GRAVITAČNÍ ZÁKONY VERSUS DVOJHVĚZDA
© Rostislav Bičan, Ostrava
Abstract. Bican R. The Gravitational Laws versus Binary Star Capella
The article consisted application of three Bican´s gravitational laws. The author subsstantiate the claim that all planetary systems have own gravitational constant.
1.ÚVOD
Před několika lety jsem se pustil do řešení fyzikálních a kosmologických problémů. Začínal jsem prací, která nese název Všeobecná konstanta přitažlivosti [ 1 ]. Práce měla podle záměru otřást současnou fyzikou a změnit její základy. Nic takového se však nestalo. Nikdo se také nepřipojil, a tak máme Bičanovu gravitaci [ 1 ] až [ 7 ], Bičanovu novou fyziku [ 8 ] až [ 15 ], Bičanovu kosmologii [ 16 ] až [ 21 ], Bičanovu kvantovou mechaniku [ 22 ] až [ 24 ], a Bičanovu termodynamiku [ 25 ]. Až tam sahá vliv jediné konstanty. Bičanova všeobecná konstanta přitažlivosti B je pilíř, na kterém bude stát „Nová fyzika“ [ 13 ]. Tato konstanta a tři nové gravitační zákony umožní budoucím generacím dobýt vesmír.
V práci [ 1 ] jsem dokázal, že Newtonova gravitační konstanta nemůže být konstantou všeobecnou, protože její hodnota závisí na hmotnosti Slunce. Newtonova gravitační konstanta G se stala konstantou s omezenou platností pouze pro planetární soustavu Slunce. Dnes si dokážeme, že podobných konstant jako je Newtonova, existuje ve vesmíru nespočetné množství. Práce [ 1 ] předvídá, že každá planetární soustava musí mít svou vlastní gravitační konstantu, stejně tak, jako ji má planetární soustava Slunce v Newtonově gravitační konstantě.
V této další práci na téma gravitace pro vás odvodím hodnotu vlastní gravitační konstanty v systému dvojhvězdy Capella. Po dvou letech se tedy vracím ke svým gravitačním zákonům a gravitační teorii, abych podpořil dalšími důkazy jejich platnost. Vybral jsem si téma které je komplikovaným oříškem pro současnou matematiku, fyziku a astronomii. Je to problém astrometrických dvojhvězd. Jsou to pravé dvojhvězdy, jejichž dvě složky jsou od sebe dostatečně vzdáleny, takže lze opticky zaznamenat jejich dráhu. Problém spočívá v tom, že rovina dráhy ve které tyto dvě hvězdy obíhají, leží vzhledem k Zemi v takové poloze, ze které nelze měřením stanovit skutečné parametry dráhy. Další problém je ve stanovení celkové hmotnosti dvojhvězdy a jejich složek tak, aby platily jak fyzikální tak i gravitační zákony pro tento systém. Současná astronomie řeší problematiku dvojhvězd přibližnými metodami.
2.VŠEOBECNÁ KONSTANTA PLANETÁRNÍCH SYSTÉMŮ
Z hlediska třídění vesmírných objektů představují dvojhvězdy speciální třídu, která leží na hranici mezi dvěma zcela odlišnými gravitačními systémy [ 2 ], kterými jsou planetární systémy a vázané gravitační systémy.
Planetární systém je charakterizován tím, že oběžná doba jeho složek v závislosti na pořadovém čísle dráhy tvoří prudce rostoucí Thovtovu geometrickou řadu [ 15 ].
Ve vázaném gravitačním systému ( galaxiích ) oběžná doba jeho prvků v závislosti na vzdálenosti od centra je konstantní nebo mírně rostoucí funkce [ 2 ]. A dvojhvězdy leží právě na hranici mezi těmito systémy. Jejich dvě složky mají stejnou dobu oběhu. Z hlediska obecného řešení problému dvojhvězd lze dopředu usuzovat, že bude nutné použít jak metodiky pro planetární soustavy, tak i metodiky platné pro vázané gravitační systémy.
