Шрифт:
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)2 + (Yc – Ya)2 + (Zc – Za)2)1/2 (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.