Форум » Альтернативная Астрономия » Тороидальная планета » Ответить
Тороидальная планета
Демонолог: Давненько тут не было бредовых тем по альтернативной астрономии. Полюбуйтесь-ка вот на это: http://img451.imageshack.us/img451/7841/torusplanet7ek.jpg Планета, разумеется, искусственная - результат экспериментов какой-то сверхцивилизации. Плотность и сила тяготения у планеты - как у Земли, малый диаметр в два раза больше земного (континент на переднем плане раз в 10 больше Евразии), большой диаметр составляет десять малых. Если бы тор не вращался вокруг оси, тяготение на внутренней стороне было бы меньше, чем на внешней, но центробежная сила их уравнивает. Площадь поверхности планеты - около 140 земных, масса - более 200 земных (или 2/3 массы Юпитера). Спутники могут вращаться по орбитам двух типов - охватывающим весь тор (что похоже на обычные кеплеровские орбиты) и сцеплённым с тором. На картинке виден крупный (размером с нашу Луну) спутник на орбите второго типа вблизи перигея. Такие орбиты, скорее всего, весьма неустойчивы, так что вращаться он будет недолго. http://img451.imageshack.us/img451/4136/torusplanetsky0zl.jpg Вид на небо с 34-й паралели внутреннего полутория, в разгар лета. На внутренней стороне холоднее, чем на внешней, т. к. значительную часть дня солнце затмевает виясщая в небе дуга.
PS: Будут еще крайне забавные относительно устойчивые орбиты в форме восьмерки. Хотя на самом деле я пока еще крайне много не понимаю. Скажем какой день на этой планете? Сколько он длиться? Вообще при таких размерах даже при наличии радиосвязи можно считать за независимое развитие государств на противоположных точках тора.
PS: CTPAHHuK пишет: А МБР будут летать коайне интересно... и вообще они тут будут разные у стран по разные стороны тора. Представляете, как надо извратиться, чтобы попасть с внутренней поверхности по противоположной внешней? Вот это как раз легко. Нужна будет всего одна коррекция траектории. Хотя МБР здесь будет аналогичны нашим ракетам . Сначала ракета выходит на внутренее кольцо, затем в апогее над внешним кольцом делает коррекцию и выходит на большое кольцо с целью в нужной точке. С учетом вращения тора время полета можно подобрать необходимое для поражения цели. Хм. Между прочим, может вообще сделать планету в виде ленты Мебиуса?
PS: PS пишет: Будут еще крайне забавные относительно устойчивые орбиты в форме восьмерки. Хотя на самом деле я пока еще крайне много не понимаю. Скажем какой день на этой планете? Сколько он длиться? Вообще при таких размерах даже при наличии радиосвязи можно считать за независимое развитие государств на противоположных точках тора. Я сейчас пытался представить по тем данным что есть. У меня получилось что период обращения вокруг оси где-то 6 часов. Так? Что-то мало. И есть несколько упрощений из-за которых боюсь время будет несколько меньше. Рассуждал так: Увеличение радиуса в два раза при сохранении плотности влечет увеличение g в два раза (для шара у нас думаю немного больше). Чтоб сила тяжести была как у нас нужно сбросить одно g. Радиус вращения 20 радиусов земли формула T=2*pi*(R/g)^0.5 Хотя на внутренней стороне тогда будет где-то 3 g.
PS: Демонолог пишет: Спутники могут вращаться по орбитам двух типов - охватывающим весь тор (что похоже на обычные кеплеровские орбиты) и сцеплённым с тором. На картинке виден крупный (размером с нашу Луну) спутник на орбите второго типа вблизи перигея. Такие орбиты, скорее всего, весьма неустойчивы, так что вращаться он будет недолго. Кстати, имхо устойчивые орбиты будут только охватывающие весь тор в плоскости экватора (ну плюс минус несколько градусов в разные стороны). Все остальные будут не устойчивы. Чисто кольцевые (сцепленные с тором) либо сталкиваются с планетой либо превращаются в восьмерки. Восьмерки уже больше будут возмущаться Солнцем и атмосферой. Хотя многое будет зависеть от карты москонов.
