Актуальный лунный эксперимент

Обсуждение новостей науки и техники, дискуссионные вопросы современной науки, междисциплинарные исследования
Ответить
Аватара пользователя
Guzhelya
Частый гость
Сообщения: 17
Зарегистрирован: Пт авг 05, 2016 11:38 pm
Год окончания: 1971

Актуальный лунный эксперимент

Сообщение Guzhelya » Сб сен 10, 2016 12:54 pm

Уважаемые коллеги!
Вашему вниманию представляется статья «Актуальный лунный эксперимент», см. прикреплённый файл. В данной статье проведено краткое исследование основных положений небесной механики Ньютона и предложен экспериментальный способ проверки закона всемирного тяготения, в условиях отличных от земных.
Суть предлагаемого эксперимента состоит во взвешивании известной массы на пружинных весах на поверхности Луны. Несмотря на простоту, такой опыт ещё не проводился и является актуальным. Желательно, чтобы весы могли работать в автоматическом режиме, без присутствия человека. Конструирование таких весов является отдельной задачей.
Ожидается, что вес единичной массы на Луне будет существенно меньше величины 1,64 Н, предсказываемой теорией Ньютона. Если эксперимент подтвердит это предположение – это будет означать, что закон изменения силы притяжения не описывается точно формулой Ньютона (1).
Принято считать, что закон всемирного тяготения подтверждён экспериментально с высокой точностью. Например, в Википедии сообщается, что прецизионные лазерные дальнометрические наблюдения за орбитой Луны подтверждают закон всемирного тяготения на расстоянии от Земли до Луны, с точностью до .
Но, на самом деле, наблюдения за обращением небесных тел могут подтвердить лишь закон изменения центростремительного ускорения искусственных и естественных спутников небесных тел и планет солнечной системы. Силу же притяжения планет и спутников (и в частности, Луны) измерить невозможно. Но можно измерить силу притяжения (вес) пробных тел на поверхности небесных тел, с различной массой и с различным ускорением свободного падения. В данной статье и предлагается сделать первый шаг в этом направлении.
Постановка вопроса о необходимости экспериментальной проверки закона всемирного тяготения Ньютона, находится в полном согласии с IV правилом научного познания Ньютона: «В экспериментальной философии предложения, выведенные из явлений с помощью общей индукции, должны быть почитаемы за точные или приближенно верные, несмотря на возможность противных им гипотез, пока не обнаружатся такие явления, которыми они еще более уточняются или же окажутся подверженные исключениям..» [1].

Аватара пользователя
Guzhelya
Частый гость
Сообщения: 17
Зарегистрирован: Пт авг 05, 2016 11:38 pm
Год окончания: 1971

Re: Актуальный лунный эксперимент

Сообщение Guzhelya » Сб окт 08, 2016 1:01 pm

Дополнение к статье «Актуальный лунный эксперимент»

Думаю, что после прочтения статьи у многих возникают примерно такие вопросы:
1. Почему предложенный лунный эксперимент до сих пор не проведён, ведь возможности для его проведения были?
2. Может быть, такие или подобные эксперименты на Луне уже проводились?

Точно такие эксперименты, насколько мне известно, не проводились. Но другие гравиметрические исследования непосредственно на поверхности Луны проводились. Например, в монографии Сагитова М.У. «Лунная гравиметрия» приводятся сведения о гравиметрических измерениях непосредственно на поверхности Луны экспедициями: «Аполлон-11», «Аполлон-12», «Аполлон-14», «Аполлон-17», стр. 126, таблица 12.
В упомянутых гравиметрических измерениях на поверхности Луны применялся гравиметр TG, основным чувствительным элементом которого является струнный акселерометр. Принцип устройства струнного акселерометра следующий: верхний конец упругой струны скреплён с корпусом, а к нижнему концу подвешена пробная масса. Величиной, зависящей от массы пробного тела, от массы струны, от ускорения свободного падения и от длины струны, является частота собственных поперечных колебаний струны. То есть, гравиметр TG позволяет измерить лишь ускорение свободного падения на поверхности Луны.
Пружинные весы позволяют измерить непосредственно силу притяжения пробного тела.
Почему пружинные весы до сих пор не были применены? Возможно потому, что задача проверки закона всемирного тяготения, перед исследователями, планировавшими гравиметрические измерения на поверхности Луны, - не стояла.

