Необычные размышления о…

Необычные размышления о…
Валерий Иванович Климов

Евгений Кимович Александров

Татьяна Ивановна Капп

Книга посвящена истории созданию новой системы навигации. В качестве навигационного ориентира предлагается использовать вектор суммарной скорости движения галактики Млечный Путь, Солнечной системы вокруг центра галактики и движение Земли вокруг Солнца.В процессе работы выяснилось, что появились убедительные доказательства несостоятельности специальной и общей теории относительности Эйнштейна. На основе современных сведений о строении вселенной предложен механизм гравитационного взаимодействия массивных тел, в основе которого лежит перенос импульсов частицами нейтрино.Авторы показали что, существует способ определения абсолютной системы отсчета и предложили способ встраивания в такую абсолютную систему. Показанные механизмы воздействия нейтрино на микромир меняют современные представления о природе электрического тока. Разработанный математический аппарат позволяет моделировать процессы проходящие в микромире, экономике и обществе.

Валерий Климов, Татьяна Капп, Евгений Александров

Необычные размышления о…

Введение

Потребность в изучении окружающего мира на протяжении всей истории физики привлекала выдающихся ученых. Было открыто и изучено огромное число явлений, которые интересны не только с точки зрения познания окружающего мира, но и нашли безмерно разнообразные применения в технике, технологии и в повседневной жизни.

В предлагаемой книге рассматриваются многие заметные открытия и научные гипотезы, а также сопутствующие им исторические обстоятельства. При этом, использованы материалы, полученные в результате попыток решить навигационную задачу для объектов, перемещающихся в водной, космической, воздушной и иных средах.

Известно, что для определения местоположения движущегося объекта необходимо опираться на известные пространственные направления.

Например, направления на звезды, направление на центр планеты, спутника и иные естественные или искусственные ориентиры.

Однако на практике не всегда удается физически с помощью приборов смоделировать то или иное направление в пространстве.

Так, направление на звезды (астрономические ориентиры) невозможно смоделировать из-под воды с подводной лодки или с торпеды.

Поэтому была предпринята попытка найти такое направление в мировом пространстве, которое можно было бы физически с помощью приборов смоделировать в любой среде: водной, воздушной, космической. С тем, чтобы в дальнейшем решить задачу автономного определения местоположения движущегося объекта.

Автономного – означает, что при решении навигационной задачи не привлекаются посторонние, не находящиеся на борту движущегося объекта, дополнительные средства.

В качестве универсального направления, пригодного для решения навигационной задачи, выбран вектор линейной скорости перемещения произвольной материальной точки в мировом пространстве. Следует пояснить такое высказывание.

Все материальные объекты или системы материальных объектов движутся в мировом пространстве, зачастую с постоянной скоростью и в одном и том же направлении. Например, наша галактика “Млечный путь” летит в пространстве с приличной прямолинейной скоростью (сотни километров в секунду) в одном направлении. А значит, что все элементарные материальные объекты, принадлежащие галактике, например, звезды, планеты, искусственные и естественные спутники, моря и океаны, элементы суши, здания и иное, перемещаются в мировом пространстве со скоростью галактики.

Поэтому было бы заманчивым в любой точке планеты Земля смоделировать и измерить (по модулю и направлению) вектор скорости перемещения нашей галактики “Млечный путь” и использовать такой вектор в качестве заранее известного направления при решении навигационной задачи. На воде и под водой, в воздушном и космическом пространствах.

Вместе с тем, ясно, что на собственное движение галактики накладываются другие движения: движение Солнца вокруг центра галактики, движение Земли вокруг Солнца, вращение Земли вокруг собственной оси и движение объектов, для которых определяется их местоположение, например, для подлодок, автомобилей, воздушных и космических летательных аппаратов. В одних случаях такие движения способствуют решению навигационной задачи, в других – являются помехой. При этом понятно, что векторы скорости таких движений складываются друг с другом и с вектором скорости галактики по правилам векторной алгебры.

Считается, что измерение модуля вектора скорости галактики возможно только относительно сторонних материальных систем, например, относительно другой галактики. Дескать, еще сам Галилео Галилей утверждал, что находясь внутри равномерно и прямолинейно перемещающегося объекта невозможно узнать – движется ли такой объект (например, морское судно с закрытыми шторами) или стоит на месте. Что, только выглянув в иллюминатор, можно сказать, что корабль перемещается относительно берега или неподвижного острова. Да, Галилей утверждал такое.

Однако в данной книге предпринята попытка доказать, что находясь в здании с закрытыми непроницаемыми ставнями окнами, можно измерить модуль вектора скорости галактики. Это все равно, что пребывая в корабле Галилея, который с зашторенными иллюминаторами равномерно и прямолинейно плывет по морям и океанам, пытаться определить стоит ли корабль на месте или движется. Но при этом еще и измерить скорость, с которой корабль Галилея вместе с галактикой несется по бескрайным просторам вселенной. Такого рода утверждения возможны и справедливы только в том случае, если в мировом пространстве существует абсолютная или неподвижная относительно мирового пространства система координат или имеет место быть абсолютное движение. Автор принципа относительности Эрнст Мах и убежденный сторонник такого принципа Альберт Эйнштейн, считали, что абсолютное движение невозможно и абсолютная система координат в природе не существует.

