Скачать статью в формате Word можно здесь
ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ НАУКИ О ДВИЖЕНИИ ЗЕМЛИ.
ЧАСТЬ II.
РАЗВИТИЕ НАУКИ О ДВИЖЕНИИ ЗЕМЛИ В ЭПОХУ ГЕОЦЕНТРИЗМА
(статья опубликована в журнале; “История науки и техники” № 2 за 2013 год, а часть I статьи опубликована в № 11 за 2012)
Она не только вертится, но и катится
1. Развитие науки о движении Земли на втором этапе
Аннотация
В статье описана история развития науки о движении Земли в эпоху гелиоцентризма с XVI века по XXI век. Отмечено, что Коперник, Кеплер, Ньютон и Эйлер создали теоретическую основу для исследования двух движений Земли, орбитального движения и суточного вращения.
В начале XXI века начался новый третий этап в истории развития науки о движении Земли, когда было установлено, что Земля имеет третье движение, названное автором орбитальной обкаткой Земли. Описана физическая сущность этого движения Земли и движения Земли в целом с учётом трёх движений и дрейфа Земли как четвёртого движения, описанного автором. Приведены результаты исследований орбитальной обкатки Земли, определены значения параметров и установлен закон этого движения, приведены многосторонние обоснования существования орбитальной обкатки Земли.
На основе орбитальной обкатки Земли создана новая концепция движения Земли, которая изложена в виде тезисов. Отмечены недостатки существующей концепции движения Земли. Определено значение абсолютной угловой скорости суточного вращения Земли в пространстве. Установлены причины многих физических явлений, связанных с движением Земли. Показано, что причиной глобального изменения климата на Земле (чередование всемирных потопов и ледниковых периодов) является дрейф Земли. В рамках новой концепции движения Земли получены и другие важные результаты.
Второй этап в исследовании движения Земли и планет начался в XVI веке. Николай Коперник (1473–1543 годы) – великий польский астроном создал гелиоцентрическую систему мира и развеял миф о неподвижности Земли. С этих пор началась эпоха гелиоцентризма. Развитие науки о движении Земли на первом этапе в эпоху геоцентризма описано в статье [21]. Свою гелиоцентрическую систему мира Коперник изложил в сочинении: “О вращениях небесных сфер” [1]. Этот труд Коперника был опубликован в 1543 году, последнем году его жизни. Фактически Коперник в геоцентрической системе мира Птолемея поменял местами Солнце и Землю, тем самым придал ей статус рядовой планеты, оставил прежним механизм вращения планет в виде сфер, считая, что они совершают круговое равномерное движение, и эпициклы, которых стало меньше, чем у Птолемея. Вот как об этом пишет Коперник в первой книге своего труда [1]: “Следовательно, если и Земля совершает иные движения, как, например, около центра, то эти движения необходимо должны быть такими же, какими замечаются внешне и у других планет; среди этих движений мы находим годичное обращение. Поэтому если мы переделаем это движение из солнечного в земное и согласимся, что Солнце неподвижно, то восходы и заходы знаков зодиака и неподвижных звёзд, когда они становятся то утренними, то вечерними, покажутся нам происходящими совершенно так же. Равным образом, стояния, попятные и прямые движения планет окажутся, что принадлежат не им, а происходят от движения Земли, которое они заимствуют для своих видимых движений. Наконец само Солнце будем считать занимающим центр мира“.
Коперник впервые привел обоснования движения Земли и планет, определил их порядок и периоды движения вокруг Солнца. Он также впервые сложное движение Земли представил в виде суммы трёх основных составляющих движений. Это суточное вращение Земли (СВЗ) вокруг своей оси с периодом в одни сутки, орбитальное движение центра Земли вокруг Солнца с периодом в один год и третье движение, он назвал его деклинационным. Третье движение представляет собой вращение вокруг оси, проходящей через центр масс (ЦМ) Земли перпендикулярно плоскости эклиптики, оно происходит с периодом в один год, равным периоду орбитального движения Земли (ОДЗ), но противоположную сторону.
Вот как пишет Коперник о третьем движении в первой книге, в главе ХI своего труда [1]: “Нужно допустить, что Земля имеет всего три движения: первое – соответствующее дню и ночи, обращение вокруг оси Земли в направлении с запада на восток. Второе – это годовое движение центра, который описывает вокруг Солнца зодиакальный круг также с запада на восток”.
Далее Коперник поясняет, почему у Земли должно быть третье движение. Смысл этого пояснения состоит в том, что при орбитальном (втором) движении Земли вокруг Солнца ось Земли, находящаяся под углом 23.5° к оси орбитального движения, должна описывать коническую поверхность с периодом в один год, то есть изменять своё направление в пространстве. Поэтому наклон экватора к эклиптике тоже должен изменяться с периодом в один год. В результате этого не было бы сезонного изменения продолжительности дня и ночи, а в северном полушарии Земли была бы всё время зима, а в южном лето. Однако этого не происходит, в глубокой древности установлено, что ось Земли не изменяет своего направления в пространстве (смотрит в одну и ту же часть мира), это было известно Копернику. Поэтому для сохранения неизменности направления оси СВЗ в пространстве, Коперник предположил, что Земля имеет третье движение, и охарактеризовал его, как противоположное второму, ОДЗ, и равное ему.
Вот как пишет Коперник о третьем движении Земли [1]: “ Таким образом, отсюда следует третье деклинационное движение тоже с годовым обращением, но против последовательности знаков, то есть противоположно движению центра. Так оба эти почти равные друг другу и противоположные движения вместе делают, что ось Земли и наибольшая из её параллелей – экваториальный круг – смотрят приблизительно в одну и ту же часть мира, как будто бы они оставались всё время неподвижными. Одновременно Солнце представляется движущимся по наклонному зодиакальному кругу совершенно так же, как и центр Земли, и как будто бы последний был центром мира, если только ты вспомнишь, что расстояние между Солнцем и Землёй на сфере неподвижных звёзд уже ускользает от нашего зрения”.
Таким образом, Коперник описал вторую (вращательную) составляющую третьего движения, а именно, орбитальную обкатку Земли (ООЗ) вокруг своего ЦМ [2, 3]. .
Третье движение Земли, которое описал Коперник, настолько логично и очевидно, и совершенно неясно кем и почему оно было отвергнуто и не имеет место в современной концепции движения Земли (КДЗ). В место него включено экзотическое, кажущееся движение, не существующей в природе, точки весеннего равноденствия (ТВР) из геоцентрической системы Птолемея.
Создание гелиоцентрической системы мира Коперником это второе достижение фундаментальной науки (после Аристотеля, обосновавшего шарообразность Земли), которое коренным образом изменило научное мировоззрение того времени и повлияло на ход развития цивилизации. Коперник осуществил переход научного мировоззрения от концепции неподвижной Земли к концепции движущейся Земли, то есть от эпохи геоцентризма к эпохе гелиоцентризма.
Труд Коперника постигла трагическая судьба, гелиоцентрическая система мира долго не признавалась, даже видными учёными того времени и отвергалась церковной элитой, так как входила в противоречие с религиозной идеологией о сотворении мира. Идея гелиоцентрической системы мира надолго оказалась под запретом, а её сторонники подвергались наказанию и даже казни.
Джордано Бруно (1548-1600 годы) – пламенный последователь учения Коперника, распространил идею Коперника на всю Вселенную. В своих сочинениях он писал: ”В неизмеримом бесконечном пространстве носятся бесчисленные солнца-звезды, окруженные планетами, подобными тем, которые обращаются вокруг нашего Солнца. Солнце вращается вокруг своей оси, как и Земля. Миры и системы миров Вселенной постоянно изменяются, и все имеет начало и конец; неизменна и вечна, лишь лежащая в основе их, энергия” [4]. За это научное мировоззрение о множественности обитаемых миров Бруно в 1600 году был сожжен в Риме в присутствии публики.
Галилео Галилей (1564-1642 годы) — великий итальянский астроном и механик, основоположник принципа относительности и других открытий [5]. Галилей в 1632 году опубликовал сочинение: “Диалог о двух важнейших системах мира – Птолемеевой и Коперниковой”, в котором он изложил беседу двух сторонников об этих системах мира. В беседе Галилей, устами сторонника Коперниковой системы мира, привёл убедительные доводы в защиту гелиоцентрической системы мира Коперника [4]. За это сочинение Галилей был подвергнут в 1633 году суду инквизиции, и под угрозой казни официально отрёкся от своих научных обоснований вращения Земли. Но в душе Галилей сохранил убеждения, известна его историческая фраза при выходе из здания суда: ”А всё-таки она вертится”.
В настоящее время этот тезис Галилея можно дополнить: “Она не только вертится, но и катится”. Несмотря на запрет и репрессии, наука о движении Земли получила дальнейшее развитие.
Иоганн Кеплер (1571-1630 годы) – знаменитый немецкий астроном и математик, спустя 76 лет после публикации труда Коперника, окончательно установил законы ОДЗ и планет вокруг Солнца. Законы движения планет Кеплер изложил в своих сочинениях “Новая астрономия” (1609 год) и “Гармония мира“ (1619 год), эти сочинения, а также другие его труды описаны в книге [6]. Свои законы движения планет Кеплер установил на основе анализа результатов, многолетних наблюдений планет и звезд, чешского астронома Тихо Браге (1546 — 1601 годы). В современной трактовке эти законы изложены в учебнике [4].