RuR: "Всё украдено до нас!" Уильям Форсчен "Круг Александра". А вообще забавно. Очень-очень богатые альтисторики будущего (и люди и инопланетяне) разыгрывают "реальные"! таймлайны с реальными историческими персонажами. В "Круге Александра" Александр Македонский против аналогичного инопланетного персонажа, как раз на тороидальной планете. Есть и продолжение (как без него), вторая часть "сорок самураев", в третьей Наполеон. Планеты всё время разные.
Динлин: Красиво. Но я столько не выпью :-))) Впрочем, раз уж планета исскуственная, значит скорее всего и климат и магнитное поле (не говоря уж о гравитационном) задаются одним нажатием кнопки :-)))
Демонолог: Caleb пишет: мне до такого уровня работы с фотками еще идти и идти... Спасибо, только это 3Д, а не фотки. PS пишет: Будут еще крайне забавные относительно устойчивые орбиты в форме восьмерки. Точно! До них я не додумался. PS пишет: Скажем какой день на этой планете? Сколько он длиться? Период обращения должен быть около 32 часов. Если сильно медленнее - бублик схлопнется, если сильно быстрее - разлетится. Но это прикидка (силу самогравитации планеты я взял в грубейшем приближении - посчитал притяжение центров масс двух полуколец). Центробежное ускорение при этом будет около 0,04g. PS пишет: Увеличение радиуса в два раза при сохранении плотности влечет увеличение g в два раза (для шара у нас думаю немного больше). Размеры планеты вычисляются так. Возьмём начальное условие: плотность и тяготение как у нас. Ускорение свободного падения g = 4*pi*G*M / S (теорема Остроградского-Гаусса) = 2*pi*G*D*r, где G - гравитационная постоянная, М - масса планеты, D - плотность, R и r - большой и малый радиусы. Поскольку g и D определяются начальным условием, сразу находим r = 2,1 радиуса Земли. Линейная скорость вращения находится из условия равенства центробежной силы и самогравитации, она д. б. равна 7,2 км/с - это произведение большого радиуса на угловую скорость. Большой радиус я произвольно выбрал равным 10 малым, отсюда находим период 32 часа.
serebryakov: Caleb пишет: черт, да это же Halo Не, мир Halo -- это типичная орбиталь Бэнкса (то же нивеновское кольцо, но поменьше и без центрального светила), или даже кольцо Бишофа (еще меньше). Он же плоский, как ленточка. А это... нет, _такого_ еще не было.
Демонолог: tewton пишет: в одном из ТМ конца 60-х рассматривались разные планеты - кубы, конусы и торы... Кубы, конусы, цилиндры, пирамиды и т. п. не так интересны, т. к. тяготение быстро превратит их в шарики. А вот кольцо может оказаться стабильным. PS пишет: аже при наличии радиосвязи можно считать за независимое развитие государств на противоположных точках тора. Да, конечно. У нас 200 государств, там будет под 30 тыс. Несколько десятков слабо связанных друг с другом цивилизаций. Учтите, что там наверняка более крупные океаны и материки (т. к. мантия глубже, конвективные ячейки в ней крупнее, то больше и литосферные плиты). Это значит - огромные совершенно пустынные непроходимые пространства моря и суши - супер-Сахары, супер-Тихие океаны без единого острова... Цивилизация появится наверняка на внешней поверхности с её более тёплым климатом, а внутреннюю будут "открывать", как Арктику, уже в Новое время. А будет ли там дальняя радиосвязь - непонятно. Что-то не могу представить, какая там конфигурация ионосферы.
serebryakov: Демонолог пишет: какая там конфигурация ионосферы Хм... а ведь в отсутствие спутников второго типа центр тора должен представлять собой нечто вроде точки Лагранжа. а) не может ли _там_ возникнуть спутника? или это квазистабильная конфигурация? наверное, второе... и б) а ведь газопылевой сгусток там совершенно точно должен образоваться. Интересно, он полярные сияния дает?
