Beard-56 Jul 12 at 09:50

Вывод формулы для определения скорости вращения галактики

Hard

3 min

1.4K

PhysicsAstronomyPopular scienceThe future is here

Для вывода необходимо принять не принятую (пока) научным сообществом парадигму физики. Эта парадигма не основана на законах Ньютона и ОТО. В её основе философия Эмпедокла. Конечно, не рассматривается земля, вода, воздух и огонь в качестве первичных материй. Но механическая, кинетическая, электрическая и облачная материи рассматриваются. Эта парадигма включает в себя с самого начала всё, что необходимо для вычислений с большими скоростями и критическими массами, а также всё, что необходимо для вычислений в электродинамике и квантовой механике. Как и у Эйнштейна здесь нет неконтактных сил, — на орбитальные объекты силы не действуют. В качестве основных единиц измерения применяются только длина и скорость. Материальный объект всегда имеет объём.

Несколько лет я не видел в этой парадигме ничего, что бы могло быть полезным в науке и технике, или хотя бы существенно иначе описывало какие-то реальные процессы. Воспринимал работу над этой парадигмой, как развлечение. Но в какой-то момент было обнаружено, что на основе этой парадигмы удалось объяснить наблюдаемую закономерность скоростей звёзд в галактике, а также «создать» нейтрино - подобный объект обладающий исчезающе малой массой, спином равным ± 1/2 и скоростью близкой к скорости света.

Поэтому уберите пожалуйста тапки и помидоры, которые вы уже приготовили для того чтобы бросать в меня. Просто попытайтесь вникнуть. Да это не просто. Груз авторитетов преодолеть трудно. Но кривая вращения галактик совпадает с наблюдениями, а нейтрино — подобный объект с настоящей нейтрино. Да и заслуги авторитетов от науки никто не умаляет. Если бы не они, описание этой парадигмы потребовало бы не одного десятилетия.

Я не требую принять эту парадигму. Просто ради развлечения попробуйте её понять.

В тексте могут быть неточности. Пока парадигма существует в черновиках, где я не стремился к абсолютной корректности выкладок и определений.

О нейтрино в следующей статье, если позволите, а сегодня выведем уже опубликованную формулу скоростей звёзд в галактике.

Сразу сообщу, что описанная парадигма не преследует цели спорить с современной наукой. Это взгляд на мир с собственной точки зрения.

Вводные понятия

Вводим понятие физической (не геометрической) орбиты как единого объекта с радиусом, толщиной и массой.

Вместо массы везде применяем гравитационный радиус:

$z=\frac{2 GM}{C^2}$

Компактные объекты обозначаем символами z или Z.

Вводим понятие о релиденсе, как величины приведённой линейной плотности материи ℜ. Понятие линейной плотности существует в классической физике. Релиденс это безразмерная мера линейной плотности материи. В данном случае нас интересуют релиденс движения или кинетический релиденс и механический релиденс.

Движение материально. Количество кинетического движения: $\frac{V^2}{2}$ .

Релиденс движения $\Re_v=\frac{V^2}{C^2}$ .

Для массивного объекта с гравитационным радиусом Z орбитальный механический релиденс $\Re_Z=\frac{Z}{2R}=\Re_v$ .

Для орбитального объекта собственный релиденс его движения может быть образован орбитальным вращением или вращением вокруг собственной оси:

$\Re_z=\frac{\omega^2r^2}{C^2}=\frac{z}{2r}$ .

Рафинированная орбита это условная орбита на которой орбитальный объект имеет нулевую массу.

Релиденс рафинированной орбиты:

$\Re_{V}=\frac{Z}{2R}=\frac{V^2}{C^2}$ .

Для реальной (материальной) орбиты:

$\Re_{orb}=\frac{V_{orb}^2}{C^2}$ .

Полный релиденс орбитального объекта всегда больше рафинированного орбитального релиденса, а если масса орбитального объекта равна нулю, то равен рафинированному.

$\Re_v=\Re_V (1+\Re_z)$ .

Это правило взаимодействия внутреннего орбитального релиденса и рафинированного релиденса, или резонанс релиденсов. Аналога этому правилу в классической физике нет, поскольку орбиты всегда рассматриваются как геометрические.

Как и в ОТО орбитальные скорости вблизи сверхмассивного объекта снижаются.

$V=V_0\sqrt{1- \frac{Z}{2R}}$

Тогда полный орбитальный релиденс:

$\Re_{orb}=\Re_V\left(1- \frac{Z}{2R}\right) (1+\Re_z)$ .

Теперь, раскрыв значения релиденсов, можно записать, учтя что число объектов z на орбите может быть больше одного:

$V_{orb}= C_0\sqrt{\frac{Z}{2R}}\sqrt{1-\frac{Z}{2R}}\sqrt{1+\frac{n*z}{2r}}$

В статье галактике без тёмной материи был указан способ оценки n.

Если орбиты в галактике эллиптические с большой полуосью a, формулы усложняются, появляется переменный радиус и переменные релиденсы даже для геометрических орбит описываемых известным соотношением:

$\frac{V^2}{C^2}=\frac{Z}{R}- \frac{Z}{2a}$

Теперь для вычисления орбитальных скоростей обычной алгеброй не обойтись. Хотя, если эксцентриситет не слишком велик (до 0,3), в пределах точности измерений можно использовать и выведенную формулу.

Hubs: