СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ

Вход или Регистрация

ПОМОЩЬ В ПАТЕНТОВАНИИ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ФОРУМ Научно-техническая библиотекаНаучно-техническая библиотека SciTecLibrary
 
Cтатьи и Публикации    Космология ДВЕРЬ ЗА НАРИСОВАННЫМ ОЧАГОМ

ДВЕРЬ ЗА НАРИСОВАННЫМ ОЧАГОМ

© Михаил Копылов

Контакт с автором: mihail_kopylov@mail.ru

В статье "Гвозди и молоток для моделирования вселенной" впервые был поднят вопрос о моделировании происхождения и эволюции Вселенной за счет только тех законов, которые управляют ею сейчас (хотя бы в механическом плане), а также сопутствующие этому вопросы. При этом обсуждение базировалось на 2-х моделях эволюции гравитирующих систем (2stars и 3stars). В данной статье это обсуждение продолжается, за счет введения самых разных систем рассмотрения, а также поиска самых разных инвариантов систем, что и позволяет в итоге сделать более глубокие выводы.

Содержание

Солнце и Луна. Аномалии. Законы притяжения, масса и заряд (обобщение). Альтернативные законы. Вихревой теплогенератор в разрезе. Когнитологические соображения. Новые и “новые” величины. Две звезды. Увеличение звезд до трех. Стремление к простоте видимого (разные рассмотрения). Свободное падение. Свойства рассмотрений. Три звезды и 2 звезды, сравнение. Взгляд в 4-ое измерение. Три звезды - исследуем структуризацию. Температура – абсолютна ли?

* Солнце и Луна

Выясняется, что как Солнце движется с востока на запад (двигаясь с юга на север), так и Луна.Луна, как и Солнце, заходят на северо-западе.

* Аномалии

** Магнитная

Интересно, что с помощью одного только школьного компаса я обнаружил (сильную) магнитную аномалию (и причем - регулярную)в пределах одного только расположения нашего сектора, нашего отдела.

Но отчего это? Так и не нашло объяснения.

** Странное яйцо

Сегодня я в первый раз обнаружил долговращающееся, но сырое яйцо (установлено при разбитии).

В чем причина?

Про сырое, но долго (относительно) вращающееся яйцо. Значит, содержимое в них не такое текучее, как прежде. Оно где-то между текучестью и твердостью.

* Законы притяжения, масса и заряд (обобщение и развитие)

** Солнце и Земля

Как одноименные массы Земля и Луна притягиваются, а как одноименные заряды - отталкиваются! А что там с магнитными полями? Может, они и закручивают? (при встречном падении)

** Строение законов

Поскольку строение закона Кулона в точности такое же, как и ЗН-4 (закона всемирного притяжения), то формально модель не изменится при введении и его в рассмотрение, изменится только величина коэффициента пропорциональности закона (-m2+q1*q2/m1). Кстати, если этот коэффициент равен 0, то результирующая сила равна 0 независимо от расположения тел.

 

** Физика и метафизика (эзотерика)

Оказывается, закон гравитации F пропорционально 1/R**2 открыл не Ньютон, а Пифагор [Руническая магия].

*** Кеплер и Тихо Браге

Кеплер, выводя свои законы, обрабатывал результаты именно Тихо Браге [Сивухин. Механика]

** Распределение

Кстати, а что если рассмотреть гравитационно-кулоновское взаимодействие распределенной массы и заряда?

Можно, но трудность будет в том, если взаимодействуют два континуальных тела.

* Альтернативные законы гравитации

** Прозрачность

Идея: а что если смоделировать прохождение сквозь (непадение, нефинитное падение) за счет экспоненциально- колоколообразного закона гравитации? Это бы заодно смоделировало бы и ненулевость размеров тел. И где-то даже их расплывчатость.

См. аналогия: атмосфера-аура. И человек имеет свою атмосферу.

** Слипание

Слипание тел моделируется само собой, за счет финитности траекторий тел. После определенного момента процесс численного интегрирования прерывается ввиду переполнения в переменной ускорения.

Но как бы взять под контроль этот момент, введя некий радиус слипания (=радиус финитности, то есть когда относительное движение тел прекращается. То есть сила, действующая между ними, становится равной бесконечности, фигурально говоря.)

Причем сделать это в самом законе гравитации.

А разве инфинитные колебания друг около друга - это не вход в зацепление? Молекулы ведь в узлах кристаллической решетки колеблются.

Как избежать “конца времени” при склеивании (то есть прекращается интегрирование уравнения) Сила не должна стремиться к бесконечности. (значит, остается только “колокольный” закон гравитации?)

Бесконечная сила (между) любую (относительную) скорость превратит в 0.

** Другие варианты

Три варианта закона гравитации:

1)склеивание

2)отсутствие склеивания (левая правая половины графика как бы сближаются)

3)склеивание на расстоянии(левая и правая половины графика как бы удаляются)

** Отрицательное притяжение

Как бы еще сделать отскакивание (или отталкивание?)?

Ввести отрицательную силу гравитации. Например, так:

** Прозрачность

При прохождении насквозь сила гравитации в центре падает до 0! Где-то вот так:

** Новые функции

А. нечаянно нашел функцию, решающую проблему с видоименением закона гравитации. Даже класс функций, вида y= 1/(a+ (x/b)^2*k), где k- натуральное число, a>0, b>0. Но помнится мне, я когда-то эти функции тоже заприметил. И даже недавно запланировал написать статью про них, под названием "Приближение разрывов и особые функции"

Чем меньше a, тем больше значение функции при x=0: y(0)=1/a^(2*k).

Чем больше b, тем шире колокол,то есть точки перегиба отдалаются от 0.

