Про загадки перигелия

Модераторы: morozov, mike@in-russia, Editor

Аватара пользователя
sertom
Сообщения: 205
Зарегистрирован: Чт май 08, 2014 6:48
Откуда: Волгоград
Контактная информация:

Re: Про загадки перигелия

Номер сообщения:#121   sertom »

onoochin писал(а):
Klim писал(а): Статья называется The Speed of Gravity What the Experiments Say.
Посмотрите, статья не большая.
Видите ли, статья Ван Фландерна в Phys. Lett. A (прилагаю) отличается от того, что есть на сайте. Но из содержания обеих статей непонятно, как Ван Фландерн получил такие данные. Например, как получить разницу в 38 секунд.
Я уже как то разбирался с этим экспериментом поэтому просто повторю свое объяснение. Я тогда пришел к выводу, что, хоть этот эксперимент и очень простой, но он мало что нам может дать для определения скорости гравитации при существующей точности регистрации возмущений гравитационного поля и при неоднозначности результатов полученных в подобных экспериментах. К сожалению, я не нашел полного описания этого эксперимента 1993 года поэтому воспользуюсь описанием Ван Фландерна из которого следует, что приборы зафиксировали какой то всплеск напряженности гравитационного поля через 38+/-1,2 с после полного солнечного затмения. Обратимся к рисунку, где на левой схеме показано положение Луны 1 в тот момент, когда свет от Солнца достиг Луны. После этого свет (вместе с создаваемой тенью) так и будет лететь дальше и, чтобы Земля при своем движение по орбите вокруг Солнца попала в эту тень, она должна находиться в этот момент на расстоянии L1 от точки пересечения ее орбиты с лучом света (тени). Свет от Луны до этой точки долетит за время dt1=R/Vsv = 384000/300000= 1,28 с и, следовательно, это расстояние будет L1=Vz*dt1= 30*1,28= 38,4 км. С некоторыми геометрическими допущениями можно принять, что длина дуги орбиты Луны будет равна этому расстояния и тогда угол Q1, определяющий положение Луны 1, будет равен

Q1= L1/R= 38,4 / 384 000= 0,0001 (рад) = 20,626" (угловых секунд)


Изображение


Вот от этого положения Луны и будем вести все дальнейшие расчеты. Вообще-то, этот угол можно было и не вычислять, т.к. это просто угол максимального значения звездной аберрации, вызванной движением приемника света, но правильно будет его вычислять и именно так, как я сделал, чтобы была понятна методика дальнейшего расчета и чтобы не возникало вопросов зачем Ван Фландерн приводит еще и планетнаую аберрацию Луны 0,7", т.е. аберрацию вызванную движением источника света, которая вообще не имеет никакого отношения к нашему расчету. Следующим нашим шагом будет расчет положения Луны 2 в тот момент, когда свет (тень) достиг Земли.

Q2= Q1 - w * dt1= 20,626 - 0,508 * 1,28= 19,976"


Здесь мы используем не реальную угловую скорость Луны w=0,549"/с, которая близка к угловой скорости w=0,544"/с рассчитанной по аномалистическому месяцу Луны равному 27,55 дней (от перигея до перигея), а ее угловую скорость в движущейся системе отсчета, т.е. за вычетом угловой скорости движения Земли (Солнца) w=0,041"/с и у нас получится w=0,508"/с. Т.е. у нас будет использоваться угловая скорость, которую можно было бы рассчитать и по синодическому месяцу Луны равному 29,53 дня (от новолуния до новолуния), но я сознательно дал расчет этой скорости как разность скоростей в неподвижной системе координат и скорости подвижной системы, чтобы было более понятно, что две расчетные схемы, приведенные на рисунке, даны при последовательном смещении Земли по ее орбите. Теперь, зная время, прошедшее от наблюдаемого нами солнечного затмения до всплеска гравитационного потенциала на Земле, найдем положение Луны 4 в этот момент времени.

