Задачка по научному методу.

[Morkonwen]

Предлагаю такую очень необычную задачу. Я опишу вам от лица некоторого жителя то, что он наблюдает, какие-то его мысли о мире а вы попытаетесь построить какие то теории в этом мире. Причем можно просить этого жителя "проводить эксперименты" и давать уточнения - он будет это делать. Не стоит воспринимать описанный ниже воображаемый мир как шутку - собрание опытных фактов о нем позволяет построить хорошие серъезные непротеворичивые теории.

Итак описываю этот воображаемый мир от лица его жителя:

Мы живем в трехмерном пространстве на своей твердой земле. у нас есть вода, животные, растения. В нашем мире полно пыли постоянные ветра и шторма. На небе мы видим солнце прорывающееся сквозь туман. У нас есть смена дня и ночи. Космических путешествий мы еще не освоили, однако в небе уже успешно летаем. Мы уже недавно доказали что наша земля круглая, поскольку наш мореплаватель проплыл по ней по экватору.

Наша гравитация такова: Мы считаем, что наши тела не притягиваются друг другу, поскольку померить этих эффектов пока не удалось. Наша земля же притягивает нас и солнце(солнце вращается вокруг неподвижной земли) .

Наша земля это единственное тело которое создает гравитацию, причем у нас есть направление(мы называем его "сильное направление") паралельное земле в котором вес тела увеличивается. Причем этот дополнительный вес растет линейно с расстоянием , в противоположном направлении(слабое направление) гравитация убывает аналогично. В любом другом направлении она ведет себя так же но с меньшими коэффициентами, в частности одного направления и противоположного она не меняется. Мы организовывали несколько экспедиций в область сильного направления, но не найдя ничего интересного мы вынуждены были возвращатся - существовать при такой силе тяжести мы не можем.

Мы организовывали экспедиции и противоположном слабом направлении, но и там трудно, воздух становится очень разряженным, перемещатся станосится очень трудно.

Предложите пожалуйста теории о нашем мире, тем более я слышал у вас математика хорошо развита, да и научный метод

[epros]

Может быть это и сойдёт за задачу к олимпиаде, правда я не совсем понимаю по какому предмету...

Постановка вопроса: "предложите теории...", - представляется мне не вполне корректной по следующим причинам:

1) Не задана целеустановка. Зачем предлагать какие-то теории, если непонятно кому и зачем они будут нужны? Если клиенты никуда из дома выходить не собираются, то зачем им вообще нужно описывать как поведёт себя гравитация где-то в отдалённых уголках их мира? Вот ракетчики третьего рейха, например, когда им поставили задачу разбомбить Англию, разработали теоретическую модель ... плоской Земли, которая при всём её несоответствии современным научным представлениям удивительным образом работала. Справились ли они с задачей "предложить теорию"? По-моему, вполне...

2) То, что Вы описываете в постановке задачи, это уже в значительной степени готовые куски какой-то теории, причём куски зачастую спорные. Например: "Наша земля притягивает нас и солнце", - откуда это взято? С какой стати Вы решили, что притягивает именно Земля? Может притягивает барабашка, поселившийся в центре Земли? А может, наоборот, отталкивает "твердь небесная", которая находится выше Солнца? Откуда вообще взято, что для объяснения наблюдаемого движения Солнца требуется заявление о том, что его что-то "притягивает"? Может оно по стеклянным рельсам, прибитым к небесной тверди, катается? Т.е. это даже не "протокольные предложения", сформулированные по результатам непосредственных наблюдений, а именно некие сложившиеся весьма абстрактные теоретические представления.

Вообще, Ваши формулировки напомнили мне фантастический мир, описанный Гаррисоном. Признайтесь, Вы у него это взяли?

Кстати, интересно, а при "путешествии вокруг Земли по экватору" никто с катастрофическими изменениями тяготения не столкнулся? Т.е. направление вдоль экватора - это как раз то "одно, в котором оно не меняется"? Стало быть, меняется в направлении к полюсам? (Вообще, известно ли о существовании полюсов, или в данном мире их нет?) К тому же, хотелось бы получить явное подтверждение того, что "тяготение" - это сила, действующая именно вниз (в направлении, перпендикулярном поверхности земли), не смотря на зависимость её величины от географического местоположения. Или это не так?

Раз уж Вы обещали отвечать на вопросы, давайте. Потом будут ещё.

[Morkonwen]

То что житель делает какие то утверждения - это для того чтобы вы оказались в более реальной ситуации. У них уже есть некоторые теории совершенно не обязательно верные, но с чего то же надо начинать! Вы можете быть как некий ученый из того мира и полностью переформулировать их концепцию мироустройства - если она получится более стройной, чем то, что житель описывает сейчас.

