О КВАНТОВАНИИ МАСС В СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЕ

КВАНТОВАНИЕ МАСС В СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЕ
Ильянок А.М, Тимощенко И.А.
Рассмотрена гипотеза по квантованию масс планет в солнечной системе.
Предполагается, что солнечная система рождалось при сжатии протосолнца от
красного гиганта до желтого карлика. По перераспределению масс и орбит
внутренних планет найдены условия возникновения спутников внутренних планет и
спутников внешних планет, расположенных в плоскости эклиптики. Показано, что
основным источником вещества этих спутников и большинства метеоритов и
астероидов в солнечной системе является мантия и кора Марса, отделившаяся от
него около 4 миллиардов лет назад под действием гравитационных сил, вызванных
сжатием Солнца и Юпитера. В этих условиях появилась вероятность заражения
Земли ДНК от живых организмов с протомарса. Показано, что при распаде
протосатурна образовался Уран и Нептун. Найдено, что из всех внешних планет
только Уран имеет большую внутреннюю полость. Как следствие этого у него
отсутствуют внутренний источник энергии, и наблюдается значительное смещение
магнитной оси относительно оси вращения.
1. Введение.
В работе [1] представлен новый подход к описанию физических явлений. Он состоит
в следующем. Для сопоставления экспериментальных данных в разных областях физики
вводится универсальное «виртуальное» измерительное средство – безразмерная шкала.
L = b(n1/n2) n + b*(n*1/n*2) n* ,
(1)
где n =  0, 1, 2, 3…; n1 = 0,1,2,3,…; n2 = 1,2,3,…;
b=0, 1, (2)-1/2, ()-1/2, (2)-1;
n* =  0, 1, 2, 3…; n*1 =  0, 1, 2, 3…; n*2 = 1,2,3,…;
b*=0, 1, (2)-1/2, ()-1/2, (2)-1,
где -1=137,036 – постоянная тонкой структуры.
Эта шкала легко трансформируется в шкалу с необходимой размерностью путем
умножения L на элементарный заряд e, момент импульса h (постоянную Планка), с –
скорость света и др.
На основе этой шкалы была сформирована шкала расстояний больших полуосей
орбит планет и их средних орбитальных скоростей:
 n  22 m  1 
Rn  
 R1 ,
3


3v1
vn 
,
n + 22 m + 1
2
(2)
(3)
где n= 1,2,3,4,5,6,7,8,9 , m = 0,0,0,0,1,2,3,4,5, v1 и R1 – соответственно средняя
орбитальная скорость и большая полуось Меркурия. Они связаны с фундаментальными
константами следующим образом:
v1 = 32c = 47.89307 км/с.
R1 
h
 5.796 1010 м,
 m pc
12
где mp – масса протона.
1
(4)
(5)
Рассчитаем по приведенным формулам (2) и (3) средние орбитальные скорости и
значения больших полуосей орбит и сравним с экспериментом [3]. Полученные данные
приведены в таблице.
Таблица. Расчет средних орбитальных скоростей и больших полуосей
планет Солнечной системы
№
Планета
Экспер. ср.
орбит.
скорость,
Теоретич.
ср. орбит.
скорость,
vn*,
км/с
vn ,
км/с
Разбежка
теор. и
эксп. знач,
, %
Экспер.
значение
больших
полуосей
орбит,
Теоретич.
значение
больших
полуосей
орбит,
Rn*,
Rn ,
(10 км)
(106 км)
6
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Меркурий
Венера
Земля
Марс
Юпитер
Сатурн
Уран
Нептун
Плутон
47.89
35.03
29.79
24.13
13.06
9.64
6.81
5.43
4.74
47.893
35.919
28.74
23.95
13.0617
8.980
6.841
5.526
4.635
+0.0064
+2.50
-3.60
-0.75
+0.013
-7.30
+0.46
+1.77
-2.20
57.90
108.20
149.6
227.9
778.3
1427.0
2869.6
4496.6
5900.0
57.96
103.04
161.0
231.84
779.24
1648.6
2840.0
4353.4
6188.8
Разбежка
теор. и эксп.
знач, , %
+ 0.10
- 5.0
+10.76
+1.73
+ 0.120
+15.50
-1.0
-3.30
+4.90
Какие можно обнаружить следствия из теории, представленной в работе [1] (далее
по тексту просто теории).
2. Внутренние планеты солнечной системы.
