Силой F называется мера механического взаимодействия материальных тел.
Сила - векторная величина и ее действие на тело определяется:
- модулем или количественным значением силы;
- направлением силы;
- точкой приложения силы.
Модуль силы является скаляром, из чего: Сила есть всегда положительная величина.
Не существует «отрицательной силы притяжения» или «отрицательной силы отталкивания». Есть только положительные силы. В природе, а значит и в физике, имеет место быть только:
1. Сила притяжения – всегда положительная величина, значение от нуля, до плюс бесконечности [ 0 ; + ∞ )
2. Сила отталкивания – всегда положительная величина, значение от нуля до плюс бесконечности [ 0 ; + ∞ ) .
Положительная скалярность силы доказывается экспериментально.
При удалении стального шара от магнита, сила уменьшается, но не становится отрицательной. То есть применительно к силе мы имеем дело с промежутком от нуля до плюс бесконечности [ 0 ;+ ∞ ) и это экспериментально доказано.
Силовые взаимодействия небесных тел в рамках реального трёхмерного пространства регламентируются основным законом Небесной Механики - Законом Всемирного Тяготения.
, из которого следует: неограниченная пространственная продолжительность гравитационного взаимодействия, напрямую вытекающая из зависимости 1/R² . Из чего: значение силы с удалением уменьшается до сколь угодно малых величин, но при этом не может быть равным нулю.
Взаимодействие и перемещение тел в реальном трёхмерном пространстве регламентируется:
Третьим Законом Ньютона. Из которого следует, что перемещение отдельно взятого тела в рамках Небесной Механики приводит к взаимному (пусть незначительному но) перемещению всех без исключения небесных тел.
Согласно Третьему Закону Ньютона падение даже незначительной массы в сторону Солнца, хоть и в самом малом количественном выражении, но вызывает встречное перемещение Солнца. В равной степени это относится ко всем без исключения небесным телам.
Силовые взаимодействия небесных тел в рамках реального трёхмерного пространства также регламентируются взаимным силовым равновесием.
Согласно данного условия, вселенское взаимодействие, построенное на силах притяжения имеет строгий порядок, обусловленный взаимным орбитальным движением, позволяющий телам удерживать своё расположение в пространстве и избегать комплексного разрушения системы, вследствие закономерной для сил притяжения динамики образования макротела.
Наглядно эти принципы взаимодействия можно отследить на модели газа (близком силовом аналоге).
Как известно, молекулы газа находятся в силовом взаимодействии, в силу чего при ряде условий занимают друг относительно друга равноудалённое расположение в пространстве. Кроме силового взаимодействия, молекулы ни чем не «скованы» в своём перемещении в обозначенном пространстве и при стечении различных факторов, часть из них может выстраиваться, например, в одну линию. (Рисунок А,В,С).
Но ни при каких обстоятельствах в линию не могут выстроиться все молекулы газа. И это обусловлено не только ничтожной вероятностью такого расположения, но и обусловлено силовой невозможностью такого распределения. Поскольку силы взаимодействия между самими молекулами препятствуют такому расположению.
Если всё же предположить, что молекулы газа, размещённые в замкнутом пространстве (резервуаре) могли бы «выстроиться в одну линию, то в таком случае отмечалась бы разница давления газа на стенки резервуара. Давление по линии распределения молекул было бы больше чем в других направлениях. Такая частная ситуация на практике невозможна. И молекулы газа всегда занимают положение соответствующее комплексному силовому равновесию.
Если рассматривать теоретическую модель газа, при которой, силами взаимодействия являются не силы взаимного отталкивания, а силы притяжения (в чистом виде), то вполне очевидна силовая динамика, при которой взаимное притяжение молекул приводит к лавинообразному процессу образования единого скопления (все молекулы устремляются в общий центр). Рисунок D.
При таких условиях, невозможно предполагать какого либо, равномерного распределения молекул по объёму.
Данная динамика наглядно отслеживается в примере с магнитной крошкой. При расположении магнитной крошки на плоскости, кусочки магнита, преодолевая силы трения, устремляются в единый центр (лавинообразный процесс на практике). Рисунок E.
Следует так же отметить, что гипотетически существует некая теоретическая возможность, при которой при целом ряде дополнительных условий, таких как: организованное планетарное движение (притягивающихся) молекул относительно друг друга, отсутствие критических столкновений и прочих факторов способных вывести систему из равновесия модель газа на силах притяжения могла бы быть «жизнеспособной». Рисунок F.
