Почему орбита небесных тел - эллипс?

Своего рода астрономическая кухня общения астрономов, любителей астрономии и всех интересующихся астрономией. Можно задавать любые вопросы по астрономии и выносить свои суждения.

Модераторы: Ulmo, Булдаков Сергей

Почему орбита небесных тел - эллипс?

Непрочитанное сообщение Sunday » 06 авг 2009 12:34

Почему орбита небесных тел является именно эллипсом, а не окружностью?
Почему именно в одном из фокусов находится центральное тело (Солнце для Земли или Земля для Луны)?
Стационарны ли орбиты планет друг относительно друга или они совершают какое-то движение?
Почему орбиты планет лежат в одной плоскости?

Заранее спасибо за ответы.
Sunday
 
Сообщения: 1
Зарегистрирован: 06 авг 2009 12:29
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Непрочитанное сообщение bo » 06 авг 2009 15:25

Рискну ответить таким образом, хотя это не ответы. Скорее некие отмазки, если не сказать хуже. Я тоже по сию пору ищу короткие и понятные ответы на подобные вопросы, но их нет и они невозможны в том виде, как Вы или я хочу их иметь для понимания сути. Но раз под этими вопросами я тоже готов подписаться, и потому отвечаю.

Начну с конца.

Орбиты планет не лежат в одной плоскости. Все они немного или значительно разнятся по углу наклона. И с этим нужно смириться. Но раз все они близки к одной плоскости, то причина этого в условиях формирования планет. А если копать глубже, то надо копать все теории происхождения планет за несколько веков. Значит короткого и внятного ответа на этот вопрос не существует. Просто надо этим специально заниматься и копать-и копать-и копать в теориях. Но мы ведь этим специально не будем заниматься?

Все орбиты планет совершают движения, следовательно не являются стационарными. И с этим нужно смириться. Как волчок или юла качаются во время вращения, так и орбиты планет качаются. А почему? опять же нужно копать и копать теории, но мы ведь этим не будем специально заниматься? Следовательно и на этот вопрос не может быть короткого и исчерпывающего ответа.

А на первые два вопроса вообще не может быть короткого ответа "на словах". Тут вообще чистая математика, теория тяготения, законы оттуда проистекающие. То есть нужно как минимум "верхнее образование" и чем выше, тем ближе к сути.

Вот и получается, что простому человеку ответа на все эти вопросы не найти, кроме как единственным способом - самому изучить всю многовековую теорию движения планет - но это же кошмар для простого человека, а не ученого... И мы не будем этим специально заниматься... Зачем тратить годы жизни на подобные вещи, если можно это время употребить на конкретные дела. Я прав? Поэтому вопросы вполне правомерные, а ответов на них никто не даст в том виде, как этого хочется. Можно только самому во все это вникнуть и понять более-менее для себя так, как мы этого хотим.

Я для себя так и ищу ответы на подобные вопросы. Мне однажды захотелось узнать, как меняется вектор направления движения небесного тела относительно центрального светила - и я сел за вычисления и вывел для себя очень интересную формулу, которая показывала как этот вектор изменяется... Вывел совершенно самостоятельно и оригинальным способом. А лет через 15 после этого вдруг неожиданно для себя я узнал, что я "самостоятельно открыл теорию конформных преобразований" в части орбит небесных тел. Но "изобрел велосипед" спустя пару веков относительно первооткрывателей. Но было приятно, что сам до этого додумался. Конкретно, я самостоятельно доказал свойство сохранения углов при конформных преобразованиях, при этом не имея представления о том, что конформные преобразования существуют в природе, и углы при этом должны сохраняться. Так от вопросов понимания движения небесных тел я через формулы пришел к пониманию теории геометрических преобразований. И тогда я понял, что над всем довлеет математика...

Поэтому, задав себе подобные вопросы, садитесь за математику и теорию тяготения, помянув при этом всех галилеев и кеплеров... и тогда возможно найдете для себя исчерпывающие ответы. А иного пути просто нет. Это не просто "философские вопросы", это нечто большее, поэтому путь только один - копать, копать и копать, причем самому и самостоятельно.