Первый закон. Все планеты движутся по эллипсам, в одном из фокусов которых (общим для всех планет) находится Солнце.
Второй закон. Радиус-вектор планеты в равные времена описывает равные площади.
Третий закон. Квадраты времён сидерических периодов обращений планет вокруг Солнца пропорциональны кубам больших полуосей их орбит.
Законы Кеплера устанавливают геометрическую форму орбит Земли и планет, которая представляет собой эллипс, и определяют соотношения между кинематическими параметрами, угловыми скоростями (периодами) орбитального обращения планет и радиусами их орбит (большими полуосями). Поэтому эти законы можно считать кинематическими законами ОДЗ и планет вокруг Солнца.
Кеплер усовершенствовал модель системы мира Коперника, вместо кругового равномерного движения планет (движения сфер, несущих на себе планеты), а также эпициклов, которые учитывали неравномерность движения планет, за исключением Земли, он ввёл эллипс, по которому движется Земля и все планеты вокруг Солнца. Это важный вклад Кеплера в развитие науки о движении Земли.
Следующий существенный вклад в развитие науки о движении Земли сделал Исаак Ньютон (1643-1727 годы) – выдающийся английский физик, математик и астроном. Ньютон установил динамический закон ОДЗ и планет вокруг Солнца и внес большой вклад в развитие физики, математики и других наук [7]. Этот закон известен как закон всемирного тяготения, он тождественен третьему закону Кеплера и вытекает из него [4]. Свою теорию Ньютон изложил в знаменитом сочинении “Математические начала натуральной философии” [8], опубликованной в 1687 году, спустя 68 лет после публикации третьего закона Кеплера и примерно, через такое же время (в середине XVIII века) этот закон Ньютона получил общественное признание. Сначала Ньютон доказал теорему, на основании которой был сформулирован закон всемирного тяготения [4].
Эта теорема гласит: “Силы, которыми главные планеты постоянно отклоняются от прямолинейного движения и удерживаются на своих орбитах, направлены к Солнцу и обратно пропорциональны квадратам расстояния от его центра”. Затем Ньютон показал, что природа силы, удерживающей планеты на их орбитах, тождественна с природой силы тяжести, действующей на земной поверхности, что дало ему право утверждать о существовании силы взаимного притяжения между всеми телами.
После этого Ньютон дал следующую формулировку закона всемирного тяготения [4]: каждые две материальные частицы взаимно притягиваются с силой, пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними. Закон Ньютона определяет силы, которые удерживают планеты на орбите, но он не даёт ответа, что является причиной движения планет вокруг Солнца.
Кеплер и Ньютон создали фундамент теоретической базы для исследования ОДЗ и планет.
В последующем периоде научная мысль в области механики движения Земли, из-за отрицания третьего движения Земли, о котором предполагал Коперник, развивалась в несколько искажённом виде, что приводило к известным парадоксам в её движении и ложной трактовке наблюдаемых физических явлений. Но, несмотря на это, были достигнуты определённые успехи в создании детальной теории ОДЗ и СВЭ вокруг своего ЦМ, а также в исследовании нутационных колебаний оси СВЗ, а причины возникновения прецессии (движение ТВР) продолжали развиваться в ложном направлении.
После признания гелиоцентрической системы Коперника причину движения ТВР стали объяснять коническим движением оси Земли, в результате которого отклоняется экватор Земли и плоскость экватора, а, следовательно, и отклоняется небесный экватор, в результате этого смещается точка пересечения небесного экватора с эклиптикой, то есть смещается ТВР.
Коническое угловое движение оси Земли, как и поступательное движение ТВР, тоже стали называть прецессией или прецессионным движением. Напомним, что коническое движение оси Земли противоречит известному факту, неизменному направлению оси Земли в пространстве. Наука о движении Земли в этом направлении вновь пошла по ложному пути развития, как и в эпоху геоцентризма. Стали создаваться различные ложные теории прецессии и причин её возникновения, причём в этом направлении известны работы великих учёных, среди которых были Ньютон, Даламбер и другие.
Парадокс движения небесного экватора и ТВР, которые не являются материальными телами, имеет место в существующей КДЗ, это описано в учебниках и научно-технической литературе, например в [9, 10].
Причину конического прецессионного движения оси Земли объясняют неравномерным притяжением Луной и Солнцем ближней и дальней части утолщения Земли на экваторе [11], что является также ошибочным, это будет обосновано ниже.
Далее свой вклад в развитие науки о движении Земли внёс английский астроном Джеймс Брадлей (1693 – 1762 годы). Он открыл в 1745 году главную нутацию земной оси с периодом 18.6 лет и амплитудой 9”.21, которая получила название, как постоянная нутации [10]. Затем сущность нутации объяснил французский математик и механик Даламбер (1717 – 1783 годы).
Существенный вклад в теорию движения Земли внес Л. Эйлер (1707 – 1783 годы), великий математик, родившийся в Швейцарии, он много лет работал в России. Эйлер заложил теоретические основы кинематики и динамики вращения твёрдого тела вокруг неподвижной точки, в том числе применительно к вращению Земли [12, 13]. Эту теорию он опубликовал в 1765 году в книге: ”Теория движения твёрдых тел“. Для описания кинематики вращения Земли как твёрдого тела Эйлер ввёл три угла, известные в науке как углы Эйлера, и соответствующие им угловые скорости [10].
Угол прецессии – угол в плоскости заданной эклиптики между осями, проведёнными из центра Земли в точку пересечения заданной эклиптики и экватора и текущую точку весеннего равноденствия.
Угол нутации – угол между плоскостью заданной эклиптики и плоскостью экватора Земли.
Угол собственного вращения – угол в плоскости экватора между осью, проведённой из центра Земли в точку пересечения заданной эклиптики и экватора и горизонтальной осью инерции Земли, ближней против часовой стрелки к линии узлов.
Углы Эйлера математически справедливы для описания вращения твердого тела вокруг своего центра масс, а для Земли они не соответствуют физической сущности её вращения вокруг своего центра масс.
После Эйлера, как отмечено в учебнике [10]., теория прецессии и нутации заново рассматривалась многими астрономами и математиками, в первую очередь необходимо упомянуть работы Лапласа (1765 год), Оппольцера (1882 год), Тиссерана (1891 год), Хилла (1893 год) и Ньюкомба (1897 год).
Построение теории вращения абсолютно твёрдой Земли было завершено к концу XIX века. Формулы прецессии и нутации, в том виде, в котором они применяются и теперь, были получены Оппольцером в 1882 году.
Полученные численные значения прецессии соответствуют значениям соответствующих параметров ООЗ, а по физической сущности не соответствуют, так как они характеризуют кажущееся движение ТВР, не существующей в природе как материальное тело.
В начале ХХ века существенно улучшилась точность средств астрономических наблюдений, что позволило сотрудникам Потсдамской обсерватории впервые обнаружить в 1935 году неравномерность вращения Земли. Затем этот эффект и закономерность изменения неравномерности вращения Земли был подтверждён многократно на других обсерваториях. Было установлено, что неравномерность вращения Земли изменяется с периодом в один год и согласно современным данным продолжительность суток в течение года меняется по модулю на 0.002 секунды [10].
В 1953 году Э. Вулардом сотрудником Вашингтонской Морской обсерватории была опубликована книга: “Теория вращения Земли вокруг центра масс“ [14], затем эта теория была принята Международным Астрономическим союзом в качестве международного стандарта. Содержание этой книги подробно описано и проанализировано в учебнике [10].
В основу своей теории Вулард положил кинематические и динамические уравнения Эйлера движения твёрдого тела вокруг неподвижной точки, которые вращение Земли описывают тремя углами Эйлера, углом прецессии, углом нутации и углом собственного вращения. Движение Земли Вулард представлял в виде суммы двух независимых движений, поступательного движения ЦМ Земли вокруг Солнца и вращательного движения Земли относительно своего ЦМ, которое он исследовал отдельно от поступательного движения.
. Вулард, как и Эйлер, при описании вращения Земли использовал методологию геоцентрической системы мира, при которой Земля считалась неподвижной, а её центр являлся центром мира. В центре Земли также находился центр эклиптики и вектор угловой скорости (УС) прецессии, определяющий поступательное движение ТВР, а, следовательно, и Солнца вокруг Земли, что не соответствует действительности.
Вулард получил значения постоянных прецессии и нутации, которые соответствуют их действительным значениям, несмотря на то, что при решении не учитывалось третье движение Земли. Вулард, решая уравнения Эйлера, то есть уравнения движения Земли вокруг своего ЦМ, получил, каким-то образом, численное значение общей прецессии по долготе, то есть получил значение УС поступательного движения ТВР по эклиптике вокруг Земли, что является весьма странным. Возможно, это вызвано тем, что в уравнения Эйлера входит УС прецессии, и Вулард знал заранее результат решения, так как параметры прецессии и нутации были уже известны, он лишь в очередной раз теоретически подтвердил их значения.
Таким образом, за 400 с небольшим лет, от Коперника (1543 г.) до Вуларда (1953 г.) была сформирована теоретическая научная база современной КДЗ. Эта концепция, из-за не учёта третьего движения Земли не отражает полностью физическую сущность движения Земли и имеет существенные недостатки и искажения, некоторые из них приведены выше.