И хоть данная вероятность- ничтожна , предположим, что все необходимые условия все же можно соблюсти и рассмотрим модель подробнее.
При каких условиях возможно существование данной модели?
При условии если взаимное расположение связанных взаимодействием объектов (молекул) не будет приводить к образованию лавинообразного процесса. То есть все связанные взаимодействием объекты (молекулы) относительно друг друга в каждый момент времени должны находиться на расстояниях соответствующих балансу сил и двигаться по очень строгим траекториям (подобно как это происходит в модели на силах отталкивания, где местоположение выравнивается за счет сил самой системы). И любое даже минимальное отклонение от баланса сил выведет систему, построенную на притяжении из равновесия, и запустит лавинообразный процесс.
Назовём подобное отклонение критическим для силового баланса.
Взаимоположение тел небесной Механики в силовом смысле является близким аналогом силового взаимодействия в рамках идеальной модели газа.
Вся небесная Механика изначально базируется на предположении, что подобное взаимно уравновешенное силовое взаимодействие небесных тел на силах притяжения возможно и имеет место быть в природе.
И если предполагать, что таковое силовое равновесие на силах притяжения действительно имеет место в природе, то к взаимному расположению тел в пространстве предъявляются довольно строгие требование. Рисунок G.
Силовое взаимодействие всех без исключения небесных тел должно протекать в рамках строгого равновесия. При полном недопущении отклонений критических для силового баланса, иначе запускается лавинообразный процесс (подобно как в модели газа построенной на притяжении). Рисунок H.
Рассмотрим силовые взаимодействия в рамках Классической Механики.
Силовые взаимодействия в рамках Классической Механики определяются наличием сил Тяготения и Центробежных сил (Инерции).
( На данном этапе имеет смысл отметить, что некоторые физики пытаются игнорировать/отрицать наличие сил инерции. Подобный подход не является физически состоятельным. Подробное описание данной проблематики приводится в приложении).
Тело (объект) движется поступательно и равномерно только в одном случае: когда все силы, приложенные к телу, взаимно уравновешены. Так же необходимо помнить, что всякое действие рождает противодействие. В физическом смысле это означает: что если ядро падает на Землю, то и Земля в этот момент падает на ядро. (И не смотря на то, что результат смещения Земли незначителен, сам факт такого смещения имеет место быть и с физической точки зрения данное явление полностью оправдано).
Поэтому, никакие представления, что в небесной Механике движение отдельно взятого тела якобы независимо и произвольно (от других тел) - не могут быть сколько-либо физически состоятельными.
Перемещение любого даже чрезвычайно малого тела сказывается на расположении тел, участвующих с ним в силовом взаимодействии. А поскольку в силовое взаимодействие взаимно вовлечены все тела небесной Механики, то соответственно и любое перемещение отдельно взятого тела сказывается на взаимном расположении всех остальных тел.
Поскольку в визуальном плане силовую динамику взаимного распределения тел в пространстве, заполненном телами различных размеров, довольно трудно себе представить - воспользуемся для наглядности упрощенной схемой.
Заполним некий заданный объем телами равными по массе и размеру (равноудаленное расположение). - Рисунок №1.
Если мы введем в схему расчетное тело большей массы, то взаимное расположение остальных тел изменится. Вокруг более массивного тела образуется разряженная область, в физическом плане, обеспеченная динамикой выравнивания приложенных к телу сил. - Рисунок№2.
Данная динамика сходится с наблюдениями: чем более массивным является скопление небесных объектов, тем значительнее объем разряженной области, содержащей это скопление объектов. Пример: галактики и окружающие их пространства.
В свою очередь, любое расчётное тело в силовом плане может быть представлено как некая область, заполненная равноудаленными телами равными по массе и размеру.
Подробнее о данной проблематике: По версии прямого притяжения, для тел связанных
имеется два возможных сценария:
- либо находиться в лавинообразном процессе образования макротела,
- либо занимать место в пространстве согласно принципов взаимного силового равновесия.
Предположим, что тела в лавинообразном процессе не участвуют, тогда их положение в пространстве соответствует силовому равновесию и определяется только реальными физическими силами.
Статический аспект взаиморасположения в пространстве для тел равной массы будет соответствовать состоянию, отображенному на рисунке №3
(равномерно заполненное пространство), а положение отдельно взятого тела будет соответствовать состоянию, отображенному на рисунке №4
(поскольку при введении в схему расчетного тела большей массы, взаимное расположение остальных тел изменится).