Демонолог: serebryakov пишет: центр тора должен представлять собой нечто вроде точки Лагранжа Там, по-моему, неустойчивая точка. Если вверх-вниз по оси отклонить пробную частицу, она вернётся, а если вбок - упадёт на кольцо. А вообще надо бы уже точно рассчитать поле тяготения этой штуки. Есть у кого-нибудь Маткад или хорошие таблицы интегралов? Не могу взять интеграл dx*(a-b*cos(x))^(-1/2) от 0 до 2*pi при a и b>0. Совсем, блин, забыл всю математику.
п-к Рабинович: Есть Mathematica и Бронштейн-Семендяев, но степень забвения математики просто чудовищная. И лень. Если никто не справится раньше, попробую вечером.
Сталкер: Магомед пишет: А фауна бродить туда-сюда может ?! Или везде своя ?! Великий материк в тридцать раз больше Евразии. Великий Океан с такими бурями, какие мы просто не в силах представить! У тороидального мира конфигурация ионофсеры - это что-то потрясающее - т.е. она не будет стабильна, более того, могу представить, что на самом деле она не замкнута на двух полюсах, а полюсов в таком мире может быть энное количество, поскольку я просто себе воображаю, какова должна быть напряженность двухполюсного магнитного поля, способного защитить биосферу планеты от жесткого излучения солнца или солнц. Да штормы в Великих океанах будут таковы, что прибрежные зоны материков глубиной до нескольких сотен км должны быть попросту пустынны! При таких колоссальных размерах самих материков нетрудно предположить в их глубине существования таких пустынь, перед которыми Сахара - это детская площадка в городском парке. Сами океаны - надежные изоляторы, которые будут гарантировать эндемичность жизненных форм в разных секторах этой грандиозной планеты. Даже у нас Австралия сохранила сумчатых при том, что не была отделена от Азии слишком уж большими океанскими расстояниями. Полагаю, что даже разумные расы на такой планете могут развиться совершенно непохоже и представлять даже разные виды, и развиваться совершенно независимо друг от друга до нахождлеия своих Колумбов, а существование Великих Океанов - гарантия, что таковые очень долго не появятся. Скорее всего, превые суда, способные пересечь такие океаны будут тримаранами с подвижными балками между деками. Интересно было бы протянуть таймлайн такого мира после того, как встретятся в нем разные цивилизации и культуры.
Динлин: Сталкер пишет: У тороидального мира конфигурация ионофсеры - это что-то потрясающее - т.е. она не будет стабильна, более того, могу представить, что на самом деле она не замкнута на двух полюсах, а полюсов в таком мире может быть энное количество, поскольку я просто себе воображаю, какова должна быть напряженность двухполюсного магнитного поля, способного защитить биосферу планеты от жесткого излучения солнца или солнц. Если планета исскуственная, то не составляет труда сделать и магнитное поле вполне вменяемым исскуственным путём. Равно как и климат. Ведь состоит эта планета не из обычных нормальных пород, а из исскуственных материалов, иначе она давно бы "схлопнулась" в нормальный шар.
Сталкер: Динлин пишет: иначе она давно бы "схлопнулась" в нормальный шар. Все зависело бы от момента сил при разрушении данной планеты. Разорвало бы к черту и со временем ее фрагменты формировали бы астероидное кольцо вокгур местного светила. Гораздо интереснее, какими разумными расами автор хотел бы заселить этот мир - homo sapiens sapiens, homo sapiens neandertalis, cano sapiens или felina sapiens. Какие родятся в нем религии, кто какой путь развития выберет, кто кого первым откроет, будет ли геноцид, и самое главное - ЧТО В ЭТО МИРЕ БУДЕТ АНАЛОГОМ ПЕРСИКОВ? :)
Вольга С.лавич: Посчитал интеграл (5й математикой) (If[Re[a] > 0 && Re[a\/b] > 1 && Re[a + b] > 0 || Im[a\/b] ≠ 0 && Re[ a] > 0 && Re[a + b] > 0 || Re[a] > 0 && 1 + Re[a\/b] < 0 && Re[a + b] > 0 && Re[\(a + b\)\/ b] < 0 || Im[\(a + b\)\/b] ≠ 0 && Re[a] > 0 && 1 + Re[a\/b] < 0 && Re[a + b] > 0, 2\ \@\(a + b\)\ EllipticE[\(2\ b\)\/\(a + b\)] + \@a\ π\ Hypergeometric2F1[\(-\(1\/4\)\), 1\/4, 1, b\^2\/a\^2] + \(\@b\^2\ HypergeometricPFQ[{1\/4, 3\/4, 1}, {3\/2, 3\/2}, b\^2\/a\^2]\)\/\@a, Integrate[\@\(a - b\ Cos[x]\), {x, 0, 2\ π}, Assumptions -> Re[a] ≤ 0 || Re[a + b] ≤ 0 || Im[a\/b] \ == 0 && Re[a\/b] ≤ 1 && 1 + Re[a\/b] ≥ 0 || Im[ a\/b] == 0 && Im[\(a + b\)\/b] == 0 && Re[a\/b] ≤ 1 && Re[\(a + b\)\/b] ≥ 0]]\)
Bastion: Инересно должно быть развитие космогонической теории. Очень интерсна механика космических полетов.
