16 Беседа Это хуже преступления - Это ошибка

Так выразился законовед  де  ла Мерт , узнав о расстреле в крепостном рве герцога Знгиенского по приказу Наполеона I.
 
Так и ошибка в изложении  принятых за истину на сегодняшний день  научных знаний  сравнима с совершением  мыслепреступления  против читателя  и , даже, много хуже: То есть против всей культуры.
Что находит своё отражение в "теории" , утверждающей ,что Приливо-отивные явления, наблюдаемые в массе мирового Окена, имеют своей основой"притяжение воды Луной".

Истории было угодно  , чтобы  вид   звёздного  неба над  головой побуждал любознательных к объяснению того , что они видят и увеличению  своего  знания. И потому  не случайно, что именно астрономия  стала первой наукой, основанной на наблюдении природных явлений.

 
Коперник,  Галилей, Кеплер и Ньютон - вот имена создателей небесной механики и,  вместе со своими  трудами в  ней,   внёсших бесценный вклад в  создание базы классической физики,  широко используемой при решении множества  практических задач.

Наряду со сменой дня и ночи, а также времён года,  в числе первостепенных по значимости  астрономических явлений  стоят приливы и отливы, наблюдаемые на берегах Мирового океана.

Однако,  именно в толковании причин этих явлений  в  широких массах накопились  дикие предрассудки, справиться с которыми  оказалась неспособной программа  средней школы.  Хотя её сознательного усвоения было бы вполне достаточно для  правильной  ориентации в этом вопросе.


Свою негативную роль   сыграла Википедия.  Как это видно, например,  из опубликованной в ней  статье  «Прилив и отлив», откорректированной  «знатоками»  относительно  недавно  И только лишь запутавшей читателя вконец.

      
Чего стоит  упоминание в статье  « гравитационного потенциала» некоего академика    ( привлечённого, по-видимому,   на роль свадебного генерала)  и ни к
селу, ни к городу   внесенного в статью и ничего не объяснившего.

Но самое главное в этой статье и  что сразу же бросается в глаза -  это  отсутствие  не только  применения , но  и простого  упоминания   фундаментальных законов небесной механики.

 В давности  моя попытка объяснить  обсуждаемые явления на  основе школьного курса физики  (в его редакции конца сороковых  лет) ,  мне удалась . И  принесла мне победу в городской олимпиаде школьников по физике.   


В  не слишком давнее  время я принимал  участие в написании упомянутой выше статьи и, даже, приложил к тексту собственные фотографии  отливов , сделанные в противоположных местах Евро-Азиатского континента.

 
Но  вот недавно  повторенная мною попытка  исправить упомянутую статью   не увенчалась успехом. : от меня потребовали дать  ссылки на  материалы школьного курса физики.


Более того, ощущение гуманитарной  катастрофы в виде  явного   извращения  физики   явления приливов и отливов, произвела  та  страница из Википедии, в которой сведены  , возможно, все  мыслимые варианты извращения  так и не опубликованного  там правильного   ответа.


Причём волею или невольно,  а, скорее, просто  по безграмотности,   в качестве заключительного аккорда в выше упомянутой  статье был совершён подлог.


А именно:   схема, иллюстрирующая наиболее важный для практики  вариант « Лунного прилива» была  исподтишка и без объяснения подменена более зрелищной схемой, иллюстрирующей возникновение  более слабого и редкого в календарном смысе  «Солнечного  прилива».
Которая, как огородный сорняк,  заполонила  множество  печатных  источников, берущихся  объяснить явление.


И, наконец, что уже выходит за любые рамки, в сети появилось немало выступлений дипломированных специалистов от астрономии (!!), объясняющих наблюдаемые приливные явления тем, что «Луна тянет воду. Вот вам и объяснение прилива» .

Казалось бы, уж им-то  следовало усвоить азбучные истины школьной физики . Но нет:-«тянет и точка !«
 
Позорище

ведь если это объясняется законом Всемирного тяготения , сила которого возрастает обратно пропорционально квадрату расстояния, непонятно, почему  Луна   всё же  не лищает ЗХемлю водной оболчки совсем. Поскольку чем ближе к Луне, тем больше сила притяжения.

