Да уж, ну и кодировочка... Более современного изложения нет?
Для Вашего удобства
ГРАВИТАЦИОННАЯ МАССА - НЕКОТОРЫЕ СВОЙСТВА.
Тимофеев Александр Николаевич, Тимофеев Владимир Александрович, Тимофеева Любовь Григорьевна
ПОДПИСАНО ПЕЧАТЬ 6.01.96 Г. ФОРМАТ 62 X 90/16
ГАРНИТУРА ЛИТЕРАТУРНАЯ. ПЕЧАТЬ ОФСЕТНАЯ.БУМАГА ОФС. N 1
УСЛ. ПЕЧ. ЛИСТОВ 2.5. ЗАКАЗ 3061. ТИРАЖ 10000 ЭКЗ.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
142100, Г ПОДОЛЬСК, РЕВОЛЮЦИОННЫЙ ПР-КТ, Д 80/42.
ПОДОЛЬСКАЯ ФАБРИКА ОФСЕТНОЙ ПЕЧАТИ.
ПРЕДИСЛОВИЕ .................................................
...................... 3
I. ВВЕДЕНИЕ .................................................
........................... 6
2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ .................................................
. 6
3. НАДЕЖНОСТЬ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ...................... 6
3.1. ВНУТРЕННЯЯ ТОЧНОСТЬ НЕБЕСНОЙ МЕХАНИКИ
3.2. ОГРАНИЧЕНИЯ, НАЛАГАЕМЫЕ ТОЧНОСТЬЮ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ .................................................
.........
4. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИН ГРАВИТАЦИОННЫХ МАСС СОСРЕДОТОЧЕННЫХ ТЕЛ - ДИСКРЕТНАЯ СОИЗМЕРИМОСТЬ И ПЕРИОДИЧНОСТЬ ........................
4.1. СПЕКТР ВЕЛИЧИН МАСС ПЛАНЕТ..............................
4.2. СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ ЛИНЕЙНЫМИ КОМБИНАЦИЯМИ ВЕЛИЧИН МАСС ПЛАНЕТ ...............
4.3. ПРЯМАЯ СВЯЗЬ ВЕЛИЧИН МАСС В СМЕЖНЫХ ПАРАХ ТЕЛ .................................................
.............................
4.4 ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ ВЕЛИЧИН МАСС В СМЕЖНЫХ ПАРАХ ТЕЛ .................................................
............................
4.5. ОСОБЕННОСТИ НАЧАЛА ЦЕПИ ПАР ТЕЛ .................
4.6. СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ РАЗНОСТЯМИ И СУММАМИ ВЕЛИЧИН МАСС В СМЕЖНЫХ ПАРАХ ПЛАНЕТ .................................................
...................................
4.7. ЦЕПЬ ДИСКРЕТНЫХ СОИЗМЕРИМОСТЕЙ МЕЖДУ ВЕЛИЧИНАМИ МАСС В СМЕЖНЫХ ПАРАХ ТЕЛ ...........
4.8. ДЕТАЛИ ЦЕПИ ДИСКРЕТНЫХ СОИЗМЕРИМОСТЕЙ
5. ПЕРИОДИЧНОСТЬ ГРАВИТАЦИОННЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПЛАНЕТ ..............................
6. ЭМПИРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ГРАВИТАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ТЕЛ .................................................
.......................
7. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ЦЕПЕЙ ДИСКРЕТНЫХ СОИЗМЕРИМОСТЕЙ ВЕЛИЧИН ГРАВИТАЦОННЫХ МАСС .................................................
...
7.1. УТОЧНЕНИЕ ВЕЛИЧИН ПАРАМЕТРОВ ТЕЛ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ МЕТОДАМИ НЕБЕСНОЙ МЕХАНИКИ .................................................
............................
7.2. АСТЕРОИДНАЯ И МЕТЕОРИТНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ .................................................
....................
