Лаборатория космических исследований

Ульяновская секция Поволжского отделения Российской Академии Космонавтики им. К. Э. Циолковского

Ульяновский Государственный Университет
За бедную массу замолвите слово...

Данная статья является личным мнением автора. Автор благодарит редакцию за предоставленный ресурс.

Добавленный текст выделен синим...

Сейчас я скажу вам нечто, не укладывающееся ни в какие рамки. Я сообщу вам неприятнейшее известие - материя не обладает массой. Вообще. Ни гравитационной, ни инерционной. Никакой.

Как я писал в одной из своих статей, http://www.spacephys.ru/teoriya-vsego-na-odnoi-stranitse  гравитацонное поле – это поле образованное одновременно электрическими зарядами разных знаков. Оно потенциально, следовательно, так же, как и электрические,  подчиняется закону обратных квадратов. То есть тела притягиваются друг к другу, тем сильнее, чем ближе они находятся. Человек, например,  притягивается к Земле, с силой 700Н или 70 кГ, потому что он находится на поверхности, в непосредственном контакте. Если его поднимать вверх, вес его будет уменьшаться по закону обратных квадратов. Так как закон обратных квадратов, хорошо выполняется только для точечных тел, то есть, на расстояниях, не сравнимых с их размерами, то на высотах сравнимых с размерами Земли, вес, будет убывать очень медленно. На вершине Эвереста, например, уменьшение веса, будет очень незначительным. И только на расстояниях более 20-30 тыс. километров, его уменьшение станет хорошо заметным.

Материя обладает только весом, который определяется силой притяжения тел друг к другу. Или, выражаясь более научным языком, вес тела определяется его положением в гравитационном поле другого тела. Или еще точнее, вес тела определяется потенциалом точки гравитационного поля, в которой он находится.

Что бы не быть голословным, посмотрим, что нам говорит закон всемирного тяготения Ньютона. В общем виде он звучит так: сила притяжения между телами прямо пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. О гравитационной постоянной во времена Ньютона еще не знали. В то время в ней не было еще особой необходимости.  

Что такое квадрат расстояния, понятно. Это просто площадь. По закону обратных квадратов изменяются, не только силы притяжения, но и другие величины. Например, площадь сечения телесного угла, освещенность, растекание потенциала, от точки касания оборванного высоковольтного провода с землей (шаговое напряжение)…  Это универсальный закон взаимодействий в полярной системе координат, в которой и существует вселенная.

А кто знает, что такое произведение масс? И почему именно произведение, а не сумма. Вот ни за что не догадаетесь.

Если мы имеем два кирпича, по 3 кг каждый то, по закону всемирного тяготения, и по логике Ньютона, каждый килограмм одного кирпича притягивает каждый килограмм другого кирпича по отдельности, вот и получается, что на расстоянии одного метра, они должны притягиваться с силой 90 Н.

Если бы в числителе фигурировала сумма масс, тогда это было бы, более менее понятно. Если каждый кирпич весит 3 кг, то первокласснику ясно, что общиая масса будет 6 кг. Но, оказывается, должно быть произведение. Может быть это определено эмпирическим путем? Да как бы не так.

Ньютон считал, что каждый атом одного тела притягивает каждый атом другого тела с одинаковой силой. И это несмотря на то, что расстояния, и соответственно силы притяжения между ними, различаются в миллиарды раз. http://www.spacephys.ru/chernye-dyry-kak-bred-sivoi-kobyly  И никто особо в этом не усомнился. Потому что это - Ньютон! Все сразу же согласились. А Кавендиш, так тот вообще подсуетился, и даже доказал это экспериментально.

Он  построил специальный прибор, оснащенный крутильными весами, где на упругой нити были подвешены два пробных тела, к которым медленно приближали два полуторастакилограммовых груза. На некотором расстоянии, пробные тела должны были начать притягиваться к болванкам, закручивая нить на определенный угол, по которому и определялась сила притяжения.

