«Непонятки-часть1»

 

Как это всё устроено и как работает!? – Земля (как планета), на Земле всё (как наше место жития), Солнечная система, Вселенная…

Очень это было мне интересно, а потому удалось прочесть немалую кучку книжек и статей «на тему» – как популярного изложения, так и не очень популярного – типа учебников, справочников, энциклопедий, лекций…

Одно время (по молодости) стала даже мелькать мысль, что я уже начинаю что-то понимать. Однако, чем больше лет – тем меньше уверенности в этом. И тем больше «непоняток» накапливается. Вот и хочу рассказать об этих «непонятках»: а может, я ломлюсь в открытую дверь? Может, это всё давно уже понял кто-то, и «непонятка» это – только для меня? Ну и – ведь наверняка! – кому то ещё это будет интересно, ну должно же быть…

 

Земля – как планета

 

Расположена наша Земля (она от Солнца – третья) в довольно уникальном месте: не очень близко к Солнцу (там слишком жарко для жизни), не очень далеко (там слишком холодно), а как-раз-в-самый-раз.

Не буду пытаться «впечатлить» кого-то обилием гипотез (и данных) о формировании планет (и Земли), об их физических и прочих характеристиках – этого нынче полно в разных (гораздо более авторитетных) источниках, а перейду сразу к тому, что для меня осталось «непонятками». Таковых две – и обе связаны с движением нашей планеты. А таких «главных» движений тоже два.

 

Первое –

вращение «вокруг себя». Крутится наша планета двольно шустро: длина экватора – 40 000 км, оборот делает за 24 часа. То есть линейная скорость точки на экваторе = 40 000км/24ч = 1667 км/час (для «ощущения»: скорость звука в воздухе 1192 км/час). Начальная гипотеза была – «крутится по инерции». При образовании, мол, раскрутилась, вот и продолжает – там же космос, вакуум, помех нет… Когда присмотрелись внимательнее, поняли, что космос-то да, космос, а помехи-то есть! Гравитация Солнца, Луны, соседних планет… Короче, планета вращается, преодолевая постоянное (и довольно существенное) сопротивление среды.

Отсюда немедленно возникли две мысли: во-первых, тогда скорость вращения должна постепеннно снижаться; во-вторых, интересно посчитать, а сколько она могла бы вращаться «по инерции» при таком вот сопротивлении, если её изначально максимально раскрутить? Максимальная «раскрутка» ограничена прочностью планеты: если уж слишком сильно – её разорвёт центробежными силами.

Начали почему-то с «во-вторых». Посчитали – удивились: должна остановиться за 60 млн лет. А крутится-то уже больше 4 млрд!

Тогда взялись за «во-первых», и после увеличения количества (и точности) наблюдений выснили, что снижения скорости нет! Более того, временами (осенью) скорость несколько возрастает, иногда (весной) чуточку снижается, остальное время «стабильно». Гипотеза «по инерции» рухнула. Вместо неё явилась

Непонятка: что (и как) «подкручивает» планету?

 

Второе –

движение вокруг Солнца. Вообще-то вокруг Солнца летит не Земля, а пара Земля-Луна, причём ведут они себя «связанно», словно этакая «гантель», но ради упрощения буду говорить в привычном «стиле», будто летит одна Земля. Так вот: летит она очень быстро, скорость около 30 км/сек (для «ощущения: скорость пули на вылете из хорошей снайперской винтовки около 1 км/сек, у пистолетной – вдвое меньше). И летит, тоже «преодолевая постоянное сопротивление среды». Начальная гипотеза была – «за планетой летят ангелы и взмахами своих крыльев гонят её вперёд». Над такой гипотезой, конечно, похихикали… но ничего более вразумительного пока никто не придумал. До сих пор!

Сейчас «общепринято» такое объяснение: планета движется потому, что её притягивает Солнце, то есть она просто ПАДАЕТ на Солнце; и если бы она не имела начальной скорости (по касательной к своей орбите), то просто упала бы «прямо». Но такая скорость была, и она падает, успевая продвинуться ещё и «вбок», а за это время поверхность Солнца «уходит» вниз – и падение получается «вечным». Схема в «идеале» убедительна, но только в «идеале», то есть когда нет сопротивления среды. Беда-то, однако, в том, что в «реальности» сопротивление среды ЕСТЬ. Отсюда и

Непонятка: что (и как) «подталкивает» планету?

 

Как «наш остров»

 

В качестве «островка жизни» наша Земля – просто идеал. Известная нам жизнь (к сожалению, известен-то нам лишь один «экземпляр» биосферы, к коему мы и сами принадлежим) не может существовать без воды – и воды на нашем островке полно… и питательных веществ полно, и температура в самый раз…

 

Хочу вставить здесь пару замечаний.