7.3. ВСЕЛЕННАЯ И ЦЕПИ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ ДИСКРЕТНЫХ СОИЗМЕРИМОСТЕЙ ВЕЛИЧИН ГРАВИТАЦИОННЫХ МАСС .................................................
8. ВЫВОДЫ .................................................
..............................
9. БЛАГОДАРНОСТИ .................................................
.............
10. ЛИТЕРАТУРА .................................................
....................
ПРЕДИСЛОВИЕ.
Существует крайне распространенное заблуждение об экспоненциальном законе развития науки, которое связано с объединением в единое целое собственно науки и технологий. Наука представляет собой фундаментальные знания, объем их сравнительно невелик и соответсвенно рост объема этих знаний имеет низкую скорость. Технологии представляют собой знания основывающиеся на эмпирических и фундаментальных знаниях и объем этих знаний действительно растет по экспоненциальному закону. В любую историческую эпоху любая деятельность людей была связана с накоплением технологических знаний, поэтому и число людей развивающих технологии всегда было громадным. И в современную эпоху подавляющее число людей, называемых научными работниками, занимается ни чем иным как развитием технологий, т.е. к развитию фундаментальной науки они имеют косвенное отношение и занимаются прикладной наукой - технологией. Они наследники ремесленников - изобретатели, инженеры, или очень квалифицированные инженеры. На развитие фундамента науки средства выделяют редчайшим счастливчикам даже в объеме необходимом для элементарного существования, т.к., посути дела, положительный результат работы имеет ничтожно низкую вероятность (не предсказуем). Фундаментальную науку делают нищие, фанатики интеллектуалы.
Образование... Образование, подобно ядам используемым медициной, воздействует на человека двоиственным образом. В крайне редком случае, образование порождает личность способную преодолевать стереотипы мышления и делать фундаментальные открытия в Мироздании. При индустриально - массированном, неумеренном воздействии, без учета природных возможностей и стремлений конкретного человека, оно, с точки зрения психологии, убивает в нем естественно зарождающуюся личность и формирует зомби. Мышление зомби основано на стереотипах, они привносятся в его сознание извне и он не в состоянии их преодолеть. Это мышление основано на прагматическом использовании рецептов действий - технологий решения соответсвующих проблем.
К часто задаваемому авторам вопросу об эмпирической форме изложения закономерностей, якобы “не соответсвующей современному уровню физической науки” приведем следующие выдержки:
"Совершенно очевидно, что наука развивается не в результате бесконечного ожидания строгих доказательств и терпеливого переубеждения всех стороннников уже созданных теорий ( и то и другое практически вообще невозможно!) Поэтому, несомненно, неортодоксальные физические представления в области астрономии не должны третироваться и существующая практика публикации соответствующих статей представляется оправданной" акад. В.Л. Гинзбург ([9] стр. 310)
"... в теоретической физике математика не доминирует и все же телега (вычисления, формулы) должна следовать за лошадью (физические образы и идеи), а не наоборот. Пусть не поймут это замечание как отрицание исключительно большой роли математики в теоретической физике, что было бы нелепостью. Хочу лишь подчеркнуть (поскольку это иногда оспаривается), что, как правило, всетаки не математика задает тон в физике ..." акад. В.Л. Гинзбург ([9] стр. 351-352)
“Проблема несохранения четности возникла из явлений, которые привели к мысли, что четность, может быть, не сохраняется. Физики Ли и Янг, выдвинувшие эту идею, были награжддены Нобелевской премией. Но их подход к вопросу был чисто эмпирическим.” В.Б. Берестецкий [10] стр. 71.
В работе рассматриваются два эмпирических закона гравидинамики:
- Периодическая таблица (закон) гравитационных динамических свойств планет;
- Закон связи величин масс планет.
Эти фундаментальные законы природы в области гравитации получены на основании обработки экспериментальных данных по Солнечной системе.
