Тайна преодоления гравитации горными (альпийскими) козлами.

Тайна преодоления гравитации горными (альпийскими) козлами.

Автор сопоставительного анализа данных физики и биологии: Ершов Денис Иванович

Как известно, альпийский горный козёл, или альпийский козёл, или ибекс, или козерог (лат. Capra ibex)  представляет собой вид парнокопытных из особого рода горных козлов, распространённый в настоящее время в  Альпах. В среднем ибекс достигает длины до 150 см и роста в холке около 90 см. Самки весят примерно 40 кг, а самцы могут весить до 100 кг. Как с такой массой это животное не падает со скал, вися на их вертикальных склонах? Из физики нам известно, что формула ускорения свободного падения g = G * (M/R 2) g — ускорение свободного падения [м/с 2] M — масса планеты [кг] R — расстояние между телами [м] G — гравитационная постоянная G = 6,67 × 10 -11 м 3 ·кг -1 ·с -2. Ускорение свободного падения характеризует то, как быстро увеличивается скорость тела при свободном падении. Этот закон был открыт Ньютоном около 1666 года, опубликован в 1687 году в «Началах» Ньютона. Стоит также подумать о законах физики, применительно к вышеуказанным животным. К примеру, гoрные (альпийские) козлы не знают, что такое гравитация! Некоторые полагают, что они настолько грамотно распределяют вес, что могут ходить даже по отвесным скалам. И не только это. Некоторые исследователи полагают, что особые свойства мягких копытцев таких животных помогают им принимать форму любой поверхности, куда бы ни ставала нога такого козла. А если нет такой поверхности, то животное будет прыгать и выбирать подходящую. Версия несколько абсурдная: попробуй попрыгай, если скала отвесная под углом 90 градусов! Тут нечно другое, более сильное имеет место быть. Как известно, в природе человечеству известно такое явление, как электризация шерсти при трении пластмассовой линейки: механизм и объяснение таковы–электризация шерсти при трении пластмассовой линейки – физический феномен, при котором шерстяные материалы имеют тенденцию электризоваться после контакта с пластмассовой поверхностью. Эта явление объясняется комбинацией трения и переноса электронов. При контакте с другими материалами, такими как стекло, пластик или резина, происходит процесс электризации. Существует целый список материалов, которые могут электризоваться при контакте с шерстью. Вот некоторые из них:-1) Воздух; -2) Стекло; 3) Металлы (в основном проводники, такие как алюминий и медь); 4) Пластик; 5)Резина. Эти материалы электризуются из-за их особенностей и реакции на трение с шерстью. Большинство из них приобретают положительный заряд, в то время как шерстяная тряпка получает отрицательный заряд. Это связано с тем, что электроны передаются от одного материала к другому во время трения. Всё это характеризуется таким процессом, как стати́ческое электри́чество — совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности или в объёме диэлектриков или на изолированных проводниках. Шерсть козлов и будет, в данном случае, служить диэлектриком, который на изолированном проводнике–скале может вызывать через трение электрический разряд статического характера. Это особый вид магнетизации статических наэлектризованных поверхностей. Шерсть козлов во время трения о скалу наэлектризовывается и превращается в магнит, который, на наш взгляд, прилепляется к скале и служит для козла естественной электрическо-магнитной своеобразной страховкой. Это, своего рода, естественный токоприёмник (энергополучатель), который, по определению, представляет собой тяговый электрический аппарат, предназначенный для создания электрического контакта электрооборудования подвижного состава с контактной сетью (электропроводом) и, следовательно, токосъёма. Реализует контактный способ токосъёма. Как электричка движется с помощью токоприёмника (Панто́графа (токосъёмник типа пантограф, пантографный токоприёмник) — токоприёмник с подъёмным механизмом в виде шарнирного многозвенника, обеспечивающего вертикальное перемещение контактного полоза), так и горный козёл движется на своей намагниченной шерсти, прилипшей к намагниченной электричеством трения скале, выполняющей роль пантографа или токоприёмника. Имеет место магнетизм. Магнети́зм — форма взаимодействия движущихся электрических зарядов, осуществляемая на расстоянии посредством магнитного поля. Наряду с электричеством, магнетизм — одно из проявлений электромагнитного взаимодействия. С точки зрения квантовой теории поля электромагнитное взаимодействие переносится бозоном — фотоном (частицей, которую можно представить как квантовое возбуждение электромагнитного поля).