Функции класса y= 1/(x+a)^2 ведут себя иначе,они сохраняют вертикальные асимптоты.

Вручную сконструировал колоколообразную, но 2-горбую функцию: y=1/(x^4-10*x^2+30).

* Вихревой теплогенератор

** Кавитация

До того, к теме кавитация

А ведь стенки сосуда не обязательно жесткие! Тогда и при вращении - кавитация. (и не только при вращении, но и во всех случаях, когда в жидком теле наблюдаются отрицательные (растягивающие) перегрузки. Например, при встряхивании жидкого тела)

** Дарки внутри

До того

Кстати, а в какой плоскости в теплогенераторах вращается вода? По-видимому, в вертикальной. Ведь только в этом случае изотропно-вертикально подлетающие к Земле дарки будут сообщать ей свою энергию.

(Хотя нет. На одной половине траектории будут сообщать, а на другой - забирать.

А вот если дарки вращаются в горизонтальной плоскости, и жидкость тоже вращается в ней же, то тогда и будет сообщение энергии!)

В установке Потапова вода, закручиваясь по часовой стрелке (при взгляде сверху, но по другим элементам чертежа можно понять, что наоборот. Короче, чертеж противоречивый.) и опускаясь вниз (под действием гравитации), приобретает дополнительную (тепловую) энергию. Что можно сказать? Что дарки так, в таком штопоре и приближаются к Земле [Шипов, стр.294].

 

** Отрицательное динамическое сопротивление

Еще хотел бы остановиться насчет варикапов. (15.05 Кстати, поискать в Интернет варикап. и тринистор.) Ведь эти полупроводниковые приборы имеют удивительную вещь, до сих пор не нашедшую объяснения – участок Рис.1 ВАХ тиристора

ВАХ с отрицательным динамическим сопротивлением.

(То есть при уменьшении падения напряжения на них ток через них растет,и наоборот. Верно, но здесь не досказано: ток увеличиваясь, все же не меняет направления по отношению к активансам.(как это и имеет место в источниках э.д.с.)

** По следам кавитации

В новой физической энциклопедии можно и кавитацию поискать.

Важный момент: нашел (и всеобъемющую!) энциклопедию физики в интернет.

А не есть ли прочность - обратная сторона трения покоя?

См. также необычную до сих пор для меня ВАХ (обычного) диода.

Слева мы видим насыщение, а справа - ортонасыщение.

** Схема Ощепкова

Нашел, у Вейника [Вейник]: Ощепков – П.К.

* Когнитологические соображения

** Причина как её объявление

Идея (крутой поворот)

Причиннность - это не более чем объявление причины, то есть совместимости (т.к. А->B <=> A или неB <=> неA и B)

** Поводок языка

См. из латыни:matertera - тетка;massa - ком, кусок;impulsio - толчок, побуждение;fact - сделанное;energo - нет такого слова в латыни;Есть enervo - вынимать жилы.Erratum - ошибка и в то же времяError - блуждание, скитание, сомнение.

** Гипотеза и интуиция
До тогоУ КАМ вся гипотеза пронизана догадками (соткана из догадок, интутивно-обоснована)

* Новые и “новые” величины

 

** Пара скоростей

Найдено: в случае v1 туда, а v2 в обратную мы имеем не пару сил, но пару скоростей, и в результате - момент импульса вращения, эту до сих пор экзотическую в физике величину.Чего нет в случае v1 туда, а обратно v2=0. Спрашивается, почему есть относительная скорость, но нет относительной силы?

** Относительная скорость

По 2starsВыснилось, что увеличение произведения масс (или их соотношения?) эквивалентно уменьшению относительной скорости.

Рис.2 m1=9, m2=9

 

** Центр инерции

В [Детлаф] вычитал тут еще одно понятие - центр инерции системы тел.

(а чем система тел - не распределенное тело? См. также позже, по отображению.(а не помышлению))

Это понятие как раз связано с понятием момента количества движения:

Li=[Ri x mVi]

Для центра инерции (системы тел):

Sum(i)[Rs(i)x V(i)]= Sum(i)[Rs(i)x Vs(i)] [Детлаф, с.76]

(знаком x здесь и далее обозначено векторное произведение)

(Нет ли здесь опечатки? Вместо Rs(i) в левой части надобно просто R(i)?),

где Rs(i)=R(i)-Rc, Vs(i)=V(i)-Vc и С - центр инерции.)

Еще известно, что

[Rc x K]=L-Lc [Детлаф,с.76],

где K -количество движения системы.

Из [Сивухин. Механика, с.180] становится понятно, что понятие центра масс - как раз и связано с понятием момента силы. Центр масс - это такая точка распределённого тела (см. система тел), что силы, линия действия которых проходит через него (в однородном силовом поле) вызывает только поступательное движение тела (см. также теорему о движении центра масс).

В изолированной системе тел суммарный момент импулься (=количества движения) сохраняется.

Но и импульс (не момент силы!) (суммарный) тоже.

Из [Сивухин. Механика, с.118] следует, что господа Центр инерции и Центр масс - это одно и тоже лицо!

А если взять инвариант вида sqrt(Sum(i)(m(i)*r(i)**2)/Sum(i)(m(i)))?

Нет, не сохраняется векторность.

Diff(L,t)=M => ?

(здесь M -суммарный момент вращения, а не суммарная масса, а знак diff означает производную)

Diff(P,t)=F (и m*Vc=P, из определения центра масс) => M*diff(Vc,t)=F

M*Rc=Sum(i)(m(i)*r(i)=> M*diff(Rc,t)= Sum(i)(m(i)*diff(r(i),t))=>

M*[Rc x diff(Rc,t))= Sum(i)(m(i)*[Rc x diff(r(i),t)])(*)

Правая часть равна L-Lc, не так ли? Или это ошибка? (в [Детлаф])

Проверка, на размерность:

[L]= кг*м**2/с.

