Cum se explica precesia Pamântului?

Abstract. În acest material se demonstrează că rationamentul lui Newton, acceptat în prezent pentru explicarea precesiei Pământului, implică trei contradictii cu următoarele fapte: precesia Pământului nu are loc în jurul unei drepte ce uneste centrul Soarelui cu centrul Pământului; precesia Pământului nu se anulează la echinoctii; precesia Pământului are sens opus rotatiei sale. V-ati jucat [...]

Abstract. În acest material se demonstrează că rationamentul lui Newton, acceptat în prezent pentru explicarea precesiei Pământului, implică trei contradictii cu următoarele fapte:

  1. precesia Pământului nu are loc în jurul unei drepte ce uneste centrul Soarelui cu centrul Pământului;
  2. precesia Pământului nu se anulează la echinoctii;
  3. precesia Pământului are sens opus rotatiei sale.

V-ati jucat vreodată cu un titirez? Vă amintiti ce miscare complexă execută acesta după ce i-ati imprimat o miscare de rotatie si i-ati dat drumul să se rotească pe o masă netedă? Vom vedea că miscarea fascinantă a titirezului este de o importantă uriasă pentru evolutia Fizicii!

Pentru scopurile noastre nu este necesar să intrăm în amănunte cantitative greoaie ale miscării titirezului, pe care le puteti găsi, de exemplu, în lucrarea de o deosebită acuratete a lui V. I. Arnold “Metodele matematice ale mecanicii clasice”, publicată la Moscova în 1974. Noi vrem, în special, să întelegem dacă există vreo legătură între miscarea Pământului si miscarea unui titirez, pentru a demonstra că miscarea de precesie a planetei noastre NU SE DATOREAZĂ, asa cum se crede astăzi, fortelor gravitationale cu care Soarele atrage titirezul numit Pământ, ci are o altă cauză, necunoscută încă. Dacă ne-am împiedica în arhicunoscutele formule matematice care descriu miscarea unui titirez, am risca, la fel ca înaintasii nostri, să pierdem esentialul din cercetarea eventualei analogii care ar exista între miscarea Pământului si miscarea unui titirez. Noi ne multumim să atragem serios atentia asupra aspectului calitativ al problemei, singurul care este relevant aici pentru a face lumină în obscuritatea care domină întelegerea precesiei Pământului.

În general, orice titirez are trei miscări principale: miscarea de rotatie a titirezului în jurul axei sale, miscarea de rotatie a însăsi axei titirezului, numită miscare de precesie si miscarea de nutatie care constă în variatia unghiului de precesie. Nu există precesie fără rotatie si nu există nutatie fără precesie.

Ne interesează acum numai miscarea de precesie si cauza care o determină. De ce axa de rotatie a titirezului nu rămâne fixă, cu toate că momentul cinetic al unui corp liber trebuie să se conserve? Răspunsul direct este: din cauza fortelor gravitationale ale Pământului, care produc un cuplu ce modifică momentul cinetic al titirezului. Dacă titirezul ar fi singur în Univers, atunci axa lui de rotatie nu si-ar schimba pozitia niciodată pentru că momentul cinetic propriu
al titirezului s-ar conserva pentru totdeauna. Atunci să încercăm să întelegem ce efect au fortele de gravitatie ale Pământului asupra titirezului. Dacă titirezul nu ar sta pe masă, ci ar cădea liber, atunci asupra lui nu ar actiona nici un cuplu, ci doar o fortă aplicată în centrul de masă al titirezului. Atunci axa de rotatie a titirezului ar rămâne în continuare neschimbată pentru că o fortă nu poate modifica un moment cinetic, ci doar un cuplu de forte. Cum noi am asezat titirezul pe masă, am oprit căderea lui actionând asupra titirezului cu o fortă suplimentară orientată de jos în sus si aplicată în punctul de contact cu masa. Această fortă de reactiune orientată de jos în
sus, împreună cu forta de greutate a titirezului care este orientată de sus în jos, duce, în sfârsit, la aparitia unui cuplu perpendicular pe liniile câmpului gravitational si perpendicular pe axa de rotatie a titirezului, deci perpendicular pe planul format de cele două forte.

