![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Основные принципы расположения небесных тел в реальном трехмерном пространстве. Основные принципы силового взаимодействия небесных тел.
Силой F называется мера механического взаимодействия материальных тел. Сила - векторная величина и ее действие на тело определяется: - модулем или количественным значением силы - направлением силы - точкой приложения силы
Модуль силы является скаляром, из чего: Сила есть всегда положительная величина. Положительная скалярность силы доказывается экспериментально. При удалении стального шара от магнита, сила уменьшается, но не становится отрицательной. То есть применительно к силе мы имеем дело с промежутком от нуля до плюс бесконечности [0; +∞)и это экспериментально доказано.
Силовые взаимодействия небесных тел в рамках реального трёхмерного пространства регламентируются основным законом Небесной Механики - Законом Всемирного Тяготения. Взаимодействие и перемещение тел в реальном трехмерном пространстве регламентируется: Третьим Законом Ньютона. Из которого следует, что перемещение отдельно взятого тела в рамках Небесной Механики приводит к взаимному (пусть незначительному но) перемещению всех без исключения небесных тел. Согласно Третьему Закону Ньютона падение даже незначительной массы в сторону Солнца, хоть и в самом малом количественном выражении, но вызывает встречное перемещение Солнца. В равной степени это относится ко всем без исключения небесным телам. Силовые взаимодействия небесных тел в рамках реального трёхмерного пространства также регламентируются взаимным силовым равновесием. Согласно данного условия, вселенское взаимодействие, построенное на силах притяжения имеет строгий порядок, обусловленный взаимным орбитальным движением, позволяющий телам удерживать свое расположение в пространстве и избегать комплексного разрушения системы, вследствие закономерной для сил притяжения динамики образования макротела. Наглядно эти принципы взаимодействия можно отследить на модели газа (близком силовом аналоге). Как известно, молекулы газа находятся в силовом взаимодействии, в силу чего при ряде условий занимают друг относительно друга равноудаленное расположение в пространстве. Кроме силового взаимодействия, молекулы ни чем не «скованы» в своем перемещении в обозначенном пространстве и при стечении различных факторов, часть из них может выстраиваться, например, в одну линию.
Но ни при каких обстоятельствах в линию не могут выстроиться все молекулы газа. И это обусловлено не только ничтожной вероятностью такого расположения, но и обусловлено силовой невозможностью такого распределения. Поскольку силы взаимодействия между самими молекулами препятствуют такому расположению.
При таких условиях, невозможно предполагать какого либо, равномерного распределения молекул по объему. Данная динамика наглядно отслеживается в примере с магнитной крошкой. При расположении магнитной крошки на плоскости, кусочки магнита, преодолевая силы трения, устремляются в единый центр (лавинообразный процесс на практике). Следует так же отметить, что гипотетически существует некая теоретическая возможность, при которой при целом ряде дополнительных условий, таких как: организованное планетарное движение (притягивающихся) молекул относительно друг друга, отсутствие критических столкновений и прочих факторов способных вывести систему из равновесия модель газа на силах притяжения могла бы быть «жизнеспособной». И хоть данная вероятность- ничтожна, предположим, что все необходимые условия все же можно соблюсти и рассмотрим модель подробнее. При каких условиях возможно существование данной модели? При условии если взаимное расположение связанных взаимодействием объектов (молекул) не будет приводить к образованию лавинообразного процесса. То есть все связанные взаимодействием объекты (молекулы) относительно друг друга в каждый момент времени должны находиться на расстояниях соответствующих балансу сил и двигаться по очень строгим траекториям (подобно как это происходит в модели на силах отталкивания, где местоположение выравнивается за счет сил самой системы). И любое даже минимальное отклонение от баланса сил выведет систему, построенную на притяжении из равновесия, и запустит лавинообразный процесс. Назовем подобное отклонение критическим для силового баланса.