Так как rc(i)=r(i)-Rc => r(i)=rc(i)-Rc.

Отсюда из (*) следует

Rc x dif(r(i),t)= (r(i)-rc(i))x (dif(rc(i),t)+ dif(Rc,t))= [r(i) x dif(rc(i),t)]- rc(i)x dif(rc(i))+ r(i)x dif(Rc,t)- rc(i)x dif(Rc,t)

Из закона Lc= Lsc [Детлаф, с.76]

Sum(r(i)-Rc)x dif(r(i),t))= Sum(m(i)*(r(i)-Rc)x dif(r(i)-Rc,t)

(возможно, вместо (r(i)-Rc) все-таки r(i)? И это верно?)

Здесь правая часть равна:

R(i)x dif(r(i),t)- Rc x dif(r(i),t)- r(i)x dif(Rc,t)+ Rc x dif(Rc,t) (см. левая часть)

Если исключить r(i)x diff(r(i),t), то получится

Rc x diff(r(i),t)+ r(i)x diff(Rc,t)= Rc x diff(Rc,t)

Естественно, все это под знаком умножения на m(i)и суммирования по i, поэтому справа появится M*[Rc x diff(Rc,t)]

Но как это получить из определения центра масс? Или это получается из др. определения?

При 2-хмерных (исходных) векторах получаются уравнения:

Sum(i)((m(i)*((Xi*Dyi-Yc*Dxi)+ (Xi*Dyc-Yi*DXc)= M* (Xc*Dyc- Yc*DXc)

Но откуда взять DXc и Dyc? К тому же как разделить xc и Yc?

Находка! Т.к. sin (Pi/2)=0, а sin(Rc, dif(Rc,t))=0 (по определению), то правая часть найденного уравнения тождественно =0, и поэтому получается

Sum(i)((m(i)*((Xi*Dyi-Yc*Dxi)+ (Xi*Dyc-Yi*DXc)=0

Но это, как бы то ни было, уравнение прямой.

(а не точки, как ожидалось)!

Наверно это какая-то ось (вращения).

Еще в [Сивухин, Механика, с.33] накопал, что закон Кеплера (в частности -3-ий) - еще не закон Ньютона! Он очевиден для круговых орбит, но еще не очевидн для эллиптических.

Следует также посмотреть в том же источнике с.28 (гироскопы), с.127 (закон Циолковского)А чем система тел отличается от распределенной системы?

*** частный случай

Два пола - это и есть две силы.

Еще один (и не менее важный) аналог - момент силы и момент импульса. (кстати, это уравнение, для центра инерции, не совпадающего с центром масс, я так и не решил. Стоит заняться этим завтра)

Поищем частный случай центра инерции. Пусть dRc/dt=0, тогда Sum(i)(m(i)*(Xc*dy(i)/dt-Yc*dx(i)/dt)=0 => Xc*Sum(i)(m(i)*dy(i)/dt)= Yc*Sum(i)(m(i)*dx(i)/dt) =>

Yc =Xc*Sum(i)(m(i)*dy(i)/dt)/Sum(i)(m(i)*dx(i)/dt)

Отсюда ясно, что, чтобы соблюсти исходное упрощающее условие, необходимо Sum(i)(m(i)*dy(i)/dt)/Sum(i)(m(i)*dx(i)/dt)=const(t), что в частном случае достигается при dy(i)/dt=const(t) и dx(i)/dt=const(t), то есть отсутствиии ускорений всех тел системы. А что это такое? Да, прямолинейное и равномерное.

** Центр инерции и центр масс

Идея: при определении центра инерции положить xc(t)=const, тогда dxc/dt=0. Поэтому получается уравнение Sum(m(i)*(xc*vy(i)-yc*vx(i))=Sum(m(i)*(-x(i)*vcy(i))=> xc*Sum(m(i)*vy(i))- yc*Sum(m(i)*vx(i)= -vcy*Sum(m(i)*x(i))Полное уравнение для центра масс

xc*Sum(m(i)*vy(i))- yc*Sum(m(i)*vx(i)= vcx*Sum(m(i)*y(i))-vcy*Sum(m(i)*x(i))

Пусть xc=Sum(m(i)*x(i))/Sum(m(i)), yc=Sum(m(i)*y(i))/Sum(m(i)), тогда

Vcx= Sum(m(i)*Vx(i))/Sum(m(i)), Vcy= Sum(m(i)*Vy(i))/Sum(m(i))

Подставив это в левую часть уравнения, получим:

Sum(m(i)*x(i))/Sum(m(i))*vcx* Sum(m(i))- Sum(m(i)*Vy(i))/Sum(m(i))*vcy* Sum(m(i))= vcy* Sum(m(i)*x(i))- vcx* Sum(m(i)*Vy(i)),

То есть в точности "-правая часть". То есть исходное уравнение является антитождеством?

Точка А

Центр масс - это как бы центр симметрии физических ситуаций. Но без учета скоростей.

*** Центр масс?

В связи с принятием конвенции "(начало) СК-тело" понятие "центр масс" несколько смущает: что это за точка, где нет никакой массы? И разве после этого она может быть началом СК?

 

* Две звезды

** Центральное поле

Центральное поле как-раз-таки и получается, когда оно есть. То есть когда существует центрально тяготеющее тело. Но не просто существенно большее по массе, но и жестко прикрепленное к пространству. И притом изначально неподвижное, и не только в своей собственной СК.

** Солнце, Земля и Луна

Солнце будет постояно возмущать орбиту Луны, с целью приближения к себе.

