Форма входа
0/0
Гравитационная воронка - Петр Путенихин
- Дата:16.11.2024
- Категория: Математика / Прочая научная литература / Физика
- Название: Гравитационная воронка
- Автор: Петр Путенихин
- Просмотров:0
- Комментариев:0
Уважаемые читатели!
Тут можно читать бесплатно Гравитационная воронка - Петр Путенихин. Жанр: Математика / Прочая научная литература / Физика. Так же Вы можете читать полную версию (весь текст) онлайн книги без регистрации и SMS на сайте Knigi-online.info (книги онлайн) или прочесть краткое содержание, описание, предисловие (аннотацию) от автора и ознакомиться с отзывами (комментариями) о произведении.
Описание онлайн-книги Гравитационная воронка - Петр Путенихин:
Во многих учебниках и статьях при объяснении сущности искривления пространства-времени, приводящего к возникновению гравитационной силы, силы притяжения используется метафора резинового листа. На лист помещают массивное тело и показывают, как другие мелкие тела скатываются к нему по искривлённой поверхности мембраны. Однако эта метафора вводит в заблуждение, создавая ощущение трёхмерности конструкции. В этом случае мелкие тела могут скатываться только под действием гравитации. Объяснение гравитации с привлечением гравитации — это некорректный способ. Прогиб резинового листа на самом деле не связан с третьим измерением. На самом деле изгиб мембраны следует рассматривать как функцию силы притяжения. Этот прогиб мембраны мы называем гравитационной воронкой, буквально — трёхмерным графиком силы. Все тела в этой конструкции могут двигаться только по плоскости двух координат, никакого скатывания в воронку быть не может.
Читем онлайн Гравитационная воронка - Петр Путенихин
Шрифт:
-
+
Интервал:
-
+
Закладка:
Сделать
F(R), в стационарную силу тяготения, в пространственное гравитационное поле
Рис. 3.5. Образующая гравитационной воронки массивного тела M (Чёрной дыры) — зависимость силы притяжения к нему пробного тела m от удалённости F(R). График сверху уходит далеко за пределы рисунка
Этот график является образующей, огибающей гравитационной воронки массивного точечного объекта, по сути, Чёрной дыры. Ранее мы выдвинули предположение о том, что внутри Чёрной дыры на самом деле находится нейтронная звезда конечных размеров, то есть, никакое падающее на неё пробное тело не может достичь центра. Любой объект на границе этой внутренней нейтронной звезды попросту распадается, превращается в тонкий слой нейтронов.
Интересно рассмотреть другой случай, когда массивное тело M позволяет пройти внутрь, сквозь себя. Это, например, газообразное или пылеобразное тело. В этом случае любое твёрдое пробное тело может достичь центра и попасть в область нулевой гравитации. Для такого случая добавим эту часть графику силы, слева. Согласно проделанным вычислениям, внутри такого пылеобразного или газообразного тела с неизменной плотностью на пробное тело действует сила, изменяющаяся приблизительно по закону параболы. Не накладывая особых требований на этот график, представим его в следующем приблизительном виде
Рис. 3.6. Образующая гравитационной воронки массивного объекта M — зависимость силы F(R) от удалённости с учётом размера звезды и её газообразности, то есть, возможности пробного тела m погрузиться в глубину звезды вплоть до её центра. Слева график дополнен силами F(r), действующими внутри массивного объекта.
Теперь, используя эту непрерывную на всём протяжении функцию, строим гравитационную воронку массивного тела M, пылеобразной или газообразной структуры, допускающего проникновение пробного тела до центра — рис. 3.7.
Напомним, что центр массивного тела находится в начале координат, оно показано полупрозрачным. Центр пробного тела так же находится в плоскости X0Y. Традиционные промежуточные эллипсы на гравитационной воронке не показаны, чтобы не затенять рисунок. Гравитационная воронка показана в разрезе, её образующая выделена красной линией. На рисунке видно, что максимум силы притяжения находится на поверхности массивного тела, а в его центре, в начале координат гравитация нулевая, там невесомость.