Хотя понятно, что на любой из этих вопросов можно подобрать некое определение, которое бы формально могло удовлетворить. Но такое объяснение по сути "насмешка над вопросом", ибо на такие фундаментальные вопросы не может быть примитивных объяснений.
2/QJ143,WE30,TR385,TU385,TX385,9/HX58 (п/о)
M: 4/FL148,6/XB43,SE152,JL48,SZ296,8/VU77,YV42,UR285,GZ51,UU64,9/UQ121,UH32
A/AA12,FA75,CU52,FW92,GF153,JG116,KM74,KH98,KL114,LW101,OH14,LW93
P-M (750, 100 орб)
{C/}0/L5 (н),M5,1/V2 (авт), V5, X8 (все 5 п/о). С. Мейера (исх. данн. для откр.)
FEDERICO (auto)
2910, 185554
bo
Статус: Младший
Статус: Младший
 
Сообщения: 131
Зарегистрирован: 18 май 2009 08:53
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Непрочитанное сообщение 4D » 06 авг 2009 17:52

Хороший ответ. sm4
Sky-Watcher 1501HEQ5 SynTrek + EQMOD + Подзорная труба + Kodak DX7590 + Registax + Iris + Photoshop. :) + Canon 400D!
Аватара пользователя
4D
Статус: Бывалый
Статус: Бывалый
 
Сообщения: 486
Зарегистрирован: 10 мар 2007 08:56
Откуда: Красноярск
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Непрочитанное сообщение GOTO » 19 авг 2009 10:16

Sunday- Да не слушайте вы их, они вам не помогут. Слушайте сюда!

Солнечная система-молодая ситема-4,5 миллирда лет от роду.
Перед этим была звезда которя взорвавшись, и породила материю для образования Солнца и планет системмы.

Все они образовались из продуктов распада протозвезды.
Но протозвезда вращалась, следовательно продукты её взрыва то же сохранили момент вращения протозвезды.
Ну а потом фрагменты протопланетного облака сконденсировались в планеты, а так как в вакууме трения нет то они сохранили плоскость вращения.
А небольшие отлонения от эклиптики и эллиптические орбиты, объясняются соударениями протопланетных фрагментов между собой. В этом случае достаточно что бы вектор соударения был слегка не в плоскости эклипки для образования новой плоскости вращения, и сам факт соударения для образования эллиптической орбиты.

А месных не слушайте, они просто продавцы телескопов.
GOTO
Статус: Новичок
Статус: Новичок
 
Сообщения: 57
Зарегистрирован: 30 июл 2008 09:11
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Непрочитанное сообщение LeonidOS » 19 авг 2009 10:20

А месных не слушайте, они просто продавцы телескопов.

А что Вы здесь тогда пишите, идите туда где не продавцы, а квази-профи.

Первое замечание.
SpaceObs.org
Обсерватория ISON-NM (H15)
Аватара пользователя
LeonidOS
Старейшина
 
Сообщения: 10274
Зарегистрирован: 21 мар 2006 19:09
Откуда: Люберцы
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 2 раз.

Непрочитанное сообщение GOTO » 19 авг 2009 10:33

LeonidOS
А почему бы вам с самого начала не обьяснить человеку, что элипсоидная орбита образовалась от взаимодействия космических тел.

Нет обязательно надо мозги человеку запудрить.
Не обижайтесь, но почему?
GOTO
Статус: Новичок
Статус: Новичок
 
Сообщения: 57
Зарегистрирован: 30 июл 2008 09:11
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Непрочитанное сообщение LeonidOS » 19 авг 2009 10:53

Вы видите мой ответ выше? Каждый высказывает то как он понимает данный вопрос. Высказывайтесь и Вы. Но без навешивания ярлыков.
SpaceObs.org
Обсерватория ISON-NM (H15)
Аватара пользователя
LeonidOS
Старейшина
 
Сообщения: 10274
Зарегистрирован: 21 мар 2006 19:09
Откуда: Люберцы
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 2 раз.

Непрочитанное сообщение slonougam » 19 авг 2009 15:30

Что бы планета имела в качестве орбиты окружность нужно, чтобы её скорость равнялась первой космической для данного центрального тела,на данном минимальном расстоянии между телами. Если у планеты исходная скорость была меньше, она по эллиптической траектории сходит с орбиты и рано или поздно падает на центральное тело.
Если скорость больше первой космической, но меньше второй космической, то планета движется устойчиво по эллиптической орбите.
При этом на части орбиты планета имеет скорость выше первой космической и, как бы,пытается уйти от центрального тела, но сила притяжения действует так, что скорость направленная прочь от центра уменьшается и становится меньше первой космической. Планета начинает, как бы, падать к центру, но промахивается и под действием той же силы притяжения наращивает скорость выше первой космической.Работают своеобразные качели. Цикл повторяется.
Получается устойчивое динамичное состояние для конкретных условий планеты. Орбита - эллипс встречается часто. А орбита окружность - редкий частный случай.
slonougam
Статус: Новичок
Статус: Новичок
 
Сообщения: 43
Зарегистрирован: 14 дек 2008 17:28
Откуда: Подольск
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Непрочитанное сообщение bo » 19 авг 2009 16:23

Ну... вот и доказательство, что на такой вопрос невозможно ответить "на пальцах", а нужно изучать математику! и на формулах постигать истину!

