Физическая задачка релятивистам

В особенности, Александру Понтрягину и Михаилу Близнецову.

Масса Земли, масса Солнца, диаметр Земли и диаметр Солнца – справочные величины.
Если есть сомнения в массах – обратитесь к законам Кеплера и закону Всемирного гравитационного притяжения.
Температура поверхности Солнца также является справочной величиной.
Доверие к этой величине основано на доверии к методам ее определения – по спектрам излучения поверхности.
Состав атмосферы Солнца – также справочная величина.
Сомнений не вызывает, поскольку он определен также спектральным способом.
 
Давление атмосферы Солнца в зависимости от высоты, также, возможно, имеется в литературе.
Однако, эту величину можно рассчитать, исходя из перечисленных выше справочных величин.

Как минимум, можно предполагать, что на таком удалении от центра Солнца, где сила притяжения к нему равна по величине силе притяжения у поверхности Земли, давление атмосферы Солнца не ниже, чем одна атмосфера.
Таким образом, можно приближенно построить зависимость давления атмосферы Солнца от высоты над его поверхностью.
Зависимость этого давления от радиуса можно представить на срезе плоскостью, проходящей через центры Солнца и Земли в форме двумерной карты.
На этой карте Луну следует разместить на линии, соединяющей центры Земли и Солнца (стадия полного солнечного затмения).
Также следует отложить в обе стороны от сектора, образованного двумя линиями, проведенными от центра Земли через поверхности Луны к Солнцу, в котором размещается Луна и Солнце, еще приблизительно такие же два сектора, назовем их «Секторы наблюдения».
Поместим на удалении от Земли в секторах наблюдения (много дальше расстояния до Солнца) Звездное небо, или заменяющее его поле, условно расчерченное квадратами равной длины. На карте-срезе это будет два отрезка окружности с центром в центре Земли. Нанесем на этих отрезках на равных расстояниях сетку для наглядности.
Скорость света при прохождении в газе зависит от его состава и от его давления.
Ее можно рассчитать для каждой точки.
Таким образом, можно рассчитать задержку света при движении из каждой точки на этих окружностях к центру Земли.
Естественно, в этом секторе наблюдения эти задержки будут разные.
Это произведет эффект линзы.
Рассчитайте, пожалуйста, смещение видимого изображения звезд в зависимости от УГЛОВОГО расстояния от центра Солнца.
Полученную величину сверьте с экспериментальными фактами.
Путем вычитания одного из другого определите, какая часть эффекта приходится на так называемые «гравитационные линзы».

ПРИМЕЧАНИЕ: Поскольку создатель теории относительности Альберт Эйнштейн описанный выше эффект в расчет не принимал совсем, и поскольку у него теоретически вычисленное отклонение, исчисленное только из гравитационного воздействия Солнца на свет (что до этого наблюдения не считалось доказанным), совпало в пределах погрешности 12% с экспериментальным результатом, вам, релятивистам, весьма желательно получить результат за счет действия атмосферы не более 12% от реального эффекта.
Однако я искренне верю, что вы будете добросовестны в своих расчетах и получите истинную величину.
После этого я с нетерпением жду вашего мнения насчет оставшейся на долю релятивистского феномена кусочка экспериментального наблюдения (если таковой кусочек останется).
Я заранее верю, что те, кто критикует мои взгляды на теорию относительности, произведут данные расчеты ЧЕСТНО И НЕПРЕДВЗЯТО.

Всем желаю удач!


 ПРИЛОЖЕНИЕ.

Несколько цитат из книги: «Геофизика. Околоземное космическое пространство. Лекции в летней школе теоретической физики при гренобльском университете. 1962 г. Издатели: C. De Witt, J. Hieblot, A. Lebeau. New York – London. Пер. под редакцией Г.С. Голицина. Москва. Мир. 1964 г.».
С. Чепмен. Солнечная плазма, геомагнетизм и полярные сияния. Стр.243 – 382.

Глава 2.11. Сферический слой солнечного газа, испускаемого из области солнечной вспышки.

«Площадь обычной вспышки занимает около 10^-3 поверхности видимого солнечного диска».
«Газ движется наружу в виде сферического диска , радиус которого исходит из центра вспышки».

