таинственных уравнениях любви.
Перезагрузка
