Глава десять
Мы обещали, что речь пойдет о нашей планете. Как устроена наша планета изнутри? Действительно в ней вращается железоникелевое ядро или ядро из «тёмного водорода», создавая эффект динамо? Ведь мы в «ином понимании» утверждали обратное — существует оболочка, удерживаемая излучением сингулярного ядра, своеобразного внутреннего солнца, находящегося для внутреннего наблюдателя бесконечно далеко в силу логарифмического строения пространства.
Прямые наблюдения внутренней структуры планеты невозможны в силу реальных технических трудностей. Лишь косвенные геофизические и геохимические методы позволяют выдвинуть ряд гипотез о глубинном строении планеты. О строении ближайших к поверхностей слоёв можно судить по отголоскам землетрясений и сейсмического зондирования, используя закон преломления В. Снеллиуса на границе различных сред. Некоторое представление о неравномерном гравитационном потенциале создают исследовательские космические аппараты. Однако в целом картина внутреннего строения остаётся гипотетической, начиная с внутренней энергии планеты и кончая титаническими силами, движущими континенты.
В конце XVIII столетия Г. Кавендиш вычислил возможную среднюю плотность Земли (сейчас это значение примерно 5,5 г/см^3). Учитывая, что это значение больше, чем средняя плотность пород поверхности, был сделан вывод, что превышение плотности связано с более плотными внутренними слоями. В результате сжатия вещества планеты увеличивается его плотность и, соответственно, температура. По существующим представлениям расчётная величина плотности ядра может достигать 12,5 т/м^3. При этом температура около 6000℃, а давление почти 4 млн атм.
Какое должно быть давление за счёт ньютоновских сил тяготения в ядре планеты? Заглянем в учебник по теоретической механике [4, с. 738-754.]. Н.Е. Жуковский по этому поводу говорит следующее: «Сферическая поверхность внутренней точки по ньютонианскому закону не притягивает». Это внешнюю точку материальная сфера притягивает так, «как её притягивает по тому же закону центр тяжести этой сферы, в котором сосредоточена вся масса поверхности». Приведём здесь ещё теорему Ньютона. «Однородный эллиптический слой, заключенный между двумя подобными концентрическими эллипсоидами, внутренней точки не притягивает».
Ранее мы отмечали, что в соответствии с законом Ньютона сила тяготения нарастает при приближении к тяжелой сфере и убывает по мере углубления в её недра. Так что в центре сферы какая-либо сила, сдавливающая вещество, отсутствует. Существует лишь давление столба вещества, если оно простирается на всю глубину сферы. Если максимальная сила давления на вещество в верхних слоях, то здесь же должна быть и максимальная плотность и температура, а не в глубине, где вещество может быть не сжато. Но практика показывает, что температура всё-таки возрастает с глубиной. И это возрастание не соответствует теоретическому, расчётному значению. Так и ускорение свободного падения с глубиной не уменьшается, как это должно следовать из закона Ньютона, а нарастает.
Ещё в XVII веке Э. Галлей выдвинул гипотезу полой Земли, которая была позже опровергнута. А может, Галлей был прав? Земля действительно полая? Ведь несоответствие плотности вещества можно объяснить ещё и тем, что ядро Земли представляет собой асимптотическую воронку, содержащую основную массу вещества планеты, дающее внутреннюю энергию Земле, как и любой другой планете, звезде. Иначе в недрах не должно ничего существенно сжиматься! Откуда возьмутся силы сжатия планеты? (рис. 10.1)
Вероятно, уместно вспомнить, как рождался закон всемирного тяготения. Ньютон использовал следующие величины: ускорение свободного падения на поверхности планеты, это же ускорение, но на уровне орбиты Луны. Оно соответствует отклонению спутника от прямой в течение одной секунды. Зная радиус Земли и расстояние до Луны, он перемножил соответствующие ускорения на квадраты расстояний и приравнял их. Никакого отношения эта закономерность к массам Земли и Луны не имеет. Закон лишь показывает, что ускорение силы тяжести обратно пропорционально квадрату расстояний. А это действительно так. Так что появившееся позже дополнение, известное как произведение масс тяготеющих между собой тел, есть уже предположение автора закона. Масса вещества обладает притяжением, но только за счёт внешнего потока среды, движущейся в сингуляр. По этой причине материя не будут сжиматься под действием сил, если не будет внешней причины, действующей на вещество. Для планеты — это её сингулярное ядро, куда движется среда.
