Возможная причина аномального замедления Пионеров и других аппаратов

[dims]

В статье http://xxx.lanl.gov/abs/gr-qc/0104064 рассказывается о том, что "далёкие" космические аппараты испытывают на себе действие неизвестной замедляющей силы. В статье рассмотрено несколько возможных источников этой силы и все они отброшены.

Как мне кажется, что в статье не рассмотрен главный возможный источник силы - скрытая масса.

Среди свойств гравитации есть одно интересное свойство, а именно, что при симметричном распределении массы на пробное тело действует сила со стороны только той массы, которая находится "под" ним. Например, человек, опустившийся в подземную шахту на глубину половины радиуса Земли, будет ощущать на себе притяжение "планеты" радиусом в половину земного. Притяжение вышележащих пластов будет взаимно скомпенсировано.

Поскольку аномальное ускорение появилось только лишь на большом расстоянии, а на более близком расстоянии отсутствие аномалий подтверждается нашими успешными расчётами движения планет, то вполне логично предположить, что в своём полёте Пионер просто пролетел какой-то симметричный слой или пояс массы. Изнутри, по наблюдениям за движениями планет, мы этот пояс почувствовать не могли бы, если он симметричный, а Пионер, пролетев его, почувствовал бы то самое аномальное ускорение.

Каковы параметры этого гипотетического пояса?

Поскольку аномальное ускорение, по данным статьи, равно 8e-10 м/с^2, то по формуле закона всемирного тяготения, лишняя масса, которая могла бы вызвать такое ускорения, должна составлять примерно 1e26 кг или примерно 20 масс Земли.

Рассмотрев обычный пояс астероидов, который по данным энциклопедии, весит в 1/1000 массы Земли и расположен на расстоянии, в среднем, 2,9 АЕ, я получил, что его линейная плотность составляет 2e9 кг на метр орбиты.

Если предположить, что на расстоянии в 20 АЕ тоже расположен какой-то пояс, то его линейная плотность должна составлять 6e12 кг на метр орбиты.

Иными словами, гипотетический пояс должен быть по карйней мере в 1000 раз мощнее нашего обычного пояса астероидов, а весить - в 10000 раз больше.

Хотя предположительные данные о поясе Койпера отличаются, он расположен в два раза дальше и весит в сто раз меньше, всё же, мне думается, предполагать наличие такого объекта разумнее, чем предполагать отклонения от закона всемирного тяготения.

[Pavel_Boboshkin]

Так "Пионеры" летят медленнее или быстрее того, что было рассчитано?

[dims]

Так "Пионеры" летят медленнее или быстрее того, что было рассчитано?

Не знаю, как на самом деле, но в статье написано "apparent anomalous acceleration is acting on Pioneer 10 and 11, with a magnitude aP ~ 8×10−8 cm/s2". Слово "towards" означает, насколько я помню "к", а ускорение удаляющегося аппарата, направленное назад, означает замедление...

[ущеко]

Это уже обсуждали, а вычесленная величина замедления скорости света -

Вычисленные значения - минимальное(ускорение больше этого значения по крайней мере в 3 раза) = 8,719* 10**-12 метров в секунду за секунду (*- это умножение, **- возведение в степень минус 12). Определено, как корень 3 степени из постоянной Планка, позже поясню, почему так.

И максимальные рамки - определены по постоянной красного смещения =4,8635* 10**-10 в минус десятой степени метров за каждую секунду.

(http://www.wpiter.ru/plank.html)
Почему то так близка к отмеченной "пионерами"...
 

[AGP]

... главный возможный источник силы - скрытая масса.
... лишняя масса, которая могла бы вызвать такое ускорения, должна составлять примерно 1e26 кг или примерно 20 масс Земли...на расстоянии в 20 АЕ

