Лемешко Андрей Викторович : другие произведения.

О гравитации просто

Самиздат: [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь|Техвопросы]
Ссылки:
Школа кожевенного мастерства: сумки, ремни своими руками Юридические услуги. Круглосуточно
 Ваша оценка:


О гравитации просто.

      Вступление.
   В течении пятнадцати лет мне пришлось так или иначе искать ответ на вопрос, что такое гравитация. Было прочитано много литературы. Пришлось ознакомиться с различными подходами теориями. Что-то записывал, чем-то делился с такими же исследователями. Комментировал пробовал дорабатывать. И в итоге пришлось да сдаться. Пока однажды ко мне вдруг пришло понимание, что такое гравитация. Шел по улице и как-то самое пришли ответы. Вернее, не так всплыли откуда-то из подсознательного. И все сомнения пропали все стало понятно. Да допускаю, что могу ошибаться, но все же решил поделиться пришедшими ответами с читателями особенно теми, кто в течении этих долгих лет так или иначе интересовался моим творчеством. Тем более, что ничего подобного никогда ни у кого не читал и не встречал.
   Два вида движения.
   Как это не странно для понимания того, что такое гравитация нужно понять, что такое движение. Вернее, понять какие виды движения присущи веществу. Торопливый читатель может сразу предположить, что всего есть два вида движения или способа перемещения это "движение по инерции" и "реактивное движение". И естественно реактивное движение порождает движение по инерции. Мы либо тянем, либо толкаем, а далее тело вещество двигается по инерции. Надо четко понимать, что если что-то движется, то это движется либо под действием реактивных сил, либо под действием силы инерции. Даже движение фотона - это движение по инерции. Если же взять броуновское движение, то и оно смешанное частично реактивное частично по инерции. Так если взять отдельно взятую молекулу и поместить ее в вакуум. То вакуум устранит взаимодействие молекулы с окружающими частицами, исключив хаотичные столкновения и броуновское движение. Единственным источником движения станет реактивная сила, создаваемая испускаемыми фотонами. Излучение инфракрасных фотонов молекулами может быть направлено неравномерно из-за их структуры и свойств. В определённых направлениях интенсивность излучения будет выше, а в других - ниже. При выходе фотона из молекулы возникает реактивная сила, хотя её величина чрезвычайно мала. Вакуум исключает влияние других частиц, поэтому молекула движется исключительно благодаря испускаемым фотонам, что делает её движение полностью реактивным. А далее уже включается движение по инерции. Молекулы сталкиваются друг с другом их толкают излучаемые соседними молекулами фотоны инфракрасного спектра. Суть понятна. Видим движении сразу понимаем это движение либо по инерции, либо под действием реактивных сил. Либо смешанное.
   Третий вид движения.
   Увы есть и третий тип движения. О котором все знают, но игнорируют. Это движение вещества из прошлого в будущее. Все мы получили в момент возникновения Вселенной импульс или энергию, которая двигает всю Вселенную все вещество из прошлого в будущее. Каждый атом молекулы вещество в каждый момент времени обладает энергией, которая движет все и всех из прошлого в будущее. И вот что самое интересное это движение из прошлого в будущее при определенных условиях тоже может порождать инерцию. Как и реактивная сила. И этот вид движения или энергия тоже подвержена Закону сохранения энергии. Эта энергия не исчезает, но при определенных условиях может перетекать в силу инерции или энергию движения вещества в обычном пространстве.
   О гравитации.
   Теперь проведем мысленный эксперимент, а можно и реальный подпрыгнете на месте. И задумайтесь ваше движение к поверхности нашей планете это движение по инерции или же реактивное движение? Напоминаю есть только два основных вида движения ну и третий из прошлого в будущее. Естественно реактивное движение отбрасываем...Факел реактивный над нами не горит. Остаётся это движение по инерции. Увы это закон нашей вселенной вещество двигается либо по инерции, либо под действием реактивных сил. Все теперь все, что нужно знать про гравитацию, Вы знаете. Гравитация - это не поле. Гравитация - это сила инерции, которая направляет вас к центру Земли придавливает к поверхности. Инерцию экранировать нельзя она свойство вашего тела вернее вещества из которого состоит ваше замечательное тело.
   Далее просто логическая цепочка... Раз гравитация - это сила инерции или же поле инерции что тоже звучит красиво. Что вызывает эту инерцию? А вариантов тоже всего два либо на вас до этого действовали реактивная сила, либо это ваше движение из прошлого в будущее частично перешло в силу инерции. Силу инерции может породить сила гравитации либо при определенных условиях это может сделать темпоральная сила, которая тянет ваше тело из прошлого в будущее.
   Увы логика бритвы Оккама безжалостна мы не плодим новые сущности, а используем лишь те, которые существуют.
   Как возникает гравитация.