Este binecunoscut (din punct de vedere matematic, dar se pare că nu si la fel de bineînteles din punct de vedere fizic) faptul că sub influenta unui cuplu de forte, AXA DE ROTAtIE A TITIREZULUI TINDE SĂ DEVINĂ PARALELĂ CU ACEL CUPLU. Se pare că unii mai cred (si poate că atunci când a încercat să explice precesia, chiar si Newton a crezut) în mod gresit că axa titirezului tinde să cadă liber în jos, rotindu-se în jurul dreptei-suport a cuplului, chipurile, sub actiunea directă a celor două forte, dar trebuie înteles definitiv că axa tinde să se rotească SPRE cuplu, nu ÎN JURUL său. Dacă cuplul ar rămâne mereu în aceeasi pozitie, atunci miscarea de precesie ar înceta în momentul în care axa de rotatie ar reusi să devină paralelă cu cuplul, pentru că axa de rotatie nu mai are vreo altă tendintă decât aceea de a deveni paralelă cu cuplul. Dar acest paralelism dintre axa de rotatie si cuplu nu se produce niciodată, deoarece cuplul trebuie să fie mereu perpendicular pe axa de rotatie, iar dacă axa de rotatie îsi schimbă pozitia spre cuplu, atunci si cuplul îsi schimbă pozitia în asa fel încât rămâne mereu perpendicular pe axa de rotatie si pe liniile câmpului gravitational al Pământului.

În consecintă, axa de rotatie urmăreste să ajungă din urmă cuplul, în timp ce cuplul “fuge” mereu de axa de rotatie ca să poată rămâne perpendicular pe ea. Din toată această urmărire continuă, ilustrată în desen, în care axa încearcă să se culce pe cuplu, iar cuplul încearcă să rămână mereu perpendicular pe axă si pe liniile câmpului gravitational, va rezulta o consecintă de o importantă inimaginabilă pentru cele ce urmează: axa de rotatie a titirezului se roteste la nesfârsit în jurul unei verticale, adică ÎN JURUL UNEI DREPTE CARE UNEŞTE CENTRUL PĂMÂNTULUI CU CENTRUL TITIREZULUI. Veti întelege că am neglijat intentionat frecările sau imperfectiunile de constructie ale titirezului, pentru a putea face o comparatie între miscarea lui si miscarea Pământului.

Vă rog să observati faptul că am subliniat cu majuscule ideea că axa titirezului se roteste în jurul unei drepte ce uneste centrul Pământului cu centrul titirezului. Este foarte importantă această subliniere, deoarece, după cum vom vedea mai jos, ea marchează o diferentă esentială dintre precesia titirezului si precesia Pământului.

Să presupunem acum, prin absurd, că precesia Pământului se datorează Soarelui, asa cum se mai crede încă astăzi, de pe vremea lui Newton. Asta înseamnă să presupunem, la fel ca toti predecesorii nostri, că următorul rationament, (pe care îl voi numi uneori “rationamentul lui Newton”) prin care se explică astăzi precesia, ar fi corect:

1. Pământul este un corp greu care se roteste în jurul unei axe înclinate fată de ecliptică;

2. Pământul este turtit la poli si bombat la ecuator;

3. Deoarece Pământul nu este sferic, iar axa lui de rotatie este înclinată fată de ecliptică, fortele de atractie ale Soarelui asupra proeminentelor din regiunea ecuatorială a Pământului, vor fi diferite, pentru că aceste proeminente se află la distante diferite fată de Soare;

4. Fortele diferite, aplicate pe suporturi diferite produc un cuplu care explică miscarea de precesie a Pământului.

Acesta este rationamentul prin care omenirea se străduieste să explice azi precesia (vezi bibliografia). Este greu de înteles cum au putut accepta un asemenea rationament marii matematicieni precum Newton, Euler, Lagrange, Poisson sau Gauss, care aveau cunostinte solide de matematică. Din păcate, prejudecătile lor legate de acest subiect nu le-au permis să observe că rationamentul lui Newton este gresit. Încrederea pe care au avut-o în Newton si în capacitatea legii gravitatiei de a explica precesia a fost necontrolată si i-a determinat să accepte fără prea multe rezerve ideea că numai gravitatia poate cauza precesia. Probabil, această neatentie este scuzabilă dacă acceptăm că la vremea aceea nu exista nicio alternativă teoretică evidentă care să-i oblige să gândească altfel, precum ar fi, de exemplu, existenta unei noi legi de conservare.


