И иногда получаю награду в виде данных о температуре на поверхности, орбитальной скорости и т. д. Однако информации всегда оказывается мало.
Поэтому всякий раз, когда мой мозг начинает настойчиво требовать очередную порцию пищи для размышлений, я даю ему информацию, которой в данный момент располагаю, затем посвящая долгие часы досуга выводам, предположениям и формулировке всевозможных гипотез. (По крайней мере, я занимался этим в те далекие времена, когда еще имел досуг.)
В общем, я и теперь этим занимаюсь, только облекаю результаты своих размышлений в форму очерков и статей. Если хотите, присоединяйтесь ко мне: мы вместе побродим, оглядимся по сторонам и посмотрим, что получится.
Давайте начнем так…
Если верить Ньютону, каждый объект во Вселенной притягивает другой объект с силой (f), пропорциональной произведению масс этих объектов (m<sub>1</sub> и m<sub>2</sub>), деленной на квадрат расстояния между их центрами (d). Чтобы получить равенство, умножаем результат на гравитационную постоянную (g).
f = gm<sub>1</sub>m<sub>2</sub>/d<sup>2 </sup>(формула 1).
Это означает, что существует притяжение между Землей и Солнцем, между Землей и Луной, а также между Землей и всеми планетами, спутниками, метеоритами и каждой песчинкой космической пыли во Вселенной.
К счастью, Солнце так огромно по сравнению со всеми остальными объектами Солнечной системы, что при расчете орбиты Земли или любой другой планеты делается допущение (если рассматриваются только Солнце и конкретная планета), что они одни во Вселенной. Влияние остальных небесных тел может быть подсчитано позже.
Так же можно рассчитать орбиту спутника, предположив, что он и его основная планета одни во Вселенной.
Здесь есть кое-что, на мой взгляд, чрезвычайно интересное. Если Солнце многократно массивнее любой планеты, разве оно не должно оказывать влияние и на спутники, даже находясь на значительно большем расстоянии, чем его родная планета? Если так, каким образом можно оценить это влияние?
Представим себе этот процесс в виде перетягивания каната, на одном конце которого находится спутник со своей планетой, а на другом — Солнце. Как поведет себя Солнце в этом соревновании?
Думаю, что астрономы все это давно подсчитали, однако я ни разу не видел результатов этих расчетов в литературе, поэтому решил выполнить их сам.
Вот что можно сделать. Давайте обозначим массу спутника m, массу его планеты (вокруг которой он вращается) m<sub>р</sub>, массу Солнца — m<sub>s</sub>. Расстояние от спутника до планеты у нас будет d<sub>р</sub>, а расстояние от спутника до Солнца — d<sub>s</sub>. Гравитационная сила, действующая между спутником и планетой, — f<sub>p</sub>, а между спутником и Солнцем — f<sub>s</sub>. Вот и все. Обещаю, больше вы не увидите никаких новых обозначений, по крайней мере в этой главе.
Из формулы 1 видно, что сила притяжения между спутником и планетой:
f<sub>p</sub> = gmm<sub>p</sub>/d<sub>p</sub><sup>2 </sup>(формула 2),
а между тем же спутником и Солнцем:
f<sub>s</sub> = gmm<sub>s</sub>)/d<sub>s</sub><sup>2 </sup>(формула 3).
Нам интересно узнать, насколько гравитационная сила, действующая между спутником и планетой, сравнима с аналогичной силой, действующей между спутником и Солнцем. Иными словами, чрезвычайно любопытно вычислить отношение f<sub>p</sub>/f<sub>s</sub>, которое можно назвать «коэффициентом перетягивания каната». Чтобы его получить, следует разделить формулу 2 на формулу 3. Результат приведен в формуле 4:
f<sub>p</sub>/f<sub>s</sub> = (m<sub>p</sub>/m<sub>s</sub>) (d<sub>s</sub>/d<sub>p</sub>)<sup>2</sup> (формула 4). |