Закон Всемирного тяготения не обладает избирательной силой. Он
 потому и Нназываетя зАКОНОМ вСЕМИРНОГО ТЯГОТЕНИЯ.Потому , что   в равной степени применим и к воде, и к Земле и , даже, действует  на того, кто не имеет  о нём  представления.

 
Перед тем, как начинать рассмотрение  причин возникновения приливо - отливных течений, необходимо ясно представлять себе, о чём, собственно говоря,  идет речь.
 
 Для этого надо в безветренную погоду, стоя с удочкой на полого спускающемся в воду  берегу, наблюдать за  пляской  поплавка на пришедших издалека и накатывающихся на берег волнах.

 
При  достаточном внимании  можно сделать  вывод, что  поплавок совершает в перпендикулярной к поверхности воды плоскости  круговое движение с радиусом , равным высоте волны. Но никак не увлекается волнами и центр его траектории движения остаётся на месте . Остаётся на месте и  поддерживающая  поплавок  вода.


Вместе с тем бегущими волнами  производится   перенос  энергии в направлении их распространения .  Сопровождающийся  периодическим превращением   потенциальной энергии    в   кинетическую энергию движения  волны.  И обратно.

 
Но у берега  нет новых порций воды, кому бы передать энергию.Природе Остаётся лишь  использовать энергию для выброса воды на берег.
Затем перевести энергию движения в потенциальную энергию заброшенной на берег воды и использовать её кинетическую энергию для обратного  возвращения воды в водоём.


Зто так происходит у пологого берега. В  случае же берега крутого кинетическая энергия  волны приводит к удару и разрушению берега , сопровождающихся возвращением воды обратно в водоём – это прибой..

 
А  рыбак со своей удочкой и не догадывается, что присутствует  при демонстрации в миниатюре имеющего глобальное значение явления в массе Мирового океана , называемого Приливами и Отливами. Сутью которых является  чередующееся периодическое  наступление и отступление водной массы на сушу.

Приливы по своему проявлению  представляют  собой, в сущности , прибой, но только в планетарном масштабе. То же самое следует сказать об отливе и его локальном аналоге – сгоне воды.

Но есть разница  в причинах этих явлений, наблюдаемых на берегу Мирового Океана или же  замкнутого водоёма  где-нибудь на суше. .


«Законодатель небес» - Кеплер, на основании  точнейших измерений координат небесных объектов, доступных невооружённому глазу человека-наблюдателя, проведённых Тихо де Браге, эмпирически установил законы движения планет Солнечной систем


Его Третий закон гласит, что 
Квадраты периодов обращения планет Солнечной  системы относятся друг к другу, как  кубы их расстояния от Солнца.


Установленный Ньютоном Закон Всемирного  тяготения  утверждает, что
две  материальные точки тяготеют друг к другу с силой  , пропорциональной  произведению их масс  и  обратно   пропорциональной квадрату расстояния  между ними
 
И  эмпирически найденные законы Кеплера представляют собой  естественное и неизбежное следствие Закона Всемирного тяготения.


А вот Галилей ввёл в науку понятие о силе, как причине изменения скорости тела, то есть об его ускорении. Связав их формулой  , согласно которой 
ускорение тела пропорционально силе и обратно пропорционально его  массе
Что справедливо для инерциальных систем отсчёта,   в которых наблюдается движение.

А инерциальной системой, чтобы не  усложнять её определение, называем такие системы отсчёта,  где при отсутствии  сил, действующих на обладающее массой тела, оно либо покоится, либо движется прямолинейно и без ускорения.


Всё дальнейшее рассмотрение ведётся от лица наблюдателя  событий, происходящих в этой инерциальной системе.


Любое материальное, то есть обладающее массой тело,  в соответствие с выше приведённым  утверждением,  создаёт в пространстве поле тяготения, воздействующее  на все без исключения окружающие его материальные объекты  Независимо от  того , что оно само может находиться в поле тяготения окружающих его материальных объектов.
 
Эту силу невозможно   ничем экранировать – тяготение всепроникающе.


Следует специально  оговориться, что речь идёт пока именно о материальных точках ,размеры которых исчезающе  малы по отношению к расстояниям , но величины масс отличаются от нуля и имеют значение.
 

