Земля - матушка

[fantomas59]

Размышления о гравитации.
Земля является не шаром, а эллипсоидом, будучи сплюснута с полюсов – так что она имеет так называемую «экваториальную выпуклость». Экваториальный радиус Земли примерно на 21 км больше полярного, и, из-за одной только этой причины, сила тяжести на экваторе должна быть несколько меньше, чем на полюсе. Если прикинуть увеличение экваториального радиуса при условии, что результирующее уменьшение силы тяжести обеспечивается только центробежными силами (из-за собственного вращения Земли), то получается почти 11 км. Причём, если шар превращается в сплюснутый эллипсоид при сохранении своего объёма, то увеличение экваториального радиуса на 11 км вызовет уменьшение полярного радиуса на те же 11 км. Результирующая разность составит 22 км – т.е., величину, близкую к фактической.
Кроме глобальной неоднородности Земли, связанной с экваториальной выпуклостью, есть ведь у неё и более мелкие неоднородности – в распределении плотности вещества в поверхностном слое. Там есть залежи плотных, или, наоборот, рыхлых пород. Есть огромные горные массивы, где плотность пород составляет около трёх тонн на кубометр. Есть океаны, где плотность воды составляет одну тонну на кубометр на всей толще – даже на глубине в 11 километров. А есть лежащие ниже уровня моря долины, в объёме которых плотность вещества равна плотности воздуха. По идее о всемирном тяготении, все эти неоднородности поверхностной плотности должны сказываться на показаниях гравиметрических инструментов. Простейшим из них является отвес: он должен уклоняться в ту сторону, с которой сильнее притяжение поверхностных масс. Так, рядом с мощным горным массивом, отвес должен уклоняться к этому массиву, а на берегу океана он должен уклоняться от океана. Эти уклонения должны быть вполне заметны, например, при сравнении географической широты пункта, полученной двумя способами: астрономическим (с привязкой к отвесной линии) и геодезическим (без такой привязки). Обратите внимание: лишь по теории отвес должен уклоняться, а эти уклонения должны быть заметны… Но на практике оказывается, что никто никому не должен: вышеназванные уклонения отвеса – ни вблизи горных массивов, ни вблизи океанов, ни там и сям сразу – не обнаруживаются. Самое большой шок по этому поводу испытали англичане, которые в середине XIX века проводили изыскания уклонений отвеса южнее Гималаев, а получили шиш. Вообще-то, шиши получались везде, но южно-гималайский случай примечателен тем, что уклонения там ожидались рекордные – ведь севернее находился самый мощный горный массив, а южнее был Индийский океан – так что и шиш получился рекордный.

На эти странности с отвесами можно было бы махнуть рукой. Но у запасливых гравиметристов есть ещё приборы похитрее: гравиметры, которыми измеряют силу тяжести. В результаты этих измерений, конечно, вносят расчётные поправки на поверхностные неоднородности. Рассуждают так: если бы этих неоднородностей не было, то на уровне моря гравитационная сила была бы везде одинакова… Но, раз уж неоднородности есть, то, вооружённые законом всемирного тяготения, будем рассчитывать их вклад и вычитать его из результатов измерений… Тогда, при правильных расчётах-учётах, будем получать ту самую, везде одинаковую гравитационную силу на уровне моря!.. Представляете, сколько было бы радости, если всё получалось бы именно так?! Увы, на практике всё совершенно иначе. Если продраться сквозь терминологические и методологические дебри, которые специально нагромоздили для запутывания непосвящённых, то фактическая картина оказывается вот какой. После внесения, в результат измерения, поправки на поверхностные неоднородности, итоговый результат отличается от той самой величины, везде одинаковой на уровне моря, как раз на значение внесённой поправки. То есть, если поправки на поверхностные неоднородности не вносить, то чистые измерения как раз и дают ту самую гравитационную силу, везде одинаковую на уровне моря. Проще всего это объяснить так: поверхностные неоднородности, хотя и существуют, не оказывают никакого воздействия на гравиметрические инструменты!
Ещё раз: Неоднородности в распределении масс не оказывают воздействия на гравиметрические приборы.
Была ведь мощная кампания по применению гравиметрических приборов – вариометров – для разведки полезных ископаемых. В некоторых случаях вариометры, действительно, указывали направление, в котором находились искомые залежи. Но эти случаи, в полном согласии с теорией вероятностей, происходили из-за того, что если прибор указывает направление совершенно случайно, то рано или поздно он укажет его правильно. Поэтому разработчики месторождений, конечно, принимали к сведению гравиметрические разведданные, а проходку-то вели по данным сейсмических и электромагнитных методов. Но, несмотря ни на что, идея оказалась невероятно живуча: до сих пор разные организации предлагают простакам услуги по гравиметрической разведке.
Это охначает, что тяготение порождается не веществом, не массами.

У шести десятков спутников планет Солнечной системы никаких признаков собственного тяготения не наблюдается! Ни атмосфер у них нет, ни собственных спутничков – по теории вероятностей это ай-яй-яй просто. Но учёные, несмотря ни на что, пребывают в несокрушимой уверенности в том, что собственное тяготение у спутников есть. Иногда на этой почве до смешного доходило. Вот у Юпитера есть четыре крупных спутника. «Ясно же, как пень, - прикидывали учёные, - что эти четыре спутника друг друга притягивают. Значит, каждые три из них влияют на движение четвёртого. Рассмотрим-ка движение этой четвёрочки и выцарапаем их массы, по принципу: у кого масса больше, тот влияет сильнее, а влияется слабее!» Казалось бы – просто. Но эта простенькая задачка доводила исследователей до умопомрачения. Конфуций предупреждал: «Трудно искать чёрную кошку в тёмной комнате – особенно если её там нет». Исследователи про это знали, но думали, что Конфуций предупреждал дурачков каких-нибудь – а мы-то, мол, не дурачки. И вот что у них, не-дурачков, получалось. Брали в обработку движение той четвёрки на некотором интервале времени, делали все мыслимые и немыслимые натяжки, и получали на соплях «наиболее вероятные» значения масс. А потом – впадали в прострацию. Потому что на другом интервале времени натяжки приходилось делать совсем другие, и новые «наиболее вероятные» значения масс не совпадали с ранее полученными. И на третьем интервале – с тем же успехом! И – так далее! Это у них даже называлось соответственно: динамические определения масс спутников. Надинамившись до посинения, решили так: чтобы труды тяжкие не совсем зазря пропали, надо выбрать тот интервал времени, на котором значения масс получились самые-самые вероятные из набора «наиболее вероятных». Вот их-то и выдали. И примечание сделали: «Не повторять! Опасно!»

Чтобы окончательно доказать наличие собственного тяготения у астероидов, провернули беспрецедентную космическую программу, которая официально называлась «вывод искусственного спутника на орбиту вокруг астероида». Американцы всё сделали по науке: отточенными командами с Земли подогнали космический зонд NEAR достаточно близко к астероиду Эрос, причём с нужным вектором скорости, который мало отличался от вектора скорости астероида на его околосолнечной орбите. И затаили дыхание, ожидая, что зонд захватится тяготением Эроса и станет его искусственным спутником… Но увы, с первого раза у зонда с Эросом ничего не получилось. Вышел, что называется, пролётный эффект – только медленно. «Так бывает, - понимающе протянули руководители полёта. – Эй, на штурвале! Давай разворачивай на второй заход!» Отточенными командами с Земли развернули зонд, сориентировали – к звёздам задом, к Эросу передом – и, включив ненадолго движок, попытались подъехать к астероиду с другого бока. Результат вышел тот же, что и на первый раз. Никак не становился зонд спутником Эроса! Вместо запланированного эротического сценария получалась явно какая-то порнография. С выключенным двигателем зонд рядом с Эросом долго не удерживался: уходил от него. Чтобы не отпустить зонд слишком далеко, в какой-то момент включали ненадолго двигатель и изменяли направление дрейфа зонда относительно астероида. Таким образом и гоняли зонд вокруг астероида по кусочно-ломаной траектории. Конечно, об этом не говорили громко, а любопытствующим объясняли, что двигатель включается для коррекции орбиты. Но странная потребность в большом числе незапланированных коррекций орбиты настолько бросалась в глаза, что по ходу дела пришлось придумывать оправдание происходящему. Официальных оправданий придумали два. Сначала выдвинули версию о том, что незапланированные коррекции орбиты требуются для того, чтобы аппарат, со своими солнечными батареями, поменьше находился в тени. Выдвинули – и ужаснулись: даже последний журналист мог бы заподозрить, что программу работы зонда разрабатывали идиоты. Ах, мол, извините: дело совсем в другом! «Видите ли: на зонде установлена куча научной аппаратуры, так вот одна её часть приспособлена для работы на малом удалении от астероида, а другая – на большом. И вот, представьте, прибегают учёные и просят подогнать зонд поближе к поверхности. Подгоняем! А через три дня прибегают другие учёные и просят отогнать его подальше. Отгоняем! А потом снова прибегают те. А потом – снова эти. Задёргали нас совсем!»
Можно подумать, что, из-за противоречивых требований учёных, на протяжении года зонду не дали сделать ни одного витка по нормальной кеплеровой траектории! А ведь после одного-двух таких витков можно было бы сразу вычислить массу Эроса – и это была бы сенсация, которую специалисты ждали. Но быстрого сообщения о массе Эроса не последовало. Раздуватели сенсаций наступили на горло собственной песне?!
Финал миссии NEAR тоже вышел вполне в духе театра абсурда. Изначально планировалось оставить зонд на орбите вокруг Эроса, чтобы надолго сохранилось свидетельство о выдающемся научно-техническом достижении. Но стало ясно, что, без подработки двигателем, зонд вблизи Эроса не держится. Если, после прекращения «коррекций орбиты», зонд ушёл бы от него, многие специалисты могли бы заподозрить, что их дурачили. Вот «руководители пролётов» и решили: когда запасы рабочего вещества для движка подойдут к концу, грохнуть напоследок зонд об поверхность астероида, называя это попыткой посадки. Кстати, к посадке зонд был совершенно не приспособлен, поэтому тех, кто с замиранием сердца следил за официальными сообщениями, свежее решение о смелой посадке на астероид привело в щенячий восторг. Посадка, благодаря отточенным командам с Земли, вышла именно та, что надо: остатки от зонда подавали признаки жизни ещё в течение месяца…
Следующими были японцы. Проблему необходимости подавать команду коррекции орбиты с земли они устранили радикально: зонд ХАЯБУСА («Сокол»), который они отправили к астероиду Итокава (название такое), оснастили несколькими движками и автономной системой ближней навигации, с лазерными дальномерами, так что зонд мог сближаться с астероидом и двигаться около него автоматически, без участия наземных операторов. От операторов требовалось лишь задать режим полёта – держись, соколик, в пятистах метрах от поверхности – а дальше им можно было попивать чаёк. Таким образом, задача удержания зонда вблизи астероида решалась без шума и пыли, и основные усилия японцы сосредоточили на научной программе.
Первым номером этой программы оказался комедийный трюк с высадкой небольшого исследовательского робота на поверхность астероида. Зонд снизился на расчётную высоту и аккуратненько сбросил робота, который должен был медленно и плавно упасть на поверхность. Но… не упал. Медленно и плавно его понесло куда-то вдаль от астероида. Там и пропал без вести. Жалко, дорогая была штучка. Почему-то японцы думали, что рядом с астероидом лишь зонд следует удерживать движками, а вот микроробот – это другое дело, он сам на астероид с неба свалится. И если бы только микроробот! Следующим номером программы оказался, опять же, комедийный трюк с кратковременной посадкой зонда на поверхность для взятия пробы грунта. Комедийным он вышел оттого, что, для обеспечения наилучшей работы лазерных дальномеров, на поверхность астероида был сброшен отражающий шар-маркер. На этом шаре тоже движков не было… и, короче, на положенном месте шара не оказалось… Два прокола подряд и два наскоро состряпанных оправдания – это уже поганенькая статистика набирается. «Слушайте, - завопили журналисты, - вы чем там занимаетесь? В третий раз собираетесь нам лапшу на уши вешать? Так вот: извольте следующую попытку посадки освещать в прямом эфире!» Насколько же был крепок маразм происходящего, если японцы согласились на прямой эфир! Перед операцией долго совещались: сбрасывать ли второй, запасной, шар-маркер, или не сбрасывать, чтобы больше народ не смешить. Решили: не сбрасывать. Несладко пришлось лазерным дальномерам, ну да что поделаешь. А в прямом эфире, на самом интересном месте, связь с зондом, как по заказу, прервалась. Так что сел ли японский «Сокол» на Итокаву, и что он на ней делал, если сел – науке это неизвестно.

Через год, когда страсти поутихли, устроили даже научную конференцию по тематике ХАЯБУСА-Итокава. Демонстрировалась там, между прочим, гравиметрическая карта астероида – красивая, разноцветная. О том, что болванки без движков рядом с астероидом не удерживались, никто уже не заикнулся. Вспоминалось только хорошее.

Ещё нюансы, о которых "не знает" большая наука:
По теории всемирного тяготения какждая массочка притягивает все массочки Вселенной на бесконечных расстояниях. На практике это не так. Размеры сфер тяготения конечны. Ещё удивительнее то, что в большую солнечную сферу тяготения планетарные сферы тяготения встроены таким образом, что в их объёмах солнечное тяготение отключено – там действует только планетарное тяготение.
Планетарные сферы тяготения перемещаются внутри солнечной сферы тяготения – из-за своего орбитального движения в Солнечной системе. Но там, где оказывается планетарная сфера тяготения, солнечное тяготение отключается. Кроме того, радиусы орбит планет таковы, что исключено хотя бы частичное перекрывание сфер тяготения соседних планет. В результате выходит, что, где бы ни находилось маленькое пробное тело, оно везде притягивается только к одному «силовому центру» – к планетарному или к солнечному. (Нам известно исключение из этого правила – в окрестностях Луны. Впрочем, у Луны нет ни одного «нормального» свойства, все её свойства аномальны; мы к ней ещё вернёмся).

В пределах планетарной сферы тяготения, истинной-однозначной является скорость в планетоцентрической системе отсчёта, а вне планетарных сфер тяготения, в межпланетном пространстве – скорость в гелиоцентрической системе отсчёта. Планетарные сферы тяготения движутся вокруг Солнца с космическими скоростями, и, при пересечении пробным телом границы планетарной сферы тяготения, происходит соответствующий скачок его истинной-однозначной скорости.
Это подтверждается практикой межпланетных полётов. При управлении космическим аппаратом, понятие его истинной-однозначной скорости является исключительно важным. Именно её нужно знать, чтобы правильно рассчитывать траекторию и правильно выполнять манёвры, когда ключевым является вопрос о тяге двигателей и расходе топлива. Пока космические аппараты летали в околоземном пространстве, их траектории и манёвры отлично рассчитывались в геоцентрической системе отсчёта. Но при межпланетных полётах ситуация усложнилась. При вылете за границу земной сферы тяготения, ГЕЛИОцентрическая скорость аппарата, с которой он начинает движение по области солнечного тяготения, отнюдь не равна той ГЕОцентрической скорости, с которой он подлетал к границе изнутри. Пока аппарат находится вне планетарных сфер тяготения, превращения энергии при его полёте происходят в однозначном соответствии с его движением в гелиоцентрической системе отсчёта. Чтобы правильно рассчитать корректирующие манёвры на этом участке полёта, нужно знать именно гелиоцентрическую картину движения аппарата. Но, как только аппарат влетает в сферу тяготения планеты-цели, его дальнейшее движение определяется тяготением лишь в направлении к центру этой сферы, а истинной-однозначной становится его скорость в планетоцентрической системе отсчёта.
Источник: О.Х Деревенский "Бирюльки и фитюльки всемирного тяготения" http://newfiz.narod.ru/gra-opus.htm на 22.10.2016г.

[fantomas59]

Размышления о гравитации. Продолжение.
Поправка на нечистую силу

Выходит, что для правильного расчёта межпланетного полёта следует использовать аж три различные системы отсчёта. Именно так оно и делается. Специалисты, которые это делают, приговаривают: «Делаем так, потому что так удобнее». Это – шутка из разряда «делаем, как удобнее, потому что по-другому не получается». Как же ему получаться по-другому, если быстрое изменение истинной-однозначной скорости аппарата при перелёте через границу сферы тяготения – это реальный физический эффект? Если с ним не считаться, он может доставить массу острых ощущений руководителям полёта – как это и было на заре межпланетной космонавтики. Тут надо ещё добавить, что с каждой сферой тяготения связана собственная система отсчёта, в которой скорость света ведёт себя как фундаментальная константа. При пересечении границы сферы тяготения, координатная привязка для скорости света переключается – как и для истинной-однозначной скорости тела. В итоге, если излучатель радиоволн находится в одной сфере тяготения, а приёмник – в другой, то эффект Допплера зависит не от относительной скорости излучателя и приёмника, а от истинных-однозначных скоростей того и другого. А теперь представьте одну из тех межпланетных станций, которым судьба улыбнулась: ни одна разгонная ступень под ней не взорвалась, бортовые системы не дали отказов, на траекторию межпланетного полёта её вывели удачно, корректирующие манёвры выполнили правильно… В общем, добралась она до сферы тяготения Венеры или Марса и влетела в неё. Из-за скачка истинной-однозначной скорости станции произойдёт соответствующий скачок допплеровского сдвига при радиосвязи с ней. Если не компенсировать этот скачок, связь со станцией прервётся. Трудно поверить, но по этому сценарию был обидно потерян целый ряд советских и американских межпланетных станций. Доходило до того, что, в очередное благоприятное для запуска «окно», одинаковые аппараты с одинаковой программой запускали пачками, один за другим вдогонку – в надежде на то, что хотя бы один удастся довести до победного конца. Но – куда там! Причина, обрывавшая связь на подлёте к планетам, поблажек не давала. Конечно, об этом помалкивали. Публике-дуре сообщалось, что станция прошла на расстоянии, скажем, 120 тысяч километров от планеты. Тон этих сообщений был таким бодрым, что невольно думалось: «Пристреливаются ребята! Сто двадцать тысяч – это неплохо. Могла бы ведь и на трёхстах тысячах пройти! Даёшь новые, более точные запуски!» Никто и не догадывался о накале драматизма – о том, что учёные мужи чего-то там в упор не понимали. А ведь не понимали: когда скачок допплеровского сдвига случайно обнаружился, это повергло руководителей полёта в очень сильное недоумение. В себя они пришли после того, как сообразили – чёрт с ним, с недоумением, зато теперь ясно, как восстанавливать пропадающую связь! Если бы не эта сообразительность – не видать бы нам выдающихся достижений межпланетной космонавтики.
О том, что эти достижения получались вопреки закону всемирного тяготения – а именно, с учётом принципа разграничения областей действия тяготения – публика-дура ничего не знала. Спецы по космонавтике, рулившие межпланетными станциями, были связаны секретностью. Брякни о том, что закон всемирного тяготения не соблюдается – и тебя привлекут за разглашение государственной тайны.

О природе приливов и отливов.
А чем были связаны представители академической науки? Да светлыми воспоминаниями о своих школьных годах! Когда им на всю жизнь вдалбливали, что океанские приливы происходят в полном согласии с законом всемирного тяготения, потому что вода притягивается не только к Земле, но и к Солнцу и Луне. Да и может ли, мол, быть иначе?

Отчего же нет? Вы обратите внимание вот на что. Есть учебники по физике, где написано, каковы приливы должны быть – в согласии с законом всемирного тяготения. А ещё есть учебники по океанографии, где написано, каковы они, приливы, на самом деле. Если закон всемирного тяготения здесь действует, и океанская вода притягивается, в том числе, к Солнцу и к Луне, то «физическая» и «океанографическая» картины приливов должны совпадать. Так совпадают они или нет? Оказывается: сказать, что они не совпадают – это ещё ничего не сказать. Потому что «физическая» и «океанографическая» картины приливов вообще не имеют между собой ничего общего.

Помните, как нас учили: из-за притяжения, например, Луны, на Земле формируется приливный эллипсоид, один горб которого находится на стороне Земли, обращённой к Луне, а другой – на противоположной стороне… И, из-за суточного вращения Земли, эти два горба прокатываются по Мировому океану, отчего в каждом месте должно получаться два прилива и два отлива за сутки… Дяденьки, да где вы видели эти два горба, о которых толкуете? Ну, вот, допустим, что сейчас один из этих горбов находится в Индийском океане. Это значит, по-вашему, что в Атлантическом океане и в западной части Тихого океана сейчас находятся впадины. А через четверть суток горбы, стало быть, передвинутся на места впадин – и так далее. Такое было бы возможно лишь за счёт перетекания колоссальных масс воды из океана в океан. Но ничего подобного не происходит – каждый океан успешно обходится своими собственными водными ресурсами. Более того, каждый океан оказывается разделён на несколько смежных областей, в которых приливные явления происходят, практически, изолированно. В каждой такой области водная поверхность несколько наклонена относительно горизонта, причём направление этого наклона вращается. Это и есть вращающаяся приливная волна – как в тазике с водой, который двигают по полу круговыми движениями. При этом максимум и минимум уровня воды последовательно проходят по всему периметру. Еще Лапласа изумлял этот парадокс: отчего в портах одного и того же побережья максимумы уровня наступают со значительными последовательными запаздываниями – хотя, по концепции приливных эллипсоидов, они должны наступать одновременно. Дело ведь не в том, что приливным горбам мешают двигаться материки. Тихий океан простирается почти на половину окружности экватора, и движения этих горбов, имей они место, были бы здесь заметны. Но – ничего подобного: огромный Тихий океан тоже разбит на смежные области с независимыми друг от друга вращениями приливных волн. Можно уверенно предположить, что подобная картина имела бы место и в том случае, если бы океан покрывал всю поверхность Земли. Потому что независимые вращения приливных волн на смежных участках – это и есть сущность океанских приливных явлений. А причина их в том, что везде на поверхности Земли местные отвесные линии не сохраняют свои направления постоянными, а испытывают вращательные уклонения. А спокойная поверхность воды стремится расположиться ортогонально к отвесной линии. Ну, вот, из-за этого водные поверхности на смежных участках и отслеживают вращательные уклонения местных отвесных линий.
Может, кому-то интересно – что за слепота поразила толпы исследователей, если они умудрились проигнорировать эти вращательные уклонения отвесов? Да дело не в слепоте: просто, по закону всемирного тяготения, этих уклонений не должно быть. И всё! Есть такая поговорка: «Нет ничего практичнее хорошей теории». Это – как раз про наш случай: теория-то всемирного тяготения ух как хороша! А уж практична – слов нет. Посудите сами. Говорит эта теория: максимальная высота прилива, когда действия Луны и Солнца складываются, должна составлять 80-90 сантиметров. Спрашивается: на практике это так? «Конечно, так, - уверяют нас, - особенно в некоторых центральных районах океанов!» И приводят списочек: и на острове Св.Елены – 80 см, и на острове Гуам – столько же, и на островах Антиподов – чуть побольше метра… Вот тут-то и обратите внимание: до чего практично составлен этот списочек. Добрые люди, которые его составляли, скромно умолчали о том, что все его пункты находятся где-то на серединках между центрами вращающихся приливных волн и их перифериями. То есть, как раз там, где высоты приливов близки к тем, что предсказывает закон всемирного тяготения. А как же быть с центральными и периферийными участками вращающихся приливных волн? Али действие закона всемирного тяготения на эти участки не распространяется? Вот, на центральных участках – там высоты приливов, практически, нулевые. А на периферийных – они обычно в несколько раз больше тех, которые предсказывает закон всемирного тяготения. Мы говорим не про те случаи, когда приливы усилены ветровыми нагонами или подпором воды в узких бухтах – как, например, в заливе Фанди, где в самом укромном уголке набирается 24 метра. Мы говорим про «чистую» высоту приливов, которая на материковых побережьях составляет, в среднем, около 2.5 метров. До чего же чудно действуют приливообразующие силы, если они обусловлены всемирным тяготением: где-то получается пусто, а где-то густо! Как же извилист и ветвист оказывается путь пресловутых «приливных горбов»! На этот счёт у специалистов есть комментарии. Видите ли, в чём дело-то: материки торчат очень неудачно. И донный рельеф – он тоже повсеместно не такой, как нужно. Почти как в старом студенческом анекдоте:
- Почему ротор электродвигателя крутится? – спрашивает экзаменатор.
- Так у электродвигателя обмотки есть! – отвечает студент.
- Обмотки? Ну, у паяльника тоже обмотки есть. Почему тогда он не крутится?
- Так у паяльника подшипников нет!