Положим, что после образования планеты имели орбитальную скорость и
располагались на орбитах с большими полуосями, в точности описываемыми формулами
(2) и (3). Тогда, согласно соотношениям (4) и (5), их значения не должны изменяться, так
как не изменяются фундаментальные константы. Но на данный момент из эксперимента
мы имеем смещение планет и изменение их скорости относительно теории. Как это могло
произойти?
Существующие модели образования солнечной системы предполагают образование
ее из газопылевого облака. При этом считается, что, остывая Солнце, превратится в
красного гиганта. Однако прямых экспериментальных доказательств этой модели как в
самой солнечной системе, так и на других звездах нет. Поэтому могут быть и
альтернативные варианты развития солнечной системы, выдвинутые еще в 1960 году
Эдьедом. (Egued L.) Развивая его идеи, предположим, что солнечная система возникла из
центра Галактики. Первоначально она состояла из трех красных звезд гигантов –
протосолнца, протоюпитера и протосатурна. Причем протоюпитер и протосатурн
отделились от протосолнца и быстро затухли, превратились в планеты, состоящие в
основном из жидкого водорода. Солнце продолжало сжиматься, превратившись в
настоящее время в желтого карлика.
В работе [2] показано, что солнце представляет собой полую звезду (пузырь). Ее
оболочка имеет плотность 12.97 г/см3 и состоит из жидкого атомарного водорода с
растворенным в нем гелием. Сама полость заполнена их газообразной смесью при
давлении 0.1 атм. При периодическом квантовом сжатии протосолнца оно образовывало
планеты в экваториальной плоскости. Эти планеты имели орбитальную скорость равную
экваториальной скорости в момент рождения.
Аналогично можно предположить модель образования спутников внешних планет.
Заметим, что планеты в этом случае генетически связаны с Солнцем и вращаются в
плоскости его экватора (вблизи плоскости эклиптики). Также и спутники внешних планет,
2
генетически связанные с ними, должны вращаться в плоскости экватора планеты. Если
спутник захвачен из пространства, то он будет вращаться в плоскости эклиптики Земли.
При повороте оси планеты при ее движении вокруг Солнца только генетически с ней
связанные спутники будут поворачиваться в плоскости экватора. Захваченные спутники
естественно будут оставаться вблизи плоскости эклиптики. Ранее эти факты не находили
теоретического объяснения.
Давайте возьмем планеты земной группы и сложим их массы. Получим:
M Меркурий  M Венера  M Земля  M Марс  1,977 M Земля .
(6)
Как видно до квантового числа 2 (которое определяется шкалой в работе [1]) не
хватает
0,023 MЗемля. = 1,86 МЛуна.
(7)
То есть не хватает масс Луны, спутника Нептуна Тритона, спутника Сатурна Япета,
и масс малых планет и метеоритов, двигающихся в плоскости эклиптики. Орбиты
Тритона и Япета также находятся в плоскости эклиптики. Поскольку такая значительная
масса не могла прийти извне, можно заключить, что она распределялась по внутренним
планетам, и после какого-то катаклизма распределение массы по планетам приняло
современный облик. Причем это перераспределение привело к смещению орбит и
изменению орбитальных скоростей (см. таблицу).
К тому же, как следует из работы [1], что в момент “рождения” Земли ее средний
радиус был
4GM Земля
R Земля 
 6256.07 км.
(8)
2 2
 c
где G – гравитационная постоянная. То есть он был меньше среднего нынешнего на 115
км.
Так как плотность мантии Земли (3,4 г/см3) близка к средней плотности Луны
(3,34 г/см3), то далее все расчеты проведем относительно массы и плотности Луны.
Несложный расчет показал, что масса оболочки Земли толщиной 115 км составляет
M Земля  2.77M Луна . Значит, Земля, (чтобы восполнить недостаток в массе), захватила
 
небесное тело. Причем тело с массой 2.77M Луна слилось с Землей, а оставшееся часть
стала видимой нами Луной.
Но откуда взялась эта масса? Согласно тому, что орбита Меркурия не поменялась и
согласно теории, мы можем предположить, что в момент катаклизма диаметр Солнца был
равен диаметру орбиты Меркурия, т. е. Солнце было красным гигантом.
Заметим, что средняя плотность Марса (3,95 г/см3) близка к средним плотностям
коры Земли и Луны. Отсюда вытекает предположение о марсианском происхождении
Луны. Что могло заставить разорваться Марс? Несомненно, мощное внешнее
гравитационное воздействие имело все шансы на это. Так как в настоящее время
экваториальная скорость вращения Солнца ровно в 2 меньше экваториальной скорости
вращения Юпитера, которая равна 2с/4=12,538 км/с [1], а средние плотности Солнца
(1,408 г/см3) и Юпитера (1,330 г/см3) близки, то можно предположить, что Юпитер был
второй звездой солнечной системы. Если предположить, что протомарс находился в
центре масс этой двойной звездной системы, то можно найти согласно теории [1] массу и
диаметр протоюпитера в то время. При этом предполагается, что гравитационная
постоянная изменяется в зависимости от фазового состава вещества и его температуры.