Глава 2.12. Торможение газа при движении от Солнца.

«Концентрация межпланетного газа становится меньше 10^8 /см ^3 уже на расстоянии нескольких солнечных радисов, что составляет очень небольшую часть расстояния R. Закон изменения концентрации с расстоянием r от Солнца еще не известен достаточно хорошо, тем не менее, для наших расчетов можно принять, что концентрация меняется как 1/r^3. Следовательно, за пределами, скажем, двух солнечных радиусов значение integral(ndr) равно примерно 10^8 атм., т.е. около 10^19/см^2.  … Ближе к Солнцу частицы потока или слоя могут испытывать там столкновения с частицами существующего там более плотного газа».

«Угловая скорость межпланетной солнечной атмосферы не известна, но сплющивание зодиакального света в направлении плоскости эклиптики дает возможность предположить, что газ и связанная с ним пыль вращаются [48]».

[48] Chapman S. Space Astrophysics, ed.W.S. Liller, New York, McGraw-Hill, 1961. (Русский перевод: «Космическая астрофизика», под ред. У. Лиллера, М. ИЛ 1962.)

ВЫВОД №1. Уже в 1962 году ученым было хорошо и давно известно, что время от времени из Солнца испускаются вспышки газа. Даны оценки зависимости плотности этого газа от расстояния до центра Солнца.
ВЫВОД №2. Указанные вспышки по плотности у самой поверхности Солнца намного меньше, чем имеющаяся там и постоянно присутствующая оболочка газа.
ВЫВОД № 3. На расстоянии двух солнечных радиусов давление газа оценено как  сто миллионов атмосфер. Соответственно, с приближением к поверхности Солнца это давление растет обратно пропорционально кубу от расстояния (до центра Солнца, видимо).

ВЫВОД №4. Влияние этой атмосферы на прохождение через нее света – известный научный факт. Этот факт также был уже ХОРОШО известен в 1961 году.

ЗАМЕЧАНИЕ. В книгах по релятивизму свет, проходящий вблизи поверхности Солнца ВСЕГДА ОПИСЫВАЕТСЯ В ПРЕДПОЛОЖЕНИИ, что вблизи поверхности Солнца ЯКОБЫ НАХОДИТСЯ ВАКУУМ, ПУСТОТА. В свете этих совершенно необоснованных, ложных, антинаучных, недопустимых для честного ученого, «предположений» выдается за удивительный и не объясняемый без привлечения теории относительности – совершенно ЕСТЕСТВЕННЫЙ ДЛЯ ПРАВИЛЬНОГО ОПИСКАНИЯ СИТУАЦИИ факт, состоящий в том, что свет, проходя вблизи Солнца подвергается действию «ТАИНСТВЕНОЙ ЛИНЗЫ». Релятивисты категорически не желают видеть, что эта линза – газовая, не просто умалчивают об этом, но делают вид, что достоверно знают, что ее либо нет, либо ее влияние пренебрежимо мало.

Как же это может быть пренебрежимо малым влияние газовой сферы, давление в которой оценено ВЫШЕ, чем сто миллионов атмосфер? А явление рассматривалось на расстоянии в пределах одного радиуса от Солнца, и там давление еще выше – в десятки раз.

РЕЛЯТИВИСТЫ, ВАМ СЛОВО!


ТРИДЦАТОГО МАРТА Алескандр Понтрягин пишет:
"В секундах получаем 0,00054 и 0,000000023 соответственно".

ЧЕТВЕРТОГО АПРЕЛЯ Алескандр Понтрягин пишет:
Результат получается вдвое большим – 0,01 сек".

За неделю "НАУЧНЫЕ ВЫКЛАДКИ" заставили внести достаточно весомую коррекцию в результаты расчета.

Что ж... Я не тороплюсь.

Подождем ДЕЙСТВИТЕЛЬНО ВЕРНЫХ РАСЧЕТОВ.


