Формы и скорости

Известно, что общей характеристикой любого вида движения-изменения является скорость. Скорость поступательного движения - это линейная величина, а вращательного - и линейная, и угловая. Но так как поступательного движения в абсолютно чистом виде не обнаружено, то любой вид движения-изменения характеризуется и линейной, и угловой скоростью, хотя в некоторых практических случаях одной из них можно пренебречь.

Три космические скорости и одна «земная»

Взаимодействие тел друг с другом, как известно, в сильной степени зависит от скорости взаимодействия, включая и скорость движения. Известны три космические скорости (первая, вторая и третья), с которыми может двигаться физическое тело, находящееся в гравитационном поле другого тела значительнобольшей массы.

Первая - это минимальная скорость, при достижении которой, тело меньшей массы способно удалиться от тела большей массы и стать спутником с эллиптической (в частности, круговой) траекторией движения. Эту скорость иногда называют эллиптической. Вблизи поверхности Земли (без учета сопротивления атмосферы) она равна 7,9 км/с.

Для разных планет эллиптическая скорость разная и убывает с увеличением расстояния от их центра. Чем удаленнее от тела Земли точка запуска спутника, тем меньшая космическая скорость нужна для вывода его на более высокую орбиту. Следовательно, первой космической скорости легче достигнуть частицам (и квазичастицам), находящимся подальше от земли и поближе к «небу», как в прямом, так и в переносном смысле.

Вторая - это минимальная скорость, при которой тело способно преодолеть гравитационное притяжение другого тела значительно большей массы и, двигаясь по параболической орбите, покинуть сферу его гравитационного воздействия - «убежать». Эту скорость принято называть параболической. На поверхности Земли она равна 11,18 км/с.

Параболическая скорость также уменьшается с увеличением расстояния от притягивающего тела. Она в 2 ^½ раза (примерно на 40%) больше первой космической скорости, что справедливо не только для Земли, но и для других планет.

Третья - это минимальная скорость, при которой тело способно преодолеть притяжение Земли и Солнца и «сбежать» навсегда в межзвездное пространство. Эту скорость иногда называют гиперболической. На поверхности Земли она равна 16,67 км/с.

«Антиподами» среди этих трех скоростей являются первая и третья. Параболическая скорость - это промежуточная скорость между скоростью перехода на замкнутую орбиту и скоростью «убегания» навсегда, так как парабола - это вытянутый в бесконечность эллипс и при малейшей «деформации» он может перейти либо в обычный эллипс, либо в гиперболу. Благодаря этому она, видимо, способна обеспечить круговорот энергии.

Необходимо отметить, что существует еще одна скорость - «земная», которая больше нуля, но меньше первой космической. Для Земли она меньше 7,9 км / с. При этой скорости тело может удалиться от поверхности Земли на то или иное расстояние, а затем снова возвратиться на Землю. Эту скорость условно назовем «нулевой». Траектория тел, набравших только «земную» скорость, при их движении назад, к земле, является параболой (камень, брошенный под углом к горизонту, летит по параболе, по параболе изгибается и струя фонтана).

Формы и скорости

Нижние значения «земной» и трех космических скоростей являются минимально возможными, при которых возникает возможность движения того или иного вида. Фактически же существуют четыре диапазона скоростей (условно назовем их нулевым, первым, вторым и третьим), в пределах которых может быть реализована та или иная форма траектории и направления движения. Численное значение скорости внутри каждого из них определяет конкретные параметры этих траекторий. Нулевой диапазон лежит в промежутке между нулем и первой космической скоростью, первый - между первой и второй космической скоростью, второй - между второй и третьей, третийснизу ограничен третьей космической скоростью, а верхней его границей является, возможно, скорость «убегания» из нашей Галактики или Вселенной.

Так как закон всемирного тяготения является всеобщим законом, то все, сказанное выше можно отнести ко всему сущему, находящемуся в зоне тяготения другого СУЩЕГО значительно большей массы. Поэтому подразделение скоростей на три космические скорости и четвертую, названную нами нулевой, справедливо не только для спутников тел космического масштаба, но и для любой частицы (и квазичастицы), тяготеющей к телу, имеющему значительно большую по сравнению с ней массу. Но численные значения соответствующих скоростей будут, естественно, другими. Если это так, то любая частица, отделившаяся от испустившего ее тела, при отсутствии других сил, в зависимости от набранной скорости должна двигаться по определенной траектории и может, удалившись на некоторое расстояние, либо снова вернуться к телу, либо стать его спутником, а может и «убежать» навсегда.

Известно (первый закон Ньютона), что «всякое тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие со стороны других тел не заставит его изменить это состояние». Известна концепция близкодействия, согласно которой взаимодействие между удаленными друг от друга телами осуществляется с помощью промежуточных звеньев (или среды), передающих действие от точки к точке с конечной скоростью, т. е. определенного процесса, происходящего в пространстве между взаимодействующими телами, который длится некоторое время. Следовательно, при взаимодействии любых тел происходит изменение их состояния, включая и изменение скорости движения, которое длится некоторое время. В течение этого времени тело должно двигаться (изменяться) либо с ускорением, либо с замедлением, т. е. с переменной скоростью. Известно, что от тела, движущегося с переменной скоростью, отделяются его малые структурные элементы, которые при отсутствии других сил летят в сторону, противоположную изменению скорости тела - его замедлению или ускорению. Они, видимо, и являются промежуточными звеньями.