Доводы КАМ теперь понятны: мы не можем брать Солнце (в Солнечной системе) в качестве начала отсчета. Так же и Землю в системе Земля-Луна. Поскольку не только Солнце притягивает планеты, но и планеты - Солнце. Равно как не только Земля, но и Луна. Поэтому центральное поле, строго говоря - нонсенс. (это – запоздавший вывод, еще из рис.2)

 

Рис.3 v1=2, v2=0, m1=0.5, m2=18

 

** Относительное рассмотрение (официальное начало НК-22)

Идея: что если график отображать в СК, связанной с наиболее масивным телом? А если массы равны?

Кстати: испытание показало, что если так делать, то инвариантность относительно скорости соблюдается!

Рис.4 v1=2, v2=0

Кроме того, в этом случае снимается вопрос о том, масса какого тела системы больше!

Рис.5 v1=2, v2=0, m1=0.5, m2=18

Увеличение соотношения масс в одну сторону оказывается эквивалентным увеличению разности скорости (относительной скорости) в другую сторону.

Рис.5.1 v1=1, v2=0

Рис.5.2 v1=1, v2=0, m1=0.5, m2=18)

Рис.5.3 v1=1.13, v2=0

** Последние гастроли

Для 2stars.0cm, V12=2. При m1=2,6, m2=3,5 уже вошли в зацепление. А при m1=2,25, m2=4? Вошли в касание.

Рис.5.4. m1=2,25, m2=4

Но это орбиты. А не расстояния.

* Три звезды

** Относительное рассмотрение

Кстати, а движение в 3stars относительно чего рассматривать? Ведь там не две (симметричных, поэтому одну можно отбросить) картинки, а всего 6, то есть по 3 независимых пары симметричных картинок. Какая же из них описывает истинное (и еще желательно интегральное) положение дел?

 

Рис.6.1. Стандартная асимметрия: m1=m2=m3=3, r1=[-1,0], r2=[1,0], r3=[0,1], v1=[0,-1], v2=[0,1], v3=[-1,0] в абс-рассмотрении

Рис.6.2 Стандартная асимметрия в рел-рассмотрении

 

Рис.6.3 Частичная структуризация в стандартной асимметрии, изменение: r1=[-1.5,0], абс-рассмотрение.

** Симметрия, как воздух

Система уже из 3-х тел, в отличие от системы из 2-х тел, не безусловно симметрична (уже по координатам).

(Кстати, а симметричность по скоростям (вернее, ее выстраивание)- более мудреная наука!).

Поэтому даже при нулевых начальных скоростях мы получаем здесь сюрпризы.

Рис.7.1 Стандартная симметрия: m1=m2=m3=3, r1=[-1,0], r2=[1,0], r3=[0,sqrt(3)/2], v1=[1/2,-sqrt(3)/2], v2=[1/2,sqrt(3)/2], v3=[-1,0], абс-рассмотрение.

Рис.7.2 Полная симметрия, абс-расмотрение. Изменение: m1=m2=m3=2. Все 3 траектории совпали. Но только траектории.

 

Рис.7.3.Разрушение стандартной симметрии, рел-рассмотрение. Изменение: r3=[0.1,1].

Неплохо бы эту модель (3stars) дополнить еще взаимными расстояниями (синхронно). Для контроля столкновений.

* Стремление к простоте видимого

** ЦМ-рассмотрение

Разные относительные картинки - это отдельные (но целостные!) составляющие единой картины мира.

Но в модели 3stars и при этом (относительном) рассмотрении не получается столь желанной простоты движения. А может, рассматривать движение относительно исключающе-группового, или даже общего, центра масс?

Rc2 = (m1*R1+m2*R2)/(m1+m2)

R1c2 = R1 - (m1*R1+m2*R2)/(m1+m2) = m2/(m1+m2)*(R1-R2)

R1c3 = R1 - (m1*R1+m2*R2+m3*R3)/(m1+m2+m3)= ((m2+m3)*R1-(m2*R2+m3*R3))/(m1+m2+m3) = (m2*(R1-R2)+m3*(R1-R3))/(m1+m2+m3) - как это назвать?

(рис.8.1 Стандартная симметрия, ЦМ-отображение)

(рис.8.2 стандартная асимметрия, ЦМ-отбражение)

Рис.8.3 стандартная асимметрия с изменением (рис.6.3), ЦМ-отбражение.

Рис.8.4 Стандартная симметрия с изменением (рис.7.3), ЦМ-отбражение.

 

Испытание на 3stars обеих этих идей (общий и исключающе-групповые центры масс) не приводит к желаемым результатам.

Вывод? Система из 3-х тел, похоже, впервые обнаруживает несостоятельность Ньютоновской модели вселенной.

Но ведь так же было сначала и с 2stars.

Может, еще не найдена точная СК? (И может, все еще уляжется?)

Но ведь единственное (конструктивное, действительно) требование к СК - это привязка к какому-либо из тел (данной системы= мира)

Итак, модель мира Ньютона несостоятельна. Если, конечно, изначально (и притом безусловно) мир не симметричен. Во всех своих аспектах.

** Расстояния до ЦМ

Еще один претендент на упрощение отображений (хотя бы частичных, относительных) мира - это расстояния тел до центра их масс.

Нет, нужно брать не центр масс (в качестве инварианта), а центр импульса вращения (где участвуют не только массы с координатами, а массы со скоростями)

** Угловое (азимутальное) рассмотрение

Еще одна идея - рассматривать углы между расстояними-азимутами. (но это тоже не интегрирует)

***

Сканирование относительных углов азимутов показывает, что периодически случаются ситуации, когда косинусы их оба равны 1, либо один равен 1, а второй= -1. Причем в этих же точках иногда наблюдаются разрывы графиков (отображаемые как резкие скачки). И в том и другом случае все три тела находятся на одной прямой. Но почему имеют место разрывы? (то есть угол из 0 сразу превращается в 2*Pi)

В случае m1=6, m2=m3=3 такая ситуация наблюдается в момент t=2,1.