Q4= Q2 - w * dt= 19,976 - 0,508 * 38= 0,672"

Вообще-то, для расчета скорости гравитации нам надо знать положение Луны 3, когда гравитационное поле, всплеск которого мы зарегистрировали на Земле, достигло Луны, но, не зная скорости гравитации, мы этого сделать не можем, поэтому придется пока удовлетвориться расчетом скорости гравитации в первом приближении. К счастью, линейная скорость Луны относительно Земли 1 км/с значительно меньше линейной скорости Земли по орбите 30 км/с, поэтому это первое приближение будет почти точным, а при желании мы можем потом сделать и второе приближение. Итак, допустим, что гравитационное поле, всплеск которого мы зарегистрировали потом на Земле, достигло Луны, когда она была в положении 4. Следовательно, длина дуги орбиты Луны, которую надо будет пролететь Земле, чтобы в тот момент, когда экранированное Луной поле, достигнет Земли, будет равна L4.

L4= Q4 * R= 0,672 * 384000 * pi / 180 / 3600 = 1,251 км.

Земле, чтобы пролететь это расстояние до точки встречи со всплеском гравитационного поля потребуется время dt2= L4 / Vz= 1,251 / 30= 0,0417 с. Естественно, за это же время и гравитационное поле должно будет долететь до точки встречи расстояние R и отсюда мы и определим скорость гравитации в первом приближении

Vgr= R / dt2= 384000 / 0,0417= 9208000 км/с = 30,69 * Vsv

Теперь мы можем сделать и второе приближение, вычислив угол Q3 и потом уточнив время dt2.

Q3= Q4 + w * dt2= 0,672 + 0,508 * 0,0417= 0,693"
L3= Q3 * R= 0,693 * 384000 * pi / 180 / 3600 = 1,29 км.
dt2= L3 / Vz= 1,29 / 30= 0,043 с
Vgr= R / dt2= 384000 / 0,043= 8926000 км/с = 29,76 * Vsv

Я не знаю откуда авторы этого эксперимента и вместе с ними Ван Фландерн получили скорость гравитации равную 20*Vsv (быстрее всего, напутали с расчетом, связавшись зачем то со звездной и планетной аберрациями), но это не страшно (расчет всегда можно поправить). Плохо то, что в этом эксперименте очень маленькая точность фиксации времени всплеска напряженности гравитационного поля. Ведь, если мы возьмем время dt между наблюдаемым затмением и всплеском напряженности гравитационного поля с максимальным предельным отклонением 38+1,2=39,2 с, то мы получим угл Q4= 0,062" и в первом приближении Vgr= 330 * Vsv. А, если бы у нас это время было бы еще хоть чуть-чуть больше, то мы бы вообще не получили никакого результата, т.к. у нас получился бы отрицательный угол Q4, т.е. не было бы опережения Луною Земли в момент, когда поле достигает Луны.

Но и не это самое страшное в этом эксперименте, а неоднозначность данных полученных в подобных экспериментах. Вот, например, график изменения напряженности поля, полученный тоже китайскими учеными, но уже в 1997 году (Qian-shen Wang, Xin-she Yang, Chuan-zhen Wu, Hong-gang Guo, Hong-chen Liu, and Chang-chai Hua. Precise measurement of gravity variations during a total solar eclipse). Здесь мы видим уже два провала напряженности поля - один около начала затмения (примерно около 7 часов), а другой в конце затмения (почти в 11 часов), но вблизи полного затмения, которое длится чуть более двух минут, мы не видим никаких всплесков напряженности поля. А те всплески, которые отражены на графике, могут быть вызваны как вспучиванием коры Земли, так и другими факторами, но никак не экранированием гравитационного поля Солнца Луною и поэтому у меня есть большие сомнения в достоверности данных эксперимента 1993 года, который мы рассмотрели выше. Хотя, возможно, что авторы эксперимента изложили именно то, что они и зафиксировали, но вот какой эффект они зафиксировали и не было ли здесь случайной помехи это большой вопрос.