Прибор был прост до гениальности и, главное, дешев, его могла бы иметь каждая школа, не говоря уж об институтах. И тогда студенты могли бы "пощупать" гравитацию своими собственными руками. Но несмотря на это прибор существует в единственном экземпляре, и валяется где-то, то ли в пыльном подвале Лувра, то ли в  каком-то музее в Англии. Причина этого банальна – прибор не работает. И никогда не работал.

Результаты опыта Кавендиш просто подогнал. Не потому что гравитации не существует, а просто потому, что силы притяжения болванок обнаружить невозможно - настолько они ничтожны. Несмотря на то, что все атомы пробных тел притягиваются ко всем, без исключения, атомам болванок. Однако, невозможно обнаружить не только силы притяжения стапятидесятиклограммовых болванок, но и даже силы притяжения горных хребтов, содержащих сотни миллионов тонн скальных пород, которые должны бы были отклонять отвес от вертикального положения. И все это из-за пресловутого закона обратных квадратов.

А силу притяжения Земли к Солнцу измерить не представляется возможным, вообще. Таких динамометров даже китайцы пока не выпускают. Поэтому все цифры были получены методом научного тыка.  Кавендиш, конечно, знал , какие результаты нужно получить. И он их получил.

Собственно говоря для этого и понадобился некий коэффициент, названый в последствии гравитационной постоянной. Физический смысл этой постоянной, весьма туманен. Это такая бесконечная дробь, которую приходится бесконечно уточнять и корректировать. Эту мировую константу, якобы предсказал сам Ньютон. Хотя Ньютон просто пытался вычислить среднюю плотность Земли, которая у него получилась примерно раз в 6 выше плотности воды. Вот от этой цифры Кавендиш и плясал.

Силы притяжения болванок, конечно же, можно обнаружить. Только на расстоянии, ну скажем, в тысячу диаметров атома от их поверхности. Да и  только в том случае, если бы не мешало притяжение Земли, на фоне которого, эти силы незаметны.

Вот поэтому, даже и не важно, произведение или сумма масс фигурирует в числителе. Масса на больших расстояниях вообще не играет никакой роли. И числитель вообще можно заменить единицей. Смысл формулы от этого станет только проще и понятней.

В силу третьего закона Ньютона, Солнце притягивает землю с той же силой, с какой Земля притягивает Солнце. Другими словами, Земля в поле тяготения Солнца весит столько же, сколько Солнце весит в поле тяготения Земли. Если кто не верит, пусть попробует определить из этой формулы, чему равны массы взаимодействующих тел. Выразите их через силу притяжения…

На таком огромном расстоянии от Солнца, наша планета, в его поле тяготения, практически, не весит ничего. А теперь представьте силы, с которыми притягиваются галактики на таких немыслимых расстояниях. Да они даже не догадываются о существовании друг друга. Вот поэтому газы, истекающие из звезд, расталкивают их в разные стороны со, все возрастающей скоростью, обеспечивая, таким образом, красное смещение…

Следовательно, материя не имеет вообще никакой массы, а имеет только вес, определяемый силами притяжения. Вся вселенная кишит невесомыми звездами, вокруг которых вращаются невесомые планеты. 

Более того, если бы материя имела массу, скорость падения тел на землю, была бы различной, в зависимости от массы тела. Но все тела падают с одинаковым ускорением, потому что изменение разности гравитационного потенциала, одинаково для любых тел, находящихся на одинаковой высоте от земли. Собственно говоря, изменение разности гравитационного потенциала, и является причиной падения тел на землю.Ускорение свободного падения несколько изменяется с высотой, в силу того, что, с высотой, изменяется и разность гравитационного потенциала. На небольшой высоте, сравнимой с размерами земли, гравитационный потенциал изменяется с высотой, очень быстро и почти линейно.  (рисД, уч.А).