Вся небесная Механика изначально базируется на предположении, что подобное взаимно уравновешенное силовое взаимодействие небесных тел на силах притяжения возможно и имеет место быть в природе. И если предполагать, что таковое силовое равновесие на силах притяжения действительно имеет место в природе, то к взаимному расположению тел в пространстве предъявляются довольно строгие требование.
Рассмотрим силовые взаимодействия в рамках Классической Механики. Силовые взаимодействия в рамках Классической Механики определяется наличием сил Тяготения и Центробежных сил (Инерции). (На данном этапе имеет смысл отметить, что некоторые физики пытаются игнорировать/отрицать наличие сил инерции. Подобный подход не является физически состоятельным. Подробное описание данной проблематики приводится в приложении). Тело (объект) движется поступательно и равномерно только в одном случае: когда все силы, приложенные к телу, взаимно уравновешены. Так же необходимо помнить, что всякое действие рождает противодействие. В физическом смысле это означает: что если ядро падает на Землю, то и Земля в этот момент падает на ядро. (И не смотря на то, что результат смещения Земли незначителен, сам факт такого смещения имеет место и с физической точки зрения данное явление полностью оправдано).
Перемещение любого даже чрезвычайно малого тела сказывается на расположении тел, участвующих с ним в силовом взаимодействии. А поскольку в силовое взаимодействие взаимно вовлечены все тела небесной Механики, то соответственно и любое перемещение отдельно взятого тела сказывается на взаимном расположении всех остальных тел. Поскольку в визуальном плане силовую динамику взаимного распределения тел в пространстве, заполненном телами различных размеров, довольно трудно себе представить - воспользуемся для наглядности упрощенной схемой.
Если мы введем в схему расчетное тело большей массы, то взаимное расположение остальных тел изменится. Вокруг более массивного тела образуется разряженная область, в физическом плане, обеспеченная динамикой выравнивания приложенных к телу сил. Данная динамика сходится с наблюдениями: чем более массивным является скопление небесных объектов, тем значительнее объем разряженной области, содержащей это скопление объектов. Пример: галактики и окружающие их пространства. В свою очередь, любое расчётное тело в силовом плане может быть представлено как некая область, заполненная равноудаленными телами равными по массе и размеру.
- либо находиться в лавинообразном процессе образования макротела, - либо занимать место в пространстве согласно принципов взаимного силового равновесия. Предположим, что тела в лавинообразном процессе не участвуют, тогда их положение в пространстве соответствует силовому равновесию и определяется только реальными физическими силами.
Вокруг каждого более массивного тела, образуется разряженная область, в физическом плане обеспеченная взаимным равенством сил. Данная динамика сходится с наблюдениями (чем более массивным является скопление небесных объектов, тем значительнее разряженная область это скопление объектов содержащая (пример – галактики и окружающие их области.) Из чего для системы отсчета связанной с Солнцем, расположение внешних тел (равной массы), будет силовым аналогом схемы отраженной на рис.№ 46: , а для системы отсчета связанной с телом, аналогом схемы № 47:
Таким образом, мы наглядно убедились, что данное физическое явление физически обосновано и действительно имеет место быть в природе.
Следовательно, в расчете мы должны учитывать не разряженную область, а именно массы. И из расчетного значения комплекса мы выводим не разряженную область, а линейное выражение конкретных масс.
То есть в силовом плане расположение масс, характеризующих разряженную область и массы самого расчетного тела, всегда соответствует схеме, в которой расчетное тело находится на удалении и не проникает внутрь какой либо отдельной массы.
Приведем к данному состоянию и Солнце (Расчетное тело оставим в неизменном состоянии. Схема №51). Динамика силовых взаимодействий в рамках условия взаимного равновесия приводит систему к однородному равномерному распределению тел в пространстве.
Рассмотрим количественное выражение данного реального физического явления.
