нет учёной степени
пенсионер
без должности
УДК 53
Введение. Не только всем физикам, но всему человечеству известен закон всемирного тяготения, которую, яко бы, вывел Исаак Ньютон, в современной форме которого присутствует, так называемая гравитационная постоянная G. Однако, ни в одном источнике, ни у историков, ни у физиков, конкретно не приводится, как и каким образом, из каких аксиом он вывел эту формулу, в котором в явном виде фигурировала бы G. Более того, она отсутствовала в трудах физиков до 19-го века. В этой статье попробовал изложить своё видение, как и каким образом, и из каких соображений был выведен закон всемирного тяготения и гравитационная постоянная. Математика имеет некое преимущество над физикой, поскольку физики понимают физику только через математический формализм или пытаются понять и потому математики через математику могут преподнести физикам любую мысль, тем боле, когда математики не объясняют физикам, из чего, как и на основании каких рассуждений получена та или иное физическое выражение или формула. Подобное случилось и с формулой закона всемирного тяготения.
Не могу судить, сделал это правильно или нет, но я изложил своё видение и свой способ, и на основании третьего закона Ньютона показал и доказал, что гравитационная постоянная G в законе всемирного тяготения, не постоянная и что такой постоянной вообще не может быть.
Для рассуждений и выводов примем систему Земля – Луна.
Масса Земли mз = 597,26*10^22кг
Масса Луны mл = 7,3477*10^22кг
Среднее расстояние между их центрами s = 384,467*10^6м.
Принимаем, что Луна и Земля, тела точечные и не вращаются по своим стационарным орбитам друг вокруг друга, начинают движение с расстояния s = 384,467*10^6м, равное расстоянию между их центрами, и время начало их движения принимаем за ноль.
Для начала рассуждений и выводов определим расстояния от Земли до барицентра (sз) и от Луны до барицентра (sл).
sз = (mл * s) / (mз + mл) ---------------------------------------------- ( 1 )
sз = 7,3477*10^22 * 384,467*10^6 / (597,26*10^22 + 7,3477*10^22кг) = 4,6723655287552*10^6м
sл = (mз * s) / (mз + mл) --------------------------------------------- ( 2 )
sл = 597,26*10^22 * 384,467*10^6 / (597,26*10^22 + 7,3477*10^22кг) = 379,79463447124*10^6м
s = sз + sл = 4,6723655287552*10^6 + 379,79463447124*10^6 = 384,467м
Можно было бы рассчитать и ускорения Земли (gз) и Луны (gл) в момент их столкновения в точке барицентра, но для этого мы не знаем и не можем узнать длительность времени t, за которое они проходят расстояния sз и sл.
Применительно к системе Земля – Луна, третий закон Ньютона или аксиому Ньютона, выразим так
mз * gз = mл * gл ----------------------------------------------- ( 3 )
Всем ясно, что в этом равенстве ( 1 ) величины ускорения Земли (gз) и Луны (gл) не постоянные, поскольку с приближением Земли и Луны к барицентру их силы взаимодействия Fз и Fл возрастают, соответственно увеличиваются и их ускорения gз и gл.
Перепишем ( 3 ) в виде равенства соотношений
gз / mл = gл / mз ----------------------------------------------- ( 4 )
Несмотря на то, что третий закон выразили в виде равенства соотношений, ускорения Земли (gз) и Луны (gл), по мере их движения к барицентру, остаются всегда неизменно переменными и равенство соотношений всегда соблюдается.
Далее, обе части равенства соотношений ( 4 ), огульно, просто из любопытства, без каких-либо логических выводов и экспериментальных доказательств, умножаем на расстояние (s) между центрами Луны и Земли, причём в квадрате (s^2).
gз * s^2 / mл = gл * s^2 / mз --------------------------------- ( 5 )
От подобного действа равенство соотношений не изменилась, как была равной, так и осталась равной, но следует заметить, что величина расстояния s, также, как и gз и gл, переменная от времени, по мере приближения Луны и Земли друг к другу, т. е. к барицентру, она убавляется. Отсюда следует, что произведения (gз * s^2) и (gл * s^2), в числителе соотношения ( 5 ), тоже переменные.
