Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay
Общество → Наука → Новости науки

Клуб любителей космоса 751

Открытая группа
4590 участников
Администратор Adm-X
Администратор vladmiza

Важные темы:

Последние откомментированные темы:

20240509163216

←  Предыдущая тема Все темы Следующая тема →
Владимир Владимирович
пишет:

Мироздание - это просто

О „скорости“ гравитации

в авторской редакции для Клуба Любителей Космоса

С некоторых пор в наших (КЛК) околонаучных кругах, дебатируется вопрос о природе гравитации, а в частности, о её (гравитации) «скорости». На мой взгляд, сам термин «скорость гравитации» далеко не однозначно понимается участниками. Не берусь даже предположить, все возможные варианты, поскольку трактовка и обоснование явления противоречива, а предполагаемое значение простирается от нуля до бесконечности.
В этой статье предлагаю авторский подход к пониманию и решению этой проблемы.

С чего начнем думать?
Что бы что-то искать надо это «что-то» определить, и чем точнее и конкретнее мы это определим, тем ближе ответ. Не стану долго философствовать. Для начала вспомним закон всемирного тяготения:

(1) F = G * m * M/ r2

Согласно выражению, мы видим силовое взаимодействие двух тел на расстоянии. Назовем его гравитационным взаимодействием.
Если с одной из масс что-то случится (взорвется, столкнется, изменится взаимное расстояние), другая это почувствует по изменению силы - назовем этот эффект гравитационной волной (градиент гравитационного взаимодействия, бегущий по расстоянию r).
Остался вопрос: спустя какое время приборы, установленные на одном из тел, зафиксируют „аварию“ другого? Если при известном расстоянии мы найдем время перемещения гравитационной волны, то мы узнаем все о «скорости гравитации».
С предметом поиска определились. Теперь небольшая подводка.
Что в природе не может произойти мгновенно? «Многое» - скажете вы и будете правы. Многие процессы требуют времени, но я бы хотел обратить ваше внимание на скорость протекания энергетических процессов. Кратко объясню, любое изменение уровня энергии либо преобразование одного вида энергии в другой требует определённого количества времени. Почему? Это отдельная, большая, захватывающая и простая история уровня Мироздания… Но!
Для достижения поставленной цели ограничимся одним из видов преобразования энергии, а именно преобразование Кинетической в Потенциальную и наоборот. Сложно? Да нет, ни сколько: нажал на газ — изменил кинетическую энергию, нажал на тормоз — стукнулся лбом о баранку — на все нужно время. Это явление получило название инерция. Величина синяка на лбу коррелирует с математическим выражением закона инерции:

(2)           F = m * a

что в переводе означает:

«Сила удара пропорциональна массе тела (m), скорости изменения скорости, или величине ускорения.»

Признаюсь, со школы не люблю физическое определение понятия «сила» (символ F), как «меру взаимодействия тел (масс)». Всегда стараюсь ее заменить на правую часть выражения (2), что сделаю и сейчас.

Преобразуем выражение (1) с учетом (2): m * a = G *m * M/r2 получим:

(3)           a =G * M/r2

В этой простой зависимости скрываются удивительное свойство – дальнодействие. Оказывается, что вокруг тела с некоторой массой М, в любой точке на расстоянии r от него могут происходить и происходят события, зависящие от состояния этого тела.
Иными словами, если с его массой М что-то произойдет, то нас на далеком расстоянии от него тряхнет так, что все лбы расшибем. А мы-то не при чем, даже за руль не садились.
И, снова встает вопрос о времени, спустя которое упомянутое событие на массе М застанет нас врасплох. Или не застанет? Определимся по результатам.

Проведем мысленный эксперимент.
Место действия — Мироздание, Вселенная, галактика Млечный путь, Солнечная система, планета Земля, ближний космос. Инопланетяне могут предлагать свои варианты...
Важно:
1. Полагаем нашу Вселенную замкнутой. Известно, что в замкнутой системе сумма энергий не меняется со временем. В частности, сумма кинетической и потенциальной энергии есть Const. Нам это важно, чтобы за время эксперимента не изменились физические законы.
2. Земля – инерциальная система отсчета (СО).

Все дальнейшие рассуждения и выводы основаны на общепризнанных физических законах уровня общеобразовательной школы РФ и применимы только для этой СО.