Исходя из этих цифр, можно сделать любопытные оценки. Предварительно заметим, что движущиеся в центральном гравитационном поле объекты могут образовывать слои с повышенной концентрацией в двух случаях: а) если они движутся  по почти одинаковым круговым орбитам и б) если они движутся по сильно вытянутым орбитам с примерно одинаковыми афелиями (из-за очень низкой скорости около афелиев и резко возрастающей скорости в процессе приближения к центру ).
Допустим, что этот слой состоит из частиц с массой 1 эВ (1,8*10^-36 кг) - примерно такую массу по последним измерениям  имеет нейтрино.  Массе 20 масс Земли соответствует 6*10⁶¹ таких частиц. Предположим далее, что они движутся по сильно вытянутым орбитам, пересекающим орбиту Земли, и распределены сфероидально. Период обращения объектов с удалением от Земли 20 ае – около 30 лет, или 10⁹ секунд, каждая частица за это время дважды пересекает Земную орбиту. Отсюда следует, что земную орбиту пересекает в секунду 10⁵³ частиц. Учитывая, что поверхность сферы с радиусом  земной орбиты 2*10²⁷ см²,  получим плотность потока частиц вблизи Земли 5*10²⁵ частиц/см²с. Для сравнения: плотность потока солнечных фотонов около Земли 10¹⁸ фот/см²с  Даже если в нейтринная компонента в скрытой массе всего 1%, и только 1% из них пересекает земную орбиту, цифра получается внушительная. Такие потоки нейтрино ульранизких энергий, особенно если учитывать их сильное уплотнение при гравитационной фокусировке планетами, могут дать вполне ощутимые эффекты. Этими эффектами можно объяснить связь некоторых земных явлений с положением планет и ряд иных космоземных связей. Об этом можно прочитать: Пархомов А.Г. Скрытая материя: роль в космоземных взаимодействиях и перспективы практических применений // Сознание  и  физическая реальность. -1998. -Т.3. -№ 6. -С. 24-35. http://www.chronos.msu.ru/Public/parkhomov_skrytaya.html  .  
Более подробно – в препринте   Пархомов А.Г. Распределение и движение частиц скрытой материи.. - М., 1992. - 75 с. Второе издание, испр. и доп. 2004 . Интересующимся могу выслать электронный вариант.    

[bob]

Они летят быстрее. Так что пояс скрытой массы может быть только впереди - gravitation jump, как возле Юпитера.

[ing]

Добрый день.
bob, у вас потрясающая способность "мутить воду".

Еще раз об аномальном ускорении Пионеров 10 и 11(по материалам сайта "Scientific.ru").
Об аномалиях в движении космических станций Пионер 10 и 11 мы уже писали несколько раз:
"Обнаружено аномальное ускорение космических аппаратов",
"Загадочное ускорение на краю Солнечной системы",
"Потеряна связь с "Пионером-10"".

На аппаратах находится аппаратура для прецезионного допплеровского измерения скорости. Измерения показали вначале ускорение аппаратов, направленное от Солнца (за счет давления солнечного излучения), а затем ускорение, направленное к Солнцу, и равное 8.10-8 см/с2. Эта величина близка к хаббловскому ускорению cH, где с - скорость света, H - постоянная Хаббла.

По мнению J.D.Anderson, P.A.Laing, E.L.Lau, A.S.Liu, M.M.Nieto, S.G.Turyshev:

аномальное ускорение постоянно и одинаково для обоих аппаратов,
систематические ошибки измерений находятся в пределах 12% от эффекта,
причина эффекта имеет скорее технический, чем фундаментальный характер, например, реактивная сила от утечки газа или несбалансированное тепловое излучение.
По материалам http://www.scientific.ru/.

 

ing
PS Итак ускоение отрицательное, то есть к Солнцу.

[bob]

ing
PS Итак ускоение отрицательное, то есть к Солнцу.

Возможно
Если честно, я уже начал забывать о том, что писалось в той теме. На самом деле, сенсация вокруг этого ускорения дутая. Правда, истечением газа из аппарата оно определяться не может. Но масса Солнечной системы не может быть определена абсолютно точно, а, следовательно, о поправках к Ньютону говорить рано.

[ing]

Если ускорение отрицательное, то исходя из принятого закона тяготения внутри сферы радиуса удаленности Пионера от Солнца должна содержаться дополнительная ненаблюдаемая  масса. Эта масса должна быть прозрачна, значит это не газ. И эта масса должна быть достаточно сгрупированна в частицы или куски. чтобы вероятность столкновения с ними была ничтожна.
Здесь нужен пожалуй квалифицированный ответ, возможно ли это в солнечной системе.
ing

[bob]

А Вы суммарную массу всех астероидов и койпероидов знаете с точностью до грамма?

[ing]

Здесь нет необходимости взвешивать до грамма, достаточно +-масса Земли.
ing

[bob]

Так масса койпероидов и оценивается где-то от 1 массы Земли до нескольких масс.

[ing]

То есть вас устраивает объяснение в начале темы.
Тогда есть еще вопрос.
Вояджеры ушли на те же расстояния, что и Пионеры.
Вояджеры замедлений пока не чувствуют.
Они движутся поперек эклиптики.
Как нужно организовать массы чтобы Пионеры замедлялись? а Вояджеры нет?
ing

[bob]

Ну, они не точно в одном направлении идут. Представьте себе ситуацию полного парада планет. И один корабль летит вдоль "парада", а другой пасется на противоположной стороне. Их расстояние от суммарного центра масс системы различно, хотя от центра Солнца по карте - одинаково. Что-нибудь в этом роде.