2. Третий этап в истории развития науки о движении Земли
Третий этап в развитии науки о движении Земли, после первых двух этапов, которым положили начало, соответственно, Аристотель, обосновавший шарообразность Земли и Коперник – основоположник гелиоцентрической системы мира, официально начался в 2001 году, когда появилась первая публикация [2] о третьем движении Земли, названным автором ООЗ. Эта публикация определила официальное начало создания новой КДЗ. В 2003 году автором был сделан доклад на Секции РАН, (в то время Секцию возглавлял академик Черток Б. Е.) по теме: “Новая концепция движения Земли“.
Автором на протяжении 36 лет проведены детальные исследования ООЗ в рамках личного увлечения и на их основе создана новая КДЗ, которая уточняет и дополняет существующую концепцию. Приведём в тезисном изложении основные фрагменты, положения и результаты новой КДЗ.
Тезисы, характеризующие ООЗ
1) Описание ООЗ
ООЗ возникает при ОДЗ вокруг Солнца, двигаясь поступательно, Земля еще и катится по орбите в обратную сторону своему орбитальному движению. Причиной возникновения ООЗ является различие УС диаметрально противоположных точек на поверхности Земли, относительно её ЦМ, при ОДЗ вокруг Солнца. Различие УС этих точек возникает из-за разности их расстояний от Солнца, которая равна длине диаметра фигуры Земли.
ООЗ, по аналогии с качением шара, можно разложить на два движения, вращательное движение Земли вокруг оси орбитальной обкатки (ОО), назовем его ООЗ вокруг своего ЦМ, и поступательное движение ЦМ Земли при качении по орбите, назовём его ОО ЦМ Земли по орбите вокруг Солнца. Ось ООЗ вокруг своего ЦМ проходит через ЦМ Земли перпендикулярно плоскости орбиты. Ось ОО ЦМ Земли, по орбите вокруг Солнца, проходит через ЦМ Солнца перпендикулярно плоскости орбиты.
Земля имеет две оси вращения вокруг своего ЦМ, проходящие через него, это известная ось СВЗ и ось ОО, ось годового вращения Земли при качении. В настоящую эпоху угол между этими осями составляет 23°26’21”, то есть это известный угол между плоскостями орбиты и экватора Земли.
2) Формулы для определения основных параметров ООЗ и значения параметров.
Получены формулы для определения основных параметров ООЗ и определены значения параметров, которые имеют следующий вид:
= — V1·r1/(R12 — r12) (1)
V10 = — V1·r1·R1/(R12 — r12) (2)
= — V1·R1/(R12 — r12) (3)
= — V1·r1·cos/(R12 – r12) (4)
= — V1·r1·sin/(R12 — r12) (5)
(6)
Вывод формул (1)-(6) приведён в публикации [3], в них приняты обозначения:
- УС ОО ЦМ Земли по орбите вокруг Солнца, её вектор проходит через ЦМ Солнца
перпендикулярно плоскости орбиты и направлен в обратную сторону вектору УС ОДЗ;
V10 — линейная скорость ОО ЦМ Земли, её вектор лежит в плоскости орбиты и направлен по касательной к ней в обратную сторону вектора V1;
- УС ООЗ вокруг своего ЦМ; её вектор проходит через ЦМ Земли перпендикулярно плоскости орбиты и направлен в обратную сторону вектору УС ОДЗ;
- вертикальная составляющая УС , определяет поступательное движение ЦМ Земли в плоскости орбитального экватора, проходящей через ЦМ Солнца параллельно плоскости экватора Земли, её вектор параллелен оси СВЗ;
- горизонтальная составляющая УС , её вектор, с началом в ЦМ Солнца, лежит в плоскости орбитального экватора и определяет колебательное движение ЦМ Земли относительно этой плоскости. С учётом того, что Земля движется относительно этого вектора УС (относительно Солнца) с периодом в один год.
- амплитудное значение колебаний УС ЦМ Земли (), относительно плоскости орбитального экватора, с периодом в один год;
V1 – линейная скорость орбитального движения ЦМ Земли, V1 = 30 км/с;
R1 – среднее расстояние между центрами масс Солнца и Земли, R1 = 1.5·108 км;
r1 – средний радиус сечения Земли плоскостью орбиты, r1 =6371 км;
- угол между плоскостями орбиты и экватора Земли, = -23°26’21”.
Формулы (1) – (6) следует дополнить известной формулой УС ОДЗ, = V1/R1.
- УС ОДЗ вокруг Солнца.
Знак минус в формулах обозначает, что ООЗ происходит в обратную сторону ОДЗ.
Определим значения параметров ООЗ, используя выражения (1) — (6) подставляя в них исходные данные и делая вычисления, получим:
= — 0.85·10-11 рад/с; V10 = — 1.275 м/c; = — 2·10-7 рад/с; = 2·10-7 рад/с;
= — 0.78·10-11 рад/c; = 0.34·10-11 рад/с; = 0.31195·10-11 рад/с;
Запишем значение амплитуды в другой размерности, переводя радианы в угловые секунды, а время из секунд в годы, получим: =20”.3в год.
Всего, в рамках новой КДЗ, определено около двадцати новых, неизвестных ранее, параметров, характеризующих движения Земли.
ООЗ вокруг своего ЦМ происходит с УС ( = — 2·10-7 рад/с), равной по величине и противоположной по знаку УС ОДЗ вокруг Солнца ( = V1/R1 = 2·10-7 рад/с), эти УС соответствуют периоду, равному одному году. Это полностью подтверждает предположение Коперника о том, что третье движение Земли должно быть равно второму движению и противоположно ему.
Значение УС соответствует периоду 23424.3 года, удивительное совпадение, значение этого периода численно равно отношению радиусов орбиты и фигуры Земли. Значение УС соответствует периоду 25526.5 года, здесь тоже имеет место удивительное совпадение, значение этого периода численно равно двум экваториальным диаметрам фигуры Земли. Этот период движения Земли ошибочно воспринимают за период кажущегося движения ТВР.
3) Переносная УС орбитального движения точек на поверхности Земли
В результате двух движений, ОДЗ и ООЗ, у которых УС равны по величине и противоположны по знаку, переносная УС орбитального движения любой точки на поверхности Земли равна нулю (без учёта СВЗ).
(7) - переносная УС орбитального движения точек на поверхности Земли.
Заметим, что УС орбитального движения ЦМ Земли не равна нулю. Получается удивительная картина в движении Земли, её ЦМ, двигаясь по орбите вокруг Солнца, имеет УС, а точки на поверхности Земли при этом не совершают углового движения (без учёта СВЗ). Условие (7) имеет фундаментальное значение.
Во-первых, в результате условия (7), ось СВЗ не изменяет своё угловое направление в пространстве относительно начального положения. Это следует из того, что ось СВЗ проходит через точку на поверхности Земли (северный полюс), переносная УС которой равна нулю, а СВЗ тоже не изменяет углового направления оси СВЗ. Этот факт известен с глубокой древности, но он до сих пор не имел научного обоснования. Именно из-за этого уникального явления, сохранения неизменности направления оси СВЗ, Коперник предположил, что у Земли должно быть третье движение. Таким образом, установлена причина сохранения неизменного направление оси СВЗ в пространстве и подтверждено предположение Коперника.
Во-вторых, из условия (7) следует, что окружная линейная скорость орбитального движения точек на поверхности Земли тоже равна нулю. Это вытекает из законов механики, если УС вращения тела равна нулю, то и окружная линейная скорость точек на его поверхности равна нулю. Напомним, что окружная линейная скорость СВЗ имеет максимальное значение на экваторе, равное 465.1 м/c.
В-третьих, условие (7) обеспечивает состояние покоя на поверхности Земли, так как из-за равенства нулю переносной УС и окружной линейной скорости ОДЗ, ускорение Кориолиса на поверхности Земли тоже равно нулю.
Состояние покоя на поверхности Земли мы ощущаем и наблюдаем повседневно, а мыслители эпохи геоцентризма использовали его для обоснования неподвижности Земли.
4) Закон орбитальной обкатки
В процессе исследований установлено, что движение ОО присуще не только Земле, но и Луне, а также сформировавшимся планетам солнечной системы. Это движение подчиняется общему закону, названному автором законом ОО.
· r1 = ·R1 (8)
Закон ОО гласит: произведение УС ООЗ вокруг своего ЦМ () на радиус фигуры Земли (r1), равно произведению, УС ОО ЦМ Земли вокруг Солнца () на радиус орбиты Земли (R1). Здесь под термином Земли следует понимать Луну и планеты Меркурий, Венера, Марс и Юпитер, для других планет расчёты не проводились.
Закон ОО, выражение (8), действителен для третьего движения Земли, Луны и планет, он дополняет законы Кеплеpа и Ньютона, которые действительны для второго движения Земли и планет, его основное отличие состоит в том, что если в законах Кеплеpа и Ньютона планеты принимаются за материальную точку, то закон ОО учитывает размеры планет, то есть радиусы их фигур.
Аналитические формулы (1)-(3) для расчёта параметров ООЗ справедливы также для ОО Луны, Меркурия, Венеры, Марса и Юпитера, были проведены расчёты и определены их численные значения параметров ОО Луны и планет.