Аватара пользователя
Guzhelya
Частый гость
Сообщения: 17
Зарегистрирован: Пт авг 05, 2016 11:38 pm
Год окончания: 1971

Re: Актуальный лунный эксперимент

Сообщение Guzhelya » Пт окт 14, 2016 7:15 pm

Ознакомившиеся со статьёй специалисты не видят необходимости в проведении прямых экспериментов по проверке Закона всемирного тяготения, в условиях отличных от земных, и рассуждают примерно так: «вот если бы теория Ньютона противоречила практике, или в теории были выявлены внутренние противоречия, тогда другое дело».
Но, предлагаемый эксперимент как раз и предназначен для того, чтобы показать противоречия между теорией и практикой. Получается замкнутый круг, выход из которого очень простой: надо поставить предложенный в статье прямой эксперимент.
Необходимость прямой экспериментальной проверки закона всемирного тяготения Ньютона, находится в полном согласии с IV правилом научного познания Ньютона: «В экспериментальной философии предложения, выведенные из явлений с помощью общей индукции, должны быть почитаемы за точные или приближенно верные, несмотря на возможность противных им гипотез, пока не обнаружатся такие явления, которыми они еще более уточняются или же окажутся подверженные исключениям..» [1].
К этому правилу остаётся добавить, что сами собой такие новые явления, уточняющие известные законы, не обнаружатся и для того, чтобы их обнаружить, надо ставить эксперименты, подобные предложенному «лунному эксперименту».

Аватара пользователя
Guzhelya
Частый гость
Сообщения: 17
Зарегистрирован: Пт авг 05, 2016 11:38 pm
Год окончания: 1971

Re: Актуальный лунный эксперимент

Сообщение Guzhelya » Чт окт 27, 2016 8:47 pm

Некоторые читатели считают, что тема, затронутая в статье «Актуальный лунный эксперимент», изложена недостаточно убедительно.

Действительно, статья довольно краткая и поэтому требует некоторых пояснений.
В статье показано, что структура формулы всемирного тяготения такая же, как у формулы основного закона механики, а именно: действующая сила равна произведению массы на ускорение. То есть формула закона всемирного тяготения является разновидностью формулы основного закона механики.
Следовательно, вместо формулы закона всемирного тяготения можно проанализировать, как будет вести себя формула основного закона механики при различных параметрах гравитационного поля.
Формула основного закона механики (второго закона Ньютона) также как и закон всемирного тяготения имеет опытное обоснование только на поверхности Земли, или вблизи поверхности Земли.
При ускоренном движении тела массой , в вакууме, действующая сила уравновешивается противоположно направленной силой инерции, равной произведению массы на ускорение. Действие силы инерции при разбеге самолёта испытал на себе каждый. Очевидно, что в этом случае сила, прижимающая к спинке кресла, не связана с сопротивлением воздуха, поскольку сила сопротивления воздуха приложена к корпусу самолёта. Следовательно, к спинке кресла прижимает сила сопротивления какой-то другой среды, которая легко проникает сквозь корпус самолёта. Этой средой, по-видимому, является гравитационное поле.
Очевидно, что законы движения должны зависеть от параметров среды, в которой происходит движение. В более слабом гравитационном поле пробное тело легче разогнать до заданной скорости, с заданным ускорением. Для этого понадобятся меньшие затраты энергии и меньшая движущая сила.
Поэтому в формуле основного закона механики перед произведением массы на ускорение необходимо поставить коэффициент. Этот коэффициент необходимо определять опытным путём для всех значений параметра g, отличающихся от значения g на поверхности земли. В системе СИ этот коэффициент принят равным единице. Осталось только привязать этот единичный коэффициент к определённой широте, например к широте Парижа, и определённой высоте над уровнем моря. На других широтах и высотах этот коэффициент необходимо определять опытным путём. Таким образом, 2-й закон Ньютона может быть проверен и на поверхности Земли, но подобные эксперименты требуют высокой точности измерений, вследствие небольших отличий значений g на различных широтах. По-видимому, проще провести эксперименты по проверке области действия 2-го закона Ньютона и закона всемирного тяготения на поверхности Луны, где параметр g в несколько раз меньше, чем на поверхности Земли.
Следует ожидать, что на Луне скорость вылета снаряда из ствола пушки будет значительно выше, чем на Земле и реактивный снаряд разовьёт большую скорость. Центробежная сила, действующая на вращающееся тело, будет значительно меньше, чем на поверхности Земли.
Как показывают опыты, вблизи земной поверхности гравитационное поле изотропно по отношению к различным направлениям поступательного движения. Следовательно, оно оказывает такое же сопротивление и телам, падающим на землю под действием силы притяжения. В этом случае силе тяжести, создаваемой гравитационным полем, будет противодействовать сила сопротивления (сила инерции) также создаваемая гравитационным полем. И та и другая сила приложены к каждой бесконечно малой частице тела и уравновешивают друг друга, поэтому в свободно падающем теле нет напряжений, которые могли бы быть измерены опытным путём. Поэтому и космонавты на орбите не ощущают действия каких-либо сил.
Сила притяжения пробной массы к Земле определяется как произведение массы тела на ускорение свободного падения. Коэффициент перед произведением массы на ускорение свободного падения принят равным единице. Этот коэффициент также необходимо привязать к определённой широте и высоте над уровнем моря. А на всех других широтах и высотах этот коэффициент необходимо определять опытным путём. То есть, закон всемирного тяготения может быть проверен и на поверхности Земли, но эти эксперименты требуют высокой точности измерения.

Ответить

Вернуться в «Научные дискуссии»