ПРЕЦЕССИЯ
Преце́ссия (от лат. praecessio — движение впереди) — явление, при котором ось вращения тела меняет своё направление в пространстве.
При этом, ось вращения — не то же самое, что направление момента импульса; хотя момент импульса тела имеет свойство сохраняться (в отсутствие внешних воздействий), вращение твёрдого тела может происходить либо вокруг этого вектора (например, у тел, обладающих определённой симметрией), либо ось вращения будет постоянно менять своё направление.
Прецессия гироскопа
Прецессия наблюдается у волчка, когда он начинает замедляться. Первоначально ось вращения волчка вертикальна. Затем она постепенно отклоняется от вертикали и начинает описывать конус. Это движение, выполняемое помимо собственного вращения вокруг оси волчка, и называется прецессией оси волчка. С уменьшением скорости вращения волчка его верхняя точка постепенно опускается и движется по расходящейся спирали.
Главное свойство прецессии — безынерционность: как только сила, вызывающая прецессию волчка, пропадёт, прецессия прекратится, а ось вращения волчка займёт неподвижное положение в пространстве. В примере с волчком, вращающимся в гравитационном поле Земли, этого не произойдёт, поскольку вызывающее прецессию воздействие — комбинация гравитации Земли и давления поверхности стола — постоянно действует.
Можно получить эффект прецессии, не дожидаясь замедления вращения волчка, если толкнуть его ось (приложить силу). С прецессией напрямую связан другой эффект: это нутация — колебательные движения оси прецессирующего тела. Скорость прецессии и амплитуда нутации связаны со скоростью вращения тела (изменяя параметры прецессии и нутации в случае, если есть возможность приложить силу к оси вращающегося тела, можно изменить скорость его вращения).
Прецессия небесных тел
Явление векового — медленного — движения северного и южного полюсов мира по небесной сфере называется прецессией. Она возникает в связи с тем, что Земля имеет форму геоида — сплюснута у полюсов и ось её суточного вращения не перпендикулярна к плоскости эклиптики. Сплюснутость Земли можно рассматривать как существование «пояса дополнительной массы» на её экваторе. Гравитационные поля Солнца и Луны, находящихся в плоскости эклиптики, воздействуют на этот пояс, как бы стремясь повернуть земную ось вращения и привести её в перпендикулярное эклиптике положение. Это и заставляет земную ось описывать конус с углом около 23,5 ° при вершине, совпадающей с центром Земли, за промежуток времени 26 тыс. лет. Через 4000 лет северный полюс мира окажется в созвездии Цефея, а через 14000 лет — около звезды Вега из созвездия Лира. Даже за сто лет положение Полярной звезды относительно северного полюса мира заметно изменилось. Полюс стал ближе к Полярной звезде на тридцать угловых минут.
Вместе с полюсами мира меняют свое положение и другие точки на небесной сфере. В частности, за две тысячи лет точка весеннего равноденствия переместилась примерно на 30 ° из созвездия Овна в созвездие Рыб. Явление прецессии также влияет на изменение состава созвездий, входящих в число зодиакальных.
Подобное движение совершает ось вращения Земли, что было отмечено Гиппархом как предварение равноденствий. По современным данным, полный цикл земной прецессии (прецессионный тур) составляет около 25 765 лет, что соответствует частоте прецессии 1,23 пикогерц.
Колебание оси вращения Земли влечёт изменение положения звёзд относительно экваториальной системы координат. В частности, через некоторое время Полярная звезда перестанет быть ближайшей к северному полюсу мира яркой звездой, а Турайс будет Южной Полярной звездой примерно в 8100 году н. э.
Кроме самих небесных тел прецессии подвержены и их орбиты. Плоскость орбиты Земли колеблется в диапазоне до 5 ° со средним периодом около 68 800 лет, Меркурия — до 12 °, Венеры — до 5 °, Марса — до 8 °.
Предположительно, с прецессией связано периодическое изменение климата Земли.
Прецессия — явление, при котором ось вращения тела меняет своё направление в пространстве.
Примером прецессии в быту является отклонение оси вращения волчка (юлы) при замедлении его вращения. Если первоначально ось волчка располагается перпендикулярно к плоскости, на которой он вращается, то при замедлении вращения она начинает отклоняться в сторону и описывать дугу постоянно увеличивающегося диаметра.
Вращение волчка происходит в атмосфере только за счет инерции от кратковременного сообщения ему импульса вращения. С уменьшением скорости вращения волчка наклон его оси постепенно увеличивается, приближаясь к плоскости, на которой он вращается.
Вследствие сопротивления воздуха, вращение волчка, а, следовательно, и его прецессия прекратятся, и его ось займёт неподвижное положение в пространстве.
Вращение планет вокруг своей оси в космосе имеет совершенно иной характер. Их прецессия осуществляется в течении длительного времени и носит периодический характер.
Прецессия Земли – это изменение направления ее оси вращения в пространстве. Она вызывает изменение положения северного и южного полюсов Земли относительно звездного неба.
По мнению ученых, она возникает в связи с тем, что Земля имеет форму геоида — сплюснута у полюсов, и ось её суточного вращения не перпендикулярна к плоскости эклиптики.
Считается, что сплюснутость Земли можно рассматривать как существование «пояса дополнительной массы» на её экваторе. Гравитационные поля Солнца и Луны, находящихся в плоскости эклиптики, воздействуют на этот пояс, как бы стремясь повернуть земную ось вращения и привести её в перпендикулярное к эклиптике положение. Это и заставляет земную ось описывать конус с углом около 47° при вершине, совпадающей с центром Земли, за промежуток времени 26 тыс. лет [1].