И только когда высота становится несравнима с размерами земли, гравитационный потенциал начинает убывать гораздо медленней, (рисД, уч.В) и поэтому на большой высоте, ускорение свободного падения меньше, чем вблизи поверхности.

Простая аналогия с электричеством. Допустим, металлический стержень сечением 1 кв. мм., находится под разностью потенциалов в 1 вольт. Под действием этой разности потенциалов, по нему движутся заряды с определенной скоростью, создавая ток, пусть, в 1 ампер.

Если вместо него мы возьмем стержень с сечение в 10 раз большим, по нему потечет ток в 10 раз болше. Причем скорость движения зарядов, останется такой же, что и в первом случае. То есть скорость будет зависеть только от разности потенциалов, а не от количества зарядов, движущихся по стержню.

Получается практически полная аналогия с гравитацией. За исключением того, что тела в гравитационном поле падают с ускорением. Напрашивается логический вывод: заряды в проводнике, так же должны двигаться с ускорением… То есть электрический ток – это ускоренное движение зарядов в проводнике!!!  Ток возникает только в том случае, если электрический потенциал изменяется. http://www.spacephys.ru/gravitatsiya-i-induktsiya-v-svete-edinoi-teorii-polya.

Давайте теперь представим, какая центробежная сила действовала бы на веревочку, если бы Земля была привязана к Солнцу, двигаясь со скоростью 30 км/сек, на радиусе в 150 миллионов километров. Представили? А теперь представьте, что было, если бы веревочка оборвалась. Она бы улетела в открытый космос по касательной. И никакая сила притяжения на таком расстоянии от Солнца, ее не удержала бы. А все, что на ней находилось, улетело бы еще раньше…

А как Солнце может удержать Юпитер, который находится в 5 раз дальше чем Земля, и следовательно притягивается слабее в 25 раз, при массе в 300 раз больше земной. Может кто-нибудь даст ответ на этот вопрос? Представьте только какие инерционные силы действовали бы на Юпитер при такой массе.

Однако и Земля, и Юпитер, и другие планеты, миллиарды лет спокойно вращаются вокруг Солнца, и не думают никуда улетать. А все потому, что планеты в гравитационном поле Солнца, практически, ничего не весят, и следовательно никакой массы не имеют, а движутся по орбите благодаря волновому взаимодействию с гравитационным полем Солнца. Механизм этого взаимодействия описан в статье http://www.spacephys.ru/teoriya-vsego-na-odnoi-stranitse .  

Основные заблуждения возникают в связи с тем фактом, что космонавты на спутнике земли, находящиеся в невесомости, при перемещении груза, ощущают его тяжесть (инерционную массу). Утверждение это основано на неправильном понимании механизма потери веса.

Спутник вместе с космонавтом находятся в состоянии свободного падения, почти не отличающемся от падения в оторвавшемся лифте. Если в лифте человек вместе с лифтом падают к центру Земли с ускорением 9,8 м/сек за сек, то на спутнике он участвует одновременно в двух движениях – движении по касательной с первой космической скоростью 7,8 км /сек, и падении к центру земли, с ускорением, примерно 9,5 м/сек за сек. Если сложить их векторы, результирующий вектор движения спутника будет, в каждый момент времени, направлен вдоль окружности орбиты. Следовательно, положение спутника в гравитационном поле не изменяется, потому что он движется по практически  эквипотенциальной траектории.

Так как спутник находится на низкой орбите, сравнимой с размерами Земли, его вес остается практически таким же, как и на поверхности. Иллюзия его исчезновения обусловлена лишь тем, что и спутник и космонавт падают вместе, поэтому нет никаких сил, действующих на опору или подвес.

Радиус орбиты и его потенциал в гравитационном поле постоянен. При попытке изменить положение тела, возникает разность гравитационных потенциалов между старым и новым положением тела, в результате которой возникает сила, стремящаяся вернуть тело на прежнее место. Что и ощущается как тяжесть, или как инерционная масса.

