www.ASTROLAB.ru

ASTROLAB.ruСтатьиМагическое число Кеплера или тайна массы и гравитации.
ГлоссарийФото космосаИнтернет магазинКосмос видео



Магическое число Кеплера или тайна массы и гравитации.
Версия для печати

Наверно просто настало время. Настало время сделать этот шаг, всего лишь один шаг, чтобы открыть одну из величайших тайн природы.

Невольно в голову приходит один вопрос, почему для того, чтобы этот шаг сделать, понадобилось четыреста лет? Ведь ключ к этой тайне в виде магического числа, уже был в руках человека, который в него так верил, и который его так усердно искал всю свою жизнь. Благодаря необычайной пытливости своего ума этот человек открыл законы, по которым движутся все небесные тела Солнечной системы. Этого человека звали Иоганн Кеплер.

"Космографическая тайна" и "Гармония Мира" - так называются его книги, в которых он описал свои изыскания. Поэтому, право сделать этот шаг, должно было принадлежать именно ему.

Но законы природы открываются человеку не сразу. То, что удалось ему открыть, требовало длительного осмысления. Ибо это были фундаментальные законы мироздания. Человек впервые нашел законы Гармонии Мира.

Человеку свойственно искать. Такова его натура, его природная сущность. Искать, блуждая в потемках, ходить кругами, но все же искать, искать и искать.

Оказывается, в процессе поиска, очень даже бывает легко заблудиться в трех соснах. Довольно часто так бывает, когда человек так увлекается процессом поиска, что в итоге забывает про то, что же он ищет. Или человек что-то ищет, при этом, четко не сфокусировав для себя цель или предмет поиска. Но усердия прилагает столько, что в итоге все-таки что-то находит, но толком так и не понимает, что же он нашел…

Это в полной мере относится к автору этих строк. Поэтому лучше рассуждать и описывать содержание тайны закона Кеплера от третьего лица, глядя на себя со стороны, как на некую, в своем роде, закономерность процесса познания.

Иногда для того, чтобы понять, что же человек нашел, должно пройти какое-то время. В зависимости от весомости находки, на это могут уйти годы, десятилетия и даже столетия.

У всех историй разного рода открытий есть очень много удивительного и поучительного. Как правило, автору хочется подробно описать историю всего этого процесса, что способствовало, так сказать, такому озарению. Каким был томительным и в тоже время предвкушаемым путь открытия. Но лучше об этом написать отдельную книгу, иначе нет никаких шансов приступить к описанию самого открытия. А ведь именно этого в первую очередь ждет от автора читатель.

Процесс этот очень волнительный, но его надо начинать. И так, приступим.

В школьных учебниках третий закон Кеплера формулируется следующим образом: "Квадраты звездных периодов обращения планет относятся как кубы больших полуосей их орбит".

Но именно такая формулировка закона, вероятней всего и послужила, той, своего рода защитной оболочкой, за которой скрывалась фундаментальная тайна мироздания.

На тот период времени выявленные Кеплером закономерности имели революционное значение. Уже от понимания того, что движения небесных тел подчинены математическим законам, должна была пойти голова кругом. Открытые Кеплером законы очень ярко и убедительно свидетельствовали о Гармонии Мира. Такой гармонией мира человек мог сколь угодно долго наслаждаться. Наслаждаться от понимания того, что все в космосе подчинено законам. И хоть физический смысл этих законов был достаточно таинственный, тем не менее, они позволяли почувствовать гармонию мира и насладиться ее красотой.

И так, тайна движения небесных тел открылась человеку, она взволновала его воображение. Но многое для него оставалось не ясным.

Да, уже понятно, что тела движутся по математическим законам, но что ими движет, какая сила заставляет планеты обращаться вокруг Солнца, а спутники вокруг планет? Что их притягивает друг к другу? Это уже вопрос совсем другого порядка. За решение этого вопроса брались самые светлые головы того времени: Галилео Галилей, Рене Декарт, Исаак Ньютон и другие выдающиеся люди того времени, не говоря уже о мыслителях древности, которые уже в те времена видели в движении небесных тел гармонию и сравнивали ее с гармонией музыки.

