Публикация научных статей.
Вход на сайт
E-mail:
Пароль:
Запомнить
Регистрация/
Забыли пароль?
Научные направления
Поделиться:
Разделы: Физика
Размещена 12.10.2020. Последняя правка: 29.10.2020.
Просмотров - 229

Теория приливной волны

Нечаев Алексей Вячеславович

-

пенсионер

-

нет


Аннотация:
В статье рассматривается теория приливной волны на примере движения Земли в космическом пространстве под действием приливных сил, возникающих при взаимодействии вращающихся гравитационных полей Земли и Солнца.


Abstract:
The article deals with the theory of tidal waves on the example of the movement of the Earth in outer space under the influence of tidal forces arising from the interaction of the rotating gravitational fields of the Earth and the Sun.


Ключевые слова:
взаимодействие; вращение; притяжение; отталкивание; приливные ускорения; приливная волна; всемирное оледенение; всемирный потоп; нереактивные принципы движения

Keywords:
interaction; rotation; attraction; repulsion; tidal acceleration; tidal wave; global glaciation; global flood; non-reactive principle of motion


УДК 53.02 

Введение.

Гипотеза. Закон И. Ньютона, сформулированный, как закон Всемирного тяготения не полностью охватывает взаимодействие тел в природе. Кроме сил притяжения существует еще сила отталкивания, которая присутствует в том случае, если тела имеют вращение по отношению друг к другу, а большинство тел в природе являются таковыми. Кроме того, если одно тело двигать в направлении другого тела, то то, другое тело, будет отталкиваться дополнительнй силой, не освобождаясь при этом от взаимного притяжения. 
 Эта гипотеза теории очень похожа на теорию электромагнитной индукции. Здесь присутствует движение тела в гравитационном поле. Чтобы изменить потенциал в гравитационном поле необходимо затратить энергию (импульс силы).
В любом теле, находящемся в гравитационном поле возникают приливные явления в силу разности удаления точек тела от источника гравитации (фиг.1).

приливная волна

При нахождении тела (1) в гравитационном поле тела (2) на поверхности тела (1 ) возникают приливные волны (3) и (5) характеризующаяся зоной повышенного ускорения (3) в освещенной части и пониженного в теневой части(5). Приливные волны возникают, как результат действия гравитационных волн, отражая интерфереционную картину наложения гравитационных колебаний от бесконечного множества  массивных тел. Автор предполагает, что гравитационные волны возникают, как упругие колебания физического вакуума при отталкивании фотонов реликтового микроволнового излучения барионной материей. Происходит это в силу того, что скорость вращения вихря фотона значительно больше скорости, взаимодействующего с ним вихря электрона, находящегося в связи с атомами вещества [6]. Гравитационные волны излучают все массивные тела, а не только движущиеся ускоренно и ассиметрично, как предполагает современная теория гравитации. Ускоренное и ассиметричное движение лишь изменяет фазу гравитационных колебаний. Вытеснение фотонов с линии соединяющей массивные тела, присходящее в процессе колебаний, является причиной взаимного притяжения тел, которые движутся в сторону образовавшегося пониженного давления.
При действии отталкивающей силы тела (1),  на тело (2), которая возникнет, если тело (1) двигать в сторону тела (2) внешней силой,  приливная волна на теневой стороне (6) превосходит приливную волну на освещенной стороне (4). Это вступают в действие гравитационные волны, так как происходит ассиметричное ускоренное движение тела (1) в направлении тела (2). В силу смещения приливной волны происходит смещение центров масс тел относительно геометрических центров. Смещение центра массы происходит на уровне атомных структур и этому явлению подвержены тела из любых веществ, но размер этого смещения зависит от пластичных и упругих свойств обеих тел и прежде всего от состава их поверхностей.

Актуальность.

До настоящего времени нет объяснения смены климатических периодов в истории Земли.  М. Миланкович (1879-1958 г., г.) выдвинул гипотезу о том, что смена периодов происходит из-за особенностей орбиты Земли относительно Солнца, а так же особенностями солнечной орбиты  [5, c. 23]. Существующие наблюдения за температурой льдов в Антарктиде явно указывают на влияние солнеччного цикла с периодом около 100 000 лет, на который накладывается цикл с периодом около 26 000 лет, который, предположительно, происходит из-за особенностей прецессионного движения Земли с периодом прецессии. Реальной причиной появления цикла с периодом 26 000 лет видится влияние прецессионного движения Земли, которое происходит под действием приливных волн, возникающих прежде всего в атмосфере и гидросфере Земли при вращении её в гравитационном поле Солнца.
Наиболее близко нам знакомо явление приливных сил по приливам на море. Лучше понять влияние приливов на орбиту Земли позволяет график температуры ледовых кернов Гренландии , представленный на чертеже (фиг. 2). Аналогичные графики имеются и для Антарктиды, но в широком доступе они крупного масштаба и менее наглядны [5, c. 28].

