Перевод на английский язык,
использование выдержек из текста статьи
в англоязычных публикациях, в т.ч. упоминание о статье,
без разрешения автора запрещается!
Мы знаем, что законы Кеплера справедливы не только для планет Солнечной системы, но и для спутников планетных систем – Луны, спутников Марса или Юпитера и прочих (о законах Кеплера здесь http://proza.ru/2021/02/27/637 и тут http://proza.ru/2021/03/05/1798). Более того – они справедливы и для искусственных спутников, запускаемых человечеством в космос, для рукотворных аппаратов, которые не только обращаются вокруг Земли, но и пересекают орбиты других планет. Именно на использовании законов Кеплера (а именно, третьего закона) основаны все проекты гравитационных манёвров космических станций в околопланетных пространствах. Эти факты наталкивают на мысль, что законы Кеплера относятся не конкретно к космическим физическим телам, коими являются планеты и их спутники, а к пространству, в котором эти космические тела движутся. Точнее – к веществу пространства, к содержащейся в этом пространстве материальной среде, потому что пространство любой системы само по себе в этой системе «недвижимо», а вот его среда в нём как раз и движется. К примеру, из рисунка с кружкой только что размешанного ложечкой чая можно сделать единственный простой вывод, что во внутреннем неподвижном пространстве кружки вращается среда (вода, чай, чайные листочки), которая содержится в этом пространстве.
Таким образом, можно уверенно предполагать, что, например, Солнце как центр нашей Солнечной системы, вращает вокруг себя в каждом случае не конкретную планету, а целое «планетно-орбитальное кольцо», всю материальную среду, всё вещество пространственного «кольца», среди которого и вместе с которым вокруг Солнца обращается планета. Каждое такое «планетно-орбитальное кольцо» имеет, кроме радиуса орбиты рассматриваемой планеты, определённую ширину и толщину, в пределах которых любой неподвижный относительно планеты материальный объект обращается вокруг Солнца с одинаковой угловой скоростью. Поэтому даже запущенный с Земли космический аппарат будет иметь на орбите Земли одну скорость обращения вокруг Солнца, на орбите Венеры – даже не возле самой планеты, а за Солнцем на другой стороне – другую, более высокую, потому что орбита Венеры ближе к Солнцу, а на орбите Марса, наоборот, более низкую скорость обращения вокруг Солнца, соответствуя расположению Марса в Солнечной системе и законам Кеплера.
Опять же обращаясь к кружке с чаем, можно по вращению чаинок легко заметить, что после размешивания чая, как только из кружки убрана ложечка, скорость вращения крайних слоёв напитка вблизи стенок кружки всегда меньше скорости вращения возле центра. Так что можно с большой долей уверенности предположить, что законы Кеплера универсальны для вращающихся неинерциальных природных систем, в том числе для систем, включающих в себя центральное тело и объекты, вращающиеся под воздействием этого центра. Но.
Если обращение Луны и искусственных спутников вокруг Земли вполне соответствует третьему закону Кеплера, то поведение объектов на поверхности самой Земли, то есть вращение литосферы и атмосферы, соответствует, на первый взгляд, другой закономерности – закону вращения твёрдого тела. Земля вращается вокруг своей оси и вращает атмосферу и свою поверхность – города, горы, леса, степи, моря – с одинаковой скоростью. По крайней мере, мы так думаем. А почему мы так думаем? И так ли это в действительности?
Мы представляем себе городские дома, в домах квартиры, в квартирах разные неподвижные вещи, материальные объекты, в том числе, воздух. Любой дом и любая квартира вращаются вокруг земной оси, и при этом они двигаются вместе с воздухом в доме и воздухом вокруг дома. Если даже и возникает ветер за окном квартиры, то не из-за обращения дома вокруг земной оси и его движения сквозь неподвижный воздух, а по другим причинам – из-за перепадов атмосферного давления и температуры. Это своё мнение (вывод об одинаковой угловой скорости для всех земных объектов) мы привычно распространяем и на обращение горных пород, мантии Земли (вплоть до земного ядра) и обращение атмосферы, стратосферы, тропосферы вокруг земной оси – мол, все объекты литосферы и атмосферы находятся на своих неизменных расстояниях от оси и обращаются с той же постоянной угловой скоростью вокруг оси, что и любой дом в любом городе. А такой вывод, то есть подобный взгляд на природу, является ошибкой.