Человек спросил "... почему эллипс?"... и что ему отвечают? Что эллипс встречается часто, а окружность редко. Но почему именно эллипс? А не фигура, чуть отличающаяся от эллипса? Почему? Докажите, что эллипс! И тогда спросивший будет удовлетворен. А может и уже удовлетворен.

Поэтому повторю:

Хотя понятно, что на любой из этих вопросов можно подобрать некое определение, которое бы формально могло удовлетворить. Но такое объяснение по сути "насмешка над вопросом", ибо на такие фундаментальные вопросы не может быть примитивных объяснений.

Не можете доказать, что это эллипс - то и не пишите. А то получается "некое определение" которое не отвечает поставленному вопросу.

Человек абсолютно конкретно употребил слова "именно эллипсом", а не к примеру "именно фигней", где под фигней можно подразумевать любую понравившуюся кривую. Нет, он употребил слово эллипс... И где во всех ответах на его вопрос доказательство, что эта кривая не фигня, а именно эллипс? Поэтому и говорю - невозможно простыми определениями ответить на этот вопрос. Нужно полное доказательство того, что кривая, по которой движется тело именно эллипс. А это очень сложный вывод, хотя он и есть в академических учебниках. А во всех ответах на его вопрос выше нет доказательства того, что это (как он спросил) ИМЕННО ЭЛЛИПС.
2/QJ143,WE30,TR385,TU385,TX385,9/HX58 (п/о)
M: 4/FL148,6/XB43,SE152,JL48,SZ296,8/VU77,YV42,UR285,GZ51,UU64,9/UQ121,UH32
A/AA12,FA75,CU52,FW92,GF153,JG116,KM74,KH98,KL114,LW101,OH14,LW93
P-M (750, 100 орб)
{C/}0/L5 (н),M5,1/V2 (авт), V5, X8 (все 5 п/о). С. Мейера (исх. данн. для откр.)
FEDERICO (auto)
2910, 185554
bo
Статус: Младший
Статус: Младший
 
Сообщения: 131
Зарегистрирован: 18 май 2009 08:53
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Непрочитанное сообщение Странник » 21 авг 2009 22:43

bo писал(а):Ну... вот и доказательство, что на такой вопрос невозможно ответить "на пальцах", а нужно изучать математику! и на формулах постигать истину!


Ну вообще-то, истин в данном вопросе несколько. Только вот, стоит ли грузить человека? Какую из истин он хочет узнать?

bo писал(а): Нужно полное доказательство того, что кривая, по которой движется тело именно эллипс. А это очень сложный вывод, хотя он и есть в академических учебниках. А во всех ответах на его вопрос выше нет доказательства того, что это (как он спросил) ИМЕННО ЭЛЛИПС.


В академических учебниках есть почти все. Там можно найти математически строгий вывод, что планеты движутся строго по эллипсам. В других, не менее академических учебниках, сообщается, что планеты движутся по кривым близким к эллипсам, точнее по эллипсам которые медленно смещаются, т.н. "вековые" смещения. При этом у эллипсов меняется направление главной оси в пространстве, размер полуоси и эксцентриситет.
Так, какие учебники человек предпочтет?
При этом человек задал несколько вопросов. На один, ему ответили, почему эллипс, а не окружность. На второй вопрос: "стационарны ли орбиты?" Ответ простой - нет не стационарны, а смещаются относительно друг друга. На третий вопрос "Почему планеты лежат в одной плоскости?" ответить полноценно невозможно. Можно, только предложить несколько гипотез, более или менее достоверных. При полном отсутствии доказательств любой гипотезы.
В итоге: планеты движутся почти по эллипсам, и почти в одной плоскости, при этом не стационарны, а почему, наука пока не знает.
Странник
Статус: Новичок
Статус: Новичок
 
Сообщения: 14
Зарегистрирован: 28 июн 2009 19:53
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Непрочитанное сообщение Крупин » 24 авг 2009 18:31

Странник писал(а):В итоге: планеты движутся почти по эллипсам, и почти в одной плоскости, при этом не стационарны, а почему, наука пока не знает.

