Fryazino.NET Forum || Культура и наука || Задачки не для 1 класса: 2. Кольца Сатурна
>> Привет, Гость! Войдите! : вход | поиск | правила | банлист
Автор
Задачки не для 1 класса: 2. Кольца Сатурна (2) 1 2 для печати | RSS 2.0
Мендель Штамм
Участник
To lb
цитата:
Большинство цитированных мною материалов базируются в конечном счете на этой публикации

Замечу, что в ней нет ни слова о таком существенном для физики колец Сатурна эффекте, как сверхпроводимость льда
А так - добротная статья. Только слишком много формул.
И ещё ссылки меня смутили. Про тех американцев, пионеров радиолокации колец, установивших первыми ледяную природу частиц колец, характерные размеры частиц, etc, ни слова.
Про пастухов, надеюсь, тоже понятно? Мне кажется, что тонкая структура колец может тоже объясняться присутствием крупных обломков, хотя и недостаточно крупных для полного очищения соответствующего кольца.
Так что у матросов, Горькавого и Фридмана, нет вопросов.
IP
Gierus
Участник
To Мендель Штамм
цитата:
Мне кажется, что тонкая структура колец может тоже объясняться присутствием крупных обломков, хотя и недостаточно крупных для полного очищения соответствующего кольца.
Не могли бы пояснить эту фразу?

1. Каким образом точечные объекты (если смотреть с большого расстояния) - крупные обломки - смогли создать структуру, имеющую аксиальную симметрию - кольца?