Изображение


Да, в общем-то, подобные эксперименты, но с маятниками, проводились еще с 50-х годов прошлого века, когда 30 июня 1954 года французский ученый Маурис Аллиас отметил что маятник Фокаулта проявлял аномальное поведение во время солнечного затмения в Париже. С тех пор предпринимались многочисленные попытки экспериментально установить с помощью маятников воздействие затмений на гравитационное поле Земли, но эти эксперименты не дали никакого однозначного результата. Можно сослаться и на работу (Пугач А.Ф. Наблюдения за поведением стрелок крутильных весов во время кольцеобразного солнечного затмения 15 января 2010 года), где были получены графики чем то похожие приведенному выше по времени наблюдения всплесков напряженности поля, хотя на широте Киева в момент максимальной фазы затмения было закрыто всего лишь 2% видимого диска Солнца, т.е. ни о каком экранировании гравитационного поля Луной тут и речи быть не могло. Таким образом, надо сделать однозначный вывод о том, что, хотя эксперименты во время солнечных затмений и являются простыми в исполнении, но использовать их для определения скорости распространения гравитационного поля не получится, т.к. они пока дают очень неоднозначные результаты.


Да и вообще, надо бы прежде выяснить экранирует Луна гравитацию или нет, а, если экранирует, то насколько, чтобы знать смогут ли наши приборы зафиксировать эти изменения. Наверное, проще всего сделать это было бы опытами с маятниками, т.к. Земля на темной стороне каждый день экранирует гравитационное поле Солнца, но я что-то не видел данных по таким экспериментам. Все при рассмотрении вопроса экранирования ссылаются на эксперименты Майорана, который взвешивал на весах пробное тело в свободном состоянии и экранировав его 104 кг ртути в 1919 году или 9603 кг свинца в экспериментах 1920-1921 годов, где он вроде бы получил результаты подтверждающие эффект экранирования. Но эти результаты никак нельзя считать достоверными, т.к. у него чувствительность прибора была того же порядка, что и измеряемый эффект, и присутствовало множество случайных и систематических погрешностей. Например, эксперименты с ртутью он проводил только во время двух забастовок с 13 по 15 июня и с 20 по 21 июля, т.к. любой проезжающий на улице автомобиль создавал такие колебания солнечного пятна прибора, что делал не возможным проведение измерений, а при экспериментах со свинцом у него наблюдался даже перекос здания, где была экспериментальная установка.


К тому же, в этих двух экспериментах в Турине Майорана получил совершенно разные результаты (6,67 с ртутью и 2,8 со свинцом), а в первом эксперименте он, почему то, опубликовал только данные 20 и 21 июля и мы совершенно не видим его данных, которые он получил после 1921 года на более совершенной установке в Болонье. Это наталкивает на мысль, что данные у Майорана получались очень противоречивые и поэтому он опубликовал только те, которые хоть как-то подтверждали его теорию экранирования гравитации, хотя, судя по дотошности описания своих экспериментов, сомнений в достоверности опубликованных им данных нет. Таким образом, в настоящее время нет даже достоверных данных о том экранирует Луна гравитационное поле Солнца или нет. Поэтому и эксперименты по определению скорости гравитации с использованием этого эффекта пока не имеют никакого смысла.


С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 34393
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Про загадки перигелия

Номер сообщения:#122   morozov »

sertom писал(а):С тех пор предпринимались многочисленные попытки экспериментально установить с помощью маятников воздействие затмений на гравитационное поле Земли, но эти эксперименты не дали никакого однозначного результата.
"Маятники" на самом деле гравиметры, самое лучшее, что есть в этой области. Позволяют находить месторождения по гравитационным аномалиям (точность до 10-9). Гравитационного затенения не обнаружено. Вся это ерунда объясняется изменением температурного режима, т.е. ошибками эксперимента.
Люди говорящие о затенении не осознают, что подобное затенение вызовет катастрофу не Земле. Сдвиг коры и цунами....
В тему:
Критика[ вики-текст]
Критики теории Лесажа отмечали множество её слабых мест, особенно с точки зрения термодинамики. Джеймс Максвелл показал, что в модели Лесажа энергия непременно перейдёт в теплоту и быстро расплавит любое тело. Анри Пуанкаре подсчитал (1908), что скорость корпускул должна быть на много порядков выше скорости света, и их энергия испепелила бы все планеты[31]. Были отмечены и непреодолимые логические трудности[32]:
Если тяготение вызвано экранированием, то Луна в те моменты, когда она находится между Землёй и Солнцем, должна существенно влиять на силу притяжения этих тел и, соответственно, на траекторию Земли, однако ничего подобного в реальности не наблюдается.
Быстро движущееся тело должно испытывать спереди избыточное давление со стороны корпускул.
Попытка Джорджа Дарвина заменить корпускулы на волны в эфире оказалась также неудачной. В обзоре 1910 года модель Лесажа уверенно характеризуется как несостоятельная[31].
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Klim
Сообщения: 47
Зарегистрирован: Сб июн 26, 2010 21:18

