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地球トンネルは、
もしも地球の内部にトンネルがあって、
ボールを東京から落として、
ブエノスアイレスまで行って帰ってくるという、
妄想的な思考実験です。
この時間は、次のように求めることができます。
結果は、８４分くらいです。
はや！！

地球トンネルの理論を応用して、
基準軌道を中心に振動する単振動を考えてみます。

基準軌道を中心とする単振動は、
運動エネルギーと位置エネルギーが保存するので、
基準軌道を中心として、単振動します。
基準軌道位置(a)の中心天体からの位置エネルギー(Pa)は、
Pa = Sa x (f/a)
になります。
基準軌道(a)から(f)離れた位置エネルギー(Pf)は、
Pf = Pa(f/a) = Sa(f/a)²
になります。
例えば、

光速　c = 1.0792528488 x 10⁺⁹ km
質量光速基準半径　U = 7.4243 x 10^-31 km/kg
地球質量　 M = 5.97219 x 10⁺²⁴ kg
月質量　 m = 7.34767 x 10⁺²² kg
基準軌道半径　a = 384,400 km
単振動振幅 f = 21,000km

Em = mc² = 8.55845 x 10⁺⁴⁰ kg(km/h)²
ac = U(M+m)= 4.4884 x 10^-6 km
静的エネルギー Sa = Em x ac / a = 9.9933 x 10⁺²⁹ kg(km/h)²
Pa = Sa x ( f / a ) = 5.4594 x10⁺²⁸ kg(km/h)²
Pf = Pa x ( f / a ) = 2.9825 x 10⁺²⁷ kg(km/h)²
vf = sqrt(Pf /m) = 201.47 km/h
単振動周期は
Tf = 2πf / vf = 654.91 h

基準軌道(a)の軌道周期(Ta)は、
Ta = 2πa / va = 654.91 h

Ta = Tf　になります。
すなわち、単振動周期と軌道周期は同じになります。

双曲線軌道の最近点が、影響圏への侵入速度と入射角で計算できないかと、
考えていた分けですが、ちょっとわかったかもしれません。

進入動的エネルギー　A_R（m _kg x vR2 _km/h）
進入角度θ deg

が既知の場合


■水平方向の動的エネルギーAH_R = A_R sin²θ _kg(km/h)²
■垂直方向の動的エネルギーAV_R = A_R cos²θ _kg(km/h)²

になります。

■基準軌道　静的エネルギー（S_a )
基準軌道半径aの静的エネルギーSaと同じ

Sa = AV_{R kg(km/h)²}
になります。


■基準軌道半径（a）
宇宙船の質量をm
中心星の質量をM
質量エネルギーと光速基準軌道半径の積を
EA = Em x ac ( ==> mc2 x U( M + m )） _kg(km/h)²km　
　　　　　　： c=1.07925 x 10⁹ _km/h 、U = 7.42426 x 10^-31 _km/kg
とすると
基準軌道半径は、a = EA / AV_R　になります。

■基準軌道の公転周期（Ta）
位置aの軌道速度（va）は、va = sqrt(Sa/m) _km/h
なので
Ta = 2πa / va _h
になります。

■影響圏境界の静的エネルギー(S_R)
位置Rで影響圏（S2静的エネルギー曲線）に侵入するので、
S_R = AH_R / 2　となります。

■影響圏侵入距離（R）
R = 2EA / AH_Rになります。

■垂直方向の平均速度（vV）
垂直方向の運動エネルギー（K）は、2S_Rなので、
v_V = sqrt(2S_R/m) / 2　になります。

■振動周期（Tv）
宇宙船は、影響圏侵入距離（R）から最近点（r）に到達して、
また影響圏侵入距離（R）に戻るので、
L_V =（R – r）x 2 km（①式） 垂直方向に移動するので、

T_V = L_V / v_{V h}（②式）

になります。

■最近点（r）
ここで、振動周期Tvは、
位置aの公転周期の半分 （ Ta /2） になるので、
①式と②式より
L_V =（R – r）x 2 = Tv x v_V　
式を変形して

r = R – Tv x v_V / 2

で算出できます。

具体例　木星の双曲線軌道

【設定値】
■中心星質量　M = 1.89813e27 _kg
■宇宙船　　　m = 1.0e3 _kg
■影響圏侵入動的エネルギー A_R = 5.184e12_kg(km/h)²
■影響圏進入角度　θ = 52度

