Релятивистская механика: новый взгляд по-старому
Шрифт:
Как ясно, этакая точка критической удалённости менее массивного тела от более массивного - есть что-то типа точки Лагранжа. Так возм'oжно сказать, проводя параллели с имеющимися ныне космологическими и космофизическими наработками.
И в такой "вселенной двух тел" есть у тел вторая устойчивая взаимопозиция: располагаемость на противоположных концах диаметра вселенского супершара. Ну, в смысле, в точках суперплоскостной его поверхности, получающихся с двух сторон по "протыкании" её тем диаметром. Такая "поверхность", не забывать, суть объём вакуум-пространства как базы нашего материального мира. И вот, в этакой позиции наши два тела - заведомо расталкивающиеся. Ибо они равносильно притягивают друг друга по любой взятой паре противоположных сторон света, так что для пространствоприрастательности естественным оказывается не что иное, как равномерно распределяться по всем сторонам меж телами, тем перманентно их отдаляя друг от друга. А что равносильно притягиваются - по любой паре противоположных направлений, это понятно: в любом взятом (от того или другого из тел) направлении расстояние меж телами равно половине суперсферы, на которой они находятся, тем самым в противоположном тому направлении оно равно второй суперсферной половине, дополняющей первую до полной суперсферы, то есть - равно первому расстоянию, в силу идентичности суперсферных половин, а уж равенство расстояний предопределяет равенство и притягательностей - каждым из тел своего соседа - через эти расстояния.
Ещё хотелось бы "на пальцах" объяснить, почему пробное тело одинаково притягивает тела разной массы. Ну, в смысле, почему тела с разными массами, находясь на равном удалении от пробного тела, имеют одно и то же ускорение свободного паденья на него. Такое оттого, что любое из этих - так называемых притягиваемых - тел на самом деле находится в состоянии покоя (ну, неизменяющейся своей инерционности, сказать шире), а потому масса его не работает, тем самым получая возможность быть взятой какой угодно (всё равно ведь в разбираемой ситуации не "приложит
– пространство, то просто обязаны оказаться пространственно ближе к тому чему-то, а не так, чтоб оказывалось, что по соединяющей вас с ним линии наличествуете вы, затем не-пойми-что на месте только что убранного вами пространства, затем оставшееся пространство, до которого вы не дотянулись "выкачать", а за ним наконец то нечто, тот веховый объект, с которым вы пространственно соотносились до "откачки"). Ясно? И уж каким по выраженности "качателем" выступит пробное тело - то всецело определяется его массой. Ну, в смысле, лишь его массой, и больше ничем: больше масса, больше и выраженность как "качателя". Оттого и в формуле a = GM/r 2 , определяющей ускорение силы тяжести для тел в районе пробного тела, фигурирует только масса последнего ( M).
Но давайте, однако, посчитаем ускорения тел в окрестности пробного тела, и посмотрим во что нас упирают расчёты. Не мудрствуя, в качестве пробного берём Землю. Ускорение силы тяжести на уровне моря - 9,81 м/сек 2. В самом деле, в вышеприведенную формулу в качестве Mподставляем массу Земли 5,97 x 10 24кг, в качестве r– средний земной радиус 6,37 x 10 6м, и при гравитационной постоянной G= 6,672 x 10 – 11м 3/кг•сек 2получаем: 6,672 x 5,97 x 10 24м 3•кг / 10 11x (6,37 x 10 6) 2кг•сек 2•м 2= 9,81 м/сек 2. А далее - формула g h = g 0 (R з /R з +h) 2 , где g 0 – ускорение силы тяжести на уровне моря, g h – оно же на высоте hнад уровнем моря, и R з – средний земной радиус. Найдём g h для h = R з . Получается g h = g 0 (R з /2R з ) 2 = g 0 (1/2) 2 = g 0 /4 =9,81/4 = 2,4525 м/сек 2. Соответственно, для h = 2R з получается g h = g 0 /(1/3) 2 = g 0 /9= 1,09 м/сек 2, а для h = 3R з получается g h = g 0 /16= 0,613 м/сек 2. Как видим, ускорение свободного падения, сообщаемое телам Землёй, последовательно растёт - по мере помещаемости тех тел ближе к Земле. Отчего остаётся только повторить уже говаривавшееся: телам, находящимся в окрестностях Земли, последняя сообщает суперускорение свободного падения. Давайте прикинем его значение. Может быть, нынешняя физика способна вычислить его и точно, однако я не вникал, поскольку для наших целей достаточно и прикидки - по предлагаемому ниже способу. Первую точку берём на уровне моря, вторую - на высоте в земной радиус над морем. Соответственно, разность