Первое: «замечание – предупреждение». Зачастую вот этот факт, что Земля «идеально подходит для жизни» пытаются использовать для «обоснования деяний Творца»: мол, вот сами видите – не могло же оно всё вот так устроиться «само-собой!». Не «ведитесь» на такой довод. Всё как раз наоборот: жизнь появилась здесь именно потому, что условия оказались идеальными. Были бы другими – и не появилась бы! Сейчас учёные интенсивно пытаются найти жизнь на других космических телах. Так вот один из главных критериев поиска – такое тело должно находиться именно в подобном месте, где не слишком жарко и не слишком холодно (такое место они называют «поясом жизни, или обитаемым поясом»), а главное требование к таковому – чтобы вода могла там долго быть в жидком состоянии (хотя бы в течение половины «тамошнего» года).

 

Второе: «о воде, кислороде и «зёрнах жизни». Сейчас частенько можно встретиться с гипотезами, что

а) воду на Землю занесли кометы и/или астероиды;

 б) кислородом атмосферу насытили сине-зелёные водоросли и прочие первичные растения планеты, которые потом, отмирая, создали и залежи углеводородных соединений;

в) «зёрна жизни» на Землю тоже занесли кометы и/или астероиды.

 

По а) и б): Прочтите книгу А.П.Никонова «Апгрэйд обезьяны», или статью Андрея Склярова «Без Карбона», или, наконец, просто наберите в поисковике «металлогидридная теория Ларина». Массу интересного узнаете (а кроме того, все эти вещи просто замечательно написаны!). Ну, а для тех, кому «лениво» это всё проделывать, краткая суть прямо здесь: из металлогидридного ядра планеты постоянно выделяется водород и поднимается вверх. То есть постоянно и без перерывов идёт «продувка» планеты водородом. По пути водород соединяется с кислородом и углеродом (коих в планете было всегда «навалом», с самых первых этапов её формирования, и создаёт как воду, так и углеводородные соединения. Так что никаких комет и/или астероидов не требуется, всё это – естественный и неизбежный результат эволюции самой планеты.

 

По в): К сожалению, здесь я не могу столь же конкретно назвать пару-тройку книг, тут много чего нужно читать… Хотя начать можно с книги Карла Сагана «Космос». (просто люботытства ради: покрутите свою память – много ли Вы знаете людей, которым стоят памятники на других космических телах? Карлу Сагану – стоит. На Марсе).  А кратко суть всего этого такова: жизнь – естественный и неизбежный этап эволюции материи во Вселенной (только крошечное примечание: жизнь совсем не обязательно должна быть основана на углероде, как наша – теоретически возможны и другие варианты). То есть: если есть подходящие условия – жизнь появится непременно. Так что и в этой части никаких комет и/или астероидов не требуется. Именно поэтому Карл Саган и сказал: «…гораздо более вероятно, что Космос до краёв наполнен жизнью»

 

Ну ладно, надо же и к «непоняткам».

 

Гольфстрим

 

Течение это всем, конечно, известно, я бы сказал, оно даже знаменито.

 

В незапамятные времена, когда учительница географии в каком-то там классе поведала нам о существовании Гольфстрима, в моих извилинах случился «заворот»: «почему же теплая вода не смешивается с холодной вокруг?» Я примчался домой, налил в длинное корыто воду из колодца, нагрел в чайнике воду, надел на носик чайника кусок шланга и осторожно пускал струйку теплой воды по поверхности воды в корыте. Точность эксперимента (мягко говоря) оставляла желать лучшего, но качественная оценка была вполне чёткой: теплая вода сразу смешивалась с холодной, никакой «теплой струйки» не было уже в 15 сантиметрах от кончика шланга…

На самом деле вопросов тут много-много больше. Ладно, лирику по-боку, давайте к делу.

 

 

«…Гольфстрим… представляет собой мощное струйное течение шириной 70-90 км, распространяющееся практически до дна океана, с максимальной скоростью до нескольких метров в секунду в верхнем слое океана, быстро уменьшающейся с глубиной (до 10-20 см/с на глубинах 1000-1500 м).

Полный расход воды в течении имеет порядок 0,1 км3/с… что в 20 раз больше, чем расход всех рек мира, вместе взятых…»

 

То есть: течение мощное, это – очень (очень!) много воды… «Непоняток» для меня здесь несколько, начну по-порядку.

 

Непонятка 1: что (и как) двигает такую массу воды? Масса-то будь здоров какая, такую двигать – много сил-то надо.

Непонятка 2: что (и как) её нагревает в начале пути? Ведь для нагрева такой массы воды надо очень поднапрячься…

Непонятка 3: капля воды от Мексиканского залива достигает берегов Скандинавии месяца за три-четыре – через холодные воды Атлантики, мимо айсбергов… и остается все еще теплой, много теплее окружающей среды… почему она не остывавет? Её в пути что-то подогревает?