【計算結果】
■水平方向の動的エネルギーAH_R = A_Rsin²θ = 1.96494e12 _kge(km/h)²
■垂直方向の動的エネルギーAV_R = A_Rcos²θ = 3.21906e12 _kg(km/h)²
■基準軌道の静的エネルギー Sa = AV_R = 3.21906e12 _kg(km/h)²
■基準軌道半径 a = 509,913 km
■基準軌道の公転周期 Ta = 56.470 h
■影響圏境界の静的エネルギー　S_R = AH_R / 2 = 9.82470e11 _kg(km/h)²
■影響圏境界の距離 R = 1,670,731 km
■垂直方向の平均速度 vV = 22,163.8 km/h
■振動周期 Tv = 28.235 h

■最近点 r = 1,357,838 km

地球トンネルって、知ってますか。
地球にトンネルを掘っていって、
地球の裏側まで貫通する仮想のトンネルのことです。

こんな感じのトンネルです。

このトンネルに、ボールを落としたらどうなるかって、
仮想実験なのですが、
上の例だと、東京からブエノスアイレスまで、
トンネルを掘って、ボールを落としたら、
往復で、どこのくらいの時間がかかると思いますか？

なんと

８４.4分です。

これは、大学の試験にも出題されますが。
これをどうして計算したのかという話をしたいと思います。

以下は、この愛読書からの説明です。
他のインターネットなども同じような説明なので、
ネタバレさせてください。

まずは、万有引力です。
地球の中心からzkmの位置の万有引力です

この上の式は、距離Zによって、万有引力が変わり、
z以外は固定なので、z以外を、バネ定数kと置いて

このように、バネ定数を表すことができます。
よって、角速度は、

となります。
これから、８４.４分が算出されます。

気になる方は、計算してみてください。

万有引力をグラフにすると、こんな感じです。
地球の中心で万有引力が０になり、
距離R（例えば地球の半径=6380km）
ではFにRを代入した結果になります。

しかし、考えてみると、なんで地球の中心で
万有引力が０になるのでしょうか？

そこで、静的エネルギー（S）で考えてみることにします

ここからは、自論です。
まず、地球の表面（中心から6380km）にボールがあったとします。
もちろん既に、地球トンネルが掘られているとします。
地球の表面のボールのあるところの静的エネルギー（S_R）は

こんな感じで求められます。
しかし、ボールが持っている動的エネルギーは０です。
すでにお気づきかもしれませんが、
その静的エネルギーが動的エネルギーに供給されるシステムです。
静的エネルギー(S)と動的エネルギー（Vx）が保存されるエネルギーです。
注意しなければならないのは、
楕円軌道のシステムとはシステムが違います。
すなわち、

こんな感じで、地球の中心の動的エネルギーが、
最大（S_R）となります。
つまり、速度が最大となります。

前の万有引力を使った考え方は、
静的エネルギーの話で、
エンディの理論は、ボールの動的エネルギーの話です。

どちらも、周期は84.4分になりますが、
個人的には、ボールの動的エネルギーを使った考えの方が良いと思います。
みなさんはどうでしょうか？

地球トンネルから楕円軌道

ところで、
このことを考えているうちに、
自分が考えている、楕円軌道は、円軌道＋単振動の
理論の単振動の部分は、
この、地球トンネルが応用できるのではないかと考えました。

いままで、振幅が円軌道を中心に同じ距離で振動していることが、
いまいちわかりませんでした。

しかし、Endy’s Earth Tunnelの図をみると、
０の部分が、基準軌道（a）とすると、
振幅がRの単振動がおきます。

なので、基準軌道aを中心に振幅Rの単振動が起きます。

近点で衝突した時の遠点の位置、
遠点で衝突した時の近点の位置

は、この現象で決まるとういうことがわかりました。

いままで、ニュートンやケプラーの法則から、『宇宙エネルギー構造』の理論を説明してきました。
おそらく、その方がわかりやすいのではないか。
また、現在ある理論を使った方が、間違った方向にいかないのでは無いか、
と思いそのように説明してきました。

しかし、

インパクトが少なくて、読む人（目に止まる人）が少ないというのが現状です。
兎角この様な話は、専門家にしか興味がないというのが、セオリーです。

というか、あまり広報していないのが原因のひとつですが。

なにはともあれ、
このサイトの意図としては、宇宙は力でバランスしているのではなくて、エネルギーでバランスしています！
ということをいいたいわけです。
どこが違うかというと、天体の軌道を力の作用反作用のバランスで考えるのか、または天体自身が保持しているエネルギーがバランスする方向に動くかということです。
力はそもそもその力はどうして働いているのか？ロープで繋がっているわけでは無いわけなのでもないのに。