Собственно говоря, это и есть объяснение механизма инерции. Автомобиль, например, двигаясь с постоянной скоростью, по ровной прямолинейной дороге, по сути, движется по эквипотенциальной сфере, где равнодействующая всех сил, действующих на автомобиль, равна нулю. И любое действие рулем или педалью газа, приводит к изменению гравитационного потенциала. Возникает разность потенциалов, которая определяется углом между вектором силы и дугой, по которой движется тело, в результате которой и возникает сила, стремящаяся  возвратить автомобиль на прежнее место.

На расстояниях сравнимых с размерами земного шара, примерно до высоты 1,5 – 3 тысяч километров, гравитационный потенциал поля тяготения Земли изменяется почти линейно. Поэтому даже небольшое изменение положения тела, приводит к возникновению заметной разности потенциалов, что ощущается как довольно большая тяжесть.

На гораздо больших расстояниях, порядка 20 – 30 тысяч километров от Земли, изменение гравитационного потенциала происходит гораздо медленнее, поэтому аналогичное изменение положения тела, приводит к возникновению меньшей разности потенциалов, что приводит к ощущению гораздо меньшей тяжести. Подтвердить это можно простым опытом. Нужно поднять обычные наручные механические часы с балансом на высокую, геостационарную орбиту. Так как вес (масса) баланса уменьшится, а упругость волоска останется прежней, часы сильно "убегут" вперед.

На Луне, например, при отсутствии сопротивления воздуха и уменьшенном весе, и при сохранении неизменной мышечной силы, движения космонавтов станут более резкими и быстрыми, и первая же настоящая лунная видеосъемка похоронит все лунные достижения Аполлонов. Заблуждения, таким образом, сыграли злую шутку над американцами…

Теперь они врут, что образцы лунного грунта неизвестным образом утрачены, боясь разоблачения. Хотя химический состав всех планет солнечной, да и других систем, совершенно одинаков, так как они образовались из обломков взорвавшейся оболочки Солнца. Только они этого не знают, так как считают, что планеты образовались из космической пыли. Как будто в космосе полно проселочных дорог.

В связи с этим, на одном из форумов была высказана мысль, что если космический корабль вдали от тяготеющих тел практически ничего не весит, значит появляется возможность, путешествовать  по вселенной на огромные расстояния, имея небольшой запас топлива, разгоняя корабль до огромных скоростей. Мысль очень заманчива. Но это только на первый взгляд. Дело в том, что рабочее тело реактивного двигателя, так же ничего не будет весить, а закон сохранения импульса пока никто не отменил. 

Как говорят справочники, масса Земли составляет 6 секстиллионов тонн. Эта цифра может поразить воображение обывателя, хотя на самом деле она ни о чем не говорит. Как я писал выше, Ньютон определил плотность земли в 6 раз больше плотности воды. Один кубометр земного грунта весит 6 тонн. Умножив эту цифру на объем земного шара получим его вес. Это вес Земного шара в собственном гравитационном поле. ..

А теперь посмотрим на нашу грешную Землю с другой стороны. Земля вращается вокруг своей оси, и каждая точка поверхности на экваторе, движется по окружности со скоростью 1500 км /час. Центробежная сила, действующая на объекты, находящиеся на поверхности Земли, лишь слегка ослабляет силу притяжения Земли, и ее можно определить по разнице в весе предметов, на экваторе и на полюсе. И эта разница составляет всего лишь полпроцента.

Такая мизерная центробежная сила, ну никак не может сплюснуть твердую Землю с полюсов. Сплюснутость появилась много миллиардов лет назад, когда Земля еще представляла собой полужидкую каплю, образовавшуюся из взорвавшейся оболочки Солнца. Об этом написано в статье. http://www.spacephys.ru/obrazovanie-planet-i-zvezd .