Рис. 3.7. Гравитационная воронка массивного тела — разрез. Максимум силы притяжения — на его поверхности. В центре — нулевая гравитация. И массивное и пробное тело показаны в двухмерном пространстве X0Y, третья координата — сила — не является пространственной координатой.
Выводы
Метафору с прогибающейся резиновой мембраной следует признать недостаточно корректной демонстрацией возникновения силы гравитации вследствие искривления пространства-времени. Образующаяся в результате прогиба гравитационная воронка в модели кажется трёхмерным пространственным объектом. Однако такое изображение, рисунок вводит читателя в заблуждение. Создаётся впечатление, что по изображённой изогнутой поверхности могут скатываться мелкие тела. На самом деле эта воронка является двухмерным графиком силы, а по графику ничто скатываться не может. Вся конструкция с резиновой мембраной является объектом в двухмерном пространстве.
Если задаться вопросом, что же именно тянет тела при скатывании, можно сразу же обнаружить противоречие: сила гравитации объясняется силой гравитации, что является тавтологией. При мысленном повороте рисунка, приведении оси силы в горизонтальное положение в дополнение к гравитационному объяснению гравитации можно обнаружить ещё и странность в пространственной трактовке этой оси.
Отсутствие обозначений осей на иллюстрациях с резиновым листом также вводит читателя в заблуждение. Несомненно, что специалисты в области теории относительности знают о действительной сущности гравитационной воронки, о том, что вся метафора является двухмерным пространством, а то, что выглядит как третье пространственное измерение, на самом деле является вспомогательной осью, осью силы, искривления пространства. Сама воронка, таким образом, не является трёхмерной пространственной фигурой, трёхмерным объектом. Это "гравитационный прогиб" под двухмерным пространством, плоскостью. Наличие координатных осей могло бы снизить возможность заблуждений.
Наличие метрических насечек на координатных осях плоского двухмерного пространства могло бы поднять вопрос о величине силы, изображённой в виде воронки. При любой трактовке гравитационных сил в центре массивного тела, к которому относится эта воронка, кроме сингулярности, сила гравитации должна быть равна нулю.
Вычисления показали, что при векторном подходе к гравитационному потенциалу его величина в любой точке неограниченного или в центре симметричного пространства равна нулю. Следовательно, рассматривать гравитационную воронку как воронку гравитационного потенциала можно лишь с целым рядом оговорок. В общем симметричном случае, случае сферических тел гравитационный потенциал в их центре всегда равен нулю.
Ссылки
1. Tom Van Flandern, The Speed of Gravity — What the Experiments Say. URL: http://www.ldolphin.org/vanFlandern/gravityspeed.html
2. Гравитация (рассказывает физик Марцис Аузиньш), научно-популярный фильм на основе радиопередачи цикла "Природа вещей" на латвийском "Радио-4", URL: https://www.youtube.com/watch?v=xyfYVH1eOnc
3. Путенихин П.В., Динамические диаграммы Минковского: обмен световыми сигналами (анимация), URL: http://samlib.ru/p/putenihin_p_w/ddm-light.shtml
http://samlib.ru/img/p/putenihin_p_w/ddm-light/anim01.gif
http://samlib.ru/img/p/putenihin_p_w/singular/singular-23.gif
На этой странице вы можете бесплатно читать книгу Гравитационная воронка - Петр Путенихин бесплатно.
Похожие на Гравитационная воронка - Петр Путенихин книги
- Теория относительности для миллионов - Мартин Гарднер - Прочая научная литература
- Принцип относительности - Вадим Проскурин - Киберпанк
- Элементы стиля. Принципы убедительного делового письма - Елена Борисова - ---
- Общая теория доминант - Денис Белохвостов - Научная Фантастика
- В дебрях науки, или Почему в России нет инноваций - Павел Каравдин - Прочая документальная литература