2. Каким образом они ухитрились расчистить все пространство колец, при этом не затрагивая частицы с других орбит?
IP
Мендель Штамм
Участник
To Gierus
Мы все, вроде, согласились с ответственностью спутников-пастухов за образование щелей в кольцах Сатурна. Когда достаточно массивное тело на расстоянии R выметает материал диска в некоторых пределах dR. До более удаленных частиц этим спутникам не достает сил притяжения.
Ну а я попытался подобным способом объяснить видимые концентрические утончения в диске, из-за которых говорим о тонкой структуре.
...Хотя в статье упоминаются некие спиральные волны, которые призваны объяснить вариации оптической яркости.
Сообщение изменено Мендель Штамм от 2009-12-20 20:43:30
IP
lb
Модератор
licq:3079
To Мендель Штамм
цитата:
Только слишком много формул
Да, это очевидный дефект для аналитическиой статьи такого масштаба.
А что касается сверхпроводимости льда - так это гораздо более свежая идея. И если идея сверхпроводимости немного безумная - так это не плохо.
IP
Gierus
Участник
To Мендель Штамм
цитата:
Мы все, вроде, согласились с ответственностью спутников-пастухов за образование щелей в кольцах Сатурна.
Ну тогда извиняюсь. Я в ваши "все" не вхожу. Увы...
IP
lb
Модератор
licq:3079
цитата:
Я в ваши "все" не вхожу.
Я тоже вхожу своеобразно - я материал про эти идеи и даже расчеты выложил, но не смог их осмыслить...
IP
Мендель Штамм
Участник
To Gierus
Готов приобщить Если вы имеете в виду механизм формирования щелей пастухами.
Элементы колец движутся с разной тангенциальной скоростью на разных расстояниях от планеты. Представьте себе крупное тело, движущееся по орбите в окружении мелких частиц. Те, которые немного ниже, движутся с большей скоростью. Те, которые выше - с меньшей. При пролете мимо массивного тела одни тормозятся, другие ускоряются. Это приводит к изменению орбит и тех, и тех. Всех тех, которые будут в пределах гравитационной досягаемости крупного тела.
To lb причащайтесь и вы
Сообщение изменено Мендель Штамм от 2009-12-20 21:12:33
IP
Gierus
Участник
To Мендель Штамм
А как этого пастуха чувствуют частицы, расположенные на противоположной стороне Сатурна? Я ведь не зря сказал, про аксиальную симметрию. То, что Вы говорите, привело бы совсем к иной симметрии - частицы скомпоновывались бы около пастухов. Вернее, прилипали бы к ним. Однако, этого не происходит.
IP
Мендель Штамм
Участник
просто цитата (не в ответ на предыдущий пост)
цитата:
Почему кольца не расплываются из-за диффузии? Почему резки края колец? –Главная причина устойчивости колец – в из некруговой форме. Расплывание кругового кольца – это дрейф частиц на соседние квазикруговые орбиты, не пересекающиеся с основным кольцом. При расплывании эллиптического кольца ближайшие орбиты тоже будут эллиптичными, с близким эксцентриситетом. В несферическом поле кольцо прецессирует со скоростью, отличной от скорости прецессии орбиты оторвавшейся частицы (из-за различия в больших полуосях) Вследствие этого орбита частицы неизбежно пересекает кольцо и частица, израсходовав энергию относительного движения на неупругие соударения, снова застревает в основной массе.
IP
Мендель Штамм
Участник
To Gierus
А аксиальная симметрия существует. Ведь то, что ниже пастуха, летит быстрее, а то, что выше - медленнее. Со временем растет различие в количестве периодов вращения для пастуха и частиц сверху и снизу от него. Он потихоньку обрабатывает всю длину окружности для своего радиуса. Получается чистая щель в диске.
IP
Gierus
Участник
To Мендель Штамм
Сильно не понял. Ваш механизм воздействует на частицы расположенные вокруг пастуха, а вовсе не вокруг Сатурна. Если задаться радиусом воздействия, то частицы, движущиеся на одной орбите с пастухом, но удаленные от него больше, чем на этот радиус, как двигались, так и будут продолжать двигаться. Никуда с орбиты они не убегут. Пастух смог бы только воздействоать на частицы, движущиеся на других орбитах, которые будут пролетать неподалеку от него. В результате чего будет происходить резерфордовское рассеяние. То есть, искривление траектории. Которое привело бы к тому, что частицы начнут двигаться по волнообразной траектории, пока она не выровняется из-за столкновения с другими частицами. Амплитуда таких колебаний тем больше, чем ближе частица пролетела около пастуха. Не думаю, что она как-то заметно может повлиять на движение. Потому как, в первом приближении колебания будут происходить вокруг старой траектории, потому как энергия этих частиц (опять-таки, в первом приближении, не изменится).
Сообщение изменено Gierus от 2009-12-20 22:10:39
IP
lb
Модератор
licq:3079
To Gierus
А слобо прочесть статью в УФН и раскритиковать именно ее выкладки (сопровождающиеся теоретическими расчетами)? Все ноги растут оттуда.
IP
Gierus
Участник
To lb
цитата:
А слобо...
Слабо. Нет времени, да и особого желания.
IP
lb
Модератор
licq:3079
To Gierus
Эх, жалка, что слобо... Было бы интересно.
IP
lb
Модератор
licq:3079
To Gierus
цитата:
Вернемся теперь к Сатурну. Там то кто квантует орбиты? Или гравитационное взаимодействие тоже имеет квантовый характер? По поводу квантование гравитационного поля нет никаких моделей. И нет соображений, других экспериментальных фактов, которые позволили бы описать, почему движение частиц вокруг Сатурна настолько устойчиво и квантовано. Ведь частицы действительно не переходят между орбитами и не занимают промежуточных состояний. Вот на этот вопрос на сегодня у ученых, насколько мне известно, ответа нет.
В статье Горькавого и Фридмана есть и соображения, и ответ, и экспериментальные факты. Основные причины для "квантования" и резких краев - это резонансы спутников и некруговая форма колец.
IP
lb
Модератор
licq:3079
(что, правда, относится преимущественно к кольцам Урана...)
IP
lb
Модератор
licq:3079
To Мендель Штамм
цитата:
код:
цитата:тонкая периодическая структура колец


А это заявление ничем не подтверждено, не так ли? Я имею в виду периодичность. Или какой-то выделенный период там есть?

