Кое-что про Луну и приливы.
Наличие приливной волны мне всегда казалось достаточно понятным. Всё просто: Луна немного притягивает к себе воду, поэтому вода немного приподнимается в сторону Луны. Луна идет по небосклону, за ней следует эта приподнятая область, то есть получается такая неспешная волна.
В какой-то момент мне стало известно, что на самом деле приливная волна не одна, их две штуки. Одна - та самая, про которую мне было понятно, расположенная под Луной. Но есть и другая - ровно с противоположной стороны Земли. Какого рожна она там делает мне сходу не стало понятно, но я просто принял это к сведению и успокоился.
Однако в тот момент, когда я узнал, что из-за приливов-отливов Луна удаляется от Земли, я решил что так дальше жить нельзя, и надо уже с этим разобраться. И вы не поверите - всё оказалось очень просто и красиво. Представляю себе радость тех людей, которые додумались до этого впервые, самостоятельно.
Сначала про происхождение второй волны. Её появление становится совершенно очевидным, если вспомнить про детали вращения Луны вокруг Земли. Чтобы было проще, надо на время забыть про то, что Земля крутится вокруг Солнца (годичное вращение) и вокруг своей собственной оси (суточное вращение). Это никак не связано с тем, о чем мы сейчас будем говорить.
Так вот, Луна! Она вращается не совсем вокруг Земли, а вокруг точки, которая называется "центр масс системы Земля-Луна". Где же расположена эта точка?
Координаты центра масс двух тел зависят от соотношения масс этих тел. Если массы равны, то центр масс лежит ровно посередине между телами, и тогда оба тела вращаются как бы вокруг пустого места на одинаковых орбитах.
Другой крайний случай, когда масса одного тела много меньше другого. Например, Земля и Солнце. Центр масс системы Солнце-Земля смещен относительно центра Солнца всего на 451 км - в масштабах Солнца это мизерная величина, поэтому, не сильно согрешив, можно просто говорить о вращении Земли вокруг неподвижного Солнца.
Однако в случае с Землей и Луной так уже не скажешь. Центр масс системы Земля-Луна отстоит от центра Земли на 4750 км. Напомню, что радиус Земли составляет около 6000 км, то есть упомянутый центр масс расположен не так уж далеко от поверхности Земли. В итоге не только Луна вращается, но и Земля крутится, будто надетый на некую ось шар. Для иллюстрации этого процесса я попытался сделать простенькую гифку. Центр масс на ней обозначен перекрестием.
Вы все, конечно, катались на карусели и помните, что всякий раз при раскручивании появляется сила, тянущая вас прочь от центра карусели. Причем чем ближе ты к центру карусели, тем эта сила слабее. И наоборот, чем дальше ты от центра карусели, тем сильнее тебя тянет. Точно таким же образом движущаяся на космической карусели вода, расположенная на противоположной от Луны стороне Земли, испытывает наибольшее оттяжение прочь от центра масс системы Земля-Луна. На противоположной от Луны стороне Земли появляется вспучивание воды.
Вот так, без привлечения всякой порнографии типа "приливообразующего потенциала" или "селенометрической гравитационной постоянной", можно легко объяснить наличие двух приливных волн. В следующий раз я примерно так же постараюсь пояснить, почему в результате приливного взаимодействия происходит замедление вращения Земли вокруг своей оси, и заодно - удаление Луны от Земли. Кстати, замедление земного вращения кажется более-менее очевидным - типа, приливная волна давит на берега материков всегда с одной и той же стороны, потому, фактически, мешает Земле вращаться. Но удаляющая Луна, полная энергия которой возрастает из-за вызываемых ей приливов и отливов на Земле - лично мне это было совершенно непонятно.
В какой-то момент мне стало известно, что на самом деле приливная волна не одна, их две штуки. Одна - та самая, про которую мне было понятно, расположенная под Луной. Но есть и другая - ровно с противоположной стороны Земли. Какого рожна она там делает мне сходу не стало понятно, но я просто принял это к сведению и успокоился.
Однако в тот момент, когда я узнал, что из-за приливов-отливов Луна удаляется от Земли, я решил что так дальше жить нельзя, и надо уже с этим разобраться. И вы не поверите - всё оказалось очень просто и красиво. Представляю себе радость тех людей, которые додумались до этого впервые, самостоятельно.
Сначала про происхождение второй волны. Её появление становится совершенно очевидным, если вспомнить про детали вращения Луны вокруг Земли. Чтобы было проще, надо на время забыть про то, что Земля крутится вокруг Солнца (годичное вращение) и вокруг своей собственной оси (суточное вращение). Это никак не связано с тем, о чем мы сейчас будем говорить.
Так вот, Луна! Она вращается не совсем вокруг Земли, а вокруг точки, которая называется "центр масс системы Земля-Луна". Где же расположена эта точка?
Координаты центра масс двух тел зависят от соотношения масс этих тел. Если массы равны, то центр масс лежит ровно посередине между телами, и тогда оба тела вращаются как бы вокруг пустого места на одинаковых орбитах.
Другой крайний случай, когда масса одного тела много меньше другого. Например, Земля и Солнце. Центр масс системы Солнце-Земля смещен относительно центра Солнца всего на 451 км - в масштабах Солнца это мизерная величина, поэтому, не сильно согрешив, можно просто говорить о вращении Земли вокруг неподвижного Солнца.
Однако в случае с Землей и Луной так уже не скажешь. Центр масс системы Земля-Луна отстоит от центра Земли на 4750 км. Напомню, что радиус Земли составляет около 6000 км, то есть упомянутый центр масс расположен не так уж далеко от поверхности Земли. В итоге не только Луна вращается, но и Земля крутится, будто надетый на некую ось шар. Для иллюстрации этого процесса я попытался сделать простенькую гифку. Центр масс на ней обозначен перекрестием.
Вы все, конечно, катались на карусели и помните, что всякий раз при раскручивании появляется сила, тянущая вас прочь от центра карусели. Причем чем ближе ты к центру карусели, тем эта сила слабее. И наоборот, чем дальше ты от центра карусели, тем сильнее тебя тянет. Точно таким же образом движущаяся на космической карусели вода, расположенная на противоположной от Луны стороне Земли, испытывает наибольшее оттяжение прочь от центра масс системы Земля-Луна. На противоположной от Луны стороне Земли появляется вспучивание воды.
Вот так, без привлечения всякой порнографии типа "приливообразующего потенциала" или "селенометрической гравитационной постоянной", можно легко объяснить наличие двух приливных волн. В следующий раз я примерно так же постараюсь пояснить, почему в результате приливного взаимодействия происходит замедление вращения Земли вокруг своей оси, и заодно - удаление Луны от Земли. Кстати, замедление земного вращения кажется более-менее очевидным - типа, приливная волна давит на берега материков всегда с одной и той же стороны, потому, фактически, мешает Земле вращаться. Но удаляющая Луна, полная энергия которой возрастает из-за вызываемых ей приливов и отливов на Земле - лично мне это было совершенно непонятно.