Интересная физика «для взрослых»
В этой статье рассматривается геометрическая концепция формирования Солнечной системы с введением понятия — магнитный момент импульса (спин) на плоскости фазового пространства. Для понимания материала, требуются общие знания физики на уровне среднего и высшего образования.
Теория относительности гласит: Ни одно материальное тело, включая быстрые элементарные частицы с высокими энергиями, не может двигаться со скоростью превышающей скорость света в вакууме. Однако, А.Эйнштейн в своё время сказал гениальную фразу «Всё в мире относительно», а в 1958 году Павел Черенков, Игорь Тамм и Илья Франк подтвердили слова Эйнштейна и были удостоены Нобелевской премии по физике за открытие и истолкование эффекта Черенкова.
Эффект Вавилова Черенкова — это свечение, вызываемое в прозрачной среде заряженной частицей, движущейся со скоростью превышающей фазовую скорость распространения света (скорость света) в этой среде. В оптически прозрачных средах, скорость быстрых заряженных частиц может быть больше фазовой скорости и равна скорости света в вакууме, делённой на показатель преломления среды: 
Например вода имеет показатель преломления 1,33, поэтому релятивистские частицы, скорость которых близка к скорости света в вакууме, движутся в воде со скоростью превосходящей фазовую скорость света.
Излучение Черенкова аналогично возникновению ударной волны в виде конуса Маха от тела, движущегося со сверхзвуковой скоростью в газе или в жидкости. Например ударная конусообразная волна в воздухе от сверхзвукового самолёта.
Фазовая скорость света в прозрачной среде составляет 50—75% от скорости света в вакууме. Процент зависит от показателя преломления (от прозрачности), при этом вакуум тоже относительное понятие; характеризуется соотношением между длиной свободного пробега молекул газа "λ" и характерным размером среды "d". В зависимости от величины соотношения λ/d различают низкий (λ/d << 1), средний (λ/d = 1) и высокий (λ/d >> 1) вакуум. Наилучшим приближением физического вакуума принято считать космическое пространство, поскольку оно имеет очень низкую плотность и давление. Но космический вакуум не является абсолютно свободным от вещества. В межзвёздном пространстве есть несколько атомов водорода на каждый кубический сантиметр. А как всем известно ещё со школьной физики, водород является прозрачной средой (газ) в которой заряженные частицы могут превышать фазовую скорость распространения света в этой среде, создавая эффект Вавилова Черенкова, но немного по другому (см. рисунок "Орбиты планет Солнечной системы").
Фундаментальная, элементарная, отрицательно заряженная частица — электрон, является одной из основных структурных единиц любого вещества (в том числе водорода); образует электронные оболочки атомов, строение которых определяет большинство оптических, электрических, магнитных, механических и химических свойств вещества. Электрон простыми словами — это маленький магнит, а магнитное поле — это кластер (матрица) свободно заряженных частиц (электронов), отношение между которыми лучше всего описывается уравнением Паули. 
Его уравнение является обобщением уравнения Шрёдингера, учитывающим наличие у частицы собственного механического момента импульса — спина. В 1922 году опыт Штерна — Герлаха подтвердил наличие спина у атомов а также факт пространственного квантования направления их магнитных моментов. В 1924 году ещё до точной формулировки квантовой механики, Вольфганг Паули ввёл новую, двухкомпонентную внутреннюю степень свободы для описания валентного электрона в щелочных металлах. В 1927г. Паули модифицировал уравнение Шрёдингера для учёта спиновой переменной.
Спин — это собственный момент импульса элементарных частиц, который не связан с движением (перемещением или вращением) частицы как целого. Вектор спина является единственной величиной, характеризующей ориентацию частицы, а его фазовая скорость по направлению волнового вектора, совпадает со скоростью движения фазового фронта (поверхность постоянной фазы). Иными словами: спин есть фазовое пространство, каждая точка которого соответствует одному и только одному состоянию из множества всех возможных состояний системы. Для систем с одной степенью свободы, фазовое пространство вырождается в фазовую плоскость (см. рисунок "Двумерное фазовое пространство"). 
При изменении внешних условий (действие на движущиеся электрические заряды), возникает фазовый переход с напряжением в некоторой точке пространства. Изменение состояния системы отображается на фазовой плоскости движением этой точки. Причём движение точки для внешнего наблюдателя происходит относительно самой себя, то есть относительно центра плоскости перехода (материи) с одного состояния (ускорения) в другое. Через каждую точку фазовой плоскости проходит лишь одна фазовая траектория — скорость изменения состояния системы (время ?).