Движение планет по орбитам обусловлено волновыми взаимодействиями с гравитационным полем Солнца. Планета двигаясь в гравитационном поле, возбуждает в нем упругую волну, скорость которой, зависит от напряженности поля в данной точке. Волна со стороны Солнца испытывает большее сопротивление, чем волна со стороны открытого космоса, в результате чего возникает отклоняющий момент, заставляющий планету двигаться по окружности. Это показано на рисунке.

 

Луна, двигаясь вокруг Земли, так же возбуждает волны в гравитационном поле Земли. Эти гравитационные волны слегка раскачивают Землю, в результате чего возникают приливы. Вода в океанах колеблется, как вода в тазике при его покачивании. В разных океанах приливные волны не совпадают с движением Луны и высоты приливов в них, различны.

А огромные детекторы гравитационных волн, установленные в глубоких подвалах Европы, не могут их зафиксировать, в силу того, что их частота слишком низка, а период равен обороту Луны вокруг Земли.

Хотя в принципе, тензодатчики стоящие на пружинах подвески, должны на эти волны реагировать. Тоько их нужно настроить на очень низкую частоту – 1 колебание в сутки…

Господин Фундаев, Вы ведь настоящий физик. В таком случае Вы не можете оставить без комментария, то что выделено синим...

Тем более, что кто-то здесь высказал мысль, что Ульяновск, находится ближе всех к созданию теории всего...

Согласна, что звезды и планеты имеют противоположный электрический заряд и притягиваюся, по аналогии с протонами и электронами в атомах. Но не согласна, что  "гравитацонное поле – это поле образованное одновременно электрическими зарядами разных знаков". Камни и т.п. лежат на земле под действием гравитации, хотя не имеют никакого электрического заряда, магнитного поля и, вообще, не являются проводниками. Значит - гравитация не сила электрического взаимодействия. Думаю, существует и электрическое и гравитационное взаимодействие и это не одно и то же.

Замолвлю слово и за "бедную массу" - ну без неё никуда! В состоянии невесомости нет веса, но масса никуда не девается и проявляет себя сразу, как только появляется гравитация. К примеру, два человека весят на Земле:  один 100 кг, другой 50 кг. На Марсе они будут весить в 3 раза меньше, а на Луне в 6 раз меньше. Но и на Земле, и на Марсе и на Луне, один будет весить в 2 раза больше другого. И в невесомости, невооруженным глазом будет видно, что один в 2 раза массивнее, хотя оба весят 0 кг. Чтобы объяснить почему один всегда в раза больше, понадобится слово. Не будет слова масса, понадобится другое слово по смыслу такое же, характеризующее, что одно в 2 раза массивнее другого. По моему мнению, понятие массы основополагающее, и вес находится в прямой зависимости от неё и гравитации.

Светлана пишет:
Согласна, что звезды и планеты имеют противоположный электрический заряд и притягиваюся, по аналогии с протонами и электронами в атомах.
Уважаемая Светлана. С кем это Вы согласны, что звезды и планеты имеют противоположные заряды? Я такого никогда не утверждал. Все макротела электрически нейтральны, потому что их окружают одновременно два поля. Поля положительных и отрицательных зарядов, вложенные друг в друга. Это и есть гравитационное поле. Оно именно двойное, так как поля разных знаков проницаемы друг для друга. Читайте внимательней. Поэтому камни и притягиваются к земле, потому что поля земли и камня взаимно попароно проникают друг в друга.
Светлана пишет:
Замолвлю слово и за "бедную массу" - ну без неё никуда! В состоянии невесомости нет веса, но масса никуда не девается и проявляет себя сразу, как только появляется гравитация
Вы просто не понримаете механизма невесомости. Когда человек прыгает с 10-го этажа, он тоже некоторое время находится в невесомости. Но вес никуда не девается. Как только он долетает до земли, вес сразу же и обнаруживается... На спутнике вес так же никуда не исчезает, он просто не чувствуется, потому что спутник и космонавт в нем находятся в непрерывном падении. Объяснение этого очень простое. Когда спутник выводится на орбиту, ему придают горизонтальную скорость, примерно 9,2 км/сек. Спутник при этом участвует в двух движениях - движется по касательной и одновременно падает к центру земли. Если сложить векторы этих движений, то окажется, что результирующий вектор будет, в каждый момент времени, направлен по окружности орбиты. То есть он будет все время находится на одном расстоянии от центра земли, и вес его будет неизменным, хотя чувствовать вы его не будете.