Построим графики отноительных расстояний. Они явно находятся в фазе с графиками углов, но пока дополнительных объяснений обнаруженному явлению разрыва углов не дает. Первое же объяснение таково: т.к. сумма углов треугольника равна 2*Pi, то, если 1-ый угол и 2-ой равны 0, то 3-ий точно = 2*Pi. А вот если только 1-ый = 0, то как 2-ой и 3-ий? Либо 2-ой равен 0, а 3-ий - 2*Pi, либо наоборот. Вот это и дает разрывы углов (Но может быть и другой вариант: когда 2*Pi распределяется между 2-ым и 3-им углами.)

** Основная проблема - асимметрия

Вывод: основная проблема отображения - исходная асимметрия, хотя бы очень небольшая. (тогда даже относительное и центро-массовое рассмотрение не помогают, упростить отбражение)

** Ансамблирование

Что является аналогом связности (последовательности) во вселенной?

Пока что я увидел только (при гравиконденсации) аналоги процессам образования ансамблей. Ну а внутри них - подъансамблей, и т.д. Какое наше время!

Итак, в итоге единицы познания сгущаются. Сначала по множествам, потом по подмножествам этих множеств, и.т.д. Но как при этом им удается выстраиваться в последовательность? И что такое вообще последовательность, в мире вращения? Разве что последовательность иерархии.

Вот здесь, кажется, и есть ключ к решению проблемы простого отображения. Ансамблирование. Причем, в 1-ую очередь - попарное. Потому что паре - сам Бог велел (ввиду безусловной симметрии).

А затем ансамблированая пара может ансамблироваться с 3-им телом (или с другой такой парой), и так далее.

Но все это - с ходом времени. Все это требует времени.

 

* Свойства рассмотрений

**

Итак, взаимно-относительное рассмотрение снимает вопрос о неинвариантности относительно (начальной) относительной скорости.(и не только относительно начальной, но и вообще).

А центральное (ЦМ) расмотрение, похоже, снимает вопрос о неинвариатности относительно распределения масс (при сохранении их произведения. то есть мультиликативного распределения) или сближающих (относительных) скоростей.

При относительной скорости v12=+2 и взаимно-относительном рассмотрении графики изменяются в зависимости от отношения масс.

То же самое и при ЦМ-рассмотрении (оно также выдерживает инвариантность по отношению к относительной скорости) наблюдается, качественно, то же самое: картина именяется при изменении соотношения масс, но остается симметричной при перемене их местами. При относительном рассмотрении орбиты остаются зацепленными, а при центральном - иногда входят в режим вложенности.

Рис.11.1 v1=2,v2=0, рел-рассмотрение.

Рис.11.2 m1=1, m2=9, рел-рассмотрение.

Рис.11.3 m1=9, m2=1, рел-рассмотрение.

Рис.11.4 v1=2,v2=0, цм-рассмотрение.

Рис.11.5 m1=1, m2=9, цм-рассмотрение.

Рис.11.6 m1=9, m2=1, цм-рассмотрение.

(Здесь 6 рисунков: 3 - для относит рассмотрения, 3 - для цм-рассмотрения. При соотношениях масс: 1)m1=3, m2=3; 2)m1=1, m2=9; 3)m1=9, m2=1.)(итого рис.11.1-11.6)

***

Еще закономерность: при Цм-рассмотрении увеличение массы ведет к приближению-вырождению эллипсоида вращения к-в точке.(см. рис 11.5

-11.6)

Итак, цм-рассмотрение неинвариантно (мультипликативно) относительно распределения масс.

** Рассмотрения, подходы к синтезу

Итак, есть два (основных) подхода к отображению движения: 1)относительно одного начала СК (абсолютного, или (общего) ЦМ); 2)относительно разных (взаимодополнительных) начал СК.

Например: частичные центры масс относительно 3-его тела. (а не относительно общего ЦМ)

(Или частичные ЦМ относительно взаимодополняющих частичных ЦМ.

Побочная идея: сама координата тела - это центр масс 1-го порядка (или нулевого?))

Можно также наблюдать движение не только относительно взаимодополняющих подсистем. Но это только система r12, r23, r31, и так далее.

** Роль симметрии

Интересно: если строгая симметрия системы со временем сохраняется (неограниченно долго), то приблизительная симметрия (как (все-таки) некоторое отклонение от симметрии) претерпевает, бывает, непредсказуемые изменения. Удастся ли найти

хоть какие-то еще инварианты этих движений, кроме скорости ЦМ?

Движение системы определяется (и исчерпывающе?) свойствами симметрии системы. Она движется своими частями относительно их центров и осей симметрии. (это мне напомнило моменты, центральные и смещенные (относительные) при характеристике плотностей распределения)

Почему в случае

Образуется пара 1-3?

** Структурирование, разрушение и введение

Мои (мысленные, а точнее - вычислительные) эксперименты привели не более чем к следующему: если в системе обнаруживается структурирование, то разрушить его можно увеличением массы оппозитного тела. Ну а ввести - увеличением расстояния одного из тел от остальных.

Другая же цель - обнаружить способ упрощающего отображения для 3stars пока не достигнута.

** Еще несколько инвариантов

Идея: нужно вычислять еще величину (векторно) vc= Sum(m(i)*v(i))/Sum(m(i))

Есть предположние, то эта величина при грави-взаимодействии сохраняется (в отличие от центра масс) Да, это так, потому что разбираемая модель - 2-го порядка.