Разрешите представить вашему вниманию данную фотографию из вот этого материала (Страница: "Спутники Сатурна, Кассини и Сатурн"). Мне кажется, ничем другим как периодичностью, это нельзя назвать.
IP
Мендель Штамм
Участник
Да, там есть явные изменения плотности количества вещества в радиальном направлении. Назвать их периодическими? Только в том смысле, что на большом отрезке за уплотнением идёт разрежение. Но никто не говорит, что есть явная периодичность, есть фиксированное расстояние между соседними максимумами. Нет, на небольшом интервале в 2-3 колебания можно говорить о некотором периоде. А ко всему кольцу это не подходит. По-моему, даже корифеи-физики типа Горькавого с Фридманом про периодичность не говорили.
Я вот не помню, были ль сделаны в большом количестве снимки колец, чтобы была получена картина тонкой структуры на большой части кольца... Думается мне, что на большом удалении от участка кольца, что на вашей фотографии, картина тонкой структуры будет другой. Какие-то полосу могут слиться друг с другом, какие-то больше разойтись. Это всё просто неизбежно при эллиптической орбите частичек, составляющих кольцо.
IP
lb
Модератор
licq:3079
To Мендель Штамм
Есть процессы периодические и квазипериодические. В первом приближении важно уразуметь принципиальное наличие хотя бы квазипериодической регулярности. Была бы строгая периодичность - даже и не интересно бы было. Но наличие этих щелей чрезвычайно показательно! Самоорганизация в природе работает на всех уровнях, во всех уголках Вселенной - вот, вплоть до показательного выступления в кольцах Сатурна.

А на одном из снимков, сделанном "Кассини", очень хорошо, даже красиво видны "спицы" в кольце, такие наклонные, четкие, вызванные спутниками-пастухами.
IP
lb
Модератор
licq:3079
To Мендель Штамм
Но так нигде и не встречается хоть сколь-либо внятного ответа на мой основной первый вопрос: почему кольцо Сатурна такое потрясающе тонкое? (если оставить в стороне магнитные поля и сверхпроводимые льдины).
IP
Мендель Штамм
Участник
To lb
цитата:
если оставить в стороне магнитные поля и сверхпроводимые льдины

Конечно же, надо оставить. Ведь кольца вращаются в плоскости географического экватора планеты (сатурнографического), а не магнитного.
Всё-так Герус правильно указывал на причину узости колец. Частицы, вращающиеся в плоскости, сильно отличной от плоскости кольца, непременно врезаются в основную массу частиц кольца и там погрязают.
IP
lb
Модератор
licq:3079
To Мендель Штамм
цитата:
врезаются в основную массу частиц кольца и там погрязают
Фу... Вот ведь как умудряются некоторые запрягать телегу впереди лошади! Значит, изначально кольцо родилось толщиной в один камень...
IP
Мендель Штамм
Участник
Мне кажется, что несферическое гравитационное поле Сатурна было определяющей силой, заставившей частицы вращаться в экваториальной плоскости. А всякие диффузные процессы быстренько компенсируются тем, что мы с Герусом сказали. Или уже один я?
IP
lb
Модератор
licq:3079
To Мендель Штамм
Жалко, вы не можете доказать своё предположение математически. Или промоделировать программно. Почему вообще всякое вращающееся тело не превращается в тонкий диск?? Почему лишь слегка сплющивается? Ведь вот и диффузию победить нельзя "на пальцах", надо доказать, что стягивающая в кольцо сила заметно больше.

Как вообще произошла сепарация кольца на узкие колечки? По какому признаку? - По размеру, по каким-то другим физическим параметрам? То есть - почему кольцо настолько широкое?!