Однако, не смотря на то, что произведения (gз * s^2) и (gл * s^2), на всём пути движения Луны и Земли, величины переменные, физики уверенно говорят и утверждают, что левые и правые части равенства соотношений ( 5 ) равны и постоянны, и потому их обозначили символом G, возвели её в ранг вечной постоянной, и назвали гравитационной постоянной.
gз * s^2 / mл = gл * s^2 / mз = G ------------------------------ ( 6 )
Даже в том случае, как во втором законе Ньютона, когда силы взаимодействия Fз и Fл и ускорения gз и gл постоянные, в силу не постоянства s^2, в числителе выражения ( 5 ), произведения (gз * s^2) и (gл * s^2), всегда будут не постоянными, отсюда и в выражении ( 6 ) о постоянстве G не может быть и речи.
Из ( 6 ) получили
gз * s^2 / mл = G
gз = G*mл / s^2 -------------------------------------------------- ( 7 )
Умножили левые и правые части равенства ( 7 ) на массу Земли (mз) и в результате получили, не больше не меньше, закон всемирного тяготения.
mз*gз = G*mз*mл / s^2
Fз = mз*gз = G*mз*mл / s^2 ---------------------------------- ( 8 )
Опять же из ( 6 ) получили
gл * s^2 / mз = G
gл = G*mз / s^2 -------------------------------------------------- ( 9 )
Умножили левые и правые части равенства ( 9 ) на массу Луны (mл) и в результате получили тот же закон всемирного тяготения
mл*gл = G*mз*mл / s^2
Fл = mл*gл = G*mз*mл / s^2 --------------------------------- ( 10 )
В итоге получили
Fз = Fл = G*mз*mл / s^2 -------------------------------------- ( 11 )
Как такое возможно? Это возможно только по законам математики, без каких-либо логических и юридических обоснований, но никак не в физике. Возможно, это сделал математик Пуассон и до сих пор все физики пляшут и поют под его музыку.
Далее рассмотрим более подробно и детально равенство ( 5 )
gз * s^2 / mл = gл * s^2 / mз
Для этого перепишем равенство соотношений ( 5 ) в следующем виде
(2*sз / t^2) * s^2 / mл = (2*sл / t^2) * s^2 / mз ------------------- ( 12 )
где
gз = 2*sз / t^2
gл = 2*sл / t^2
После преобразования ( 12 ) получаем
2 * sз * s^2 / mл * t^2 = 2 * sл * s^2 / mз * t^2 = G -------------- ( 13 )
Обратите внимание на то, что в числителе левой части равенства, произведение расстояния (sз) от земли до барицентра на квадрат расстояния (s^2) между центрами Земли и Луны, и в числителе правой части, произведение расстояния (sл) от Луны до барицентра на квадрат расстояния (s^2) между центрами Земли и Луны. На основании каких умозаключений или экспериментальных данных (sз) и (sл) умножили на (s^2) и получили G? Почему бы таким же образом и успехом не умножить на s или на s^3, или на t^2, чтоб напрочь исключить время и тоже получили бы какое-то значение G. Какой логический и физический смысл в этом действие, которую проделали когда-то математики? Абсолютно никакого смысла, но математика-то вытерпит и выдержит всякие издевательства над здравым смыслом и физикой, главное получить для физиков несусветное G и утверждать, что она постоянная и назвать её гравитационной постоянной. Подобную аферу может умышленно совершить только математик, знающий и понимающий проблемы физики и решивший решить эту проблему подобным образом, но никак не физик. Вот таким образом и способом, в выражениях ( 7 ) и ( 9 ), изобретатель ЗВТ скрыл время, т. е. он напрочь исключил время, надёжно спрятав её в гравитационную постоянную G, за которое тела совершают ускорение. Этот математический трюк сделан специально, чтоб физикам более не заморачиваться поиском и определением неизвестного времени, и чтоб вообще не задавались вопросом по поводу времени. Теперь все физики, без какого-либо времени движения тела, определяют ускорение любого тела. Хоть это совершенно неправильно, но физики довольны, как говорят, в без рыбьи и рак рыба. Это как возможно такое. Ускорение любого тела в принципе невозможно определить без знания времени движения тела, так же, как невозможно определить скорость движения тела на любом участке без времени. И к тому же, в числителях выражения ( 13 ), (sз * s^2) и (sл * s^2), это произведения двух разных чисел, один из которых в квадрате, но не как возведение в куб одного и того же числа, хотя размерность автоматом получается в кубе, в следствии чего у G размерность получается (м^3 / кг*сек^2), что тоже приводит к непониманию полученных формул и выражений. А что это за время t в знаменателе, да ещё в квадрате, на которую никто внимания не обращает, и которая вроде как бы и не существует для физиков, ведь она тоже переменная величина и потому, даже по времени, G не может быть постоянной. Кто-нибудь и когда-нибудь пытался определить экспериментально или расчётным способом это самое время, за которое Луна или Земля, или какие-то небесные тела могли упасть на барицентр? Единственное, что сделали физики всего человечества в этом направлении, так это, экспериментально было установлено и то только на поверхности Земли, что пробное тело массой в 1кг падает с высоты h = 4,903325м за одну секунду. Более в этом направлении никаких экспериментов по определению времени падения различных тел или их ускорении на различных высотах над Землёй не проводилось и уж тем более на Луне. Как, без знания времени движения Земли и Луны, можно говорить и рассуждать о каких-то их ускорениях и измышлять гипотезы о гравитационной постоянной, ну, разве что только умничать и стряпать различные несусветные теории. Существующая в физике гравитационная постоянная G, это всего на всего очковтирательство в логике физиков через математику. Единственное, что мы знаем от самой Природы о времени движения тел, это то, что два небесных тела, взаимно и дружно вращающихся на своих стационарных орбитах, обращаются друг вокруг друга с периодом T, через которую мы можем рассчитать ускорения обеих тел на любом участке их движения от орбиты до барицентра, задавая время в пределах от нуля до T/4, (0,0 ≤ t ≤ T/4), и из чего получается, что ускорения Земли и Луны, во всех точках пути движения, разные.