Ибекс обитает в Альпах на высоте между границами леса и льда. У самцов имеются внушительные выгнутые рога длиной до 1 м, в то время как у самок есть только короткие, едва изогнутые рожки. У обоих полов имеется бородка. Летом у самцов окраска шерсти тёмно-коричневая, а у самок немного красноватая или с золотистым оттенком. В зимнее время шерсть у обоих полов серая.

Он может подниматься до 3500 м над уровнем моря. Зимой обитает, как правило, в более низких местностях, чем летом, однако и летом может спускаться на альпийские луга в поисках пищи. Ночует обычно высоко в горах. Теперь о законе Всемирного тяготения, который эти животные нарушают. Закон всемирного тяготения Ньютона обычно формулируется так, что каждая частица притягивает все другие частицы во Вселенной с силой, которая пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между их центрами. Публикация закона стала известна как "первое великое объединение", поскольку она ознаменовала объединение ранее описанных явлений всемирного тяготения на Земле с известными астрономическими закономерностями.

Типичное стадо ибексов состоит из 10—20 самок и детёнышей. Помимо них существуют менее устойчивые стада молодых холостяков, а также живущие поодиночке зрелые самцы. В брачный период, который в Альпах длится с декабря по январь, самцы навещают стада и пытаются заполучить над ними контроль. Между соперничающими козлами нередко доходит до поединков. Чтобы иметь шанс победить в подобном поединке и иметь собственное стадо, самец должен достичь возраста как минимум шести лет. На протяжении всей зимы самец пребывает в стаде и покидает его весной. Теперь опять о Законе, который они нарушают. Это общий физический закон, выведенный из эмпирических наблюдений с помощью того, что Исаак Ньютон назвал индуктивным рассуждением. Он является частью классической механики и был сформулирован в труде Ньютона "Философские естественные начала математики" ("the Principia"), впервые опубликованном 5 июля 1687 года. Когда в апреле 1686 года Ньютон представил Королевскому обществу Первую книгу неопубликованного текста, Роберт Гук заявил, что Ньютон получил от него закон обратных квадратов.

Таким образом, уравнение всемирного тяготения принимает вид:

�=��1�2�2,

Первой проверкой закона всемирного тяготения Ньютона между массами в лабораторных условиях стал эксперимент Кавендиша, проведенный британским ученым Генри Кавендишем в 1798 году.[5] Это произошло через 111 лет после публикации "Принципов" Ньютона и примерно через 71 год после его смерти.

После беременности, длящейся от пяти до шести месяцев, самка в мае или июне рождает одного, изредка двух, детёнышей. Детёныш умеет держаться на ногах уже с первого дня, но остаётся с матерью и питается молоком ещё около года. Продолжительность жизни ибекса может достигать 20 лет. Опять о Законе: Закон тяготения Ньютона напоминает закон Кулона об электрических силах, который используется для расчета величины электрической силы, возникающей между двумя заряженными телами. Оба являются законами обратных квадратов, где сила обратно пропорциональна квадрату расстояния между телами. В законе Кулона вместо массы используется заряд и другая постоянная.

Позже закон Ньютона был заменен общей теорией относительности Альберта Эйнштейна, но универсальность гравитационной постоянной осталась неизменной, и закон все еще продолжает использоваться как превосходное приближение к эффектам гравитации в большинстве приложений. Теория относительности требуется только тогда, когда требуется предельная точность, или когда имеешь дело с очень сильными гравитационными полями, такими как те, которые обнаруживаются вблизи чрезвычайно массивных и плотных объектов, или на небольших расстояниях (таких, как орбита Меркурия вокруг Солнца).