   Раз мы понимаем, что гравитация это просто сила инерции то при каких условиях возможен переход темп орального движения вещества? Движения из прошлого в будущее в обычную инерцию? Все тоже очень просто важно понимать, что вокруг больших масс вещества возникает искривление пространства-времени. Пространство-время - это дорога, по которой вещество двигается из прошлого в будущее с равномерной скоростью. А тут раз воронка или яма. В случае с пространством-временем это кавера. Что происходит с автомобилем на дороге, когда он влетает в яму? Колесо или вещество попавшее в эту яму стремиться в яму ее центру по инерции. Реактивная сила, толкающая автомобиль, переходит в инерцию. Только на трассе из пространства-времени роль ямы выполняет искривленное пространство время такие себе каверы. Эти ямы локально тормозят движение вещества из прошлого в будущее и часть энергии, которая должна была пойти на поддержание равномерной скорости при движении из прошлого в будущее переходит в силу инерции, которая и направляет вещество к центру искривления пространства времени. Понятно, что яма у нас в пространстве времени трех мерная это скорее кавера... но суть таже самая. При попадании в яму машина теряет часть энергии, полученной от двигателя, она переходит в инерцию направляющую машину в яму. Так же и вещество, попавшее в трехмерную каверу при движении из прошлого в будущее, теряет часть темпоральной энергии эта темпоральная энергия переходи в силу инерции. Которую мы и воспринимаем как нечто отдельное от нас. На самом то теле эта сила инерции часть нас. Поэтому никакое экранирование этой силы невозможно. Инерция не экранируется. Пока вещество при движении из прошлого в будущее будет находиться в этой кавере до тех пор часть темпоральной энергии будет преобразовываться в силу инерции. Согласно закону сохранения энергия не возникает из ниоткуда. А тут Земля планета должна тратить огромное количество энергии на удержание вещества вблизи центра масс. По факту совершать работу ежесекундно. А раз есть работа то должна расходоваться и энергия.  Ответ прост темпоральная энергия, которая движет планету из прошлого в будущее частично переходит в силу инерции на постоянной основе подпитывая энергией процесс удержания вещества в близи планеты.
   Стрелы времени.
  Можно предложить еще одну аналогию. Направление движение из прошлого в будущее называеться "стрела времени". Так вот любое искривление пространства-времени создает ответвление от этой стрелы. Так как на переферии этой "каверы" время течет быстрее, а в центре например планеты медленнее. И создается градиент который и отводит часть темпоральной энергии в это ответвление. Создается дополнительная "локальная стрела времени". Так как скорее всего вещество движущееся из прошлого в будущее движеться из зоны где время течет очень быстро туда где время замедляется или вовсе остановлено. Вспомним о тепловой смерти вселенной. Тепло движется что бы рассеяться. Время движеться что бы остановиться. Тоесть в прошлом время текло очень быстро, а в будущем оно возможно замедляеться. Искривление прстранства-времени лишь дублирует этот процес по сути являясь "временной ямой" где присутствует градиент или же перепад в скорости течении времни. Таким образом можно считать, что стрела времени всегда направлена из зоны с высокой скоростью течения времени в зону с медленным течением времени. Эта стрела выдавливает вещество туда где время течет медленнее. Или из прошлого в будуущее. Из зон с большей скоростью течения времани в зону с меньшей скоростью движения. Если главное направление из прошлого в будущее общее для Вселенной это мощный сильный поток. То ответвление к центру "временной ямы" или искривления пространства времени относительно не большое. И величина этой "локальной стрелы времени" зависит от перепада скорости течение временя в центре временной ямы и вне нее.Если рассматривать локальные временные стрелы как малую часть глобальной динамики, то можно утверждать, что "временные ямы", это места куда вещество под инерционным воздействием "локальных стрел времени" движется в стремлении к равновесию. Глобальная стрела времени демонстрирует мощный поток, который приводит системы из состояния высоких энергетических изменений к состоянию равновесия и минимизации энтропии. Локальные стрелы времени, возникающие в искривлениях пространства-времени, лишь дополняют этот процесс, ускоряя движение энергии и материи к зоне равновесия. Стрела времени отражает естественную тенденцию энергии к рассеянию, а времени - к остановке. Этот процесс соотносится с концепцией тепловой смерти Вселенной, где все процессы замедляются, а время достигает предела. Локальные временные ямы дополняют этот процесс, действуя как концентрированные области, где вещество и энергия стремятся к равновесию. В этом смысле глобальная стрела времени доминирует, тогда как локальные стрелы функционируют как меньшие ответвления, движимые перепадами временных градиентов. Локальные временные стрелы можно представить как механизмы, которые перемещают вещество в "мини-будущее" - зоны временных ям, где энергия концентрируется, а процессы замедляются. Эти зоны выступают как миниатюрные модели глобальной остановки времени [5].
   Практическое применение.
      В начале 21 века наконец то начались разработки двигателей и ракет, которые способны доставить человек на Марс и Луну. Это в первую очередь SPACEX и BOING. Технически доставка грузов на тот же Марс была решена и раньше, об этом хорошо свидетельствуют успешные миссии американских марс ходов. Человека же доставить на Марс все также сложно ввиду сильной радиации, вредно влияющей невесомости. Если запасы воды воздуха можно сократить, используя системы регенерации и восстановления, то эффективные системы борьбы с солнечной радиацией и последствиями невесомости еще предстоит разработать. О системе, призванной решить проблему гравитации и защиты от солнечной радиации, и пойдет речь в данной статье.
      Центробежные силы.
      Впервые решить проблему невесомости при межпланетных перелетах предложил Циолковский 113 лет назад. Так им была предложена центрифуга, в которой впоследствии с помощью центробежных сил увеличивали вес тараканов и цыплят [1]. Ещё в начале XX века К. Э. Циолковский создал теорию "эфирных поселений", то есть создания медленно вращающихся вокруг своей оси гигантских космических колоний в форме бубликов, где найдут пристанище многие тысячи человек [2].