В периодическом законе в табличной форме обобщены и систематизированы специфические гравитационные динамические свойства планет. Этот закон имеет ассоциируемый аналог в виде периодического закона химических элементов Д.И. Менделеева и гравитационные динамические свойства планет ассоциируются с химическими свойствами элементов. Гравитационные динамические свойства планет характеризуют коллективное динамическое поведение планет, аналогично поведению атомов и моллекул в химических соединениях.
Закон связи величин масс ланет разрушает интуитивное представление о независимости величин гравитационных масс тел Солнечной системы и т.к. масса с другой стороны динамическое свойство, имеет отражение в периодическом законе, подтверждая его в частном случае.
Распределение величин сосредоточенных (дискретных) масс в Солнечной системе подчинено механизму саморегуляции.
Оба закона, аналогично закону Д.И. Менделеева, указывают, что природа рассматриваемого явления имеет много общего с квантовыми явлениями.
Когда физическая природа изучаемого явления не ясна во всей полноте, прибегают к методу разложения в ряды по функциям - к физической косноязычности. Вероятно, впервые предложил этот метод Птолемей в своей системе Мира. Он разлагал движения небесных тел на круговые движения. Современная небесная механика, в этом смысле принципиально, не далеко ушла от метода Птолемея - она также опирается на методы разложения в ряды, она физически косноязычна. Этот “изящный” метод очень нравится математикам.
Уважаемые читатели! Распространяйте нашу работу в электронной форме.
"Я считаю, что если мысль понятна, то это уже хорошо написано. Как правило, если человек хорошо мыслит, то он хорошо и пишет. Но увы, так бывает не всегда. ..." акад. В.Л. Гинзбург ([9] стр. 336-337)
Солнце погаснет рано или поздно и не все золото мира, и не глубочайшее многотысячелетнее знание глубин человеческой природы, и не какая самая истинная религия избранных не смогут предотвратить это. Человечество обязано создать гравидинамику без которой ему не найти СПАСЕНИЯ, ОНО в других Мирах.
ГРАВИТАЦИОННАЯ МАССА - НЕКОТОРЫЕ СВОЙСТВА.
Тимофеев А. Н., Тимофеев В. А., Тимофеева Л.Г.
Здесь приведены некоторые выдержки из книги Ф. Уиппла ”Земля. Луна и планеты” [ 5 ]:
”Большие величины относительной массы Солнца к массе планет и массы планет к массам их спутников тоже не могут быть случайным обстоятельством. Если бы массы планет были сравнимы с массой Солнца, солнечная система была бы совершенно иной. В данном случае существенно, что одно тело всегда находится близ центра масс системы, <...>. Ни одна из планет не могла бы оставаться подобно Солнцу близ современного центра масс солнечной системы. Вместо этого все они двигались бы по сложным почти не поддающимся предвычислению кривым. И хотя математика не в состоянии дать точного решиня даже в случае трех тел почти одинаковой массы, она позволяет убедиться, что в нашем гипотетическом случае результаты были катастрофическими. Некоторые планеты были бы уничтожены вследствие столкновения, а другие по всей вероятности, выталкивались бы из системы до тех пор, пока система не оказалась бы в конце концов состоящей из двух самых больших тел, движущихся вокруг друг друга на умеренном расстоянии и имеющих при себе меньших компаньонов или системы спутников. Прочие тела смогли бы оставаться в систме лишь на очень больших расстояниях от очень крупных тел. Наш опыт в отношении двойных и кратных звезд показывает, что такие звезды встречаются в виде пар, отстоящих от других пар системы на относительно большие расстояния.”(стр.34)
“При поистине неправдоподобных расстояниях в космическом пространстве, возможно, будут необходимы другие поправки, т. к. Вселенная кажется расширяющейся. Значит, если расстояния между объектами достаточно велики, массы могут вызывать отталкивание с силой превышающей гравитационную силу притяжения. Почему именно должно происходить отталкивание, неясно <...>”. ( стр. 55)
I. ВВЕДЕНИЕ.
Работа адресована физикам теоретикам, специалистам по небесной механике и астрономам различных специальностей.