Ибекс является одним из нескольких видов рода Capra, называемых козерогами. Для точности его часто называют обыкновенным козерогом. Он является близким родственником сибирского горного козла (Capra sibirica), а также нубийского горного козла (Capra nubia), которого раньше причисляли к виду ибекса. Остальные виды более близки к безоаровому козлу (Capra aegagrus).

В Древнем мире и в Средние века ибекс был сильно мифологизирован, вследствие чего все его употребимые атрибуты — от крови и волос вплоть до экскрементов — использовалось в медицине против всевозможных болезней. Всё это почти привело к вымиранию ибексов в Европе. В начале XIX века численность ибексов во всём альпийском регионе едва превышала 100 особей, которые сохранились главным образом в итальянском Гран-Парадизо. Лесник Йозеф Цумштайн и естествовед Альберт Гиртаннер смогли убедить власти в 1816 году охранять последних козерогов в Гран-Парадизо. В 1854 году король Пьемонта и Сардинии Виктор Эммануил II взял ибексов под личную защиту. Благодаря успешной программе по новому заселению ибексами Альпийских гор, они сегодня вновь встречаются во многих частях своего изначального ареала. Все сегодняшние ибексы происходят от тех сохранившихся 100 животных (см. также эффект бутылочного горлышка).

Несмотря на то, что Швейцария просила продать ей ибексов, Виктор Эммануил II не разрешал их вывоз. Первые животные были контрабандой ввезены в Швейцарию лишь в 1906 году. Сегодня их популяция достаточно многочисленна, чтобы не считаться состоящей под угрозой. С 1977 года разрешён даже контролируемый отстрел козерогов. В целом численность ибексов в Альпах сегодня составляет от 30 до 40 тысяч животных. Заселение ибексами новых местностей встречает одобрение у местных жителей, так как их наличие выгодно для туристического маркетинга альпийских курортов.

Вывод:

Формула ускорения свободного падения g = G * (M/R 2) g — ускорение свободного падения [м/с 2] M — масса планеты [кг] R — расстояние между телами [м] G — гравитационная постоянная G = 6,67 × 10 -11 м 3 ·кг -1 ·с -2. Ускорение свободного падения характеризует то, как быстро увеличивается скорость тела при свободном падении.