Например, приведём значения основных параметров ОО Луны:
- УC ОО ЦМ Луны вокруг Земли, в плоскости орбиты Луны, = — 1.2·10-8 рад/c, что соответствует периоду 16.59 года;
- линейная скорость ОО ЦМ Луны вокруг Земли, V20 = — 4.62 м/с;
- УС ОО Луны вокруг своего ЦМ, = — 2.66·10-6 рад/c, что соответствует периоду 27.34 суток;
- УС орбитального обращения ЦМ Луны вокруг Земли, = 2.66·10-6 рад/c, что соответствует периоду 27.34 суток;
- проекция, УС ОО ЦМ Луны, на ось, параллельную оси СВЗ, = — 1.08·10-8 рад/c что соответствует периоду 18.44 года.
УС определяет кажущееся движение лунных узлов в плоскости экватора Земли.
ОО Луны наблюдается в виде кажущееся движение лунных узлов и обращением Луны к Земле одной стороной.
Тезисы, характеризующие абсолютную УС СВЗ и её движение в целом
1) Обоснование некорректности двух относительных УС СВЗ
Прежде, чем определять абсолютную УС СВЗ в пространстве, напомним, как определяются УС СВЗ относительно Солнца и звёзд, которые приняты в существующей КДЗ, и обоснуем их некорректность.
Относительные УС СВЗ определяют путём измерения продолжительности солнечных и звёздных суток, значения которых, равны, соответственно, 86400 с и 86164.1 с. Эти значения продолжительности суток принимают за периоды и, через 2π радиан, определяют УС СВЗ относительно Солнца и звёзд, соответственно, 7,272206×10-5 рад/с и 7,292115×10-5 рад/с. Возникает парадокс, одновременного вращения Земли с разными УС. По законам механики, не может твёрдое тело в один и тот же момент времени иметь две разные УС. Этот парадокс связан с тем, что продолжительности солнечных и звёздных суток не соответствуют истинному периоду СВЗ, обоснуем это с помощью рис.1.
Рис. 1. К определению продолжительности солнечных и звёздных суток.
На рис. 1 условно изображено сечение Земли плоскостью орбиты в двух положениях на орбите, на нём обозначено:
O0 — ЦМ звезды;
O- ЦМ Солнца;
О10, О1 — положение ЦМ Земли в начальный момент измерений и через одни сутки;
О10А10, О1А1 — проекция оси СВЗ на плоскость орбиты в начальный момент измерений и через одни сутки;
- угол, на который переместится ЦМ Земли за одни сутки в результате ОДЗ и ОО ЦМ Земли;
- угол, на который повернется Земля вокруг оси ОО за одни сутки в результате ООЗ вокруг своего ЦМ;
- угол между направлениями на звезду из ЦМ Земли в начальный момент измерений и через одни сутки.
Сначала рассмотрим СВЗ отдельно от двух других движений ОДЗ и ООЗ. Предположим при этом, что в начальный момент ЦМ Земли (точка О10, рис.1) находится на линии, соединяющей ЦМ Солнца и звезды, а ось СВЗ лежит в плоскости, проходящей через линию OO0. перпендикулярно плоскости рисунка. Проекция оси СВЗ на плоскость орбиты совпадает, соответственно, с радиусами О10А10 и О1А1. Тогда из-за СВЗ через одни сутки, то есть при повороте Земли на 360°, точки С10 и А10 займут свое первоначальное положение на линии OO0. Отсюда следует, что периоды СВЗ относительно Солнца и звезд будут одинаковы. А при измерениях, которые производятся при учете двух движений СВЗ и ОДЗ, получают различные значения продолжительности суток, это связано с тем, что при измерениях не учитывают ООЗ.
Рассмотрим теперь СВЗ совместно с ОДЗ и ООЗ В результате ОДЗ и ОО ЦМ Земли, переместится, за одни сутки, из положения О10 в положение О1, определяемое суммарным углом (рис. 1). Если бы не было, ООЗ вокруг своего ЦМ, то точка С10 переместилась бы в положение точки C и осталась бы на линии, соединяющей ЦМ Солнца и Земли, а точка A10 переместилась бы в положение точки A. Это привело бы к изменению направления оси СВЗ в пространстве. Проекция этой оси на плоскость орбиты, в начальный момент, лежала на линии ОA10, а через сутки она оказалась бы на линии ОА.
Однако, из наблюдений известно, что ось СВЗ при ОДЗ сохраняет неизменное направление в пространстве, то есть её проекция должна находиться на линии NN1, которая параллельна первоначальной линии OO0 . Это несоответствие устраняет ООЗ, в результате которой, через одни сутки, Земля повернётся вокруг своего ЦМ в обратную сторону на угол , равный по величине и противоположны по знаку углу . При этом точка С окажется в положении точки С1, а точка А в положении точки А1 (рис. 1).
В результате точки С1 и А1 окажутся на линии NN1, параллельной линии OO0, что обеспечивает неизменность направления оси СВЗ в пространстве.
Таким образом, в результате трех движений СВЗ, ОДЗ и ООЗ, через одни сутки ЦМ Земли окажется в точке О1, а Земля повернется за это время вокруг своего ЦМ относительно Солнца на угол 360° +, а относительно звезды на угол 360°- (рис. 1).
Следовательно, Земля повернется относительно Солнца на угол больше, чем радиан, а относительно звезды на угол меньше, чем радиан. Поэтому, в первом случае понадобится больше времени, чем во втором, чтобы Земля повернулась на указанные углы. Этот вывод подтверждают результаты экспериментальных измерений продолжительности суток, из которых следует, что продолжительность солнечных суток больше звездных суток на 235.9 c.
Таким образом, доказали, что продолжительности солнечных и звёздных суток не равны периоду вращения Земли. А определённые на их основе, значения двух УС СВЗ, не соответствуют истинному значению абсолютной УС СВЗ в пространстве. Это связано с тем, что при измерениях продолжительности суток не учитывается ООЗ, те есть третье движение Земли. Поэтому различие УС СВЗ относительно Солнца и звёзд по модулю составляет 1,991×10-7 рад/с, то есть равно значению УС ООЗ вокруг своего ЦМ.
2) Абсолютная УС СВЗ в пространстве
Абсолютной УС СВЗ в пространстве будем называть суммарную УС, образованную собственной УС вокруг оси СВЗ и УС ООЗ вокруг оси ОО Собственной УС СВЗ в пространстве будем называть УС вокруг оси СВЗ.
СВЗ в пространстве происходит с абсолютной УС, которая имеет одинаковое значение и относительно Солнца и относительно звёзд.
Разработано пять методов расчета значения абсолютной и собственной УС СВЗ в пространстве, с использованием известных значений продолжительностей солнечных и звездных суток, полученных при измерениях относительно Солнца и звезд [15].
Расчеты, проведенные по этим методам, дали, с допустимым приближением, одно и тоже значение абсолютной и собственной УС СВЗ в пространстве. Значение абсолютной УС равно 7.290555×10-5 рад/с, а значение собственной УС равно 7.308905×10-5 рад/c. Соответственно, значение абсолютного периода суточного вращения Земли будет равно 86182.,53 с, а значение собственного периода будет равно 85966,16 c.
Таким образом, впервые в истории фундаментальной науки определена абсолютная УС СВЗ в пространстве.
3) Дрейф Земли и глобальное изменение климата
Земля, как механическое тело, подобна гироскопу с вращающимся ротором, кинетический момент Земли равен 7×1040 г см2 с-1, поэтому под действием возмущающих моментов возникает дрейф Земли и вместе с ним оси СВЗ. Из-за дрейфа Земли, вместе с ней отклоняется экватор Земли. Поэтому дрейф Земли наблюдается в виде, изменения
угла наклона плоскости экватора Земли (небесного экватора) к плоскости орбиты (эклиптики). Аристарх Самосский (около 310 – 230 годы до нашей эры) впервые определил наклон зодиака (эклиптики) к равноденственному кругу (небесному экватору), который составил 23°51’20’’, в настоящее время этот угол равен 23°26’21”. По современным данным астрономических наблюдений установлено, что изменение этого угла наклона за 100 лет, с эпохи 1900 по эпоху 2000, составило 46.81″ [10]. Из этого следует, что дрейф Земли составляет 0.4681”/год или 1.4833×10-8 °/ч, а это соответствует периоду дрейфа Земли вокруг своего ЦМ, равному 2768640 лет.
Если эта тенденция сохранится, то полюса и противоположные точки экватора Земли будут меняться местами относительно Солнца через 692160 лет. Современное значение дрейфа Земли может изменяться от внутренних процессов в Земле и внешних космических воздействий.
Дрейф оси СВЗ является одной из основных причин глобального изменения климата на Земле, в настоящую эпоху это потепление климата. Он вызывает чередование ледниковых периодов и всемирных потопов на Земле, науке известно 6 всемирных потопов. Из-за дрейфа оси СВЗ уменьшается угол её наклона к оси орбиты. Угол наклона оси СВЗ, которая проходит через полюсы Земли, к оси её орбиты определяет углы падения солнечных лучей на поверхность Земли в её полярных областях. В настоящую эпоху этот угол составляет 23°26’21’’ [10], а во времена Аристарха Самосского, он был равен 23° 51’20’’, то есть угол уменьшился примерно на 25’, по космическим масштабам это существенно. При уменьшении угла между осью СВЗ и осью орбиты Земли, угол падения солнечных лучей на полярные области Земли приближается к 90°, то есть солнечные лучи будут перпендикулярны ко всей поверхности Земли. В результате этого полярные области Земли всё больше и больше получают солнечной энергии и тепла, что приводит к таянию ледников.