Работа может представлять интерес для любителей естествознания, используемый в ней математический аппарат не выходит за пределы элементарной математики.
В работе используются идеи и методы из разных областй физики и техники. Мы живем во времена узкой специализации, поэтому для облегчения восприятия в тексте даны определения некоторым традиционным терминам и понятиям.
Задачи небесной механики сводятся к системам обыкновенных дифференциальных уравнений, которые интегрируются в конечном виде в исключительных случаях, что приводит к применению различных приближенных способов интегрирования. Решения неинтегрируемых динамимческих систем никогда не бывают известны на всей оси времени, если только они не являются периодическими или асимптотическими. В общем случае, следовательно, современная небесная механика использует “Язык” не адекватный физической природе решаемой задачи. Натолкнувшись на неразрешимую задачу, необходимо расширить аксиоматику используемого “Языка” - шагом в этом направлении и является данная работа.
2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.
Целью настоящей работы является рассмотрение:
дискретного распределения величин и гравитационных динамических особенностей гравитационной массы в стационарной системе тел, полученных в результате обработки на ЭВМ наиболее надежных экспериментальных данных по Солнечной системе;
некоторых практических результатов, опирающихся на проведенные нами исследования.
В работе, в эмпирической форме, демонстрируются некоторые принципы присущие в тенденции (в направленности хода процессов) или в явном виде любому распределению гравитационной массы, не зависимо от занимаемого ею пространства и её внутренней структуры. Постановка задачи многих тел в данной работе формулируется так:
Величины гравитационных масс тел являются единственными необходимыми и достаточными данными для построения теории стационарной системы. Гравитационная постоянная определяет ее пространственно-временную метрику. Гравитационные и негравитационные силы (сторонние силы) определяют распределение плотности массы внутри тел.
3. НАДЕЖНОСТЬ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ.
Все современные данные о величинах гравитационных масс тел Солнечной системы получены принципиально единственным методом измерений - небесномеханическим, опирающемся на постулаты небесной механики. Постулируется - что в идеале, при условии полного учета величин масс всех тел Солнечной системы, знания распределения плотности массы внутри тел и знания собственных периодов вращения тел, расчеты основанные на всемирном законе гравитации Ньютона полностью определяют ее динамическое поведение. Эти положения неявно подразумевают полноту физической теории, лежащей в основании небесной механики, насколько все это соответствует истинс? Необходимо экспериментально определить область применимости небесной механики. Для выяснения степени достоверности (обоснования надежности) современных величин гравитационных масс необходимо провести сравнение их с величинами полученными из измерений опирающихся на другие физические законы, исключающих использование закона гравитации Ньютона.
3.1. Внутренняя точность небесной механики.
История развития астрономии - это история эволюции задачи многих тел. Основной постулат астрономов всех времен требует предсказания положения тел в любой момент времени, метод предсказания значения не имеет. Непредубежденный взгляд на методы астрономов отметит их основную черту - смесь популярных (по разным причинам) в данной исторической эпохе физических теорий и эмпирических поправок, обеспечивающих согласование предсказаний конкретной теории с наблюдениями - другого не дано в областях человеческой деятельности не поддающихся на начальных этапах развития абсолютной формализации - из-за отсутствия всеобъемлющей теории рассматриваемого явления природы. По этой причине эволюция задачи многих тел демонстрирует циклическую смену этапов эмпирики, создающих новые физические теории - расширяющих аксиоматику “Языка” описания явления природы, и этапов развития “Языка” в границах аксиоматики этих теорий до осознания на опыте границ области их применимости.
