Без теории нам смерть – 4: о точках Лагранжа.

Начало: 1, 2, 3.

В системе любых двух крупных тел в космосе, например, Солнца и Земли, Земли и Луны, Солнца и Юпитера, есть особые точки. Если говорить на языке Ньютоновской механики, то в этих точках силы притяжения, допустим, Солнца и Земли уравновешиваются. Причём это – не голая теория, человечество активно использует эти точки равновесия для управления искусственными спутниками и минимизации расхода их топлива. Первые три точки L1, L2 и L3 нашёл ещё, естественно, Эйлер, а вот уже L4 и L5 – Лагранж.

Давайте для простоты обратим внимание на точку L1 между Солнцем и Землёй. Она нестабильна – спутники должны немного корректировать своё положение примерно раз в 25 дней, иначе они уйдут с L1 туда, где притяжение любого из двух объектов окажется большим. Если взять за основу интерпретацию Эйнштейна Минковского, то спутник в L1 находится как бы на горном хребте и может в любой момент свалиться в сторону Земли или Солнца и покатиться по склону по «пути наименьшего действия».

Давайте оценим кинетическую и потенциальную энергии нашего спутника относительно системы Солнце-Земля в точке L1. С кинетической всё достаточно просто – она зависит от квадрата скорости, но, чтобы спутник оставался рядом с L1, его скорость должна быть равна нулю, а значит и EК = 0. А вот с потенциальной энергией всё очень непросто, так как в зависимости от того, куда в конце концов покатится спутник к Земле или к Солнцу, его потенциальная энергия будет отличаться. Назовём такое состояние суперпозицией потенциальных энергий спутника.

Такая система довольно хаотична, то есть от небольших изменений начальных условий эволюция системы может существенно отличаться. Тот самый «взмах крыла бабочки» и спутник окажется либо в поле притяжения Солнца, либо Земли. Пока спутник находится вокруг L1, мы даже можем написать некоторую вероятностную функцию потенциальной энергии, но, как только наш спутник покатится по одному из склонов, то у нашей вероятностной функции настанет полный коллапс. Любые совпадения с квантовой механикой в этом абзаце абсолютно случайны. 😊

А теперь давайте вспомним ленинское определение революционной ситуации: верхи не могут управлять как прежде, а низы не могут как прежде жить. Вот я утверждаю, что «верхи не могут» - это нулевая (или постоянная) кинетическая энергия (попробуйте управлять машиной, которая стоит!), а «низы не хотят» - это наличие суперпозиции по потенциальной энергии.

Продолжение следует.

Без теории нам смерть – 4: о точках Лагранжа. | Сетка — социальная сеть от hh.ru