Точно так же, про торчащие материки и неправильный донный рельеф можно долго разговоры разговаривать. Да толку-то? Фактическая картина приливных явлений настолько сильно отличается от теоретической – и качественно, и количественно – что на основе такой теории предвычислять приливы невозможно. Да никто и не пытается это делать. Не сумасшедшие ведь. Делают вот как: для каждого порта или иного пункта, который представляет интерес, динамику уровня океана моделируют суммой колебаний с амплитудами и фазами, которые находят чисто эмпирически. А затем экстраполируют эту сумму колебаний вперёд – вот вам и получаются предвычисления. Капитаны судов довольны – ну и ладушки! Впрочем, был случай страшного недовольства. Попросил капитан молодого штурмана пояснить, в двух словах, как это он так здорово приливы предвычисляет. А, надо сказать, что в той эмпирической сумме колебаний есть компоненты, происхождение которых весьма неочевидно – периоды у них странненькие. Продвинутые специалисты формально объясняют эти компоненты действием фиктивных светил, циркулирующих вокруг Земли. Ну вот, молодой штурман попытался изобразить из себя такого продвинутого специалиста. «Сейчас ты у меня, шутник, попрыгаешь, - решил капитан и для гарантии переспросил: Значит, приливы вызываются не только Луной и Солнцем, а ещё и фиктивными светилами?» - «Ну, да! – обрадовался штурман. – Точнее, «воображаемыми фиктивными». Вот, смотрите, в учебнике так и написано!» А капитан был отважный… В общем, в одной смачной тираде крепко досталось всем: и фиктивным светилам, и учебникам про них, и тем, кто эти учебники пишет, и их предкам по материнской линии…

На этой жизнеутверждающей ноте вернёмся к вращающимся приливным волнам. Вращательные уклонения отвесных линий, которыми эти волны обусловлены, представляют собой сумму «солнечных» и «лунных» уклонений. Причём «солнечные» и «лунные» уклонения порождаются совершенно разными причинами. К «лунным» уклонениям мы вернёмся в самом конце, после нескольких слов о том, как движется парочка Земля-Луна. А пока скажем о «солнечных» уклонениях.

[fantomas59]

О природе приливов и отливов. Продолжение
Как уже говорилось выше, не вещество Земли порождает земную сферу тяготения. Правильнее сказать, что Земля всего лишь удерживается земной сферой тяготения в её центре, вблизи положения равновесия. Если земная сфера тяготения не двигалась бы с ускорением, то равновесное положение Земли было бы точно в её центре. Но ускорение-то у неё есть: из-за орбитального движения вокруг Солнца. Поэтому равновесное положение Земли оказывается сдвинуто из центра сферы тяготения – в направлении от Солнца. Получается то, что сторонникам всемирного тяготения в страшном сне не приснится: у Земли центр тяготения и центр масс не совпадают друг с другом! И ведь об этом кошмаре свидетельства имеются. Спутники-то притягиваются не к центру масс Земли, а к центру земного тяготения. Получается, что Земля должна быть сдвинута относительно клубка орбит спутников. Так и есть, судя по суточным эффектам, которые имеют место при работе спутниковой навигационной системы GPS, и которые до сих пор не нашли объяснения в рамках принятых моделей. По величине этих суточных эффектов можно даже сделать вывод о величине сдвига Земли от центра тяготения: сдвиг составляет около 1.6 метра. И тогда смотрите, что получается: везде на поверхности Земли векторы тяготения оказываются направлены не к центру Земли, а к точке, которая, по отношению к этому центру, находится ближе к Солнцу на 1.6 м. И, чтобы сохранять направления к этой точке в условиях суточного вращения Земли, векторы тяготения неизбежно должны совершать вращательные уклонения относительно местных участков твёрдой поверхности. Причём, максимальная угловая величина этих уклонений, равная отношению 1.6 м к радиусу Земли, при типичных размерах вращающихся приливных волн даёт вполне приемлемые максимальные высоты «солнечных» приливов.

«Но если всё это так, - скажет внимательный читатель, - то «солнечная» приливообразующая сила имеет суточный период, а приливы-то наблюдаются полусуточные!» Браво, внимательный читатель! Конечно, «солнечная» приливообразующая сила имеет период в солнечные сутки. Забегая вперёд, добавим, что и «лунная» приливообразующая сила имеет период в лунные сутки – они длятся примерно 24 часа 50 минут. Но зря Вы, внимательный читатель, полусуточными приливами козыряете – это, опять же, учебников по физике начитавшись, где написано, каковы приливы должны быть. А на самом-то деле, полусуточные приливы, которые должны быть главным типом приливов согласно закону всемирного тяготения, имеют место лишь в окраинных морях – прилегающих к материкам. В открытых же океанах, т.е. на гораздо большей площади, безраздельно властвуют суточные приливы, которые и являются настоящими главными. Потому что полусуточных приливообразующих сил просто нет – к прискорбию для закона всемирного тяготения. Но чем же тогда обусловлены те полусуточные приливы, которые всё-таки есть? Да совершенно очевидной причиной, которую, впрочем, сторонники всемирного тяготения будут отрицать до последнего вздоха. По-научному эта причина называется «резонансное возбуждение высших гармоник». А по-простому это вот что. У каждой колебательной системы есть собственная частота колебаний, или, как её ещё называют, резонансная. Подталкивая систему один раз за один цикл колебаний, можно увеличить их размах. Обычно таким, резонансным, образом и раскачивают качели. Но ведь качели можно раскачать, подталкивая их с частотой, которая в два раза меньше резонансной: делая толчки не на каждый цикл колебаний, а – через раз. Видите, внешнее воздействие с частотой такой-то возбуждает колебание с частотой, в два раза большей. А можно – и с частотой, в четыре раза большей! Так вот: вращающаяся приливная волна – это тоже колебательная система. Её собственная частота зависит, главным образом, от размеров занимаемого участка океана: от его характерной протяжённости и характерной глубины. Оказывается, что у многих окраинных морей эти характерные размеры таковы, что резонансные периоды вращения приливных волн в них близки к половине суток. И внешнее воздействие с суточным периодом возбуждает эти полусуточные вращающиеся волны! Более того: есть на Земле несколько небольших мелководных морей – например, Белое – где резонансный период вращения приливной волны близок к четверти суток. И в этих морях, действительно, происходят четвертьсуточные приливы!
Но даже подобные факты не смущают сторонников всемирного тяготения. Подумаешь, мол, какая мелочь – четвертьсуточные приливы! Да они могут вызываться чем угодно! Может, там рыбьи косяки кругами ходят с периодом в четверть суток. Вот и гонят четвертьсуточную волну! Ну, хорошо, пусть четвертьсуточные волны гоняют рыбьи косяки. Но ведь вопрос о том, каков период у главной компоненты приливных вариаций силы тяжести в том или ином наземном пункте – элементарно решается опытным путём. Закон всемирного тяготения утверждает, что эта главная компонента должна иметь полусуточный период. Спрашиваем бравых гравиметристов: на опыте это так? Ась? В ответ – тишина… Именно тишина: при идиотическом изобилии учебных и справочных пособий, где приведены теоретические кривульки приливных вариаций силы тяжести, попробуйте-ка отыскать публикации, где приведён их экспериментальный вид! А мы поглядим на ваши потуги, потому что сами уже прошли через это. Но, может быть, вам повезёт, и вы доберётесь до трудов А.Я.Орлова, который ещё в 1909 году (!) исследовал горизонтальные вариации силы тяжести и опубликовал надёжные экспериментальные данные. Мать-перемать! В них убийственно доминируют суточные компоненты! Закон всемирного тяготения опять отдыхает! Как это книги Орлова оказались изданы – загадка истории. Ведь сколько было безвестных исследователей, которые обнаружили доминирование суточных компонент и пытались опубликоваться. Таким говорили – мол, ты чё, ручки твои очумелые, против всемирного тяготения, что ли? И – привет! А мы потом экспериментальных кривых найти не можем!

Как говорится – тяжёлый случай. Опыт говорит: «Нет двух приливных горбов, да и быть не может!» А учёные мужи на это – цитаточку: «Опыт, батенька, это сын ошибок трудных!» - и опять за своё: «Есть приливные горбы, есть! Никаких сумнений!» Причём, мол, есть не только приливные горбы на окияне-море, но и приливные горбики на суше. Это у них называется «твёрдые приливы». Ну, действительно: если уж горбатиться, так горбатиться от души! Эх, чем бы взрослые дяди не тешились, лишь бы диссертации защищали… Только вот какая штука: в мире всё взаимосвязано. А учёные мужи делают вид, будто суточных вращательных уклонений отвесов не существует. Ясно, что без последствий это не останется: где-нибудь возьмёт да вылезет пренеприятнейшим образом. И ведь уже вылезло, да ещё как! Через то, что по-научному называется «периодическое движение полюсов Земли».

Эта история приключилась из-за того, что астрономы, определяя положения звёзд с помощью своих телескопов, имеют обыкновение использовать в качестве опорной линии местную вертикаль. Если местные вертикали «гуляют», а в расчёт это не принимается, то, конечно, будут «гулять» положения звёзд. Когда это обнаружилось – где-то во второй половине XIX века – теоретики призадумались: как бы это чудо разъяснить, да поизящнее. Главными периодами «гуляний» были, конечно, суточный и ещё два более длинных: годичный и так называемый чандлеровский, составлявший в среднем 428 дней. И, знаете, чего теоретики удумали? Ни за что не догадаетесь! Во-первых, про суточную болтанку звёзд устроить гробовую тишину (с тех пор здесь специалистами считаются те, кто знают про суточную болтанку, но помалкивают про неё). А, во-вторых, годичную и чандлеровскую компоненты, наоборот, раскрутить донельзя – но в том смысле, что это, мол, не звёзды колышатся, а сама Земля. Это был смелый шаг, опрокидывавший наивные представления о том, что географические полюса – северный и южный – всегда находятся там, где ось вращения Земли пересекает её поверхность. С тех пор стало так: ось вращения как смотрела на Полярную звезду, так и смотрит, но Земля, вращаясь, покачивается таким образом, что полюса перемещаются около оси вращения. Соответственно, изменяются координаты всех наземных пунктов! Чувствуете, как захватывающе получается?

Оставался пустячок: объяснить, с какой это радости Земля покачивается с теми двумя периодами – годичным и чандлеровским. Насчёт годичного периода думали недолго: мало ли сезонных перераспределений масс, которые могут перекосить планету! Тут вам и зимнее накопление снежного покрова в Сибири, и летнее отрастание травяной и лиственной биомассы… кажется, единственное, про что забыли – это сезонные миграции копытных и пернатых. Причём, интрижка здесь в том, что сроки накопления снегов и зелени меняются от года к году, а годичные изменения координат полюсов происходят-то по идеальным синусоидам! Но, как говорится, лучше хоть какое-то объяснение, чем никакого… К тому же, главные приключения оказались связаны с чандлеровской компонентой. Она-то, со средним периодом в 428 дней, откуда берётся? Навскидку, 428 дней – это средний период биений между колебаниями с двумя характерными лунными периодами: синодическим и апогей-перигейным месяцами. Но – ш-ш-ш! Луну сюда привлекать не надо! Надо справиться собственными земными силами!.. И – о, счастье! Вон же Эйлер получил, что твёрдое тело, если оно не сферическое, может вращаться, покачиваясь около оси вращения. Нутация, ёлы-палы! Это хорошо! Правда, по Эйлеру, период свободной нутации Земли равен всего-то 305 дням. Это плохо! Но ведь этот период можно подрастить, если считать Землю не твёрдой, а как бы резиновой! Это хорошо! Правда, тогда свободная нутация должна затухать, а она отчего-то не затухает. Это плохо! Намыкавшись вот так, из огня да в полымя, теоретики решили: забудем всё плохое, а оставим только хорошее. Ну, и оставили: чандлеровы покачивания – это свободная нутация твёрдой Земли, но с периодом, как у Земли резиновой. Ух, как геофизики-то обрадовались! Они тут же кинулись разрабатывать монструозные теории о том, насколько они резиновы, свойства Земли, и где же они скрываются. Снаружи-то Земля вроде как твёрденькая! Но, мол, под этой обманчивой внешностью скрывается хлябь, превосходящая всяческое разумение. Посудите сами: даже если приписать этой хляби сверхтекучесть, всё равно период покачиваний не дотягивает до фактического значения в 428 дней! Как же она великолепна в своей загадочности, наша родная планетка!