Зарождение современной небесной механики началось с эмпирических законов Кеплера и законов Ньютона, положенных в ее основу. С физической точки зрения, небесная механика - теория XVII века и остается ею до настоящего времени (не смотря на эклектические поправки из современных теорий). Дальнейшее ее развитие было связано с титаническими усилиями величайших математиков. Все, без исключения, теории движения тел небесной механики содержат эмпирические предположения для обеспечеия согласования с наблюдениями - прошлыми и будущими. Эмпирические поправки (зависящие исключительно от интуиции разработчиков теорий) неизбежное зло связанное с несовершенством механической модели, рассматриваемой системы, влиянием не учтенных и неизвестных реальных явлений как между ее членами, так и воздействующих на нее извне (несоответствием реальной физической системы “Языку” современной небесной механики). По сути дела, небесные механики решают колоссальной трудности и трудоемкости многомерную вариационную задачу, не до конца формализованную, с учетом большого числа зафиксированных наблюдений. Результатом любой из этих теорий являются вычисленные ”экспериментальные значения параметров рассматриваемых тел”. Каждая теория порождает свои вариации значений этих параметров. Из приведенной цепочки рассуждений следует вывод о присутствии явной и скрытой эмпирических составляющих в полной величине любого вычисляемого параметра, вытекающего из соответствующей теории. Явная величина эмпирической составляющей вычисляемого параметра количественно выражается в величине интервала вариации величины этого параметра в различных теориях движения планет. Неявные величины эмпирических составляющих вычисляемых параметров скрыты и принципиально могут быть оценены только путем сравнения с соответствующими величинами определенными независимыми методами, исключающими использование в любой форме любых методов небесной механики. Значениям величин масс тел, измеренным Voyager’ами с принципиальной точки зрения, присущи указанные скрытые погрешности - эти измерения выполнены по небесно-механическим методикам (спектры моллекул и атомов, помещенных во внешние поля, отличаются от спектров в отсутствии полей). Неопределенность в абсолютной величине погрешности некоторой величины прекрасно демонстрируется на примере гравитационной постоянной. Существуют две (указал Брагинский В.Б.) гравитационные постоянные: одна - определенная в земных условиях и другая - небесномеханическая. Эфемеридное время “разбегается” с атомным и т.п.
Существует незыблемая традиция (в прошлом неизменно приносившая успех) следовать принципу, что величины масс тел солнечной системы в идеале полностью определяют ее динамическое поведение. Эта традиция оказывает существенное влияние на выбор значений величин масс во всех теориях движения планет при компромисах с эмпирическими поправками.
Современная точность определения величин масс крупных тел Солнечной системы методами небесной механики очень низка (например: величина массы Земли известна с точностью до тысячной доли), в сравнении с относительной точностью измерений величин интервалов времени, и принципиально может считаться внутренней предельной точностью небесной механики для величин масс крупных планет. Скачок точности измерений величин интервалов времени произошел при замене механических часов Гюйгенса на квантовые часы. Развитие современной небесной механики достигло апогея и ее внутренняя точность не может быть существенно улучшена - она находится у своего предела.
Обратите внимание на существенную деталь - в подавляющем большинстве современных наблюдений (за исключением лазерных, радарных и некоторых специальных) измеряются исключительно величины относительных угловых координат, но не измеряются величины взаимных расстояний. Значения всех остальных величин вычисляются теоретически на основании постулирования свойств пространства и времени. Если быть последовательными - то отсутствуют равноправные для всех тел системы (представляющих интерес) систематические общесистемные одномоментные наблюдения с каждого из этих тел, опирающиеся на естественный эталон пространства - небесную сферу и систему единого атомного времени и содержащие полную информацию об относительном положении тел. Такие комплексные систематические измерения позволили бы обнаружить проблемы в наших представлениях о пространстве, времени и т.п. (смотрите [7]). Заманчиво, на первом этапе, создать подобную систему “маяков” для планет, избраной системы естественных спутников некоторой планеты, крупных астероидов.
Вывод: для обеспечения значительного прогресса в новых теориях небесной механики необходимы измерения величин масс тел Солнечной системы альтернативными методами, не связанными с вычислениями по методикам существующих небесно-механических теорий движения тел Солнечной системы (включая искуственные тела), а также использование в наблюдениях новых технологий и методик для получения полной информации об относительном положении тел. Фундаментально важны измерения величин масс небесных тел методами не опирающимися на всемирный закон гравитации Ньютона.