График температур ледовых кернов Гренландии

График находится в открытом доступе на сайте Википедия по ссылке указанной на чертеже. Приливные явления на Земле, в сочетании с вращением её вокруг своей оси, отталкивают ее в настоящее время от Солнца и будут отталкивать ее до тех пор пока силы притяжения не возобладают над силами отталкивания. Происходит это по той причине, что кинетическая энергия вращения Земли превращается в потенциальную энергию подъема её на орбите. С уменьшением кинетической энергии вращения из-за приливных явлений, силы отталкивания будут ослабевать. В современную эпоху Земля находится в точке аналогичной той, которая была цикл прецессии назад и приближается к моменту (1 / 4 Т).Приливная волна уменьшает свое отставание от направления на Солнце. Солнце имеет собственное вращение вокруг своей оси. Период вращения его внешней оболочки составляет приблизительно 25 суток.
В момент времени (1 / 4 Т) происходит смена отталкивающих сил Земли на силы притяжения Солнца. Приливная волна начинает опережать направление на Солнце. Это событие сопровождается кивком земной оси в сторону Солнца. Солнце начинает подкручивать Землю, поэтому она становится неустостойчивой в инерциальном пространстве.
В момент времени (1 / 2Т ) Земля оборачивается вокруг промежуточной оси (кувырок Джанибекова). Северный полюс оборачивается к Солнцу. После окончания кувырка Земля начинает движение к Солнцу, скорость вращения её при этом увеличивается за счет подкручивания Солнцем. Приливная волна на Земле опережает направление на Солнце.
В момент времени (3 / 4 Т ) происходит смена действующих сил с притягивающих на отталкивающие, которая сопровождается кивком земной оси от Солнца. О размере отклонения оси Земли показывают археологические раскопки в районе поселения Врабле в Юго-Западной Словакии [3], проведенные учеными Кильского университета ( Германия). Фундаменты домов жителей неолита, которые обычно оринтируют по Солнцу, смещались за 300 лет на 30 градусов, причем жители там жили в момент эфтешоков. Возможно, что это событие является причиной библейского всемирного потопа.
В момент времени ( Т = 0) наблюдается перигелий земной орбиты. Некоторые ученые давно предполагали, что в 1350 году до н.э. происходил перигелий земной орбиты прецессионного движения Земли. Это были годы небывалых невзгод на Земле; неурожаи в Египте, извержения вулкана острова Санторин.   Это событие совпадает по времени с другим библейским событием - проходом Моисея по дну Красного моря ( залив Акаба), когда «расступились воды морские» [4,Гл. 14], в это время Моисей посуху Красное море перешел в месте, где сейчас глубина 75 метров. И этот факт уже доказан; на этом месте найдены останки утонувшей египетской армии преследователей.   Резкий скачек температур в этот период показывает, что такое событие было возможно по особым сгонно-нагонным явлениям, сложившимся в тот период из-за появления сильной турбулентности  в атмосфере и изменения ландшафта из-за близости Солнца. Сгонно-нагонные явления могут объяснить только переменную составляющую падения уровня воды. Основная часть падения уровня воды, а точнее сказать повышения уровня воды, к настоящему времени, по сравнению со временем перигелия, произошла за счет оттока вводы в перигелий из приэкваториальных областей в направлении полюсов из-за отталкивающих сил Солнца. В настоящее время отталкивающие силы Солнца ослабевают и вода возвращается из приполярных районов  в приэкваториальные и уровень воды повысился на 50-60 метров. Изменение ландшафта объясняет, почему многие города древности находятся сейчас на морском дне на глубине до 60 метров. Они были построены на берегу моря до перигелия при отступающей воде, а по прошествию перигелия ландшафт начал затапливаться морем и потепление - не самый главный фактор наступления океана на сушу. Наступление воды на сушу сопровождается повышением сейсмичности в районах затопления и никак не наоборот. Землетрясения являются следствием подъема воды, а не причиной. Дамбы и только сейсмоустойчивые дамбы, перекрывающие доступ воды в зону землетрясения,  могут спасти прибрежные города от затопления и медлить с их строительством нельзя. Падение уровня моря в экваториальных районах начнется только после ледникового периода.
График показывает, что общий период прецессии составляет 18800 лет (не 25675 лет как принято считать). Вопрос этот дискуссионный, в том смысле, что в период времени, когда полюса были обращены к Солнцу, возможно, не было образования льда на полюсах и данные графиков это не могут учитывать. Этот вопрос должны решить сами гляциологи, пока приходится пользоваться такими данными.
Следующее событие (1 / 4 Т), которое предстоит Земле будет через 1350 лет.