Стоит также подумать о законах физики. К примеру, гoрные (альпийские) козлы не знают, что такое гравитация! Они настолько грамотно распределяют вес, что могут ходить даже по отвесным скалам. И не только это. Шерсть козлов во время трения о скалу наэлектризовывается и превращается в магнит, который прилепляется к скале и служит для козла естественной электрическо-магнитной своеобразной страховкой. Имеет место магнетизм. Магнети́зм — форма взаимодействия движущихся электрических зарядов, осуществляемая на расстоянии посредством магнитного поля. Наряду с электричеством, магнетизм — одно из проявлений электромагнитного взаимодействия. С точки зрения квантовой теории поля электромагнитное взаимодействие переносится бозоном — фотоном (частицей, которую можно представить как квантовое возбуждение электромагнитного поля). С помощью магии электричества шерсть козла прилипает к скале и удерживает животное, выполняя роль токоприёмника или пантографа, как у электропоезда или трамвая.. Как известно, альпийский горный козёл, или альпийский козёл, или ибекс, или козерог (лат. Capra ibex)  представляет собой вид парнокопытных из особого рода горных козлов, распространённый в настоящее время в  Альпах. В среднем ибекс достигает длины до 150 см и роста в холке около 90 см. Самки весят примерно 40 кг, а самцы могут весить до 100 кг. Как с такой массой это животное не падает со скал, вися на их вертикальных склонах? Из физики нам известно, что формула ускорения свободного падения g = G * (M/R 2) g — ускорение свободного падения [м/с 2] M — масса планеты [кг] R — расстояние между телами [м] G — гравитационная постоянная G = 6,67 × 10 -11 м 3 ·кг -1 ·с -2. Ускорение свободного падения характеризует то, как быстро увеличивается скорость тела при свободном падении. Этот закон был открыт Ньютоном около 1666 года, опубликован в 1687 году в «Началах» Ньютона. Стоит также подумать о законах физики, применительно к вышеуказанным животным. К примеру, гoрные (альпийские) козлы не знают, что такое гравитация! Некоторые полагают, что они настолько грамотно распределяют вес, что могут ходить даже по отвесным скалам. И не только это. Некоторые исследователи полагают, что особые свойства мягких копытцев таких животных помогают им принимать форму любой поверхности, куда бы ни ставала нога такого козла. А если нет такой поверхности, то животное будет прыгать и выбирать подходящую. Версия несколько абсурдная: попробуй попрыгай, если скала отвесная под углом 90 градусов! Тут нечно другое, более сильное имеет место быть. Как известно, в природе человечеству известно такое явление, как электризация шерсти при трении пластмассовой линейки: механизм и объяснение таковы–электризация шерсти при трении пластмассовой линейки – физический феномен, при котором шерстяные материалы имеют тенденцию электризоваться после контакта с пластмассовой поверхностью. Эта явление объясняется комбинацией трения и переноса электронов. При контакте с другими материалами, такими как стекло, пластик или резина, происходит процесс электризации. Существует целый список материалов, которые могут электризоваться при контакте с шерстью. Вот некоторые из них:-1) Воздух; -2) Стекло; 3) Металлы (в основном проводники, такие как алюминий и медь); 4) Пластик; 5)Резина. Эти материалы электризуются из-за их особенностей и реакции на трение с шерстью. Большинство из них приобретают положительный заряд, в то время как шерстяная тряпка получает отрицательный заряд. Это связано с тем, что электроны передаются от одного материала к другому во время трения. Всё это характеризуется таким процессом, как стати́ческое электри́чество — совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности или в объёме диэлектриков или на изолированных проводниках. Шерсть козлов и будет, в данном случае, служить диэлектриком, который на изолированном проводнике–скале может вызывать через трение электрический разряд статического характера. Это особый вид магнетизации статических наэлектризованных поверхностей. Шерсть козлов во время трения о скалу наэлектризовывается и превращается в магнит, который, на наш взгляд, прилепляется к скале и служит для козла естественной электрическо-магнитной своеобразной страховкой. Это, своего рода, естественный токоприёмник (энергополучатель), который, по определению, представляет собой тяговый электрический аппарат, предназначенный для создания электрического контакта электрооборудования подвижного состава с контактной сетью (электропроводом) и, следовательно, токосъёма. Реализует контактный способ токосъёма. Как электричка движется с помощью токоприёмника (Панто́графа (токосъёмник типа пантограф, пантографный токоприёмник) — токоприёмник с подъёмным механизмом в виде шарнирного многозвенника, обеспечивающего вертикальное перемещение контактного полоза), так и горный козёл движется на своей намагниченной шерсти, прилипшей к намагниченной электричеством трения скале, выполняющей роль пантографа или токоприёмника. Имеет место магнетизм. Магнети́зм — форма взаимодействия движущихся электрических зарядов, осуществляемая на расстоянии посредством магнитного поля. Наряду с электричеством, магнетизм — одно из проявлений электромагнитного взаимодействия. С точки зрения квантовой теории поля электромагнитное взаимодействие переносится бозоном — фотоном (частицей, которую можно представить как квантовое возбуждение электромагнитного поля).

References[edit]

1. ^ Fritz Rohrlich (25 August 1989). From Paradox to Reality: Our Basic Concepts of the Physical World. Cambridge University Press. pp. 28–. ISBN 978-0-521-37605-1.

2. ^ Klaus Mainzer (2 December 2013). Symmetries of Nature: A Handbook for Philosophy of Nature and Science. Walter de Gruyter. pp. 8–. ISBN 978-3-11-088693-1.

3. ^ "Physics: Fundamental Forces and the Synthesis of Theory | Encyclopedia.com". www.encyclopedia.com.

4. ^ Isaac Newton: "In [experimental] philosophy particular propositions are inferred from the phenomena and afterwards rendered general by induction": "Principia", Book 3, General Scholium, at p.392 in Volume 2 of Andrew Motte's English translation published 1729.

5. ^ Jump up to:^a b The Michell–Cavendish Experiment, Laurent Hodges

6. ^ Jump up to:^a b Hesse, Mary B. (2005). Forces and fields: the concept of action at a distance in the history of physics (Dover ed.). Mineola, N.Y: Dover Publications. ISBN 978-0-486-44240-2.

