Тред №347368

Приливное ускорение Луны

Я сначала не стал разбираться с этой теорией, но вот решил перечитать и у меня возникли некоторые вопросы. Нам пишут:

Объяснение эффекта

Масса Луны сравнительно велика, и сама она находится довольно близко, вызывая приливы на Земле. В океанских водах на обращённой к Луне стороне формируется приливная волна (такая же волна формируется и на противоположной стороне). Если бы Земля не вращалась вокруг своей оси (точнее, вращалась бы с периодом, равным периоду оборота Луны вокруг Земли — ~28 дней, как это делает Луна в настоящее время), приливная волна находилась бы точно под Луной, которая притягивает её к себе, и бежала бы по поверхности Земли с запада на восток, совершая полный оборот за один сидерический лунный месяц (27 дней 7 часов 43,2 минуты).

Однако, Земля вращается «под» этой волной, совершая один оборот за сидерический день (23 часа, 56 минут, 4,091 секунды). В результате приливная волна бежит по поверхности Земли с востока на запад, совершая один полный оборот за 24 часа 48 минут. Поскольку Земля отнюдь не является гладким шаром, на каждую из этих двух приливных волн регулярно «набегают» восточные берега материков, омываемых Мировым океаном («набегают» именно материки на волну, поскольку Земля вращается быстрее обращения Луны). Из-за этого приливная волна смещается вперёд по направлению вращения Земли, опережая Луну.

Следствием такого опережения является то, что значительная часть массы океанских вод (то есть и часть массы всей Земли) смещается вперёд с линии, соединяющей центры масс Земли и Луны. Эта смещённая вперёд масса притягивает к себе Луну, создавая силу, действующую перпендикулярно линии Земля - Луна. В результате на Луну действует момент силы, ускоряющий её обращение по орбите вокруг Земли.


Давайте разберемся с этим моментом:

1. Приливная волна бежит по поверхности Земли с востока на запад.
2. На каждую из двух приливных волн регулярно «набегают» восточные берега материков, омываемых Мировым океаном.
3. Из-за этого приливная волна смещается вперёд по направлению вращения Земли, опережая Луну.
4. Значительная часть массы океанских вод (то есть и часть массы всей Земли) смещается вперёд с линии, соединяющей центры масс Земли и Луны.
5. Эта смещённая вперёд масса притягивает к себе Луну, создавая силу, действующую перпендикулярно линии Земля - Луна.
6. В результате на Луну действует момент силы, ускоряющий её обращение по орбите вокруг Земли.

Фактически, здесь утверждается, что Луна вызывает смещение центра масс Земли. Благодаря чему? Благодаря тому, что твердые материки толкают жидкую воду в сторону.

Представим себе космонавта на орбите Земли. Он вышел из корабля наружу и находится в свободном полете, в невесомости. В руках он держит 16-килограммовую гирю, прижатую к груди. В какой-то момент космонавт вытягивает руки вместе с гирей вперед. Сместится ли при этом центр масс? Очевидно, нет, потому что тело космонавта отклонится назад, так что центр масс останется в той же точке.

Так почему же мы должны ожидать, что центр масс Земли сместится, если материки сдвинут в сторону приливную волну? Не будет ли более "физичным" предсказать, что при этом вся остальная ("твердая" ) Земля сместится в противоположную сторону? Совсем чуть-чуть, конечно, ведь ее масса во много раз превышает массу смещенной океанской воды. Логично ожидать, что это смещение основной массы "твердой" Земли "назад" полностью компенсирует смещение приливной волны "вперед".

P.S. Я не говорю о второй, симметричной приливной волне на противоположной стороне Земли, потому что материки на Земле расположены не симметрично и смещения двух противоположных приливных волн этими материками, соответственно, не всегда встречаются одновременно и разнонаправленно.

Хотя, если разобраться, одновременность противоположных смещений на разных сторонах Земли и не требуется: какая разница, в один и тот же момент времени или в разные смещаются массы воды относительно оси, связывающей центры масс Земли и Луны? На Земле мог бы быть вообще только один материк - Южная и Северная Америки, это ничего принципиально не изменило бы. Или Гондвана.

Когда этот материк на ближней к Луне стороне, он смещает приливную волну вперед (скажем, влево от оси, связывающей центры масс), что предположительно ускоряет Луну. Однако, когда этот материк находится на противоположной от Луны стороне, он смещает воду уже вправо от оси, связывающей центры масс, и это будет замедлять вращение Луны (в рамках приливной теории, конечно). Поскольку масса воды, смещенной на ближней стороне Земле, находится, well, ближе к Луне, чем симметричная ей масса на дальней стороне, то эффект ускорения будет несколько сильнее эффекта замедления. Но это уже эффект второго порядка, а не первого (эффект первого порядка был бы, если бы смещение приливной волны действительно вызывало бы смещение центра масс Земли, то есть если бы смещение этой волны не сопровождалось бы противоположно направленным смещением "твердой" Земли). Если же мы учтем еще и эти противоположно направленные смещения массы "твердой" Земли, то мы получим вообще эффект четвертого порядка. Если вообще есть какой-то эффект.