ускорений свободного падения, характерных для тел в этих точках, будет g = 9,81 - 2,4525 = 7,356 м/сек 2, а среднее значение такового ускорения на интервале между точками ( g ср ) оказывается (9,81 + 2,4525) / 2 = 6,132 м/сек 2. Ну и путь, который тело проходит между точками, равен радиусу Земли. Тогда по формуле t = (2R з /g ср ) 1/2 находим время, за которое тело прошло бы этот путь, на всём его протяжении двигаясь с найденным средним ускорением. То есть: t= ( 2x 6,37 x 10 6/ 6,132) 1/2= 1441,4 сек. Это время прикидочно и будет временем, за которое в реале тело проходит расстоянье меж нашими точками, на участке меж ними свободно падая со всё большим ускорением. Ну и разделив разность ускорений (как значение прироста ускорения для тел при переходе от дальней точки к ближней!) на это прикинутое время (как время, за которое сей прирост происходит), получаем значение суперускорения свободного падения: g sup = g/t =7,356 / 1441,4 = 0,0051033 м/сек 3. То есть ускорение свободного падения получилось увеличивающимся примерно на 5 мм/сек 2за секунду. Прекрасно, но этак же посчитав суперускоренье за счёт интервала меж точками, дальше отстоящими от центра Земли (первую взяли на расстоянии в два земных радиуса от него, а вторую - в три), получаем значение в 0,0005078 м/сек 3. Которое заметно меньше первого. А это значит, что по мере размещаемости тел ближе к ней, Земля сообщает им большее и суперускорение, а не только большее ускорение! То есть, в своём свободном падении на Землю тела приближаются к ней с увеличивающимся даже суперускорением, а не то что только с увеличивающимся ускорением! Чем получается, что надо говорить о степени "суперности" у суперускорения! Ну, увеличивающесть суперускорения, организуемая Землёй в своих окрестностях для тел - по мере их к ней приближения, есть факт находящести тех
Далее мы ничего не подсчитываем, но ясно, что по той же схеме обнаружится определённое суперускорение и третьей степени суперности - для точек пространства с высотой (если это можно так назвать!) в четыре земных радиуса, и определённое четвёртой степени - для точек с высотой в пять радиусов. И так далее до бесконечности? Похоже! То есть можно говорить, что телам, находящимся в окрестностях Земли, последняя наводит суперускорение свободного падения g supN при N -> . А лучше бы даже сказать - к телам тем приставляет такое суперускорение! Вот оно всё как неожиданно обернулось! И речь о нахождении тел в любой из точек земной окрестности: ни одна из них тела этаким g supN не обделяет. Это понятно: отстоящесть точек от Земли кратно её радиусу брали только ради простоты вычислений, а вообще можно использовать любую кратность, что и делает возможным распространить продемонстрированные нами вычисления на любую наперёд заданную точку.
Итак, Земля в любой точке своей округи сообщает телам некое g supN c N -> , которое оказывается в конкретной точке одним и тем же для любого попадающего в неё тела. Другое дело - в разных точках: чем дальше точка от центра Земли, тем менее мощным как прогрессия оказывается это g supN . Такая же связь у него и с массой тела, округу которого рассматриваем: уменьшается масса, уменьшается и мощность означенной прогрессии в каждой из точек округи. А ещё и в порядке вселенского историзма то же самое: чем старее мат. Вселенная, тем меньше гравитационная постоянная, что и уменьшает мощность g supN как прогрессии в точках округ мат. тел.
Но что за прогрессия, однако? Ну, имеется в виду следующее. Если стремление увеличить скорость - это ускорение, то тело в виду другого тела находится в увеличивающемся таком стремлении! И тогда вопрос - в как увеличивающемся: стационарно или прогрессирующе? Ведь принцип же позволяет и так и этак! Сразу отвечаем: если стационарно, то стремление увеличить скорость у тела оказывается сведено к обладанию всего лишь суперускорением - как чем-то постоянным. А если прогрессирующе, то это подразумевает ещё вилку: в конечной прогрессии увеличивается или в бесконечной? Вот наши вычисления и дали ответ: не стационарно, а прогрессирующе, где прогрессия не конечна, а бесконечна. Мощность же прогрессии понимаем как быстроту возрастания некой величины - ну, величины чего-то - в порядке её прогрессирования, той величины-то. И с мощностью связана прежде всего гравитационная постоянная: чем больше величина у последней, тем прогрессия увеличения ускорения выраженней.