При этом сами тела - ни куда не исчезли. Суммарно материи (масс в пространстве) осталось - ровно столько сколько было. А вот между поверхностями двух концентрических сфер, в рамках изменённого телесного угла - материи стало действительно меньше. В этом можно наглядно убедиться, сравнив объемы выделенных телесным углом областей на приведенных в тексте схемах Рис.№53 и №54. На данном этапе стоит так же отметить следующее:
Конечная расчетная схема, соответствует приведенной на рисунке № 55
Дополнительные пояснения: Для того чтобы привести комплекс удаленных объектов к сфере задействуется операция известная как: Центральная проекция на поверхность сферы (общий курс Пространственной Геометрии). При данной операции положение всех точек (частных масс) проецируется на поверхность сферы заданного диаметра в направлении центра сферы (Рисунки № 56, №57, №58).
Рисунок № 56. Рисунок №57. Рисунок №58.
Планетарное равновесие: Устойчивость орбиты и равновесие тела на орбите изначально два принципиально разных понятия. Устойчивость орбиты есть энергетическая характеристика траектории, в принципе не зависящая от фактической направленности приложенных к телу сил (рис. №14, №15).
В свою очередь, равновесие тела на орбите есть равенство реальных сил, приложенных к телу, находящемуся в отдельно взятой точке орбиты. На данном этапе имеет смысл отметить, что не все выпускники физических ВУЗов способны различать понятия «Устойчивость орбиты» и «Равновесие тела» на орбите. (Подробное описание данной проблематики приводится в приложении.) Рассмотрим равновесие в рамках Классической механики:
Неустойчивое равновесие: когда после малого отклонения положения тела (относительно источника воздействия), равновесие нарушается, тело не возвращается в положение равновесия, а отклонение от равновесия возрастает со временем.
Планетарное устойчивое равновесие: когда после малого отклонения от положения тела, равновесие не нарушается, тело возвращается в положение равновесия, а отклонение от равновесия не возрастает со временем (Рис № 20, 21, 22). Примерами устойчивого планетарного равновесия являются тела Небесной Механики.
Планетарное неустойчивое равновесие: когда после малого отклонения от положения тела равновесие нарушается, тело не возвращается в положение равновесия, а отклонение от равновесия возрастает со временем. (Рис № 23, 24, 25 ) (примером неустойчивого планетарного равновесия является движение стального шарика по горизонтальной плоскости, вокруг постоянного магнита)
· относительный покой тела: состояние покоя относительно избранной системы отсчета, подразумевает возможное изменение геометрического расстояния между центрами масс обоих тел, связанное с продвижением тела по траектории орбиты. · Первый тип отклонения тела: когда отклонение тела связано с воздействием внешних сил. · Применительно к обсуждаемой теме (Небесная Механика) речь идет о планетарном устойчивом равновесии, при котором отклонения тела, не вызывает нарушение состояния планетарного равновесия. Если планетарная система не соответствует исходным определениям Закона Сохранения Энергии, значит такая планетарная система, физически невозможна.
Сила как фактор, определяющий равновесие: Силовое равновесие тела на орбите в рамках системы отсчета связанной с центрами масс (обоих тел), определено соотношением силы Тяготения и Центробежной силы. Рассмотрим графики изменения силы Тяготения и силы Центробежной от расстояния. Для Центробежной силы график выглядит как а для тяготения как
Точка пересечения графиков – точка равенства сил (точка силового равновесия /силовое состояние спутника на орбите). Силовое состояние спутника на орбите может быть устойчивым равновесием, а может быть неустойчивым равновесием (безразличное – не рассматриваем) и это изначально определяется не параметрами движения тела, а физическими условиями самой системы (приращением сил).
Рассмотрим силы, приложенные к спутнику. С единичным смещением запустим спутник на более низкую орбиту (масса - const, линейная скорость const). По версии прямого притяжения сила Тяготения – увеличится. Приращение силы Тяготения направлено на вывод тела из равновесия. Возникают силы стремящиеся вывести тело из состояние равновесия, что наглядно отслеживается на графике изменения силы от расстояния.