Кроме суммы импульсов (и скорости центра масс), которые сохраняются в анализируемом процессе, есть еще относительная скорость, сохранения которой (между начальными ситуациями) дает (в 2stars) инвариантость движений, при относительном рассмотрении. (вот и новая тема: инварианты движений и инвариантность движений)

Но что она дает в 3stars? Ведь, во-первых. Для 3stars вообще нет такого понятий - относительная скорость. Хотя можно рассматривать тройку относительных скоростей, которая зависима (r12+ r23+ r31= 0) и потому для краткости можно брать и двойку скоростей, по которой и сравнивать исходные ситуации, если эта двойка совпадает, то и движения при относительном рассмотрении должны совпадать.

** Симметрия, распределение зарядов и упругости

Что же делать дальше?

Интересно, что в симметрии ситуации участвуют не только чисто геометрические величины - координаты и расстояния, но и физические: массы (их распределение) и их скорости. А иногда требуется и распределение зарядов. Или такие тонкие вещи, как распределение упругости.

** Расстояния как одно из рассмотрений

***

В итоге всюду (в грави-задачах) получается синусоидальное изменение расстояния между телами (между 2-мя).

А что если ввести еще пару инвариантов - расстояний от тел до ЦМ системы тел?

Но обнуление расстояний происходит только в случае 0-ой относительной скорости. (причем как тангенциальной, вроде только закручивающей, так и радиальной)

 

рис.17. v1=[1,0], v2=[1,0])

Но оба эффекта получаются, только когда относительная скорость переносится (полностью) на одно тело.

Остаток же скоростей (общий) будет производить смещающее действие на систему в целом (как тангенциальное, так и радиальное) Но это если в абсолюте.

 

***

(синусоидальное изменение расстояний наблюдается всегда, кроме случая падения.)

Вообще расстояние между телами - это более универсальный способ отображения движения, чем координаты.

* Три звезды и 2 звезды, сравнение

**

Для системы из 2-х тел (замкнутой естественно) 3-ье тело уже является внешним и взаимодействие с ним будет изменять суммарный момент импульсов и скорость центра масс.

Относительные скорости в 3stars дают примерно эллиптическую картину поведения. В 2stars - это точно эллиптическая картина изменения.

Если в 3stars m3=0, то система 1-2 вырождается в типичную 2stars. Но не таковы системы 1-3 и 2-3. Тело 3 никого не притягивает (невидимка), но его притягивают все!

Хотя это - фиктивное решение. Ведь на 0 делить нельзя.

Иначе говоря, если масса тела =0, то уравнения его движения есть тождества => дают (=терпят) какие угодно решения.

**

Уже в системе из 3-х тел не выполняются ни 1-ый , ни 2-ой законы Ньютона! А как насчет 3-его?Центр масс системы тел от СК - величина постояннная (инвариантная). Да нет, не так. Вот если учесть массу этой (внешней) СК, то да!

 

* Взгляд в 4-ое измерение

Если 2 точки (в общем случае)лежат на одной прямой, 3 точки - на одной плоскости, 4 точки - в одном пространстве, то 5 точек?

Тому, что они лежат в одном гипер-4-пространстве, препятсвует до сих пор только необнаружение 4-го измерения (то есть 5-ой точки, которая уже не уложится в одну плоскость с 4-мя предыдущими.) А кто сказал, что оно доступно человеку? Ну да, непосредственно - не доступно, ну а с помощью приборов?

2 точки (в общем случае) лежат на одной прямой (составляющей одномерный мир) Но если они еще и движутся тангенциально, то нужно уже и 3-ье измерение? То есть 2 точки уже не укладываются в 1-мерный мир.

* Три звезды, структурирование

** Предпосылки к структурированию

Из НК-22:

1)"Почему в случае

Образуется пара 1-3?"

По-видимому, это связано с некоторой симметрией ситуаций 1-2 и 3-2.

V12= [0,-2], v32= [-1,-1], v13= [1,-1].

При m1=m2=m3 скорости частичных центров масс:

vс13= 1/2[-1,-1], vc12= 1/2[0,0], vc23= 1/2[-1,1]

Теперь относительные скорости частичных центров масс:

Vc13/2= [=1/2, -3/2], vc12/3= [1,0], vc23/1= [-1/2, 3/2]

Можно найти и относительные скорости глобальных центров масс.

** Законы структурирования

Иначе говоря: как по начальной ситуации определить, какие тела более связаны между собой (и более влияют друг на друга)? По-видимому, здесь важно еще и начальное расстояние. Наверно, нужно вычислять радиальные (поступательно-деформирующие) и тангенциальные (вращательно-сдвигающие) составляющие относительных скоростей. И в том числе момент импульса.

Короче говоря, нужно научиться рассматривать пару тел как единое целое по отношению к 3-ему телу.

Уменьшение массы конкретного тела почти до 0 приводит естественно к структурированию 2-х других тел. Поэтому чем больше критическая масса данного тела (при котором структурирование пока не появляется), тем меньше у него шансов войти в структуру.

Интересный результат: уменьшили в 3stars.asim m1 в 2 раза, в результате произошла (как ни странно) структуризация 1+3 (=призошла раньше?). Уменьшение m2 в 2 раза ведет к тому же - 1+3 (вполне ожиданно)

Гипотеза: если относительная картина движения тел приближается к эллипсу, то они образуют структуру.

** Эксперименты по структурированию

При уменьшении m3 в 2 раза также получаем неожиданный результат - структурируются теперь уже 1+2.

В рассматриваемой asim-ситуации найдется такое перераспределение масс, которое симметрирует систему. То есть надолго лишает ее возможности структурироваться? Или наоборот, сразу структурирует?

Теперь что остается? Пробовать увеличивать массы.