Re: Про загадки перигелия

Номер сообщения:#123   Klim »

sertom писал(а):

Хотя, возможно, что авторы эксперимента изложили именно то, что они и зафиксировали, но вот какой эффект они зафиксировали и не было ли здесь случайной помехи это большой вопрос.

Изображение
Как раз в этом эксперименте сданными мне кажется всё в порядке.
При приближении Солнца к Луне возникает сложение солнечной и лунной гравитации (частичное), отсюда первый максимум, при наступлении затмения эффект сложения гравитаций не наблюдается, при окончании затмения видим новый максимум величина которого больше первого, т.к. Солнце уже выше над горизонтом.
Результаты в принципе не противоречивые.
Некоторые авторы считают их следствие гравитационного линзирования гравитации луны - гравитации солнца, другие считают следствием экранирования солнца луной.
Скорость гравитации на таких данных не посчитать.

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 34393
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Про загадки перигелия

Номер сообщения:#124   morozov »

Да уж, затенением тут не пахнет...
Нужно знать подробности эксперимента, без этого разговоры праздные.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Klim
Сообщения: 47
Зарегистрирован: Сб июн 26, 2010 21:18

Re: Про загадки перигелия

Номер сообщения:#125   Klim »

morozov писал(а):
Нужно знать подробности эксперимента, без этого разговоры праздные.
1003.4947v1.pdf
(108.2 КБ) 245 скачиваний

Аватара пользователя
sertom
Сообщения: 205
Зарегистрирован: Чт май 08, 2014 6:48
Откуда: Волгоград
Контактная информация:

Re: Про загадки перигелия

Номер сообщения:#126   sertom »

morozov писал(а): Критики теории Лесажа отмечали множество её слабых мест, особенно с точки зрения термодинамики.
А при чем здесь корпускулярная теория Лесажа. Или Вы считаете, что поля и волны не экранируются принципиально.
morozov писал(а): Если тяготение вызвано экранированием, то Луна в те моменты, когда она находится между Землёй и Солнцем, должна существенно влиять на силу притяжения этих тел и, соответственно, на траекторию Земли, однако ничего подобного в реальности не наблюдается.
Это кто Вам такую сказку рассказал, что Луна при затмениях, во-первых, может существенно влиять на силу притяжения между Землей и Солнцем и, во-вторых, каким таким хитрым способом он ухитрился зафиксировать при этом изменение траектории движения Земли.

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.

onoochin
Сообщения: 1920
Зарегистрирован: Чт июн 07, 2007 18:23

Re: Про загадки перигелия

Номер сообщения:#127   onoochin »

Как я понимаю, без текста статьи Ван Фландерна невозможно понять, почему он получил разницу в 38 секунд.
Объяснить то, что полное солнечное затмение наблюдается на Земле до того момента когда Солнце, Луна и Земля находятся на одной линии и - по Ван Фландерну - из-за бесконечной скорости гравитации наблждается экстремум гравитационных сил, можно аберрацией света.
Но почему 38 (или 40) секунд разницы?