Когда ось СВЗ будет параллельна оси ОДЗ, то на Земле не будет чередования времён года, всё время будет лето и будет всемирный потоп. Когда ось СВЗ будет перпендикулярна оси ОДЗ, то есть лежать в плоскости орбиты, то Земля всё время будет обращена одной стороной к Солнцу, на которой будет всегда день, а на другой стороне ночь. Это отмечено в библии [16], во время сотворения мира Богом Земля была тёмной, то есть не было света на Земле. Когда ось СВЗ будет противоположна по направлению оси ОДЗ, то УС СВЗ изменит свой знак, такая ситуация сейчас на Венере.
4) Физическая сущность движения Земли с учётом трёх её движений и дрейфа
Современная наука располагает неполными и частично ложными знаниями о движении Земли, что повлекло за собой искаженное объяснение физической сущности движения Земли. Это связано с тем, что не учитывается ООЗ, то есть третье движение Земли. Если в эпоху геоцентризма Землю считали неподвижной, то современная наука, можно сказать, Землю считает полуподвижной. Существующая КДЗ представляет собой некий гибрид, состоящий из двух движений Земли и третьего медленного движения Солнца вокруг Земли. Земному наблюдателю, из-за ООЗ, ежегодно кажется, в день весеннего равноденствия, что Солнце сместилось относительно звезды, по аналогии с кажущимся суточным и годовым движением Солнца вокруг Земли. Это третье движение Солнца воспринимают за движение ТВР и называют прецессией.
Физическую сущность движения Земли, с учётом трёх движений и дрейфа, поясним с помощью рисунка 2, на котором обозначено:
O1Z0 - ось ООЗ;
O1ZС - ось СВЗ;
- угол между осями ООЗ и СВЗ, равен углу наклона плоскости экватора Земли к плоскости орбиты;
- УС орбитального движения ЦМ Земли вокруг Солнца;
- УС ОО ЦМ Земли по орбите вокруг Солнца;
- УС ООЗ вокруг своего ЦМ (вокруг оси ОО);
- собственная УС СВЗ;
Рис.2 Физическая сущность движения Земли.
- УС (дрейф) оси СВЗ вокруг оси O1B, лежащей на линии пересечения плоскости экватора Земли с плоскостью сечения Земли плоскостью орбиты, плоскость экватора для наглядности на рисунке 2 не показана;
- плоскость, содержащая оси ООЗ и СВЗ, перпендикулярная плоскости орбиты, индекс i = 0,1,2, обозначает различные положения Земли на орбите.
О, O1 — точки, расположенные в центрах масс Солнца и Земли;
,, , - углы соответствующие одноименным УС, на позициях P1 и P2 углам и присвоены соответствующие индексы 11 и 12.
Сложное движение Земли представляется в виде трех основных составляющих движений (а не двух), СВЗ, ОДЗ, ООЗ и дрейфа, который можно считать четвёртым движением Земли, Нутационные колебания Земли в данном случае не рассматриваются, так как они являются дополнительными возмущениями к основным движениям Земли.
Общее движение Земли можно описать пятью векторами УС (рис. 2): два из них и , с началом в ЦМ Солнца определяют поступательное движение ЦМ Земли по орбите вокруг Солнца, а три , , , с началом в ЦМ Земли, определяют её вращательное движение вокруг своего ЦМ. Это принципиальное отличие от существующей концепции движения Земли, в которой движение Земли представлено двумя векторами УС и .
Вектор УС определяет движение ЦМ Земли в обратную сторону орбитальному движению с УС . Это движение, как уже упоминалось, ошибочно воспринимают за движение ТВР (прецессию), при этом Вектор УС помещают в ЦМ Земли, так как полагают, что ТВР движется по эклиптике. Поэтому прецессии, как таковой, не существует.
Рассмотрим физическую сущность движения Земли с учётом трёх движений и дрейфа. Пусть за счёт ОДЗ с УС за определённое время Земля переместится из положения P0 в положение P1, при этом ось СВЗ O1ZС, находящаяся под углом к оси орбитального движения повернётся тоже на угол и изменит своё направление в азимуте, что не соответствует реальности. Однако за счёт ООЗ с УС , равной по величине и противоположной по знаку Земля повернётся на такой же угол в обратную сторону и ось СВЗ O1ZС окажется в плоскости P1 и сохранит первоначальное направление в пространстве. Этот факт известен с глубокой древности, поэтому ось СВЗ не имеет угловой прецессии,
В результате двух движений, ОДЗ и ООЗ, плоскость, содержащая оси СВЗ и ОО, совершает возвратно-поступательное движение по орбите, оставаясь параллельной своему первоначальному положению. Тем самым, ось СВЗ не изменяет своё угловое положение в пространстве (в азимуте).
Земля вращается в пространстве с абсолютной УС, которая определяется собственной УС СВЗ и УС ООЗ вокруг своего ЦМ , которая соответствует периоду в один год.
УС (дрейф Земли) на девять порядков меньше УС , поэтому при определении абсолютной УС дрейф Земли учитывать не будем.
Дрейф оси СВЗ происходит вокруг оси O1B в плоскости, поэтому он не изменяет направление оси СВЗ в азимуте. Величина дрейфа в XX веке составляла 0.5’’ в год.
Рассмотрим движение оси СВЗ при ООЗ отдельно от СВЗ и ОДЗ. При ООЗ ось СВЗ будет перемещаться (вместе с Землёй) вокруг Солнца, описывая поверхность усеченного конуса с периодом 23424.3 года. Конец оси СВЗ, при её качении по орбите (качение шара по окружности), будет описывать эпициклоиду относительно верхнего круга усеченного конуса (рис. 2). Периодичность лепестков эпициклоиды равна одному году, а амплитуда составляет 1.27’’ .В общем случае, с чётом трёх движений Земли картина движения оси СВЗ будет другая.
Такова в кратком изложении физическая сущность движения Земли с учётом трёх движений и дрейфа.
Тезисы, обосновывающие существование ООЗ и объясняющие физические явления, связанные с этим движением
1) Наблюдение ООЗ астрономами эпохи геоцентризма
Поступательную составляющую ООЗ, то есть ОО ЦМ Земли по орбите вокруг Солнца, наблюдали многие астрономы эпохи геоцентризма в виде кажущегося движения элементов небесной сферы относительно Земли.
Евдокс, Аристотель и другие воспринимали это движение Земли в виде третьего, очень медленного, движения Солнца, Гиппарх в виде увеличения долгот звёзд и объяснил его смещением сферы звёзд, Птолемей в виде движения ТВР, Альбатани виде изменения долготы апогея Солнца.
Наблюдаемое астрономами медленное движение элементов небесной сферы происходят, с одной и той же УС, равной УС ОО ЦМ Земли по орбите вокруг Солнца.
Это подтверждает существование ООЗ и объясняет причины указанных физических явлений, то есть кажущегося движения элементов небесной сферы.
2) Предположение Коперника о существовании третьего движения Земли
Если астрономы эпохи геоцентризма наблюдали поступательную составляющую ООЗ в виде движения элементов небесной сферы относительно Земли, то Коперник предположил о существовании вращательной составляющей третьего движения Земли, то есть ООЗ вокруг своего ЦМ. Это предположение Коперник сделал для обоснования неизменности направления оси СВЗ в пространстве, известного с глубокой древности. Так как при ОДЗ ось СВЗ должна изменять своё направление в пространстве, что противоречит наблюдениям. Поэтому Коперник предположил, что у Земли должно быть третье движение, равное и противоположное второму, которое обеспечивает неизменное направление оси СВЗ в пространстве.
Коперник не привёл доказательств о существовании третьего движения Земли, возможно, поэтому оно не имеет места в существующей КДЗ.
3) Проявление ООЗ через кажущееся движение ТВР
В существующей КДЗ поступательная составляющая ООЗ воспринимается как кажущееся движение ТВР, взятое из геоцентрической системы Птолемея.
. Значения параметров кажущегося движения ТВР, не существующей в природе как материальное тело, полностью совпадают со значениями соответствующих параметров ООЗ, значения которых приведены выше. Это убедительно подтверждает существование ООЗ и объясняет истинные причины кажущегося движения ТВР.
4) Проявление ООЗ через неизменность направления оси СВЗ в пространстве и смену времён года на Земле
Неизменность направления оси СВЗ в пространстве обеспечивается в результате двух движений, ОДЗ и ООЗ вокруг своего ЦМ, у которых УС равны по величине и противоположены по знаку.
Благодаря тому, что ось СВЗ сохраняет неизменное направление в пространстве, происходит смена времён года на Земле.
Таким образом, ООЗ проявляет себя через неизменность направления оси СВЗ в пространстве и смену времён года в полярных областях Земли и является причиной этих физических явлений.