Ярковский в связи с этими обстоятельствами писал: «...легче всего выйти из этого затруднения, признав, что притягательная сила планет и солнца не находится в той зависимости от массы, которую нам даёт формула Ньютона. Тогда будет понятно почему вычисленная на основании этой формулы плотности планет дают такие несообразные цифры, находящиеся в полном разногласии с тем, что мы видим» [8, с.18].
Вновь обратим внимание на факт разной скорости вращения внутренних слоев планеты, ядра (сингуляра). Ещё в XVII веке было установлено существование так называемого «западного дрейфа», о котором мы уже упоминали. Разные элементы геомагнитного поля дрейфуют с различными скоростями. Они указывают на скорость вращения внутренних слоёв ядра. Какими бы причинами это не объяснялось, но остаётся фактом тот, что мантия, внешние слои Земли движутся, опережая внутренние. Ранее мы рассматривали причину западного дрейфа. Здесь же рассмотрим ещё одно обстоятельство, хорошо известное в кругу специалистов.
Угловая скорость вращения Земли не постоянная. Земля то замедляет своё вращение, то ускоряет его. Как результат — продолжительность звёздных (не солнечных) суток на планете — это средняя величина. Речь идёт не о вековом замедлении Земли, которое связывают с влиянием Луны. Незначительные изменения скорости вращения планеты происходят ежедневно. Они объясняются причинами, связанными с планетой: перераспределение масс мирового океана, температурные колебания, землетрясения, геологические подвижки (рис. 10.2).
Однако представим массивный гироскоп, который за счёт внутренних причин вращается с неравномерной угловой скоростью, сохраняя момент импульса. С течением времени скорость вращения этого гироскопа изменится до неузнаваемости в результате постоянных флуктуаций, хаотически происходящих как в сторону ускорения, так и замедления. Но наш земной «гироскоп», несмотря на всё проблемы, вращается и движется по своей орбите удивительно устойчиво. Суточную неравномерность движения и одновременно общую стабильность вращения планеты гораздо естественней объяснить за счёт возникающей нерегулярности в потоке среды, движущейся сквозь вещество оболочки.
Помимо того, что гравитационное поле Земли испытывает малые отклонения от среднего значения (вариации), которые фиксируются на протяжении десятков лет, ядро Земли непрерывно колеблется, пульсирует, словно сердце. Эти пульсации регистрируются, как колебания мантии. В этом нет ничего необычного. Достаточно вспомнить, что сингуляр любого тела «живет» в импульсном режиме. Так же пульсирует любая частица, любая черная (белая) дыра, звезда, планета. Только интенсивность этой пульсации более заметна у квазаров, переменных звёзд и менее заметна в недрах планет, скрытых оболочкой.
Как уже отмечалось, вихревой поток — логарифмическая спираль — движется под некоторым углом к поверхности, ядру, атмосфере, околоземному пространству и ближнему космосу. Всё, что находится в потоке, приобретает способность к движению, которое можно разложить по двум направлениям: вертикальному и горизонтальному восточному. Вертикальное направление оказывает нарастающее давление с силой, пропорциональной ускорению порока (ускорению свободного падения), горизонтальное восточное составляет часть этого давления, которая зависит от угла наклона к касательной, образуемой прямой в сторону горизонта на востоке. По этой причине в восточном направлении действует проекция ускорения, создающая силу, носящую название силы Кориолиса. Если сила Кориолиса — это виртуальная сила, как любая сила инерции, то в нашем представлении это вполне реальная «вещественная» сила, вызванная углом наклона потока к поверхности (рис. 10.3).
Действительно, вращение околоземного пространства (отметим серебристые облака на высоте 75 - 95 км, интересно, иначе за счёт чего мог бы быть ветер на такой высоте?), атмосферы, поверхности планеты (по слоям) и ядра происходят именно за счёт «бокового» давления потока среды. Этот поток не может быть абсолютно равномерным в силу многих причин, поэтому и наблюдаются кратковременные «дрожания» угловой скорости вращения планеты. Изменение же темпа времени, которое мы наблюдали в околоземном пространстве, не прекращается и внутри планеты. Поэтому внутренние слои (относительно наблюдателя) движутся сравнительно медленнее, чем поверхность. В то же время, серебристые облака движутся наоборот исключительно быстро. Их средняя скорость достигает почти 30 м/с.