Да, я помню, что Карлип скептически относился к гравитационным опытам Ван Фландерна. Но главный аргумент Ван Фландерна - нецентральность гравитационной силы в случае конечности скорости гравитации - игнорировать было нельзя. Вот люди с этим и боролись. С точностью (v/c) - успешно. Дальше не считали, но к сожалению для ван Фландерна и с точностью до (v/c)2 центральность силы сохраняется.

onoochin
Сообщения: 1920
Зарегистрирован: Чт июн 07, 2007 18:23

Re: Про загадки перигелия

Номер сообщения:#128   onoochin »

Хотелось бы отметить, что перигелий задает еще одну загадку - а что такое гравитационная волна? Вопрос можно поставить так: волна - чего?

В электродинамике ЭМ волна понятно, волна чего - волна эфира. Для более продвинутых - волна ЭМ поля. Но в ОТО авторы как-то избегают впрямую признаться, что есть гравитационная волна.

Выдержки из некоторых авторов:
У Мёллера (стр. 306) - волна тензора. Тензора чего - непонятно.
У Паули упоминания гравитационных волн нет.
Есть в Ландавшицах-2, и это достаточно ясное определение ($107): "введем тензор, описывающий слабое возмущение галилеевой метрики."

Следует ли это понимать так, что гравитационная волна - это волна искажения пространства?

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 34393
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Про загадки перигелия

Номер сообщения:#129   morozov »

Волна - искажение метрики. Естественно, любое решение в ОТО - метрика. А скалярное или какое другое это зависит от вида решения. Надо читать Брагинского это спец мирового класса.

Что до эксперимента, то тут надо сильно напрячься, что бы привязать это к гравитации. Что угодно, только это не затенение.... затенения света это да, а там что угодно перекос, например...

Это штука должна стоять строго по вертикали и отклонение от тепловых напряжений

Изображение
onoochin писал(а):Хотелось бы отметить, что перигелий задает еще одну загадку - а что такое гравитационная волна? Вопрос можно поставить так: волна - чего?
Эйнштейн предлагал именно это считать эфиром, если кому нравится это слово.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

катюша
Сообщения: 862
Зарегистрирован: Вс май 12, 2013 20:37

Re: Про загадки перигелия

Номер сообщения:#130   катюша »

onoochin писал(а): Следует ли это понимать так, что гравитационная волна - это волна искажения пространства?
Не искажение, а периодические в пространстве и времени возмущения метрики. Они сами обладают энергией, и поэтому вносят свой вклад в гравполе. Гравволна обладает определенной самостоятельностью - это пульсации метрики пространства-времени, и, следовательно, тензора кривизны, осцилляции которого вызывают относительные ускорения и смещения пробных тел - приливная, а не гравитационная сила здесь имеет место. Вопрос их регистрации сводится к измерению этих относительных ускорений и смещений. Введено понятие гравитона, соответствующего плоской монохроматической гравволне. Для релятивистского описания частиц со спином s необходимо использование волновой функции с числом компонент 2(2s+1); и поскольку в общем случае гравполе описывается десятью компонентами метрического тензора, поэтому спин квантов этого поля s=2.

onoochin
Сообщения: 1920
Зарегистрирован: Чт июн 07, 2007 18:23

Re: Про загадки перигелия

Номер сообщения:#131   onoochin »

катюша писал(а):Не искажение, а периодические в пространстве и времени возмущения метрики. Они сами обладают энергией, и поэтому вносят свой вклад в гравполе. Гравволна обладает определенной самостоятельностью - это пульсации метрики пространства-времени
Очень интересно! "Периодически возмущения метрики".
А что такое метрика, которая является гравволной? Пульсация метрики пространства-времени - это по простому то же самое, что и пульсации пространства пространства-времени в пространство-времени. Так получается?
Логически это не есть хорошо, пульсация чего-то в самом себе.

Про гравитоны можно потом поговорить. Можно ввести понятие "гравитоша" и далее по возможностям "великого и могучего...". Но на доступном уровне можно объяснить, что, собственно, распростряняется? Как верно подмечено, обладающее к тому же и энергией.