という疑問が発生します。

エネルギーで考えると、天体自身が２つのエネルギーを持っていて、そのエネルギーと宇宙が与えてくれたエネルギーでバランスするところに天体が居座る、もしくは移動すると考えれば、見えないロープ？は必要無くなるわけです。

確かに、アインシュタインの様に、宇宙空間が天体の質量で歪んでいるっていう考えもあるかもしれませんが、それはそれで、重力レンズなので照明されているので、あえて否定はしませんが、重力レンズの効果が宇宙空間の歪み以外で起こるとすれば、それも疑わしいことになります。今のところ、アインシュタインの一般相対性理論以外では証明されていませんが。（ブログ「光もスイングバイ」を参照してみてください）

そこで、独自に理論を打ち立て、宇宙構造を解体したいと思います。

それが「宇宙エネルギー構造理論」です。

コンテンツは、こんな感じです。

結論から言うと

タイトル『重力は無いですよ！』

です。

それでは、ニュートンの「プリンキピア」風に仮定と定義を記述します。

—————————————————————————–
【仮定１】（「宇宙エネルギー構造」）
　宇宙の静的エネルギー（S）と天体の動的エネルギー（A）は、２天体間でバランスする。
　　【補足】
　　　　●「静的エネルギー」は２天体間で発生する宇宙空間のエネルギー。
　　　　　（２天体間の距離が大きくなるほど小さくなる）
　　　　●「動的エネルギー」は天体が動くために天体自身に保持しているエネルギー。
　　　　　（天体の速度が速くなるほど大きくなる）

【仮定２】（「軌道慣性の法則」）
　「親」の静的エネルギーと動的エネルギーは「子」に継承する。（親子関係）
　親子関係は必ず存在して、天体は「ツリー構造」になっている。（＝すべては２体問題で解決）
　　【補足】
　　　　●２天体の質量の大きい天体を「親」、質量の小さい天体を「子」とする

【仮定３】（「基準軌道」）
　S（「静的エネルギー」） ＝ A（「動的エネルギー」）の位置(a…基準軌道半径)で、円軌道上を「子」は移動する。

【仮定４】（「基準軌道移動」）
　「子」に他の天体などが衝突した場合、「子」の動的エネルギーが変化し、静的エネルギーと動的エネルギーがバランスする方向に移動する。そして、「基準軌道半径」が移動する

【仮定５】（「衝突振動」）
　「基準軌道移動」が発生すると、移動先の「基準軌道半径」を中心に、近点または遠点からの距離を振幅に振動する。

【仮定６】（「近点移動」）
「公転周期」と「振動周期」が異なる時に近点移動が発生する。
基本は「公転周期」＝「振動周期」ですが、衝突などにより、天体の質量が変化すると、
振動周期が変化し、「公転周期」と「振動周期」が異なり、近点移動が発生する。

—————————————————————————-

【定義１】（静的エネルギーの大きさ）
　S＝Em x (ac/a)

　　Em：質量mの質量エネルギー（mc²）
　　sc：光速時の基準軌道半径
　　a : 基準軌道半径

【定義２】（「動的エネルギー」の大きさ）
　A=Em x (v/c)²

　　Em：質量mの質量エネルギー（mc²）
　　v：天体の速度
　　c：光速度

【定義３】（「公転周期（T）」）
「子」が「親」の周りを１周回る時間

【定義４】（「振動周期（T_A）」）
「子」が「親」の周りを、近点から近点、または遠点から遠点まで戻ってくるまでの時間


を、前提として、「重力はない」へと論破したいと思います。

前ブログで、「引力」に地球などの自転の遠心力を加味したのが「重力」というのを説明しました。
厳密に言えば違いますが、ここでは同じとみなして話を進めます。

ニュートンの登場

「引力」に気がついたのは、かのニュートンです。
ニュートンは、万有は引っ張りあっていると思いつき、
全てのものは引力で引っ張りあっているという結論に達したのでした。
だから、
地球は月を引っ張る！「万有引力」。
地球は林檎を引っ張る！「万有引力」。
ってところまでは、まあまあよかったのですが、
力は「作用反作用」という原理があるので、
月は地球を引っ張る！「万有引力」。
林檎は地球を引っ張る！「万有引力」。
ということで、２体（地球と月）は宇宙空間で、
次第に両方動いてくっついてしまうという現象が起きることになってしまった。
さらに、「引力」自体がどうして発生するのかという根本的な原因は、
ニュートンは説明できずに亡くなってしまいました。

