Семен А. Николаев Россия, Санкт-Петербург Январь 24, 2011

СИЛА ПРИТЯЖЕНИЯ И ИСТИННАЯ МАССА ЗЕМЛИ
Семен А. Николаев
Россия, Санкт-Петербург
Январь 24, 2011
Для определения массы Земли потребовался длинный исторический путь.
Чтобы определить массу Земли необходимо знать её размеры. Размеры Земли впервые определил
грек Эратосфен из Кирены (276-196г. до н.э.). Он заметил, что во время летнего солнцестояния 21
июня палка, воткнутая в землю близ города Сиены (Египет), не даёт тени. Но в Александрии,
находящейся в 800 км от Сиены, она отбрасывала тень. Солнечные лучи падали под углом 7
градусов. Подкрепив эти факты расчётами, Эратосфен получил цифру окружности Земли — 40.000
км.
Тогда же греки Аристарх Самосский (310-230г. до н.э.) и Гиппарх из Никеи (190-120г. до н.э.)
определили размер Луны и расстояние до неё. Они сравнивали при затмении размеры тени Земли и
Луны с их реальными размерами. Расстояние до Луны вышло 384.395 км, а Луна получалась в 4 раза
меньше Земли.
Тогда же определили расстояние до Солнца. Однако результат был 8 млн.км.
Следующие 1800 лет ничего не делалось в этом направлении, так как господствовала
геоцентрическая система Птолемея.
Это продолжалось до 1543г., когда Николай Коперник (1473-1543г.) предложил
гелиоцентрическую модель Солнечной системы. Теория Коперника одержала верх потому, что как
модель оказалась проще.
Иоганн Кеплер (1571-1630г.) сразу заметил простую математическую связь между периодом
обращения планет и их средними расстояниями до Солнца. Так в 1609г. родились три закона Кеплера.
С их помощью были определены относительные расстояния и схема Солнечной системы. Но её
масштабы оставались неразгаданными.
И, наконец, на помощь пришло простейшее изобретение – параллакс. Тогда повторно определили
расстояние до Луны, а затем до планет и Солнца.
В 1683г. Ньютон на основании анализа законов Кеплера теоретически связал зависимость
гравитационного взаимодействия между телами с расстоянием между этими телами. В те времена
ещё не существовало буквенных обозначений физических величин. Кроме того, все расчёты
производились через пропорциональность другим величинам. Например, средняя плотность Земли
5,48 плотностей воды. Или, масса Луны в 81 раз меньше массы Земли. В астрономии это применяется
до сих пор. В 1798г. Кавендиш произвёл эксперимент с целью определения средней плотности Земли
с помощью крутильных весов, изобретённых Джоном Мичеллом. До некоторого времени
гравитационная постоянная была не нужна и Кавендиш, как и все другие, о ней ничего не знал.
Впервые упоминание о гравитационной постоянной у французского физика Пуассона в ”Трактате о
механике“ (1809г.). Численное значение гравитационной постоянной было вычислено много позже на
основе значения средней плотности Земли, но это был не Кавендиш. Кто впервые рассчитал
численное значение гравитационной постоянной, историкам неизвестно. В конце концов много позже
эксперимент по определению гравитационной постоянной (коэффициента пропорциональности, он
же единичная сила) всё же был поставлен.
Этим экспериментом был подтверждён закон Ньютона и определён коэффициент
G = 6,67  10 11 Н
в формуле Ньютона
F  G
m1  m2
R2 .
До этого момента всё было известно, кроме массы Земли. Стали вычислять массу Земли. Для
этого взяли две формулы F  mЭ  g и F  G
Посчитали, что силу притяжения F
M 3  mЭ
, и приравняли их между собой.
R32
массы эталона mЭ к массе Земли M З на поверхности
самой Земли можно получить из формулы F  mЭ  g и приравнять эту же силу в формуле
F G
M 3  mЭ
.
R32
1
Величина ускорения свободного падения у поверхности Земли экспериментально была измерена
g = 9,81 м / с 2 .
Эта сила сообщает массе эталона mЭ ускорение свободного падения F  mЭ  g .
M m
Из формул F  mЭ  g и F  G 3 2 Э
R3
g  R32
получили одну формулу M 3 
.
G
Масса Земли и средняя плотность оказались равны М 3  5,97  10 24 кг , 3  5,5 г / см 3 .
До настоящего времени никаких поправок в эти расчёты не вводилось.
Массы всех космических объектов рассчитаны, исходя из массы Земли.
Однако по этим формулам нельзя рассчитать массу Земли, которая имеет протяжённые размеры.
Расчёты, которые произвёли для определения массы Земли, не соответствуют действительности.