Отношение расстояний от протомарса до протоюпитера и от протомарса до протосолнца
составляет 85/36=2,361. Значит, масса протоюпитера до катаклизма была в 2,361 раз
меньше нынешней солнечной, что превышает существующую массу Юпитера в 443.3 раза
за счет изменения гравитационной постоянной. Если средние плотности считать
неизменными, то радиус Юпитера в то время превышал нынешний в 443.31/3 = 7.62 раз,
что меньше радиуса ныне существующего Солнца всего на 28%.
3
Таким образом, на момент катастрофы в солнечной системе на небе протомарса
присутствовали две звезды: красный гигант размером, равным диаметру орбиты
Меркурия, и желтый карлик с размером, на 28% меньшим нынешнего размера Солнца.
При этом сам протомарс на момент разрыва имел массу, складывающуюся из следующих
масс: нынешней массы Марса = 8.702 MЛуна, части, улетевшей к Земле  3.776 MЛуна, масс,
захваченных в плоскости эклиптики другими планетами. Это масса Тритона равная
0.8 MЛуна, масса Япета - 0.026 MЛуна, и сумма масс метеоритов и малых планет,
двигающихся в плоскости эклиптики, составляющая 0.0244 MЛуна. Массы собственных
спутников Марса Фобоса и Деймоса пренебрежимо малы. К тому же форма этих
спутников настолько несимметрична, что свидетельствует о происхождении их не из
жидкого вещества мантии, а из твердой коры протомарса. В результате предполагаем, что
масса протомарса составляла 13.32 MЛуна. После разрыва протомарс потерял
кинетическую энергию, и его орбита наклонилась к плоскости экватора Солнца на 5,15 и
сместилась на более низкий уровень на 3.94 млн. км. Сам он стал быстро вращаться
вокруг своей оси, а ось его повернулась относительно плоскости орбиты на 25.
Юпитер
Путешествие Лу
ны
Венера
Меркурий
Солнце
Марс
Луна Земля
Пояс астероидов
Рисунок 1. Движение Луны после отделения от Марса
Кроме того, важным фактом является, то, что экваториальный радиус Марса, равный
3395 км [3], отличается всего на 2.7% от радиуса внешнего ядра Земли, равного 3485.7 км.
Если представить, что внутренняя структура протомарса до разрыва напоминала
структуру Земли, т.е. имела горячее ядро, жидкую мантию и кору, но в других
пропорциях, тогда фактически при разрыве Марса он потерял жидкую мантию и твердую
кору. Часть этой коры в виде асимметричных его спутников Фобоса и Деймоса мы
наблюдаем в настоящее время. Причем сами спутники вращаются в плоскости
экватора Марса, что говорит об их рождении из недр протомарса. Возможно, что до
момента разрыва протомарса на нем были условия для существования жизни. Вследствие
того, что Марс старше Земли на 1-2 миллиарда лет, форма этой жизни должна была быть
достаточно высокой. После разрыва протомарса есть вероятность, что фрагменты этой
жизни в виде ДНК попали на Землю, Венеру, некоторые спутники внешних планет. Повидимому, только на Земле условия дальнейшего развития марсианской жизни оказались
благоприятными…
Рассмотрим как развивались события после разрыва протомарса. Часть протомарса
(3.766 MЛуна) начала падать на протосолнце (рис.1). Эта часть в начальный момент должна
была развить скорость, достаточную для освобождения из гравитационного поля
протомарса. Вторая космическая скорость протомарса в то время составляла 6.3 км/с.