Непонятка 4: реку держат в «ложе», в русле, берега. Что держит в «русле» Гольфстримедь что он такое физически, так сказать «в разрезе»? : внутри океанской толщи воды существует этакая (сравнительно тонкая)  «стена» другой – более теплой – воды (и по составу, кстати, другой), и эта извилистая стена простирается по всей высоте, от поверхности до дна, да ещё и движется! Движется, повторяя все свои изгибы… и не смешиваясь с окружающей водой. Как же она не разваливается!?

 

«Кровообращение»?

 

Предыдущую подглавку я обозвал «Гольфстрим», но всё сказанное о нём в полной мере относится и ко всем другим морским течениям (нам их известно довольно много). Среди них есть и тёплые, и холодные… но всех их что-то и как-то двигает, подогревает (или охлаждает), держит в русле.

А кроме них, есть в море-окияне ещё и ПОДВОДНЫЕ течения, о которых нам известно совсем мало. Известно, однако, что они – как и все прочие – тоже двигаются точно по своим путям, никуда не «увиливают», ни с «кем» не смешиваются, сохраняют температуру… И все течения вместе образуют некую единую систему «водообращения» планеты… которая сильно мне напоминает систему крово- или лимфо-обращения живого многоклеточного организма.

Непонятка: как поддерживается функционирование этой системы?

 

Прецессия Земли

 

Пара слов для тех, кому это слово кажется незнакомым и «пугающим». На самом деле мы с этим явлением знакомы с детства, хотя и не знали тогда, что оно так называется. «Волчок» (или «юла») – если эту штуку раскрутить, она не падает, а продолжает крутиться «стоя», пока есть вращение. А если её слегка толкнуть «в сторону», то на опять же не падает, а продолжает крутиться, только ось вращения начинает «колебаться», описывая в пространстве этакий конус. Вот это движение и называется прецессией.

 

гироскоп

 

Само-собой, наиболее пытливые и любознательные люди («Человеки Чокнутые», коим я и посвятил целую книжку «ЧЧ», см. здесь же, на моём сайте) немедленно заинтересовались – почему же эта штука не падает, пока крутится, а как только остановится – тут же падает!? И их раздумья привели к рождению «теории гироскопов».

 

«Гироскоп (от др.-греч. γρος — круг + σκοπέω — смотрю) — устройство, способное реагировать на изменение углов ориентации тела, на котором оно установлено, относительно инерциальной системы отсчета. Простейший пример гироскопа — юла (волчок).

Термин впервые введен Ж. Фуко в своём докладе в 1852 году во Французской Академии Наук. Доклад был посвящён способам экспериментального обнаружения вращения Земли в инерциальном пространстве. Этим и обусловлено название «гироскоп»…

… «Гироскоп изобрёл Иоанн Боненбергер и опубликовал описание своего изобретения в 1817 году. Однако французский математикПуассон ещё в 1813 году упоминает Боненбергера как изобретателя этого устройства. Главной частью гироскопа Боненбергера был вращающийся массивный шар в кардановом подвесе[3]. В 1832 году американец Уолтер Р. Джонсон придумал гироскоп с вращающимся диском. Французский учёный Лаплас рекомендовал это устройство в учебных целях. В 1852 году французский учёный Фуко усовершенствовал гироскоп и впервые использовал его как прибор, показывающий изменение направления (в данном случае — Земли), через год после изобретения маятника Фуко, тоже основанного на сохранении вращательного момента. Именно Фуко придумал название «гироскоп». Фуко, как и Боненбергер, использовал карданов подвес. Не позже 1853 года Фессель изобрёл другой вариант подвески гироскопа»…

 

Разумеется, я не буду вдаваться тут в эту теорию (там довольно сложная математика), в которой и сам «не силён» (мягко говоря). Общий же смысл её довольно прост: быстро вращающееся тело стремится сохранить неизменным направление оси вращения. Причём даже если тело «пнуть» и возникнет та самая прецессия, то ось «конуса прецессии» всё равно будет иметь то направлене, которое получилось, когда тело раскручивали.

 

Теория оказалась весьма полезной – теперь на её основе разработаны «гировертикали», «гирогоризонты», «гироуспокоители качки», «гирокомпасы»… Причём приборы эти работают очень устойчиво, не зависят от всяческих излучений, вибраци и т.д., а гирокомпасы указывают направление на истиный ( а не магнитный) полюс планеты, что очень-очень удобно и важно для всех, кто по планете постоянно ползает (моряки, лётчики…)

 

Земля как гироскоп

 

Когда ЧЧ окончательно поняли и укдостоверились, что наша планета представляет собой нечто вроде быстровращающегося шара, сразу же поняли, что она – фактически тоже гироскоп, причём очень «мощный», так как вращается-то огромная масса, да ещё и очень быстро. Мы-то вращаемся вместе с ней, а потому этой «быстроты» не замечаем, но мы ж можем посчитать… Длина экватора – 40 000 км, оборот делает за 24 часа. 40 000 км / 24 часа = 1667 км/час. Побыстрее многих самолётов… Значит, она тоже должна сохранять в пространстве направление своей оси вращения неизменным! Постепенно ЧЧ придумали способ – как бы это проверить, придумали соответствующие приборы… И выяснили, что направление-то не совсем «неизменно»: ось, оказывается, описывает в пространстве некоторый конус (ту самую прецесию».