Zavedeme si pojem ekvivalentní planetární systém. Je to planetární systém ve kterém planety obíhají po ekvivalentních kružnicích o poloměru R, středem je těžiště soustavy, přičemž se zachovává doba oběhu planety P, energie A a moment hybnosti planety L.
Poloměr ekvivalentní kružnice:
..............................................R = ( a x b )0,5 .........[ m ]..............................................................................( 1 )
kde a, b jsou poloosy původní eliptické dráhy planety.
Pro druhou mocninu oběžné doby P platí:
............................................P2 = 4 x π2 x R2 x v-2 ...................................................................................( 2 )
kde v je oběžná rychlost planety.
Vynásobme pravou stranu rovnice poměrem R / R, dostáváme:
............................................P2 = 4 x π2 x R3 x ( v-2 x R-1 ) .....................................................................( 3 )
Platí, že
............................................ v2 x R = B ...................................................................................................( 4 )
kde B je Bičanova všeobecná konstanta přitažlivosti.
Upravme rovnici ( 3 ) takto:
..............................................R3 / P2 = B / ( 4 x π2 ) ........[ m3 x s-2 ].....................................................( 5 )
Na pravé straně rovnice jsou pouze konstanty, kde B je Bičanova všeobecná konstanta přitažlivosti. Pak výraz na levé straně rovnice ( 5 ) je taktéž všeobecně platná konstanta. Označme tuto konstantu jako kPS, s významem - všeobecná konstanta planetárních systémů.
Bičanův fyzikální zákon pro planetární systémy a dvojhvězdy :
..........................................Re = ( kPS x P2 )1/3......[ m ]..........................................................................( 6 )
kde Re je ekvivalentní poloměr dráhy planety a P je doba oběhu planety.
Z rovnice ( 5 ) vypočítáme pro ......B = 1,326850 E+20 ....m3 x s-2 , hodnotu konstanty kPS :
.................kPS = 3,360953 E+18 ....m3 x s-2 .......................................................................................( 7 )
Význam zákona ( 6 ) pro řešení problematiky dvojhvězd spočívá v tom, že při znalosti doby oběhu P jsme schopni vypočítat ekvivalentní poloměr dráhy R2 vzdálenější složky dvojhvězdy, aniž bychom byli nuceni řešit nějakým přibližným způsobem neřešitelný problém otáčení roviny dráhy dvojhvězdy do roviny kolmé ke směru zobrazovacího paprsku.
Ve vázaném gravitačním systému ( galaxii ) jsem zavedl výraz parametr hvězdné soustavy, který se vypočítá takto:
........................................pHS = R3 x P-2 ...[ m3 x s-2 ].........................................................................( 8 )
kde R je vzdálenost počítané hvězdy od soustředěné hmotnosti ostatních hvězd, P je doba oběhu.
Pro výpočet relativní hmotnosti hvězdné soustavy platí tato rovnice:
............p = mX / mS = 4 x π2 x pHS x B-1 = pHS / kPS ....................................................................( 9 )
Kde mX je soustředěná hmotnost hvězd, které se nacházejí v prostoru o poloměru menším Rx , mS hmotnost Slunce.
Tuto rovnici ověříme na relativní hmotnosti části galaxie Mléčná dráha:
Bičanova všeobecná konstanta přitažlivosti....B = 1,326850 E+20 m3 / s2 ,
hmotnost Slunce ..............................................mS = 1,9880 E+30 kg,
vzdálenost Slunce od centra galaxie ..............Rx = 2,7764E+20 m,
oběžná rychlost Slunce.....................................v = 2,3000E+05 m / s,
Pak,
doba oběhu Slunce kolem středu galaxie ......P = 7,5823E+15 s
parametr hvězdné soustavy..............................pHS= 3,7192E+29 m3 / s2
všeobecná konstanta planetárních systémů .................kPS = 3,360953E+18 m3 x s-2
relativní hmotnost části galaxie Mléčná dráha...............mX / mS =1,1066 E+11 sluncí,
Zaokrouhleno 111 miliard sluncí, tedy správně, viz [ 2 ].