Сказано - сделано. Увеличение m1 в 2 раза приводит опять же к структурированию 1+3. Вот это да! Как это объяснить?

Общий вывод: 1)к полному и бесконечному хаосу приводит полная асимметрия (которая вряд ли существует?); 2)симметрия, кроме полной (и абсолютной), бывает и частичной. Например, симметрия центральная сменяется симметрией осевой, и.т.д.

** Структурирование-2

Увеличим теперь m2 в 2 раза. Что мы видим? Опять структурируется 1+3.(очень странно. Казалось бы, с этим должно быть покончено. Может, стоит (для этого) увеличить m2 еще?)

Теперь черед за увеличением m3 в 2 раза. То же мы имеем в результате? Ran out of memory.

При увеличении m3 в 2 раза опять происходит структурирование 1+3.

Может быть, дело только во времени структурирования? Ибо если симметрии нет, то структурирование рано или поздно произойдет?

При увеличении m2 в 4 раза тенденция к структуризации 1+3 не только разрушается, но и получается 1+2.

Ситуация увеличения m2 в 3 раза дает то же самое. При увеличении m2 в 2,5 раза - образовавшаяся было структура 1+3 быстро разрушается. Поэтому ситуация близка к хаотической.

Идея! Модель 3stars - это модель образования и разрушения, модель рождений и смертей. То есть имеет более глобальное значение, чем поначалу можно было представить. Плохо только, что оан - численная, поэтому чем дальше, тем больше накапливаются ошибки.

И это связано с тем, что кривое аппроксимируется прямым. А нельзя ли идти от первичности кривого (вращения), а не прямого?

** Анализ структурирующих свойств

Для структуризации системе важны именно не относительные скорости, а распределение масс.

Поэтому бесполезно рассматривать расстояния от частичного центра масс 2-х тел до 3-его тела. Скорее всего больше информации даст расстояние от частичного уентра масс до общего. А еще лучше - их относительная скорость.

Рассмотрим 2-ую величину:

(m1*v1+ m2*v2)/(m1+m2)- (m1*v1+ m2*v2+ m3*v3)/(m1+m2+m3)

В числителе получаем:

=m1*m3*(v1-v3)+ m2*m3*(v2-v3)

А в знаменателе:

(m1+m2)**2- m3*(m1+m2)

По-видимому, эта величина характеризует степень тенденции к структурированию между m1 и m2 относительно m3. Чем она больше, тем меньшее влияние на пару 1+2 оказывает тело 3. И наоборот, чем на меньше, тем более система близка к хаосу.

Можно подумать, что при 0-ых значениях этих величин система симметрична. Но это не так, вернее не только так: система будет симметрична при равных значениях этих величин. Или почти равных.

Равными могут быть также и только две таких величины. Кстати, поскольку и rc и vc – векторы, то можно говорить как о равенстве самих векторов, так и о равенстве их модулей.

(а также о равенстве нулю или ненулю модуля разности этих векторов)

Растояние до центра масс в 2stars:

r1-(m1*r1+m2*r2)/(m1+m2)= m2/(m1+m2)*(r1-r2)

пропорционально относительному радиус-вектору.

Разность этих показателей характеризует степень асимметрии системы.

В 3stars это же расстояние:

r1-(m1*r1+m2*r2+m3*r3)/(m1+m2+m3)= (r1*m2+ r1*m3- m2*r2- m3*r3)/(m1+ m2+ m3)= (m2*(r1-r2)+ m3*(r1-r3))/(m1+m2+m3)

И в 2stars, и в 3stars центр масс системы движется прямолинейно и равномерно, остается только рассмотреть движение частичных центров масс (ЦМ) и отдельных тел (систем, центр масс которых совпадает с их координатой)

Это поможет выявить исключительно вращательный (и расбегательно-сбегательный) компоненты движения системы.

Если рассматривать движение относительно ЦМ, то получаем внутренне движение системы (в самом деле, а разве нам интересно ее внешнее движение, если это просто движение относительно прямолинейно и равномерно движущегося ЦМ? (в замкнутой системе))

Можно также рассматривать(абсолютное) движение не тел, а частичных ЦМ системы.

Самое массивное тело будет, естественно, всегда ближе к ЦМ. (и это - неинтересно)

** Ещё случаи структурирования

При проверке ситуации увеличения m2 в 2,5 раза по новой схеме (см. выше идею расстояния между частичным и общим центром масс) хаотичность ситуации не подтверждается. Тенденция к структурированию 1+3 обнаруживается уже и здесь. Причем устойчивая.

При m2=6 структурирование идет прямо в затылок. На годографе имеем все более эллипс, а на расстоянии - все более период.

А что если попробовать еще m1=9?

При увеличении m2 до 6 максимальное удаление от общего центра масс обнаруживается для группы 1+3. Эллипс, образуемый этим расстоянием, менее всего похож на эллипс. Расстояния же до m2 - максимальны, хотя и не лишены периодичности, пусть и с большим периодом.

А что если m2=3? Траектория для 1+3 очень похож на эллипс, и он дает максимальное расстояние от общего ЦМ. Ни одно из расстояний не дает стабильных колебаний.

** Начальная ситуация, особый случай

Идея: исследовать движение 3stars при vc0=0.

Принцип изобретения систем 3stars с vc=0: m1=m2=m3 и 3-угольник начальных скоростей, аналитически v30= -(v10+ v20). Более общая формула: v3= -1/m3*(m1*v1+ m2*v2).

В принципе, рассмотрение таких систем ничего нового не даст, кроме перенесения начала СК в ЦМ. И картина не исказиться, поскольку в этом случае ЦМ не (абсолютно) неподвижен.

 

* Температура – абсолютна ли?