Цели, задачи.

Задачей является рассчет параметров земной орбиты для определения возможностей Земли как гравитационного движителя. Целью является доказательство верности гмпотезы М. Миланковича о том, что одной из причин смены климатических периодов в исстории Земли является изменение её орбиты относительно Солнца.
В соответствии с законом всемирного тяготения  тело (2) взаимно притягиваются к телу (1 ) с силой, которая рассчитывается по формуле [1,c. 124]:

          G*M1* М2
F2  =      ---------                                                                                   (1)  
                R2    
так как F2 = M2 * a2

            G*M1
a2 =      ------                                                                                              (2)  
               R2                                                                                                

где:
G -гравитационная постоянная
М1 , М2-масса небесных тел (1),(2)
R - расстояние до небесного тела

Научная новизна.

По своей физической сути приливное ускорение является полной производной от ускорения по расстоянию и времени.
w = f ( R , t )`                                                                                          (3) 
Продифференцировав выражение (2) по расстоянию (для наглядности берется только первая производная [2, c.106 ] получим :

                         -2G*M1* dR
w2 = (da2/dR)    = -----------                                                                     (4)
                            R
Приливные ускорения обратно зависят  от куба расстояния, (не от квадрата),  и взаимодействие вращающихся тел осуществляется поверхностными массами тел, поэтому изменение расстояния между телами можно представить как изменение расстояния между двумя вращающимися массами с радиусами вращения равными радиусам этих тел. Изменение расстояния между этими телами будет составлять разность проекций радиусов вращения тел на ось их соединяющую.
δR = R1* cos (ω1* t+ φ1) - R2cos(ω2* t+ φ2), поэтому

dR/dt = [R1* cos (ω1* t+ φ1) - R2cos(ω2* t+ φ2) ] /dt                             (5)

где:
ω1, ω2 - угловые скорости вращения;
φ1, φ2 - начальные углы вращения;
R1, R2 - радиусы небесных тел;
Выражение (5) является сложной функцией из-за наличия члена d cos (ω* t+ φ)/dt= - ω * sin (ω* t+ φ)
Для простоты понимания берется только первая производная, однако на практике могут быть взяты и производные других порядков и составлены тригонометрические ряды из них.

dR/dt= [ - R11* sin (ω1* t+ φ1) + R22*sin(ω2* t+ φ2)]                     (6)

              2G*M1*[ R11* sin (ω1* t+ φ1) - R22*sin(ω2* t+ φ2)]
w2 =        --------------------------------------------------------------------         (7)
                                                   R3

 Для взаимодействия Земли (е)и Солнца (s) формула (7) примет вид:

       2 * G*Ms [ Rs* ωs sin (ω s * t +φs) - Re *ωе sin (ωе * t+ φe)]
we=  -----------------------------------------------------------                            (8)
                                                R3           

где:
G = 6,67 10 ^-11 m^3/ kg sec^2 -гравитационная постоянная;
Ms= 1,98 10 ^ 30 kg -масса Солнца;
R = 1,49 10^ 11 m -расстояние до Солнца;
Rs = 1,5 10^ 8 m -радиус Солнца;
Re = 6,37 10^ 6 m -радиус Земли;
Ts= 25*60*60*24 sec –период вращения Солнца;
Te = 60*60*24 sec – период вращения Земли;
ω s= 2π/ Ts - угловая скорость вращения Солнца;
ω e = 2π/ Te - угловая скорость вращения Земли ;
Из формулы (8) видно, что при Rs *ωs - Re * ωe =0; Rs *ωs= Vs ;Re * ωe= Ve ;  где Vs (Ve) линейные скорости тел ; или перйдя к периодам вращения Rs /Ts = Re/Te производная обращается в "0", когда скорости Земли и Солнца совпадают. Это происходит при:

        Re*Ts 
Те = ---------- = 6370 10^6 * 25/ 1,5 10^8 = 1,06 суток                            (9)
          Rs
данный период соответствует средней орбите Земли, при которой приливные силы не оказывают влияния на орбиту. В соответствии с третьим законом Кеплера:

Re3     Re13                  
---- = ----                                                                                                 (10)
 Te2     Te12                                                                                  


           Re3 *Te12
Re1 =(  ---------- ) -3                                                                                              (11)
                Te2         


Re1 =[( 1,49 10^11)^3 * (365 * 1,06)^2/ 365^2]^-3 = 154,9 млн.км.