 

«…Подобное движение совершает ось вращения Земли, что было отмечено Гиппархом как предварение равноденствий. По современным данным, полный цикл земной прецессии (прецессионный тур) составляет около 25 765 лет, что соответствуетчастоте прецессии 1,23 пикогерц.

Колебание оси вращения Земли влечёт изменение положения звёзд относительно экваториальной системы координат. В частности, через некоторое время Полярная звезда перестанет быть ближайшей к северному полюсу мира яркой звездой, аТурайс будет Южной Полярной звездой примерно в 8100 году н. э.

Предположительно, с прецессией связано периодическое изменение климата Земли…»

 

А ЧЧ продолжали повышать точность измерений, накапливать статистику наблюдений… И в конце концов установили, что прецессия-то не совсем «чистая». В случае «чистой» воображаемый «кончик оси» должен «выписывать» на вообржаемой плоскости окружность, на деле же оказалась не окружность, а некая «волнистая линия» вдоль «нужной» окружности.

 

 

То есть ось описывала не точный конус, а искажённый какими-то дополнительными колебаниями. Их назвали «нутацией».

 

А теперь я приведу выдержки из статьи Владимира Леоновича

 

Прецессия Земли - загадка природы, или подсказка?

 

(выделено в тексте синим и/или красным цветом мною – Я.Т.)


Введение
 
Свойства гироскопа проявляются при выполнении двух условий: 1) ось вращения гироскопа должна иметь возможность изменять своё направление в пространстве; 2) угловая скорость вращения гироскопа вокруг своей оси должна быть очень велика по сравнению с той угловой скоростью, которую будет иметь сама ось при изменении своего направления.
   Первое свойство уравновешенного гироскопа с тремя степенями свободы состоит в том, что его ось стремится устойчиво сохранять в мировом пространстве приданное ей первоначальное направление. Если эта ось вначале направлена на какую-нибудь звезду, то при любых перемещениях основания прибора и случайных толчках она будет продолжать указывать на эту звезду, меняя свою ориентировку относительно земных осей.

 

Второе свойство гироскопа обнаруживается, когда на его ось начинают действовать сила или пара сил, стремящихся привести ось в движение (т.е. создающие вращающий момент относительно центра подвеса). Под действием сторонней силы Р  конец  оси  гироскопа будет отклоняться не в сторону действия силы, как это было бы при не вращающемся роторе, а в направлении, перпендикулярном к этой силе; в результате гироскоп начнёт вращаться вокруг оси, параллельной вектору силы Р и проходящей через точку крепления гироскопа, притом не ускоренно, а с постоянной угловой скоростью. Это вращение называется прецессией; оно происходит тем медленнее, чем быстрее вращается вокруг своей оси сам гироскоп.  Если в какой-то момент времени действие силы прекратится, то одновременно прекратится и прецессия». 
Добавим еще, что направление вращения оси прецессии всегда противоположно направлению вращения маховика гироскопа.

 

Теория гироскопа, по отношению к Земле, прогнозирует практически идеальную устойчивость её оси, т.к. Земля представляет безопорный, свободный гироскоп. Точкой крепления такого гироскопа необходимо считать центр массы инерции, а точкой приложения внешних сил гравитации – центр массы гравитации. Как в рамках классической теории, так и в рамках ТО, эти центры масс должны всегда совпадать, в силу принципа эквивалентности. Земля, как свободный гироскоп, может испытывать только кратковременную прецессию, вызываемую столкновением Земли с космическими телами, все остальное время ось Земли должна пребывать в покое. Однако, как известно, стабильная прецессия существует. Это означает только одно – существует внешнее, полевое воздействие, центр приложения сил которого не совпадает с центром инерции Земли.

 

Проанализировав обстоятельства, сопутствующие прецессии Земли, Эйлер выдвинул предположение о решающем влиянии притяжения Луны и Солнца посредством их воздействия на элемент, нарушающий симметрию Земли. Этим элементом является так называемое экваториальное кольцо.