В безветренную погоду наша атмосфера движется вместе с поверхностью. Её скорость равна нулю относительно неподвижного наблюдателя. Но атмосфера (как и гидросфера) менее массивна, чем верхние слои планеты. По этой причине она более подвижна и податлива влиянию восточного давления среды, колебания температуры, влажности, плотности, высоты. Тем не менее, атмосферные потоки имеют устойчивую тенденцию к движению в восточном направлении в обоих полушариях планеты [23]. Циклонические и антициклонические вихри связаны как с движением вихревых струй среды, так и с вихрями вещества планеты и ядра.
Обратим внимание на циклоны и антициклоны в атмосфере планет (нечто подобное имеет место в гидросфере и мантии). Это вихри, имеющие разную направленность. Но что происходит, когда меняется направление вращения вихря — изменяется давление в области его действия. То есть от направления вращения вихря зависит уменьшается или увеличивается поток среды, следующий сквозь атмосферу и далее — в недра планеты. При антициклоническом вращении происходит дополнительное «вкручивание» и ускорение потока, что сказывается на возрастании атмосферного давления. В северном полушарии антициклон вращается по часовой стрелке (правовинтовой), если смотреть на планету извне, а в южном — против часовой стрелки (левовинтовой).
Циклоническое вращение атмосферы полностью противоположно антициклону. Вихрь как бы «выкручивается», замедляя поток среды и снижая давление на вещество. В результате происходит ощутимое понижение температуры, конденсация пара в атмосфере, что мы наблюдаем в виде облачности и выпадающих дождей. Подобный эффект с конденсацией можно вызвать искусственно, например, он применяется в камере Вильсона.
Считается, что атмосферные вихри возникают благодаря вращению Земли, причем возникают над определёнными местами планеты: ледяными полями, вблизи экватора. Отчасти это так, но не объясняет их полной причины. Вихри могут рождаться и в атмосфере, например, Марса без участия ледяных полей. На газовых гигантах существуют столь мощные вихри в атмосфере, что соизмеримы с размером Земли. Причём это устойчивые вихри по месту и времени, особенно полярные вихревые воронки, имеющие форму шестиугольников (рис. 10.4 и 10.4а).
Точка зрения «иного понимания» другая. Например, лёд — это не причина, а следствие того, что в данном месте часто формируются антициклоны. Причина вихря находится глубоко в веществе коры, в вихрях, которые происходят в жидкой фазе вещества: мантии, гидросфере. Причина может быть и в космосе, когда на потоки среды оказывают влияние массивные тела, как Луна, например. Они инициируют скручивание струй потока среды, создавая устойчивые завихрения в сверхтекучем веществе.
Это явление не ново. Например, если раскрутить сосуд со сверхтекучим гелием, то в нём самообразуются устойчивые вихри (рис. 10.5). Сама среда — это вихревые струи или нити, пронизывающие вещество (рис. 10.6). Тем самым инициируются различные вихревые, электрические и магнитные свойства любого вещества: космической среды, вещества нейтронной звезды, недр планет, звезд, тел галактик.
Мы отмечали, что скорость солнечного вихря максимальная на экваторе и минимальная к полюсам. Поверхность Земли не такая подвижная, как солнечная, которая движется по закону жидкого тела. Под действие среды она движется, как целое. Как влияет монолитность коры на скорость вращения поверхности Земли?
Рассмотрим это обстоятельство более детально. Строго говоря, не скорость вихря больше к экватору, а скорость движения поверхности и внутренних слоёв вещества. Снижение скорости вещества к оси вращения, которое при этом происходит, связано со сферической поверхностью, находящейся в вихре. Действительно, когда вращается диск с постоянной угловой скоростью, то линейная скорость, которая направлена по касательной к окружности (или перпендикулярно к радиусу) в сторону вращения, изменяется от максимума на краю диска до нуля в центре.
Мысленно представим пустотелый диск, у которого тонкие стенки и который заполнен подвижным веществом (какой-то вязкой жидкостью). Представим, что мы оказываем на содержимое изначально неподвижного диска равное усилие вдоль его радиуса (не будем принимать во внимание тонкие стенки диска). Усилие прикладывается к частичкам вещества внутри диска, стремясь тем самым преодолеть инертность диска, противодействующую смещению, к повороту. Если бы диск был твёрдый, то противодействующая сила инерции зависела бы от расстояния до центра диска. Но вещество диска податливое в меру подвижности, вязкости, по этой причине можно считать сопротивление вещества, оказываемое каждой из его частичек, одинаковым.