Процесс поиска ответа на этот вопрос достаточно хорошо описан в многочисленной познавательной литературе. На достаточно интересном и доходчивом уровне об этом можно прочитать в книге "Энциклопедия для детей", том 8 "астрономия", издательство "Аванта +", 1997г.

То, что книга адресована школьникам среднего и старшего возраста, а также тем, кто просто увлекается астрономией, это даже хорошо, т.к. знание материала, изложенного в указанной энциклопедии вполне достаточно для понимания того, что далее будет излагаться.

Наибольший интерес в этапном раскрытии тайны природы притяжения (гравитации) представляет попытка изложения третьего закона Кеплера в более понятной форме, которую предпринял Ньютон. Он пошел по пути добавления к этому закону такой величины, как ускорение.

В итоге он получил новую форму записи третьего закона Кеплера через ускорения планет и их расстояния до Солнца (центростремительные ускорения планет обратно пропорциональны квадратам их расстояний до Солнца.). И действительно, такая форма записи закона позволяла уже делать следующее утверждение - сила тяжести, действующая на планету и вызывающая ускорение ее движения, убывает обратно пропорционально квадрату расстояния от центра движения. Так как в центре движения планет находится Солнце, а в центре движения спутников их планеты, то совершенно очевидно, что именно Солнце и планеты и создают эти силы притяжения. Такое утверждение, на тот период времени, было совершенно логичным.

И все бы ничего, если бы дальше в ход не пошла масса, которая заняла доминирующее положение в процессе понимания Гармонии Мира.

И хотя уже приближается волнующее предвкушение разгадки тайны закона Кеплера, все-таки не представляется возможным это сделать без хотя бы очень краткого пояснения степени значимости появления такого понятия в физике, как масса.

Теперь можно ответственно заявить, что именно с этого момента процесс поиска силы, побуждающей двигаться планеты вокруг Солнца, пошел по тому пути, который продолжается до сих пор и пока не давший ясный, очевидный и однозначный ответ на искомый вопрос.

Наиболее глубоко в познание природы силы притяжения на данном пути проник Альберт Эйнштейн, которому удалось дать правильное описание природы гравитации.

В этой связи, опять поражает пытливость человеческого ума, который нацелен на поиск. Особенно это касается способности человеческого ума проходить через непреодолимые препятствия. И в этом плане, пытливость ума Альберта Эйнштейна является просто поразительной, потому что он смог увидеть природу Гармонии Мира, описать природу гравитации, оперируя понятиями механики Ньютона. Именно механика Ньютона являлась препятствием на пути познания Эйнштейна, т.к. заставляла держать его сознание в своих границах. Самым надежным стражем этих границ был закон Всемирного тяготения. И все же Эйнштейну удалось заглянуть за эти границы и дать описание тому, что он увидел. А увидел он там ту же Гармонию Мира, но уже наполненную красками. Этот Мир уже не был пустым. Он был наполнен уже веществом и полями, которые поражали великолепием многообразия своего взаимодействия.

Обязательно следует отметить, что хоть картину Гармонии Мира Кеплера до Эйнштейна и заполнила механика Ньютона, но Мир так и оставался пустым, т.к. его заполнял только язык математики, описывающий взаимодействие тел. Среда обитания этих тел не входила в механику Ньютона. Она описывала закономерности движения тел и их взаимодействия, но не вскрывала их причину. Именно этим обстоятельством и определялись границы действия ее законов.

Эйнштейн смог буквально увидеть пространство этого Мира. Но ему было очень сложно довести это видение до окружающих, т.к. их сознание было наполнено механикой Ньютона и находилось в границах ее действия. Для того чтобы его понять, требовалось проделать тот же путь познания, который проделал он. Для этого Эйнштейн создал общую теорию относительности. Но на познание этой теории способны только единицы, т.к. она описывается достаточно сложным математическим языком, которым нужно владеть также виртуозно, как музыкант владеет нотами и музыкальным инструментом. Автор этих строк к числу тех или других, увы, не относится.

