ГРАВИТАЦИОННОЕ ПОЛЕ ТОЧЕЧНЫХ ТЕЛ НА САМИХ ТЕЛАХ В ГАРМОНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ ОТСЧЕТА В ПОЛЕВОЙ ТЕОРИИ ГРАВИТАЦИИ
УДК 531.51
ГРАВИТАЦИОННОЕ ПОЛЕ ТОЧЕЧНЫХ ТЕЛ НА САМИХ ТЕЛАХ В ГАРМОНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ ОТСЧЕТА В ПОЛЕВОЙ ТЕОРИИ ГРАВИТАЦИИ
Юровицкий В.М.
Российский государственный социальный университет,
129226, Москва, ул. Вильгельма Пика, д.4, стр.1
vlad@yur.ru, +7-926-314-9817
Опыт космической деятельности заставляют отказываться от представления о гравитации как силовом феномене и переходить к пониманию гравитации как к изменению свойств пространства. Фактически, космонавтика подтвердила концепцию Эйнштейна о подобии свойств гравитирующего пространства со свойствами пространства в неинерциальной системе отсчета. Однако, само это изменение свойств пространства описывается не в терминах изменения метрики пространства, а в терминах изменения его кинематических характеристик (характеристик движения свободных тел) аналогично изменению кинематических характеристик свободных тел в неинерциальных системах отсчета в классической механике. На основе полевой теории гравитации введено представление о потенциальной и вихревой компонентах гравитационного поля и дан вывод уравнений этих полей на самих гравитирующих телах в системе многих тел.
В ньютоновской механике гравитация есть силовое взаимодействие между телами. И потому в теории многих тел движение тела определяется равнодействующей сил. Причем само по себе наличие гравитации не изменяет свойств пространства, и пространство, которое при мысленном исключении гравитации было инерциальным, остается таковым же и при «включении» гравитации. Другими словами, считается, что невращающаяся система отсчета, связанная с центром масс тел, и есть инерциальная система отсчета, в которой действует второй закон Ньютона.
Но развитие космонавтики наглядно показало всю фиктивность представления о силах гравитации. Новый подход, который, впрочем, восходит еще к Эйнштейну, есть представление о гравитации как изменении свойств пространства. И если в ОТО это изменение описывается через метрику пространства, то в подходе неоптолемеевской механики это изменение свойств пространства описывается фиктивными силами гравитации аналогично описанию неинерциальных систем отсчета через фиктивные силы инерции. Гравитационное поле в полевом подходе описывается полем напряженности этих фиктивных сил, каковое поле есть одновременно поле весомостей твердого тела, на базе которого создается система описания пространства ─ система отсчета.
Таким образом, проблема описания движений при учете гравитации сводится к двум задачам:
1. Определение гравитационного поля, создаваемого гравитирующими телами.
2. Описание движения в этом гравитационном поле самих полесозидающих тел.
В данной статье рассматривается только первая задача.
Некоторые математические замечания
Прежде чем переходить к дальнейшему рассмотрим простую математическую задачу. Пусть нам нужно определить интеграл:
Обычно считается, что этот интеграл Но на само деле это не так. при любой функции f. Ведь в интеграле отсутствует интервал интегрирования. Поэтому правильно будет этот интеграл определить как новую функцию (x):
(1)
Отсюда и решение уравнения
(2)
будет
(3)
что означает, что U(0)=0, а не .
Потенциальная компонента гравитационного поля в системе многих тел
Многовековый опыт человечества говорит, что гравитационное поле является потенциальным, либо очень близким к потенциальному. Потому для потенциального гравитационного поля имеем уравнение в системе n+1 тел:
(4)
Начало системы отсчета располагаем на нулевом теле и потому начальное условие V(0)=0, т.е. начало отсчета связано с невесомым телом. Система отсчета невращающаяся. Таким образом, это есть гармоническая система отсчета.