Вместе с тем, Исаак Ньютон в своих работах неоднократно упоминал о существовании в мировом пространстве неподвижной сетки и неподвижной решетки. Был убежденным сторонником существования абсолютного движения.

В предлагаемой книге повествуется о том, как Майкельсон и Морли в своих знаменитых экспериментах по обнаружению эфира сумели обнаружить независимость распространения света, его скорости от скорости перемещения материальных объектов. Но не сумели обнаружить неподвижную сетку и неподвижную решетку Исаака Ньютона. В книге приведены доказательства (по мнению авторов – убедительные доказательства) ошибочности специальной теории относительности (СТО), общей теории относительности (ОТО) а также ошибочности выводов и следствий из теории относительности – гипотезы Александра Фридмана о расширении вселенной, абсурдности закона Хаббла, несостоятельности гипотезы “Большого взрыва” Жоржа Леметра и инфляционной модели вселенной Алана Гута, надуманности существования таких субстанций, как темная материя и темная энергия.

Эти субстанции просто не нужны природе. Они возникли в теории физики для того, чтобы обосновать наблюдения Веры Рубин и рассуждения Цвике, Георгия Гамова и других физиков о расширении вселенной. Но, увы, вселенная никуда не расширяется, а наблюдения Веры Рубин имеют иное объяснение. Утверждения некоторых физиков о том, что галактики без темной материи не способны противостоять огромным центробежным силам и удержать звезды в своих структурах, также ошибочны. Не случайно, что темная материя и темная энергия до сих пор никак себя не обнаружили, а звезды в галактиках никуда не разбегаются, уживаются с центробежными силами.

Предлагается объяснение механизма гравитационного притяжения, который примеряет результаты наблюдения Веры Рубин за движением звезд в центре галактик и выводов Иоганна Кеплера о движении планет вокруг Солнца. Теория Кеплера объясняет, почему скорость движения планет зависит от расстояния между Солнцем и планетой. Самая большая скорость движения у самой близкой планеты к Солнцу – Меркурия, самая дальняя планета – Нептун, движется медленнее всех планет. Между тем, все звезды в центре галактики (как показали наблюдения Веры Рубин) движутся с одинаковой скоростью независимо от их расстояния до центра галактики. Предлагаемый механизм гравитации устраняет такое противоречие.

По мере погружения в фундаментальные проблемы, интерес к решению только навигационной задачи постепенно угасал. Фундаментальные вопросы науки захватывали все сильнее. Однако, спешим заверить, что читатели – специалисты по решению навигационных задач, а также при создании систем ориентации движущихся объектов, узнают, что решать такие задачи можно, опираясь на вектор скорости движения галактики, если наберутся терпения прочитать предлагаемую книгу до конца.

1. Рассуждения о решении навигационной задачи

В повседневной жизни многие из нас постоянно сталкиваются с необходимостью решать навигационную задачу. Мы садимся в автомобиль, включаем автомобильный навигатор, и он нас ведет по нужному нам городскому маршруту. То есть, мы участвуем в процедуре решения навигационной задачи – постоянного и непрерывного определения местоположения собственного автомобиля. Если у вас есть смартфон, то покупать автомобильный навигатор не обязательно, поскольку такой навигатор встроен в смартфон. При этом наш автомобильный навигатор (или смартфон) с помощью электромагнитного излучения сопряжен со спутниками космической навигационной системы, например, ГЛОНАС или GPS. Геометрически решение навигационной задачи выглядит следующим образом. Школьные знания по геометрии подсказывают нам, что расстояние между двумя точками в трехмерной системе координат выглядит так:

L = ((Xc – Xa)

+ (Yc – Ya)

+ (Zc – Za)

)

(1.1)

Где: L – расстояние от спутника до автомобиля;

Xa Ya Za – координаты автомобиля в прямоугольной системе координат;

Xc Yc Zc – координаты спутника в той же системе координат.

Искомыми являются координаты автомобиля Xa, Ya, Za. Расстояние L от автомобиля до спутника измеряют дальномером, который производит измерения в соответствующем диапазоне электромагнитных волн.

При этом, важно понимать, что точность измерения величины параметра L зависит от частоты таких волн электромагнитного излучения. Дело в том, что в оптических средах (воздухе, воде, стекле) электромагнитные сигналы различной частоты распространяются с различной скоростью. Например, красный свет во всех оптических средах распространяется с большей скоростью, чем зеленый или фиолетовый.

Следовательно, если расстояние L определяется по временному интервалу прохождения электромагнитного сигнала от спутника до автомобиля и обратно, то частоту такого сигнала необходимо учитывать. Проблема усложняется тем, что в соответствии с эффектом Комптона, при столкновении фотонов электромагнитного излучения с веществом (молекулы воздуха, атомы азота, кислорода и прочее) происходит уменьшение частоты фотонов. Чем дольше фотон находится в плотных слоях атмосферы, тем больше столкновений с молекулами воздуха он испытает, а, значит, тем сильнее изменится частота сигнала. То есть, одно дело, когда спутник “висит” в зените над автомобилем, а другое, когда перемещающейся в пространстве спутник, находится на горизонте и траектория сигнала более наклонена в атмосфере. В таком случае фотон пребывает дольше в плотных слоях атмосферы, что ведет к более частым столкновениям фотонов с молекулами и другими компонентами атмосферы. Комптоновский эффект необходимо учитывать с целью повышения точности решения навигационной задачи.