Рецензии
"ВЫВОД № 3. На расстоянии двух солнечных радиусов давление газа оценено как сто миллионов атмосфер.".
Нет. вы же сами пишете (цитата): "«Концентрация межпланетного газа становится меньше 10^8 /см ^3 уже на расстоянии нескольких солнечных радисов" Что такое 10^8 атомов на кубик? А вот что: при комнатной температуре и атмосферном давлении N штук атомов содержится в объеме V, где N - число Авогадро, 6*10^23, V - мольный объем при стандартных условиях, 22400 см куб. Поделив первое на второе, получим количество концентрацию частиц при нормальных условиях (число Лошмидта): 2,7*10^19 шт/см куб. Приведенный к нормальным условиям, газ при концентрации частиц 10^8 /см^3 будет иметь давление 2,7*10^-11 атмосферы - одна стомиллиардная. Вот и вся правда. И никаких "сто миллионов атмосфер". Вы ошиблись на 19 порядков.

Алексей Степанов 5   16.03.2018 17:43     Заявить о нарушении
Вы ошиблись. В этом публикации я лично ничего не рассчитывал. Я лишь ставлю вопросы и цитирую.
Я не несу ответственность за то, что где-либо опубликовано НЕ МНОЙ.
Кстати, я не понял ваши рассуждения. Я в этих вопросах не специалист, но мне показалось, что вы попытались рассчитать давление через концентрацию. А почему? Вы знаете, какова температура газа? Откуда? Мне кажется, вблизи Солнца температура газа не может быть такой же, как на поверхности Земли, поэтому "нормальные условия" как-то здесь странным образом присутствуют.
Вообще же еще раз подчеркиваю:
1. Атмосфера у Солнца ИМЕЕТСЯ. Это факт.
2. Плотные слои прозрачного газа действуют как линза, если они имеют сферическую форму.
3. Форма атмосферы Солнца - именно сферическая.

Вадим Жмудь   09.05.2018 11:43   Заявить о нарушении
Расчеты очень просты - если вы освоили химию и физику хотя бы в объеме школьной программы, они должны быть понятны. Да, я указал давление, приведенное к нормальной температуре, и на расстоянии двух солнечных радиусов температура может быть иной - но давление будет отличаться от указанного мной не очень сильно. К тому же, показатель преломления газов зависит от концентрации частиц, а не от их энергии, а концентрация ничтожна, она в сто миллиардов раз меньше, чем у земной атмосферы на уровне земли. Так что вопрос исчерпан.
Неужели вы полагаете, что множество квалифицированных людей не выполнили соответствующих оценок? Откуда этот снобизм у дилетантов, не знающих даже азов?

Алексей Степанов 5   09.05.2018 14:26   Заявить о нарушении
Уважаемый (пока) Алексей Степанов. Вы не обратили внимания, что я лично в отношении давления ничего не утверждаю. Я не занимаюсь расчетами давления. В школе по физике и по химии у меня было все в порядке, будьте уверены, но это было достаточно давно, в жизни мне давление рассчитывать не требуется. Заметка называется "Физическая задачка релятивистам", я ее сам НЕ РЕШАЮ, следовательно, я не могу ошибиться. Я лишь ЦИТИРУЮ. Я указал на источник, где сказано, что давление составляет десять в восьмой атмосфер. Десять в восьмой я далее назвал "сто миллионов". Вы будете спорить с тем, что десять в восьмой - это сто миллионов?

Вадим Жмудь   01.06.2018 07:03   Заявить о нарушении
Вы просто не поняли, что я привел цитату. Если бы вы были чуть внимательнее (не буду высказывать гипотез о том, насколько вы овладели школьной программой, так как это делаете, вы, поскольку это попросту хамство, которое я вам прощаю, а себе не позволяю), то увидели бы, указанный текст стоит в кавычках, что означает цитирование. Я дал ссылку на источник, и далее там дана цитата: Глава 2.12. Торможение газа при движении от Солнца. «Концентрация межпланетного газа становится ...(и так далее). Следовательно, за пределами, скажем, двух солнечных радиусов значение integral(ndr) равно примерно 10^8 атм.». Это значение я НЕ РАССЧИТЫВАЛ, я попросту его ПРОЦИТИРОВАЛ.
Я занимаюсь расчетами, но другими, в другой области.
Что касается вопроса о том, каково должно быть давление (и температура) газа, чтобы его оптические эффекты были существенными, то обратитесь к земному опыту. Небольшое повышение температуры газа над поверхностью асфальта вызывает эффект миража, поскольку свет отражается от теплого слоя. Небольшое отличие давлений и температур приводит к тому, что все же атмосфера Земли проявляет себя как сферическая линза. Благодаря этому цвет Солнца на закате и восходе не таков, каков он в зените. Или с этим тоже будете спорить? М.В. Ломоносов увидел, что свет Солнца искажается, когда проходит вблизи Венеры, из чего сделал вывод о том, что у Венеры есть атмосфера. Почему же из того факта, что свет звезд искажается, когда проходит вблизи Солнца, физики-релятивисты не сделали вывода о том, что это проявляет свойства атмосферы Солнца, а вместо этого вслед за Эйнштейном стали твердить о том, что свет притягивается к гравитационным массам? Вот это как раз и есть дилентантизм. Эйнштейн в школе учился плохо, в университете он тоже учился так себе. Если бы он учился лучше, у него не было бы такого снобизма, о котором вы пишете, и он бы не писал совершенно безумные теории.

