Чтобы более реалистичнее представлять картину мира необходимо иногда пересматривать давно известные нам понятия в соответствии с полученными новыми знаниями об окружающем нас мире. Особенно это касается, когда мы хотим рассматривать такие огромные объекты, как вселенная, галактика и, даже наша солнечная система.
Сегодня я хочу поговорить об расстоянии.
Из аналитической геометрии известно, если в определенной системе декартовых координат одна точка А с координатами x₁, y₁, z₁ и вторая точка B с координатами x₂, y₂, z₂, то расстояния между ними вычисляется по следующей формуле:
Но данная формула справедлива только для геометрии Евклида. А как геометрии, в том числе и геометрия Евклида, являются математическими науками, а все математические науки являются абстрактными, то и определение расстояния, которое дает аналитическая геометрия в некотором смысле абстрактно.
Хотя физики, когда знают координаты двух тел, находят их этой же формуле, но они накладывают на расстояния существенное ограничение (я рассматриваю тут Ньютоновскую механику, в которой действует принцип относительности Галилея): одно тело должно находится в точки А в тот же момент времени, когда второе тело находится в точке B. И приведенная формула дает точный результат только при условии, когда расстояние между телами будет намного больше их размеров. В противном случае расстояния между значительными частями тел может существенно отличаться.
Если же первое тело будет в точке A, а второе тело будет в точке B в разные моменты времени то измерять расстояния бессмысленно. Например, свет от Солнца до Земли проходит примерно за 8 минут. Это значит, что фотон вылетев из солнечной короны, только через восемь минут достигнет поверхность Земли. Но Земля двигается по своей орбите во круг Солнца со средней скоростью 29783 м/сек, так как ее орбита является эллипс с малым эксцентриситетом, что позволяет в первом приближением считать земную орбиту окружностью. Следовательно, за 8 минут Земля проходит по своей орбите расстояние, равное 14295,8 километра, что в 1,121 раза больше среднего ее диаметра. Если бы воображаемый наблюдатель был бы на Солнце, то он увидел бы там, что на его темном небе за 8 минут наша Земля описала бы дугу в 19.7 угловых секунд, а угловой диаметр Земли на нем равен 17,5 угловых секунд (Одна угловая секунда равна 1/3600 части угла в один градус)
С дальними космическими объектами дела обстоят подобным образом. Хотя скорости их могут быть на порядок выше, а расстояния до них в несколько миллионов раз больше. Например, расстояние до самой ближайшей звезды, не считая Солнца равна 4.24 световых года (Проксима Центавра). Путь на небе, который эта звезда пройдет за четыре с четвертью года - время, за которое фотон света от нее летит к нам будет еле заметен, хотя за это время звезда может пролететь несколько сотен миллионов, если даже не миллиардов километров. Следовательно, пока фотон дойдет до Земли Проксима Центавра может оказаться от своего положения в котором этот фотон покинул эту звезду на солидном расстоянии. Тут следует сказать, что данное расстояние может быть значительно ближе, чем мы определили в следствии искривления света, но не пространства в поле тяготения массивных небесных тел. Даже наше Солнце немножко отклоняет свет, что было подтверждено наблюдениями. Но это не может свидетельствовать об искривлении нашего пространства, так как ассоциировать свет и пространство, по-моему, нельзя. Чем дальше астрономические объекты находятся от нас, тем вероятность такой ошибки выше.
На Земле эти эффекты не так заметны, так как у нас масштабы не те. И если объекты у нас не перемещаются, если конечно один или оба из них не являются представителями фауны. Так, например, школьник сегодня днем был на занятиях в школе, а вечером он пил чай в школе и говорит своим знакомым, что он днем учился в школе, которая находится на расстоянии 300 метров от его дома. И это расстояние внезапно не изменится, если конечно не произойдет внезапного какого-то катаклизма, например, внезапного образования провала в почве или горы на пути между школой и домом, что маловероятно.
#расстояние #Расстояния #Солнце #земля #Центавра #Проксима центавра #геометрия #астрономия