Оказывается Земля в ходе прецессионного движения удаляется от Солнца значительно дальше, чем мы думали, имея среднюю орбиту 154,9 млн.км.
В соответствии с температурами ледовых кернов Гренландии этот момент наступит через (t2 = 1350 лет) от настоящего момента . За это время орбита Земли поднимется на (154,9 млн.км. - 149млн.км. =5,9 млн.км) c ускорением (а), имея начальную скорость (V = а*t1)
S = a * t1 *t2 + a* t2^2/2 = a * (t1 * t2 + t2^2/2) = 5,9 10^9 m.;            (12)
где: t1 - отрезок времени от момента перигелия (ярко выраженный гребень на графике) до настоящего времени, составляющий (около 3350 лет);
t2 - отрезок времени от настоящего времени до момента кивка оси Земли при смене действующих сил (около 1350 лет)
вычислим ускорение, с которым движется Земля;

ae = S/(t1 * t2 + t2^2/2)                                                                            (13)

ae = 5,9 10^9 /(60*60*24*365*)^2 * (3350 * 1350 + 1350^2/2) = 5,9 10^9/ 9,95 10^14 * 5,6 10^6 m/sec^2 = 1,05 10^-12 m/sec^2

Отстояние от средней орбиты за время четверти периода прецессии (18800/4 = 4700 лет) составит :

t = 60*60*24*365* 4700 = 1,48 10^11 sec – время до прохода верхней орбиты.

ΔН= 1,05 10^-12 * (2,2 10 ^ 22)/ 2 = 11,55^9 m = 11,55 млн.км.

Никакими другими силами, кроме приливных, невозможно объяснить такие колебания (+/- 11,55 млн. км.) земной орбиты, а то что они есть, свидетельствуют климатические периоды в истории Земли: ледниковый период c кувырком Джанибекева и всемирный потоп, а так же кивки земной орбиты при смене действующих сил.

Высоты орбит составят:
Hh = (154,9 + 11,55) = 166,45 млн. км.- высота верхней орбиты
Нl = (154,9 – 11,55) = 143,35 млн. км.- высота нижней орбиты

За один год (tj) орбита Земли в настоящее время удаляется от Солнца на:
ΔH1 = a *t1* tj+ atj^2/2 = 1,05 10^ -12 * (60*60*24*365 *3350 ) * (60*60*24*365)+ 1,05 10^ -12 * (60*60*24*365)^2/2 = 1749 10^3 m.= 1749 km.

Имеется возможность проверить полученную величину другим путем, зная, что длительность секунды за 100 лет возрастает на 1,78 мсек. Согласно закону Кеплера;
            Re3 *Te12                
Re1 =(  ---------- ) -3      = (149^3 * 1,00178^2)^-3 = 149,1767 млн. км.
                Te2                   

За один год удаление составит 176700км./100лет =1767 км./год., что находится в пределах точности.
Величины получаются соизмеримые и из этого следует, что Земля действительно удаляется от Солнца со скоростью 1767 км./ год.
В настоящее время мы этого удаления просто не замечаем, но через тысячи лет Земля окажется очень далеко от Солнца и жизнь на ней будет менее комфортной. 
Bычислим приливное ускорение: 


         2 * 6,67 10^ -11 * 1,98 10 ^30           6,28 * 1,5 10 ^8           6,28 * 6,37 10^6  
we = -------------------------------------     x ( ---------------------    -    -----------------------       )     =    2,8 10^ -12 m/sec^2
                     (1,49 10 ^11)^3                     60*60*24 * 25                60*60*24 

                    
Разница в величине приливного ускорения, вычисленного по формуле (8) (2,8 10^ -12 m/sec^2) и ускорения c которым движется Земля, вычисленного по формуле (13) (1,05 10^-12 m/sec^2) объясняется тем, что у первой производной должна иметься своя гравитационная постоянная, которая характерна для взаимодействия Земли с Солнцем:

G1 = G*ae/ we 
G1 = 6,67 10^-11 * 1,05 10^-12/ 2,8 10^12 =2,5 10^-11  m^3 /kg.sec.
Значительно удобнее пользоваться предлагаемым "коэффициэнтом приливной волны" (к пв):
к пв = ae/ we ;
G1 = кпв * G ;
для взаимодействия Земли и Солнца:
к пв =1,05 10^-12/ 2,8 10^12  = 0,375