В этих расчётах содержится значительная методическая ошибка, не учитывающая принцип
суперпозиции.
Формула Ньютона не учитывает размеры взаимодействующих объектов. Формула
приближённая. Предполагается, что масса каждого тела представляет собой точку.
Поэтому при использовании формулы Ньютона на расстояниях соизмеримых с размерами тел
будет ошибка.
Рассмотрим действие второй формулы F  mЭ  g . Вы подбросили тело с массой mЭ . Оно
достигло максимальной высоты и стало падать на Землю. Но Земля протяжённый объект и
взаимозатенённость тела mЭ с Землёй не прямая линия. Тело с массой mЭ будет притягиваться
всеми элементами массы Земли. Большинство их находится под углом к линии падения. Природа
сама просуммирует проекции сил (помножив сos i ) каждого взаимодействия на ось Земли. В
результате мы получим суммарную силу притяжения от всех элементов массы Земли к телу с массой
mЭ . Она будет F  mЭ  g . В этой формуле всё экспериментально известно. В другой формуле
F G
M 3  mЭ
нам неизвестна масса Земли. В этой формуле никто ничего не суммирует. Эта
R32
формула носит теоретический характер. Её нельзя применять при расстояниях соизмеримых с
размерами тел. И приравнивать эти силы нельзя.
В первой формуле природа сама суммировала проекции сил притяжения на ось Земли. Во второй
формуле это необходимо сделать нам самим. При расчёте массы Земли надо каждую силу
взаимодействия между mЭ и каждым элементом массы Земли поделить на сos i .
Сила притяжения между телами всегда существует и связана она с взаимозатенённостью от
действия эфира. Даже, если один из компонентов невидим, о его существовании и его массе
подскажут движения остальных.
Гравитационному взаимодействию подвержены все тела и их структурные элементы, как между
собой внутри тела, так и вне него.
Расчёт сил взаимодействия производится по принципу суперпозиции, как это на самом деле
происходит в природе автоматически, и о чём забыли.
Через величину этой силы притяжения F  mЭ  g нельзя производить расчёт массы Земли.
Рассуждения о том, что если два притягивающихся тела имеют форму шаров и равномерную
плотность, то они притягиваются так, как будто их массы сосредоточены в их центрах, и производя
обратные расчёты через эти силы можно рассчитать массу этих тел, не верны.
А, как же принцип суперпозиции? Что на время его забыть? Это очень несерьёзно и даже
невежественно.
О принципе суперпозиции в разделе ”Гравитационное взаимодействие“
http://samlib.ru/n/nikolaew_s_a/grawitacionnoewzaimodejstwie.shtml
Это не является доказательством того, что через эти силы можно рассчитать массы тел. Эти
“доказательства” основаны на тех же самых силах притяжения, которые сообщают им ускорения
свободного падения. Рассуждения “как будто” не научны. Везде и всегда действует принцип
суперпозиции. А применение принципа суперпозиции указывает на довольно ощутимую
методическую ошибку.
2
Принцип суперпозиции разрешает производить взаимообратные расчёты только для одной
фигуры – это линия оси симметрии. Только в этом случае рассуждения “как будто” их массы
сосредоточены в их центрах, не противоречат принципу суперпозиции.
Расчёты, произведённые методом приближения, показали, что истинная масса Земли на 12,6%
больше.
Мы рассмотрели один лишь частный случай и довольно простой. А именно, очень протяжённая
и большая масса Земли, на которой расположена значительно меньшая масса эталона.
Теперь представим две очень большие массы тел и сближение их на критическое расстояние (две
планеты на расстоянии соизмеримом с их размерами). При сближении их в такой ситуации возможно
разрушение меньшего менее плотного компонента на фрагменты. Силы притяжения большего
компонента (планета) при сближении действуют под углом к меньшему менее плотному компоненту
(комета) и как бы разрывают его на части. Такое произошло в 1994г, когда комета Шумейкеров-Леви
9 падала на Юпитер.
Массы всех космических объектов — Луны, планет, Солнца и всех остальных были рассчитаны в
пропорции к массе Земли.
В связи с тем, что истинная масса Земли на самом деле больше, то необходимо массы всех
космических объектов увеличить на 12,6%. Естественно, изменятся и другие параметры этих
объектов, в частности, средняя плотность.
Обо всём остальном здесь
http://samlib.ru/n/nikolaew_s_a/ewoljucionnyjkrugoworotmateriiwowselennoj5izdanie2009g.shtml
Используемые источники:
1. Николаев С.А. “Эволюционный круговорот материи во Вселенной”. 5-ое издание,
СПб, 2009 г., 304 с.
3