Самое смешное в этой истории то, что с некоторых пор процветает международная (!) контора – служба вращения Земли – которая регулярно рассылает по белу светушку свежую информацию о том, куда и насколько Земля сейчас накренилась. Военных заверили, что оперативный учёт этого крена позволяет повысить точность наведения межконтинентальных ракет – причём, в случае чего, это повышение точности пойдёт на пользу всем заинтересованным сторонам. Военные и на этом остались страшно довольны. Как в анекдоте, в котором жильцы сумасшедшего дома хвалились: «А нам бассейн сделали, мы в него ныряем! А ещё обещали: когда поумнеем – тогда и воды в него нальют!» Ведь про главную-то компоненту «покачиваний» Земли – про суточную – военным не сказали! А её, если по-честному, тоже оперативно учитывать надо! Но служба вращения Земли прячет суточную компоненту так умело, что это происходит совершенно незаметно для клиентов. Понимаете, нельзя военным говорить про суточную компоненту. Не может Земля покачиваться так быстро, ей – простите за интимную подробность – инертные свойства не позволяют. Узнают об этом военные и призадумаются: если главная компонента «покачиваний» Земли – откровенная туфта, то чего же ждать от второстепенных? Сообразят, чего доброго, что никаких «покачиваний» Земли не существует в природе. Лишь отвесные линии уклоняются на Земле, да орбиты спутников колышатся в небесах…

Ну, конечно, и Луна ещё порхает – по траектории, которая сведёт с ума самого закалённого сторонника всемирного тяготения. Очень мало кто из них знает о том, как движется Луна. Отшучиваются: вопрос, мол, узкоспециальный, да теория движения Луны, мол, достаточно сложна… Да нет, всё проще: правда про движение Луны такова, что шутникам – если они не собираются валять дурака дальше – останется либо свихнуться, либо признать, что эта правда ну никак не вписывается в шаблоны всемирного тяготения.

А уж как стараются создать видимость того, что она в эти шаблоны отлично вписана! Многочисленные справочники и даже специализированные учебники внушают нам, что Луна движется вокруг Земли по простенькому эллипсочку – с такими-то максимальным и минимальным удалениями. Сопоставишь цифры из разных источников – и диву дашься: они разнятся на тысячи километров, и это при том, что нас заверяют насчёт сантиметрового уровня точности измерения расстояния до Луны! Как такое получается? Да легко: правда в том, что параметры орбиты Луны не остаются постоянными – максимальное и минимальное удаления периодически изменяются. Казалось бы – ну, и что тут такого? С чего об этом помалкивать? О, причина для того очень даже есть! Согласно закону всемирного тяготения, орбита невозмущённого движения спутника планеты является кеплеровой – в частности, тем самым простеньким эллипсочком. А возмущения из-за действия третьего тела – в данном случае, Солнца – приводят, якобы, к эволюции параметров орбиты. Но! Они должны эволюционировать согласованно: так, изменению большой полуоси должно соответствовать изменение периода обращения – в согласии с третьим законом Кеплера. Так вот: движение Луны является исключением из этого правила. Большая полуось её орбиты изменяется, с периодом в 7 синодических месяцев, на 5500 км. Размах соответствующего изменения периода обращения, согласно третьему закону Кеплера, должен составлять 14 часов. В действительности же, изменение длительности синодического месяца составляет всего 5 часов, причём периодичность этого изменения составляет не 7 синодических месяцев, а 14! То есть, в случае орбиты Луны, большая полуось и период обращения эволюционируют «в полном отвязе» друг от друга - как по амплитудам, так и по периодичности!

А уж как стараются создать видимость того, что она в эти шаблоны отлично вписана! Многочисленные справочники и даже специализированные учебники внушают нам, что Луна движется вокруг Земли по простенькому эллипсочку – с такими-то максимальным и минимальным удалениями. Сопоставишь цифры из разных источников – и диву дашься: они разнятся на тысячи километров, и это при том, что нас заверяют насчёт сантиметрового уровня точности измерения расстояния до Луны! Как такое получается? Да легко: правда в том, что параметры орбиты Луны не остаются постоянными – максимальное и минимальное удаления периодически изменяются. Казалось бы – ну, и что тут такого? С чего об этом помалкивать? О, причина для того очень даже есть! Согласно закону всемирного тяготения, орбита невозмущённого движения спутника планеты является кеплеровой – в частности, тем самым простеньким эллипсочком. А возмущения из-за действия третьего тела – в данном случае, Солнца – приводят, якобы, к эволюции параметров орбиты. Но! Они должны эволюционировать согласованно: так, изменению большой полуоси должно соответствовать изменение периода обращения – в согласии с третьим законом Кеплера. Так вот: движение Луны является исключением из этого правила. Большая полуось её орбиты изменяется, с периодом в 7 синодических месяцев, на 5500 км. Размах соответствующего изменения периода обращения, согласно третьему закону Кеплера, должен составлять 14 часов. В действительности же, изменение длительности синодического месяца составляет всего 5 часов, причём периодичность этого изменения составляет не 7 синодических месяцев, а 14! То есть, в случае орбиты Луны, большая полуось и период обращения эволюционируют «в полном отвязе» друг от друга - как по амплитудам, так и по периодичности!

[fantomas59]

Обращаются ли Земля и Луна в противофазе около их общего центра масс?
Почувствовали? Но это ещё не всё! Всех нас учили, что, согласно закону всемирного тяготения, Земля и Луна обращаются в противофазе около их общего центра масс. Вообще-то, в вышеупомянутых «теориях», координаты Луны рассчитываются в системе отсчёта, связанной не с этим центром масс, а с центром Земли, как будто Земля около центра масс не обращается. Для описательного подхода так, конечно, практичнее. Но, мол, не следует забывать, что на самом-то деле по орбите вокруг Солнца «едет» не центр Земли, но центр масс Земли-Луны, а Земля выписывает около него кривую, подобную траектории движения Луны вокруг Земли, только с гораздо меньшим средним радиусом – около 4670 км. Мол, всё по закону, не извольте беспокоиться. Простите, где ж это – всё по закону? Если бы здесь всё было по закону, то не было бы проблемы с несогласованной эволюцией параметров орбиты Луны. Или, по-вашему, всемирный закон действует всё-таки избирательно – вот здесь, пожалуйста, смотрите, а вот здесь не смотрите? Давайте же аккуратненько разберёмся с движением Земли в паре Земля-Луна. Спрашивается: где доказательства того, что Земля действительно обращается около центра масс этой пары? Ну, как же, скажут нам, массу-то Луны определили как раз по величине динамической реакции Земли на Луну, т.е. по величине радиуса обращения Земли около центра масс. Но как именно был определён этот радиус обращения? А вот, мол, как: направление с Земли на Солнце изменяется не только из-за годичного движения Земли – ещё Солнце периодически сдвигается вдоль линии восток-запад. Это оттого, что Земля движется вокруг Солнца неравномерно: то несколько быстрее, то несколько медленнее среднего. И происходит это с периодом в синодический месяц. Вот, мол, и доказательство обращения Земли около центра масс! Нет, любезные, это не доказательство. Ясно лишь, что на ровное орбитальное движение Земли наложена болтанка, с периодом в синодический месяц, вдоль местного участка орбиты. Но при обращении Земли около центра масс была бы болтанка ещё и поперёк орбиты. Не хотим показаться назойливыми, но где же свидетельства об этой поперечной болтанке? Три таких свидетельства наберётся? – Нет, отвечают нам, многовато просите! – Ну, два-то наскребёте? – Нет-нет, это тоже слишком. – Ну, хоть одно, хоть самое захудалое? – Нет, нет, и нет!.. Да что же это делается?! Как будто мы просим о чём-то таком, что находится за пределами технических возможностей! Всё оно в пределах: синодическая болтанка Земли поперёк орбиты отлично могла быть засвидетельствована уже несколькими способами. Но разные группы исследователей, не сговариваясь, заладили – нет, нет, и нет! Отговорки-то у всех разные, а конечный результат один и тот же!

Вот, полюбуйтесь! Классический и самый прямой способ убедиться в наличии синодической болтанки Земли «к Солнцу – от Солнца» - это обнаружить соответствующее изменение углового диаметра диска Солнца: его увеличение в полнолуние и уменьшение в новолуние. Правда, величина эффекта маловата: всего шесть сотых угловой секунды – и отследить его весьма и весьма сложно. А жаль, очень кстати бы пришлось. Ну да не беда: есть ведь и другие способы! Вот, например: исследование спектральных линий Солнца. Если бы Земля болталась «к Солнцу – от Солнца» - с амплитудной скоростью 12.3 м/с – то, из-за эффекта Допплера, спектральные линии Солнца периодически сдвигались бы туда-сюда. Но чегой-то никто не выступает с радостными заявлениями на этот счёт. И не потому, что спектры Солнца недостаточно хорошо изучены: они изучены вдоль и поперёк. Может, исследователи скромничают? Да некогда им скромничать – они сейчас бурно развивают новое направление: открывание, понимаете ли, экзопланет. Так они называют планеты у далёких звёзд, которые обнаруживают себя единственно через периодические сдвиги спектров своих звёзд – якобы, из-за всё того же эффекта Допплера при обращении звезды около общего с планетой центра масс. Сбацали спектрографы, дающие уму непостижимую точность: в пересчёте на скорость, получается всего 1 метр в секунду! Взять бы это чудо техники да с солнечными спектрами поработать – синодическая болтанка Земли поперёк орбиты стоит того! Но нет: допплеровский метод – он капризный какой-то получается. Лишь в случае далёких, неизученных звёзд всё выходит изумительно: сенсация на сенсации едет и сенсацией погоняет. А в случае Солнца, когда все важные параметры достоверно известны, что-то там фатально заклинивает... Идём дальше, и видим ещё один распрекрасный метод: приём импульсов пульсаров. Здесь синодическая болтанка Земли «к Солнцу – от Солнца» проявилась бы во всей своей красе: накапливающиеся за полмесяца запаздывания-опережения моментов прихода импульсов от подходящих пульсаров достигали бы аж три сотых секунды! Чтобы это легко увидеть, нужно было бы всего лишь определять моменты прихода импульсов в системе отсчёта, связанной с центром Земли. Вместо этого, как нарочно, в хронометрировании пульсаров принято пересчитывать моменты прихода импульсов к центру масс Солнечной системы. При этом информация о движении Земли в паре Земля-Луна теряется полностью. Ну, знаете, это уже симптом! Непременно должны быть какие-то «высшие соображения», руководствуясь которыми, исследователи, не поморщившись, выбрасывают целый пласт информации! Что за страшную тайну скрывает этот пласт? Не ту ли, что синодическая болтанка Земли «к Солнцу – от Солнца» не существует?

Так или иначе, но эта болтанка упорно не обнаруживается прямыми методами. Поэтому, с горя прибегают к методам кривым. По-простому это называется «через задницу», а по-научному – «оптимизация многих параметров». Мало кто знает, в чём прелесть этого метода. Вон, бывает, что в потоке опытных данных имеются кое-какие особенности, которые из теоретических соображений являются лишними. Тогда проблема легко решается: известен целый набор математических процедур – фильтрация, сглаживание, и др. – которые позволяют удалить из потока данных все лишние глупости. Это дело не хитрое: удалять-то. А что бедным учёным делать в противоположной ситуации: когда в потоке данных упорно отсутствует некоторая особенность – а очень хочется, чтобы она присутствовала? Вот для таких случаев и был разработан метод оптимизации многих параметров. Он тем и хорош, что позволяет вполне наукообразно засвидетельствовать наличие несуществующих эффектов. Для этого записываются сложные, аналитически не решаемые уравнения, в которых желаемый эффект – это ключевой момент! – учитывается так, как будто он реально существует. Чем сильнее уравнения навороченны, и чем больше параметров в них входит – тем лучше. Потому что тем неочевиднее для посторонних глаз становится смысл дальнейшего таинства «оптимизации». А таинство это вот какое. С помощью быстродействующих ЭВМ варьируются входящие в уравнения параметры – таким образом, чтобы найти наилучшее согласие между теорией, в которой желаемый эффект есть, и опытными данными, в которых этого эффекта нет. Кому-то с непривычки может показаться странным – о каком же «наилучшем согласии» может идти речь в таком случае. Да уж о таком, какое получается! Конечно, здесь получается наилучший вариант из никудышных, но он по-честному наилучший! В этом и смысл «оптимизации» - не зря же ЭВМ гоняли, в самом деле! Вот и выдаст ЭВМ пачку значений «оптимизированных» параметров. Причём, выходит особенно мило, если в число этих параметров были включены какие-либо физические постоянные, имеющие важное прикладное значение. После «оптимизации», значения этих постоянных оказываются уточнёнными! Пользуйтесь, товарищи дорогие! И пусть теперь попробует кто-нибудь из дорогих товарищей усомниться в том, что эффект, ради которого затевалась вся эта «оптимизация», реально существует. Как же, мол, ему не существовать, если он учитывался в теории, и было найдено наилучшее согласие этой теории с опытными данными!

