Андрей Гришаев - Этот «цифровой» физический мир

Что же в действительности произошло с зондом SMART-1? По-видимому, при малости области тяготения Луны, зонд просто не вошёл в эту область – и, как ни в чём не бывало, продолжил свой полёт по эллиптической орбите вокруг Земли. Самое разумное, что могли сделать руководители полёта в такой ситуации – это проверить, не «захватится» ли зонд на следующем пролёте через сферу действия Луны. До срока завершения миссии можно было сделать ещё несколько попыток такой проверки [Г10]. Но чуда не произошло. Чтобы зонд добрался до области лунного тяготения и в самом деле захватился, требовалось ещё поднять апогей и значительно увеличить апогейную скорость. Увы – на малой тяге и с почти израсходованными запасами рабочего вещества – выполнение этой задачи было совершенно нереально. По всей вероятности, зонд до сих пор летает по эллиптической орбите, которая почти дотягивается до орбиты Луны.

А всё потому, что, на расстоянии уже в несколько десятков тысяч километров от Луны, её тяготение, вопреки официальным воззрениям, не действует.

Если область тяготения Луны далеко не достаёт до Земли, то кинематика пары Земля-Луна должна отличаться от той, что предсказывает закон всемирного тяготения. Так ли это?

Рассмотрение обращения Луны вокруг Земли, наряду с орбитальными движениями планет, сыграло важную роль в работе Ньютона над законом всемирного тяготения. Среднее удаление Луны от Земли соответствует среднему периоду обращения Луны как раз в согласии с этим законом. И Лаплас в своей «Системе мира» [Л2] заявил, что полное согласие движения Луны с законом всемирного тяготения является неоспоримой научной истиной.

Но! Неспроста же говорят, что достаточно иметь отрывной календарь, чтобы убедиться в том, что Луна летает «неправильно». Согласно закону всемирного тяготения, орбита невозмущённого движения спутника планеты является кеплеровой – эллиптической. Возмущения же, например, из-за действия третьего тела, должны приводить к эволюциям параметров орбиты. Причём, эти параметры должны эволюционировать согласованно: так, приращению большой полуоси должно соответствовать приращение периода обращения в согласии с третьим законом Кеплера. Однако, движение Луны вокруг Земли является вопиющим исключением из этого правила. Достоверно известно – и отражается в Астрономических ежегодниках, см., например, [Г12] – что большая полуось орбиты Луны изменяется, с периодом 7 синодических месяцев, на ~5500 км. Размах соответствующего изменения периода обращения, согласно третьему закону Кеплера, должен составлять ~14 часов. В действительности же, вариация длительности синодического месяца составляет около 5 часов, причём период этой вариации равен не 7 синодическим месяцам, а 14. Таким образом, в случае Луны большая полуось и период обращения эволюционируют несогласованно – как по амплитуде, так и по периодичности.

Несомненно, об этой проблеме знали уже первые теоретики движения Луны – в частности, тот же Лаплас. Несомненно, они понимали: никакие «возмущения орбиты» не помогут решить эту проблему, ибо, согласно закону всемирного тяготения, не бывает возмущений, которые приводили бы к тому, что линейные размеры орбиты и период обращения по ней изменяются так несогласованно. Выяснить, почему Луна движется таким странным, с точки зрения закона всемирного тяготения, образом – означало бы вынести приговор этому закону. Поэтому теорию движения Луны строили весьма своеобразно: « теоретики отказались от представления… элементов орбиты Луны в виде рядов… и предпочитают разлагать в ряд сами координаты » [К6]. Такой подход, на наш взгляд, и привёл к тому, что задача о движении Луны превратилась в « одну из самых трудных проблем небесной механики » [К6]. Об ущербности этого подхода косвенно свидетельствует даже тот факт, что получаемые ряды « очень медленно сходятся » [К6], так что в современных теориях число членов этих рядов « измеряется уже тысячами » [ВЕБ25]. Первые их сотни приведены, например, в справочном руководстве [Д2].

Вспомним, что, по логике унитарного действия тяготения, области действия тяготения больших космических тел не накладываются друг на друга. Но случай с Луной является исключением: Луна имеет аномально организованное тяготение, которое, в области своего действия, суммируется с тяготением Земли. Однако до Земли это аномальное тяготение не достаёт ( 2.12). И тогда мы имеем следующую ситуацию: солнечное тяготение на Луну-болванку не действует, а сообщает ускорение только частотной воронке Земли, по склонам которой движется Луна-болванка – не вызывающая у частотной воронки Земли динамической реакции, т.е. обращения, в противофазе с обращением Луны, около их общего «центра масс».