Să demonstrăm acum pentru totdeauna că rationamentul de mai sus este gresit. În studiul anterior al miscării unui titirez am ajuns la concluzia esentială că precesia titirezului are loc în jurul unei verticale, adică în jurul unei drepte care uneste centrul corpului atractiv cu centrul titirezului. Să arătăm întâi că precesia Pământului nu este precesie de titirez, pentru că nu are loc în jurul unei “verticale”, ci dimpotrivă, în jurul unei “orizontale”. Din măsurătorile astronomice se stie că PRECESIA PĂMÂNTULUI ARE LOC ÎN JURUL UNEI AXE PERPENDICULARE PE ECLIPTICĂ, ecliptica fiind planul orbitei Pământului.
Dacă precesia Pământului ar putea fi considerată o precesie a unui titirez aflat în câmpul gravitational al Soarelui, asa cum sugerează în rationamentul său Newton si cei care i-au urmat, atunci, după cum am demonstrat mai sus si după cum poate fi verificat experimental de către orice copil care se joacă cu un titirez, AXA POLILOR AR TREBUI SĂ EXECUTE PRECESIA ÎN JURUL DREPTEI CARE UNEŞTE SOARELE CU PĂMÂNTUL, deoarece, în acest caz dreapta Soare-Pământ este “verticala” în jurul căreia ar trebui să aibă loc precesia. În realitate, precesia Pământului are loc în jurul unei drepte perpendiculare pe ecliptică, adică în jurul unei “orizontale”. Asadar, precesia Pământului nu poate fi considerată o precesie de titirez. Iată, deci, o primă contradictie între rationamentul prezentat si realitate.

Să arătăm că mai există o contradictie între concluziile ce se pot trage din rationamentul lui Newton si realitate. Ştim că pozitia axei de rotatie a Pământului este aproape neschimbată în decursul unui an, deoarece perioada precesiei este foarte lungă, de aproape 26000 ani. Dacă precesia Pământului s-ar datora acestui rationament al lui Newton, atunci cuplul pe care Soarele îl produce în figura 2 este cuplul maxim care s-ar produce în luna decembrie la solstitiul de iarnă, deoarece distanta dintre suporturile fortelor este maximă. Ulterior, pe măsură ce Pământul se deplasează pe orbita lui în jurul Soarelui, distanta dintre suporturile celor două forte scade în timp, ajungându-se în situatia ca, LA ECHINOCtIUL DE PRIMĂVARĂ, CUPLUL REZULTANT SĂ FIE NUL, deoarece, de data aceasta, distanta dintre suporturile fortelor se anulează, adică cele două forte vor avea punctele de aplicatie pe acelasi suport. Dar două forte care au acelasi suport nu mai produc nici un cuplu rezultant, deci PRECESIA NU AR MAI AVEA LOC! Mai târziu, la solstitiul de vară, în iunie, cuplul ar fi din nou maxim, iar în următoarele trei luni, modulul cuplului ar scădea din nou ajungând să se anuleze la echinoctiul de toamnă. În fine, procesul s-ar relua din pozitia initială considerată, când Pământul ar ajunge din nou la solstitiul de iarnă. În consecintă, contrar tuturor măsurătorilor, precesia s-ar anula o dată la sase luni, ceea ce nu se observă experimental.

În fine, ultima contradictie cu realitatea se referă la sensul precesiei. Dacă precesia Pământului ar fi o precesie de titirez, atunci sensul precesiei Pământului ar trebui să fie identic cu sensul rotatiei sale, deoarece cuplul care produce precesia este produsul vectorial dintre precesie si momentul cinetic, adică . Din această relatie se observă că, deoarece momentul cinetic este pozitiv (în cazul Pământului acest moment cinetic are acelasi sens cu miscarea lui de rotatie, deci este pozitiv) si deoarece cuplul implicat este întotdeauna pozitiv, rezultă că si precesia ar trebui să fie pozitivă. Şi experimental se poate observa că întotdeauna precesia unui titirez are acelasi sens cu rotatia lui. Dar precesia Pământului NU ARE ACELAŞI SENS cu rotatia Pământului, deci explicatia dată de rationamentul lui Newton contrazice realitatea.