Ещё раз, для пользы дела. Дисбалансная - из-за пробного тела - прибываемость пространства делает всякое тело в его округе пребывающим в стремлении увеличить свою скорость по отношению к тому пробному телу. Простейшая же реализация этакого стремления любым телом - находимость в неком постоянном ускорении (ну, пребываемость в равноускоренном движении). Но это именно что простейшая возможная реализация, на которой все зациклились! Тогда как вообще возможно бесконечно надставленное стремление увеличить скорость, и фантазия Брахмы, что называется, не преминула нас пред ним поставить (как показали наши вычисления!). Бесконечнонадставленное стремление увеличить скорость - как стремление её увеличить, над которым надставлено стремление уже самого его увеличить, над которым, в свою очередь, надставлено аналогичное, и т. д. в бесконечность. Сразу всеми этими стремлениями тело обладает, находясь в виду другого тела: деформированная последним пространствоприрастательность делает его таким обладателем.
Всякое же стремление разворачивается временем. То есть дать телу время, и оно исправно начинает увеличивать свою скорость по статье каждого из этих своих стремлений, параллельно. То есть сразу за счёт всех их! Значит, предельновозможно неравноускоренное движение – вот что такое движение тела по направлению к другому телу.
То есть что? Прогрессия - в надставках! Благодаря им как принципу пробное тело-то и способно в любой точке своей округи сообщать всякому телу неограниченное стремление увеличить свою скорость - по направлению к нему, тому пробному, и относительно него. О таком стремлении мы и говорим: пребывающее в бесконечной прогрессии стремление. Через понятие надставки выходим и на категорию мощности прогрессии: чем больше гравитационная постоянная, тем с большего уровня начинается прогрессия в пробной точке округи пробного тела, то есть - тем больше величина, так сказать, нулевой надставки (в лице ускорения, рассчитываемого для помещаемого в ту точку тела по формуле a = GM/r 2 ). А заодно - и всех остальных (не нулевых уже) надставок, каждой на одну и ту же относительную величину. Что в совокупи и составляет прогрессию с большей мощностью.
Встаёт, правда, вопрос: если в пробной точке своей округи Земля сообщает телу именно неограниченное стремление увеличить скорость сближенья с ней, так почему то тело не достигает предельно возможной скорости сближения мгновенно, как только мы его в той точке отпустим - к свободному на неё, на Землю-то, падению? Ну, такое было бы лишь при бесконечной величине гравитационной постоянной. А так стремленье увеличить свою скорость оказывается у тела составленным по типу неограниченной перфорации поверхности, проходящей по следующему закону: берём квадратный участок поверхности 3 x 3 клетки, и центральную клетку вырезаем, затем каждую из оставшихся восьми разбиваем 3 x 3 меньших клеточек, из девяти получающихся центральную опять вырезая, а восемь остающихся так же разбивая на ещё более мелкие, и в том же духе до бесконечности. Надеюсь, дальнейшие пояснения излишни.
Осталось в этой связи пройтись по постоянной Хаббла, в силу её "сестринства" с гравитационной постоянной. Постоянную Хаббла мы свели в своё время к понятию суперускорения разбегаемости вселенской материи. И это было правильно - в первом приближении. Вполне годящемся для прикидок возраста мат. Вселенной, и прочему тому подобному. Ну а вообще, как теперь ясно, постоянная Хаббла есть нечто более крутое (на молодёжном жаргоне будь сказано). А именно, a supN с N– > . Суперускорение разбега галактик с неограниченной степенью "суперности"! То есть каждое конкретное значение постоянной Хаббла в мат. вселенской истории - оно что? А определяет (ну, по некому закону задаёт) каждую из бесконечного числа степеней повышения выраженности убегательного ускорения галактики, где-либо по отношению к нам находящейся. Такая степень (можно назвать её степенью очередной надставки в задатии ускорения) есть доля от ускоренческой выраженности при степени "суперности" N, на которую эта ускоренческая выраженность возрастает при переходе к степени "суперности" ( N+ 1). То есть меж Nи ( N+ 1) - своя доля, меж ( N+ 1) и ( N+2) - своя, но они - при одной и той же постоянной Хаббла - одни и те же для точек любого от нас удаления, и соответственно увеличиваются для них при увеличении постоянной Хаббла. Другое дело, что величина удалённости галактики сама по себ'e влияет на её ускорение - параллельно влиянию величины постоянной Хаббла, и по тому же механизму. Ну, в смысле, когда изменяется, так тем же манером, как это делала изменяющаяся постоянная Хаббла, изменяет характер сообщённости ускорения той галактике. То есть, чем удалённей от нас галактика, тем от того оказывается больше каждая из бесконечного числа последовательных степеней ускоренческой надставки, рализованных в огульной заданности ускорения, сообщаемого той галактике вселенской разрастательностью. Отсюда больше и мощность той заданности как прогрессии. И обсказываясь на уровне первого члена этой прогрессии, представительствующего её в первой степени приближения, должны будем заявить, что наличное значение постоянной Хаббла оборачивается тем б'oльшим по отношению к нам суперускорением первой степени у галактик, чем более удалённые от нас точки пространства галактики занимают.