Решение системы известно:
Константа интегрирования определяется из начального условия V(0)=0. В этом проявляется принципиальное различие между электрическим и гравитационным полем. В электродинамике используются граничные условия. В гравитации начальные, как констатация факта с одной стороны невозможности каким бы то ни было способом ограничивать искусственно гравитационное поле, а, с другой стороны, неабсолютность его, так как оно определяется не только расположением гравитирующих тел, но и выбором начала системы отсчета. Отсюда
Окончательно для поля в произвольной точке пространства
Теперь нам предстоит определить значение поля непосредственно на самих полесозидающих телах. При этом мы вновь используем свойства -функций. Напряженность поля на теле j будем обозначать Vj, а для вектора (ri-rj) будем использовать сокращение rij. Тогда:
Преобразовываем, отбрасывая -функции и заменяя их прямым описанием характера суммирования, и получаем:
(4)
Итак, нами получено универсальное выражение для потенциальной части гравитационного поля на самих гравитирующих (полесоздающих) телах в гармонической системе отсчета (невращающейся с началом координат на одном из тел).
Примеры решения простейших задач.
Для примера решим простейшие задачи. Рассмотрим систему из Земли (маcса M) n космической станции на орбите (масса m: m<<M). Гравитационное поле в районе орбитальной станции будет:
где r – расстояние от центра Земли до станции.
Но мы можем поставить и совершенно фееричную с точки зрения ньютоновской механики задачу ─ определить величину гравитационного поля в центре Земли от от ее же гравитационного поля в системе отсчета космического корабля. Теперь уже m0=m, m1=M, а r1 есть расстояние от станции до центра Земли, т.е. то же r. В результате по (4) получаем для V2 – напряженности поля в центре Земли (V1 – напряженность в центре корабля равна 0).
т.е. получаем то же самое значение. Из этого вытекает, что рассматривать взаимное движение Земли и космического корабля как вращение Земли вокруг космического корабля столь же правомерно, как и вращение космического корабля вокруг Земли. И следовательно в знаменитом историческом споре Галилея с Коперником против инквизиции с Птолемеем обе стороны были правы. И сама концепция Птолемея этим самым полностью реабилитируется как научная и вполне полезная в тех или иных применениях.
В качестве второй задачи рассмотрим задачу взрыва невращающегося тела на четыре фрагмента произвольной массы в конфигурации правильного тетраэдра.
Принимаем за тело отсчета одно из тел. В уравнении (4) второй член ввиду равенства всех ребер обращается в нуль при рассмотрении поля на любом из оставшихся тел. На всех этих телах поле имеет центростремительный характер и равно:
Гравитационные поля на всех телах одинаковы несмотря на различные их массы. Таким образом, гравитационный разлет невращающегося тела на четыре фрагмента произвольной массы в конфигурации правильного тетраэдра возможен.
Заметим, что в западной литературе имеются сведения, что эта задача была решена Леманн-Филхесом еще в 1881 году . Странность состоит в том, что ни в советской, ни в российской научной литературе нет сведений об этом решении. Даже в фундаментальном справочнике по небесной механике и астродинамике под руководством Г.Н.Дубошина нет о нем упоминаний.
Отметим, что для вращающееся тела возможен разлет на три произвольных фрагмента в конфигурации правильного треугольника, а разлет на два произвольных фрагмента возможен для невращающегося, вращающегося и даже прецессирующего тела.
Мы видим, что полевое описание гравитации позволяет решать новые задачи.
Вихревое гравитационное поле
В настоящее время существует все больше оснований предполагать, что источником гравитационных свойств пространства является не только масса, которая вызывает потенциальное гравитационное поле, но и имеются иные физические источники изменения свойств пространства. В качестве такого источника в Общей теории относительности уже давно принято вращение тела. Влияние вращения тел на свойства пространства описывается в настоящее время в рамках гравимагнитоэлектродинамики.
В полевом описании гравитации включение вращения в состав факторов, изменяющих свойства пространства, осуществляется путем гипотезы о существовании вихревой компоненты гравитационного поля. Эта компонента связана с вращением источников поля и является сравнительно короткодействующей, спадающей по кубу расстояния.
Уравнение вихревой компоненты R гравитационного поля многих тел имеет вид:
р(5)
Здесь Si – моменты собственного вращения (спины) тел, с – скорость света, a – неизвестная числовая константа.
Легко видеть, что эти уравнения подобны уравнениям для потенциальной компоненты, и потому общее вихревое поле легко записать по аналогии, лишь заменяя mi на Si:
(6)
Исследование влияние вихревого поля на процессы в астрономических и космологических масштабах дело будущего. Эти эффекты особенно значимы для таких объектов как пульсары, нейтронные звезды, квазары и т.д. Но есть два эффекта в масштабах солнечной системы, которые, возможно, связаны с этим полем. Первый есть движение перигелия Меркурия. Второй ─ расхождение, примерно в два раза, между наблюдаемой величиной искривления света при прохождении его вблизи солнечного диска с расчетным значением по классической механике.