Пусть Планета (материальна точка) обращается вокруг Солнца  на некотором расстоянии  между центрами Солнца и Земли (Точнее ,  вокруг общего центра тяготения, удалённого , от центра Солнца в направлении на планету на смешную величину, недостойную учёта  из за  несопоставимости масс этих небесных тел. )


Тогда между ними существует сила притяжения   согласно приведённому выше закону всемирного притяжения.


И, если  движение планеты вокруг Солнца длится достаточно долго и происходит стабильно, то причиной этого служит  центробежная сила, равная массе планеты, помноженной на квадрат угловой скорости обращения  и на массу планеты.


Вот этого-то равенства центробежной и центростремительной сил, исчерпывающим образом объясняющее  стабильность планетных орбит  ни упомянутый академик, ни подавляющее большинство  «специалистов по астрономии», берущихся публично объяснять происхождение приливов и отливов , не учитывают.


Временами иногда может показаться, что в этом  вопросе сказывается массовое коллективное  помешательство, выражающееся в полном забвении  школьного курса  физики. И заменой его наукообразным  и беспомощным фантазированием  без границ


Это печально. Но всё  же продолжим.


Учёт того, что в действительности планеты представляют собой не точечные но протяжённые материальные объекты,  немедленно приводит к заключению, что, на основании    Третьего закона  Кеплера , система связанных с Солнцем  тяготением планет  не может существовать !

Поскольку любая из них должна распасться  на совокупность  фрагментов, движущихся на разных  угловых скоростях  по своим траекториям у  каждого  фрагмента с радиусом, равным  прежнему его  удалению  от центра притяжения.Когда он был частью погибшей планеты.


Примером такой космической катастрофы, происшедшей в прошлом,  являются знаменитые кольца Сатурна. Которые,  по мнению многих,  представляют собой  останки планеты, слишком близко приблизившейся к Сатурну.



Забегая вперёд, заметим, что реальной причиной этой катастрофы являются  приливные силы, возникающие в  материальном теле, движущемся в центральном  (и потому в этом смысле пространственно  неоднородном)  ,поле тяготения  .


Приливные силы могут изменить  форму тела, но  исчезают сразу же  после того, как будет превышен  предел сопротивления материала тела и оно  будет этими силами разрушено.


Следующим  после  Всемирного тяготения и принципа инерции фактором, обеспечивающим наблюдаемую  стабильность Вселенной,  является принцип минимума потенциальной энергии, установленный Лагранжем


Согласно вариационному принципу Лагранжа полная потенциальная энергия тела, находящегося в равновесии под действием внешних объемных и поверхностных сил, достигает минимума на истинном поле перемещений, т.е. на поле перемещений, удовлетворяющем полной системе уравнений теории упругости.


Короче: подвергаемое внешнему воздействию тело «стремится» принять  форму, соответствующую минимуму потенциальной энергии тела, определяемой силовым взаимодействием его частей

Для  капелек воды или ртути такими силаи являются силы поверхностного натяжения


Однако, поскольку при подобном изменении всех размеров тела, сила  гравитационного взаимного тяготения образующих его частиц  возрастает в четвёртой степени,  потенциальная энергия  космического тела планетарного масштаба тела  определяется  гравитационными силами, возникающими в его  толще.
Именно эти силы до поры препятствуют разрушению  крупных небесных тел под действием  приливных сил.


Для жизни на Земле непреходящее  значение имеют два небесных тела: Солнце и Луна.


 Ниже будет рассмотрена их роль в приливо-отливных  явлениях, являющихся одним из проявлений закона Всемирного тяготения.


Поскольку воздействие каждого из них не зависит от факта существования другого, эти воздействия могут рассматриваться  самостоятельно.
И потому возможно по-отдельности рассматривать участие каждого из них То есть различать «Солнечные приливы» и «Лунные  приливы".


Для дальнейшего  рассмотрения следует   помнить, что каковы бы не были деформации тела, обращающегося вокруг центрального  объекта (например –  Солнца )  ,каждая   его  часть сохраняет   угловую скорость вращения, одинаковой для  любой точки  этого тела.  Выполнение этого условия является необходимым для того , чтобы тело  оставалось  само собой. То  есть сохраняло  свою целостность. (Но  не обязательно – форму !).