Telserg: Сталкер пишет: felina sapiens ЧТО В ЭТО МИРЕ БУДЕТ АНАЛОГОМ ПЕРСИКОВ? Персики вечны! Помнится я объяснял почему именно они и ничто другое. P.S. ursus sapiens забыли.
tewton: Динлин пишет: Если планета исскуственная, то Именно Сталкер пишет: Великий материк в тридцать раз больше Евразии. Великий Океан с такими бурями, какие мы просто не в силах представить! Сталкер пишет: таких пустынь, перед которыми Сахара - это детская площадка в городском парке. Те кто создают такой мир такого просто не допустят - это же потерянные пространства для их экспериментов. В том числе по сосуществованию разных разумных...
Демонолог: Динлин пишет: Если планета исскуственная, то не составляет труда сделать и магнитное поле вполне вменяемым исскуственным путём. Равно как и климат. Ведь состоит эта планета не из обычных нормальных пород, а из исскуственных материалов, иначе она давно бы "схлопнулась" в нормальный шар. Нет. Породы нормальные, внутреннее строение как у Земли (силикатная мантия+железное ядро). Схлопнуться в шар ей не даёт центробежная сила, читайте мой пост выше, там всё посчитано. По условию игры создатели планеты никак на неё не воздействуют. Слепили бублик, задали необходимый момент вращения, м. б. поставили на ядро магнитоусилители, И ВСЁ. "Дальше сами выкручивайтесь". Безграниный авторский произвол неинтересен. Bastion пишет: Инересно должно быть развитие космогонической теории. В цивилизациях внешней стороны развитие будет таким: Теория № 1 - плоская Земля. Продержится долго, т. к. кривизна горизонта менее заметна, чем у нас (а в широтном направлении вообще незаметна). Теория № 2 - цилиндрическая Земля. Продержится до первой экспедиции на внутреннюю сторону. Цивилизации внутреней стороны дойдут до истины быстрее. Кстати, лёгкая будет жизнь у тамошних картографов! Никаких сложных проекций, вполне хватает Меркатора. Сталкер пишет: о нахождлеия своих Колумбов, а существование Великих Океанов - гарантия, что таковые очень долго не появятся. Подозреваю, что первое кругосветное путешествие (вдоль экватора) будет там совершено на космическом корабле :) Вольга С.лавич пишет: Посчитал интеграл (5й математикой) Спасибо, буду разбираться.
Демонолог: Я не работал в этой программе и не понял некоторых обозначений. Можно написать ответ попроще, в виде функции от a,b безо всех этих громоздких условий? Оба параметра вещественные, положительные, a>b.
ВЛАДИМИР: Мне это немного напомнило "Черный Столб". Или рукотворные цилиндры с центробежным вращением, населенные изнутри людьми.
Магомед: Демонолог - "У нас 200 государств, там будет под 30 тыс. Несколько десятков слабо связанных друг с другом цивилизаций. Учтите, что там наверняка более крупные океаны и материки (т. к. мантия глубже, конвективные ячейки в ней крупнее, то больше и литосферные плиты). Это значит - огромные совершенно пустынные непроходимые пространства моря и суши - супер-Сахары, супер-Тихие океаны без единого острова... Цивилизация появится наверняка на внешней поверхности с её более тёплым климатом, а внутреннюю будут "открывать", как Арктику, уже в Новое время." - ЖЖЕСТЬ ! Представляю себе мега супер пупер роман об исследовании внутреннего кольца ...