アインシュタインの登場

３００年くらい経って、アインシュタインが登場しました。
アインシュタインは、光速度一定の原理から「特殊相対性理論」を確立しました。
１０年後に時間と空間を合わせた時空という概念を創作し「一般相対性理論」確立しました。
簡単にいうと、時間と空間は相対的なもので、質量（重量とは異なりますが、何の影響も受けない本質的な重さのことです。概念的には重量と思ってOKです）によって、時空が歪むということです。
その時空の歪みこそが「重力」の原因ということです。
天体は、その歪みに沿って落ちていく。
よく見るイメージ図はこんなのです。

まあ、地球の質量程度では、時空の歪みはほんの少しですが、
太陽の質量程度になると、時空の歪みがわかるようになります。
時空の歪みに入ると、天体は中心に向かって落ちていくというイメージです。
さらに、アインシュタインは、時空の歪みによる「重力レンズ」を予想しました。

「重力レンズ」が証明されたのは、
見えないはずの天体（たいようの後ろに隠れている天体）が、日食の時に見えた！
ってことで、重力が凸レンズの役割果たした！
ということです。

さらに、「水星の近点移動の誤差」を「時空の歪み」で証明できたことです。
水星軌道は、近点が１００年で５７５秒（１秒は１度の３６００分の１）移動することはわかっていました。
原因は、「摂動」（他の惑星の引力による影響）ということになっていました。
厳密に「摂動」の影響を計算した結果、５２８秒くらいまでは、わかったのですが、
残りの４７秒の原因は「摂動」では、説明できませんでした。

そもそも、５７５秒を観測した人はすごいですが！

その４７秒の誤差を、「時空の歪み」で説明できた！ということです。
だから、「時空の歪み」（一般相対性理論）は正しいということになりました。

アインシュタインは他に、「重力波」とか「ブラックホール」などを予想しましたが、
「ブラックホール」は最近、画像を写すことができて話題になりました。
「重力波」については、科学者たちが捉えようと、躍起になっています。

謎について

アインシュタインにより「重力」の原因が解けた！
と思いましたが、もう一度よく考えてみます。

「水星の近点移動の誤差」と「重力レンズ」の原因が、「時空の歪み」でないとしたら、
「一般相対性理論」は、もしかしたら違っているかもしません。

そもそも、近点移動が起れば、楕円軌道でないわけです。
つまり、厳密には「ケプラーの第一法則」は成り立っていないわけです。

「水星の近点移動の誤差」の謎

前ブログで、天体は「ツリー構造」をしています。と結論付けました。
この考え方からすると、そもそも「摂動」は発生しません。
つまり、「水星の近点移動」の原因は、「摂動」以外で説明できなければいけません。
詳しくは、「近点移動」のところで説明しますが、
簡単にいうと、
水星に小惑星が衝突した時に、
水星の質量が変化したことが原因です。

つまり、バネに錘がついているのを想像してみてください。
それを、引っ張って振動させます。
そうすると、上下に錘は振動します。

その錘を重くすれば、ゆっくり振動します。軽くすれば、早く振動します。

この原理を利用すると、
水星が基準軌道を中心に振動していたとします。
これは、見かけ上「楕円軌道」になります。
その水星に小惑星が衝突したとします。
そして、小惑星の一部が水星に残ったとします。
そうすると、水星の質量が増えます。

水星の質量が増えたことによって、振動が遅くなります。
振動が遅くなることによって、
１振動してに戻ってくるまでに時間がかかるわけです。
この遅れが、見かけ上、近点が移動したように見えます。
質量の変化が近点移動の原因です。

とすると、
水星の近点移動の１００年５７５秒はすべて、質量変化が原因と考えられます。
計算した結果は、このブログに書きました。
原理は、このブログに書きました。

参考にしてください。

これが正しければ、「一般相対性理論」の牙城が崩れます。

「重力レンズ」の謎

重力レンズは、光は質量がないから、重力の影響を受けない！
だから、見えないはずの天体がみえる！
っていうのは、時空が歪んでいるからだ！
というのが「一般相対性理論」を使った証明です。