Излюбленной формой представления Земли, как объекта   притяжения ,  является   капля Мирового океана , целиком покрывающего Землю с  находящейся внутри   Земным шаром).


Для сохранения представления о масштабах рассматриваемых явлений  небезынтересно  принять во внимание, что  средняя глубина Мирового океана  3,7 км , а  радиус Земли 6700  км.  То есть, если представить, что Земной шар уменьшился  (не приведи Господь !)  до  размера картофелины, то  толщина водной оболочки  его будет много тоньше картофельной кожуры.

Ради сохранения наглядности,   будем пока считать, что Земной шар всегда повёрнут одной стороной к Солнцу, то есть совершает поворот вокруг своей оси за один год, но в обратную сторону. Эта скорость по своей величине несравнимо меньше  скорости суточного вращения Земли, которое мы до времени не будем принимать во внимание.
 

Именно в таком положении  находится  Луна по  отношению к  Земле .  Ранее Луна,  возможно, имела более высокую  скорость вращения, которая тормозилась работой приливных сил , тепловой эффект которых  рассеивался в окружающем пространстве.


 Что вело к уменьшению энергии вращения до тех пор , пока Луна не оказалась всё время повёрнутой к Земле  одной своей стороной. Что, вероятно, произойдёт и с Землёй по  причине тормозящего  действия приливного трения.


Причина возникновения пресловутых "горбов", которые можно было бы и назвать более "научным" термином  -"солитоны"в сущности проста: 

Чем дальше от Солнца элемент водной толщи, тем меньше сила его притяжения   к Солнцу и тем больше действующего на него  центробежная сила.Совокупность этих сил и есть Приливная сила, создающая "внешний" солитон.

Чем ближе к  Солнцу элемент водной толщи, тем больше сила его притяжения   к Солнцу и тем меньше действующего на него  центробежная сила.Совокупность этих сил и есть Приливная сила, создающая "внутренний" солитон.

Пока и поскольку  приводящая к деформации  "водной капли" совокупность  приливных сил,   увеличивающая её потенциальную энергию,  не превышает её возможности  сопротивляться деформации, на Земле будут происходить приливо-отливные эффекты.


Как уже упоминалось,  многовековой опыт  оказывает, что приливы, связанные с Солнцем оказываются на практике  слабее, чем приливы, связанные с Луной. Да и  происходят значительно реже - с периодом  повторения  астрономической ситуации  равным году. В то время, как период повторения этой ситуации для «Лунных приливов» меньше месяца -  всего 27 дней.


«Солнечные» приливы"

Схему гравитационного взаимодействия Солнца и Земли приводить  здесь нет смысла,   поскольку  многократно повторяемая  и хорошо известная схема,  иллюстрирующая якобы взаимодействие  Земли с Луной по виду  расположения небесных   тел,  есть в действительности схема, поясняющая происхождении приливо-отливных явлений, происходящих   при участии именно Солнца.

И подавляющее большинство чертежей,исполбзуемфх для объяснению объяснению "Лунных" прмливов никакого отношения к их объяснению не имеют.

Схема , поясняющая возникновение приливов этого типа  проста и наглядна ввиду того, что центр вращения системы Земля-Солнце ) вынесен  за   пределы  объекта взаимодействия (Земного шара)  и находится практически в центре Солнца.


Это обстоятельство даёт шанс объяснению физики возникновения приливов  весьма  стать простым  и убедительным.
 

Преимущество этого  подхода настолько велико, что подавляющее большинство не только дилетантов, но и лиц, осведомлённых в  астрономии, переносят без зазрения совести чертёж и рассуждения, используемые для объяснения  «солнечных приливов»  на случай приливов «лунных».


Но это им не помогает, поскольку  подавляющее большинство авторов, появляющееся в средствах массовой информации с претензией на объяснение приливо-отливных явлений школьной физики не знают. Либо игнорирует её.
И для объяснения  возникновения пресловутых «приливных горбов» изобретают самые фантастические причины.