Описание языком математики среды обитания космических тел - это очень сложная задача. Но раз такая задача перед человеком стоит, то он ее все равно будет решать, каких бы усилий ему это не стоило. Но неужели нет более простого пути?

В простоте кроется истина. Так считал Николай Коперник. Результатом этого стала гелиоцентрическая система, которую он создал. Очень простая, и ныне действующая система, заменила очень сложную геоцентрическую систему Птолемея, которая просуществовала до Коперника полторы тысячи лет. Раз история познания знает такой пример упрощения, попробуем и мы пойти этим путем.

На этом пути очень важно сейчас проделать одно действие. Для того чтобы познать истину, последуем призыву Рене Декарта и подвергнем сомнению все, на сколько это возможно. Именно так можно вернуться к такому уровню знаний, истинность которых не вызывают никаких сомнений.

И здесь мы возвращаемся к третьему закону Кеплера.

Это действительно фундаментальный закон. То, что он утверждает, является для нас, на данном этапе понимания мира, абсолютной истиной. Эта истина подтверждается движением планет в Солнечной системе. И любой желающий может это без труда проверить.

А мы займемся следующими рассуждениями.

Раз этот закон описывает закономерность движения планет, попробуем понять его физический смысл, вскрыть его природу. В том виде, в котором сформулирован закон, сделать это весьма затруднительно. Попробуем пойти следующим путем.

Закон описывает закономерность движения планет. Но через что лучше всего выразить движение тела, как не через его скорость. Формула Кеплера выражена двумя параметрами: T- период обращения и r- радиус орбиты, а этого достаточно, чтобы через эти величины выразить скорость. Скорость движения тела по кругу равна отношению длины окружности к периоду вращения тела по этой окружности. Окружность, это частный случай эллипса, эксцентриситет которого равен нулю. Таким образом, мы упрощаем для себя задачу, не нарушив при этом ни один из законов Кеплера. Путем несложных преобразований получим следующую форму записи третьего закона Кеплера: квадрат скорости любой планеты, умноженный на ее расстояние до Солнца дают одно число, одну величину, одну константу. Условно ее можно назвать Солнечной константой. Условно потому, что это число, которое она представляет, все-таки подвержено изменению во времени.

Справка. В современной астрономии эта величина называется планетоцентрической константой и выражается через другие величины, которые придумал пытливый ум человека, впитавший в себя законы механики Ньютона. Этими величинами являются масса Солнца-М и гравитационная постоянная-G. Но они не дают нам возможности ясно понять физический смысл этой константы.

В нашем же случае самое удивительное то, что из новой формы записи третьего закона Кеплера совершенно четко следует, что скорость движения планет зависит только от их расстояния до Солнца.

Такую константу имеет не только Солнце. Действие законов Кеплера распространяется не только на планеты, вращающиеся вокруг Солнца, но и на спутники, вращающиеся вокруг своих планет. Таким образом, каждая планета Солнечной системы имеет свое индивидуальное число. Для того чтобы определить это число для конкретной планеты, необходимо в новую форму записи закона Кеплера подставить соответствующие значения естественного или искусственного спутника этой планеты. Тем, кто к точности расчетов относится скрупулезно, необходимо в расчет брать параметры тех спутников, орбиты которых имеют наименьший эксцентриситет, т.е. близкие к окружности.

Но вернемся к новой форме записи третьего закона Кеплера. Действительно, скорость движения любой планеты Солнечной системы зависит только от ее расстояния до Солнца. Скорость планеты не зависит от ее размера. Специально в качестве отличительной характеристики планеты берем ее размер, а не ее массу, т.к. изначально мы договаривались выполнить одно обязательное условие - понять физический смысл закона Кеплера, который еще не подвергся преобразованиям Ньютона. Это совершенно необходимое и исключительно важное условие. Нам нужно осуществлять поиск истинной природы движения космических тел таким образом, как будто мы ничего о механики Ньютона не знаем, как будто ее просто не существует. Это нам даст то преимущество, которое получил Коперник, когда отказался от системы Птолемея при описании характеристик движения планет.

И так, каков же физический смысл такого числа?

Для этого попробуем увидеть и понять его свойства. От этого может закружиться голова:

1. Каждое космическое тело имеет свое собственное число.