Вадим Жмудь   01.06.2018 07:13   Заявить о нарушении
Вадим, я отлично понял, что это была цитата. Но цитировать заведомую глупость и использовать ее в обоснование собственных идей - это дурной тон. Пусть этим Виктор Бабинцев занимается.

В http://www.kosmofizika.ru/spravka/atm_s.htm приведены данные о строении атмосфкры Солнца. В фотосфере – слое, который мы и называем «поверхностью Солнца» - концентрация атомов всего от 10^15 до 10^16 1/см3, а давление всего 0,1 атм. Я уже, кажется, писал, что давление вообще величина неважная – важна именно концентрация. В атмосфере земли, например, она составляет 2,6*10^19, т.е. в 1000 – 10000 раз больше. А что на иных расстояниях? А вот что: в верхней хромосфере 10^9 частиц (а это всего 15000 км от фотосферы, 1/100 диаметра Солнца). Уже 10 порядков разницы с земной атмосферой, 10 миллиардов раз! Двум радиусам Солнца соответствует корона, в средней части которой только 10^8 атомов в кубике, а во внешней короне – 4*10^5. Именно через эту область проходит свет при наблюдениях Эддингтона. И плотность среды там на 11 – 14 порядков меньше, чем в атмосфере земли.
Вы можете возразить, что-де отклонение луча происходило на огромном пути, потому что один только диаметр Солнца более миллиона километров. Но этот аргумент не проходит. Попытаюсь обосновать. Со светом газы взаимодействуют, если энергия кванта больше энергии соответствующих переходов в атоме или молекуле газа и если при этом расстояние между молекулами меньше длины волны света. Свет «не видит» молекулу в случае бОльших расстояний, он огибает молекулу; в случае меньших расстояний он взаимодействует с газом как со сплошной средой, и тогда есть и преломление, и дисперсия. Для оптического диапазона длина волны около 1 мкм. Нетрудно сосчитать, что такому расстоянию соответствует концентрация порядка 10^12 частиц в кубическом сантиметре. Т.е. нейтральные газы при меньших концентрациях ничего не преломляют, и дисперсии в них нет – разве что в длинноволновой области. Но в хромосфере концентрация частиц на 4 порядка меньше! И потому законы оптики, верные при больших концентрациях частиц, там уже не работают. Ваша ошибка именно в том, что вы распространяете действие известных законов в область, в которой они заведомо непригодны.
Просто к слову: красный свет Солнца на закате не имеет отношения к преломлению солнечных лучей или дисперсии. Он связан с рассеянием коротковолновой части спектра на флуктуациях плотности воздуха, а также на пыли. Именно по этой причине небо синее.