Вольга С.лавич: Демонологу. Re - действительная часть числа, Im - мнимая. ||- или, && - и. В любом случае получается дикосложная гиперегеометрическая функия. Этот интеграл считался минуты 2 (это дико много для математики).
ВЛАДИМИР: А почему такие большие размеры? Или это неизбежно при такой конфигурации? Она не может быть массой равной земной?
Демонолог: ВЛАДИМИР пишет: А почему такие большие размеры? Или это неизбежно при такой конфигурации? Неизбежно. Нам требуется плотность как у Земли (те же горные породы) и тяготение как у Земли. Отсюда по приведённой выше формуле следует, что малый радиус должен быть в 2,1 раза больше земного. А большой радиус должен быть намного больше малого, иначе тяготение будет сильно неравномерным.
Алексей: Интересно, а местные допрут, что их планета искуственная, или будут упорно строить теории о том, как же она могла стать такой естественным путем?
Демонолог: Если тамошняя наука идеологически близка нашей, то второй и только второй вариант! Во имя священной бритвы Оккама, анафема креационистам! Будьте уверены - докажут естественное происхождение как дважды два. Подумал немного над климатом, раз уж Динлин "столько не выпьет". Два фактора резко отличают наш тор от Земли: 1) Гораздо более быстрое вращение, из-за которого ветры вдоль широт дуют сильнее и облака растягиваются в юпитерианские полосы (эх, придётся переделывать картинки...) 2) Силы Кориолиса на внутренней и на внешней сторонах направлены противоположно. Допустим, планета вращается с запада на восток, тогда на внешней стороне в умеренных широтах ветры западные, а в тропиках (пассаты) восточные. Всё как как у нас. А на внутренней стороне - наоборот!
ВЛАДИМИР: Демонолог пишет: Если тамошняя наука идеологически близка нашей, то второй и только второй вариант! Во имя священной бритвы Оккама, анафема креационистам! Будьте уверены - докажут естественное происхождение как дважды два. Значит, естественным путем сие невозможно?
RAZNIJ: Интересна их космонавтика - не будет ли экономически выгоднее летать с противоположных точек внутреннего кольца к друг другу через космос.
Bastion: Демонолог пишет: 2) Силы Кориолиса на внутренней и на внешней сторонах направлены противоположно. Интересный там ландшафт будет, поймы рек...
Демонолог: ВЛАДИМИР пишет: Значит, естественным путем сие невозможно? Тороидальные фигуры в космосе есть, но это не планеты, а пылевые или газовые кольца. Слепиться в планету той же формы они не могут, если пыль в кольце станет слишком густой, из него образуется несколько шарообразных комков-планетезималей, а не цельный тор.
OlegM: Bastion пишет: Чего с магнитными полюсами-то будет? По-видимому поле направлено по оси тора т.е. компас будут показывать направление на центр "дырки". Кстати Луну я бы поместил в центр Тора с быстрым вращением вокруг своей оси. Или заставил бы вращаться по маленлкой внетренней орбите - тогда будут приливы... Интересна тектоника этого мира - лава может нестись внутри планеты с сумасшедшей скоростью... Но основная проблема это сила притяжения - ИМХО она будет очень разная в различных точках Тора. Дело в том что сила гравитации всегда направлена перпендикулярно вниз, а вот центробежная сила от центра Тора в сторону края. Т.е. если вы стоите на "ребре" то центробежная сила направлена в сторону а не вверх...