Постоянная Кеплера характеризуется собственным неизменным значением лишь для конкретной неинерциальной (вращательной) системы, а не для любых систем, поскольку эта постоянная зависит от скорости движения системы в системе «вышестоящей», для которой данная неинерциальная система является материальным объектом, одним из физических тел. То есть, в отличие от самого закона Кеплера, постоянная Кеплера не универсальна – у Солнечной системы это одна постоянная, у земной системы – другая, у марсианской – третья, у системы спутников Юпитера – ещё одна и т.п. Следовательно, у земной системы «Земля-Луна», которую представляет Лунно-Земной эллипсоид со своей осью вращения (именно этот эллипсоид вращается вокруг Солнца), и у земной системы «земное ядро - земная оболочка», которую представляет планета Земля с собственной (наклон 23 градуса) осью вращения, значения «кеплеровских» постоянных должны быть разные, поскольку это разные системы, имеющие разные собственные пространства. И это означает, что земное ядро вращается быстро (с большой угловой скоростью), мантия помедленней, суша (литосфера) ещё медленней, океаны (гидросфера) и воздух (атмосфера) – каждый медленнее другого, так как расположение их всё дальше от центра вращения, от центра Земли. А так как все эти сферы контактируют друг с другом, то разность скоростей вращения мантии и твёрдой суши провоцирует трение, землетрясения и трещины, разность скоростей суши, дна океана и водной поверхности провоцирует приливы и отливы, разность скоростей воздуха в нижнем приповерхностном слое и в верхних слоях атмосферы провоцирует разность давлений, ветры и большинство других атмосферных явлений. Но это так, если взять к рассмотрению экваториальное сечение Земли. А ведь в обе стороны от экватора к полюсам радиусы вращения земной поверхности вокруг земной оси уменьшаются, и с ними уменьшаются скорости вращения как суши, так и мантии, и воды океана, и атмосферного воздуха – это также создаёт свои вертикальные и горизонтальные «трения и возмущения» в контактных областях различных сфер, в итоге чего мы имеем в целом движение материков, а в частностях разрушение береговых линий или подъём суши, местные суперприливы, циклоны и антициклоны и т.п.
Для конкретно рассматриваемой системы постоянная Кеплера вычисляется, исходя из третьего закона Кеплера
(w1)^2 * (R1)^3 = (w2)^2 * (R2)^3,
или иначе
(v1)^2 * R1 = (v2)^2 * R2 = K,
где R – это радиус обращения (или большая полуось эллипса вращения) объекта-спутника вокруг центра системы, а «v» и «w» – это, соответственно, линейная и угловая скорости спутника.
Планетно-солнечная постоянная Кеплера:
Kпс = 1,33*10^20 м^3/с^2.
Лунно-Земная постоянная Кеплера меньше примерно в 300 тысяч раз:
Kлз = 3,97*10^14 м^3/с^2.
Ещё примерно в 300 раз меньше земная «поверхностно-ядерная» постоянная Кеплера:
Kзя = 1,37*10^12 м^3/с^2, рассчитанная, исходя из экваториального радиуса Земли (6378 км) и скорости суточного вращения (465 м/с). Зная это её значение, можно рассчитывать скорости движения воздушных масс на любой высоте над экваториальными областями относительно поверхности планеты, а также рассчитать угловую скорость вращения земного ядра, мантии или скорость обращения тропосферы и ионосферы.
Для Солнца, которое само по себе является системой и также вращается вокруг своей оси, тоже есть своя солнечная «поверхностно-ядерная» постоянная Кеплера – об этом явно свидетельствует тот факт, что разные области нашего Светила, по наблюдениям астрономов, вращаются с различной скоростью. Эту солнечную постоянную можно рассчитать, уточнив радиус Солнца и скорость вращения его экваториальной области.
Если человек привяжет на верёвке какой-нибудь груз и начнёт раскручивать его над головой с постоянной скоростью, так чтоб груз равномерно вращался в плоскости, параллельной земной поверхности, а затем сменит груз на другой или изменит длину верёвки и проделает тот же вращательный опыт, то он может легко убедиться, что для него также есть соответствующая его возможностям и силам собственная постоянная Кеплера. Он может её легко рассчитать, замеряя радиус вращения и скорость вращения в любой из своих попыток вращать груз.
Вращая груз на верёвке, человек постоянно воздействует на груз через верёвку, то есть через «направленное узкое» пространство, материальной средой которого, веществом которого являются волокна верёвки. Если же человек будет вместо верёвки с грузом вращать над головой, держа за центральную ось, сплошной диск или колесо, он уже будет постоянно воздействовать на него через «разнонаправленное плоское» пространство, материальной средой которого является всё вещество диска (колеса). Не этим ли объясняется тот факт, что орбитальная плоскость вращения у каждой планеты различна, хоть и все они довольно близки к плоскости эклиптики? – Можно предположить, что Солнце вращает каждое «планетно-орбитальное кольцо» в отдельной плоскости, воздействуя на каждую планету в её «индивидуальном» плоском пространстве, то есть отдельно вращая каждую «планетно-орбитальную» материальную среду.
Чем обусловлена универсальность законов Кеплера, в том числе, его важнейшего третьего закона, можно понять, если принять утверждение логофизики о субъективности материи. Любое физическое тело является субъектом и, имея собственную пространственную сферу, может ещё иметь сферу влияния на другие объекты. Природные сферы обычно шарообразные и эллипсоидные (дисковидные): Солнце являет собой шар, а Солнечная система – сильно вытянутый эллипсоид, почти диск. Солнце двигает лишь эллипсоиды планетных систем, то есть не воздействует на Луну или спутники Юпитера. А вот уже любая планета, являя собой шар, воздействует на свои спутники, двигая их, вращая вокруг себя в пределах спутниково-планетного эллипсоида, то есть в пределах своей спутниково-планетной эллипсовидной или дискообразной системы. А ядро планеты, также представляя шар, вращает вокруг себя вещество планеты. Так что про различные заблуждения – например, что приливы в океанах вызваны воздействием Луны, или что Солнце притягивает Луну в два раза сильнее, чем Землю (согласно выдуманному закону «всемирного тяготения») – можно благополучно забыть и никогда уже не говорить про это детям в школе.