Алексей Степанов 5   01.06.2018 15:00   Заявить о нарушении
Рассеяние и дисперсия - это одно и то же. "Рассеяние" по-русски - перевод на английский дает "dispersion". Рассеяние осуществляется на частицах, воздух - это тоже частицы. Когда вы говорите, что рассеяние в атмосфере - это совсем не то, хочется спросить, что именно "не то"? Атмосфера Земли содержит различные газы: азот, кислород, углекислый газ и так далее. Также она содержит водяные пары. Широко известно, что все особенности рассеяния в атмосфере преимущественно связаны именно со свойствами рассеяния на водяных парах, а не на каких-либо частицах пыли. Окна прозрачности атмосферы, хорошо известные физикам-лазерщикам, также связаны со свойствами воды. Тем самым атмосфера Земли представляет собой сложное оптическое устройство, которое весьма приблизительно можно описать как линзу. В этой самой линзе красный свет отклоняется совершенно не так, как отклоняется фиолетовый свет. Синий,голубой и фиолетовые цвета в основном доходят до нас после многократного рассеяния на водяных парах, поэтому все небо достаточно яркое и расцвечено голубым цветом. Если бы такового рассеяния не было, то небо было бы черным, а Солнце виделось бы белым. Дисперсия, рассеяние - это одно и то же. Не понятно, с чем вы спорите.
Для меня наиболее важно то, что Солнце также обладает атмосферой, и эта атмосфера также может быть приближенно описана как линза, эта линза и несет ПОЛНУЮ ответственность за изменение пути света. Кроме того, дополнительный эффект появляется за счет того, что наблюдение затмения происходит, как правило, под определенным углом, который ученые не в силах изменить, так как затмения Солнца не происходят по заказу. В зависимости от угла наблюдения Солнца его видимый угловой диаметр отличается ВЕСЬМА значительно. Солнце вблизи горизонта видится больше. Соответственно, если говорить о наблюдениях звезд, их угловые размеры также существенно изменяются в зависимости от угла наблюдения. В справочниках по астрономии все эти углы наблюдения, естественно, ПРИВОДЯТСЯ для наблюдения строго по вертикали, в зените. Иначе бы просто все углы не сошлись бы. Была бы нестыковка. Реально затмение Солнца наблюдается не в зените. Это также дает дополнительное изменение угловых размеров. Что-то я нигде не встречал, что фотографии звездного неба после их фиксирования дополнительно обрабатывались, чтобы исключить это влияние на угловые размеры угла наблюдения этого фрагмента звездного неба. Спасибо за дискуссию.

Вадим Жмудь   08.06.2018 09:50   Заявить о нарушении
Послушайте, в оптике дисперсия имеет четкое определение, не имеющее ничего общего с вашими измышлениями. Дисперсия - это зависимость показателя преломления от длины волны. Качественно дисперсия проявляется в виде, например, разложения солнечного света в спектр призмой.
Вы проигнорировали то, что при низких концентрациях частиц в газе показатель преломления равен (точно) нулю; вы путаете дисперсию, Рэлеевское рассеяние, рефракцию и поглощение. И имея в голове весь этот компот-винегрет, вы беретесь "разоблачать" Эйнштейна и Эддингтона? Вы вообще имеете хоть какое-то отношение к физике? Судя по той каше, которую вы излагаете, к науке вы отношения не имеете ни малейшего.
Я напрасно потратил время на вас.

Алексей Степанов 5   08.06.2018 11:34   Заявить о нарушении
Степанов, ты опять употребляешь всуе моё имя... Я тебе что - на хвост наступил?.. (Наступил, наступил - знаю.)

Первым назвал Эйнштейна и Эддингтона жуликами А.К. Тимирязев. Первого - за предсказание ненаблюдаемой величины; второго - за постановку опыта, в обосновании которого нет даже намёка на возможные погрешности.

1,7 угловых секунды для земного наблюдателя является ненаблюдаемой величиной, потому что он смотрит на звёзды через атмосферу Земли. Преломление света звёзд атмосферой называется астрономической рефракцией. Рефракция света звёзд зависит от яркости звезды (яркая звезда видится нам гораздо большего размера), от угла склонения звезды и от состояния атмосферы во время наблюдения (её температуры, плотности, влажности, запылённости и т.д.) Тебе уже не раз советовали ознакомиться с тем, что говорит твоя любимая Википедия на эту тему. А она говорит, что расчётный размер Сириуса для земного наблюдателя равен 0,006 угловых секунды, а реально наблюдаемый - до 18. То есть разница тут в 3000 раз. При этом в той же Википедии сказано, что наблюдаемый размер Солнца, например, в зависимости от состояния атмосферы может на тех же самых углах склонения изменяться, то есть увеличиваться или уменьшаться, аж на целую угловую минуту или 60 секунд. Усвой сначала это, болван.