Другим примером решения навигационной задачи с применением смартфона может послужить следующее.

Вы поехали в лес по грибы. На незнакомой лесной дорожке оставили свой автомобиль, но при этом ваш смартфон, опираясь на космическую навигационную систему GPS, зафиксировал координаты вашего автомобиля. Собирая грибы, через некоторое время вы уже не знаете в какую сторону идти, чтобы выйти на автомобиль. Ничего страшного. Достаете смартфон и он, опираясь на GPS, определяет ваши текущие координаты, соединяет их прямой линией с координатами вашего автомобиля и отображает на своем дисплее траекторию (направление) вашего перемещения в сторону автомобиля. Запоминание координат автомобиля, ваших текущих координат, определение направления вашего перемещения в сторону автомобиля происходит в вычислительном устройстве смартфона. Вы, при этом, общаетесь со смартфоном посредством соответствующего программного обеспечения, соответствующей программы. Такая программа позволяет запомнить и отследить всю траекторию вашего блуждания по лесу, зафиксировать на такой траектории координаты наиболее грибных мест, с тем, чтобы впоследствии, с помощью смартфона, снова выйти на эти грибные места. Кроме того, вы можете определить километраж пройденного вами по лесу пути, с точностью до нескольких метров.

Для решения навигационной задачи необходимо знать координаты спутника Xc, Yc, Zc. Такие координаты в полете спутника все время изменяются, в том числе и случайным образом под воздействием на спутник частиц атмосферы, космических и солнечных потоков частиц и лучей, неравномерности распределения массы Земли (горы, долины) и так далее. Поэтому координаты спутника необходимо постоянно корректировать и уточнять. В настоящее время уточнение текущих координат спутников космических систем ГЛОНАС и GPS осуществляется в основном с поверхности (суши и воды) Земли. Аппаратура для таких уточнений размещается на так называемых измерительных пунктах (ИП) – наземных и корабельных. При уточнении координат спутников, входящих в космическую систему, необходимо высокоточное знание координат ИП. Объектом навигации при этом являются спутники.

Американская система GPS имеет существенные преимущества перед российской системой ГЛОНАС, поскольку США располагают большими возможностями по созданию ИП на суше и на океанических просторах.

Наземные измерительные пункты можно разместить на территории союзников, которых у США предостаточно, либо на территории военных баз, которые США создали в мире в количестве свыше 800 объектов. И тогда представляется возможным проводить уточнения координат спутников, которые в своем полете не находятся над территорией США, а именно в этом случае, когда спутники не находятся над собственной территорией, происходит не контролируемое максимальное накопление ошибок в координатах спутника.

Если говорить о корабельных измерительных пунктах, то здесь возможности США безграничны. Только 13 оперативно-стратегических морских объединений США (флотов) постоянно пребывают на океанических просторах планеты. Один флот – это, как минимум, один авианосец и 70 военных кораблей сопровождения. Да, и других кораблей иного предназначения предостаточно.

Космическая система ГЛОНАС такими возможностями не располагает. Поэтому точность решения навигационной задачи, например, определения местоположения автомобиля, с помощью системы GPS, составляет 70–90 сантиметров, а с помощью системы ГЛОНАС – несколько метров. Такой точности для навигационного сопровождения автомобилей по городу недостаточно – можно проскочить перекресток, когда необходимо повернуть налево или направо. Поэтому систему ГЛОНАС задействуют, когда необходимо неточно проконтролировать местоположение (перемещение) транспортного средства или иного объекта (человека, телефона, груза), например, на какой-то улице или где-то на трассе, в том числе, с целью их охраны, выслеживания или поиска помеченного специальной меткой товара, груза на обширных складах, в грузовых поездах, иных транспортных средствах.

Можно ли повысить точность системы ГЛОНАС путем перекачки навигационного ресурса из GPS в ГЛОНАС? На первый взгляд, все представляется простым и не сложным. Положи смартфон в спутник системы ГЛОНАС и координаты такого спутника окажутся в смартфоне. Ведь координаты автомобиля, при решении навигационной задачи с помощью системы GPS, так или иначе, оказываются внутри автомобильного смартфона, причем с высокой точностью (70–90 сантиметров). Проблема в том, что координаты спутника системы ГЛОНАС из смартфона смогут извлечь (и идентифицировать в соответствующей системе координат) только разработчики смартфонов и системы GPS. А они не станут стараться в пользу системы ГЛОНАС. Напомним, что для определения местоположения автомобиля, необходимо определить три координаты – Xa, Ya,Za. Поэтому, для решения навигационной задачи требуются три аналитических выражения:

Li = ((Xi – Xa)

+ (Yi – Ya)

+ (Zi – Za)