А спицы можно посмотреть здесь. (Единственно, на Мучаче включена задержка 40 сек. до начала скчивания файла).
Сообщение изменено lb от 2009-12-27 14:18:49
IP
Мендель Штамм
Участник
цитата:
Почему вообще всякое вращающееся тело не превращается в тонкий диск?? Почему лишь слегка сплющивается?
Странные вопросы у вас пошли. А если тело вращается, но со слишком малой, стремящейся к нулю, скорости? Всё равно в блин должно сплющиваться???
цитата:
Жалко, вы не можете доказать своё предположение математически. Или промоделировать программно.

А это и вы сами могли бы сделать.
А про сепарированные колечки - там разные механизмы возможны, наверное. Один из них, например, может быть связан с пастухами. Но может быть более сложное взаимодействие частиц на соседних эллиптических орбитах. Это надоть моделировать. На пальцах сложно доказать. И мало исходных данных.
А про стягивающую силу кольца мне сложно что-либо думать кроме того, что это, скорее, поэтический образ
IP
Мендель Штамм
Участник
To lb
Да, а вы не знаете, каково наилучшее разрешение у изображений колец Сатурна, полученных когда-либо человеком?
IP
lb
Модератор
licq:3079
To Мендель Штамм
Отдельных кусочков "Кассини", кажется, показать не может...
IP
Мендель Штамм
Участник
To lb
Мне тоже кажется. Ни он, ни Вояджеры.
Но те спутники, которые могли бы быть ответственны за тонкую структуру, скорее всего, мы должны были увидеть. Но их нет. Так что остается резонансное влияние. О таком говорили корифеи из вашей статьи. Да, о периоде. Там же приведен график оптической плотности (рис. 3, кажется), на котором видно, что расстояние между максимумами (колечками в тонкой структуре) мононотонно меняется. Нечто вроде ЛЧМ. Но отнюдь не периодическое колебание.
IP
Egor
what is the key to
u.f.o.b.e.s.p.?
[offtopic]

Удивителен гексагональный феномен на полюсе Сатурна:
attached image

Длина грани ~ 13 800 км.
IP
lb
Модератор
licq:3079
To Мендель Штамм
Ну, батенька, ЛЧМ я бы без всяких сомнений отнес к периодическим колебаниям. Периодическое колебание с линейно уменьшающимся (к примеру) периодом.

To Egor
Что-то не видно. Может, "по старинке", через хостинг графических файлов?
IP
Мендель Штамм
Участник
To lb
Хорошо. Оставим это на вашей совести
To Egor
Хорошо бы ещё временной масштаб ввести А то шибко быстро крутится, не как в жизни.
Да, странная гексагональная штука там на северном полюсе. А ещё говорят, там полярные сияния дивныя. Как охватит полнеба заревом. Но это не со слов аборигенов, конечно.
IP
Мендель Штамм
Участник
To lb
цитата:
Ну, батенька, ЛЧМ я бы без всяких сомнений отнес к периодическим колебаниям
Ну где же вы??? Совсем немного уже осталось - лишь воспарить над частностями и сформулировать Новый Периодический Закон, гласящий: "Все мыслимые и немыслимые колебания являются периодическими. Просто у каждого из них мгновенный период меняется по своему закону!"
IP
lb
Модератор
licq:3079
To Мендель Штамм
Вот и я!
Да-да-да, именно так говорят периодические законы! Начните с периодического закона Менделеева - посмотрите, что там происходит с периодом. Затем рассмотрите геологические периоды - как там?

Ситуация здесь похожа на аналогичную со словом культура. В частном случае - это "культурность", выдающиеся достижения человеческого гения. А в общем - любая надпись на заборе и вообще всё, сделанное человеком.