5) Проявление ООЗ через состояние покоя на поверхности Земли
Состояние покоя, наблюдаемое на поверхности Земли при ее стремительном движении по орбите, также обеспечивается УС ООЗ вокруг своего ЦМ, которая компенсирует УС ОДЗ. В результате этого переносная УС и окружная линейная скорость орбитального движения, а, следовательно, и ускорение Кориолиса на поверхности Земли, равны нулю. Состояние покоя на поверхности Земли люди ощущали постоянно, многие мыслители эпохи геоцентризма использовали это для обоснования неподвижности Земли.
Таким образом, ООЗ проявляет себя через состояние покоя на поверхности Земли и объясняет причину этого физического явления.
6) Проявление ООЗ через различие УС СВЗ относительно Солнца и звезд и длительности звёздных и солнечных суток
Из астрономических наблюдений известно, что разность значений УС СВЗ относительно Солнца и звезд составляет 1.991∙10-7 рад/c, то есть эта разность равна значению УС ООЗ вокруг своего ЦМ 2.∙10-7 рад/c.
С другой стороны различие длительности звёздных и солнечных суток можно выразить через формулу в зависимости от параметров ООЗ.
(9)
Подставляя в выражение (9), значения параметров, которые приведены выше и делая вычисления, получим = 235.88 c. Полученный результат теоретических расчетов различия длительности солнечных и звездных суток по выражению (9) близко совпадают с аналогичным известным результатом измерений (235.9 с).
Таким образом, установили, что различие длительности солнечных и звездных суток, а также различие УС СВЗ относительно Солнца и звезд вызвано УС ООЗ вокруг своего ЦМ , которая не учитывается при измерениях и является причиной указанных физических явлений. В действительности СВЗ в пространстве происходит с постоянной абсолютной УС, которой соответствует один период (одни сутки), а не два.
7) Проявление ООЗ через различие продолжительности тропического и сидерического года Земли
Продолжительности тропического и сидерического года Земли известны, их различие составляет 1223.4 с. Если продолжительности (периоды) выразить через УС и найти разность УС, то окажется, что эта разность равна 0.772·10-11 рад/c. Значение разности УС тропического и сидерического периода, с достаточным приближением, совпадает со значением вертикальной составляющей УС ОО ЦМ Земли, в плоскости экватора, которая равна 0.78·10-11 рад/c.
С другой стороны различие продолжительностей тропического и сидерического года можно выразить через формулу в зависимости от параметров ООЗ.
(10)
Подставляя в выражение (10), значения параметров, определенных выше и делая вычисления, получим = 1224.6 с.
Расчётное значение, различия продолжительности тропического и сидерического года Земли (1224.6 с), достаточно близко, совпадают со значением, полученном в результате экспериментальных измерений (1223.4 с).
Это означает, что различие продолжительности тропического и сидерического года вызвано УС ОО ЦМ Земли, которая не учитывается при измерениях и объясняет причину этого физического явления. В действительности Земля имеет один период орбитального движения вокруг Солнца, а не два, как это принято в существующей КДЗ.
8) Проявление ООЗ через различное количество звёздных и солнечных суток в сидерическом и тропическом году
По данным астрономических измерений установлено, что продолжительность тропического года составляет 365.2422 солнечных суток или 366.2422 звёздных суток, а продолжительность сидерического года составляет 365.2564 солнечных суток или 366.2564 звёздных суток.
В тропическом и сидерическом году звёздных суток на одни сутки больше, чем солнечных, что при постоянной УС СВЗ является парадоксом. Этот удивительный парадокс объясняется тем, что Земля за один год делает ещё один оборот вокруг своего ЦМ, в обратную сторону суточному вращению и орбитальному движению, при качении по орбите вокруг Солнца. Поэтому Земля поворачивается вокруг своей оси относительно звёзд на один оборот больше, чем относительно Солнца, то есть, в сидерическом и в тропическом году, количество звёздных суток на одни сутки больше, чем солнечных. Эти факты в движении Земли убедительно подтверждают существование ООЗ и объясняют причину этого физического явления.
9) Проявление ООЗ через различие продолжительности основных периодов в движении Луны
При измерении параметров движения Луны и планет астрономическое устройство, установленное на Земле, повторяет все её движения, поэтому ООЗ проявляет себя при астрономических измерениях. Из-за неправильной трактовки результатов измерений имеет место различие продолжительности периодов в движении Луны, покажем, что это вызвано ОО Земли и Луны.
На основе известных значений периодов движения Луны установлено:
- различие УС сидерического периода и тропического периода Луны составляет 0.78·10-11 рад/с, то есть равно УС ОО ЦМ Земли в плоскости её экватора;
- различие УС синодического и сидерического периода Луны, а также синодического и тропического периода Луны составляет 2·10-7 рад/с, то есть равно УС ООЗ вокруг своего ЦМ;
- различие УС сидерического и драконического периода Луны, а также тропического и драконического периода составляет 1.08·10-8 рад/с, то есть равно проекции УС ОО ЦМ Луны на ось, параллельную оси СВЗ, определяющей движение Луны в плоскости экватора Земли;
Таким образом, показали, что различие УС, а, следовательно, и различие основных периодов в движении Луны вызвано ОО Земли и Луны.
10) Проявление ООЗ через различие продолжительности основных периодов в движении планет
Из-за не учёта ООЗ при измерениях, планеты имеют, как минимум, по два периода движения вокруг Солнца различной продолжительности.
Например, на основе известных значений периодов движения планет установлено:
- различие УС синодического и сидерического периода Меркурия, а также Венеры, равно УС ООЗ вокруг своего ЦМ, равной 2·10-7 рад/c;
- различие УС тропического и сидерического периода Юпитера равно УС ОО ЦМ Земли в плоскости её экватора, равной 0.78·10-11 рад/c.
Таким образом, подтвердили, что различие УС, а, следовательно, и различие продолжительностей основных периодов в движении планет вызвано, соответствующими УС ООЗ.
В действительности Земля, Луна и планеты имеют одну УС (один период) вращения в пространстве, потому, что твёрдое тело не может одновременно вращаться с разными УС. Парадокс одновременного вращения Земли, Луны и планет с различными УС (различными периодами) связан с тем, что неправильно трактуют результаты измерений, не учитывая ООЗ.
11) Проявление ООЗ через различие периодов выхода спутников Юпитера из его тени
Это физическое явление обнаружил Рёмер в 1676 году и предположил без всяких обоснований, что различие периодов выхода спутников Юпитера из его тени (ΔТ) обусловлено конечной скоростью солнечного света (C). До этого многие мыслители, среди которых были Аристотель, Декарт, Кеплер и другие, считали, что скорость света бесконечна. Рёмер представил это различие периодов в виде ΔТ = (S1 – S2)/C, где S1 и S2 расстояния от Земли до спутников Юпитера до и после их выхода из тени Юпитера, и из этой формулы определил скорость солнечного света: С = (S1 – S2)/ΔТ [17].
Автором обосновано, что различие периодов выхода спутников Юпитера из его тени вызвано не скоростью света, а ООЗ. Была выведена аналитическая формула, выражающая величину ΔТ не через скорость солнечного света, как предположил Рёмер, а через параметры ООЗ и период спутника.
ΔTС=2··TС/(V1·cos) (11)
Где, ΔTС – расчётное значение различия периодов спутников, = 1.275 м/c — линейная скорость ОО ЦМ Земли, TС — период спутников Юпитера, V1 = 30 км/c — линейная скорость ЦМ Земли, – угол между плоскостями орбиты и экватора Земли, cos = 0.9175.
. Были проведены расчёты величины ΔTС по формуле (11) для четырёх спутников, соответственно, получили для Ио ΔTС = 14.16 с, для Европы ΔTС = 28.4 с, для Ганимеда ΔTС = 57.3 с, для Каллисто ΔTС = 133.6 с. Эти расчётные значения ΔTС должны совпадать с их измеренными значениями ΔТ при тех же условиях.
Были определены расчётные скорости по формуле СР = (S1 – S2)/ΔТС, в соответствии с методикой Рёмера. Для всех спутников получили скорость СР, приблизительно, равную 300000 км/с, конкретно для спутника Ио СР = 299915 км/с. Современное значение скорости солнечного света, измеренной по методике Рёмера для спутника Ио, составляет С = 299792 км/с. Эти значения скоростей СР и С никакого отношения не имеют к скорости солнечного света.
Из этого следует что, методика Рёмера ошибочна, она измеряет не скорость солнечного света, а скорость, обусловленную ООЗ, у которой нет пока физического смысла и названия.
Таким образом, установлено, что истинной причиной различия периодов спутников Юпитера, также как и различие периодов в движении Земли, Луны и планет, является ООЗ, которая не учитывается при астрономических измерениях.
12) Проявление ООЗ через кажущееся движение звёзд по эллипсам
Это физическое явление обнаружил Брадлей в 1727 году. Он установил, что все звёзды, не лежащие в плоскости эклиптике, совершают кажущееся движение по эллипсам с периодом в один год, а в районе полюса движутся по окружности [18]. Большая полуось эллипсов для всех звёзд одинакова, независимо от их расстояния до Земли и составляет20”.45. Полуось эллипса определяется углом отклонения линии визирования телескопа, установленного неподвижно на Земле, от центра эллипса (звезды) за один год.
Брадлей предположил, без всяких обоснований, что кажущееся движение звёзд по эллипсам с периодом в один год вызвано солнечным светом и назвал это физическое явление аберрацией света.
