The RationalistSkip to content
precesja cd. - 'angle deficit' w sferycznej przestrzeni

This plot has expired

Sections of Forum » Nauka
Date of addingAuthorTitle
28-06-2016 19:56astrofoton (199 points)
(banned)
precesja cd. - 'angle deficit' w sferycznej przestrzeni
Może trochę matematyki dla rozrywki...

Krzywizna Gaussa dla metryki Schwarzschilda:
K = m/r^3

a ponieważ mamy do czynienia z przestrzenią sferyczną,
więc możemy wyznaczyć promień krzywizny tejże przestrzeni:

K = 1/R^2, stąd można wyliczyć R - promień krzywizny.

Obwód kołowej orbity wynosi: L = 2pi r.

Ale tak jest tylko w płaskiej przestrzeni.
W krzywej jest tak:

L' = 2pi R * sin(r/R)
=========
co można sobie sprawdzić na zwykłej sferze:
mamy tam R = promień sfery, a wówczas: r = pi/2 R,
bo to jest długość mierzona wzdłuż tej sfery,
czyli łuk - ćwierć okręgu: od bieguna do równika.

L' = 2pi R * sin( pi/2 R / R ) = 2pi R,
zgadza się - taki jest obwód sfery, i jest to oczywiście mniejsze od 2pi r.
=========

Ok. Przechodzimy do obwodu orbity Merkurego.

K = m/r^3 = 1/R^2, i wstawiamy dane:
m = 1500m - dla Słońca, oraz: r = 60 mln km (z grubsza promień orbity Merkurego).

Liczymy obwód tej orbity:
R = 1/sqrt(K) = 1/sqrt(1500/60e9^3) = 3.8e14 m (jakiś 2500 au)
L' = 2pi R * sin(r/R) = 2pi * 59999999750m;

jak widać jest to jakby o 250m bliżej Słońca, w porównaniu do mierzonego promienia: r = 60e9 = 600000000000m.

Nas interesuje różnica w kątach: pełny okrąg ma 2pi, a tu jest nieco mniej..
i stąd ta precesja wedle OTW!

......
Ze szkoły wiemy że długość łuku okręgu liczymy tak:
L = r*f; gdzie: r - promień i f = kąt.
......

cdn.
Author can remove replies violating regulations or out of topic.

Ebvalaim (2787 points)
Nihil novi sub sole (zakładając, że się nie rypnąłeś gdzieś w liczeniu, czego nie chciało mi się sprawdzać).
astrofoton (199 points)
(banned)
>Nihil novi sub sole (zakładając, że się nie rypnąłeś gdzieś w liczeniu, czego nie chciało mi się sprawdzać).

Jeszcze nie podałem ostatecznego wyniku.

Z tej wersji wychodzi kąt: df = pi/3 m/r;

po prostu ten numer który tu wychodzi:
dr = 250m to jest m/6 = 1500 / 6, co razy 2pi daje pi/3.

Precesja jest drastycznie inna:
6pi m/r, czyli aż 18 razy większa!!

Skąd aż tak gigantyczny rozjazd?

Pewnie należy tu uwzględnić, że ten promień r = 60 mln km,
nie jest wcale rzeczywistą odległością, bo odległości należy wyliczać z metryki.

Sam ten promień r jest parametrem w tych wzorach zaledwie,
czyli numerkiem bez większego sensu.. jest to zapewne
odległość brana z płaskiej przestrzeni, czyli z newtonowskiej grawitacji.

Należy wyliczyć poprawną odległość - zgodnie z zadaną metryką.
A wtedy wyjdzie większy deficyt, no ale wątpię aby on był aż 18 razy większy.

Tym samym podejrzewam że te popularne - podręcznikowe wyliczanki
z OTW są raczej błędne - model OTW nie przewiduje aż tak wielkiej precesji!!
astrofoton (199 points)
(banned)
>A wtedy wyjdzie większy deficyt, no ale wątpię aby on był aż 18 razy większy.
>Tym samym podejrzewam że te popularne - podręcznikowe wyliczanki
>z OTW są raczej błędne - model OTW nie przewiduje aż tak wielkiej precesji!!

A to chyba jednak się zgodzi..

poprawny promień - z metryki - jest o około m*ln(r/m) razy większy od samego r,
a tu mamy akurat taki fantastyczny zbieg okoliczności:

ln (60 mln km / 1.5 km) = ln(40 mln) = 17.5 =~ 18

niezłe jaja... tylko że dla innych orbit raczej już nie wyjdzie poprawnie.
astrofoton (199 points)
(banned)
Te wyliczenia są nieprawidłowe.

Tak wolno liczyć tylko dla przestrzeni ze stałą krzywizną,
a w naszym przypadku:

K = m/r^3, widać wyraźnie że to jest zmienne...

Nie wiem jak tu wyliczyć poprawnie ten deficyt kątowy.
Pewnie będzie to jakaś średnia po r..

A może całka po obwodzie, a tam krzywizna jest taka:
2*sqrt(m/r^3) = 1/R
dla obwodu - okręgu mamy r = const, więc to chyba jakoś tak trzeba liczyć..

Back to the list of plots działu Nauka 
To write in this plot, you have to sign in


 


[ Cooperation ] [ Advertise ] [ Map of the site ] [ F.A.Q. ] [ Store ] [ Sign up ] [ Contact ]
The Rationalist © Copyright 2000-2018 (English section of Polish Racjonalista.pl)
The Polish Association of Rationalists (PSR)