3. ŘEŠENÍ PROBLEMATIKY DVOJHVĚZD
V dosavadní literatuře je problém dvou těles chybně vyřešený [ 7 ]. Dvojhvězdy se nacházejí mimo Sluneční soustavu. Jde o problém dvou těles s vlastní gravitací. U dvouhvězd se již plně uplatňuje vliv Bičanovy všeobecné konstanty přitažlivosti B a prosazuje se platnost prvního Bičanova všeobecného gravitačního zákona [ 1 ] :
"Těžší centrální těleso a obíhající těleso jsou navzájem přitahovány silou, která je přímo úměrná hmotnosti méně hmotného obíhajícího tělesa a nepřímo úměrná kvadrátu vzdálenosti mezi méně hmotným tělesem a těžištěm soustavy. Konstantou úměrnosti je Bičanova všeobecná konstanta přitažlivosti B".
V soustavě dvou těles musí obě složky splňovat tyto fyzikální vztahy:
Doba oběhu..........................P1 = P2 ...[ s ].............................................................................................( 10 )
Úhlová rychlost.....................ω1 = ω2 ..[ rad / s ]....................................................................................( 11 )
Moment hmotností vzhledem k těžišti...............m1 x R1 = m2 x R2 .....................................................( 12 )
Poměr oběžných rychlostí .................................v2 / v1 = m1 / m2 ........................................................( 13 )
Celková hmotnost ..............................................m = m1 + m2 ..............................................................( 14 )
Vzdálenost mezi složkami dvojhvězdy..............R = R1 + R2 ...............................................................( 15 )
Rovnováha sil v těžišti soustavy ........................O1 = O2 = F1,2 ...........................................................( 16 )
Indexem 1 je označena hvězdná složka hmotnější, indexem 2 pak hvězdná složka vzdálenější od těžiště soustavy. O1 , O2 jsou odstředivé síly k hmotnostem složek. F1,2 je vzájemná gravitační přitažlivá síla.
Řešení provedeme pro dva obry dvojhvězdy Capella.
Vstupními daty jsou tyto údaje:
doba oběhu 104,02 dny; P1 = P2 = P = 8,9876 E+06 s
poloamplituda rychlosti K1 = 2,6050E+04 m / s
poloamplituda rychlosti K2 = 2,7400E+04 m / s
hmotnost Slunce mS = 1,9880E+30 kg
všeobecná konstanta planetárních soustav kPS = 3,360953E+18 m3 x s-2
Bičanova všeobecná konstanta přitažlivosti....B = 1,326850E+20 m3 x s-2
Výpočetní tabulka
|
veličina |
výpočet |
hodnota |
rozměr |
|---|---|---|---|
|
poměr rychlostí |
v2 / v1 = K2 / K1 |
1,0518E+00 |
- |
|
poloměr dráhy R2 |
R2 = ( kPS x P2 )1/3 |
6,4752E+10 |
m |
|
poloměr dráhy R1 |
R1 = R2 x v1 / v2 |
6,1561E+10 |
m |
|
mezihvězdná vzdálenost R |
R = R1 + R2 |
1,2631E+11 |
m |
|
parametr hvězdné soustavy pHS |
pHS = R3 / P2 |
2,4949E+19 |
m3 x s-2 |
|
relativní hmotnost centrální hvězdy |
p1 = m1/mS= pHS / kPS |
7,42 |
sluncí |
|
hmotnost centrální hvězdy m1 |
m1 = p1 x mS |
1,4758E+31 |
kg |
|
hmotnost hvězdy m2 |
m2 = m1 x R1/ R2 |
1,4030E+31 |
kg |
|
relativní hmotnost hvězdy 2 |
p2 = m2 / mS |
7,06 |
sluncí |
|
průměrná rychlost hvězdy 1 |
v1 = 2 x π x R1 / P |