Получается, что солнечный свет движется вокруг каждой звезды по эллипсам с периодом в один год, хотя сразу возникает мысль, что это фрагмент движения Земли вместе с телескопом с периодом в один год относительно звёзд.
В действительности кажущееся движение звёзд по эллипсам с периодом в один год вызвано не аберрацией света, а горизонтальной составляющей ОО ЦМ Земли, выражение (5). Земля относительно вектора этой УС движется с периодом в один год, поэтому его проекции на горизонтальные оси Земли будут вызывать колебания ЦМ Земли по каждой горизонтальной оси относительно плоскости орбитального экватора с периодом в один год и амплитудой УС, выражение (6), равной20”.3 в год [3].
Значение амплитуда УС колебаний ЦМ Земли (20”.3 в год) близко совпадает со значением амплитуды углового движения звёзд по эллипсам, то есть с амплитудным значением годичной аберрации солнечного света (20”.47 в год), относительная ошибка составляет 0.83 %.
Траектория центра масс Земли, относительно горизонтальных осей в плоскости экватора, представляет окружность (без учёта эллиптичности орбиты) с угловым радиусом, равным 20.3“. В результате этого движения Земли астрономическое устройство отклоняется вместе с Землёй от направления на звезду на угол20”.3, поэтому его корректируют на этот угол, который ошибочно принимают за угол аберрации. Значение угла аберрации, определённоё в результате наблюдения кажущегося движения звёзд, составляет20”.47, и близко совпадает со значением угла20”.3 отклонения Земли относительно звёзд.
Таким образом, установлено, что одноимённые параметры, амплитуда и период, кажущегося движения звёзд по эллипсам и фрагмента ООЗ совпадают. Это доказывает, что кажущееся движение звёзд по эллипсам с периодом в один год вызвано не аберрацией света, а ООЗ, о которой Брадлей не знал и не учитывал при наблюдении кажущегося движения звёзд.
13) Проявление орбитальной обкатки Земли через опыт Майкельсона
Целью опыта Майкельсона, проведённого им впервые в 1881 году, было измерение абсолютной линейной скорости ОДЗ относительно эфира с помощью интерферометра, установленного на поверхности Земле, измерительные оси которого были направлены по касательной к её поверхности [17]. В действительности интерферометр измерял окружную линейную скорость ОДЗ, вектор которой направлен по касательной к поверхности Земли. А вектор линейной скорости ЦМ Земли лежит в плоскости орбиты и направлен по текущей касательной к линии орбиты, при движении Земли изменяет своё направление в пространстве с периодом в один год и не совпадает по направлению с измерительными осями интерферометра.
Выше было показано, что в результате двух движений, ОДЗ и ООЗ, окружная линейная скорость и переносная УС орбитального движения точек на поверхности Земли равны нулю. Это означает, если не учитывать СВЗ, что УС вращения, а, следовательно, и окружная линейная скорость точек на поверхности Земли равны нулю. Напомним, что окружная линейная скорость СВЗ имеет максимальное значение на экваторе 465.1 м/с.
Поэтому измерительные оси интерферометра сохраняют постоянное направление в пространстве, без учёта СВЗ, а вектор линейной скорости ЦМ Земли изменяет своё направление относительно этих осей с периодом в один год, его среднее значение (математическое ожидание) проекции на оси интерферометра равно нулю.
Опыты Майкельсона и его последователей дали нулевой истинный результат, то есть они показали, что окружная линейная скорость на поверхности Земли равна нулю, а все другие версии его объяснения являются ложными.
Таким образом, установлена истинная причина нулевого результата опыта Майкельсона, который подтвердил существование ООЗ.
В опыте Майкельсона используется искусственный источник света, полагают, что его луч света совпадает или противоположен по направлению вектору линейной скорости Земли. Опыт базируется на условии C + V, C – V, суммы и разности скорости света (С) и линейной скорости Земли (V). Это условие не пригодно для скорости солнечного света и линейной скорости Земли.
Если принять Солнце и Землю за материальные точки, а орбиту Земли за окружность, то луч солнечного света (С) будет перпендикулярен вектору линейной скорости Земли (V), который направлен по касательной к линии орбиты. Поэтому условие C + V, C – V не пригодно для взаимно перпендикулярных скоростей. Если учитывать размеры Солнца и Земли, то отклонение лучей солнечного света от перпендикулярности не превысит 16’.1.
На условии C + V, C – V, и вытекающих из него преобразований Лоренца [17], построены абстрактные теории и сделаны фундаментальные выводы, которые не соответствуют истине.
14) Ошибки навигационных систем, вызванные ООЗ
В алгоритмах инерциальных и спутниковых навигационных систем используется значение УС СВЗ, измеренное относительно звёзд, равное 7.292115×10-5 рад/c. Из-за не учёта ООЗ при измерениях это значение УС СВЗ не соответствует истинному значению абсолютной УС СВЗ, которое равно 7.290555×10-5 рад/c. Разность значений этих УС, которая равна 1.56×10-8 рад/c, вызывает ошибки в навигационных системах.
Например, в инерциальных навигационных системах это приводит к ошибке в местоположении объекта в среднем, в зависимости от широты места,400 мза 1 час.
В спутниковой навигационной системе ГЛОНАСС это приводит к ошибкам местоположения (уходам) спутников на орбите и вызывает прецессию орбитальных плоскостей спутников [19]. По данным ИКД ГЛОНАСС [20], максимальные уходы спутников относительно идеального положения на орбите не превышают ± 5º, средняя скорость прецессии орбитальных плоскостей — 0.59251·10-3 рад/сутки.
Вектор УС ошибки(1.56×10-8 рад/c) в задании УС СВЗ направлен по оси СВЗ, а вектор УС прецессии орбитальных плоскостей перпендикулярен плоскостям орбиты спутников, угол наклона которых составляет 64°.8. Если спроектировать вектор УС ошибки в задании УС СВЗ на ось орбиты спутников и привести к одной размерности, то получим значение, равное 0.57391·10-3 рад/сутки. Это значение близко совпадает со значением УС прецессии орбитальных плоскостей спутников.
Следовательно, неправильное значение УС СВЗ, вызванное не учётом ООЗ, при её измерении, приводит к ошибкам в навигационных системах и вызывает прецессию орбитальных плоскостей спутников ГЛОНАСС.
Таким образом, приведены 14 различных обоснований существования ООЗ, с использованием известных фактов экспериментальных измерений и установлено, что причиной физических явлений, связанных с движением Земли, является ООЗ.
Заключение
. В историю науки о движении Земли в эпоху геоцентризма существенный вклад внесли Коперник, Кеплер, Ньютон и Эйлер, они создали теоретические основы двух движений Земли. Из-за исключения третьего движения Земли, поступательная составляющая которого была в геоцентрических системах мира, в виде третьего медленного движения Солнца с периодом около 26000 лет, а вращательная составляющая есть в гелиоцентрической системе Коперника, из существующей КДЗ, современная наука о движении Земли имеет существенные недостатки.
Главными недостатками являются: не полное и искажённое представление о физической сущности движения Земли; СВЗ одновременно происходит с двумя относительными УС, значения которых не соответствуют значению абсолютной УС СВЗ в пространстве; неправильно объясняются причины физических явлений и результаты наземных опытов, связанных сдвижением Земли.
В начале XXI начался новый третий этап в развитии науки о движении Земли, начало которому положил автор. Он посвящен исследованию третьего движения Земли и общего движения Земли с учётом трёх её движений и дрейфа. Третье движение Земли, названное автором ООЗ, представляет собой качение Земли по орбите. На основе ООЗ создана новая КДЗ, которая дополняет и уточняет существующую концепцию.
В рамках новой концепции движения Земли описана физическая сущность ООЗ и движения Земли в целом, с учётом трёх её движений дрейфа. Определены значения параметров ООЗ и установлен закон этого движения, справедливый для ОО Луны и сформировавшихся планет солнечной системы. Определены значения абсолютной УС СВЗ в пространстве и дрейфа Земли, который является четвёртым движением Земли. Показано, что переносная УС и линейная окружная скорость точек на поверхности Земли при ОДЗ (без учёта СВЗ) равны нулю.
Установлено, что причиной физических явлений, связанных с движением Земли, является ООЗ, которая не учитывается при астрономических измерениях. В число этих физических входят: кажущееся движение ТВР (прецессии); неизменное направление оси СВЗ в пространстве и смена времён года на Земле; различие периодов движения Земли, Луны, планет и спутников Юпитера, обнаруженное Рёмером; движение звёзд по эллипсам с периодом в один год, обнаруженное Брадлеем.
Показано, что нулевой результат опыта Майкельсона по измерению абсолютной линейной скорости движения Земли является истинным.
Установлено, что причиной прецессии орбитальных плоскостей спутников ГЛОНАСС является неправильный учёт в алгоритмах движения Земли, из-за незнания ООЗ.
А причиной глобального изменения климата на Земле (чередования всемирных потопов и ледниковых периодов) является дрейф Земли.
Таковы фундаментальные научные результаты, полученные на третьем этапе истории развития науки о движении Земли.
Список литературы
1. Николай Коперник. О вращениях небесных сфер; [пер. с лат., послесл. и комментарии
И. Веселовского, под общ. ред. А. Михайлова]. СПб.: Амфора. ТИД Амфора. 2009. 580. с.