0x01 graphic

      До сих пор в фантастических фильмах межзвёздные корабли оборудуют центрифугами, в которых космонавты спасаются от невесомости.

0x01 graphic

      На деле же ни на МКС, ни на других реальных кораблях это идея реализована не была. А почему?
     
      Причины.
     
      Сегодня, как и почти 50 лет назад, для создания искусственной силы тяжести применяются центрифуги (используется центробежное ускорение при вращении космических систем). Проще говоря во время вращения космической станции вокруг своей оси, будет возникать центробежное ускорение, которое будет 'выталкивать' человека от центра вращения в сторону и в результате космонавт или другие объекты смогут находится на 'полу'.
      Для лучшего понимания этого процесса и с какими трудностями сталкивается ученые давайте посмотрим на формулу, по которой определяется центробежная сила при вращении центрифуги:
     F=m*v2*r, где m масса, v линейная скорость, r расстояние от центра вращения.
     Линейная скорость равняется: v=2*rT, где Т - количество оборотов в секунду,  -3,14...
     То есть чем быстрее будет вращаться космический корабль, и чем дальше от центра будет находится космонавт, тем сильнее будет созданная искусственная сила тяжести.
     

0x01 graphic

     
      Внимательно посмотрев на рисунок, можем заметить, что при небольшом радиусе сила тяжести для головы и для ног человека будет значительно отличатся, что в свою очередь затруднит передвижение.
      При движении космонавта в направлении вращения возникает сила Кориолиса. При этом велика вероятность того, что человека будет постоянно укачивать. Обойти это возможно при частоте вращения корабля 2 оборота в минуту при этом образуется искусственная сила тяжести 1g (как на Земле). Но при этом радиус будет составлять 224 метра (приблизительно " километра, это расстояние подобно высоте 95-этажного здания или в длину как две большие секвойи). То есть теоретически построить орбитальную станцию или космический корабль таких размеров можно. Но практически это требует значительных затрат ресурсов, сил и времени [4]. В виду всего перечисленного идея оказалась не жизнеспособной.
      Камера искусственной гравитации.
Сделаем несколько выводов. Первый, по факту пока заменить центробежные силы, нечем. Но зная, что гравитация - это инерция или сила инерции то мы можем построить и генератор инерции.
   Второй, бич камер с одной плоскостью вращения - это Силы Корлиоса. Они не дают делать камеры компактными они же пагубно влияют на человеческий вестибулярный аппарат. То есть обычные центрифуги не дадут нам чистую силу инерции, которая и есть гравитации.
   Для того, чтобы сделать камеру меньшего размера нужно победить силы Корлиоса. Так вот, победить силы Корлиоса можно изменив конструкцию камеры отказавшись от бублик образных центрифуг, но оставив в "камере искусственной гравитации" центробежные силы. При этом центробежные силы должны действовать на всю внутреннюю поверхность камеры или шара. Как показано на рисунке [].