Это можно наблюдать при каждом резком торможении автомобиля и быстром наборе им скорости, когда полететь в противоположную изменению скорости сторону могут такие «частицы» как вещи и сами пассажиры вместе с водителем и со всеми «вылетающими» последствиями. В справедливости этого закона может убедиться и любая хозяйка. Если она станет соскабливать кожицу моркови или картошки не к себе, а от себя, то забрызгает себе всю одежду. Поэтому хозяйка, не задумываясь о физических законах, чистит овощи «правильно». Любое изменение скорости электрического тока (потока электронов) приводит, как известно, к «выбросу» магнетонов и образованию из них вокруг проводника замкнутого потока - магнитного поля.

Принимая во внимание, приведенное выше предположение о всеобщем принципе действия четырех принципиально различных диапазонов скоростей, можно сделать следующие выводы:

Частицы «нулевого» диапазона скоростей, побывав в «околотельном» пространстве породившего их тела, вновь «прижимаются» к телу, создавая вокруг него при своем «круговороте» «обменное» («ближнее») поле. Круговорот частиц с «нулевыми» скоростями при эквивалентном обмене позволяет данному телу находиться в состоянии динамического равновесия.

К обменным процессам следует, очевидно, отнести любой процесс, связанный с переходом из одного агрегатного состояния в другое, и обратно, или из одной среды в другую и обратно. Это и круговорот воды и веществ на земном шаре, и обмен веществ в организме человека, и протуберанцы самой разной формы, возникающие в атмосфере Солнца и планет, и магнитопауза - внешняя область магнитосферы Земли, которая непосредственно взаимодействует с солнечным ветром. В общем случае «обменная зона» обеспечивает временный переход частиц из среды с большей плотностью в среду с меньшей плотностью, и обратно.

Первый диапазон позволяет создать вокруг тела многослойную оболочку, состоящую из частиц, движущихся по замкнутым эллиптическим траекториям на разном расстоянии от испустившего их тела, которое определяется достигнутой ими конечной скоростью в пределах данного диапазона.

Плотность слоев этой оболочки по мере удаления от тела «родителя» уменьшается. Это происходит потому, что «быстрых» частиц, способных набрать большие скорости, как правило, значительно меньше, чем медленных. Кроме того, площадь поверхности слоя, на котором частицы поля могут располагаться, по мере удаления от тела увеличивается. Такими оболочками являются, очевидно, многослойные атмосферные и магнитные оболочки планет, электронные оболочки атомов, магнитные поля проводников с током и др.

Второй и третий диапазон скоростей позволяет частицам убежать от породившего их тела и двигаться дальше по соответствующей параболической или гиперболической траектории.

Если траектория движения тела, вернее, оставленный на ней полевой след также двигается, что в реальном мире наблюдается постоянно, то все указанные выше траектории как бы «размазываются». От образующих их частиц, в свою очередь, отделяются частицы следующего (меньшего) порядка и каждая траектория превращается в поверхность или тело, но меньшей плотности.

При вращении - это будут тела вращения соответствующей формы (эллипсоид, параболоид, гиперболоид). Частными случаями этих тел вращения являются шар, цилиндр, конус. При наложении поступательного движения каждая из перечисленных траекторий превращается в своего рода пространственную спираль (фактически - в более сложные фигуры, включая и различные виды циклоид). Наличие и вращательного, и поступательного движения в нескольких плоскостях приводит к образованию весьма сложных пространственных форм, включая шарообразные, эллипсоидообразные, параболоидообразные, цилиндрообразные, гиперболоидообразные, конусообразные и многие другие.

В общем случае, все формы, образованные телами и частицами, участвующими в нескольких видах движения, являются результатом вихревого движения - наложением двух основных («элементарных») видов движения - поступательного и вращательного.

Напомним, что применительно к другим видам движения (немеханическим), т. е. к любым изменениям вообще, принцип действия указанных выше диапазонов скоростей может выступать в виде аналогичных законов изменения состояния.

Механизм действия «земной» (нулевой) и трех космических скоростей является, очевидно, всеобщим принципом взаимодействия всехтяготеющих друг к другу тел, так как закон тяготения - это всеобщий закон. Поэтому всеобщим должен быть и механизм действия указанных скоростей, при помощи которого образуются самые разнообразные формы. Это позволяет выдвинуть очередную гипотезу, суть которой заключается в распространении этого механизма взаимодействия и его следствий на все СУЩЕЕ.

Гипотеза 2.9: Любая частица (или тело), достигшая «нулевой» («земной», меньше эллиптической), первой, второй и третьей космической скоростей (эллиптической, параболической и гиперболической), ведет себя по отношению к испустившему ее телу значительно большей массы аналогично частице (или телу), оторвавшейся от Земли или другого тела космического масштаба. Поэтому образование плоских и пространственных траекторий и форм является результатом взаимодействия с разными скоростями («земной» и трех «космических») тяготеющих друг к другу тел, одно из которых по массе много меньше другого (или других).