[dims]

Насчёт того, что возможно в Солнечной системе, а что нет, хорошее представление даёт программа Celestia. В этой программе можно управлять воображаемым космическим кораблём и летать по космосу с любой скоростью, даже быстрее света, например, 10 световых лет в секунду (эффекты теории относиетльности не учитываются, видимо, придётся мне самому учитывать ;-).

Так вот, "нормально пилотировать" мне удавалось только в системе спутников Юпитера или Сатурна. Ни по солнечной системе, ни по Галактике, летать как на космическом корабле - невозможно. Перепад масштабов настолько велик, что если лететь к объекту так, что будешь заметно приближаться к нему, то никак не успеешь возле него затормозить, пролетишь мгновенно. Я уже не говорю о трудностях найти целевой объект.

Так вот.

В солнечной системе возможно огромное количество всяких тел, но диапазон масштабов вполне позволяет им "разместиться" так, чтобы не превышать по массе какую-нибудь величину. Например, сонм тел в поясе астероидов (главном) не превышает по массе 1/1000 массы Земли. Не укладывается в голове, правда? Столько вполне приличных "миров" Экзюпери, а вклад меньше, чем от нашей Земли!

Так что до Плутона ничего существенного, тяготеющего, быть не может, только мелочь. После Плутона может быть только что-то либо легковесное, либо сферически симметричное, чтобы возмущения на Плутон etc были малы.

[dims]

Мне нравится идея нейтринных образований.

Нейтрино - это очень лёгкая нейтральная частица. Поскольку в космосе полно облаков и других "конструкций" из обычного нейтрального вещества, то эту же картину мы можем распространить и не нейтрино, с небольшими изменениями.

Нейтрино очень легка, поэтому формирование звёзд, галактик и прочего из нейтрино должно происходить значительно медленнее, чем из обычных нейтральных атомов.

Нейтрино очень слабо взаимодействуют, поэтому они не могут (?) формировать упругие образования, наподобие звёзд, которые на определённом этапе находятся в состоянии равновесия между тяготением и давлением.

Предположение о том, что во всех системах присутствуют ещё и орбиты с нейтрино - кажется мне очень вероятным.

Только для объяснения аномального ускорения Пионеров их нельзя равномерно распределить по всей солнечной системе. Я уже забыл расчёты, но у меня получилось, что плотность лишнего вещества, если его распределить по всему шару радиусом 20 АЕ, должна составлять около 8 кг на кубический метр. Такая концентрация невидимого вещества была бы слишком заметна по гравитации и должна была бы входить в известный нам закон всемирного тяготения как неотъемлемое свойство вакуума.

[dims]

Вояджеры ушли на те же расстояния, что и Пионеры.
Вояджеры замедлений пока не чувствуют.

А где можно точно узнать про то, кто чувствует, а кто нет? Я слышал, что европейский (?) Ulysse (?) тоже чувствует аномальное ускорение.

[ing]

Доброе утро.
Основываясь на старом добром квадратичном законе тяготения в этой ситуации (если она верна) мы ничего не получим. Ни темные массы ни нейтрино сути не меняют поскольку всегда будем иметь симметричное распределеие с центром в Солнце и квадратичный закон.
В очередной раз это звонок вернуться к идее среды передатчика взаимодействий-эфиру и попытаться хоть наметить способы организации тяготения.
Или придется играть в нейтрино и выдумывать новые сущности, например зеркальную материю.
ing

[bob]

То есть "Пионеры" ускоряются течением эфира, навроде Гольфстрима, а "Вояджеры" плывут в спокойном участке эфирного "моря"? Насчет 8 кг на кубический км - где-то ошибка в порядке.

[ing]

То есть "Пионеры" ускоряются течением эфира

Будем помнить, что ускорение отрицательное, то есть замедляются.

плывут в спокойном участке эфирного "моря"?

По сути примерно так. Во всяком случае квадратичный закон выполняется с высокой точностью только вблизи центра вращения вихря. На границах, где взаимодействуют потоки вихря и невозмущенного эфира закон тяготения не обязан выполняться. Таким образом устраняется нелепое утверждение обесконечной протяженности полей. В данном случае я исхожу из гидродинамической модели и силы действующие на обтекаемый потоками вихря объект направлены к центру и подчиняются  квадратичному закону.
ing