0x01 graphic

     
      Как это сделать? Для этого шар или камера должна вращаться в нескольких плоскостях одновременно. Этого можно добиться, взяв за основу конструкцию гироскопа

0x01 graphic

     
     В начале мы получим замечательный аттракцион. Который успешно эксплуатируется и пользуется спросом.

0x01 graphic

  

0x01 graphic

        Далее можно просто доработать этот "аттракцион".
     Проведем мысленные эксперимент, мешаем ложкой чай в чашке. Образуется вихрь. Чай или вода устремляется к стенкам чашки от центра к периферии. Нужен ли нам бублик для этого? Нет, даже вращаю чашку мы добьемся того, что вода устремится к стенкам чашки. Заменим чашку неким полым шаром вращая его в горизонтальной плоскости мы добьемся того, что вода устремится к боковым стенкам. А теперь начнем вращать шар еще и в вертикальной плоскости. И двух боковых 'косых' плоскостях.

0x01 graphic

      Произойдет очень интересный эффект в полости шара на воду начнут действовать разнонаправленные центробежные силы F1, F2 и т.д. [3]. И вода под их действием равномерно растечется по всей внутренней поверхности полого шара, образуя в центре пустоту. Если в обычной центрифуге мы можем ходить только по одной стороне бублика, то в центрифуге, созданной по образу и подобию гироскопа человек, сможет перемещаться по всей внутренней поверхности шара. Куда бы он не пошел везде на него будут действовать центробежные силы, направленные от центра к периферии.
     
      Преимущества.
      Подобная конструкция 'камеры искусственной гравитации' имеет ряд преимуществ перед стандартными 'бубликами'.
      Первое это то, размеры они более компактны. Так как действие сил Корлиоса, на "пассажиров" сведено к нулю. И нет необходимости в сферах высотой с 95-этажный дом. Второе их можно встраивать отдельным кластером секцией к ракете, между 'вагонами' если межпланетный корабль будет состоять из нескольких модулей, при этом отпадает необходимость во вращении всей ракеты.
     Третье, эти шарообразные камеры можно раскручивать при помощи обычных электродвигателей, получающих энергию от внешних солнечных батарей, без затрат топлива.
     Четвертое преимущество, это возможность превратить этот шар радиационное убежище, за счет добавление в оболочку шара воды, вода как известно это отличная защита от радиации. Понятно, что пребывать постоянно в такой камере смысл отсутствует. Это место для сна и отдыха между вахтами или местонахождение во время солнечных бурь.
  
   Эпилог.
   Надеюсь, читатель уже понял, что перед ним не "генератор искусственной гравитации". А генератор подлинной чистой гравитации которой являться сила инерции. А вот то, как ее мы получили это ужу второй вопрос.
     
   .
      Литература.
      1. Исполнилось 150 лет со дня рождения Константина Циолковского
      https://ria.ru/society/20070917/78969288.html
      2. Космические города-бублики
      https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%81%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5_%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%B0-%D0%B1%D1%83%D0%B1%D0%BB%D0%B8%D0%BA%D0%B8
      3. Летающая тарелка - это просто.
      http://samlib.ru/l/lemeshko_a_w/aoi.shtml
   4.Создание искусственной гравитации возможно уже сегодня.
   https://allatra-science.org/publication/sozdanie-iskusstvennoj-gravitacii
  
   5.Стрелы времени: Динамика энергии в искривлённом пространстве-времени.
   https://samlib.ru/editors/l/lemeshko_a_w/aaaa2025.shtml
      Автор: Андрей Лемешко
   https://samlib.ru/editors/l/lemeshko_a_w/aaaa2025.shtml

 Ваша оценка:

Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
О.Болдырева "Крадуш. Чужие души" М.Николаев "Вторжение на Землю"

Как попасть в этoт список

Кожевенное мастерство | Сайт "Художники" | Доска об'явлений "Книги"