A A A A Автор Тема: Во как: Движение спутников Сатурна нельзя предсказать аналитически (Прочитано 5627 раз)

Pietro · « : 17.10.2002 [13:23:48] »

http://www.cnews.ru/topnews/2002/10/17/content2.shtml

Движение спутников Сатурна нельзя предсказать аналитически
Ученые предложили новое объяснение странному движению двух небольших спутников одного из внешних колец Сатурна. Впервые астрономам удалось обнаружить небесные тела, точное движение которых описать невозможно.

обсудить
переслать
распечатать

В результате ряда наблюдений, проведенных в последние годы, удалось установить, что спутники Сатурна Пандора и Прометей, обращающиеся соответственно у внешнего и внутреннего краев узкого F-кольца планеты, расположены вдалеке от тех мест, где им следовало бы находиться в соответствии с данными об их движении, полученными аппаратом "Вояджер" при прохождении вблизи Сатурна в 1980 и 1981 годах.

В частности, Пандора была обнаружена на 20 градусов дальше на орбите, чем следовало бы. Расхождение в истинном и предполагаемом положении Прометея оказалось примерно таким же. Эта ошибка соответствует примерно 160 тысячам километров. По мнению доктора Николь Раппапорт (Nicole Rappaport) из лаборатории реактивного движения, такое вопиющее расхождение может быть объяснено хаотическим гравитационным взаимодействием между ними.

Хаотическое взаимодействие при практически неуловимых различиях начальных условий способно настолько изменить характер движения спутников, что предсказать их будущие положения на орбите окажется просто невозможным. Оба спутника "подталкивают" друг друга каждый раз, когда Пандора проходит мимо Прометея (это случается примерно через каждые 28 дней). Поскольку орбиты и того, и другого отличаются от круговых, минимальное расстояние между ними - а, следовательно, и сила взаимодействия - отличаются. Это ведет к изменению характера движения спутников, которое перестает быть периодическим и, соответственно, предсказуемым.

Уникальность открытия - в том, что впервые астрономам удалось обнаружить небесные тела, точное движение которых описать невозможно.

Источник: по материалам SpaceFlightNow.

Анатолий Волчков · « **Ответ #1 :** 17.10.2002 [16:11:43] »

':хаотическим гравитационным взаимодействием:'

Это нечто новое в механике! До сих пор закон a = F/m выполнялся неукоснительно. И что, теперь вместо знака равенства нужно ставить случайную функцию? Ерунда какая-то, а не информация.

Ну, не смогли построить точную теорию движения спутников. Вероятно все дело в том, что: ':спутники Сатурна Пандора и Прометей, обращающиеся соответственно у внешнего и внутреннего краев узкого F-кольца планеты..'. Нужно только правильно учесть гравитационное воздействие колец и резонансы между спутниками, все и встанет на место. Иначе опять появится масса 'опровергателей' законов Ньютона.

noir · « **Ответ #2 :** 17.10.2002 [16:38:59] »

Ну нельзя же от ОБЩИХ новостей требовать строгости научных публикаций... Проблема тут, конечно, чисто математическая. (аналитического решения задачи "2 спутника+кольцо " нет, а численные слишком быстро накапливают ошибку...)

Хотя да, фразы "хаотическая гравитация" и "Точное движение описать невозможно" звучат немного того... Диковато.

P.S. Исправил точные/приближенные на аналитические/численные... А то тоже немного того, по-дурацки звучит... Вот чего может нагородить невыспавшийся человек...

bob · « **Ответ #3 :** 21.10.2002 [19:10:36] »

Нет, в исходной посылке темы все верно. Движение спутников планет-гигантов, как и движение астероидных поясов неаналитично. Это связано с тем, что задача движения в поле гравитации большого количества тел работает по теории устойчивости и диссипативной механике (бифуркации и пр.). Сплошь и рядом встречаются задачи взаимодействия астероидного "газа", напоминающие задачу о том, куда скатится шарик для пинг-понга с вершины круглой шляпы - то есть абсолютная случайность, идеальная "рулетка". Кто не верит - см. книжку "Миграция тел в солнечной системе", она повсюду на прилавках. Там пишет один из наших мат. корифеев, фамилия вертится на языке, но никак не вспомню. То есть и движение планет статистично, просто из-за их огромных масс это становится заметно только за столетия.

Анатолий Волчков · « **Ответ #4 :** 21.10.2002 [19:47:05] »

Bob, правильно ли я Вас понял: неопределенность в учете возмущений от колец возникает потому, что кольца ведут себя, как подобие газа (случайные столкновения, изменения траекторий частиц, :)? В теориях движения больших планет такого вроде нет. Правда может накапливаться ошибка из-за незнания точных значений масс, скоростей, положений.

Sergey · « **Ответ #5 :** 21.10.2002 [20:24:33] »

Я конечно дико извиняюсь за свое невежество, но вот чего бы хотел узнать - в данных полученных "Вояджерами" я этого не уловил - из чего собственно состоят кольца? В кинах кольца показывают как скопища камней, но так ли это? Есть ли сведения о составе колец? Что это пыль, ледяные частицы или все же крупные камни? И потом помнится в "Науке и Жизни" были некие странные снимки колец...

noir · « **Ответ #6 :** 22.10.2002 [12:12:31] »

Цитата: bob от 21.10.2002 [19:10:36]

Движение спутников планет-гигантов, как и движение астероидных поясов неаналитично. Это связано с тем, что задача движения в поле гравитации большого количества тел работает по теории устойчивости и диссипативной механике (бифуркации и пр.).

Эээ... неаналитично для нас или для демона Лапласа? Утверждения немного разного калибра, как вы понимаете... В первом случае проблема останется "чисто математической", во втором - все намного интересней...

bob · « **Ответ #7 :** 22.10.2002 [21:06:26] »

Демон Лапласа давно сдох... Уважаемый г-н модератор, кольца планет-гигантов представляют собой статистический аттрактор движений малых частиц вокруг планеты. Вне колец тоже движется масса частиц, но менее организованно. Хотя смысл Вашего прикола к кольцам я уловил. Он мне понятен и близок, я лишь изложил авторитетную точку зрения, не обязательно совпадающую с моей собственной.

ing · « **Ответ #8 :** 22.10.2002 [22:50:59] »

В гидродинамике при турбулентном движении жидкости могут возникать состояния когда струйки тока образуют сложные и на первый взгляд хаотические движения в замкнутом объеме, например различные намотки на торе. Эта штука называется странным аттрактором. Возможно это лишь аналогия. ing.

bob · « **Ответ #9 :** 23.10.2002 [18:15:18] »

Да , Ing, именно так. Можно возразить, что ситуации вроде "выпуклой шляпы" в гравитации не случаются ( все тела всегда имеют конечную скорость относительно друг друга). Однако, возьмем любую точку Лагранжа ( а в такой точке всегда масса медленно ползущего мелкого мусора ), и мы увидим, что матстатистика вступила в свои права - в этой точке даже движение крупного тела будет объясняться не его свойствами, а именно столкновениями со всякой неучтенной мелочью - то есть - нормальная газодинамика, причем хаотическая. Модели астероидных поясов так сейчас и стараются считать, по чисто "газовым" формулам. Ессно, это работает везде, но на границах полостей Роша выглядит наиболее выпукло - любое тело "долго решает", куда ему полететь, захватиться одним телом или другим

ing · « **Ответ #10 :** 24.10.2002 [22:53:46] »

Для bobа. Я понял все слова и понятия в вашем сообщении.
Я в очередной раз хотел бы обратить внимание уважаемого собрания, что гравитация и у Ньютона и у Эйнштейна описывается лишь геометрически. Однако накопилось уже достаточно наблюдательных фактов которые можно привлечь для хотя бы простых моделей качественно описывающих механизм этого явления.
1 равенство "тяжелой" и инертной масс может означать, что это одно и тоже. То есть гравитация и инерция суть воздействие импульсов элементов некой среды.
2 кривые вращения галлактик опредеделяются наличием вязких сил в "вакууме" и соответственно отсюда нарушение квадратичной зависимости.
3 расширение вселенной лишь расширение потока, причем чтобы увидеть космогоническое расширение совсем не обязательно чтобы этот поток вытекал симметрично из одной точки.
Для начала хватит. Я могу продолжать список дальше. Хотелось бы получить не пространные рассуждения о том что ОТО "лучше потому что лучше", а где ошибка в моих рассуждениях если кому то это видно невооруженным взглядом. ing.

bob · « **Ответ #11 :** 28.10.2002 [19:05:21] »

Нет, ing, в Ваших трех пунктах я не заметил ничего крамольного. Единство агентов инерции и гравитации естественно - взаимодействие единое. То есть, фотоны (отвечающие за инерцию) и неизвестный гравитационный агент (допустим, гравитон) рассеиваются на материальных телах одинаково. Электромагнитный импульс, вызывающий любое движение (в том числе ракет) делится между телами пропорционально их массе, гравитация тоже. Здесь, собственно исходная точка всех обобщений насчет ЭМП и гравитации, в том числе и наших.

ing · « **Ответ #12 :** 29.10.2002 [08:02:02] »

Привет всем. Мне не нравится "неизвестный агент" по схеме от квантовой механики. В квантовой механике "новые агенты" получают как недостающее звено в некой матрице составленой из параметров состояния. Такой рассчетный метод хорош и даже позволяет угадывать иногда недостающие звенья. Однако такое описание не содержит технологии-механизма передачи свойств. Что значит гравитон передает взаимодействие, что он делает, почему вызывает притяжение, а не отталкивание. Потому, что у него такое свойство. Но ведь это не ответ. ing

KVU · « **Ответ #13 :** 29.10.2002 [10:54:40] »

Извините, Ing! Но ведь Вы пишете на форум, а не по мылу. И спрашиваете мнение зала:

Цитата: ing от 24.10.2002 [22:53:46]

Я в очередной раз хотел бы обратить внимание уважаемого собрания, что гравитация и у Ньютона и у Эйнштейна описывается лишь геометрически.