Виктор Бабинцев   24.07.2018 06:53   Заявить о нарушении
Бабинцев, ты снова в своем стиле - несешь чушь. Эддингтон проводил свои измерения почти на экваторе - на острове Принсипи, и затмение было около полудня. А это означает, что Солнце стояло почти точно над головой. При таком положении рефракция отсутствует, а есть только рэлеевское рассеяние. Эддингтону не нужно было измерять угловые размеры звезд, он измерял их смещения - а для этого достаточно знать положения центров изображений звезд на фотопластинках. Твои ссылки на биолога Тимирязева нелепы - ты бы еще на Мичурина сослался. И, наконец, точность измерения положений звёзд космическими телескопами Hipparcos и Gaia равна соответственно 1 миллисекунды дуги и 0,007 миллисекунды дуги (проектная, для ярких звёзд), что более чеем в тысячу раз меньше отклонения света не только от звезды вблизи солнечного лимба (1,7 секунды дуги), но даже от звезды на угловом расстоянии 90° от Солнца (4,07 миллисекунды дуги). Таким образом, чувствительность современных приборов позволяет наблюдать гравитационное отклонение света Солнцем практически на всей небесной сфере, а не только вблизи Солнца. А ты всё еще роешься в окаменевшем дерьме...
Спросить хочу: ты уже разобрался с законом сохранения энергии? Это я про задачу о выстреле из лука. Иди, читай букварь, неуч.

Алексей Степанов 5   24.07.2018 10:24   Заявить о нарушении
Аркадий Климентьевич Тимирязев - российский и советский физик, ученик Столетова, организатор советской науки... У тебя память что ли отшибло? Я ж тебе это уже говорил. И его доклад 1933 года "О волнах идеализма в современной физике на Западе и у нас" тоже советовал прочитать.
Скажи, Степанов, в какое время года Артур Эддингтон, находясь в Лондоне, мог сделать опорные снимки Гиад для будущего опыта на Принсипи, и на каких углах склонения это созвездие было на небосводе в это время для лондонского ротозея?

Виктор Бабинцев   24.07.2018 14:24   Заявить о нарушении
Не можешь ответить?.. Вот правильный ответ: самое высокое положение Гиад на ночном небосводе Лондона будет первого декабря - примерно 38 градусов угла склонения.

Виктор Бабинцев   29.07.2018 07:29   Заявить о нарушении
Дурко, я тебе уже отвечал в другой ветке: рефракция не изменяет угловых размеров созвездия и потому никак не сказывается на пригодности контрольной пластинки.

Алексей Степанов 5   29.07.2018 08:33   Заявить о нарушении
Выйди сегодня ночью на улицу и посмотри на Большую Медведицу... и вспомни, какой маленькой она была зимой, когда находилась чуть ли не в зените. А лучше - убейся об стену.

Виктор Бабинцев   29.07.2018 08:42   Заявить о нарушении
Дурачок, мало ли что тебе кажется? Ты бы взял угломерный инструмент да и измерил, вместо того, чтобы нести ахинею. Впрочем, всё это измерено уже более ста лет назад, и показано, что увеличение размеров у горизонта - иллюзия. И ключевые слова для поиска об этой иллюзии я тебе давал. Но чукча, как известно, не читатель, он писатель... Пиши, Емеля, твоя неделя.

Алексей Степанов 5   29.07.2018 08:51   Заявить о нарушении
Это не иллюзия, а оптический эффект, который объясняется тем, что свет от низкой звезды перед тем, как попасть в глаз наблюдателя или в объектив, проходит бОльший путь в плотных слоях атмосферы и больше рассеивается и преломляется в ней. Этот эффект и называется астрономической рефракцией. Не будь атмосферы у Земли, над ней бы было чёрное небо при почти полном отсутствии звёзд, как на Луне.

Ты, дурак, как ты школу-то закончил?

Виктор Бабинцев   29.07.2018 10:56   Заявить о нарушении
Мне плевать на твои объяснялки. Они полностью противоречат фактам. Гугли "Иллюзия луны". Неужели ты думаешь, что за всю историю астрономии никто не догадался измерить угловые размеры Луны при восходе и в зените? Вынь вату из ушей и потряси головой, чтобы тараканы разбежались.

Алексей Степанов 5   29.07.2018 11:59   Заявить о нарушении