Потребность в изучении окружающего мира на протяжении всей истории физики привлекала выдающихся ученых. Было открыто и изучено огромное число явлений, которые интересны не только с точки зрения познания окружающего мира, но и нашли безмерно разнообразные применения в технике, технологии и в повседневной жизни.
В предлагаемой книге рассматриваются многие заметные открытия и научные гипотезы, а также сопутствующие им исторические обстоятельства. При этом, использованы материалы, полученные в результате попыток решить навигационную задачу для объектов, перемещающихся в водной, космической, воздушной и иных средах.
Известно, что для определения местоположения движущегося объекта необходимо опираться на известные пространственные направления.
Например, направления на звезды, направление на центр планеты, спутника и иные естественные или искусственные ориентиры.
Однако на практике не всегда удается физически с помощью приборов смоделировать то или иное направление в пространстве.
Так, направление на звезды (астрономические ориентиры) невозможно смоделировать из-под воды с подводной лодки или с торпеды.
Поэтому была предпринята попытка найти такое направление в мировом пространстве, которое можно было бы физически с помощью приборов смоделировать в любой среде: водной, воздушной, космической. С тем, чтобы в дальнейшем решить задачу автономного определения местоположения движущегося объекта.
Автономного – означает, что при решении навигационной задачи не привлекаются посторонние, не находящиеся на борту движущегося объекта, дополнительные средства.
В качестве универсального направления, пригодного для решения навигационной задачи, выбран вектор линейной скорости перемещения произвольной материальной точки в мировом пространстве. Следует пояснить такое высказывание.
Все материальные объекты или системы материальных объектов движутся в мировом пространстве, зачастую с постоянной скоростью и в одном и том же направлении. Например, наша галактика “Млечный путь” летит в пространстве с приличной прямолинейной скоростью (сотни километров в секунду) в одном направлении. А значит, что все элементарные материальные объекты, принадлежащие галактике, например, звезды, планеты, искусственные и естественные спутники, моря и океаны, элементы суши, здания и иное, перемещаются в мировом пространстве со скоростью галактики.
Поэтому было бы заманчивым в любой точке планеты Земля смоделировать и измерить (по модулю и направлению) вектор скорости перемещения нашей галактики “Млечный путь” и использовать такой вектор в качестве заранее известного направления при решении навигационной задачи. На воде и под водой, в воздушном и космическом пространствах.
Вместе с тем, ясно, что на собственное движение галактики накладываются другие движения: движение Солнца вокруг центра галактики, движение Земли вокруг Солнца, вращение Земли вокруг собственной оси и движение объектов, для которых определяется их местоположение, например, для подлодок, автомобилей, воздушных и космических летательных аппаратов. В одних случаях такие движения способствуют решению навигационной задачи, в других – являются помехой. При этом понятно, что векторы скорости таких движений складываются друг с другом и с вектором скорости галактики по правилам векторной алгебры.
Считается, что измерение модуля вектора скорости галактики возможно только относительно сторонних материальных систем, например, относительно другой галактики. Дескать, еще сам Галилео Галилей утверждал, что находясь внутри равномерно и прямолинейно перемещающегося объекта невозможно узнать – движется ли такой объект (например, морское судно с закрытыми шторами) или стоит на месте. Что, только выглянув в иллюминатор, можно сказать, что корабль перемещается относительно берега или неподвижного острова. Да, Галилей утверждал такое.