2. Волжин А. С. (Volzhin A.S.) On the Unknown Component of the Earth Motion & Its
Influence on Astronavigational Measurements // 8thSaint Petersburg
International Conference On Integrated Navigation Systems,
May 28-30,Russia, St. Petersburg, CSRI “Electropribor”. 2001. p. 120-123.
3. Волжин А. С. Определение параметров и обоснование составляющего движения –
орбитальной обкатки Земли // Труды института системного анализа РАН. Динамика
неоднородных систем. М.: Изд. ЛКИ. 2007. Том 31(2). с. 56 – 83.
4. Попов П. И., Воронцов-Вельяминов Б. А., Куницкий Р. В. Астрономия. Москва.
Издательство “Просвещение“. 1967. 407. с.
5. Галилео Галилей. Избранные труды в двух томах. М.: Наука. 1964. 645. с. 574 с.
6. Белый Ю. А. Иоганн Кеплер 1571 –1630. М.: Наука. 1971. 296 с.
7. Вавилов С. И. Исаак Ньютон 1643 – 1727. М.: Наука. 1989. 271 с..
8. Ньютон И. Математические начала натуральной философии. Пер. и прим.
А. Н. Крылова. М.: Наука. 1989. 688 с.
9. Михайлов А. А. Земля и её вращение. М.: Наука. 1987. 80 с.
10. Нестеров В.В., Подобед В.В. Общая астрометрия. М.: Наука. 1982. 576 с.
11. Куликов К.А. Вращение Земли М.: Недра. 1985. 159 с.
12. Юшкевич А. П. История математики в России до 1917 года.
М. Наука. 1968. 591 с.
13. Яковлев А. Я. Леонард Эйлер. – М.: Просвещение. 1983. 79 с.
14. Вулард Е. (Woolard E.W.). Теория вращения Земли вокруг центра масс
. М.: Физматгиз. 1963. 142 с.
15. Волжин А. С. Об абсолютной угловой скорости суточного вращения Земли и ее
влиянии на точность навигационных систем самолетов // Мехатроника, автоматизация,
управление. 2006. № 5. с. 29-38.
16. Библия. Москва. Изд. Московской патриархии. 2011. 1376 с.
17. Матвеев А.Н. Механика и теория относительности. М.: Высшая школа. 1986. 320 с.
18. Ландсберг Г. С. Оптика. М.: Наука. 1976. 928 с.
19. Волжин А. С. Ошибки определения навигационных параметров спутников ГЛОНАСС из-за неправильного учёта движения Земли. VI международный форум по спутниковой навигации. ЦВК Экспоцентр. Москва. 2012. с. 44 — 45.
20. Глобальная навигационная спутниковая система ГЛОНАСС.
Интерфейсный контрольный документ. КНИЦ. 2002. 60 с.
21. Волжин А. С. История развития науки о движении Земли. Часть I. Развитие науки о движении Земли в эпоху геоцентризма // История науки и техники. 2012. № 11. с. 55-66.
References
1. Kopernik N. O vrascheniyah nebesnyih sfer Per, s lat., poslesl. I kommentarii I. Veselovskogo, pod obshch. red. A. Mikhaylova. [Of rotations of the celestial spheres. Trans. from lat., afterword. and comments I. Veselovsky under Society. Ed. Mikhailova]. SPb. Amfora TID Amfora. [SPb.: Amphora. TID Amphora]. 2009. 580 p.
2. Volzhin A.S. On the Unknown Component of the Earth Motion & Its Influence on Astronavigational Measurements // 8th Saint Petersburg International Conference On Integrated Navigation Systems, May 28-30, Russia,
St. Petersburg, CSRI «Electropribor», 2001, p. 120 — 123.
3. Volzhin A. S. Opredelenie parametrov i obosnovaniye sostavlyayushchego dvizheniya – orbitalnoy obkatki Zemli. [Defining and reasoning components of motion - orbital break Earth] Trudy institute sistemnogo analiza RAN. Dinamika neodnorodnykh system. Izd.LCI. [Proceedings of theInstituteofSystemAnalysis RAS. Dynamics inhomogeneous systems.
Izd. LCI]. 2007. Vol. 31 (2). p. 56 — 83.
4. Popov P. I., Vorontsov-Velyaminov B. A., Kunitskiy R. V. Astronomiiya. [Astronomy]. .Moskva: Izdatelstvo “Prosveshchniye”.[Moscow: Publishing house "Enlightenment"].
1967. 407 p.
5. Galileo Galiley. Izbrannye trudy v dvukh tomakh. [Selected works in two volumes]. M.: Nauka. [Moskow: Publishng house “Science”]. 1964. 645 p. 574 p.
6. Belyy Yu. A. Iogann Kepler 1571 — 1630. [Johannes Kepler 1571 – 1630]. M.: Nauka. [Moscow: Publishing house “Science’]. 1971. 296 p.
7. Vavilov S. I. Isaak Nyuton 1643 – 1727. [Isaac Newton 1643 – 1727]. M.: Nauka.
[Moscow: Publishing house “Science”]. 1989. 271 p.
8. Nyuton I. Matematicheskiye nachala naturalnoy filosofii. Per. i prim. A. N. Krylova. [Mathematical Principles of Natural Philosophy. Per. and note A. Krylov]. M.: Nauka. [Moscow: Publishing house “Science”]. 1989. 688 p.
9. Mikhaylov A. A. Zemlya i yeye vrashcheniye. [Earth and its rotation]. M.: Nauka.. . [Moscow: Publishing house “Science”]. 1987. 80 p.
10. Nesterov V. V., Podobed V. V. Obshchaya astrometriya. [General astrometry]. M.: Nauka.. . [Moscow: Publishing house “Science’]. 1982. 576 p.
11. Kulikov K. A. Vrashcheniye Zemli. [The rotation of the Earth]. M.: Nedra. [Moscow: Publishing house “Nedra”]. 1985. 159 p.
12. Yushkevich A. P. Istoriya matematiki v Rossii do 1917 goda. [History of Mathematics inRussia until 1917]. M.: Nauka.. . [Moscow: Publishing house “Science’]. 1968. 591 p.
13. Yakovlev A. Ya. Leonard Eyler. [Leonhard Euler]. M.: Prosveshcheniye. [M.: Education]. 1983. 79 p.
14. Wulard E. Teoriya vrashcheniya Zemli vokrug tsentramass.[Theory of the Earth rotation around the center of mass]. Fizmatgiz. [Fizmatgiz]. 1963. 142 p.
15. Volzhin A. S. Ob absolyutnoy uglovoy skorosti sutochnogo vrashcheniya Zemli i yeye vliyaniyi na tochnost navigatsionnykh sistem samoletov. [The absolute angular velocity of rotation of the earth and its the accuracy of the navigation systems of aircraft]. Mekhatronika, avtomotizatsiya, upravleniye. [Mechatronics, Automation, management]. 2006. № 5. p. 29 — 38.
16. Bibliya. [Bible]. Moskva. Izd. Moskovskoy Patriarkhii. [Moscow. Ed. Moscow Patriarchate]. 2011. 1376 p.
17. Matveyev A. N. Mekhanika i teoriya otnositelnosti. [Mechanics and the theory of relativity].
M.: Vysshaya shkola. [M.: High School]. 1986. 320 p.
18. Landsberg G. S. Optika. [Optics]. M.::Nauka.. [Moscow: Publishing house “Science”]. 1976. 928 p.
19. Volzhin A. S. Oshibki opredeleniya navigatsionnykh parametrov sputnikov GLONASS iz-za nepravilnogo ucheta dvizheniya Zemli.[Errors define navigational parameters of GLONASS satellites due to incorrect accounting of the Earth]. VI Mezhdunarodnyy forum po sputnikovoy navigatsii. Moskva. TsVK Ekspotsentr. [VI International Satellite Navigation Forum.Moscow.
TsVK. Expocentre]. 2012. p. 44 — 45.
20. Globalnaya navigatsionnaya sputnikovaya sistema GLONASS [Global navigation satellite system GLONASS]. Interfeysnyy kontrolnyy dokument. KNITS. [Interface control document. KNITs]. 2002. 60 p.
21. Volzhin A. S. Istoriya razvitiya nauki o dvizhenii Zemli. Chast I. Razvitiye nauki o dvizhenii Zemli v epokhu geotsentrizma. [The history of development science of the Earth motion. Part I. Science development of the Earth motion during the age of geocentrism]. Istoriya nauki i tekhniki. [ History of science and Engineering]. 2012. № 11. p. 55-66.
Название статьи: История развития науки о движении Земли. Часть II.
Развития науки о движении Земли в эпоху гелиоцентризма.
[History of development of science of the motion of the Earth. Part II. Development of the science of the motion of the Earth in the age geocentrism].
Автор: Волжин Анатолий Сергеевич.
Учёная степень: кандидат технических наук.
Учёное звание: старший научный сотрудник.
Самостоятельный научный исследователь, не работающий пенсионер.
E-mail: volzhin15@mail.ru
В статье введены следующие условные сокращения:
КДЗ – концепция движения Земли;
ОО- орбитальная обкатка;
ОДЗ – орбитальное движение Земли;
ООЗ – орбитальная обкатка Земли;
СВЗ – суточное вращение Земли;
ТВР – точка весеннего равноденствия;
УС – угловая скорость;
ЦМ – центр масс.