2. Число может находиться как в замкнутом (спящем), так и в излучающем (активном) состоянии.

3. Чем больше значение этого числа, тем больше потенциальный Вес его обладателя.

4. Размер числа легче определить, когда оно находится в активном состоянии. Чем больше размер числа, и чем больше его активность, тем заметнее роль его обладателя в той системе, в которой он находится.

5. Число подвержено как эволюционному, так и революционному процессу. Иными словами оно с течением времени очень медленно изменяется, но изменения могут носить и взрывной характер.

6. Размер числа может изменяться по математическим кривым. Число может иметь характеристику затухающих или гармонических колебаний (пульсировать).

7. Изменение числа может происходить только под воздействием других чисел. Числа постоянно находятся во взаимодействии друг с другом. Они могут взаимодействовать как непосредственно друг с другом, так и через бесконечное множество других чисел.

8. Число можно подвергать достаточно глубокой степени очистки от воздействия на него других чисел.

9. Число подчиняется законам диалектики. Размер числа может быть очень малым (квант, фотон) и очень большим (вселенная). Свое число имеет даже точка пространства с минимальной плотностью. Числа могут, как поглощать, так и излучать другие числа.

10. Все числа по внешним признакам их поведения можно разделить на множество групп. Каждая такая группа будет иметь набор специфических характеристик, которые будут отличать ее обладателей от другой группы. Например, это может быть группа астероидов; планетарная группа; группа звезд на схожем этапе их развития; газопылевая группа и т.д.

Для начала достаточно. При желании свойства числа можно расширить, а можно и сократить, как кому будет угодно. Уже из того, что мы перечислили, можно сделать следующие утверждения:

1. Космические тела, числа которых находятся в замкнутом (спящем) состоянии, не обладают свойствами гравитации, не имеют своей "силы притяжения". Это понятие взято в кавычки, т.к. мы почти подошли к раскрытию истинной природы "тяготения".

А пока нужно сделать пояснение. Выше сделанное утверждение имеет свой порядок достоверности. Другими словами, для современного уровня возможностей обнаружения свойств гравитации, и возможной степени точности их измерения, выше сделанное утверждение имеет очень высокий порядок достоверности. Для наглядности эту мысль можно пояснить на следующем примере:

Планета Марс имеет свое число. В системе СИ его величина составляет 4,31 на 10 в 13 степени (число не очищено от воздействия других чисел). Это число находится в активном, излучающем состоянии. Поэтому Марс обладает "силой притяжения". Числа спутников Марса - Фобоса и Деймоса находятся в замкнутом состоянии, и поэтому эти спутники не имеют своей "силы притяжения". Поэтому попытка посадить на эти спутники космическую станцию не увенчается успехом. Пусть это утверждение пока будет иметь статус гипотезы.

Внешним признаком состояния числа космического тела является наличие или отсутствие у него электромагнитного поля. Пожалуй, это самый кульминационный момент излагаемого материала. Потому, что мы сейчас наиболее ярко увидим природу гравитации: точка пространства, из которой происходит излучение электромагнитного поля, формирует из этой точки и гравитационное поле. Теперь устраним размытость данного утверждения, сфокусируем его формулировку: электромагнитное и гравитационное поле - это одно и тоже поле. Что мы в нем захотим увидеть, то и увидим. Все будет зависеть от точки отсчета. Теперь достаточно легко можно объяснить, почему человек на физическом уровне испытывает "притяжение" Земли. Он просто не может отрицать то, что для него очевидно: все тела "падают" на Землю. Поэтому человек свято верит в способность Земли все к себе притягивать. Вот он и ищет гравитоны.

Но пришло время заявить, что гравитон, это фантом, который живет в сознании человека. Это фантом, который заставляет наше сознание воспринимать пространство криволинейным и придумывать для него дополнительное измерение. И, оказывается, от этого призрака, захватившего наше сознание, есть способ избавиться. Для этого человеку нужно всего лишь представить себя космическим телом и понаблюдать за движением этого тела в пространстве со стороны. Притяжение Земли, это всего лишь преодоление препятствия, которое оказалось на пути движения космического тела. Такая же учесть постигает метеорит, чей полет был прерван Землей, которая оказалась на его пути. И человек, и метеорит и капля воды, все тела на Земле должны двигаться, подчиняясь законам Кеплера. Они движутся по орбите вокруг точки пространства, которая находится в центре Земли, а Земля оказалась на их пути.

