Семён Борисов
23 июня 22:09.
1668

Почему орбиты планет имеют форму эллипса?

Ответить
Ответить
Комментировать
0
Подписаться
3
4 ответа
Поделиться
АВТОР ВОПРОСА ОДОБРИЛ ЭТОТ ОТВЕТ

                                        Скорость Солнечной системы — the Velocity of Solar system                                    solarsystem.spb.ru 

А может быть и по этому. Так как есть внутренние законы системы, а есть внешние. Никто масштабом расстояния не измерял. Опытным путём доступно измерение только скорости света и угловых размеров. Всё остальное гипотезы. Вот моя.

Абсолютная скорость объекта — это его скорость в покоящейся системе координат  пространственно-временного континуума. Мысленно создадим статическое пространство, состоящее из точек излучения световой информации об объектах в начальный момент времени. Обратим внимание, что точка излучения не перемещается в пространстве, так как скорость света определяется не относительно объекта, излучившего его, а относительно этой точки в пространстве. Поэтому скорость света считают в статической системе координат и принимают её как константу, хотя скорость света должна зависеть от характеристик гравитационного поля.

С какой скоростью перемещается Солнечная система в бесконечном пространстве? В каком направлении она движется? Задумывались ли вы о том, почему существует разница угловых размеров Солнца в перигелии и афелии? Является ли разница размеров Солнца в кульминациях показателем дистанции тела наблюдателя от тела Солнца или это показатель динамики Солнечной системы? Видит ли наблюдатель тело Солнца в афелии и перигелии, или только наблюдает информацию о его размерах, которую Солнце послало в определённый момент времени? Догадываетесь ли вы почему это происходит? Как-то на лекции Эйнштейна спросили: «Как делаются великие научные открытия?». Он ответил: «Представим, о чем-то все знают, что этого сделать невозможно. Но тут находится какой-то невежда, который об этом и не догадывается. Он-то и делает открытие!»… Кто-то подумает, что есть три закона Кеплера, которые всё объясняют. Но вспомним, что  Кеплер, Декарт и Ферма считали скорость света бесконечной. Как говорили древние: «Mutantur tempora et nos mutamur in illis» — «Времена меняются, и мы меняемся с ними».
Определим скорость Солнечной системы.

ЗАДАЧА

Условия:
с  = 299792,5 км/с — скорость света
α= 32’32’’ — угловой размер Солнца в перигелии
β= 31’27’’ — угловой размер Солнца в афелии
Определить : = ? скорость Солнечной системы.

Введём символы одновременности событий, который означает точку достижения и получения наблюдателем световой информации об объекте.
>·< для перигелия, в котором наблюдатель движется навстречу свету и <·<— для афелия, где наблюдатель «убегает» от света, а свет его «догоняет».
tp— время за которое луч света достигает наблюдателя в перигелии);
ta  — время за которое луч света достигает наблюдателя в афелии;
rc— радиус Солнца в покоящейся системе координат.

Обратим внимание, что скорость Солнечной системы имеет векторное значение, так как предполагается, что она вместе с видимой Вселенной движется в направлении от «перигелия» к «афелию».
Примем покоящуюся систему координат   S(x,y). Вдоль оси абсцисс (х) в момент (t0 ) Солнце начинает наблюдателю передавать световую информацию о своём диаметре. Наблюдатель в этот же момент времени (t0) начинает наблюдение. Когда свет пройдёт расстояние (ctp) наблюдатель увидит определяемый угловой размер Солнца через время (tp). Тоже произойдёт и в афелии, в котором наблюдатель через время (ta) увидит информацию об угловом размере Солнца, когда световая информация из начальной точки координат пройдёт расстояние (cta).

Примем, что EО=ОА – радиус орбиты Земли.

Из Рис.1 понятно, что

с·ta = FО, а  с·tp = ОB.

Допустим Солнце засияло в момент времени t0 и луч света понёс информацию о размере Солнца, а наблюдатель побежал к нему по оси абсцисс навстречу в точку одновременного события >·< , которую мы обозначили как В, В этой точке наблюдатель увидит Солнце с угловым размером α через время tp. Эту точку сейчас называют перигелием. За это время центр тела Солнца сместится в точку Оi.