Если вы попытаетесь сдвинуть какой либо предмет, сразу же его положение в гравитационном поле изменится, и тут же обнаружится его вес, который Вы ошибочно называете массой. Читайте внимательней и все поймете. 

Проверить это - элементарно. Достаточно поднять на высокую, 30-35 тыс. км, орбиту часы с балансовым маятником, сразу станет понятным, что никакой массы не существует. Есть только объем и вес. А самое интересное начнется, когда наконец-то будет организована экспедиция на Луну. Не липовая, а настоящая. Американца придется пережить такой позор...

Я извиняюсь, поторопился... В комментарии выше следует читать:

Когда спутник выводится на орбиту, ему придают горизонтальную скорость, примерно 7,8 км/сек. ( первая космическая) Спутник при этом участвует в двух движениях - движется по касательной и одновременно падает к центру земли, с ускорением, примерно 9,2-9,5 м/сек за сек. Если сложить векторы этих движений, то окажется, что результирующий вектор будет, в каждый момент времени, направлен по окружности орбиты. То есть он будет все время находится на одном расстоянии от центра земли, и вес его будет неизменным, хотя чувствовать вы его не будете.

Поэтому на спутнике g, не равно нулю, а равно примерно, учитывая высоту орбиты, 9,2-9,5 м/сек за секунду.

Вы меня не убедили.

О каком поле камня идет речь?

Вы пытаетесь понятие массы заменить понятием "вес". Любое тело характеризуется, в первую очередь, массой, плотностью и объемом. При изменении плотности, обычно меняется и объём, а масса сохраняется. Вес - это измерительная характеристика массы. В различных гравитационных условиях вес меняется в соответствии с величиной гравитации, а масса - нет. Нулевой вес - это не нулевая масса, а нулевая гравитация g=0. Масса постоянна, если сам измеряемый объект не претерпевает изменений.

Смотрела видео снятое американцами на Луне. У меня нет сомнений, что они там были.

Большое количество фотографий и измерений в Солнечной системе сделаны американскими миссиями. Приходится брать информацию у них. Россия была первой в Космосе, но сейчас поотстала, к сожалению.

Светлана пишет:
Вы меня не убедили.
Людей с централизованным мышлением убедить сложно. 

Светлана пишет:
О каком поле камня идет речь?
О гравитационном. Или Вы считаете, что у камня его нет?

Светлана пишет:
... Масса постоянна, если сам измеряемый объект не претерпевает изменений.
Именно это заблуждение превращает науку в лженауку. Постоянен объем. А сама материя невесома и несжимаема. 

Светлана пишет:
Смотрела видео снятое американцами на Луне. У меня нет сомнений, что они там были.
Ну что ж, тем больше будет Ваше удивление.

Светлана пишет:
Большое количество фотографий и измерений в Солнечной системе сделаны американскими миссиями. Приходится брать информацию у них.
Это потому что наука давно превращена американцами в торговлю. А нам, к сожалению, приходится пользоваться крошками с их стола...

Друзья, поймите, что весят тела в ньютонах, а не в кг. Массу считают гравитационным зарядом. Но гравитационным зарядом является величина GM (м.куб./с.кв.). Потоковая величина. И она есть не у всех материальных объектов.

Уважаемый Ingus, нам это известно. Но как-то привычнее в кГ.  Не в кг, а в кГ. В магазинах тоже в кГ взвешивают.

Кстати, не растолкуете нам, сирым и убогим, какой физический смысл имеет эта самая GM (м.куб./с.кв.). Этот самый кубометр на секунду за секунду? Это поток чего?