Идея Эйлера, правдоподобная на первый взгляд, оказалась ошибочной. Это будет показано ниже. Но других вариантов обоснования прецессии просто не было, ничего иного никто предложить не мог. А параметры прецессии явно указывали на свою связь с Луной и Солнцем, что проявлялось в их периодической неравномерности  движения земной оси. Ни Эйлер, ни кто другой, не стали проверять гипотезу на достоверность, хотя такая возможность  была всегда. Реализовалась ситуация взаимного обоснования двух явлений, имеющих явную взаимосвязь.

Если бы Эйлер произвел корректный математический расчет, то копилка научных парадоксов возможно пополнилась бы еще одним замечательным явлением – загадочной прецессией земной оси. Но этого не случилось.

 

В настоящее время необходимый расчет произведен, и свидетельствует о несоответствии реальных параметров прецессии параметрам модели, предложенной Эйлером. Но официальная реакция отсутствует. По нормам, установленным комиссией РАН по борьбе с лженаукой, эти расчеты являются лженаучными, т.к. правила РАН в трактовке Виталия Гинзбурга  гласят: «Лженаука – это утверждение, которое противоречит твердо установленным научным данным».

 

Анализ современного обоснования прецессии земной оси


Проведем анализ обоснования прецессии земной оси, основанного на идее Эйлера и официально принятого в качестве «твердо установленных научных данных».
Чтобы не упустить обстоятельств, которые могли возникнуть в последние годы, проследим за логикой обоснования не по классическим трудам, а воспользовавшись современной статьей доктора ф.-м. н. Сидоренкова Н.С. и учебным курсом Алксандровича Н.Л.

 

Приведем исходные положения, по Сидоренкову.
«Фигура Земли близка к эллипсоиду вращения. Когда Луна и Солнце не лежат в плоскости земного экватора, силы их притяжения стремятся развернуть Землю так, чтобы экваториальные вздутия фигуры располагались по линии, соединяющей центры масс Земли, Луны и Солнца. Но Земля не поворачивается в этом направлении, а под действием момента пары сил прецессирует. Ось вращения Земли медленно описывает конус вокруг перпендикуляра к плоскости эклиптики (рис. 3). Вершина конуса совпадает с центром Земли. Точки равноденствий и солнцестояний движутся по эклиптике навстречу Солнцу, совершая один оборот за 26 тыс. лет (скорость движения
1 градус за 72 года)».


Итак, Земля имеет форму сфероида, который можно представить в виде идеального шара и цилиндрической экваториальной добавки, которую в свою очередь допустимо представить в более компактной форме экваториального кольца. Идеальный шар не может вызывать прецессию ни при каких условиях. А вот наклонное экваториальное кольцо, взаимодействуя с Солнцем и Луной (действие остальных объектов Солнечной системы мало и обнуляется), по мнению авторов, которые все согласны с Эйлером, вызывает прецессию за счет  опрокидывающего момента геометрического происхождения, см. рис 1, заимствованный из.

 

Рис. 1. Схема образования опрокидывающего момента, действующего на Землю со стороны Солнца и Луны. Силы, действующие на экваториальную выпуклость (в точках А и В), разложены на компоненты, параллельные направлению на возмущающее тело из центра Земли О, и компоненты, перпендикулярные плоскости земного экватора (AA' и BB'). Последние и выступают в роли опрокидывающих сил.


Так как ближняя часть кольца создает силу чуть большую по сравнению с дальней частью, а кольцо имеет известный наклон в 23 град, то в результате, точка приложения суммарной силы несколько сместится от направления на центр инерции и создаст, таким образом, опрокидывающий момент. Расчета величины момента (или ссылку на этот расчет) обнаружить не удалось, конечный результат таких расчетов в справочниках тоже не приводится. Вот что по этому поводу пишет Александрович. «Величину прецессии и нутации можно было бы вычислить теоретически, но для этого не хватает данных о распределении масс внутри Земли, и поэтому ее приходится определять из наблюдений положений звезд в разные эпохи». Можно подумать, что в астрономии не существует практики оценочных (приблизительных) расчетов.


Однако, аналитик Гришаев А.А., в качестве независимого исследователя, не поленился и произвел оценочные расчеты. У него получилось, что период прецессии, формируемой совместно Луной и Солнцем в согласии с идеей Эйлера, должен быть более 900 тыс. лет, тогда как наблюдаемый составляет всего 26 тыс. лет. Есть повод задуматься.
 
Но дело не только в цифрах. Рассмотрим внимательнее приводимый всеми источниками механизм формирования опрокидывающего момента. Для упрощения анализа и облегчения его восприятия исключим временно из рассмотрения Луну.

Все источники утверждают, что Земля в форме идеального шара прецессию испытывать не будет, прецессия якобы вызывается исключительно наклонным экваториальным кольцом. Согласимся временно с этими утверждениями и проведем мысленный эксперимент. Устраним экваториальное кольцо, превратив Землю в идеальный шар. Затем распилим идеальный шар на тонкие диски, параллельные экваториальной плоскости,  а диски распилим на тонкие кольца. Получим шар, собранный из набора разновеликих колец, каждое из которых принципиально не отличается от устраненного экваториального кольца, вызывающего прецессию. Получается, что шаровой гироскоп в радиальном поле гравитации должен испытывать прецессию, т.к. каждое составляющее кольцо должно вызывать прецессию.