Как может быть температура абсолютной, если связанная с ней кинетическая энергия частиц - относительна. Поскольку относительна скорость.

(Разве что рассматривать скорости частиц относительно глобального центра масс системы. (или исключающего данную частицу?))

Литература:

  1. Будур Н.В. Руническая магия. – М.: Олма-Пресс, 2001.
  2. Сивухин Д.В. Механика. – М.: Наука, 1989.
  3. Шипов Г.И. Теория физического вакуума (теория, эксперименты, технологии). – М.: Наука, 1997, стр.294
  4. Вейник А.И. Термодинамика реальных процессов. - Мн.: "Навука i тэхнiка", 1991.
  5. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике. – М.: Наука, 1977.

Приложение

(в связи с понятием центра масс)

Свободное падение

Итак, свободное падение тел сходится в центре масс только при условии нулевых начальных скоростей.

Увеличение приближающей компоненты начальной скорости эквивалентно уменьшению массы. 

(рис.9. v1=[1,0],v2=0, абс-рассмотрение)

 

 

Рис.9.1 v1=[1,0],v2=0, рел-рассмотрение.

Рис.9.2 v1=0, v2=0, m1=1, m2=9, рел-рассмотрение.

Если, конечно, не рассматривать движение относительно общего центра масс. (и притом текущего!)

Рис.10.1 v1=[1,0], v2=0 при цм-рассмотрении.

Просто при наличии начальных сближающих скоростей (компонент) схождение (в центр? Масс?) будет происходить быстрее.

 

Рис.10.2 v1=0, v2=0, m1=1, m2=9 при цм-рассмотрении.

Дата публикации: 25 августа 2003
Источник: SciTecLibrary.ru

Вы можете оставить свой комментарий по этой статье или прочитать мнения других в следующих разделах ФОРУМА:
Свернуть Защита интеллектуальной собственности и авторских прав
Диспуты по темам изобретательства. Вопросы по изобретениям, проблемы на пути изобретателей и методы их решения.
Патентование. Все о патентовании изобретений, полезных моделей, промышленных образцов и товарных знаков.
Нерешенные задачи. Здесь идет обсуждение нерешенных задач: безопорный двигатель, вечный двигатель, преодоление гравитации и пр.
Свернуть Точные науки и дисциплины
Дебаты по Теории Относительности Эйнштейна. Все кому не лень хотят опровергнуть Теорию Относительности Эйнштейна. Вам предоставляется слово для аргументации.
Физика, астрономия, математические решения. Физико-математические вопросы, наблюдения, исследования, теории и их решение.
Физика альтернативная. Новые взгляды на физические законы, теории, эксперименты, не вписывающиеся в общепринятые законы физики.
Teхника, узлы, механизмы, электроника и аппаратура. Все про технику, приборы, детали, узлы и механизмы. Электроника, компьютеры, программное обеспечение. Новые технические решения в самых разных областях.
Биология, Генетика, Все о жизни. Генетика и другие вопросы биологии. Их развитие. Медицина. Биотехнологии, агротехника и сельское хозяйство. Эволюционные теории и альтернативные им.
Химия. Вопросы по химическим технологиям, разработкам и применению химических материалов. Химические элементы и их свойства.
Геология, все о Земле и ее обитателях. Геология, метеорология, антропология, сейсмология, атмосферные явления и непознанные эффекты природы.
Свернуть Мозговой штурм
Генератор решений. Здесь Вы можете заработать реальные деньги, помогая решать фирмам, предприятиям и частным лицам те или иные технические задачи, которые перед ними стоят. Те, кто ставят задачи перед участниками должны обозначить гонорар за ее решение и перевести указанную сумму на общий счет генератора.
Головоломки. Если у Вас есть желание поломать голову над интересными логическими задачами - Вам сюда.
Гипотезы. В этой теме идет обсуждение гипотез и предположений, основанных чисто на теории и логике.
Найди ляп! Этот раздел для тех, кто хочет мысленно расслабиться. Он посвящен задачам по поискам ляпов, которые встречаются в литературе, интернете, кино и на телевидении.
Свернуть Взгляд в будущее и настоящее
Глобальные темы. Вопросы касающиеся всех. Глобальные угрозы и злободневные темы современности.
Наука и ее развитие. Все о развитии науки, направлениях и перспективах движения научной мысли и знаний.
Новая Цивилизация. Принципы социального устройства новой цивилизации. Увеличение роли созидательного интеллекта... Отдалённые перспективы развития человечества...
Вопросы без ответов. Этот раздел посвящен вопросам и проблемам, которые до сих пор не решены. Предлагайте свои решения.
Военная стратегия и тактика современных боевых действий. Об особенностях современного военного искусства. Проблемные вопросы теории и практики подготовки вооруженных сил к войне, её планирование и ведение в различных конфликтах на планете.
Свернуть Гуманитарные науки и дисциплины
Философские дискуссии. Диспуты по вопросам жизни, сознания, бытия и иных философских понятий.
Экономика. Вопросы по экономике и о путях развития России и других стран.
Социология, Политология, Психология. В этом разделе обсуждаются вопросы, как отдельных частных исследований данных наук, так и проблема соотношения этих наук с остальными.
Образование. Все об образовании: как учить, кому учить, чему учить и кого учить.
Религия и атеизм. Вопросы религий и атеистические взгляды, религиозные споры.

Хотите разместить свою статью или публикацию, чтобы ее читали все?
Как это сделать - узнайте здесь.

Назад

 
О проекте Контакты Архив старого сайта

Copyright © SciTecLibrary © 2000-2017

Агентство научно-технической информации Научно-техническая библиотека SciTecLibrary. Свид. ФС77-20137 от 23.11.2004.