Так что, в общем смысле слова, периодическое - склонное к регулярному повторению. Ну, а в частном - к повторению с постоянным периодом.
IP
Мендель Штамм
Участник
To lb
Нормальненько так получается у нас с расширением смысла термина "периодический" во вполне конкретной ситуации, при обсуждении расстояний между соседними колечками в тонкой структуре кольца. Плавно переходим к утверждению, что хоккей - это периодическая игра, ведь там есть первый, второй и третий периоды.
IP
lb
Модератор
licq:3079
To Мендель Штамм
Этот момент мы разобрали и даже немного уяснили.
А вот почему кольца тонкие - я по-прежнему ни в зуб ногой!..
IP
Мендель Штамм
Участник
To lb
Не хочу вам врать - я тоже
Я пытался прибечь к помощи друзей, занимающихся профессионально планетологией и небесной механикой, но ответ их был уклончив. Ответ одного из них я привел в первой строке, а второй сказал (про толщину и ориентацию колец), что это много от чего зависит. И так просто сказать нельзя. Одной, скажем, несферичностью поля тяготения, ему это затруднительно объяснять...

А хочу я поздравить вас и всех участников КиН с Новым Годом!!!
Сообщение изменено Мендель Штамм от 2009-12-31 20:27:36
IP
lb
Модератор
licq:3079
To Мендель Штамм
Ой, вот и слава Богу! Ибо по-настоящему, чудится мне, задача еще не решена.

А ведь неплохое это дело - задачки решать? Мне понравилось!
Желаю поддержки этой наметившейся традиции в новом году!

Да, с Новым годом! Пусть он принесет неожиданные решения разнообразных задач!
IP
ivi06
Участник
petitio principii. Nihil nisi bene
licq:2645
To lb
Такое впечатление, что чел сам с собою говорит. Что значит тонкие (кольца)? А был ли тут Герус, который создал специальную тему для привлечения в физику юных умов, а не для заумной болтовни гениев в своих темах вокруг простого решения? Так, мысли пешехода, прошедшего мимо. С Новым годом!
Сообщение изменено ivi06 от 2009-12-31 21:30:03
IP
Мендель Штамм
Участник
цитата:
заумной болтовни гениев в своих темах вокруг простого решения

To lb
Вот и мне мнится - ох, дешевим мы с подбором задач. Поядренее надо! Покрепше.
А то заходят участники после долгого трудового дня в тему - и никакого праздника души. И идут они, солнцем палимые... С насмешкой горькою обманутого сына...
IP
lb
Модератор
licq:3079
...и иви, парадоксов друг. С Новым годом, друг!

To Мендель Штамм
Вы хотите поговорить о теории струн? Что не видно, и абсолютно не имеет никакого значения? (пока не взорвалось)

Вот мнится мне, что в цветке полевом сокрыта вся тайна вселенной. И даже начав с него одного, мы уже никогда не закончим сию неимоверную задачу.
А в кольце Сатурна - разгадка устройства всего вращающегося космического мира. Да, это Задачка №1 и задачка №2. Смешные как бы. И неимоверные.
IP
ivi06
Участник
petitio principii. Nihil nisi bene
licq:2645
To lb
Тута прочитал первую страницу "ЗПК" пиквикистов и "испытал глубокое чувство содрогания..." не помню, на какой странице изучались кольца Сатурна, причем на более серьезном уровне
IP
lb
Модератор
licq:3079
To ivi06
Не помнить о серьезных (тем более о более серьезных!) вещах - это как бы патина времени на вас застывает, о Великий!
IP
ivi06
Участник
petitio principii. Nihil nisi bene
licq:2645
To lb
Вот скока раз говорил, что недостаточно над кажным постом писать одобряю-отвергаю, а надо б слева, под аватаркой кажного нику вместо слова "участник" писать суммарный балл от всех постов данного ника - буде стимул великий, спортивный, ажиотаж в КиНе неимоверный индивидуев, зуб даю на каждое кольцо Сатурна
IP
lb
Модератор
licq:3079
To ivi06
Нет, этот форум не так устроен.
И прекратим спамить, ладно?
IP
Страницы(2): 1 2

Хотите создавать темы и отправлять сообщения? Выполните Вход или Зарегистрируйтесь!




Напишите нам

µƒorum © fryazino.net