Фантазии разумного математика в математике не ограничены, разве что правилами арифметики. Посему ( 13 ) перепишем в следующем виде
2 * sз * v^2 / mл = 2 * sл * v^2 / mз = G ----------------------- ( 14 )
где v = s / t – относительная скорость, т. е. скорость одного тела относительно другого в любой точке пути движения Земли и Луны от начала движения до барицентра, которая также является величиной переменной. Произведения переменных sз и sл на переменную v^2 в числителях, есть величина переменная и потому G, в принципе не может быть постоянной.
Таким образом из изложенного следует, что в физике и уж тем более в Природе, не существует никакой гравитационной постоянной.
Актуальность работы заключается в том, что на основании третьего закона Ньютона доказано, что гравитационная постоянная G, не является постоянной величиной и что такой постоянной вообще не может быть.
Цель работы заключается в том, чтобы показать, как и каким образом получен закон всемирного тяготения и гравитационная постоянная G, которые не отражают действительное взаимодействие небесных тел.
Научная новизна работы заключается в доказательстве, что гравитационная постоянная в законе всемирного тяготения, не является постоянной и отсюда следует, что закон всемирного тяготения не является правильной формулой для определения сил взаимодействия двух небесных тел.
Выводы. В данной работе установлено, что гравитационная постоянная G, не является постоянной и отсюда следует, что формула закона всемирного тяготения неправильная.
Заключение. Цель работы выполнена и доказано, что, так называемая гравитационная постоянная в физике, не является постоянной величиной.
Рецензии:
22.02.2023, 17:50 Ашрапов Улугбек Товфикович
Рецензия: Фундаментальные физические постоянные — постоянные величины, входящие в уравнения, описывающие фундаментальные законы природы и свойства материи [Физическая энциклопедия, т. 5. М.: Большая Российская энциклопедия, 1998, с. 381—383]. А гравитационная постоянная, постоянная Ньютона — это фундаментальная физическая постоянная. В единицах Международной системы единиц (СИ) рекомендованное Комитетом данных для науки и техники (CODATA) на 2020 год значение гравитационной постоянной:
G = 6,67430(15)?10?11 м3·с?2·кг?1, или Н·м?·кг?2. [CODATA Internationally recommended values of the Fundamental Physical Constants]. Рекомендую автору ознакомиться с работой [https://www.yaklass.ru/p/fizika/9-klass/mekhanicheskie-iavleniia-osnovy-dinamiki-18748/zakon-vsemirnogo-tiagoteniia-gravitatcionnaia-postoiannaia-103748/re-f9813418-27da-4969-b2fe-a849f16fa7cf]. Статью автора Алсынбаева Х.Х. не рекомендую к публикации в журнале sci-article.ru.
24.02.2023, 1:12 Голубев Владимир Константинович Отзыв: Сбой в анализе произошел при использовании формулы для равноускоренного движения s=at^2/2 при преобразовании выражения (5). В рассматриваемой задаче двух материальных точек движение не является равноускоренным. |
9.03.2023, 18:45 Новиков Евгений Павлович Отзыв: Основой предложенного автором статьи доказательства непостоянства гравитационной постоянной является его утверждение: "произведение переменных всегда является величиной переменной" ! Последнее утверждение легко опровергается примером функции y, тождественно равной 1 и являющейся произведением двух переменных: y= (x) * (1/x), (x>0) |