Так вот, вернёмся к синодической болтанке Земли «к Солнцу – от Солнца». Все свидетельства о её существовании держатся на одном и том же честном слове: мы, мол, учитывали её в уравнениях, и, после оптимизации многих параметров, она чудненько засвидетельствовалась. Именно так делалось, например, при радиолокации планет, где синодическая болтанка Земли «к Солнцу – от Солнца», имей она место, прямо дала бы соответствующую волну во временах прохождения радиоимпульсов туда-обратно. Казалось бы, чего проще – покажите нам эту волну! Нет-нет, отвечают нам, не всё так просто: без оптимизации многих параметров тут ни фига не получается! А с оптимизацией – милое дело; заодно и система фундаментальных астрономических постоянных уточнилась! Или вот, ещё одна любимая игрушка: слежение за автоматическими межпланетными станциями. Полёт к Венере, например, обычно длится около трёх с половиной месяцев. При плотном радиоконтроле скорости станции и её удаления от Земли, волна из-за синодической болтанки Земли проявилась бы, опять же, во всём своём великолепии. И снова нас методично лишают радости полюбоваться на это великолепие. Впрочем, известен случай, когда американцы обошлись без оптимизации многих параметров. По результатам слежения за «Маринером-6» и «Маринером-7», они чётко заявили о месячной волне в дальномерных и допплеровских данных, по амплитуде которой «прямо и надёжно» определялась амплитуда обращения Земли около центра масс Земля-Луна. Причём, геометрия слежения была такова, что месячную волну дала бы как раз болтанка Земли «к Солнцу – от Солнца»! И мы поначалу недоумевали: что это за исключение вылезло? Неужто – в самом деле, неужто – не шутя?! Оказалось – шутя! Амплитуда-то болтанки Земли принималась такой, при которой «устранялась, по методу наименьших квадратов, месячная волна остаточных уклонений в данных слежения». Выходит, что месячная волна наблюдалась – держитесь крепче! – в остаточных уклонениях?! А, спрашивается, в уклонениях от чего? Ну, конечно же, от теоретического прогноза, в котором считалось, что болтанка Земли «к Солнцу – от Солнца» имеет место. Но, если бы этот прогноз был верен, то остаточные уклонения были бы нулевые! И, значит… американцы, не желая того, доказали, что синодическая болтанка Земли «к Солнцу – от Солнца»… ну, в общем, что этой болтанки НЕТ! За что боролись, на то и напоролись!

[fantomas59]

Луна движется в сфере тяготения Земли как болванка, которая Землю не притягивает.
Что же это получается, товарищи учёные? Вы, кажется, вслед за Лапласом утверждаете, что движение Луны вокруг Земли происходит в таком великолепном согласии с законом всемирного тяготения, что на этот счёт не может быть никаких сомнений. Но откуда же быть этому великолепному согласию – при таких невероятных манёврах у пары Земля-Луна? Когда Луна совершает орбитальное движение вокруг некоторого условного центра, а Земля не обращается около него, как положено, а совершает одномерные колебания! И амплитуда у этих колебаний вполне приличная: те самые 4670 км. Прямо-таки неловко становится: обращение Земли – это одно, а одномерные колебания, даже с той же самой амплитудой – это ведь совсем другое! Мальчика от девочки отличить не можете! Вы ещё скажите, что если картина движения пары Земля-Луна была бы такой бредовой – Луна летает по орбите, а Земля под ней колеблется – то это с очевидностью проявилось бы в видимом движении Луны. Посмотрите же правде в глаза: именно это с очевидностью и проявляется! Ведь с давних пор расписание движения Луны по небесной сфере представляло большой практический интерес. Нарушения ровного расписания хорошо известны, они называются неравенствами в движении Луны. Второе по величине периодическое неравенство в долготе – описывающее ускорения-замедления ходя Луны по небесной сфере – называется вариация. Именно такие, как говорит вариация, ускорения-замедления видимого хода Луны (и соответствующие им периодические изменения расстояния до Луны) должны иметь место, если Луна летает по орбите, а Земля под ней колеблется! Следует лишь уточнить, что, при равенстве периодов орбитального обращения Луны и колебаний Земли, эти обращение и колебания сфазированы определённым образом. А именно: в новолуние и полнолуние Земля проходит через центр своих колебаний, а в серединах между новолуниями и полнолуниями Земля находится в том или ином крайнем отклонении от центра своих колебаний – в противоположную от Луны сторону. Невероятно, но вариация и соответствующие ей периодические изменения расстояния до Луны оказываются чисто геометрическими следствиями того, что у Луны движение орбитальное, а у Земли – колебательное. Согласитесь, трудно назвать бредовой картину, которая обнаруживается самым прямым методом, т.е. методом пристального вглядывания!

Надо всего лишь верить своим глазам, вооружённым телескопами! И – вот они, реалии: несмотря на то, что у Луны имеется собственное тяготение (действующее, впрочем, лишь в небольшой окололунной области), Луна движется в сфере тяготения Земли как болванка, которая Землю не притягивает. Ибо если бы Луна Землю притягивала, у Земли была бы полноценная динамическая реакция, т.е. обращение около общего центра масс. Но, как мы видели, вместо этого обращения имеют место одномерные колебания. Каково же их происхождение? Есть такая точка зрения: их происхождение обусловлено тем, что они специально организованы, для чего орбитальная скорость сферы тяготения Земли модулируется с периодом в синодический месяц. Тут любознательные читатели могут спросить: «Кем же это специально организовано, кем?» А у вас, любознательные читатели, не возникает вопрос – кем специально организованы электроны, протоны, и всё остальное? Или, пардон, вы полагаете, что всё оно само собой организовалось? Тогда – тоже без проблем: считайте, что и модуляция орбитальной скорости земной сферы тяготения организовалась сама собой. Да так удачно, чертяка, к месту пришлась! Результирующая болтанка земной сферы тяготения вперёд-назад служит синхронизатором движения Луны, задавая период её обращения вокруг Земли! С ума сойти можно! Кстати, именно из-за этой болтанки земной сферы тяготения вперёд-назад, возникают обусловленные инерциальными свойствами Луны «ускорения сноса», которые приводят как раз к таким периодическим изменениям параметров орбиты Луны, о которых и говорилось выше. Эти периодические эволюции орбиты описываются неравенством в долготе, которое называется эвекция, а также соответствующими периодическими изменениями расстояния до Луны. Смотрите, как складно получается: эвекция, со своими изменениями расстояния до Луны, отражает переменные деформации лунной орбиты, а вариация, со своими изменениями расстояния до Луны, отражает её постоянные деформации. Ньютон полагал, что и те, и другие имеют один и тот же источник: возмущения со стороны Солнца. Но тогда переменные и постоянные деформации должны быть взаимозависимы, поскольку одна часть возмущающего воздействия должна тратиться на переменные деформации, а другая – на постоянные. В действительности же эти два типа деформаций совершенно независимы друг от друга. Значит, их источник – не один и тот же. И, точно, у нас так и есть: постоянные деформации – это эффект чисто геометрический, несиловой; а переменные деформации – это эффект силовой, порождаемый «ускорениями сноса» Луны. Как видите, Солнце здесь оказывается вообще не при чём. Помните, мы говорили о том, что в пределах планетарных сфер тяготения солнечное тяготение отключено? Ну, вот, и земная сфера тяготения в этом смысле не исключение. Душераздирающее получается зрелище: Солнце не притягивает Луну, а Луна не притягивает Землю… И, если об этом знать, то тогда-то и становятся понятны выкрутасы парочки Земля-Луна, которые певцами всемирного тяготения, в лучшем случае, лишь констатируются.

Результаты земной болтанки "вперёд-назад" по орбите.
Ну, а помимо этих выкрутасов, проясняется кое-что из происходящего на самой Земле – для которой болтанка своей сферы тяготения вперёд-назад тоже не проходит бесследно. Ведь эта болтанка порождает колебательное ускорение Земли, текущий вектор которого следует прибавлять к векторам силы тяжести, действующей на различные объёмчики вещества планеты. Так вот: о том, что Земля, при движении по орбите, колеблется вперёд-назад, а не обращается около условного центра пары Земля-Луна, свидетельствовала бы даже статистика землетрясений. Ведь вероятность землетрясения повышается при максимальных возмущениях местного вектора силы тяжести. Согласно закону всемирного тяготения, эти возмущения максимальны в окрестностях новолуния и полнолуния, когда максимальна сумма возмущающих воздействий Луны и Солнца; а, согласно вышеизложенному, возмущения максимальны, наоборот, в серединках между новолуниями и полнолуниями, когда колебательное ускорение Земли максимально по величине. Кому-то это может показаться антинаучным, но землетрясения заметно чаще происходят в серединках между новолуниями и полнолуниями. Хоть стой, хоть падай!

А ещё, мы обещали вернуться к лунным океанским приливам. Собственно, «лунные» - это, как говорится, одно название, раз уж Луна не вызывает на Земле никаких силовых реакций. Не Луна является генератором лунных океанских приливов! Их причина – хоть поверьте, хоть проверьте – в том самом векторе колебательного ускорения Земли, который прибавляется к местным векторам силы тяжести. Результирующие векторы совершают вращательные уклонения с периодом в сутки – генерируя, как рассказано выше, вращающиеся приливные волны. Их расчётная амплитуда вполне соответствует реальной. Но почему же они вращаются с периодом в лунные сутки, а не в солнечные? Дело в том, что вблизи новолуний и полнолуний, при переходе Земли через нулевое колебательное смещение, вектор колебательного ускорения также переходит через ноль и изменяет своё направление в пространстве на противоположное. При этом фазы вращательных уклонений отвесов – генераторов вращающихся приливных волн – испытывают скачок на 180о. После этого, приливные волны восстанавливают синхронизм со своими генераторами – что, из-за инертных свойств воды, занимает некоторое время и осуществляется через небольшое увеличение периода вращения. Если такое восстановление синхронизма длится половину синодического месяца, то увеличенный период вращения равен как раз средним лунным суткам. Кстати, обычно максимальные и минимальные размахи суточных приливов запаздывают – иногда на несколько суток – по отношению к соответствующим фазам колебательного цикла Земли. Если отбросить поправки на эти запаздывания, то на типичных кривых суточных приливов хорошо видно, что их минимальные, практически, нулевые, размахи приходятся на новолуния и полнолуния, а максимальные – на серединки между ними. Это соответствует изменениям колебательного ускорения Земли, и, опять же, жутко противоречит требованиям закона всемирного тяготения – согласно которому, высоты приливов должны быть максимальны в новолуния и полнолуния!