Вокруг каждого более массивного тела, образуется разряженная область, в физическом плане обеспеченная взаимным равенством сил.
Данная динамика сходится с наблюдениями (чем более массивным является скопление небесных объектов, тем значительнее разряженная область это скопление объектов содержащая (пример – галактики и окружающие их области.)
Из чего для системы отсчета связанной с Солнцем, расположение внешних тел (равной массы), будет силовым аналогом схемы отраженной на рисунке № 5:
, а для системы отсчета связанной с телом, аналогом схемы рисунок №6:
Из чего очевидно наличие разряженной области вокруг Солнца (рисунки № 7 и № 8), а так же очевидно, что данная область (как и на ранее приводимой схеме) - смещена относительно пробного тела.
Из приведенной схемы наглядно видно, что если рассматривать материю, заключенную в сферу с центром, совпадающим с центром опытного тела - наблюдается изменение количества масс, для правой и левой половин, приведенного к сфере, комплекса удаленных объектов. Это и есть изменение положения тел относительно избранной системы отсчета.
Таким образом, мы наглядно убедились, что данное физическое явление физически обосновано и действительно имеет место быть в природе . На данном этапе стоит отметить: Расположение тел определяется геометрией разряженной области, а само силовое взаимодействие в количественном плане определяется не разряженной областью, а конкретными массами.
Следовательно, в расчете мы должны учитывать не разряженную область, а именно массы.
И из расчетного значения комплекса мы выводим не разряженную область, а линейное выражение конкретных масс.
И если касательно области у нас может сложиться впечатление, что она окружает пробное тело, то ни одна из масс окружить тело не может, масса каждого тела находится относительно расчетного тела всегда с одной стороны (например, справа или слева в рамках телесного угла).
То есть в силовом плане расположение масс, характеризующих разряженную область и массы самого расчетного тела, всегда соответствует схеме, в которой расчетное тело находится на удалении и не проникает внутрь какой либо отдельной массы.
Поскольку ситуацию с «разнокалиберными» телами довольно затруднительно анализировать приведем весь комплекс небесных тел к равномерной взвеси мелких тел равной массы (рисунок №9).
Приведем к данному состоянию и Солнце
(Расчетное тело оставим в неизменном состоянии. Рисунок №10).
Динамика силовых взаимодействий в рамках условия взаимного равновесия приводит систему к однородному равномерному распределению тел в пространстве.
Следует понимать, что данная схема хоть и наглядно представляет принципы распределения масс в пространстве, но в то же время для непосредственного определения сил данная схема должна быть видоизменена. Поскольку непосредственное воздействие фактически осуществляется не от «разнесенных» масс, а из вполне конкретных центров масс реальных тел.
И в реальной ситуации между Солнцем и телом разнесенных откалиброванных масс нет, и нет возможности в них проникнуть. Де-факто массы находятся справа и слева на удалении. То есть в качестве векторной базы схема имеет вид, обозначенный на рисунке №11 (с открытой зоной).
Рассмотрим количественное выражение данного реального физического явления.
Перемещение разряженной области между поверхностями двух заданных концентрических сфер:
При перемещении разряженной области между поверхностями двух концентрических сфер, изменяется объем конуса образованного телесным углом, следовательно, изменяется количество материи, заключенной между двумя сферическими поверхностями в рамках телесного угла обозначенного габаритами разряженной области (прямая геометрическая зависимость от телесного угла).
При этом сами тела - ни куда не исчезли. Суммарно материи (масс в пространстве) осталось - ровно столько сколько было. А вот между поверхностями двух концентрических сфер, в рамках изменённого телесного угла - материи стало действительно меньше. В этом можно наглядно убедиться, сравнив объемы выделенных телесным углом областей на приведенных в тексте Рисунке №12 и Рисунке №13.
На данном этапе стоит так же отметить следующее:
Поскольку сфера* с равномерным распределением даёт ноль суммарного воздействия, то в дальнейшем расчёте полные сферы - учитывать надобности нет. Их можно отбросить и учитывать только сферы* содержащие неравномерности.
Конечная расчетная схема, соответствует приведенной на рисунке № 14.
Дополнительные пояснения: Для того чтобы привести комплекс удаленных объектов к сфере задействуется операция известная как: Центральная проекция на поверхность сферы (общий курс Пространственной Геометрии).
При данной операции положение всех точек (частных масс) проецируется на поверхность сферы заданного диаметра в направлении центра сферы (Рисунки № 15, №16, №17).
Вышеприведённый текст, это отредактированная часть монографии.