GRAVITÁCIA

Z prezentovaného „Modelu tmavej hmoty“ vyplýva, že gravitačné pole nebeského telesa je výsledkom prúdenia absorbovanej gravitačnej látky časticami atómovej hmoty. V tejto časti uvádzame simulácie siločiar prúdenia gravitačnej látky v okolí guľových telies.

Model prúdenia

Pre potreby simulácie prúdenia gravitačnej látky je potrebné definovať model prúdenia rotujúceho gravitačného poľa v okolí guľového telesa. Gravitačná látka absorbovaná guľovým telesom o polomere r0 prúdi cez guľovú plochu o polomere r1 rýchlosťou v1rad , obr. 1. Radiálna rýchlosť prúdenia je na danom polomere guľovej plochy konštantná.

g 1
Obr. 1 Model prúdenia gravitačnej látky v okolí guľového telesa.

Pre prúdenie nestlačiteľnej gravitačnej látky platí konštantná objemová rýchlosť (prietok) prúdenia na každom polomere guľovej plochy. Pre prietok gravitačnej látky Q na danom polomere platí rovnica (1):

Q=4π.r12.vrad=4π.r2.vrad[m3. ˙s−1](1)\Large {Q = 4\pi. r_1^2 .v_{rad} = 4\pi. r^2 .v_{rad}\quad [m^3.\dot \ s^{-1}]\qquad (1)}

Pre radiálnu rýchlosť prúdenia gravitačnej látky vo vzdialenosti r od povrchu telesa platí rovnica (2):

vrad=14πQr2[m. s−1](2)\Large {v_{rad}=\frac{1}{4\pi}\:\frac{Q}{r^2}\quad [m.\ s^{-1}]\qquad (2)}

Rovnica (2) predstavuje analógiu s Newtonovým gravitačným zákonom.

Poznámka: Orbitálna rýchlosť prúdenia na povrchu telesa je maximálna v rovníkovej rovine . Smerom k osi rotácie (na oboch hemisférach) orbitálna rýchlosť prúdenia na povrchu klesá až na nulu. V tom je podstata záhadnej diferenciálnej rýchlosti povrchu Slnka, ktorá je dodnes predmetom štúdia!

Na overenie správnosti modelu prúdenia sme realizovali simulácie prúdenia v okolí guľových telies. V súčasnosti existuje na riešenie úloh prúdenia tekutín viacero simulačných programov. Na Technickej Univerzite v Košiciach používame na riešenie úloh prúdenia program ANSYS.

Okrem poznania smeru a rýchlosti prúdenia analyzovaných technických úloh ponúka program aj grafické zobrazenie prúdenia. Nasledujúce simulácie prúdenia gravitačnej látky sú vykonané za predpokladu, že telesá, ktoré absorbujú gravitačnú látku, sú v pokoji.

Jedno teleso

Geometrické rozmery modelu prúdenia gravitačnej látky v okolí nebeského telesa sú limitované maximálnym počtom prvkov, ktoré dokáže spracovať použitý počítač. Polomer telesa r0 sme zvolili 10 metrov a vonkajší polomer priestoru simulácie prúdenia r1 sme zvolili 100 metrov. Radiálnu rýchlosť prúdenia absorbovanej látky v rovníkovej rovine na vstupe sme zvolili v1,rad = 1 m/s. Uhol prúdenia absorbovanej látky na vstupe sme zvolili alfa = 45°, z čoho vyplýva, že v1,orb = 1 m/s.

g 2
Obr. 2 Siločiary prúdenia v okolí guľového telesa.
Vľavo rovníková rovina. Vpravo 50 siločiar zrkadlovo
okolo rovníkovej roviny

Výsledok simulácie v podobe siločiar prúdenia gravitačnej látky je na obr. 2. Počet zobrazených siločiar je možné pre každý pohľad zvoliť samostatne. V rovníkovej rovine je zobrazených 400 siločiar prúdenia. V priestore, kvôli prehľadnosti iba 50. Rýchlosti prúdenia sú pozdĺž siločiar vyjadrené farebne.

Analýza výsledkov simulácie ukázala, že radiálna rýchlosť prúdenia rastie nepriamo so štvorcom polomeru zatiaľ čo orbitálna rýchlosť prúdenia rastie nepriamo s polomerom.

Dve telesá

Simulácia prúdenia gravitačnej látky v okolí dvoch rovnakých guľových telies umožní vysvetliť podstatu síl gravitácie. Výsledok simulácie v podobe siločiar prúdenia je na obr. 3. V rovníkovej rovine je zobrazených 400 siločiar prúdenia. V priestore, kvôli prehľadnosti iba 50. Obrázok vyššie ukazuje 300 siločiar v priestore. Program ANSYS umožňuje určiť priemernú rýchlosť prúdenia v ľubovoľnom bode na povrchu guľových telies a zložky priemerných rýchlostí v jednotlivých osiach vgx, vgy, a vgz. Z analýzy simulácie, ktorá skúmala rýchlosť prúdenia absorbovanej gravitačnej látky na povrchu dvoch guľových telies, ktoré sú od seba vzdialené o hodnotu Lx vyplývajú nasledovné poznatky.

g 3
Obr. 3 Siločiary prúdenia absorbovanej látky v okolí dvoch rovnakých guľových telies. Hore v 3D. Dole, v rovníkovej rovine.

Pôsobenie prúdenia absorbovanej gravitačnej látky v okolí dvoch rovnakých telies v rovníkovej rovine, obr. 3.

  1. V smere osi X. Prúdenie unáša telesá v radiálnom smere. Rýchlosť prúdenia je nepriamo úmerná štvorcu vzdialenosti telies Lx(analogicky s Newtonovým gravitačným zákonom).
  2. V smere osi Y. Prúdenie unáša obežné dráhy telies v orbitálnom smere.
  3. V smere osi Z. Prúdenie udržuje obežné dráhy telies v rovníkovej rovine.

Na základe uvedených tvrdení je možné konštatovať, že:

Simulácia prúdenia gravitačnej látky okolí dvoch rovnakých telies odhaľuje podstatu síl gravitácie.