Теперь «погасим» Солнце и переместим наблюдателя в точку орбиты Е. После этого в момент t0 «включим» Солнце, а наблюдатель начнёт убегать от луча в точку одновременного события <·<, которая обозначена как F, и в ней луч догонит наблюдателя. Это точку сейчас называют афелием. Мы предположили, что всё это происходит в покоящейся Солнечной системе.

Теперь рассмотрим картину, изменится ли что-либо, если наблюдатель будет перемещаться на твёрдой связке с Солнцем со всей Солнечной системой.

В момент времени (t0), Солнце послало световой сигнал о своём угловом размере и начало движение вместе с наблюдателем к точке <·< или от  точки >·< одновременного события, где сигнал достигнет наблюдателя. В моменты времени tp и ta наблюдатель увидеть световую информацию о размере Солнца излучённую в момент t0 но к сожалению, ему никогда не суждено увидеть в перигелии и афелии тело Солнца, так как за 8 минут оно уже изменило своё положение как и наблюдатель.

Отрезки FO и OB можно найти, используя тригонометрические функции, а если достроим в схеме сторону CD = CB, то сразу заметим, что расстояния ED = BA= ·tp
Из Рис.1 получаются три уравнения.

В трёх прекрасных уравнениях (1), (2), и (3) четыре неизвестные: радиус Солнца, скорость Солнечной системы- , ta,и tp. Чтобы найти скорость Солнечной системы, нам не нужны значения ta,и tp, а нужно понять:во сколько раз быстрее свет встретится с наблюдателем в перигелии, чем в афелии, то есть отношение ta,/tp.


Хорошо бы это отношение  ta,/tp обозначить  каким-нибудь  символом, например «©» и назвать его коэффициент динамики Солнечной системы., тогда очень красиво выглядили бы уравнения (5), (7) и (8).

На калькуляторе есть только опция «tan», а поэтому преобразуем котангенсы в тангенсы.

tgα =1/ctgα

Переведём половинные значения угловых размеров Солнца в перигелии и афелии в градусы

С помощью калькулятора найдём числовые значения тангенсов

Подставив их в преобразованную формулу (8) получим результат:

Ответ: абсолютная скорость Солнечной системы 5157,7 км/с. Направление движения от перигелия к афелию.

Сейчас эти значения — не важные, но когда космические корабли полетят к другим звёздам, то значение скорости Солнечной системы помогут сделать коррекцию курса звездолёта к объекту. Это важно для космической навигации и для коррекции карты звёздного неба.

В рамках исследования Хокинг и Эртог пришли к выводу, что наша Вселенная может быть лишь одним из многих миров, которые определяет набор фундаментальных констант и связанных с ними законов природы.

Еще более важно то, что Хокинг и его коллега заявили о потенциальной возможности обнаружения следов иных миров в микроволновом фоновом излучении Вселенной. Последнее образовалось в первые секунды после Большого взрыва и может многое рассказать о нашем прошлом. «Интригующая идея в работе Хокинга заключается в том, что мультивселенная оставила свой отпечаток в реликтовом излучении, пронизывающем нашу Вселенную, который мы могли бы измерить при помощи детектора, установленного на космическом корабле», — заявил космолог Карлос Фрэнк.

За одну минуту Солнечная система пролетает 1 световой километр, то есть за 60 земных лет мы пролетаем 1 световой год. Именно с такой скоростью наша видимая Вселенная летит навстречу к другим мирам.

P.S. Естественно, данный расчёт предлагается как гипотеза. Обратите внимание, что межзвёздные процессы должны отличаться от внутрисистемных, также как жизнь внутренних органов человека отличается от его внешней жизни. Поэтому не могут быть одинаковыми законы внутрисистемного взаимоотношения небесных тел и законы взаимоотношения Солнечной системы с другими звёздными системами. Органы человека тоже имеют свой порядок взаимного расположения, но перемещается человек в пространстве по внешним законам, а не по внутренним.