 

Ситуация парадоксальная.  А это значит, что одно из утверждений: или прецессия наклонного кольца, или отсутствие прецессии у шара,- является ложным. В нашем случае парадокс легко разрешается на качественном уровне. Для проверки, остановим вращение кольца. Геометрия сил при этом не изменится. Под действием момента сил кольцо должно придти в движение, стремясь переместить центр гравитации в плоскость кольца. То же самое должно произойти с  шаром, набранным из колец, нарезанных под произвольным углом, т.к. шар не вращается и не имеет выделенных направлений. Но совершенно очевидно, что это невозможно из условий симметрии. Итак, приходим к окончательному выводу: наклонное кольцо не может вызывать прецессию. Доказательство, несмотря на отсутствие математических формул, является абсолютно строгим.


Аргументация авторов, отстаивающих официальную точку зрения, принята во всем мире и не вызывает сомнений сотни лет. Это обстоятельство требует не только указать на ошибки в обосновании, но и объяснить причину всеобщего заблуждения. А причиной является малозаметная оплошность авторитета-первопроходца, применившего при анализе ситуации недопустимое смешение геометрий. Суть ошибки отражена на схеме, рис. 2.

Рис. 2.  Проекция экваториального кольца Земли на плоскость эклиптики при солнцестоянии


Действительно, рассматриваемая система Солнце-Земля является сферической. Значит, при анализе всевозможных ситуаций в раскладе сил удобно пользоваться законами и теоремами сферической геометрии. Использование при анализе сферической системы теорем декартовой геометрии допустимо, но с максимальной осмотрительностью. Обычно к ней прибегают при рассмотрении бесконечно малых дифференциалов, и эта практика широко используется. Рассмотрим фрагмент анализа Сидоренкова, где он делит кольцо на две, якобы равные, половины, пользуясь по умолчанию ортогональной системой координат, и в результате вслед за Эйлером приходит к ложному выводу. В качестве контраргументации приведем корректный анализ ситуации с помощью схемы рис. 2.

 

Суммарный опрокидывающий момент наклонного кольца формируется парными сопряженными элементами кольца, вырезаемыми элементарным сектором, что обеспечивает равное и полное количество элементов на ближней и дальней дуге кольца. Нет необходимости доказывать, что дальний элемент кольца массивнее ближнего ровно на столько, чтобы опрокидывающий момент, с учетом разности расстояний до Солнца, равнялся нулю в соответствии с первым утверждением об идеальном шаре. Линия, разделяющая кольцо на ближнюю и дальнюю половины, это вовсе не диаметр, а кривая, обозначенная на рис. 2 пунктиром.
 
Таким образом, официальное обоснование прецессии земной оси оказывается ложным. И мы оказались в ситуации, в которой в своё время находился Эйлер – прецессия есть, а видимой причины нет. И что же делать? А делать необходимо то, что должны были сделать астрономы, современники Эйлера, - анализировать фактическую ситуацию, без оглядки на мнение авторитета.

 
Продолжим анализ модели Сидоренкова с учетом установленной выше истины. Схема движения земной оси, полученная на основе экспериментальных данных, а также на основе записей астрономов древности, приведена на схеме рис. 3.Продолжим анализ модели Сидоренкова с учетом установленной истины. Схема движения земной оси, полученная на основе экспериментальных данных, а также на основе записей астрономов древности, приведена на схеме рис. 3

 

Рис. 3. Схема движения оси вращения Земли в пространстве для внеземного наблюдателя

Эта схема весьма приблизительна, но её можно принять как качественную интерпретацию экспериментального факта. Масштаб нутации на схеме намеренно увеличен (для наглядности). Существенным изменением в представленной схеме (в нашем анализе) будет изменение направления оси прецессии. До настоящего времени никто не определял направление этой оси по экспериментальным данным, её постулировали из соображений симметрии лунно-солнечной прецессии.

Отказавшись от модели Эйлера, можно утверждать, что ось наблюдаемой прецессии направлена приблизительно в направлении оси эклиптики. Вот в этом направлении и нужно искать реальный источник стабильного гравитационного поля, вызывающего наблюдаемую прецессию. Этим источником может являться ядро нашей Галактики, которое в настоящее время наблюдается в созвездии Стрельца, т.е. совсем не далеко от оси эклиптики.

 

Итак, Солнце не создает смещения центров масс Земли, Луна – тоже. Но прецессия является экспериментальным фактом. Это значит, что смещение центров масс есть. Есть, но не является следствием влияния Солнца (и Луны). И это самый важный вывод из сложившейся ситуации.