В результате наших действий диск приходит в движение. Как он будет вращаться, если мы продолжаем воздействовать на вещество диска? Частицы, расположенные ближе к внешнему краю, будут «убегать» от нашего усилия, в то время, как частицы, расположенные ближе к оси вращения, всё ещё будут испытывать нагрузку. Где-то на радиусе диска будет точка, где силы давления на вещество и силы инерция будут уравновешены. Остаётся мысленно накрыть наш диск пустотелой полусферой того же диаметра, содержащей вещество, как в диске. Пусть наша полусфера имеет шероховатую поверхность, а снаружи её окружает подвижный слой вещества — воздух или вода. Распространим действие сил и на эту область пространства. Движения потоков такой «атмосферы» нам позволит увидеть, как распределяются усилия вдоль поверхности. Подобным образом мы смоделировали вращение северного полушария Земли. Теперь рассмотрим реальную картину ветров этого полушария (рис. 10.7).
Обратим внимание, как атмосферные потоки распространяются к экватору и полюсу от нейтральной полосы поверхности, которая синхронно движется со скоростью атмосферы. Это примерно 30-35 градусов северной (южной) широты. Конечно, здесь участвуют и конвекционные процессы в атмосфере, например, поступающий к полюсу воздух охлаждается и вынужден двигаться в противоположном направлении. Но приблизительно так, как направлены основные потоки воздуха, действуют силы среды в атмосфере и земной коре. Можно заметить, что вдоль этого пояса также отчётливо выражены и геологические неровности на планете.
С осевым вращением струй среды, входящих в земную поверхность, связан так называемый «эффект раковины». Это когда вытекающая из сосуда вода закручивается в определённом направлении, зависящем от полушария (циклоническое и антициклоническое). Например, сообщается, что в Кении есть деревушка, которая точно стоит на экваторе. Экватор в ней помечен специально желтой линией. Пересекая эту линию, попадаешь из одного полушария в другое. Если перемещаться с емкостью, из которой через донное отверстие вытекает вода, образуя завихрение, то, переходя из северного полушария в южное, преодолев всего несколько метров, можно увидеть эффект воронки для каждого из полушарий — направление закручивания воронки изменяется на противоположное. Область, где вода не закручивается, составляет всего несколько метров вдоль желтой линии экватора.
Поток среды входит в поверхность планеты не строго вертикально, а под некоторым углом. Относительно внешнего наблюдателя скорость на широте 30 — 35 градусов приблизительно равна 400 м/с. Линейная скорость движения атмосферы и вращения поверхности здесь почти равны. Тогда скорость потока среды v, входящей в поверхность Земли под углом α между осью струи потока и геометрический вертикалью, являющейся продолжением диаметра Земли, из геометрических соображений равна v = 400/sinα м/с. Допустим, что скорость потока на уровне земной поверхности равна первой космической скорости, то есть примерно 7900 м/с. Тогда угол на уровне земной поверхности примет значение 2°57´. Естественно, что отклонение от вертикали происходит в западном направлении. Собственно, возникает две вертикали: геометрическая, как продолжение диаметра планеты, и фактическая, как линия отвеса, которая вытягивается вдоль оси потока.
Заметим, некоторые специалисты всерьёз считают, что планету вращает ветер, дующий в восточном направлении, так как солнце нагревает атмосферу, поднимающуюся вверх и освобождающую место для холодного воздуха. «Ветер дует, цепляя горы и деревья, вот Земля и крутится». Тогда что заставляет вращаться планеты без атмосферы, да и само Солнце, не говоря уже о Галактике?
На планете пространственные вихри среды могут инициировать круговые движения больших масс вещества. Это колоссальных размеров водовороты в океане, в атмосфере. Особенно это проявляется за счёт вращения мантии в местах глубинных разломов. Как правило, такие разломы находятся под водой. Зимой же, когда поверхность сковывает лёд, вихри отслеживаются как кольцевые структуры диаметром до десяти километров, просвечивающие сквозь белизну льда озёр, морей, океанов (рис. 10.8).
Вихри может порождать движение воды вдоль искривлённых русел рек, глубоководных и поверхностных океанических течений. Пример такого искривления — Самарская Лука (рис. 10.9).
Издревле это место является особенным. В подобных местах наблюдаются различные аномальные явления на земле, под землёй (в пещерах) и в атмосфере (рис.10.10). Вероятно, при определённых обстоятельствах вихри среды способны создать на короткое время возникающие порталы сквозь Реальность в другую Действительность. Возможно, будущая наука, отказавшаяся от зауженного взгляда на Действительность и постигшая феномен Реальности, сможет освоить перемещение без ограничений в пространстве и времени.