Asadar, rationamentul lui Newton este profund eronat, iar precesia Pământului nu se datorează Soarelui! Dar dacă nu se datorează celui mai important corp din sistemul solar, atunci nu se datorează nici unui alt corp din exteriorul Pământului, deci CAUZA PRECESIEI TREBUIE CĂUTATĂ ÎN DINAMICA PROPRIE A PĂMÂNTULUI! În revista de Fizică “Evrika!” din decembrie 2005 am demonstrat că precesia Pământului se datorează unei noi legi de conservare, numită acolo legea de conservare a impulsului volumic, unde impulsul volumic, definit ca fiind produsul scalar dintre pozitia si momentul cinetic ale corpului considerat, este o notiune la fel de importantă precum este impulsul sau momentul cinetic. Nu voi intra din nou în asemenea detalii pentru că scopul acestui material nu este de a explica precesia, ci de a demonstra, mai convingător decât am reusit în acel material incipient, că PRECESIA NU POATE FI EXPLICATĂ ÎN PREZENT. Măsura în care am reusit acum o va stabili judecătorul nostru, cititorul.

Comentarii pe marginea articolului se pot face in forumul de discutii al site-ului nostru.

Bibliografie

1. Revista de Fizică “Evrika!”, decembrie 2005, nr. 184;


2. ***, “The Feynman lectures on Physics”, Addison – Wesley, Reading, Massachusetts, 1963;
3. ***, “Histoire générale des sciences”, publiée sous la direction de
Ren
é Taton, 1961, Presses Universitaires de France;


4. ***, “Berkeley Physics course”, 1964 – 1973.


5. V. I. Arnold “Metodele matematice ale mecanicii clasice”, publicată la Moscova în 1974;


6. http://www.ro.wikipedia.org/wiki/Precesie;
7. http://www.en.wikipedia.org/wiki/Precession_of_the_equinoxes;
8. http://www.britannica.com/eb/article?tocId=9032850.

Abel Cavasi
Satu Mare

13 Responses

10.08.06

am o foarte mare intrebare: cum de se roteste pamantul in ciuda greutati pe care o are?

10.08.06

vas ruga daca se poate sa imi raspundeti

10.08.06

Bună, Mihaela! Îmi place întrebarea pusă, pentru că este originală. Ok, să vedem… Ca să înţeleg ce vrei să afli, am să te întreb şi eu ceva. Dacă Pământul ar fi fost mai uşor, atunci ai mai fi pus această întrebare? Deci, în acest caz ai fi ştiut de ce se roteşte Pământul? Asta ca să înţeleg la care cauză a rotaţiei sale te referi, la cea prezentă sau la „impulsul iniţial”.

10.08.06

NU sunt matematician, ci un om care nu cunoaste matematica, cu o parere, as fi asteptat o serie de intrebari la foc automat din partea celor avizati,as fi asteptat reactii si deslusiri de specialitate, de aceea ma incumet sa va pun si eu o intrebare, in aceasta “pauza” (nejustificata dupa mine). Aceasta, n-am sa-i spun lege noua de conservare ci forta de conservare, desi ne referim la doi vectorii clar definiti ai produsului scalar. Ma intreb oare nu mai exista si un al treilea factor (pe care-l voi numi tot vector) cu traiectorie lineara, dar din perspectiva cuantica care conserva impulsul initial?

10.08.06

buna ati putea sa imi dati mai multe desene ca imi trebuie sa arat la cl
sa

10.08.06

Salu, Alin! Câteva imagini superbe găseşti pe wikipedia. Caută la adresele http://en.wikipedia.org/wiki/Precession şi http://en.wikipedia.org/wiki/Axial_precession_%28astronomy%29 . Apoi urmează legăturile pe care le preferi.

10.08.06

Buna Abel.
O analiza deosebita si o inspiratie pe masura ale materialului prezentat .
Daca ai avea un aparat performant pentru a masura din spatiu energia benefica a oamenilor de pe pamant , ce crezi ca ai observa?Ca ingheata planeta .Ia in considerare si asta , tot o energie de titirez este; si energiile modifica , nu-i asa?
Calculul tau priveste o planeta nelocuita, dar una rea si agramata pusa pe distrugere cum e?