В данной гипотезе допущены неточности, которые хорошо известны всем астрономам, но почему-то в данном случае они умалчиваются:
1 – ось вращения самого Солнца не перпендикулярна плоскости эклиптики, а имеет угол наклона от вертикали 6(7) градусов;
2 – всем известно, что все близкие к планете спутники, и Луна в том числе, вместе со своим «гравитационным» полем, обращаются не в плоскости эклиптики, а в плоскости экватора планеты. Для Луны угол отклонения составляет 5 градусов.
Все это сразу ставит под сомнение, указываемое влияние Солнца и Луны на положение оси Земли, а также реальность самой гипотезы.
Почему-то никого не волнует, что такое объяснение прецессии противоречит существующей теории смены времен года на Земле за период ее обращения по орбите вокруг Солнца. Согласно ей, ось Земли должна постоянно располагаться под углом 23,44° относительно перпендикуляра к её орбитальной плоскости и все время быть направлена в одну сторону, в направлении полюса мира.
Всякий раз, выдвигая новые гипотезы для неизвестных процессов ученые часто не стремятся увязывать их с уже существующими «теориями», а ищут причины для объяснения возникающей нестыковки.
Как уже принято, все свои незнания и ляпсусы ученые с умным видом объясняют гравитационным взаимодействием, физическая сущность которого не установлена, а, следовательно, пока не может быть опровергнута, и длительностью самого предлагаемого процесса. Руководствуясь принципом «пока не опровергнуто, значить возможно, а после нас – хоть потоп», такие «ученые» не развивают, а тормозят науку.
По нашему мнению, прецессия оси Земли обусловлена наличием угла наклона оси вращения Солнца к прямой, перпендикулярной плоскости расположения его орбиты (рисунок 1).
Наблюдениями астрономов установлено, что кроме самих небесных тел колебанию подвержены и их орбиты. Мы считаем, что прецессия оси Земли происходит именно вследствие этого, без изменения угла наклона оси Земли по отношению к Солнцу, т. е. не противоречащую существующей теории смены сезонности на Земле.
Согласно нашей гипотезы, располагаясь на твердой поверхности суперзвезды, вращающейся вокруг своей оси, параллельной оси рукава Ориона, Солнце совершает движение по окружности, которая представляет собой его орбиту. При этом орбита Земли, располагаясь перпендикулярно к оси вращения Солнца, вынуждена изменять свое положение и описывать вместе с ней в пространстве конус с углом около 12(14)° при вершине, совпадающей с центром суперзвезды.
Длительность полного цикла прецессии при этом составит 22 года, т. е. равна полному циклу смены активности и магнитных полюсов Солнца.
Прецессия земной оси влияет на положение северного и южного полюсов Земли относительно звездного неба. Это означает, что с течением времени положение наблюдаемых сейчас на небе звезд будет меняться. Через определенный промежуток времени часть их исчезнет из поля зрения, а взамен им на противоположной стороне появятся новые звезды, которые были недоступны для наблюдения.
Так за сто лет положение Полярной звезды относительно северного полюса мира заметно изменилось. Полюс стал ближе к Полярной звезде на тридцать угловых минут. Поскольку полюса мира располагаются на оси рукава Ориона, внутри которого находится Солнечная система, то их положение все время должно оставаться неизменным. Наблюдающееся отклонение свидетельствует об изменении наклона оси Земли.
Другим известным процессом, влияющим на колебание земной оси, является нутация — слабое нерегулярное движение вращающегося твёрдого тела, совершающего прецессию. Нутация напоминает «подрагивание» оси вращения и заключается в слабом изменении так называемого угла нутации между осями собственного и прецессионного вращения тела [2].
В астрономии нутацией называют небольшие колебания земной оси, накладывающиеся на прецессионное движение. Это явление открыто в 1728 году Джеймсом Брэдли. Вследствие нутации изменяются наклон эклиптики к экватору, а также экваториальные координаты небесных светил. Международная служба вращения Земли непрерывно измеряет прецессию и нутацию для навигационных целей.
Предполагается, что нутация Земли обусловлена гравитационным воздействием массивных тел Солнечной системы. Основной вклад вносит Луна, а точнее наклон её орбиты на 5° относительно плоскости эклиптики.
Данное утверждение противоречит определению понятия нутации: «слабое нерегулярное подрагивание оси вращения». Действие Луны, учитывая ее стабильное вращение вокруг Земли, должно было бы носить постоянный периодический характер, аналогично существующей теории приливов и отливов.
Мы считаем, что расположение и вращение Земли и прочих планет Солнечной системы определяется в основном Солнцем. Следовательно, причиной нутаций могут быть только нерегулярные, случайно происходящие, процессы на Солнце. К таким процессам можно отнести наблюдающиеся на нем выбросы. Учитывая их относительно высокую частоту, это можно легко проверить в течение даже одного года, а не гадать тысячелетия по версии «ученых».
Таким образом, предложена гипотеза природы и механизма прецессии и нутации земной оси. Учитывая, что Земля вместе с Солнечной системой обращается также поперек рукава Ориона и вокруг центра Галактики, то вполне возможны их прецессии и нутации другого типа с циклом в десятки и сотни миллионов лет, которые здесь не рассматриваются, из-за отсутствия конкретной информации по поведению их в процессе этого движения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Прецессия. [Электронный ресурс]. – URL: https://ru.wikipedia.org/wiki [дата обращения 11.01.2024].
2. Нутация. [Электронный ресурс]. – URL: https://ru.wikipedia.org/wik [дата обращения 15.01.2024]