К сожалению, мы не можем измерить масштабом истинное расстояние до небесных объектов, а ориентируемся по угловым размерам тел, не понимая, видим мы само тело или его образ, который создаёт иллюзию объекта. Пока астрономия это — религия (лат. religio — «благочестие, почитание, предмет культа), которую мы принимаем или нет, в зависимости от доверия к учёному, предлагающему принять его выводы. Астрономы наблюдают не за небесными телами, а за световой информацией излучаемой ими в определенный момент времени. У нас нет возможности лично проверить достоверность информации, предлагаемой тем или иным учёным, а потому принимать её или нет это — наш индивидуальный выбор.

Вспомним Эйнштейна, который утверждал а своей статье «К электродинамике движущихся тел»: «Следовательно, твёрдое тело, которое в покоящемся состояние имеет форму шара, в движущемся состоянии – при наблюдении из покоящейся системы – принимает форму эллипсоида». Жаль, что Кеплер не знал работ Эйнштейна, возможно, он сделал бы другие выводы, так как понял, что наблюдает за точками излучений световой информации из покоящейся системы координат, находясь вместе со всеми наблюдаемыми объектами в движении. Кеплер считал, что орбита тела Земли вокруг тела Солнца эллиптическая, но есть ли причины для этого? Солнце имеет форму шара, значит, гравитационное поле должно распространяться от центра Солнца равномерно, а следовательно орбита Земли должна быть кольцевой.

8
Прокомментировать

Если орбитальное движение планеты вокруг звезды сформировалось в процессе формирований самой звезды и планеты, и масса звезды значительно больше массы планеты (центр масс системы планета-звезда близок к центру звезды), то эллиптическое (всегда) орбитальное движение планеты будет близко к круговой. Если же уже сформированная планета (планетарное тело, астероид) в процессе своего блуждания в межзвездном (межпланетном) пространстве была захвачена в орбитальное движение гравитационным полем аттрактора (звезды, планеты), то соответствующая орбита будет явно выраженным эллипсом. Этими двумя случаями конечно же все варианты на исчерпываются, но основные принципы думаю очерчены.   

6

А может потому, что Солнечная система летит с определенной скоростью и мы видим иллюзию. Ведь если бы орбита была окружностью, но Солнечная система летела со скоростью 5158 км/с, то нам бы орбита тоже казалась эллиптической. Расчёт на solarsystem.spb.ru 

0
Ответить

Дело в том, что вопрос касался орбиты планет, а вы говорите о траектории Солнечной системы, то есть Солнца. А движение Солнца никакого влияния на орбиты планет не оказывает.  

Ресурс, который вы цитируете — научные фантазии автора ресурса и к физике отношения не имеют. Скорость Солнца не рассчитывается, а измеряется. Рассчитать невозможно из-за огромного влияния темной материи, распределение которой имеет высокую степень неопределенности. Измерения показывают, что скорость орбитального движения Солнца в галактике около 220 км/сек. Если бы Солнце двигалось в галактике со скоростью 5158 км/сек, оно бы давно выскочило бы из галактики, так как на орбите Солнца, скорость вылета из галактики (вторая космическая скорость для галактики) около 540 км/сек.

0
Ответить
Прокомментировать

Потому что сила притяжения обратно пропорциональна квадрату расстояния, а гравитационный потенциал - расстоянию. Траектория движения материальной точки в таком центральном поле - это эллипс, гипербола, или парабола. Других не бывает. Замкнутая - только эллипс, в одном из фокусов которого находится центр масс. Неэллиптические приводят либо к удалению на бесконечно большое расстояние (к вылету из Солнечной системы), либо - к падению на центр масс (на Солнце). Поэтому постоянная орбита может быть только эллиптической (в широком смысле). Окружность (круговая орбита) - это частный (вырожденный) случай эллипса (оба фокуса находятся в центре окружности). 

Решение задачи о движении материальной точки в центральном гравитационном поле (PDF)

2
Прокомментировать
Читать ещё 1 ответ
Ответить