Так, один из научных сотрудников  астрономической организации (не буду называть его имени)  , выступая в сети сегодня (26.04.2021)  без стеснения утверждает, что «горб»  на противоположной Луне стороне земного шара объясняется тем, что Луна « выдёргивает Земной шар со своего первоначального положения из под  окружающей его водяной оболочки ! «



«Лунные»  приливы"

Принципиальная схема их происхождения приведена на рисунке, который публикуется впервые. (Во всяком   случае,  мне не доводилось видеть ничего, на него похожего)


Как правило, при объяснении приливных явлений используется штамп:  «Луна ( или Солнце) " притягивает воду  Мирового океана ». Спору нет, что, согласно  закону Всемирного тяготения,  это явление, связанное с эффектом гравитационного притяжения ,  не может не существовать.  Но принципиально проявляется не так, как это утверждается в околонаучной массе .


Истина состоит в том, что лунное притяжение  массы  Мирового океана вообще не является непосредственной причиной  приливо -отливных явлении.


Выделим на поверхности океана элемент  воды и сравним величину действующих на него сил притяжения от Солнца и от Луны. Для упрощения будем считать, что этот элемент удалён от этих светил на расстояние равное расстоянию между  центром Земли и центром Солнца. И, аналогично  таким же образом  определённое расстояние –,для Луны. 
То  есть  пренебрежём  значениями  радиусов рассматриваемых небесных объектов  , малых по сравнению с расстояниями до них.


Отношение силы гравитации к массе объекта, на которого  она действует , есть не что иное, как напряжённость поля гравитации , действующего на этот объект.

 
Сравним теперь напряжённости  полей  гравитации на поверхности  Земли, создаваемые Солнцем и Луной.   
А именно:  величину  искомого отношения   Х  (воздействия  притяжения Солнца  к   воздействию Луны на элемент  водяной оболочки Земли) .

Проведя  элементарные расчёты на основании выше  упомянутого Закона Всемирного тяготения., получаем Х =   160          .

Иными словами, притяжение Солнцем водной оболочки Земли , почти в 200 раз интенсивнее, чем её притяжение Луной


В то же время многовековой опыт человечества свидетельствует, что «Лунные» приливы заметно  выше «Солнечных»


Отсюда  следует ,  что привлечение  непосредственно оказываемого Луной  притяжения  водной оболочки  Земли для объяснения  «Лунных приливов», назойливо повторяемое в  изданиях , которые  претендуют на  истину,  не соответствует действительности . 

 Ошибка этой «учёной» массы «знатоков», оставивших свои следы повсюду,   состоит в том, что они не понимают разницы между гравитационным взаимодействия  взаимно  неподвижных объектов  и  их  взаимодействием,  если они обращаются друг  относительно друг друга.


Приводящий  к разумному результату  путь размышлений выглядит так:


В любой паре небесных тел, стабильно  обращающихся в поле взаимного гравитационного  притяжения ,  баланс гравитационных  и инерционных сил обеспечивается  определённым  положением  центра гравитации, вокруг которого и происходит обращение  участвующих  тел с одинаковой угловой скоростью.


Заметим, что в данном случае положение центра гравитации совпадает с положением центра  обращения ыокруг Солнца


Производя необходимые расчёты, получаем,что  центр  взаимного обращения  ( он же центр взаимного притяжения) находится в толще Земного шара на расстоянии r =  4700 км   от центра Земли в направлении к  Луне.   При радиусе Земли  6370   км .
На рисунке он на рисунке отмечен красной точкой.


Траектория  её движения  вокруг Солнца и есть орбита системы Земля-Луна.


Как ясно видно на моём рисунке,  на  внешней  по отношению к Луне стороне Земли частицы водной толщи  испытывают значительно  бОльшую  центробежную силу, чем силу , действующие на стороне Луны.

) быть выше, что  лишает основания  общераспространённое убеждение о  "притяжении Луны" , как  причине приливо-отливных явлений.

Это смещение водной массы при сохранении формы земной тверди вызвано различием поведения воды и минеральной породы по отношению к деформации сдвига. Если  порода оказывает  значительное сопротивление сдвигу, то вода практически  , если не учесть её вязкости, этой деформации сопротивления не оказывает.
И потому твердь земная, хотя и испытывает внутреннее напряжения, не меняет своей формы.