Если читателю удастся мысленно проделать со своим сознанием такой эксперимент, то в его сознании исчезнет криволинейность. Призрачная четырехмерность пространства исчезнет, и человек сможет его увидеть таким, каким оно объективно является.

2. Новая форма записи третьего закона Кеплера представляет собой закон сохранения энергии (в понятном для его восприятия виде), как в Солнечной системе, так и во всей Вселенной.

Взгляд на Гармонию Мира через новую форму записи закона Кеплера заполняет все космическое пространство энергией. В этой связи если дать формулировку пространству, то она будет выглядеть очень просто: пространство, это энергия.

Энергия, это материя, это вещество.

Теперь, если наполнить содержанием такое понятие, как пространство-время, которым оперируют в современной физике и астрономии, то нужно наполнить содержанием и такое понятие, как время. Время, это движение энергии, движение пространства. Таким образом, пространство- время, это движение энергии.

Пространство - время Вселенной, это электромагнитное поле с разной степенью плотности, с разными формами его существования и взаимодействия.

Новая форма записи третьего закона Кеплера показывает эволюцию Вселенной: звезда, планета, астероид - это эволюция и революция одной из устойчивых форм существования энергии.

В данном ключе кометы, астероиды, метеоры, космическая пыль, газы, - это осколки остывших звезд - планет, которые разрушили и поглотили другие звезды, которых в последствии ждет такая же участь.

Наша Земля, это еще не остывшая до конца звезда, в которой еще происходят тепловые реакции, но которая уже покрылась толстой коркой космического материала. Эта корка еще долгое время будет оставаться подвижной, периодически беспокоя успевших обжить ее обитателей.

Пожалуй, нужно дать возможность читателю самому полюбоваться восхитительной картиной Гармонии Мира. В ней в ярчайших красках отражено наше прошлое, настоящее и будущее.

4. Новая форма записи третьего закона Кеплера позволяет нам зрительно представить его действие. Это круговой конус (в частном случае пирамида), вершина которого находится в фокусе орбиты космического тела. Площадь основания и высота этого конуса могут взаимосвязано меняться, подчиняясь при этом одному ключевому условию: объем этого конуса будет оставаться неизменным! Не этот ли закон зашифрован в египетских пирамидах?

5. И возможно самое главное. Новая форма записи третьего закона Кеплера дает нам возможность понять, что человек хоть и живет Земле, но при этом он всегда был, есть и будет обитателем Вселенной, т.к. на него в полной мере распространяются законы Кеплера. А значит, ему присущи все те свойства, которые мы увидели в Магическом числе.

Каким бы ни было желание автора продолжить увлекательное повествование, но позвольте ему поставить точку.



Да! Так что же все-таки представляет собой масса Ньютона?

Ньютон, прежде всего, был математиком, и его главным инструментом и главным объектом познания было число. Так давайте уравняем эти понятия: массу Ньютона и Магическое число Кеплера. Т.к. физические величины по своей сути должны быть объективны, то давайте очистим их от субъективности.

Масса, это число, наполненное энергией. Математическое число бывает бесконечно малым и бесконечно большим. Но может ли быть таким же бесконечным число, наполненное энергией?

Давайте позволим себе предположить, что нет. И об этом нам расскажет Магическое число Кеплера. Его надо только попросить.

Спасибо Иоганну Кеплеру и его Магическому числу.

Спасибо Создателю за одну из его Величайших Тайн.



Пусть ее разгадка избавит наше сознание от земного притяжения и поможет нам почувствовать себя частью Вселенной, с которой каждый из нас связан своим Магическим числом.

08.09. 2008, Санкт-Петербург.

С уважением к читателю, Тимофей Павлюченко.

E-mail: iksz-pti@mail.ru






??????.???????