Далее: Сила, притягивающая тела находится в зависимости от расстояния между объектами (от 1/r^2,) Увеличение расстояния между объектами, на одну линейную единицу приводит к возникновению силы Уменьшение расстояния между объектами, на одну линейную единицу приводит к приращению силы
Кроме того расчетное приращение центробежной силы на единицу смещения значительно меньше, чем приращение силы тяготения. Из данных графиков однозначно следует, что если бы действительно наблюдаемая картина мира была построена на законе тяготения (по версии притяжения), то ни какой планетарности не было бы в принципе. (приращение силы направлено строго в противоположную сторону от То есть по факту - по версии прямого тяготения, удержать тело на орбите – не возможно. Нет сил обеспечивающих данное явление. Более того, приращения силы делают планетарность по версии прямого притяжения невозможной в принципе. Это ещё одно доказательство верности комплексной версии тяготения и неверности трактовки Ньютона. По версии комплексного отталкивания как раз таки имеется реальная сила обеспечивающая равновесие (см. график). Частные силы отталкивания между телами, как раз дают частные приращения силы, направленные на поддержание устойчивого равновесия в том виде, в каком мы его наблюдаем в природе: И если бы не количественно превышающее отталкивание от комплекса
(расшифровка формулы приведена ниже)
Далее: В примере с двумя плоскостями мы имеем для сил притяжения – неустойчивое равновесие, а для сил отталкивания – устойчивое равновесие (причем в самой «замкнутой» форме – безразличное равновесие). В данной схеме приложение сил не приводит к выводу тела из равновесия.
Если взаимодействующие плоскости разводить то замыкающий фактор ослабевает, поскольку увеличивается свободная зона. Фактический разнос масс во вселенной – несопоставимо больше чем в схеме с условно приближенными магнитами. Дополнительным размыкающим фактором является Центробежная сила, которая целиком зависит от скорости данного тела. А поскольку скорость тела (спутника) мы изначально можем задавать весьма в широких пределах, то и значение центробежной силы у нас изменяется соответственно. Следовательно и значение результирующей силы приложенной к спутнику может находиться тоже в широких пределах. В схеме с двумя плоскостями данный силовой фактор (Центробежная сила) в принципе - отсутствует. Второй фактор. При приближении к одной плоскости у нас ослабевает воздействие от второй. В объемной же (планетарной) схеме ситуация радикально отлична. При приближении к частному центру масс воздействие от комплекса не уменьшается, а количественно растет Малые и другие отклонения в большинстве случаев как раз и возникают под действием внешних сил. Любое единичное изменение расстояния между центрами масс (отклонение первого типа) приводит (согласно Закона Всемирного Тяготения) к приращению силы dF. Это приращение силы по версии прямого притяжения, не компенсируется соответствующим противоположно направленным, уравновешивающим приращением других сил. Следовательно, данное приращение силы, вызванное отклонением первого типа направлено на вывод системы из равновесия.
Общий вывод по теме:
Эксперимент по подтверждению невозможности бесконтактных форм равновесия (даже неорбитального) на силах притяжения. Закрепляя поочередно магнит на стержне и меняя его ориентацию, мы можем отследить взаимодействие по версии притяжения, и по версии отталкивания. Вывод: устойчивое равновесие на силах отталкивания достижимо. Далее: Эксперимент для притяжения: Вывод: устойчивое равновесие на силах притяжения не достижимо. Чему есть и другое практическое подтверждение - за все время существования человеческой цивилизации ни одну планетарную систему на подтвержденных силах притяжении ни кто не построил. Эксперимент на устойчивость орбиты при неустойчивом равновесии: Эксперимент: Устанавливаем магнит на горизонтальную плоскость, чертим на плоскости устойчивую орбиту. Орбитальное движение не наблюдается даже в кратковременной форме.
|