 
Для жителей побережья Мирового океана является  очевидным фактом, что приливы  наименее высоки, когда Луна стоит над  головой. В этом случае  наблюдатель находится в точке, наиболее близкой центру вращения системы Земля-Луна, где на  него и воду около него воздействует минимальная центробежная сила, отбрасывающая воду от Земли.


Что ведёт к образованию пресловутых «горбов» как на обращённой к Луне, так  и на противоположной ей стороне Земли с заметно отличающихся высотой.


Кстати, упомянутый выше факт  является ещё одним доказательством ложности  теории о "лунном притяжении", как причине приливов. Ведь тот факт, что прилив наиболее слаб тогда, когда  Луна наиболее близка к Земле  несовместим  с  утверждением о решающей роли притяжения Луны.
 

Стоит подробнее остановиться на образовании пресловутых горбов ( которые , возможно, можно было бы назвать более приличествующим в статье на научную тематику "парой солитонов").


Для этого мысленно рассмотрим два  малых объёма мирового океана, , лежащих на противоположных сторонах Земного шара в точках пересечения продолжения прямой соединяющей  центры Луны и Земли (и тоже проходящей через центр взаимного вращения).

Изображённый на схеме и обращённый от Луны солитон   образован центробежной силой  вращения относительно  оси, проходящей через центр взаимного вращения. А солитон  на стороне Луны – Такой же силой, но  заметно  меньшей величины.
Причины возникновения этих солитонов и  и естьпричина разницы прилих сил  в данной ситуации.


Такая деформация капли увеличивает её внутреннюю потенциальную энергию по сравнению с тем случаем, когда она имеет форму шара.Что, в соответствие с принципом  минимума потенциальной энергии,  приводит к  образованию градиента внутренних для капли сил, в результате уравновешивающий действие возникшей приливной силы.
   
 
Самое трудное здесь, это признать, что в образовании этих горбов лунное притяжение  не принимало непосредственно никакого участия.

Роль лунного притяжения  , которое было оказано и на весь земной шар, и на его водяную оболочку, и на всё, что на нём находилось, включая нас с вами,   исчерпывающим образом выразилось в смещении центра вращения системы Луна  Земля в сторону Луны.
 
 Этим свою роль Луна сыграла полностью. И повторно учитывать  уже учтённое  притяжении  Луны бессмысленно.

В случае, когда роль Луны полностью учтена в положении взаимного центра вращения системы Луна-Земля,  повторное приятие её во внимание  будет  нарушением даже закона логики, то есть созданием ситуации « Бритвы Оккама» - необоснованным  излишним умножением сущностей.


Сила  Солнечного прилива  начинает фигурировать в расчётах лишь тогда, когда подводится окончательный баланс приливо - отливным явлениям.

И вот ,   только после всего этого, имеет смысл  вспомнить  о собственном вращении Земли  с частотой один оборот в сутки.

Ошибается тот, кто считает, что Земля   «проворачивается вокруг оси пресловутой водяной капли» почти перпендикулярной плоскости эклиптики   внутри  созданного из воды эллипсоида. Тем самым создавая эффект  приливов и отливов.


В рамках упрощённой теории  водяная масса стоит на месте относительно  Земли. Но по ней бежит волна , в форме пресловутых двух горбов - солитонов , всегда ориентированных в пространстве на Луну или от неё.

Приведённые выше рассуждения   лишь в первом приближении  разъясняют суть и причины  рассматриваемых явлений.
 

Динамическая теория Лапласа  рассматривает Мировой океан  как колебательную систему с периодом собственных колебаний около 30 часов, на которую действует возмущающая сила с периодом, равным половине суток.


  Немалое влияние на  уровень воды играет рельеф дна и береговой линии, выполняющий нередко фокусирующее действие  на приливную волну, как, например, полуострова Корнуолл и Котантен , обеспечивающие у города Сен -Мало подъём воды до 9  м.

А также океанические течения.


В действительности карта  поверхности Мирового океана с нанесёнными на неё котидальными линиями  ( геометрическим местом точек с равной высотой прилива) весьма сложна.  Но  это отнюдь не лишает смысла изложенную выш упрощённую теорию возникновения приливов и отливов.