Tot respectul

10.08.06

Nu te-am înţeles, cris. Mai precis, n-am înţeles legătura comentariului tău cu precesia de care vorbesc.

10.08.06

Expresia este precesia echinoctiilor si nu precesia pamantului pentru ca pozitia stelelor sau formatiunilor stelare numite zodii nu cad in concordanta absoluta cu miscarea de rotatie si de revolutie in jurul soarelui.Acest decalaj este foarte simplu de explicat .Peste miscarea de rotatie si revolutie a pamantului in jurul soarelui trebuie sa suprapunem miscarea de translatie a soarelui iar cele doua insumate modifica permanent unghiul sub care sint vazute constelatiile zodiacale de pe pamant.Daca astronomii au observat ca precesia se modifica in timp putem trage concluzia ca si viteza soarelui se modifica.Pesupunem ca viteza pamantului nu se modifica deoarece o masurm cu ceasuri atomice.

10.08.06

Pot fi de acord cu tine, George, din moment ce în primă aproximaţie cele două coincid. Totuşi, ce părere ai de ceea ce spun în legătură cu CAUZA precesiei echinocţiilor?

10.08.06

Daca soarele ar sta nemiscat fata de constelatiile zodiacale n-am avea precesie la echinoctii sau solstitii dar atit timp cat si el are o miscare de revolutie pe o traiectorie eliptica el se va deplasa cu toate planetele si pamantul mereu si mereu intr-o alta pozitie mereu noua in care pamantul chiar daca si-a incheiat ciclul perfect anual unghiul la care trebuie sa vada aceiasi constelatie se modifica din principiu.Deci explicatia nu trebuie legata de ce fel de forte actioneaza ci se poate observa intr-o geometrie plana.Eu cred ca explicatia cu rotirea axei de rotatie nu este reala.Axa pamantului balanseaza de doua ori pe an dinspre si catre soare in planul dat de dreapta de la soare la pamant si pozitia axei la solstitii.Daca s-o gasi vreun astronom de profesie sa-mi spuna daca la echinoctii constelatiile pot fi observate ca sufera miscare de rasucire inversa dupa ce trece echinoctiul atunci e valabila prima teorema.

10.08.06

Poti publica undeva articolul tau Evrika ? Argumentele tale din articolul de mai sus sunt greu de combatut.

10.08.06

…articolul tau din revista Evrika….am corectat formularea de mai sus

Adauga comentariu

* Nume, Email si Comentariu sunt campuri obligatorii

Autentificare site

Album astrofoto

Halo_lunar_1.JPG

Discutii forum

Meteori vazuti cu cctv ( 19 Aug 2017 10:58 )
Doua reflectoare ( 19 Aug 2017 10:55 )
Review putin mai organizat? - discutii libere ( 19 Aug 2017 10:45 )
Structura dinamica a fotonului aflat in vid ( 19 Aug 2017 09:30 )
DSO / Obiectele cerului profund ( 19 Aug 2017 08:50 )
Soarele azi (II) ( 19 Aug 2017 06:59 )
Postati o imagine cu instrumentul construit de voi ( 19 Aug 2017 06:25 )
Mak ED experiment ( 19 Aug 2017 01:28 )
Soarele, azi, in H-alpha ( 18 Aug 2017 22:56 )
antena helicala pe 1420 mhz ( 18 Aug 2017 19:13 )
Review binoclu ESDE OPTIK "Stuttgart" 30 ... ( 18 Aug 2017 16:46 )
Refractor SkyWatcher 70/900 AZ3 ( 18 Aug 2017 15:53 )
laser pointer ( 18 Aug 2017 15:07 )
Reuniunea Nationala astronomy.ro 2017 ( 18 Aug 2017 14:10 )
Filtru Astronomik CLS Clip-Filter EOS XL ( 17 Aug 2017 20:09 )

Recomandari

Publicatii

STELE SI CONSTELATII, Marcel Jinca

Fazele Lunii


Semiluna in descrestere
Semiluna in descrestere

Vechime Luna: 26 zile

Distanta: 57 raze terestre
Latitudine ecliptica: -2°
Longitudine ecliptica: 115°

Arhiva