4,3037E+04 |
m / s |
|
průměrná rychlost hvězdy 2 |
v2 = 2 x π x R2 / P |
4,5267E+04 |
m / s |
|
|
|
|
|
|
Fyzikální a gravitační podmínky: |
|
|
|
|
podíl hmotností |
m1 / m2 |
1,0518E+00 |
- |
|
podíl poloměrů drah |
R2 / R1 |
1,0518E+00 |
- |
|
podíl rychlostí |
v2 / v1 |
1,0518E+00 |
- |
|
úhlová rychlost |
ω = v1 / R1 = v2 / R2 |
6,9909E-07 |
rad / s |
|
odstředivá síla O1 |
O1 = m1 x v1 2 / R1 |
4,4401E+29 |
N |
|
odstředivá síla O2 |
O2 = m2 x v2 2 / R2 |
4,4401E+29 |
N |
|
vzájemná gravitační přitažlivá síla F1,2 |
F1,2 = B x m2 / R2 2 |
4,4401E+29 |
N |
Systém dvojhvězdy Capella je vyřešen. Jsou-li splněny tyto fyzikální a gravitační podmínky, pak dráha hvězd v systému dvojhvězdy je charakterizována tím, že:
- poloměr dráhy a rychlost každé hvězdy je konstantní;
- obě kružnice jsou soustředné, středem je těžiště soustavy;
- těžiště soustavy nemění svou polohu a nachází se vždy na spojnici obou hvězd.
4.VLASTNÍ GRAVITAČNÍ KONSTANTA PLANETÁRNÍHO SYSTÉMU
Pro stanovení vlastní gravitační konstanty planetárního systému G i
platí tento Bičanův fyzikální zákon [ 1 ]:
.........................................................G i = B / mC i ......[ m3 x kg-1 x s -2 ]........................................( 17 )
kde B je Bičanova všeobecná konstanta přitažlivosti,
mCi hmotnost centrálního tělesa planetární soustavy.
Planetární soustava Slunce má vlastní gravitační konstantu systému o hodnotě:
.............Gs = B / mS = 1,326850E+20 / 1,9880E+30 = 6,6742E-11 m3 x kg-1 x s-2 .................( 18 )
Řešená soustava dvojhvězdy Capella má vlastní gravitační konstantu systému o hodnotě:
............Gc = B / m1 = 1,326850E+20 / 1,4758E+31 = 8,990997E-12 m3 x kg-1 x s-2...............( 19 )
Zbývá pouze ověřit velikost vzájemné přitažlivé síly ve vlastním gravitačním systému dvojhvězdy Capella:
......*F1,2 =Gcxm1x m2 / R22 = 8,990997E-12 x 1,4758E+31 x 1,4030E+31/ (6,4752E+10)2 = 4,4401E+29 N.
Porovnejme tento údaj s hodnotou posledních tří řádků výpočetní tabulky, platí:
...............................................................O1 = O2 = F1,2 = *F1,2 ....................................................( 20 )
což bylo dokázat.
Dvojhvězda Capella má tedy svou vlastní gravitační konstantu systému Gc = 8,990997E-12 m3 x kg-1 x s-2 , která se hodnotou liší od Newtonovy gravitační konstanty GS. Jelikož planetárních systémů a dvojhvězd je ve vesmíru nespočetné množství, pak existuje i nespočetné množství takových konstant, jako je Newtonova gravitační konstanta.
5. ZÁVĚR
Tato práce vyřešila problematiku astrometrických dvojhvězd, potvrdila platnost Bičanovy gravitační teorie a ukázala, že práce Všeobecná konstanta přitažlivosti [ 1 ] je od doby vydání Newtonových Pricipií jednou z nejlepších fyzikálních prací.
I tato práce je jednou z těch nejlepších. Neznám za posledních padesát let podobnou, kde by byly v jednom článku stanoveny dvě nové fyzikální konstanty, určeny jejích hodnoty a přidány dva nové fyzikální zákony. Ustavil jsem tak svou šestou a sedmou fyzikální konstantu.