1. Теория Ньютона не является геометрической - это факт.
2. Теория Эйнштейна содержит не только геометрию - это тоже факт. Здесь пример: теория Уиллера - представление ОТО, как геометрической теории, но это теория Уиллера, а не Эйнштейна.

Цитата: ing от 24.10.2002 [22:53:46]

Однако накопилось уже достаточно наблюдательных фактов которые можно привлечь для хотя бы простых моделей качественно описывающих механизм этого явления.
1 равенство "тяжелой" и инертной масс может означать, что это одно и тоже. То есть гравитация и инерция суть воздействие импульсов элементов некой среды.

Принцип эквивалентности, исходный принцип ОТО, не помешал, а, наоборот, помог Эйнштейну рассматривать гравитацию как кривизну пространства-времени без привлечения предположений о существовании механической среды.

Цитата: ing от 24.10.2002 [22:53:46]

2 кривые вращения галлактик опредеделяются наличием вязких сил в "вакууме" и соответственно отсюда нарушение квадратичной зависимости.

Если не трудно, дайте ссылку пожалуйста.

Цитата: ing от 24.10.2002 [22:53:46]

3 расширение вселенной лишь расширение потока, причем чтобы увидеть космогоническое расширение совсем не обязательно чтобы этот поток вытекал симметрично из одной точки.

Здесь не понятно. Что Вы называете потоком? О какой точке идет речь?
Космологическое расширение не имеет выделенных потоков и выделенных точек. Это показывает изотропность реликтового излучения.

Цитата: ing от 24.10.2002 [22:53:46]

Для начала хватит. Я могу продолжать список дальше. Хотелось бы получить не пространные рассуждения о том что ОТО "лучше потому что лучше", а где ошибка в моих рассуждениях если кому то это видно невооруженным взглядом. ing.

Относительно этого поста ОТО лучше, потому что здесь Вы не предложили того, что лучше, чем ОТО.

P\S Мы отклонились от темы.

bob · « **Ответ #14 :** 29.10.2002 [18:42:30] »

"Поток" несколько туманен, но я понял, что имеется в виду. Пусть будет поток. По поводу соотношения геометрии и физики - почитайте классическую книгу Мостепаненко "Пространство-время и физическое познание". Она несколько "лирична", но суть уловлена верно. Если теория Ньютона построена по принципу "Only Physics - No Geometry", то теория Эйнштейна строилась по обратному принципу, но это не удалось, поэтому уравнение Эйнштейна имеет правую "чисто физичную" часть - тензор энергии-импульса. Все-же вернемся к поведению поясов и колец по Ньютону. Мы и вправду удалились от исходной посылки темы

tlgleonid · « **Ответ #15 :** 30.10.2002 [10:02:41] »

Построить теорию движения планет можно только в устойчивых системах. В принципе Солнечная система устойчива, по этому существует теория движения планет. Когда я писал диплом на мехмате, я изучал планетные системы, в которых невозможно построить никакую теорию движения ибо ближайшее состояние данной системы не зависит от известной о ней информации. ( Вообще говоря для таких систем две сколь угодно близкие траэктории раскодятся экспоненциально) Есть и время перемешивания, которое завитит от точности наших знаний о системе. Например, если мы знаем точность расположений малых спутников в системе Сатурна с точностью 1 км, то скажем полное перемешивание наступит через пол года (например). Тогда мы в принципе не сможем построить теорию движния этих спутников на срок более недели-двух.

Анатолий Волчков · « **Ответ #16 :** 30.10.2002 [11:59:28] »

Леонид, не могли бы Вы привести пример системы, в которой принципиально нельзя предсказать траекторию тела.

И все же, в чем причина существования таких систем? Связано ли это только с ограниченностью точности знания начальных условий или тут принципиальная трудность, наподобие Буриданова осла? Ясно, что предсказать, куда полетит тело, пролетающее строго между двумя одинаковыми телами, невозможно, но тело все же выберет одну траекторию.

Igvas · « **Ответ #17 :** 30.10.2002 [13:07:40] »

"Встряну" в беседу...

Цитировать

Леонид, не могли бы Вы привести пример системы, в которой принципиально нельзя предсказать траекторию тела.

Я не Леонид, но все же...
Например, движение электрона в потенциальном поле...

Анатолий Волчков · « **Ответ #18 :** 30.10.2002 [13:12:59] »

Igvas, электрон принципиально движется по квантовым законам, со всеми вытекающими последствиями. Но в гравитации, особенно больших тел, вроде аналогичного явления нет?

Igvas · « **Ответ #19 :** 30.10.2002 [13:51:38] »

Что значит "по квантовым"?

Электрон движется в потенциальном поле в соответствии с законами Природы!
Гравитационное поле потенциально. Просто для тел "большой" массы неопределенность по координате для точно заданного импульса настолько мала, что ей можно пренебречь.

Новости:

A A A A Автор Тема: Во как: Движение спутников Сатурна нельзя предсказать аналитически (Прочитано 5627 раз)

noir

bob

Sergey

noir

bob

bob

bob

KVU

bob

tlgleonid