Ну почему
пока не знает
? По крайней мере ответы на два вопроса есть со времён Ньютона. Это тесно взаимосвязанные вопросы почему почти по эллипсам и почему не стационарны. Ответ на эти вопросы один - орбиты планет были бы стационарны и при этом строго эллиптичны, если бы была всего одна планета (вокруг Солнца). Стационарность и эллиптичность орбит нарушаются из-за гравитационного взаимодействия планет.
Но из-за малости планетных масс в сравнении с Солнечной отклонения от эллиптичности (и стационарности) относительно небольшие, благодаря чему орбиты можно рассматривать как эллипс с медленно меняющимися параметрами.
Крупин
Статус: Новичок
Статус: Новичок
 
Сообщения: 63
Зарегистрирован: 23 авг 2009 07:50
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 1 раз.

Непрочитанное сообщение Странник » 24 авг 2009 19:56

Ну почему
пока не знает
?
По крайней мере ответы на два вопроса есть со времён Ньютона. Это тесно взаимосвязанные вопросы почему почти по эллипсам и почему не стационарны. Ответ на эти вопросы один - орбиты планет были бы стационарны и при этом строго эллиптичны, если бы была всего одна планета (вокруг Солнца). Стационарность и эллиптичность орбит нарушаются из-за гравитационного взаимодействия планет.

Совершенно верно! НО..., с одним исключением и большой кучей вопросов.
Известное исключение составляет Меркурий, для объяснения его вековых смещений даже искали придуманную планету "Вулкан", внутри орбиты Меркурия, правда так и не нашли. А вопрос на сейчас закрыт ОТО Эйнштейна. Так, что заявление "известно со времени Ньютона", ну не то чтобы очень :)
Плюс еще остаются вопросы, теория движения планет до сих пор уточняется и уточняется и конца этому уточнению пока не видать. Причем уточняются в основном массы планет. Т.к. это - единственный параметр, который может меняться при условии, что рассояния до планет очевидно определяются из наблюдений.
Так, что Ваш ответ хорош в первом приближении, если не углубляться, то все нормально.
Странник
Статус: Новичок
Статус: Новичок
 
Сообщения: 14
Зарегистрирован: 28 июн 2009 19:53
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Непрочитанное сообщение Крупин » 24 авг 2009 20:28

А вот ответ на вопрос «почему орбиты планет почти в одной плоскости», а также почему эти орбиты почти круговые, хотя в принципе могли бы быть произвольными эллипсами почему-то оказался для современных учёных очень трудным, хотя вовсе не требует никаких теорий относительности и квантовой механики.
Крупин
Статус: Новичок
Статус: Новичок
 
Сообщения: 63
Зарегистрирован: 23 авг 2009 07:50
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 1 раз.

Непрочитанное сообщение Странник » 25 авг 2009 18:57

Крупин писал(а):А вот ответ на вопрос «почему орбиты планет почти в одной плоскости», а также почему эти орбиты почти круговые, хотя в принципе могли бы быть произвольными эллипсами почему-то оказался для современных учёных очень трудным, хотя вовсе не требует никаких теорий относительности и квантовой механики.

А Вы уверены, что у Вас есть простые ответы на поставленные вопросы?
Странник
Статус: Новичок
Статус: Новичок
 
Сообщения: 14
Зарегистрирован: 28 июн 2009 19:53
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Непрочитанное сообщение Крупин » 26 авг 2009 06:37

Странник писал(а):А Вы уверены, что у Вас есть простые ответы на поставленные вопросы?

Да, ответы у меня есть. А простые они или сложные? И да и нет. Они были бы очень просты, если бы не существовало раскрученных планетологических доктрин, считающихся саморазумеющимися прописными истинами.

Зачастую проблему бывает трудно решить не из-за её действительной сложности, а из-за сложившихся стереотипов. Примером является объяснение Эйнштейном фотоэффекта. Никакой математики, просто ломка устоявшихся догматов. Примерно то же самое и со специальной теорией относительности. Саиа по себе математика не столь сложна, как ломка стереотипных житейских представлений о времени.
Крупин
Статус: Новичок
Статус: Новичок
 
Сообщения: 63
Зарегистрирован: 23 авг 2009 07:50
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 1 раз.

Непрочитанное сообщение Странник » 26 авг 2009 11:47

Крупин писал(а):Да, ответы у меня есть.


Так, поделитесь знаниями.
Странник
Статус: Новичок
Статус: Новичок
 
Сообщения: 14
Зарегистрирован: 28 июн 2009 19:53
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Непрочитанное сообщение GOTO » 27 авг 2009 21:02

Почему именно эллипс, да потому что окружность. это вырожденный эллипс.
К стати по настоящему круговых орбит я и не вижу в космосе.
GOTO
Статус: Новичок
Статус: Новичок
 
Сообщения: 57
Зарегистрирован: 30 июл 2008 09:11
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Непрочитанное сообщение Крупин » 27 авг 2009 23:23

Странник писал(а):
Крупин писал(а):Да, ответы у меня есть.