Подлетая к орбите Венеры, эта часть приобрела дополнительную скорость, равную
разности орбитальных скоростей Венеры и Марса  11.97 км/с (см. табл.). Значит,
подлетая к Венере, эта часть имела скорость, равную 18.27 км/с. Здесь произошел
4
контактный удар о Венеру этого тела, но так как его скорость была больше второй
космической скорости на поверхности Венеры (10.25 км/с), то это тело, отскочив от
Венеры, могло повернуть в обратную сторону  к Земле. При таком контакте направление
вращения Венеры вокруг своей оси могло измениться на противоположное, что мы
наблюдаем теперь. Кроме того, плоскость орбиты Венеры также сместилась относительно
экваториальной плоскости Солнца на 3,62. В этом случае фактически произошел
нецентральный неупругий удар двух тел. Как следует из таблицы орбитальных скоростей,
Венера приобрела дополнительную энергию, и большая полуось ее орбиты увеличилась
на 5.16 млн. км. Отразившееся тело начало двигаться по направлению к Земле с начальной
радиальной скоростью не более 8 км/с. Точно определить это значение сложно, так
необходимо вычислить коэффициент восстановления, т.е. найти долю энергии, которая
перешла в тепловую энергию и энергию вращения Венеры вокруг оси. Подлетая к Земле,
радиальная скорость тела составила 0.84 км/с или менее, и по существу тело вышло на ту
же орбиту, по которой двигалась Земля. Далее произошел гравитационный захват, и тело
начало падать на Землю со второй космической скоростью у поверхности Земли. 10.93
км/с. Столкнувшись с Землей, тело совместно с ней перешло на более низкую орбиту – на
11.4 млн. км. При этом разница между теоретической и экспериментальной
орбитальными скоростями Земли составила 1.05 км/с. При ударе о Землю часть тела
откололась и стала спутником Земли – Луной со средней орбитальной скорость 1,05 км/с.
При ударе о Землю скорость ее вращения вокруг оси значительно увеличилась, а сама ось
повернулась на 23 относительно плоскости орбиты. Сама плоскость орбиты также
сместилась от плоскости экватора Солнца на 7. Кроме того, наклон лунной орбиты к
эклиптике составляет 5,15, а орбиты Марса 1,85, то сумма углов будет 7. Это величина
совпадает с углом наклона орбиты Земли к плоскости экватора Солнца.
Так как в настоящее время средняя орбитальная скорость Луны составляет 1.023
км/с, то можно предположить, что за 4 млрд. лет Луна удалилась от Земли на 5.3% -- 20.5
тыс. км или 5,1 мм в год. Т.е. в этом случае энергия Земли передается Луне. Этот факт
наблюдается экспериментально на Земле в виде опережения горбов приливных волн в
океане. Эта волна опережает движение оси, соединяющей центры Земли и Луны на
2.16 [5].
Другая часть протомарса, двигающаяся по направлению к Юпитеру, представляла
собой группу жидких и твердых фрагментов. Мелкие части были захвачены крупными
планетами. Их мы можем наблюдать как спутники планет на высоких орбитах, которые
двигаются близко к плоскости эклиптики. Два крупных фрагмента были захвачены
Сатурном и Нептуном – это Япет и Тритон соответственно. Так как наклон орбиты Марса
относительно плоскости эклиптики составляет 1.85 а Нептуна – 1.77, то вероятность
захвата Тритона Нептуном весьма высока. При возможном ударе Тритона о Нептун от
Нептуна предположительно откололся кусок, который вышел на самостоятельную орбиту,
плоскость которой значительно (на 17) отклоняется от плоскости эклиптики. Мы знаем
его под названием Плутон. Сам Тритон стал вращаться в противоположную сторону
относительно вращения Нептуна. При этом, естественно, орбиты Нептуна и Плутона
должны пересекаться в точке столкновения, что мы и наблюдаем.
3. Внешние планеты солнечной системы.
Заметим, что сумма масс Сатурна, Урана и Нептуна составляют 127,0 масс Земли. К
тому же согласно таблице произошли большой сдвиг Сатурна, и относительно малые
отклонения орбит Урана и Нептуна от квантовых. Можно предположить, что ранее
протосатурн представлял собой планету массой в 127 земных, в состав которой входили
современные Уран и Нептун. Последние представляли собой более плотное ядро
протосатурна (Сатурн:  = 0,69 г/см3, Уран  = 1,64 г/см3, Нептун  = 1,26 г/см3).
Возможно около 4 млрд. лет назад в процессе резкого перехода протоюпитера и
протосолнца в новое квантовое состояние (предположительно уменьшение размеров
5
протосолнца с размеров орбиты Венеры до орбиты Меркурия) сильнейшие
гравитационные возмущения выбили ядро (Уран и Нептун) у протосатурна. Из-за чего
сейчас Сатурн приблизился на 221,6 млн. км к Солнцу.
Предположим, что потерянная в результате энергия протосатурна пошла на заброс
Урана и Нептуна на их современные орбиты. Как показывают расчеты, только этой
энергии не хватает на доставку Урана и Нептуна. Мы полагаем, что недостающая часть
энергии была позаимствована из энергии вращения планеты, которая, в свою очередь,
совпадает по порядку величины с полной кинетической энергией движения Сатурна.