Dokázal jsem, že každý planetární systém má svou vlastní gravitační konstantu. Takže vlastních gravitačních konstant je ve vesmíru nespočetné množství. Se skutečností, že Newtonova gravitační konstanta není všeobecnou konstantou a že má platnost pouze v planetární soustavě Slunce, se musí následně vyrovnat i Einsteinova „ Obecná teorie relativity “.
Novodobí argonauti mohou bez obav vyplout, vstříc hvězdám v tom obrovském vesmírném prostoru.
Iasone, přeji Ti šťastnou plavbu!
Rostislav Bičan,
v Ostravě, květen L. P. 2007.
Děkuji všem svým čtenářům za pozornost.
Copyright © 2007 by Rostislav Bičan. All rights reserved.
Když už jsme se dostali s dvojhvězdami za hranice Sluneční soustavy, pak můžeme pokračovat hodnocením současné kosmologie :
Literatura:
[ 1 ] Bičan R. Všeobecná konstanta přitažlivosti, vl. vydání, Ostrava 2005
[ 2 ] Bičan R. Gravitační pole planetární soustavy a gravitační pole galaxie, vl. vydání, Ostrava 2006
[ 3 ] Bičan R. Gravitační zákony versus dvojhvězda, vl. vydání, Ostrava 2007
[ 4 ] Bičan R. Bičanovy fyzikální operátory, vl. vydání, Ostrava 2008[í operátory, vl. vydání, Ostrava 2008
[ 5 ] Bičan R. Gravimetrie a matematické kyvadlo, vl. vydání, Ostrava 2008
[ 6 ] Bičan R. Falsifikace III. Keplerova zákona, vl. vydání, Ostrava 2010
[ 7 ] Bičan R. Nebeská mechanika a Bičanův formalismus, vl. vydání, Ostrava 2010
[ 8 ] Bičan R. Soustava elementárních fyzikálních veličin Bičan – Planck, vl. vydání, Ostrava 2005
[ 9 ] Bičan R. Pátá interakční rozpínavá síla, vl. vydání, Ostrava 2005
[ 10 ] Bičan R. Tvorba fyzikálních konstant, vl. vydání, Ostrava 2005
[ 11 ] Bičan R. Rekviem pro konstantu Alfa, vl. vydání, Ostrava 2006
[ 12 ] Bičan R. Interakce jsou sjednoceny, vl. vydání, Ostrava 2006
[ 13 ] Bičan R. Základy nové fyziky, vl. vydání, Ostrava 2006
[ 14 ] Bičan R. Odvození rovnice pro Foucaultovo kyvadlo, vl. vydání, Ostrava 2008
[ 15 ] Bičan R. Bičanova soustava elementárních fyzikálních veličin, vl. vydání, Ostrava 2009
[ 16 ] Bičan R. Princip organizace sluneční soustavy, vl. vydání, Ostrava 2004
[ 17 ] Bičan R. Vesmír minulé věčnosti, vl. vydání, Ostrava 2005
[ 18 ] Bičan R. Funkce rozpínání vesmíru, vl. vydání, Ostrava 2005
[ 19 ] Bičan R. Rudý posuv čar a kosmologické pravítko, vl. vydání, Ostrava 2005
[ 20 ] Bičan R. Geneze elementárních částic hmoty, vl. vydání, Ostrava 2007
[ 21 ] Bičan R. Quo vadis, kosmologie, vl. vydání, Ostrava 2008
[ 22 ] Bičan R. Konfigurace elektronového obalu atomů, vl. vydání, Ostrava 2007
[ 23 ] Bičan R. Kvantová mechanika, vl. vydání, Ostrava 2007
[ 24 ] Bičan R. Bičanův model atomu vodíku, vl. vydání, Ostrava 2010
[ 25 ] Bičan R. Termodynamické soustavy a entropie, vl. vydání, Ostrava 2009
Konec*****