Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://www.astronomy.ru/forum/index.php/topic,21842.0.html
Дата изменения: Sun Apr 10 05:39:10 2016
Дата индексирования: Sun Apr 10 05:39:10 2016
Кодировка: Windows-1251

Поисковые слова: вторая космическая скорость
Гравитационный потенциал. Абсолют и относительность. - стр. 1 - Горизонты науки о Вселенной

A A A A Автор Тема: Гравитационный потенциал. Абсолют и относительность.  (Прочитано 58924 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн tcaplinАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 2 758
  • Рейтинг: +20/-1
  • "Необъяснимое" - это необъясненное.
    • А.Цаплин. Персональный сайт.
 Решил обсуждение интересного для меня вопроса перенести в отдельную тему.

Современная физика оперирует понятием "энергия" исключительно в относительном смысле. То есть физически измеримой величиной являются разности энергетичеких состояний, или количества передаваемой энергии.
 В частности, в космофизике используется понятие гравитационного потенциала ГП) как энергетической характеристики прострснства, но физически измеряемыми величинами являются только разности потенциалов, а так же градиент потенциала - напряженность.
 "Абсолютное" значение ГП определяется через интеграл напряженности только с точностью до неопределенной постоянной составляющей.
 Закон сохранения энергии тоже распространяется только на приращения.
 В то же время в ОТО фигурирует внутренняя энергия тела E=mC2, которая носит все признаки "абсолютной" внутренней энергии. Из предположения о соблюдении законов сохранения энергии не только в приращениях, но и абсолюте, можно сделать интересный вывод о способе оценки "абсолютной " энергии тел и соответственно "абсолютном" потенциале пространства..

Исходная предпосылка:

Кинетическая энергия разгоняющегося в гравитационном поле тела прибывает исключительно за счет уменьшения внутренней "абсолютной" энергии тела. Последняя же пропорциональна квадрату текущего значения "С" в точке нахождения тела. Коэффициентом пропорциональности является число, называемое массой тела.

Тогда в Г-поле некоторой массы М для свободно "падающей из бесконечности" массы m (значительно меньшей массы гравитирующего тела) можно записать:

mC20=mC2r + mV2/2
 где С0 - скорость света, соответствующая области пространства, максимально ("бесконечно") удаленной от всех гравитирующих тел, измеренная в местных единицах точки r;
   Сr - текущая скорость света в точке r (на расстоянии r от гравитирующей массы М);
   mV2/2 кин. энергия тела m
 V- вторая косм. скорость в точке r
 После сокращения на m:

 C20=C2r + V2/2 = C2r + V2

где V и V - вторая и первая космические скорости для данной точки r пространства вокруг М.

 V = V/21/2 называют также круговой скоростью - то есть скоростью круговой орбиты тела.

Если орбитальное тело участвует сразу в нескольких орбитальных круговых движениях, то по принципу суперпозиции квадраты круговых скоростей складываются.
Например, Земля летит по круговой орбите вокруг Солнца со скоростью 30 км/с. Одновременно вместе с Солнцем летит вокруг центра Галактики со скоростью 250 км/с.

Тогда отношение С0 свободного пространства к С вокруг Земли будет:

 С0/Cr = sqrt(1 + (30/300 000)2 + (250/300 000)2)= 1,00000035,
 А соотношение потенциалов - в квадрате от этого числа- 1,000000704


  Точнее, вблизи поверхности Земли надо также учесть первую космическую скорость самой Земли V1кЗ=7,5 км/с.
  Но такая малая величина уже мало изменит результат.

 Впрочем, тогда
Г0земли=1,000000707 - отношение Г-потенциалов свободного пр-ва к земному.

Вопрос Д.А : "А разве падающее малое тело имеет постоянную массу?"

Ц: Как коэффициент пропорциональности между внутренней энергией тела и Г-потенциалом - думаю, да. Изменяется Г-потенциал.

Д.А.:
"Я вот что предлагаю. Мы обычно считаем потенциальную энергию, принимая за нулевой уровень бесконечно удаленную точку. А если принять за нулевой уровень горизонт событий шварцшильдовской черной дыры?"

Ц: Отдаю должное вашей интуиции. Подставьте в мою формулу
C2r=C20 - V2
V=Cr=C0/sqrt2, (что и принято для сферы Шварцшильда) - формально то самое и будет c точностью до коэффициента пропорциональности 1/sqrt2,
P.S.  Нельзя забывать, в каких (чьих) единицах измеряются все величины, так как принцип эквивалентности приводит к очень неприятному для математиков последствию - одна и та же космофизическая величина измеряется из разных точек пространства по разному. Эталоны длины и времени в каждой конкретной точке пространства "отрабатывают" изменение абсолютного Г-потенциала таким образом, что именно собственная скорость света в данной точке измеряется наблюдателем постоянной величиной в 299, 79... тыс км/с. Поэтому соотношения Г-потенциалов разные наблюдатели будут измерять одинаково, а абсолютное значение - по разному. Каждый в "своих попугаях".
Конкретно, если свой Г-потенциал Земля принимает за единицу, то С20 она оценит как 1,000000707.
Но удаленный "в бесконечность" наблюдатель примет за 1 свой потенциал, а для Земли оценит его как 1/1,000000707=0,999999293
Во столько же раз изменятся и оценки остальных скоростей, в частности, V - круговая скорость. Для малых скоростей это несущественно, но при расчете ЧД - принципиально.

« Последнее редактирование: 20.02.2007 [15:53:38] от tcaplin »
Исхожу из предпосылки, что все высказывания на форуме - личное мнение их авторов. В том числе и мои.
С уважением. Александр Цаплин.

Оффлайн tcaplinАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 2 758
  • Рейтинг: +20/-1
  • "Необъяснимое" - это необъясненное.
    • А.Цаплин. Персональный сайт.
Дил:
Цитировать
Не совсем понял необходимость рассмотрения "круговой" скорости. А без нее нельзя?


Это как раз та физически реально измеримая величина, которая связывает абсолютное значение Г-потенциала в каждой точке пространства с реально измеримыми разностями потенциалов.
 В соответствии с классичесим представление ГП:

 Г=А - "гамма" M/r,

где А есть произвольная постоянная величина.
 Таким образом энергетическая характеристика вакуума в каждой точке точно неопределима. Следовательно, о законе сохранения энергии речи быть не может. О нем и говорят только в приращениях, где А при вычислении разности сокращается.

 Предлагаемый же мной подход дает возможность говорить о законе сохранения энергии в абсолютном счислении. Я полагаю константу А равной внутренней энергии единичной массы на "бесконечном" удалении от гравитирующих масс. Это есть потенциал свободного пространства С02.
 По закону сохранения энергии при падении тела m на тело М (M>>m) баланс энергий внутри системы этих двух тел должен сохраниться. Тогда кинетическая энергия падающего тела Будет mV2/2, а уменьшенную внутреннюю энергию характеризует местный потенциал С2r и соответственно, местное значение скорости света Сr.
 Но практически вряд ли в каждой точке подвернется падающее из бесконечности тело для измерения его скорости. Но вспомнив, что такая скорость называется второй космической, и что она жестко связана с первой космической - круговой, мы с радостью обнаруживаем, что как раз вращающихся по кругу тел у нас достаточно для практического измерения местного потенциала.
 Точнее, для оценки со