F = m * a         – инерция
A = F * S         – механическая работа
S = a * t2/2     – пройденный путь при равноускоренном движении
E = m* C2      – без Эйнштейна нам ни как:)

Это важно и нужно, но не главное. Главное в понимании сути. А для сути нам потребуется еще кое-что:
• соображение (предположение) о связи гравитации с материальными объектами – обсудили выше.
• материальный объект (МО) — что угодно, обладающее массой постоянного объема, плотности и формы
• источник сторонней силы (ИСС)

Для простоты восприятия и расширения заинтересованной аудитории обещаю не применять векторы, интегро-дифференциальное исчисление и прочую «квантовую механику», тем более, что окончательный вывод от этого не изменится. Помним:

«Мироздание — это просто!»

Готовим материальную часть:
В качестве ИСС, как мне кажется, удобно выбрать что-то, не имеющее отношение к гравитации, жестко привязанное к нашей СО и способное взаимодействовать с материальным объектом (МО). Предлагаю в таком качестве ИСС использовать электрическое поле, источник которого жестко закреплен в нашей СО:
( Мироздание → Вселенная→ галактика Млечный путь →… планета Земля, ближний космос).
Этот вариант, своей чистотой, мне нравится больше других, но чтобы он взаимодействовал с материальным объектом, последний придется наэлектризовать. Выполнив эти условия определим модель эксперимента (см. Рис.1).

 

Между двумя пластинами А и Б расположена пробная масса (ПМ) m изготовленная из материала, способного долго сохранять электрический заряд – электрета. Таким образом, одновременно подавая на пластины А и Б противоположные заряды, мы можем заставить ПМ линейно перемещаться, проявляя свои инерционные свойства. Источником энергии перемещения ПМ в модели служит источник напряжения, снабженный таймером (устройством, способным автоматически выполнять заданные действия по истечении заданных интервалов времени). После включения таймер подает на пластины А и Б разность потенциалов на время ∆t, как показано на Рис.2


После истечения интервала ∆t, таймер мгновенно переключает полярность пластин на противоположную (см. рис. 3) и удерживает его (потенциал) такой же интервал времени ∆t.

 

 

После чего выключается см. рис.4.


В случае неизменности законов вселенной, (а как мы помним, для этого Вселенная должна быть замкнута) за время проведения эксперимента участок ускорения (поз.1 — поз.2) окажется полностью идентичен участку торможения (поз.2 — поз.3):

Пройденный путь на участке ускорения sу = 0.5 * |a| * t2
Пройденный путь на участке торможения sт = 0.5 * |a| * t2

Поскольку ПМ двигалась в одном направлении общий путь:

(4)           s = a * t 2

Энергия, затраченная на перемещение ПМ источником напряжения:

(5)           E = m * |a| * s

где |a| по модулю объясняется равными затратами энергии источника напряжения на ускорение и торможение (далее везде a = |a|).

С учетом (5) затраченная энергия


(6)           E = m * a2 * t2


И, поскольку результаты нашего эксперимента не привели к изменению полной энергии пробной массы (ПМ), имеем право вспомнить знаменитое:
(7) Е = mc2
где m – это масса покоя любого, в том числе нашего пробного, тела в конкретной инерциальной системе отсчета нашего эксперимента:
«Вселенная, галактика Млечный путь… С-Петербург…»,
С – константа скорости света. Тогда из (6) и Эйнштейна:

m * c 2 = m * a2 * t2
↓
c = a * t
↓
c = v/t * t

(8)           V = C

где V - скорость распространения гравитационных возмущений (волн)
С - скорость распространения электромагнитных волн (света)
константа 299792458 м/с

Краткие выводы:

1. Скорость распространения гравитационных волн равна скорости электромагнитных волн около 299 792 458 м/с;
2. Накопленный человечеством опыт преобразования энергии подтверждает равенство ее суммарного количества при взаимных преобразованиях, что говорит об энергетической замкнутости вселенной, либо о существовании сбалансированного механизма энергетического обмена с запредельными областями вселенной;
3. Да, и как обещал – если где-то далеко-далеко что-то сильно бабахнет, то нас об этом ничто не предупредит, поскольку скорость света самая быстрая из всех скоростей, и, чтобы защитить свои лбы от синяков, а дома от разрушений, надо эти наши лбы учить думать, познавать и предвидеть события. Другого выхода у нас нет, а бояться нечего - «Мироздание — это очень просто!»wink

С уважением,
автор: (с) cwVlad.

Вступите в группу, и вы сможете просматривать изображения в полном размере
Это интересно
+2

Владимир Владимирович
02.02.2022 , обновлено  03.02.2022
Пожаловаться Просмотров: 1430  
Комментарии 42
←  Предыдущая тема Все темы Следующая тема →


Комментарии временно отключены