3.2. ОГРАНИЧЕНИЯ, НАЛАГАЕМЫЕ ТОЧНОСТЬЮ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ.
В табл. 1 приведены значения масс планет из [4] стр. 12-14 (первая строка) и [1] стр. 186 (вторая строка) выраженные в массах Земли. Условные обозначения (в виде числа или буквенном) величин масс планет в заголовке таблицы используются далее повсеместно.
Таблица 1.
Вариации величин масс планет Солнечной системы в разных теориях движения.
Величины явных эмпирических составляющих величин масс планет, приведенных в табл.1, можно оценить, учитывая внутреннюю точность небесномеханических измерений масс планет, для легких планет они могут быть около нескольких тысячных, а для тяжелых планет около нескольких сотых или десятых долей массы Земли.
Величины неявных эмпирических составляющих приведенных в табл.1 величин масс планет совершенно не ясны из-за отсутствия измерений величин масс небесных тел альтернативнми методами, исключающими любые методы современных небесномеханических измерений масс планет (это относится и к пролетным измерениям величин масс, выполненным Voyager’ами). Использование других физических принципов измерения величин масс небесных тел возможно позволит оценить влияние не учтенных и неизвестных реальных явлений на измерения величин масс. Отсутствие информации о величинах неявных эмпирических составляющих для приведенных в табл.1 величин масс планет, делает принципиально проблематичным обсуждение вопроса об абсолютной точности современных величин масс небесных тел.
В астрономии широко используется термин соизмеримость, который противоречит математическому понятию соизмеримости величин (указал Брагинский В.Б.). Для выхода из противоречия можно расширить понятие соизмеримости, если принять, что величины натурально (целочисленно) соизмеримы, если их отношение является близким к целому числу, или величины рационально соизмеримы, если их отношение является близким к отношению натуральных чисел. Неестественное звучание этих терминов на русском языке вынуждает предложить другой термин - дискретно соизмеримы.
В данной работе исследуется дискретная функция линейных комбинаций величин масс тел Солнечной системы порядка N, каждый член которой представляет линейную комбинацию величин масс выбранных N тел Солнечной системы, а коэффициенты (в простейшем случае) принимают значения: -1, 0, +1 и N = 8. Мы будет исследовать соотношения между величинами дискретных соизмеримостей для членов этой функции. (Эта функция была придумана позднее для исследования полноты соотношений между величинами масс тел, а исходные соотношения были получены аналитическим путем.) Низкая точность (см. раздел 3.1.) и большой диапазон величин исходных данных не позволяют в исследованиях дискретных соизмеримостей доверять большим значениям дискретных соизмеримостей. Во избежание ошибок связанных с этими обстоятельсмтвами, будем рассматривать величины дискретных соизмеримостей не превышающие 39.
Вывод: выбранное нами ограничение на величины дискретных соизмеримостей снимает проблему неопределенности в величинах абсолютных погрешностей в величинах масс планет. Незначительные различия в величинах масс тел из разных современных теорий движения планет станосятся совершенно не принципиальными в области нашего исследования.
4. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИН ГРАВИТАЦИОННЫХ МАСС СОСРЕДОТОЧЕННЫХ ТЕЛ - ДИСКРЕТНАЯ СОИЗМЕРИМОСТЬ И ПЕРИОДИЧНОСТЬ.
Если термин спектр величин масс тел покажется не очень привычным, можно умножить значение исходных данных на С2 (где C - скорость света) и работать со спектрами привычной размерности, но название главы 4 необходимо будет изменить на: ”Распределение величин полных собственных энергий тел в системе тел, взаимодействующих друг с другом по закону гравитации Ньютона, на примере реализованном в природе” и остальное тоже привести в соответствие.
продолжение следует