Спонтанно, как известно, перемещения во времени происходят. Есть письменные засвидетельствованные подтверждения этому феномену адекватных участников подобных событий (летчиков, учителей, учёных). Не вдаваясь в детали, отметим характерный признак локальной области, возникшей в пространстве (на поверхности, в атмосфере), которую обычно называют порталом в иные миры.
Это появление странного тумана, как правило, имеющего цветной оттенок. Почему туман, вероятно, понятно — возникшая область имеет другие характеристики температуры и влажности. На границе двух областей из-за конденсации водяного пара при охлаждении ниже точки росы образуется туман. Понятна и причина странного (но не всегда) вида тумана. По классификации наше Солнце относится к спектральному классу звезд — G2. То есть в свете, который мы видим, преимущественным является желтый цвет. При ясном небе, вместе с голубым рассеянным светом от неба, солнечный свет даёт белое освещение. Если бы Солнце относилось к другому классу, например, O, то преимущественным в спектре был бы голубой. Следовательно, подсвечиваемый изнутри портал относится к миру, похожему на наш, но с другим светилом, относящемуся к другому классу звёзд.
Известен случай, когда лодка вплыла в неожиданно возникший на пути движения странный голубоватый туман, проскочить который она не сумела. Ни лодки, ни рыбаков больше никто никогда не видел. Но мы отклонились от темы.
Почему выбрана первая космическая скорость? Представим катер, плывущий по реке. Если катер остановит двигатель, то река будет нести его своим течением. Для того, чтобы катер двинулся против течения, нужно, чтобы он приобрёл скорость, большую, чем скорость течения реки. Первая космическая скорость — это та скорость, которая позволяет «оторваться» от поверхности и выйти на орбиту Земли. То есть она несколько выше, чем скорость потока среды к Земле на уровне поверхности.
Что мы можем ощутить, находясь в локале планеты? Изменение скорости вращения, наблюдая окружающее пространство. Мы уже говорили, что 4,5 млрд лет назад Земля делала оборот за 6 часов. По мере роста планеты её скорость вращения уменьшалась. 1 млрд лет назад один оборот планеты уже занимал 15 часов, а совсем «недавно» - 300 млн лет назад уже 22 часа. Но рост Земли не остановится, поэтому через 1 млрд лет в сутках будет уже 30 часов. Естественно, с ростом планеты растёт и её масса. Растёт и «сила тяжести», то есть увеличивается скорость течения среды в сингуляр — сила давления потока. Какие растения и животные могли быть в те времена, когда сила тяжести была меньше, хорошо известно.
По росту планеты можно судить о росте локала. Локал Земли растёт — это «отодвигает» от нас Луну, которая медленно, но неуклонно удаляется от Земли, как Земля и другие планеты удаляются от Солнца. Не является постоянным и темп времени. Правда, его изменение меньше заметно, чем другие изменения в локале.
Изменения касаются любого тела. Так же растёт Солнечная система, и Солнце замедляет вращение по мере роста. Растёт Галактика, растёт Вселенная, что воспринимается как её расширение. Но момент количества движения во Вселенной всегда остаётся прежним. Что-то остаётся неизменным, что-то увеличивается, а что-то и уменьшается. Так, например, древнее магнитное поле планет и звезды должно было быть гораздо сильнее, чем сейчас. То есть магнитно-динамические эффекты в Солнечной системе были более выраженными, чем в настоящее время.
Как и ОТО, закон всемирного тяготения Ньютона можно рассматривать только в пределах конкретного локала. Например, локала Солнца или локала Земли. Но когда речь идет о смежных локалах планет или совмещенных локалах спутников планет, то здесь должны учитываться особенности строения обоих локалов. В качестве примера можно вспомнить серию запусков к Луне земляков родоначальника закона тяготения. Все попытки оканчивались неудачей — космические аппараты вели себя не по известной теории, пока не было модифицировано выражение закона тяготения.
Продолжение - Часть 14
Литература
4. Жуковский Н.Е. Теоретическая механика. - М.-Л.: ГИТТЛ, 1950. - С. 810.
8. Ярковский И.О. Всемирное тяготение как следствие образования весомой материи внутри небесных тел. -М.: Типо-литография Т-ва И.Н. Кушнеров и Ко., 1889.
23. Сообщество EarthWindMap https://earth.nullschool.net/#current/wind/isobaric/250hPa/orthographic=-35.88,24.03,468