7. ^ Whittaker, Edmund T. (1989). A history of the theories of aether & electricity. 1: The classical theories (Repr ed.). New York: Dover Publ. ISBN 978-0-486-26126-3.

8. ^ The Construction of Modern Science: Mechanisms and Mechanics, by Richard S. Westfall. Cambridge University Press. 1978

9. ^ Jump up to:^a b Proposition 75, Theorem 35: p. 956 – I.Bernard Cohen and Anne Whitman, translators: Isaac Newton, The Principia: Mathematical Principles of Natural Philosophy. Preceded by A Guide to Newton's Principia, by I.Bernard Cohen. University of California Press 1999 ISBN 0-520-08816-6 ISBN 0-520-08817-4

10. ^ "2018 CODATA Value: Newtonian constant of gravitation". The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty. NIST. 20 May 2019. Retrieved 2019-05-20.

11. ^ "Rotational Flattening". farside.ph.utexas.edu.

12. ^ The vector difference r₂ − r₁ points from object 1 to object 2. See Fig. 11–6. of The Feynman Lectures on Physics, Volume I, equation (9.19) of The Feynman Lectures on Physics, Volume I and Euclidean vector#Addition and subtraction

13. ^ Misner, Charles W.; Thorne, Kip S.; Wheeler, John Archibald (1973). Gravitation. New York: W. H.Freeman and Company. ISBN 978-0-7167-0344-0. Page 1049.

14. ^ Max Born (1924), Einstein's Theory of Relativity (The 1962 Dover edition, page 348 lists a table documenting the observed and calculated values for the precession of the perihelion of Mercury, Venus, and the Earth.)

15. ^ Greene, Geoffrey L.; Gudkov, Vladimir (2007). "Neutron interferometric method to provide improved constraints on non-Newtonian gravity at the nanometer scale". Physical Review C. 75 (1): 015501. arXiv:hep-ph/0608346. Bibcode:2007PhRvC..75a5501G. doi:10.1103/PhysRevC.75.015501. S2CID 39665455.

16. ^ Leimanis and Minorsky: Our interest is with Leimanis, who first discusses some history about the n-body problem, especially Ms. Kovalevskaya's ~1868–1888, twenty-year complex-variables approach, failure; Section 1: The Dynamics of Rigid Bodies and Mathematical Exterior Ballistics (Chapter 1, the motion of a rigid body about a fixed point (Euler and Poisson equations); Chapter 2, Mathematical Exterior Ballistics), good precursor background to the n-body problem; Section 2: Celestial Mechanics (Chapter 1, The Uniformization of the Three-body Problem (Restricted Three-body Problem); Chapter 2, Capture in the Three-Body Problem; Chapter 3, Generalized n-body Problem).

17. ^ See References sited for Heggie and Hut. This Wikipedia page has made their approach obsolete.

18. ^ Quasi-steady loads refers to the instantaneous inertial loads generated by instantaneous angular velocities and accelerations, as well as translational accelerations (9 variables). It is as though one took a photograph, which also recorded the instantaneous position and properties of motion. In contrast, a steady-state condition refers to a system's state being invariant to time; otherwise, the first derivatives and all higher derivatives are zero.

19. ^ R. M. Rosenberg states the n-body problem similarly (see References): Each particle in a system of a finite number of particles is subjected to a Newtonian gravitational attraction from all the other particles, and to no other forces. If the initial state of the system is given, how will the particles move? Rosenberg failed to realize, like everyone else, that it is necessary to determine the forces first before the motions can be determined.

20. ^ A general, classical solution in terms of first integrals is known to be impossible. An exact theoretical solution for arbitrary n can be approximated via Taylor series, but in practice such an infinite series must be truncated, giving at best only an approximate solution; and an approach now obsolete. In addition, the n-body problem may be solved using numerical integration, but these, too, are approximate solutions; and again obsolete. See Sverre J. Aarseth's book Gravitational N-body Simulations listed in the References.

2