Чтение онлайн

Продолжая рассуждения Ньютона, покажем на рисунке как формируются около планет их кольца. Итак, движение планет, например, Луны вокруг Земли или Земли вокруг Солнца, – это то же падение, но только падение, которое длится бесконечно долго. Причиной такого «падения», идет ли речь действительно о падении обычного камня на Землю или о движении планет по их орбитам, является сила тяготения. Главным и определяющим в успехе Ньютона явилось то, что им были открыты законы, применимые к описанию любых движений. Именно эти законы, то, что мы сейчас называем механикой Ньютона, позволили с полной очевидностью понять, что корнем всех явлений, основой, определяющей особенности движения, являются силы. Кеплером были точно установлены траектории планет солнечной системы, было найдено, как положения планет в пространстве меняются с течением времени. При заданной траектории уравнение движения позволяет немедленно определить силу, вызывающую рассматриваемое движение. Эта задача и была решена Ньютоном. В результате его работ масса стала одной из основных характеристик материи, определяющих ее инерционные и гравитационные свойства. В настоящее время эквивалентность гравитационной и инертной масс доказана с точностью до 10–12.

Обратимся к закону «всемирного» тяготения. Сила притяжения планет Солнцем является центростремительной силой, центростремительное ускорение w которой равно:

Что же представляют собой силы гравитации? Какова их роль, их место в природе? И, наконец, каково их физическое происхождение? Новый взгляд на гравитацию осуществил Луи де Бройль (1892–1987), французский физик. В 1924 в докторской диссертации: "Исследования по теории квантов" выдвинул идею о волновых свойствах материи (волны де Бройля), которая легла в основу современной квантовой механики. Волновые свойства микрочастиц были подтверждены впоследствии опытами по дифракции электронов и других частиц. Де Бройль предложил формулу, по которой можно было определить длину волны любой частицы, где в числителе постоянная Планка, а в знаменателе импульс частицы, образованные ее массой и скоростью движения. Луи де Бройль писал, что каждое движущееся тело сопровождается волной и что разделение движения тела и распространения волны является невозможным.

Согласно Бройлю, любому дискретному телу массой m, движущемуся со скоростью , соответствует волна = h / m· = h / p, где – длина волны, h – постоянная Планка. Мы полагаем, что все космические тела распространяются волновыми траекториями, вращающимися и расходящимися, подобно вихревым волнам, то есть = h / m· = 6,626·10–34 T /2R m = 1,055·10–34 T /R m кг·м^2/с

= 1,055·10–34·31,5·106/149,6·109·6·1024= 33,23/897,6 =0,037·107м =370 км

Все космические тела находятся в движении, движутся по орбитам относительно какого-либо центра притяжения по инерции в результате запасённой энергии. При этом источник гравитации движущейся материи – это запасённая энергия движения, которая концентрируется вокруг движущегося тела. Остановите движение, лишите инерции, и тело станет терять свою гравитацию.

Оно упадёт на центр притяжения.

Волна гравитации Земли равна 370 км. Энергия гравитации соответствует энергии движения тела. В этой связи не следует искать особые невероятно маленькие частицы – гравитоны. Поле гравитации вполне аналогично электромагнитному полю и всегда индивидуально.

На основании аналитической механики, каждую планету представим как гармонический линейный осциллятор (Рис 17), который описывается выражениями:

Q = Asin (t + ), p = mA cos (t + ),

где A – амплитуда, – начальная фаза колебаний, – частота колебаний,

= 2 = a/m

где а – коэффициент упругости планеты на своей орбите.

Исключая время, находим фазовую траекторию:

Фазовой траекторией является эллипс с полуосями А и mA. Фазовым пространством является плоскость (p, q) (Рис. 17). Важной характеристикой планет Солнечной системы является их площадь S орбит [6].

S = p dq = ab = mA2;

Полная механическая энергия каждой планеты равна

W = S / 2 = p dq

Откуда следует S = W • T, что имеет размерность:

[Площадь орбиты (действие)] = [энергия] • [время] (1)

Площадь орбиты имеет размерность действия.

В этой связи вспомним второй закон Кеплера, в соответствии с которым радиус-вектор планеты описывает в равные промежутки времени равные площади. Планета движется вокруг Солнца неравномерно: линейная скорость планеты вблизи перигелия больше, чем вблизи афелия.

Исходя из полученного выражения (1) следует выразить второй закон Кеплера в другом виде: «Механическая энергия каждой планеты W в единицу времени T на каждом участке орбиты постоянна».

W = const

Откуда следуют выводы:

1) расположение планет в пространстве не зависит от их массы, а определяется только волновыми процессами;

2) произведение площади S орбиты каждой планеты на её центростремительное ускорение w есть величина постоянная, то есть

Sw = 419 • 1018 м3 / с2 = const

Представим закон «всемирного» тяготения, выразив его через площадь орбиты S одной из планет массой mi, вращающейся вокруг Солнца массой М на расстоянии R: Период обращения T. Механическая энергия W. Окружная скорость v. При этом сила тяготения F равна.

Гравитационная «постоянная» пропорциональна произведению двойной площади планетарных орбит на силы солнечного их притяжения, и обратно пропорциональна произведению солнечной массы на длительность обращения планет вокруг Солнца. Главный вывод из этого выражения в том, что гравитационная постоянная зависит от циклического времени обращения планет Т, из чего следует, что она также зависит от возраста Вселенной в целом.

На основании изложенного приходим к выводу, что тяготение не носит всемирный характер, а только влияет на соседние орбитальные космические тела. Распространение Закона «всемирного» тяготения Ньютона на всю Вселенную привело к известному гравитационному парадоксу Неймана–Зелигера, в соответствии с которым в любой точке беспредельного пространства гравитационный потенциал бесконечно велик, а этого не может быть. Если бы в нашей Вселенной существовало нескончаемое число космических объектов, то сила гравитации стала бы настолько большой, что любое движение материальных тел во Вселенной просто было бы невозможно.

При образовании Солнечной системы возникали условия, в которых орбиты одного тела двигались в поле тяготения другого. Всякое возникшее движение было относительное, и потому орбиты менее массивных тел попадали в поле тяготения более массивных. Сила возникшего тяготения F вызывала у тела-спутника гравитационное ускорение [9]:

gm = F/m = f·Mm/r2m = fM/r2, (6)

направленное к центральному телу, а у центрального тела – гравитационное ускорение,

gM = F/M = f Mm/ r2M = fm/r2, направленное навстречу. (7)