В настоящее время имеется очень мало сведений о солнечной орбите, Имеются данные только об угловой  скорости вращения (ωs), периоде вращения по орбите (Тs) и наклонении оси вращения к плоскости   орбиты (ι s
Попробуем рассчитать параметры орбиты Земли с учетом влияния солнечной орбиты:

Максимальная угловая скорость вращения Земли составит:
ω макс =  ωe + ωs  =1 + 0,04 = 1,04 об./ сут;
ωe  - угловая скорость вращения Земли ( 1 об./сут.);
ωs - угловая скорость вращения Солнца ( 1/25 об./сут.);

Минимальная угловая скорость вращения Земли составит:
ω мин = ωз cos ι e + ωс cos ι s= 1 * 0,9354 + 0,04 * 0,992 = 0,937 об./сут.
ι e - наклонение  оси вращения к плоскости орбиты Земли  (23 град.)
ι s - наклонениеоси оси вращения к плоскости  орбиты Солнца (8 град.);

В соответствии с третьим законом Кеплера:
R^3/T^2 = R max^3/ T max^2 =R min^3/ T min^2;
T = 2π/ω
R max = {R з^3 * T max^2/ T з^2}-3 ={(149^3 * 1,04^2) /1^2}-3 = 152,9 млн.км.
R min =  {R з^3 * T min^2/ T з^2}-3  = { (149^3 *  0,937 ^2)/1^2}-3 = 142,7 млн.км.
ΔHс = 152,9-142.7/2 = 5,1 млн. км. - отстояние от средней орбиты.
Самая верхняя орбита Земли 166,55 + 5,1 = 171,55 млн.км.
Самая нижняя орбита Земли  143,25 -  5,1 = 138,25 млн.км.
Отношение лучистой энергии ( Eмax, Emin), получаемой на разных орбита (Rmin, Rmax) обратно пропорционально квадрату расстояний до Солнца;
Emin/Emax = Rmax^2/Rmin^2 = 171,55^2/138,25^2 = 1,539  раз.
Это значит, что житель экватора будет получать во время ледникового периода лучистой энергии столько, сколько её получает нынешний житель Москвы.

Заключение, результаты

Гравитационная постоянная отражает особенности небесного тела по возбуждению приливной волны. На её формирование оказывают влияние оба взаимодействующих тела.  У Земли она высокая, а у Луны на несколько порядков ниже (2,06 10^-15 m^3/kg.sec.). У Луны нет такой приливной волны из-за отсутствия атмосферы и гидросферы, да и спутника у неё нет. "Коэффициент приливной волны" Земли зависит и от деятельности человека; создания водохранилищ, трубопроводов, добычи полезных ископаемых и т. д.. 

Приливная волна имеет стоячий характер для взаимодействия с внешними телами,  но бегущий характер относительно поверхности самого тела и обладает свойством преобразования кинетической энергии вращения в потенциальную энергию гравитационного поля, а это означает, что возможно перемещение в гравитационном поле другого тела с помощью изменения величины и направления приливной волны, то есть возможен нереактивный способ передвижения в космосе в гравитационном поле центрального тела. 

График изменения расстояния между Землей и Солнцем

На чертеже (фиг.3) представлн график, иллюстрирующий изменение расстояния от Земли до Солнца в ходе прецессионного движения Земли (без учета влияния особенностей солнечной орбиты). Желтым цветом выделено современное представление об этом движении, как годовом (нутационном) колебании земной орбиты. Представления о колебании орбиты в результате прецессии оси Земли в настоящее время не имеется. Современная наука не в состоянии объяснить смену климатических периодов в истории Земли. Данная гипотеза подтверждает гипотезу смены климатических циклов в истории Земли, высказанную М. Миланковичем, что одной из причин смены климатических периодов являются особенности орбиты Земли относительно Солнца и особенности солнечной орбиты.

Библиографический список:

1. Бутиков Е.И., Кондратьев А.С. Физика. Книга 1. Механика. — М.: Наука, 1994. — 138 с.
2. Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисление для ВТУЗОВ. т.1; 13-е издание; Наука;1985.-560 с
3. Интернет-ресурс, https://naked-science.ru/article/anthropology/arheologi-obyasnili- povorot-neoliticheskih-zdanij-protiv-chasovoj-strelki
4. Интернет-ресурс, http://planeta.one/bible/v.htm, Исход, гл.14
5. интернет-ресурс, https://docplayer.ru/113894621-9-istoriya-klimata-metody-paleoklimatologii-ustoychivost-klimata-zemli.html
6. интернет-ресурс,http://sci-article.ru/stat.php?i=1601963571, Взаимодействие вращающихся тел. Статья опубликована в №83 (июль) 2020




Комментарии пользователей:

Оставить комментарий


 
 

Вверх