Уважаемые читатели, у вас от проколов всемирного тяготения ещё в глазах не мелькает? А то хотелось бы ещё добавить несколько слов про аномальное тяготение Луны. В данном случае слово «аномальное» означает вовсе не то, что лунное тяготение не укладывается в рамки закона всемирного тяготения – в эти рамки не укладывается и нормальное планетарное тяготение. Лунное аномальное тяготение не укладывается вообще ни в какие рамки! Известно, что имеется окололунная область пространства, в которой могут двигаться искусственные спутники Луны, но эта область не обладает свойствами планетарной сферы тяготения! Не наблюдается никаких пограничных эффектов при влёте космического аппарата в область лунного тяготения: истинная-однозначная скорость не скачет, радиосвязь не пропадает… «Так это же здорово, - обрадуются сторонники всемирного тяготения, - это значит, никакой границы нет! Всё по нашему закону: тяготение Луны безгранично!» Ага! Мы же видели, что оно даже на Землю не действует! Границы-то у него есть… в пределах которых космический аппарат притягивается не только к Земле, но и к Луне. «Так это же здорово, - опять обрадуются сторонники всемирного тяготения. – Сложение притяжений – это как раз по нашему закону!» Ага! По вашему закону, большое космическое тело, имеющее собственное тяготение, характеризуется «сферой действия» (термин из космонавтики), в пределах которой движение космического аппарата определяется притяжением, практически, только к этому телу, а действием других больших тел можно начисто пренебречь. Считается, что радиус сферы действия Луны равен 66000 км. Но орбиты искусственных спутников Луны, даже весьма низкие, испытывают сильные эволюции, которые не объяснить действием региональных аномалий лунного тяготения. Приходится теоретикам приговаривать что-то такое насчёт возмущений со стороны Земли и Солнца… Ну тогда скажите честно, что для Луны не писан закон сферы действия! Эволюции орбит спутников Луны вы этим всё равно не объясните, но хоть на душе у вас легче станет! В том-то и необычность, что, в области действия тяготения Луны, земное тяготение не только не отключено (как это было бы, имей Луна сферу тяготения, подобную планетарной), но и, вдобавок к этому, истинные-однозначные скорости там определяются не в селеноцентрической системе отсчёта, а в геоцентрической! Это касается и самой Луны: её истинная-однозначная скорость не равна нулю, как это было бы, имей она сферу тяготения, подобную планетарной – эта скорость равна скорости орбитального движения вокруг Земли, т.е., примерно 1 км/с. Это касается и спутников Луны: их обращение по окололунным орбитам является результатом мелких окололунных трепыханий, наложенных на главное движение – вокруг Земли. Вот при таком подходе, сильные эволюции окололунных орбит находят хоть какое-то объяснение!
Как организовать гравитацию.
Но даже не это главное. Аномальность тяготения Луны ненавязчиво указывает нам на то, что тяготение можно устроить по-разному: и так, и этак! От универсальности механизма действия тяготения остаются рожки да ножки! Единственное, что есть общего у планетарного и лунного тяготения – и то, и другое порождаются не веществом. Причём, в случае Луны, непричастность вещества к порождению тяготения проявляется особенно изысканно. Вы только не волнуйтесь – но есть экспериментальные свидетельства о том, что Луна представляет из себя не сплошное тело, а тонкостенную оболочку. Об этом говорят, в частности, результаты работы сейсмодатчиков на её поверхности. Сейсмические события, на которые реагировали эти датчики, вызывали и искусственно, для чего на поверхность Луны направляли отработанные разгонные ступени ракет. Поразительным было то, что результирующие «лунотрясения» длились невероятно долго. Так, после удара о поверхность Луны третьей ступени ракеты, разгонявшей корабль «Аполлон-13», «сейсмозвон детектировался в течение более четырёх часов. На Земле, при ударе ракеты на эквивалентном удалении, сигнал длился бы всего несколько минут». Это было написано не где-нибудь, а в престижном супернаучном журнале Science – топором уже не вырубишь. Ясно, что сейсмические колебания, которые затухают так медленно, нетипичны для сплошного тела – наоборот, они типичны для полого резонатора. Так что вопрос об истинной массе Луны, определяемой не силой тяжести в её окрестностях, а количеством её вещества – это вопрос очень интересный…

Наконец, хотелось бы уладить кое-какие формальности. Например, с законом сохранения импульса. А то нас всё попрекают: и тяготение-то у нас порождается не веществом, и есть малые тела, которые сами не притягивают, а только притягиваются… а при этом, между прочим, третий закон Ньютона нарушается, а, значит, и закон сохранения импульса – с ним за компанию! Господи, да не нарушаются здесь ни третий закон Ньютона, ни закон сохранения импульса: они здесь просто не работают! Вон где они работают – при столкновениях тел! Ну, и в других случаях, когда взаимодействуют тела. Тяготение – это совсем другое дело. Тяготение действует на тела, но порождается не телами – какому же тут импульсу сохраняться? Не тот случай.

Для сравнения: вот ваши представления о тяготении таковы, что там третий закон Ньютона и закон сохранения импульса ни в коем случае не нарушаются. Ну, и сильно вам это помогло? Объяснили вы тот казус, который вышел с астероидами-Троянцами? Разобрались вы, отчего такие несуразные результаты дают определения масс больших спутников Юпитера – которые, якобы, притягивают друг друга? И как насчёт межпланетных полётов – где, при пересечении аппаратом границы планетарной сферы тяготения, происходит скачок вектора его истинной-абсолютной скорости, а, значит, и вектора его истинного-абсолютного импульса? Это, по-вашему, тоже законом сохранения импульса обеспечивается? А, может, вы поясните, каким это образом закон сохранения импульса приводит к лихим манёврам у парочки Земля-Луна, в результате которых Луна летает по орбите, а Земля лишь вперёд-назад ёрзает? Было бы очень интересно послушать!

И потом: плачете по закону сохранения импульса, а мечтаете о двигателе безопорной тяги! А здесь как раз тот случай, когда плачем делу не поможешь. Ведь, при работе двигателя безопорной тяги, импульс не сохраняется! И не надо далеко ходить: тяготение – это и есть реализация безопорной тяги в чистом виде. Камешек падает на Землю оттого, что на него безопорная тяга действует! Камешек при этом ускоряется, импульс при этом не сохраняется, но ничего страшного не происходит. Главное, что здесь соблюдается закон сохранения энергии: часть собственной энергии камешка, или, если хотите, часть его массы, превращается в его кинетическую энергию. А вы, наверное, и не знаете, какие превращения энергии происходят при свободном падении малых тел! Ведь ваша официальная теория тяготения – общая теория относительности – такими пустяками не занимается. Но без этих пустяков никакой безопорный движок не потянет!

И прототип у всех на виду: тяготение! Разберись, сделай, и лети себе! Но, чтобы разобраться, нужно, хотя бы, честно обходиться с опытными данными. Неспроста же космолог и астрофизик В.Л.Гинзбург сказал: «Физика! Это наука! Которая! Основана только на надёжных опытных данных!» Ну, и где они, надёжные опытные данные по вопросам, связанным с тяготением? Мы же видим: часть этих данных выбрасывается, часть отфильтровывается, часть замалчивается, часть просто перевирается, да ещё и отсебятина добавляется через оптимизацию многих параметров! А дяденьки из Комиссии по борьбе со лженаукой – создали такую при Российской академии наук – взирают на всё это с чугунной невозмутимостью. Ну, чисто лабораторные болваночки!
По материалам сайта «Наброски для новой физики», http://newfiz.narod.ru
Источник: http://newfiz.narod.ru/gra-opus.htm

[fantomas59]

Как мы раньше не замечали? Это же очевидно!
О ТАК НАЗЫВАЕМЫХ ТЕПЛОВЫХ ПОТОКАХ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ
А.А.Гришаев, независимый исследователь
Введение.
Хорошо известно, что температура в земной коре увеличивается по мере увеличения глубины – начиная с нейтрального слоя, где суточные и сезонные колебания температуры прекращаются. Полагают, что вертикальными градиентами температуры порождаются тепловые потоки, идущие из недр Земли к её поверхности. Уточним, что речь идёт не о конвективном переносе тепла благодаря вертикальному транспорту вещества – горячей лавы в регионах вулканической активности или геотермальных вод и паров. Речь идёт о тепловых потоках, обусловленных теплопроводностью пород, составляющих земную кору.

Считается, что, благодаря этим тепловым потокам, «среднее количество потерь тепла Землёй с поверхности близко к 0.06 Вт на один квадратный метр поверхности, или 30 триллионов ватт по всей планете» [1]. Много это или мало? С одной стороны, «количество энергии Солнца, попадающей на поверхность Земли, в 6000 раз больше, и это полностью определяет температуру у поверхности» [1]. Но, с другой стороны, «количество тепла, проходящего через континентальную кору, на несколько порядков величины больше потери тепла при извержении вулканов или в результате рассеяния энергии сейсмическими волнами при землетрясениях» [2]. Поэтому тепловой поток из недр Земли считается одним из важнейших геофизических факторов, играющих определяющую роль в эволюции земной коры и формировании её морфологии и физических свойств.

Из тех же теоретических соображений, на основе которых делается вывод о тепловых потоках из недр Земли, следует, что, для поддерживания этих тепловых потоков, в недрах Земли тепло должно непрерывно выделяться. Проблема в том, что источник этого тепловыделения до сих пор не установлен, хотя «измерения тепловых потоков из недр» имеют уже почти полутора-вековую историю.

Кардинальное решение этой проблемы мы предлагаем в данной статье. Мы обращаем внимание на то, что тепловые потоки из недр Земли никем не обнаруживались и не измерялись – они лишь рассчитывались на основе измеряемых температурных градиентов. Но причиной вертикальных градиентов температуры в земной коре, как мы постараемся показать, являются вертикальные градиенты давления. При этом, состояние горных пород при наличии двух градиентов – давления и температуры – является равновесным. Это означает, что вертикальные градиенты температуры в земной коре образуют равновесное температурное поле, при котором потоки тепла отсутствуют.

Тогда вывод о тепловых потоках из недр Земли оказывается недоразумением в геофизике. И если эти тепловые потоки отсутствуют, то проблема с источниками тепловыделения в недрах Земли тривиально устраняется.

Что называют «измерениями» тепловых потоков из недр Земли.
В рамках традиционных подходов, «распространение тепла в Земле подчиняется одному из фундаментальных законов физики, известному под названием закона Фурье о теплопроводности, который состоит в том, что потоки тепла направлены от более тёплых частей тела к более холодным. Отсюда можно заключить, что если температура возрастает с глубиной, то это означает, что из недр Земли наружу идёт тепловой поток» [1]. Математически, закон Фурье о теплопроводности выражается следующим образом: «Количество тепла Q на единицу площади за единицу времени называется тепловым потоком через поверхность и определяется формулой (1):

Формула-1.jpg (23.91 КБ) Просмотров: 12868

где k - коэффициент теплопроводности, ∂T/∂n – градиент температуры вдоль нормали к поверхности» [4].
Из формулы (1) последовали практические рекомендации – как обойтись без измерителей теплопереноса через теплопроводность, ведь таких измерителей не существует, в отличие от измерителей конвективного и радиационного теплопереноса. Эти рекомендации таковы: следует отдельно измерить градиент температуры в материале и теплопроводность этого материала; произведение этих величин даст тепловой поток.

Этим и занимаются исследователи тепловых потоков из недр Земли. На суше они достают из пробуренных скважин образцы кернов, измеряют их теплопроводность; градиент температуры находят, измеряя температуры на разных глубинах [1]. На море, по совершенно тем же принципам, работают с донными зондами [2].
Богатая подборка данных о тепловых потоках, полученных, на основе подобных измерений, с помощью формулы (1), приведена, например, в [5].

Противоречия концепции тепловых потоков из недр Земли.
Попытки анализа и систематизации полученных значений тепловых потоков из недр Земли нередко заводят исследователей в тупик – для интерпретации аномалий приходится прибегать к допущениям, набор которых ограничен и не всегда достаточен.

Прежде всего, бросается в глаза отсутствие корреляций величин тепловых потоков с факторами, связь с которыми, казалось бы, должна иметь место. Характер тепловых потоков не коррелирует с толщиной земной коры [1], корреляции же с «гравитационными аномалиями» и с аномалиями магнитного поля оказываются неоднозначными: так, в одних регионах отрицательные аномалии магнитного поля соответствуют повышенным значениям теплового потока (и наоборот), а в других регионах знаки корреляций являются противоположными [1].

Но главная проблема, как упоминалось выше – это загадочность самого механизма тепловыделения. Тепловой режим земной коры на удивление стабилен, и если источники тепловыделения находились бы на значительной глубине – например, тепло шло бы от мантии – то, по мере увеличения глубины, температурные градиенты, в среднем, увеличивались бы или, по крайней мере, оставались бы постоянными. В действительности, картина иная. Прямые измерения температурных градиентов на материках проводят в скважинах, глубина которых ограничена несколькими километрами – здесь получают значения в несколько десятков градусов на километр [1]. О температурах на больших глубинах судят, например, по результатам измерений электропроводности или скоростей прохождения сейсмических волн. Эти исследования показывают, что, начиная с глубин в несколько десятков километров, начинается резкое уменьшение температурных градиентов (см., например, [7]). Отсюда, по логике традиционного подхода, можно заключить, что главные источники тепловыделения находятся в земной коре. Но специалисты не усматривают здесь иных источников тепла, кроме актов радиоактивного распада. В рассмотрение берутся три элемента: уран, торий и калий [1], с периодами полураспада – T1/2(U235)~7.1·108 лет, T1/2(Th232)~1.4·1010 лет, T1/2(K40) [по β-распаду]~1.5·109 лет [8] – достаточно большими, чтобы соответствовать приписываемому Земле возрасту в сотни миллионов лет. Тепловыделение этих изотопов составляет: для U235 – 4.3 кал/(г·год), для Th232 – 0.2 кал/(г·год), для K40 – 0.21 кал/(г·год) [8]. Хотя тепловыделения урана на порядок больше, чем у тория и калия, распространённость калия примерно в 104 раз больше, чем урана и тория [9], поэтому главным генератором тепла считается калий. Для самого оптимистического сценария тепловыделения, в гранитах с содержанием калия в 4% [9], при теплоёмкости гранитов 0.2 кал/(г·град) [10,11] мы получаем, что радиогенный разогрев таких гранитов составлял бы примерно 0.04оС в год. Если же учесть, что распространённость радиоактивного изотопа K40 составляет 0.01 от полной распространённости калия, то цифру «0.04 градуса в год» следует уменьшить на два порядка. И это – самый оптимистический сценарий; радиогенный нагрев других горных пород – ещё на порядки меньше.