Целой фазовой траекторией называют ту кривую в фазовом пространстве, которую описывает изображающая точка за всё время своего движения 
, где бесконечность — это неопределённость функции (момент импульса и количество движения). Видимое отображение («изображающая точка») зависит от скорости частицы и от скорости света в этой точке пространства. Превышая фазовую скорость, частица "отбрасывает гравитационную волну" подобно конусу Маха, и таким образом меняет внешние условия свободно заряженных частиц в некоторой области пространства. Предел скорости света — это отношение скорости местного потока среды к скорости света под углом 90° ("1 Мах", или см. рисунок "минимальный угол раскрытия". Зависимость: Чем меньше угол (от 90° до 0°), тем больше угловая скорость относительно центра вращения. В планетарных масштабах, центром вращения является Солнце). 
Когда частица начинает двигаться быстрее местного потока (фазового фронта), возникает скачок плотности. А поскольку движение частицы происходит относительно самой себя(?), волны распространяются в зоне наибольшего орбитального ускорения, то есть на экваторе системы. Так, например планеты солнечной системы, расположились в одной плоскости и представляют собой частицы подобные Солнцу, возникшие в результате воздействия "гравитационной волны" (импульс) на движение частиц в некоторой области пространства. Более наглядный пример этого физического процесса, можно наблюдать на спутнике Сатурна — Япет.
Концептуальная схема «Фазовое равновесие»
Скорость вращения Солнца вокруг центра галактики Млечный Путь, почти совпадает со скоростью волны уплотнения образующей спиральный рукав. Внешняя область солнечной системы является местом нахождения планет — газовых гигантов и их спутников, транснептуновых объектов, включая объекты пояса Койпера и рассеянный диск облака Оорта. Таким образом солнечная система представляет собой фазовую плоскость в фазовом пространстве, а эффект Пойнтинга — Робертсона фактически это подтверждает. Импульс меняется пропорционально массе, то есть пропорционально энергии частицы. При поглощении излучения, энергия (масса) частицы увеличивается при неизменной тангенциальной составляющей импульса; пылинки в космосе постепенно теряют момент импульса и медленно падают по спирали в сторону Солнца. И одна из таких "пылинок" — это Луна, спутник Земли, которая вследствие приливного ускорения, медленно раскручивается по спирали в сторону Солнца (удаляется от Земли на 38 мм в год). А спутник Сатурна — Япет, прежде чем потерять свой момент импульса, успел сформировать горный хребет вдоль своего экватора. Если бы Сатурн не отобрал часть энергии у своего спутника, то Япет сбросил бы оболочку как нейтронная звезда, образовав на экваторе пояс астероидов. И что самое удивительное, этот процесс наблюдается повсюду.
Недавно астрономы сделали снимок уникальной солнечной системы под названием "TYC 8998-760-1". Звезда в 265 раз моложе Солнца (ей около 17 млн. лет), расположена в 310 световых годах от Земли, и находится на начальной стадии эволюции звёзд спектрального класса G2V. На снимке можно наблюдать "фазовое равновесие", и аналогичная ситуация наблюдается в инфракрасном диапазоне, если обработать снимок "Туманность Улитки". При этом многие учёные приблизительно так же представляют облако Оорта, и пожалуй они правы.
Опустив подробности вытекающие с последствий пульсирующего Солнца (о чём также свидетельствует Главный пояс астероидов и пояс Койпера), теоретически, чтобы расположить объект в пространстве и не спровоцировать гравитационный коллапс, импульс не должен превышать местную скорость света в среде.
0
0
Посмотрите на форму галактики Млечный Путь (снимки Hubble спиральных галактик - вам в помощь). Как вы можете её объяснить? — Впрочем, мне ваш ответ не нужен (мне хватило Habra...), а форма галактики объясняется "чёрной дырой" в её центре, то есть не прямолинейным движением.
Превышая фазовую скорость (скорость света), луч света испускаемый телом отклоняется от прямой. Чем выше скорость, тем больше пространственное искривление.
Что касается обсуждаемой темы ИТЭР на habr.com, то фазовая плоскость в фазовом пространстве возникает и в других физических вопросах и моделях. Например конвекция в замкнутой петле ("вопрос удержания плазмы"). С математической точки зрения, её не плохо описывает Аттрактор Лоренца, с единственным "Но" от Эйнштейна и Ньютона: «Только переход к рассмотрению явления за бесконечно малое время (т. е. к дифференциальному закону) позволил Ньютону дать формулировку, пригодную для описания любого движения...» [А.Эйнштейн]
Так что, скорость света 299 792 458 м/с - понятие относительное, как и всё в этом мире...
0
0
0