Демонолог: OlegM пишет: По-видимому поле направлено по оси тора т.е. компас будут показывать направление на центр "дырки". Нет, магнитное поле Земли ведь тоже тороидальное, только линии с поверхностью Земли пересекаются, а тут будут ей параллельны. Поле-то создаёт круговой ток внутри бублика. Как я выше написал, стрелка будет показывать на внешней стороне на север. на внутренней на юг, на северной полярной параллели к центру, а на южной от центра. OlegM пишет: Кстати Луну я бы поместил в центр Тора с быстрым вращением вокруг своей оси. Это уже обсуждали, там равновесие неустойчивое. Чуть сдиинуть луну - и упадёт на кольцо. OlegM пишет: Но основная проблема это сила притяжения - ИМХО она будет очень разная в различных точках Тора. Разная, но не очень. Смотрите. Если большой диаметр тора намного больше малого, то на малом участке поверхности тор в первом приближении неотличим от цилиндра. Это значит, что тяготение будет направлено по нормали к поверхности. Если учесть нецилиндричность, получим, что на внутренней стороне тяготение меньше, чем на внешней. Но чем больше отношение большого диаметра к малому (т. е. чем меньше кривизна тора), тем меньше эта поправка. А центробежная сила может её и вовсе компенсировать. OlegM пишет: Т.е. если вы стоите на "ребре" то центробежная сила направлена в сторону а не вверх... Центробежное ускорение составляет 0,04g, поэтому отклонение вектора свободного падения от вертикали практически незаметно.
OlegM: По магнитному полю согласен. По силе тяжести - надо считать. Чтобы свести эффект к минимуму (более или менее постоянная сила тяжести) надо делать Тор как можно большего диаметра и вращать его как можно медленнее. Но чем больше диаметр тем больше центробежное ускорение и больше масса. Учитывая что сила = масса х ускорение, думаю его просто порвет...
Magnum: Это надо воспеть. "Галактическая республика на поверхности бублика".
PS: Демонолог пишет: Размеры планеты вычисляются так. Возьмём начальное условие: плотность и тяготение как у нас. Ускорение свободного падения g = 4*pi*G*M / S (теорема Остроградского-Гаусса) = 2*pi*G*D*r, где G - гравитационная постоянная, М - масса планеты, D - плотность, R и r - большой и малый радиусы. Поскольку g и D определяются начальным условием, сразу находим r = 2,1 радиуса Земли. Линейная скорость вращения находится из условия равенства центробежной силы и самогравитации, она д. б. равна 7,2 км/с - это произведение большого радиуса на угловую скорость. Большой радиус я произвольно выбрал равным 10 малым, отсюда находим период 32 часа. Что-то у меня такое чувство, что так считать нельзя. Хотя, что-то навскидку не пойму где ошибка. Для примера, скажем, что эта формула совершенно не зависит от большого радиуса. И выдаст один результат и при R=10 и R=0. А также что-то не заметна зависимость от широты. Потом я никак не могу понять как может при таком переходе уменьшиться сила тяготения. Ведь ничего не притягивает. Дома в спокойной обстановке прикину.
Динлин: Демонолог пишет: Линейная скорость вращения находится из условия равенства центробежной силы и самогравитации, она д. б. равна 7,2 км/с - это произведение большого радиуса на угловую скорость. Это бублик так крутиться ? С первой космической скоростью ? Тогда на его поверхности - невесомость, получается ? А как атмосфера удерживается ?
Демонолог: Динлин пишет: Это бублик так крутиться ? С первой космической скоростью ? Нет. Первая космическая у него намного выше (зависит от большого радиуса). Сила тяжести на поверхности та же, что на Земле. Никакой невесомости. PS пишет: Что-то у меня такое чувство, что так считать нельзя. Хотя, что-то навскидку не пойму где ошибка. Для примера, скажем, что эта формула совершенно не зависит от большого радиуса. И выдаст один результат и при R=10 и R=0. А также что-то не заметна зависимость от широты. Потом я никак не могу понять как может при таком переходе уменьшиться сила тяготения. Это не ошибка, это первое приближение без учёта кривиза тора (т. е. считая его бесконечно длинным цилиндром). Если большой радиус намного больше малого, такое приближение допустимо. Поправка на кривизну даст уменьшение силы тяжести на внутренней стороне, а также зависимость от широты, но возиться с точным подсчётом я не хочу, слишком сложная зависимость.
Динлин: Демонолог пишет: Нет. Первая космическая у него намного выше (зависит от большого радиуса). Сила тяжести на поверхности та же, что на Земле. Никакой невесомости. Но при такой скорости центробежная сила на внешней стороне бублика отнимается от силы тяжести, а на внутренней - суммируется с ней. Да и океаны потекут на внешнюю сторону под действием центробежной силы.
полная версия страницы