Таким образом, радиогенное тепловыделение – ничтожно, и не оно является причиной градиентов температуры в земной коре: «…данные о радиоактивности горных пород свидетельствуют о том, что лишь малая доля наблюдаемого теплового потока может быть следствием радиоактивного распада в верхних 100-200 километрах Земли» [13]. Но отчаянные попытки анализа возможности поступления тепла с больших глубин сталкиваются с другим противоречием. Для поступления тепла благодаря теплопроводности – при тех потоках тепла, которые фигурируют в отчётах – градиенты температуры, по мере заглубления, не должны становиться меньше чем 10 град/км [13]. Но тогда температура уже в верхней мантии составляла бы несколько тысяч градусов, «что выше интервала плавления пород мантии. Между тем известно, что вещество мантии находится в основном в твёрдом состоянии» [13] – ведь «мантия Земли по отношению к сейсмическим волнам ведёт себя как твёрдое тело» [14].
Мы видим, что концепция тепловых потоков из недр Земли неспособна дать непротиворечивое объяснение картины температурного поля земной коры.

Может ли состояние с градиентом температуры быть равновесным?
Ещё в школе нас учили, что термодинамическая система, предоставленная самой себе, эволюционирует к состоянию теплового равновесия, при котором выровнены температуры всех частей системы. Состояние, при котором тело имеет разные температуры своих областей, считается неравновесным, и, если тело является теплопроводящим, то в выравнивании температур непременно участвует тепловой поток в теле – от более нагретых областей к менее нагретым. Ситуация, в которой, при наличии перепада температур в теплопроводящем теле, в нём отсутствует тепловой поток – просто немыслима в рамках традиционного подхода к тепловым явлениям.

Но не присуща ли такому подходу избыточная категоричность? Совершенно аналогичный подход к электрическим явлениям привёл бы нас к следующему утверждению: «Если между разными частями проводника имеется разность потенциалов, то в проводнике непременно текут токи, стремящиеся обнулить эту разность потенциалов». Однако, это утверждение верно отнюдь не всегда. Так, на свободные заряды в проводнике, движущемся в магнитном поле, действует сила Лорентца, которая сносит свободные электроны к одному из концов проводника. Из-за этого, между концами крыльев летящего самолёта могут получаться разности потенциалов в сотни вольт. А токи, стремящиеся обнулить такую разность потенциалов, отсутствуют – именно потому, что такое распределение потенциалов является, в данном случае, равновесным. Не может ли оказаться, что температурное поле земной коры, с увеличением температуры по мере заглубления, тоже является равновесным?

Заметим, что базовым атрибутом термодинамически равновесного состояния является не одинаковость температур во всех частях системы, а отсутствие потоков вещества и энергии в системе. Но отсутствие потоков вещества и энергии вполне возможно при наличии градиента температуры. В самом деле, состояние каждой части твёрдого тела определяется не одним термодинамическим параметром, температурой, а какими-то двумя – конкретно, температурой и давлением. Значит, если твёрдое тело находится в условиях, когда в нём имеется градиент давления, то, для равновесного состояния во всём теле, в нём непременно требуется соответствующий градиент температуры – который и устанавливается при релаксации.

Эти рассуждения имеют конкретное физическое обоснование. Все минералы и почти все горные породы являются молекулярными кристаллами. В них молекулы, не имеющие свободных валентностей и не образующие химических связей друг с другом, связаны не взаимодействиями между соседствующими молекулами, а, как мы постарались показать ранее, силами коллективной электродинамической сцепки [15]. Этим силам, которые стремятся обеспечить плотнейшую упаковку молекул, противодействуют силы теплового расталкивания молекул, обусловленные их тепловыми крутильными вибрациями [16]. Результирующие средние расстояния между молекулами являются равновесными – при противоборстве сил коллективной сцепки и сил теплового расталкивания. Тепловое расширение молекулярного кристалла мы объясняем тем, что, при увеличении температуры, коллективной сцепке противодействует всё более интенсивное тепловое расталкивание [16]. Теперь рассмотрим ситуацию, когда присутствует внешнее давление. Механические силы, производящие объёмное сжатие образца, помогают силам коллективной сцепки, которые от давления не зависят. Пусть в протяжённом образце имеется градиент давления, который поддерживается независимо от других параметров. В тех частях образца, где давление выше, увеличено суммарное сжимающее действие сил коллективной сцепки и сил, производящих давление. Для обеспечения равновесного состояния, увеличенному сжимающему действию должно противодействовать более интенсивное тепловое расталкивание молекул – а его интенсивность, по определению, зависит только от температуры (при сохранении структуры). Отсюда прямо следует, что если в твёрдом теле поддерживается градиент давления, и результирующее состояние является равновесным, то в этом теле должен иметь место и градиент температуры – с её повышением в сторону повышения давления.

Что это означает применительно к земной коре? В ней на большей глубине давление выше – из-за большего нагрузочного действия вышележащих масс. И если состояние горных пород, в условиях этого градиента давления, является равновесным – а мы не усматриваем поводов для сомнений в этом – то, по логике вышеизложенного, равновесным распределением температур в земной коре должно быть такое, при котором температура увеличивается по мере увеличения глубины.

Приведём вывод выражения для результирующего равновесного градиента температуры, который не вызывает тепловых потоков. Согласно нашей модели, прирост температуры в нагруженной горной породе, по мере увеличения глубины, обусловлен её усиливающимся объёмным сжатием, по мере того же увеличения глубины. Если деформации при объёмном сжатии остаются в области упругих деформаций, то, при равновесном состоянии на всём перепаде глубин, относительное уменьшение объёма DV/V из-за прироста давления должно трансформироваться в прирост температуры, который вызвал бы относительное увеличение объёма, равное по модулю тому же DV/V. Запишем, для коэффициента сжимаемости β, выражение в конечных приращениях

Формула-2.png (691 байт) Просмотров: 12868

где P - давление, z - глубина, и, аналогично, для коэффициента объёмного теплового расширения a:

Формула-3.png (706 байт) Просмотров: 12868

Выражая из (2) и (3) величины (1/V)(DV/Dz) и приравнивая их друг другу, для искомого равновесного градиента температуры получаем:

Формула-4.png (583 байт) Просмотров: 12868

Следует уточнить, что оба входящих в (4) параметра горной породы – её сжимаемость и коэффициент объёмного теплового расширения – зависят, в общем случае, от давления и температуры, и эти зависимости следует учитывать для корректных расчётов равновесных градиентов температуры на больших глубинах.

Подчеркнём, что для наличия градиента температуры (4) не требуется постоянной работы каких-то источников тепла. Градиент температуры (4) имеет место, пока имеет место градиент давления. И, поскольку состояние горных пород с наличием этих двух градиентов является равновесным, то отсутствуют тепловые потоки, которые стремились бы обнулить градиент температуры (4).

Находится ли наша модель в согласии с опытом?
Согласно нашей модели, вертикальные градиенты температуры в земной коре обусловлены не работой источников тепла в недрах Земли, а градиентами давления – из-за нагрузочного действия масс земной коры. При этом, величины градиентов температуры определяются только типом горной породы, в которой они имеют место – поскольку сжимаемость и коэффициент объёмного теплового расширения, входящие в правую часть (4), являются непосредственными характеристиками горной породы, а градиент давления в ней определяется её плотностью, умноженной на ускорение свободного падения.

В Табл.1 представлены характеристики некоторых из распространённых горных пород. Данные по плотности и сжимаемости взяты из [17], предпочтение отдавалось результатам измерений сжимаемости при гидростатическом сжатии образца, заключённого в оболочку, непроницаемую для сжимающей жидкости. Данные по линейному тепловому расширению взяты, в основном, из [18], а также из [19]; коэффициент объёмного теплового расширения, приведённый в Табл.1, мы получали утроением коэффициента линейного теплового расширения. В последнем столбце Табл.1 приведены значения равновесных градиентов температуры, рассчитанные по формуле (4) при (DP/Dz)=rg, где r - плотность горной породы, g≈10 м/с2 - ускорение свободного падения.

Для более наглядной визуализации, значения равновесных градиентов температуры представлены на Рис.1, с группированием по принадлежности горной породы к одному из трёх типов.

Таблица градиентов температур по горным породам.jpg (100.28 КБ) Просмотров: 12868

Равновесные градиенты температур для разных горных пород.png (2.96 КБ) Просмотров: 12868

Рис.1. Равновесные градиенты температуры, рассчитанные для разных горных
пород. Номер породы по оси абсцисс соответствует номеру в Таблице1.
Значения параметров горных пород, приведённые в Табл.1, имеют ориентировочный характер – в частности, не отражена зависимость этих параметров от давления и температуры. Но, даже при этом, градиенты температуры, рассчитанные по формуле (4), по порядку величины неплохо согласуются со значениями, получаемыми при измерениях – и это, по-видимому, первая модель, которая даёт такое согласие. Имеет ли место более тонкое согласие нашей модели с опытом – для каждой горной породы в отдельности? Мы не располагаем данными, требуемыми для уверенного ответа на этот вопрос. Едва ли эти данные существуют, поскольку в рамках «измерений тепловых потоков» измерялась, помимо градиентов температур, лишь теплопроводность поднятых на поверхность кернов – но не их сжимаемость и коэффициент объёмного теплового расширения (да ещё при повышенных давлении и температуре, имеющих место на глубине залегания). Не имея детальной информации о соответствии между градиентами температуры и горными породами, в которых они измеряются, мы всё же рискнём сопоставить градиенты температуры, обнаруживаемые при бурении нефтегазовых скважин в различных регионах бывшего СССР [20], и данные о преобладающих горных породах в этих регионах [21]. Те и другие данные представлены в Табл.2. Для каждого из названных регионов, на Рис.2 приведены значения

Таблица-2.jpg (116.08 КБ) Просмотров: 12868

измеряемого градиента температуры и его расчётные значения, соответствующие преобладающим горным породам, перечисленным в Табл.2. Конечно, не следовало ожидать великолепного подтверждения нашей модели таким способом – особенно если учесть, что скважина может проходить через множество чередующихся слоёв разных пород. Тем не менее, некоторое соответствие между нашими расчётными и измеряемыми градиентами температуры – вполне просматривается. Значительное расхождение имеет место лишь для случая Калмыкии (№ 11) – возможно, это связано с тем, что на глубинах, где проводились измерения, находится базальтовая платформа.

Градиенты температур рассчитанные и измеряемые.png (3.24 КБ) Просмотров: 12868

Рис.2. Градиенты температуры, рассчитанные для преобладающих горных пород (красные шарики) и измеряемые (синие квадраты), по разным регионам. Номер региона по оси абсцисс соответствует номеру в Таблице 2.

Небольшое обсуждение.
Бесспорным фактом является повышение температуры в земной коре по мере увеличения глубины. На основе этого факта полагают, что из недр Земли к её поверхности идут тепловые потоки – благодаря теплопроводности земной коры.
Как мы постарались показать, этот вывод о тепловых потоках некорректен с теоретической точки зрения. Действительно, закон Фурье о теплопроводности (1) был сформулирован при неявном допущении о том, что давление в теплопроводящем теле является постоянным. Но, при наличии градиента давления в теле, для равновесного состояния тела непременно требуется градиент температуры, и результирующее равновесное состояние не сопровождается тепловыми потоками.

Помимо своей теоретической некорректности, вывод о тепловых потоках из недр Земли не имеет ни единого экспериментального подтверждения – напомним, что эти потоки теоретически рассчитывались, но отнюдь не измерялись. Косвенные свидетельства о том, что к земной поверхности идут потоки тепла из недр – тоже отсутствуют. Наличием геотермальных вод и работой геотермических электростанций подтверждается лишь факт повышенных температур на глубине – но отнюдь не подтверждается ни наличие там каких-то постоянно действующих источников тепловыделения, ни наличие постоянных тепловых потоков от этих источников благодаря теплопроводности горных пород.

