Поведение волчка в искривленном плоском пространстве.
Вниманию предлагается иллюстрация поведения нерелятивистского идеального волчка в 2х - мерном пространстве. Она дает возможность лишь качественного описания.
Вращение стационарное, в отсутствие внешних полей, трения и потусторонних эффектов. Всестороннее изучение упрощается в связи с двумерностью пространства.
Рисунок 1 иллюстрирует видение 2х-мерного волчка 3х-мерным наблюдателем. Вращение стабильное. Все моменты уравновешены. Ось волчка неподвижна.
Рисунок 1. Пространство без кривизны.
На следующем рисунке показано, что увидит 3х-мерный наблюдатель, если пространство с волчком будет искривлено. Волчок находится на перегибе пространства.
Рисунок 2. Искривленное пространство.
2х-мерный наблюдатель, как можно полагать, перегиба своего пространства не почувствовал бы и не заметил бы. Наверное, не заметил бы, если бы не волчок, попавший на перегиб пространства. Волчок поведет себя для 2х-мерного наблюдателя, мягко говоря, странно. Он, по всей вероятности, должен двигаться.
Мы предлагаем для начала представить две абсолютно гладкие плоскости, между которыми помещен вращающийся неупругий круг. Если край круга попадет на перегиб плоскостей – круг начнет двигаться «убегая» от перегиба.
Почему возникает движение волчка? Даем следующие рисунки.
Рисунок 3. Результирующая сила на оси волчка.
 |
Рисунок 4. Поехали!
Иллюстрация волчков, попавших на перегибы пространства от С. Дали.
А вот как С. Дали представляет расползание вещества, состоящего из волчков (электроны, вращающиеся вокруг протонов) при попадании на пространственные экстремумы.
Заключение.
1. В двумерной иллюстрации следует рассмотреть модель, в которой допускается упругое взаимодействие волчка и среды (волчок не только «выскальзывает» с перегиба, но вносит механическое напряжение, либо «деформирует» свое пространство). Трехмерному наблюдателю, будем надеяться, тоже кое-что может стать даже очевидно.
2. Модель предстоит расширить, введя не узкую область переменной кривизны, как показано на иллюстрациях, а представив вообще пространство переменной кривизны.
3. В некоторых случаях модель движения в искривленном пространстве можно построить, допуская плоское пространство, но переменную массу материальных точек волчка (масса любого фрагмента волчка меняется во времени по циклическому закону и зависит от пространственного положения в данный момент).
4. В конечном счёте предстоит описать поведение трехмерного волчка в обычном пространстве-времени, кривизна которого задается, в частности, источниками гравитации в соответствии с Общей теорией относительности Эйнштейна. Предстоит также описать релятивистский волчок в этих условиях (циклирующая на субсветовых скоростях материя).
5. Что еще? Возможно, предыдущий этап хорошо считается с точки зрения наблюдателя, существующего в пространстве большей размерности, чем наше пространство-время.