Z
Сообщения: 472
Зарегистрирован: Пт дек 04, 2009 13:07

Re: Про загадки перигелия

Номер сообщения:#132   Z »

onoochin писал(а): Про гравитоны можно потом поговорить. Можно ввести понятие "гравитоша" и далее по возможностям "великого и могучего...". Но на доступном уровне можно объяснить, что, собственно, распростряняется? Как верно подмечено, обладающее к тому же и энергией.
А если так ( хотя возможно и спорно):

Рассмотрим, например, стационарную проводную линию передачи электроэнергии - это электромагнитный неволновой канал передачи энергии. Движется (распространяется) энергия. Носитель - электромагнитное поле.

Канал передачи должен подразумевать наличие материальной субстанции - обладателя физических свойств, носителя физических величин.

Электромагнитная волна несет с собой энергию, импульс, натяжения.

Обобщаем: волна подразумевает движение энергии, импульса, натяжений, значит можно предположить, что волна (волновой канал) - это движение тензора энергии-импульса, носителем (каналом передачи) которого выступает некоторая материальная субстанция (все известные и неизвестные нам поля). В этом смысле, прямолинейное и равномерное движение частицы - это тоже волна.

onoochin
Сообщения: 1920
Зарегистрирован: Чт июн 07, 2007 18:23

Re: Про загадки перигелия

Номер сообщения:#133   onoochin »

Z писал(а):Обобщаем: волна подразумевает движение энергии, импульса, натяжений, значит можно предположить, что волна (волновой канал) - это движение тензора энергии-импульса,
Это пока предположения. Что есть? Есть теория, претендующая на описание всего, что есть (физического). В теории есть уравнения, которые написаны 100 лет назад. Эти уравнения чего-то описывают. Вопрос - чего они описывают?
"Волны метрики" - это пока слова, ни о чем не говорящие.

катюша
Сообщения: 862
Зарегистрирован: Вс май 12, 2013 20:37

Re: Про загадки перигелия

Номер сообщения:#134   катюша »

onoochin писал(а):
катюша писал(а):Не искажение, а периодические в пространстве и времени возмущения метрики. Они сами обладают энергией, и поэтому вносят свой вклад в гравполе. Гравволна обладает определенной самостоятельностью - это пульсации метрики пространства-времени
Очень интересно! "Периодически возмущения метрики".
А что такое метрика, которая является гравволной? Пульсация метрики пространства-времени - это по простому то же самое, что и пульсации пространства пространства-времени в пространство-времени. Так получается?
Логически это не есть хорошо, пульсация чего-то в самом себе.

Про гравитоны можно потом поговорить. Можно ввести понятие "гравитоша" и далее по возможностям "великого и могучего...". Но на доступном уровне можно объяснить, что, собственно, распростряняется? Как верно подмечено, обладающее к тому же и энергией.
СТО удалила из физики светоносный эфир, здесь ЭМ волна для своего распространения не нуждается в эфире. Наоборот, ОТО опять ввела понятие эфира, поскольку в совершенно пустом пространстве вообще не может быть никакого G-поля; в этом случае не было бы возможно ни распространение гравволн, света, ни существование масштабов и часов. То есть, ОТО нуждается в "гравиносном" эфире - метрике пространства/времени. Кстати, гравитоша уже введена: гравитино называется. P.S. Поскольку до сих пор физика не в состоянии указать на источник инерционных сил, я считаю, что масса (гравитационная/инертная ) является источником гравинерционного поля ( как электрический заряд - ЭМ поля ); и следует говорить о гравинерционной волне, которая для своего распространения не нуждается в эфире - она сама и есть пространство-время ( квантом поля здесь является фотон: подробнее - на моем сайте ).

катюша
Сообщения: 862
Зарегистрирован: Вс май 12, 2013 20:37

Re: Про загадки перигелия

Номер сообщения:#135   катюша »

onoochin писал(а):В теории есть уравнения, которые написаны 100 лет назад. Эти уравнения чего-то описывают. Вопрос - чего они описывают?
К теме: механика Ньютона оказывается неприменимой к Меркурию; остается необъяснимым движение перегелия Меркурия. Но как раз ОТО предусматривает этот результат ( Лаверье ). В формулу Эйнштейна не входят никакие новые произвольные постоянные, и "аномалия" Меркурия является необходимым следствием ОТО.

Ответить

Вернуться в «Дискуссионный клуб / Debating-Society»