Мы же предложили теоретическое обоснование того, что вертикальные градиенты температуры в горных породах действительно вызываются вертикальными градиентами давления – причём, результирующее состояние, с двумя этими градиентами, является равновесным. Поэтому нет тепловых потоков из недр Земли – ведь тепловые потоки возникают и поддерживаются лишь при неравновесных состояниях. Формула (4) демонстрирует прямую пропорциональность между градиентом давления в горной породе и результирующим равновесным градиентом температуры в ней – а коэффициент пропорциональности определяется только свойствами самой горной породы. При этом, формула (4) говорит только о приращениях температуры по мере заглубления, абсолютные же значения температуры определяются граничными условиями – в нейтральном слое. Если Солнце припекало бы Землю сильнее, то температуры в земной коре были бы выше.

Может возникнуть вопрос: «Какая энергия (или работа) пошла на увеличение температуры горных пород на глубине?» Такой вопрос подразумевает, что температура является мерой энергосодержания; что, для повышения температуры тела, непременно требуется сообщить ему энергию или совершить над ним работу. Такие представления о температуре – некорректны [22]. При увеличении температуры тела происходит всего лишь перераспределение энергий самого этого тела – например, энергии теплового возбуждения в атомах увеличиваются, а энергии связи атомарных электронов на столько же уменьшаются – но сумма энергий тела остаётся при этом прежней [22]. Тепловая релаксация, приводящая к равновесным градиентам температур в горных породах, не требует вкачивания в них дополнительной энергии.

Наша модель, которая объясняет увеличение температуры горных пород на глубине без апелляции к источникам тепловыделения в недрах Земли, а также отрицает наличие тепловых потоков из недр Земли к поверхности, выглядит более адекватной физическим реалиям – по сравнению с традиционными представлениями. У градиентов температуры, рассчитанных по формуле (4), наблюдается согласие с результатами измерений – даже при весьма скромном наборе данных, которыми мы располагаем. Кроме того, наш подход позволяет предложить объяснение резкого уменьшения градиентов температур, начиная с глубин в несколько десятков километров. Этот феномен может быть связан с тем, что, при достаточно больших давлениях, возможности упругого сжатия горной породы оказываются исчерпаны, и её сжимаемость резко уменьшается – отчего, согласно (4), резко уменьшается градиент температуры. Обратим внимание на то, что поверхность, ниже которой, практически, отсутствует упругое сжатие горных пород, должна обладать ярко выраженной отражательной способностью для сейсмических волн – что характерно для границы Мохоровичича. Если наш подход верен, то в его пользу свидетельствовало бы соответствие границы Мохоровичича и границы, ниже которой имеет место резкое падение градиентов температуры. Удивительно, что корреляциям между положениями этих двух границ уделено так мало внимания в литературе.
Ссылки.
1. Е.А.Любимова. Тепловые потоки из коры и мантии континентов. В: Тектоносфера Земли. «Наука», М., 1978.
2. Р.П. фон Герцен, У.Х.К.Ли. Тепловой поток в океанических областях. В: [3], с.61.
3. Земная кора и верхняя мантия. Под ред. П.Харта. «Мир», М., 1972.
4. В.А.Магницкий. Основы физики Земли. «Геодезиздат», М., 1953.
5. У.Г.К.Ли, С.П.Кларк. Тепловой поток и вулканические температуры. В: [6], с.443.
6. Справочник физических констант горных пород. Под ред. С.Кларка, мл. «Мир», М., 1969.
7. Ф.Берч. Плотность и состав верхней мантии. В: [3], с.27.
8. Дж.У.Уэзерилл. Константы и энергия радиоактивного распада. В: [6], с.471.
9. С.П.Кларк мл., З.Е.Питермэн, К.С.Хейер. Распространённость урана, тория и калия. В: [6], с.471.
10. А.С.Енохович. Справочник по физике и технике. «Просвещение», М., 1976.
11. Таблицы физических величин. Справочник под ред. акад. И.К.Кикоина. «Атомиздат», М., 1976.
12. С.П.Кларк мл. Распространённость изотопов элементов и атомные веса (на 1961 г.). В: [6], с.21.
13. С.П.Кларк мл. Теплопроводность в мантии. В: [3], с.555.
14. В.И.Трухин. Тепловой режим и возраст Земли. В: Общая геофизика. Под ред. акад. В.А.Магницкого. «Изд-во МГУ», М., 1995.
15. А.А.Гришаев. Универсальный подход к причинам агрегатных превращений у веществ, образующих молекулярные кристаллы. – Доступна на данном сайте.
16. А.А.Гришаев. Механизм теплового расширения у молекулярных кристаллов. – Доступна на данном сайте.
17. Ф.Берч. Сжимаемость; упругие константы. В: [6], с.99.
18. Б.Дж.Скиннер. Тепловое расширение. В: [6], с.79.
19. Физические величины. Справочник. Под ред. И.С.Григорьева, Е.З.Мейлихова. "Энергоатомиздат", М., 1991.
20. http://poroda.puknu.ru/html/pattern%206.html , таблица 64.
21. Т.Б.Здорик, В.В.Матиас, И.Н.Тимофеев, Л.Г.Фельдман. Минералы и горные породы СССР. «Мысль», М., 1970.
22. А.А.Гришаев. Книга «Этот «цифровой» физический мир». М., 2010. – Доступна на данном сайте.
Источник: http://newfiz.info
Поступило на сайт: 02 февраля 2016.
Источник: http://newfiz.info/e-heat1.htm на 23.10.2016г.

[fantomas59]

Информацию о сейсмоактивности на Земле вы можете наблюдать в ральном времени на сайте:
http://quakes.globalincidentmap.com

[fantomas59]

Галина Кузьмина
радиация - это излучение света, а ЧелоВек есть сам Свет - Световолновая Сущность, по Образу и Подобию, а кто боится Света-излучения, не принимает Свет в своё Сердце - сознание, то не пройдут в Царство Божье - Золотой Век - Рай на Земле https://vk.com/photo-70716424_456239201
• горе даёт вибрации — от 0,1 до 2 Гц;
• страх — от 0,2 до 2,2 Гц;
• обида — от 0,6 до 3,3 Гц;
• раздражение — от 0,9 до 3,8 Гц;
• возмущение — от 0,6 до 1,9 Гц;
• вспыльчивость — 0,9 Гц;
• вспышка ярости — 0,5 Гц;
• гнев — 1,4 Гц;
• гордыня — 0,8 Гц;
• гордость (мания величия) — 3,1 Гц;
• пренебрежение — 1,5 Гц;
• превосходство — 1,9 Гц;
• великодушие — 95 Гц;
• благодарность (спасибо) — 45 Гц;
• сердечная благодарность — от 140 Гц и выше;
• ощущение единства с другими людьми — 144 Гц и выше;
• сострадание — от 150 Гц и выше (а жалость только 3 Гц);
• любовь (что называется, головой, то есть когда человек понимает, что любовь — это хорошее, светлое чувство и большая сила, но сердцем любить ещё не научился) вибрации — 50 Гц;
• любовь, которую человек генерирует своим сердцем ко всем без исключения людям и всему живому, — от 150 Гц и выше;
• любовь безусловная, жертвенная, вселенская — от 205 Гц и выше

На протяжении тысячелетий частота вибраций (т.е. колебаний в секунду) нашей планеты составляла 7,6 Гц. Физики называют её частотой Шумана. Учёные часто сверяли с ней свои приборы. Человек чувствовал себя комфортно в этих условиях, так как частота вибраций его энергетического поля имела такие же параметры – 7,6 — 7,8 Гц.

Однако частота Шумана начала в последнее время резко возрастать. Проследим динамику:
январь 1995 — 7,80 Гц,
январь 2000 — 9,30 Гц,
январь 2007 — 9,80 Гц,
январь 2012 — 11,10 Гц,
январь 2013 — 13,74 Гц,
январь 2014 — 14,86 Гц,
февраль 2014 — 14,99 Гц,
март 2014 — 15,07 Гц,
апрель 2014 — 15,15 Гц,
ноябрь 2016 — 18,04 .
А это данные за 2017 год: 31 января этого года, впервые за всю историю наблюдений, резонанс Шумана достиг частоты 36 Гц!
Даже если рассматривать ситуацию с точки зрения науки, то становится понятным, что человек, не повышающий свои вибрации - не принимающие Свет Святого Духа - АЗ ЕСМЪ, так или иначе вскоре покинет земной план, и ему уже не помогут ни высокие должности, ни накопленный капитал.

(Как устроен мир и что делать человечеству дальше?
https://ok.ru/video/225201293934
vk.com/video180891296_456239302
ВЫБОР ВСЕГДА ЗА НАМИ

[fantomas59]

Как управлять погодой и сбивать американские спутники
Июнь месяц в 1917 году выдался необычайно дождливым.
Впечатление такое, что против России применено климатическое оружие.
Что может сделать группа обычных людей?

phpBB [youtube]

Ссылка: youtu.be/KNM4uc4gLPQ Опубликовано: 11.07.2017г.
Источник: youtube.com/watch?v=KNM4uc4gLPQ
Название ролика: Управление погодой на личном примере

В дополнение к теме рекомендуется прочесть: "Кто нас заказал этим летом". О жаре, смоге и пожарах лета 2010 года.
https://drive.google.com/file/d/13Z-3Mv ... -8teYbDioQ
см. файл Антироссийский Антициклон-2.pdf
Н.Левашов: В своих утверждениях я приводил факты, которые говорят сами за себя. Всё, что связано с глобальным потеплением, -- это прикрытие для применения климатического оружия. И не только. Вспомните, когда мы с вами говорили в прошлый раз, это было в начале августа? -- В первой декаде. -- И что тогда говорили климатологи? Что жара ещё будет сохраняться. Но я уже тогда говорил -- жары больше не будет. Ещё мы говорили о том, что после того как антициклон начал двигаться, влага из Атлантического циклона, который шёл в сторону России, была искусственным образом сброшена над Европой -- над Германией, Польшей и другими странами прошли ливневые дожди. Тогда же я сказал: ничего, придёт циклон с Севера и принесёт влагу России. Помните? И что произошло? -- То и произошло. -- Так кто же лучше знает, что произойдёт? Климатологи? Если ни одно из их долгосрочных предсказаний не сбылось, о чём говорить! Они просто повторяют то, что им внушают. Естественно, циклон с Севера пришёл в Россию неслучайно. Он не должен был в это время прийти... Конечно, некоторые из возгораний имели естественное происхождение, но большинство пожаров было вызваны поджогами. Люди видели, как бросали облитые бензином колёса... Таких случаев было много. Не говоря о том, что американский беспилотник Х-37В тоже поджигал по ночам большие лесные массивы...

phpBB [youtube]

Ссылка: youtu.be/vVgKcCnKwCo Опубликовано: INDIGO 25.04.2012г.
Название ролика: Николай Левашов - Антироссийский Антициклон. Часть 1-2

[fantomas59]

В пустыне Сахара вновь выпал снег.
В Сахаре второй год подряд выпал снег.Песчаный пейзаж пустыни второй год подряд покрывается снегом

Почему в России тепло и снега мало 2017.jpg (56.64 КБ) Просмотров: 11326

Снегопад в районе алжирского города Айн-Сефра, который находится на севере самой большой пустыни нашей планеты, начался в воскресенье утром, 7 января 2018г. При этом снег быстро покрыл песчаные дюны: в общей сложности выпало около 40 сантиметров осадков. Правда, уже к концу дня снег начал таять.

Как отмечает алжирская газета TSA, осадки, характерные для зимнего времени года, в Сахаре выпали четвертый раз за 37 лет. Причем еще один раз приходится на прошлую зиму: в декабре 2016 году в окрестностях Айн-Сефры также был зафиксирован сильный снегопад, причем тогда снег в африканской пустыне выпал впервые с 1979 года, поэтому местные жители были очень удивлены такой погоде. Кстати, в прошлый раз местное население могло любоваться осадками, нехарактерными для одного из самых жарких мест на Земле, почти сутки.
Источник: https://www.kp.ru/online/news/2983589/

Сегодня 11 января 2018г. Пермская область Температура за бортом минус 12 градусов. Это с декабря месяца самая низкая температура. Ранее было минус пять-восемь и даже ноль. Морозов с начала зимы типа минус 25 вообще не было.