Используя предположение о том, что планеты имеют полость внутри, согласно
работе [2] сжатие планеты определяется следующим выражением:
 2 R3 
3 1  (r1 / R) 5 

1



2 MG  5 1  (r1 / R) 3 
1
,
(9)
где  - угловая скорость вращения планеты, M – ее масса, r1 – радиус полости, R Подставляем экспериментально полученные данные по сжатию планет из [3] в
уравнение (9), и находим корни многочлена пятой степени относительно r1/R в пределах
[0,1]. Получаем для Сатура и Нептуна r1/R = 0, а для Урана – 0,72. Таким образом, в
первом приближении у Сатурна и Нептуна вещество сосредоточено ближе к центру
планеты, а у Урана присутствует полость радиусом не менее 18300 км. Возможно, что у
Сатурна и Нептуна существуют небольшие центральные полости, аналогичные
внутреннему ядру Земли [1].
Согласно [5] Сатурн и Нептун излучают больше энергии, чем поглощают ее от
Солнца. А у Урана наблюдается баланс поглощаемой и излучаемой энергии, и его
эффективная температура равняется 55К. Это свидетельствует о наличии внутреннего
источника энергии у Сатурна и Нептуна и об отсутствии такового у Урана.
Уран имеет достаточно большую полость внутри, по которой протекают
электрические токи, создающие магнитное поле. Возможно, токи идут не по экватору
полости, а смещены. Вследствие этого его магнитная ось также значительно
смещена относительно центра Урана. По аналогии с работой [1] рассчитаем
температуру внутри Урана как движение тока электронов относительно протонов.
 
2
m v2 m  2 c
(10)
T  e I  e
 8.408K ,
2k
2k
где k – постоянная Больцмана, me –масса электрона, vI - первая космическая
скорость на поверхности Урана экспериментальное значение которой равно 15.6
км/с. Интересно отметить, что 2c = 15.964 км/с и она практически совпадает с
первой космической скоростью на поверхности Урана. Отсюда следует, что
внутренняя температура Урана дает незначительный вклад по сравнению с
энергией, получаемой от Солнца -- 47К. Аналогично можно рассчитать температуру
и для других внешних планет, но необходимо учесть, что измерения эффективной
температуры выполнены с большой погрешностью из-за облачного покрова этих
планет.
Возникает вопрос: не мог ли протосатурн подобно протосолнцу перейти в
следующее квантовое состояние, оставив при этом Уран, который «выбросил» потом
Нептун? Не представляют ли собой Сатурн, Уран и Нептун временную развертку
затухающей звезды протосатурна.?
4. Заключение:
Исследованы следствия нового научного подхода, представленного в работе [1]
применительно к планетам солнечной системы. Для внутренних планет представлена
гипотеза, описывающая изменения их орбит и перераспределение их масс как квантовых
чисел. Показано, что следствием теории является возможность разрыва протомарса под
действием гравитационных сил протосолнца и протоюпитера при их совместном
6
сжатии. При этом часть протомарса, двигающаяся по направлению к Солнцу, была
захвачена Землей (в том числе и Луна), другая часть образовала пояс астероидов и
некоторые спутники внешних планет Солнечной системы. Показано, что другая часть
протомарса была захвачена Нептуном в виде спутника, названного Тритоном, причем при
их соударении образовался Плутон.
Высказаны идеи к вопросу о происхождении Урана и Нептуна, как составных частей
потухающей звезды протосатурна. Показано, что из всех внешних планет только Уран
имеет большую внутреннюю полость. Как следствие этого у него отсутствуют внутренний
источник энергии, и наблюдается значительное смещение магнитной оси относительно
оси вращения.
В дальнейшем необходимо провести уточнение по перераспределению орбит
внешних планет за счет обмена между ними импульсами и массами. Это даст
возможность более точно проследить процесс затухания звезд.
Литература:
1.
2.
3.
4.
5.
http:/xxx.lang.gov A. Ilyanok. Quantum astronomy. Part 2. (astro-ph 00 01 059)
http:/xxx.lang.gov A. Ilyanok. Quantum astronomy. Part 1. (astro-ph 99 12 537)
Allen C.W. Astrophysical quantities. The Athlone Press, 1973.
Ilyanok A, Timoshchenko I. The Hollow Sun . 1999. (US Copyright Office)
?№.
Структура и эволюционная история солнечной системы/ Альфен Х. Киев, НД 1981,
с90
7