Явление загадочное. Но все открытия начинались с экспериментальных фактов, которые какое-то время являлись загадочными. В задачу данной статьи не входит поиск разгадки, однако выявить максимум ценной информации из доступных фактов просто необходимо.


В создавшейся ситуации (выявление загадочного смещения центров масс Земли) должна возникнуть сопутствующая прецессия земной оси, вызываемая всеми сторонними источниками гравитации, а их оказывается как минимум три: Солнце, Луна и ядро Галактики. Ось стационарной прецессии всегда совпадает с вектором внешней силы. Нашей задачей является выделение всех действующих составляющих, формирующих суммарную прецессию/

 

Ось прецессии, вызываемой Солнцем, находится в состоянии постоянного принудительного кругового движения, что в обоснованиях авторов не акцентируется. В каждый конкретный момент для системы Солнце-Земля можно определить как векторы движения тел, так и распределение сил, и рассчитать дифференциал смещения земной оси. Но обычное интегрирование полученной функции недопустимо, т.к. начальные условия постоянно изменяются. Кроме того, к этой прецессии нельзя применять классическую формулу движения оси гироскопа, по той же причине -  начальные условия постоянно изменяются, и совсем не так, как в классической модели гироскопа, где после элементарного поворота все соотношения сил и скоростей точно повторяются, только в чуть смещенной системе координат. Таким образом, в модели, рассматриваемой Сидоренковым, с учетом новых данных, необходимо учитывать принудительное, равномерное обращение оси моментальной прецессии вокруг Земли.

 

В рассматриваемой статье подробно разбирается характер годового изменения скорости прецессии, которая максимальна в дни солнцестояний, и равна нулю в дни равноденствий.

Цитата. «Моменты сил притяжения, которые действуют на экваториальные вздутия, меняются в зависимости от положений Луны и Солнца по отношению к Земле. Когда Луна и Солнце находятся в плоскости земного экватора, моменты сил исчезают, а когда склонения Луны и Солнца максимальны, то и величина момента наибольшая. Вследствие таких колебаний моментов сил тяготения наблюдаются нутации (от лат. nutatio – колебание) оси вращения Земли, складывающиеся из ряда небольших периодических колебаний. Главнейшее из них имеет период 18,6 года – время обращения узлов орбиты Луны». Конец цитаты.


Сидоренков фактически анализирует параметры моментальной прецессии вокруг оси Солнце – Земля, а её характеристики напрямую, неправомерно приписывает результирующей прецессии, полученной экспериментально и отображенной на рис.3. Направление солнечной прецессии он при этом считает неизменным. Сидоренков, вслед за авторитетами, не замечает геометрической метаморфозы, происходящей с направлением вращения Земли относительно Солнца при прохождении точки равноденствия. Чтобы наглядно ощутить этот эффект, надо наклон земной оси мысленно довести до 90;, тогда каждый легко смоделирует эффект смены направления вращения, обойдя вокруг любого вращающегося бытового объекта (вентилятора, велосипедного колеса и пр.), принимая себя за Солнце. Во время такого обхода, если все время смотреть на вентилятор, в момент пересечения экваториальной плоскости, вращение вентилятора (не останавливаясь) изменит свое относительное направление вращения с направления по часовой стрелке на направление против часовой стрелки (или наоборот).

 

Смена направления вращения Земли в момент равноденствия автоматически вызывает смену направления прецессии Земли, вызываемой Солнцем. Таким образом, составляющая прецессии Земли, вызываемая обращением Земли вокруг Солнца, является возвратно-поступательным покачиванием оси вращения Земли. Но, тем не менее, по природе сил её вызывающих, это движение является специфической прецессией.

 

Официальная точка зрения, популяризируемая Сидоренковым, пытается представить эту возвратно-поступательную прецессию, формируемую с участием Луны, в качестве единственной составляющей  результирующей прецессии Земли. Выше уже продемонстрирована научная несостоятельность этого подхода, но он много лет принимается мировым научным сообществом за истину. Реальный объект, вызывающий конусообразную классическую прецессию, должен находиться, как и положено, на оси стационарной прецессии. Таким объектом может быть только ядро Галактики, но оно находится в созвездии Стрельца, т.е. направление на него несколько смещено от оси эклиптики.
 
Здесь мы сталкиваемся с «болезнью» интерпретаторов – взаимной подгонкой результатов эксперимента и теоретических расчетов. Никто не рассчитывал направление оси прецессии Земли по участку дуги длиною в несколько градусов; её направление было назначено (постулировано) как вполне очевидное, а именно, совпадающее с осью эклиптики. Ошибка не катастрофическая, её легко исправить. Но огорчает тенденция - видеть не то, что есть, а то, что хочется увидеть. А таких ситуаций в современной науке становится всё больше.