そこで、もしも光がエネルギーだったらどうでしょうか。
アインシュタインの有名な式E = mc²をつかえば、
エネルギーと質量の変換ができます。
光をエネルギーとすれば、質量と同じとみなすことができます。

「動的エネルギー」だけならば、まっすぐ進みますが、
「静的エネルギー」が注入されれば、軌道が変わります。
それが、「重力レンズ」のような働きをしているのではないかと予想します。

質量の大きい天体の「静的エネルギー」は光の軌道を曲げる大きいので、
光が双曲線軌道を描いて、質量の大きな天体を横切ります。
双曲線軌道は、このブログを参照ください。

これは、予想に過ぎませんが、
これが正しければ、「一般相対性理論」の牙城が崩れます。

「重力レンズ」の記事

これらの理由で、「一般相対性理論」ちょっと待てよ！
と思うのでした。

会議に行かなければんらないので、この辺で！！

この前のブログでは、「月の軌道をモデリングしてみた」という題名で、
月のエキセントリックな軌道の説明を「引力」を使わずに説明しました。

そもそも、引力ってなにってことですが？さらに「引力」と「重力」の違いってなに？

ですよね。

引力は、互いの物体が引き合う力の事です。
さらにニュートンは、すべての物（万有）は互いに引っ張り合う！と断言したのです。
これを、万有引力といいます。（地球は林檎も月も引っ張りますが、さらに月は）
重力は、引力に地球が回転している遠心力も加味した力となります。
ということは、赤道上がマックスの重力、北極点、南極点はミニマムな重力となります。
引力は地球上のどこでも同じです。（地球がつるっとした球体とみなした場合ですが）

ネットワーク構造

ニュートンの万有引力を図で書くとこんなイメージです。

物体が５個あれば、４方向から引っ張り合うということになります。
この考え方だと、３個以上の物体がどのような動きになるか、予想がつかなくなります。
これを「３体問題」と呼ばれ、３体以上の軌道の答えは、特別な条件以外はみつからない。
ということがわかっています。

個人的には、「ガロア理論」みたいに、対称性を使えば、「答え出ません！」がわかるのではないかと思います。（チャレンジはしていませんが（汗））

万有引力を太陽系で説明すると、
太陽は惑星（水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星）を引っ張り合いますが、
惑星は太陽を引っ張り合います。
さらに、地球は太陽と地球以外の惑星から引っ張り合います（これを「摂動」といいます）
※摂動についてはこのブログを参照ください。

私は、この万有引力の構造を「ネットワーク構造」と呼んでいます。
データベースの構造からいうと、リレーショナルデータベースの構造です。

ツリー構造

私は、宇宙は簡単な構造のはず！って思っています。
なぜならば、宇宙は秩序を守って動いているからです。

そこで、３体以上は軌道が予測できない！とすると、
そもそも、２体の関係しかないのではないかということです。

どういうことかとかというと、
太陽と地球と月があった場合、
太陽は地球を引っ張ります。地球は太陽を引っ張ります。
しかし、太陽は月を直接引っ張らないで、
太陽に引っ張られた地球が月を引っ張るので、
間接的に太陽が月を引っ張っている。

太陽（親）からみた惑星は（子）となり、惑星（親）からみた衛星が（子）となります。

図で書くとこんな感じです。

この形なら、惑星（例えば木星）が、他の惑星（たとえば地球）の衛星（たとえば月）を引っ張ることがありません。
ましてや、太陽が衛星（たとえば月）を直接引っ張ることがありません。必ず惑星をかいして引っ張ることになります。（蛇足ですが、どの惑星の衛星もMOONと言います。地球の月はLUNAです。）
それでないと、太陽は猛スピード（このブログ参照してください）で銀河系の周りを回っています。
それと同じように、地球が回るとしたら、太陽に引っ張られていないと、地球は太陽に置いてかれてしまいます。

ここで、引っ張り合うというのは、作用反作用の関係があるということで、
引っ張るというのは、作用反作用がないという意味で使っています。
作用反作用がないということは、個々の天体が、内部のエネルギーによって、インテリジェントに動くという意味です。自動運転の自動車やルンバなどのイメージです。（例えがイマイチですが）

この仕組みについては、今後説明していきます。

太陽系の親子関係は次のずのようになります。これを「ツリー構造」と呼びます。

というふうに考えれば、
万有引力で天体の動きを考えるのではなく、
ツリー構造で考えれば、万有引力が必要なくなります。

というのが、私の考察です。

今日は、イベントの会議があるのでこの辺で。