Так, поделитесь знаниями.

Попробую начать. Трудность не в самом по себе изложении своих взглядов - это относительно просто. А в обосновании уникальности своей концепции относительно всех других, например, такой понятной и доступной для всех стандартной модели (формирования планет в однородном газо-пылевом диске способом мягкого слипания его частичек в планетезимали, а затем в планеты).

Эта модель, простая и понятная школьнику до недавнего времени была почти общепризнана и поддерживалась большинством учёных, однако сейчас явно противоречит новым фактическим сведениям. Почему наиболее разработанная гипотеза (а тем более другие) заходит в тупик? Почему современным учёным удаётся успешно решать головоломные проблемы, скажем таких сложнейших отраслей как квантовая механика, биохимия, а в то же время они пасуют перед дисциплиной, основанной сугубо на классической физике и химии?

Здесь, конечно много причин. Это и непопулярность планетологии - что толку копаться в этом старье, где не видно возможностей отличиться и ничтожная практическая полезность данной отрасли. Но решающей, на мой взгляд, является кардинальное отличие планетологии отбольшинства экспериментальных естественных наук. Имеется как минимум два резких отличия. Во-первых, планетология наука междисциплинарная, в которой перемешано множество аспектов - небесная механика, космохимия,материаловедение и проч. А практически все современные учёные являются глубокими но узкоспециализированными специалистами, которые не могут осознать взаимосвязь всех явлений. Во вторых, в планетологии невозможен такой мощный инструменмт исследования, как эксперимент. Невозможно соорудить космическое газо-пылевое облако и миллионы лет наблюдать, как в нём формируются планеты. Нужно расшифровывать слабые полустёршиеся следы, бережно относясь к каждой улике, какой бы незначительной она ни казалась, подобно великому сыщику Шерлоку Холмсу. У учёных же отсутствует внимание к тонуим деталям. Они в этом смысле действуют шаблонно, подобно инспектору Лейстреду, который всё внимание уделяет огромной красной надписи на стене, не обращая внимания на маленькие бурые пятнышки на полу.

Так поступают и планетологи, которые строят свои теории слишком умозрительно, на основании нескольких броских фактов. Например, чёткое деление планет на гиганты и землеподобные они однозначно объясняют температурными различиями, а существование пояса астероидов вредоносным влиянием Юпитера. Соорудив из нескольких таких "наиболее значимых" фактов логичную вроде бы концепцию, впихивают в неё прочую "мелочёвку", насколько это удаётся. Если это не получается эта мелочь зажёвывается как случайная, не имеющая глобального значения. Похоже на детектив, в котором вначале все факты укладываются в простую логичную версию. Затем начинают появляться неприятные фактики, но следователь упорно продолжает придерживаться удобной сложившейся версии, превратно истолковывая новые улики.
Крупин
Статус: Новичок
Статус: Новичок
 
Сообщения: 63
Зарегистрирован: 23 авг 2009 07:50
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 1 раз.

Непрочитанное сообщение slonougam » 01 сен 2009 19:43

Хочу добавить, что ещё Перельман в своей "Занимательной астрономии" писал, что из-за нахождения Солнца в фокусе, а не в центре орбиты, Земля в северном полушарии зимой ближе к солнцу, чем летом. (Один фокус позади центра, а другой впереди по отношению к Земле.) В результате северное полушарие получает на 6 процентов больше тепла, чем южное. В этом одна из причин, почему оледенение в Антарктиде больше ,чем в Арктике.
Этот интересный факт совсем не объясняет, почему орбита эллиптическая, а не окружность. Зато он подтверждает, что эллиптичность орбиты весьма существенно влияет на жизнь на Земле.
slonougam
Статус: Новичок
Статус: Новичок
 
Сообщения: 43
Зарегистрирован: 14 дек 2008 17:28
Откуда: Подольск
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Непрочитанное сообщение Крупин » 01 сен 2009 20:34

Всё таки главной причиной различия Арктики и Антарктики является то обстоятельство, что на Южном полюсе суша - материк, а на северном - море-океан.
Крупин
Статус: Новичок
Статус: Новичок
 
Сообщения: 63
Зарегистрирован: 23 авг 2009 07:50
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 1 раз.

След.

Вернуться в Общение астрономов и любителей

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 4