Впрочем, вполне возможно, что внутренние тектонические движения, циркуляция текучих масс в атмосферах и гидросферах планет также связаны с этим полем.
Полное гравитационное поле на телах в системе многих тел получается суммированием обоих, потенциального и вихревого, полей.
Заключение
Разработка на базе полевой теории гравитации двухкомпонентного гравитационного поля и вычисление значение поля на самих гравитирующих телах открывает перед гравитационной теорией, астрономией и практической космонавтикой новые исследовательские перспективы. Предлагаемый подход фактически реабилитирует птолемевское учение и делает его, фактически, равноприемлемым как и учение Коперника. Анализ астрономических данных с учетом возможного существования вихревого поля представляет новую и интересную исследовательскую задачу.
3. Lehmann-Filhés. Ueber zwei Fälle des Vielkörperproblems, Astr. Nachr. 127 (1891), 137-144.
4. Справочное руководство по небесной механике и астродинамике. Под руководством Дубошина Г.Н. М., Наука, 1976
Регистрируйте свои авторские права и получайте полную юридическую защиту.
Стоимость регистрации и сертификата - $ 20
публичная офферта - внимательно прочтите перед началом регистрации!
F.A.Q SciReg часто задаваемые вопросы
Последние публикации
reg № 148997680
Размещено 11 идей,188 новых слов, 58 новых доменных имён для зоны "UZ".
Подробней >>
NEWS: cамое посещаемое
RUSLAN ZAKIROV, зарегистрировал(а) "основной логотип школы сёрфинга"
регистровый № 25558759, 2012-04-23 20:19:23
регистровый № 25558759, 2012-04-23 20:19:23
лого сёрф-школы La Presiosa (первой русской школы ) основанной в 2002 г на сев побережье Доминиканской респубрики , городе Рио Сан Хуан (RSJ) , местечке Rincon del Pirata - Русланом Закировым . оф. сайт : www.surfschool.ru
читать далее: >>>
Герман Измалков, зарегистрировал(а) "Цевочная передача"
регистровый № 215186174, 2011-03-20 22:19:06
регистровый № 215186174, 2011-03-20 22:19:06
Цевочная передача - это очень эффективный редуктор с соосно выполненными входным и выходным валами, все взаимодействующие поверхности: или плоские, или цилиндрические, одна только поверхность выполнена по осевой круговой линии в сечении плоскостью вращения в виде замкнутой синусоиды, КПД передачи велик, передаточное отношение одной ступени до 30-ти, передача проста, технологична, имеет малую себестоимость в производстве.
читать далее: >>>
Anastasiya Pechkurova, зарегистрировал(а) "Макет дизайна приложения "Картотека Арбитражных Дел" для мобильных клиентов"
регистровый № 660030525, 2011-06-16 05:53:32
регистровый № 660030525, 2011-06-16 05:53:32
Макет дизайна приложения "Картотека Арбитражных Дел" для мобильных клиентов создан группой дизайнеров ЗАО "Право.ру" средствами средствами Adobe Illustrator CS5. Оригинал представляет собой PDF файл.
читать далее: >>>NEWS: новости копирайта
Патент как душитель инновации
Патент как душитель инновацииСегодня подготовил для коллег введение в очень
читать далее: >>>
читать далее: >>>
До хрипоты, до драки. Александр Амзин о нежелании смотреть в глаза
Александр АмзинКогда мы овладеем всеми этими шарами Вселенной, и всеми
читать далее: >>>
читать далее: >>>
Представьте, что копирайта нeт
Представьте, что копирайта нeт13.04.2012 в 18:33 chaskor.ru «Частный корреспондент» публикует фрагмент
читать далее: >>>
читать далее: >>>
Apple хочет получить домен iPhone5.com
Эдвард Сокуренко
http://techdaily.ru/apple-xochet-poluchit-domen-iphone5-com/
Компания Apple известна своей активной борьбой против киберсквоттеров, которые
читать далее: >>>
читать далее: >>>
Пользовательские соглашения, которые никто не читает (+)
Статьи / Пользовательские соглашения, которые никто не читает (+)http://roem.ru/2012/04/20/addednews46929/Наверное, самый главный тренд в
читать далее: >>>
читать далее: >>>
NEWS: Партнеры
читать далее: >>>
читать далее: >>>