Случившегося недоразумения с подменой истинного направления оси прецессии осью эклиптики могло бы не произойти, если бы не одно роковое совпадение.


Солнечная система в своем обращении вокруг центра Галактики ведет себя по закону гироскопа, т.е. сохраняет в пространстве направление оси эклиптики. Плоскость эклиптики наклонена сейчас относительно плоскости Галактики приблизительно на 63 градуса, и скорее всего, прецессирует. Проекция оси эклиптики на экваториальную плоскость Галактики описывает полный оборот за 230 млн. лет, сохраняя свое направление, и дважды за это время её ориентация совпадает с направлением на центр Галактики. В настоящее время реализуется именно эта ситуация. Таким образом, реальная прецессия, вызываемая гравитацией ядра Галактики, была выдана за прецессию, создаваемую Луной и Солнцем.

 

На основании проведенного анализа можно утверждать, что использующаяся в настоящее время интерпретация данных наблюдений за движением земной оси является ошибочной. Наблюдаемая классическая прецессия вызвана притяжением Галактики, а «нутация» на самом деле является возвратно-поступательной прецессией, вызываемой Солнцем и Луной. Характер этой прецессии определяется поведением суммарной силы гравитации Луны и Солнца, которая периодически и сравнительно быстро изменяется по величине и по направлению, всегда оставаясь ортогональной к стабильной оси прецессии, вызываемой слабым полем ядра Галактики. Таким образом, возвратно-поступательная прецессия, вызываемая Луной и Солнцем, проявляется как возмущение стационарной, медленной прецессии, рис. 3. Эта уточненная интерпретация становится еще более убедительной, если вспомнить, что истинная нутация всегда затухает, а с «нутацией» Земли этого не происходит.


В силу сложившихся обстоятельств, ось эклиптики в настоящий момент максимально приблизилась к центру Галактики. Так будет не всегда. Через 75 млн. лет, т.е. через четверть периода обращения Солнца вокруг Галактики, центр Галактики будет наблюдаться уже в плоскости эклиптики. Параметры земной прецессии при этом радикально изменятся.


Заключение
 
Проведенный анализ официального обоснования наблюдаемой прецессии земной оси свидетельствует о его частичной несостоятельности, следствием которой явилось искаженное представление о наблюдаемом явлении - прецессии земной оси. Показано, что гравитация Солнца и Луны не может вызвать у Земли смещения центра гравитации от центра инерции массы. Однако, прецессия существует. Существование прецессии неопровержимо доказывает, что смещение центров масс совершенно реально. Но если имеется смещение, то и Солнце, и Луна должны вызывать, и вызывают, прецессию земной оси, не являясь причиной смещения центров масс. Этим объясняется явно наблюдаемая периодическая зависимость так называемой нутационной составляющей прецессии от движения Луны и Солнца. Причиной конусообразной прецессии с периодом 26 тыс. лет является ядро Галактики. Но и ядро Галактики не может быть, и не является, причиной смещения центров масс Земли.

 

Таким образом, вскрыт космологический эффект, сотни лет недоступный научной общественности,   – смещение центров масс Земли по  неизвестной причине.  С полной определенностью можно утверждать, что поиск причины эффекта необходимо искать вне рамок классической и эйнштейновской теорий, построенных на постулате эквивалентности масс. Такая попытка уже предпринята, см. В связи с этим необходимо начать поиск фактического материала, возможно уже имеющегося, но забракованного экспериментаторами, по причине противоречия полученного материала «твердо установленным научным данным».


Нижний Новгород, февраль 2014г.


Источники информации

1. Гинзбург В.Л. «Лженаука», ВЕСТНИК РАН  № 9.

2. Сидоренков Н.С., д. ф.-м. н. «Нестабильность вращения Земли», Гидрометцентр России, г. Москва. ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК,  том 74, № 8, с. 701-715 (2004)

3. Александрович Н.Л., «Основы астрономии. Прецессия», учебный курс на базе основ физики и математики, Интернет http://hea.iki.rssi.ru/~nik/astro/prec.htm

4. Сидоренков Н.С. «Межгодовые колебания системы атмосфера–океан–Земля». – Физика, № 25/98.

5. Гришаев А.А.  «О так называемой лунно-солнечной прецессии земной оси», http://newfiz.narod.ru.

6. Михайлов А.А., «Земля и её вращение», М.: Наука.

7. Подобед В.В., Нестеров В.В.. «Общая астрометрия». Наука, М., 1982.

8. Манк У., Макдональд Г. «Вращение Земли». Мир, М., 1964.

9. Леонович В.Н., «Концепция физической модели квантовой гравитации», http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/10168.html.;

10. Физический энциклопедический словарь. М. Советская энциклопедия. 

 

Непонятка: так что же вызывает (и поддерживает) прецесию земной оси?