Гаррисона не читал - взято большей частью из головы, но вы увидите, что получилось нелпохо=)

экватором они действительно называют это направление в котором гравитация не меняется!

Насчет рельности существования полюсов - бог его знает- там никто не был.

По вашей просьбе был проведен эксперимент. Шарик - специальный отвес вдоль слабого, сильного направлений и экватора оказался перпендикулярным земле. По крайней мере везде куда они смогли добраться

[epros]

Morkonwen в сообщении #461128 писал(а):

экватором они действительно называют это направление в котором гравитация не меняется!

Любопытно, а к движению Солнца по небосводу это направление имеет какое-нибудь отношение?

Morkonwen в сообщении #461128 писал(а):

Насчет рельности существования полюсов - бог его знает- там никто не был.

Хм. Тогда требуется уточнение, в каком смысле понимается "круглость" Земли. У шара ведь должны быть полюса (раз уж определён экватор). А может они считают, что Земля - бесконечный цилиндр?

Morkonwen в сообщении #461128 писал(а):

По вашей просьбе был проведен эксперимент. Шарик - специальный отвес вдоль слабого, сильного направлений и экватора оказался перпендикулярным земле. По крайней мере везде куда они смогли добраться

Ладно, раз уж нужно разработать "теорию гравитации" (хотя целеустановка по-прежнему непонятна), то понадобятся более основательные эксперименты. В частности, нужно проверить:
1) Как "тяготение" зависит от природы пробных тел.
2) Как "тяготение" зависит от скорости пробных тел.
3) Как "тяготение" зависит от высоты над поверхностью Земли (самолёты ведь летают?).

[Morkonwen]

epros в сообщении #461143 писал(а):

Любопытно, а к движению Солнца по небосводу это направление имеет какое-нибудь отношение?

Пока они могли только заметить, что солнце движется всегда паралельно экватору.

epros в сообщении #461143 писал(а):

Хм. Тогда требуется уточнение, в каком смысле понимается "круглость" Земли. У шара ведь должны быть полюса (раз уж определён экватор). А может они считают, что Земля - бесконечный цилиндр?

они считают, что шар, потому что так указывал один их древний филосов - поскольку шар простейшая форма и вершина совершенства. =)

epros в сообщении #461143 писал(а):

1) Как "тяготение" зависит от природы пробных тел.
2) Как "тяготение" зависит от скорости пробных тел.
3) Как "тяготение" зависит от высоты над поверхностью Земли (самолёты ведь летают?).

1)никак - все тела в принебрижении трением воздуха падают к поверхности с одним ускорением.
2)По недавним экспериментам при очень больших скоростях появляется "магнитногравитационная сила Мюзенберга" которая действует всегда перпендикулярно скорости.
3)Кстати очень сильно. почему то гравитация меняет свое направление в сторону слабого направления а не остается направлена перпендекулярно земле .А по модулю уменьшается с высотой линейно, но с большим коэффициентом, чем при перемещении в слабом направлении по поверхности..

[Munin]

Morkonwen в сообщении #461154 писал(а):

почему то гравитация меняет свое направление в сторону слабого направления а не остается направлена перпендекулярно земле .

Хе. Делаем вечный двигатель :-) Или вы оговорились?

[epros]

Morkonwen в сообщении #461154 писал(а):

Пока они могли только заметить, что солнце движется всегда паралельно экватору.

Тек-с, уточним: Оно проходит через зенит или нет? Если нет, то в каком направлении оно находится в полдень?

Morkonwen в сообщении #461154 писал(а):

они считают, что шар, потому что так указывал один их древний филосов - поскольку шар простейшая форма и вершина совершенства. =)

Вершина совершенства - это хорошо, значит фантазия работает. Но гипотезы надо проверять. Есть возможность измерить кривизну земной поверхности?

Morkonwen в сообщении #461154 писал(а):

2)По недавним экспериментам при очень больших скоростях появляется "магнитногравитационная сила Мюзенберга" которая действует всегда перпендикулярно скорости.

Ага, любопытненько. Раз она всегда перпендикулярна скорости, то сформулируем гипотезу, что она выражается векторным произведением скорости на какой-то другой вектор. Запрашиваем подтверждения гипотезы у экспериментаторов, а в случае положительного ответа - просим уточнить, куда направлен этот "другой вектор".

Morkonwen в сообщении #461154 писал(а):

почему то гравитация меняет свое направление в сторону слабого направления а не остается направлена перпендекулярно земле .А по модулю уменьшается с высотой линейно, но с большим коэффициентом, чем при перемещении в слабом направлении по поверхности

На всякий случай попросим экспериментаторов спуститься ниже поверхности Земли (в шахту). Если это возможно.

И ещё, имеется вопрос к кругосветному путешествию: Есть ли какие-то подтверждения того, что движение "вдоль экватора" было движением по прямой? Т.е. ставились ли на пути какие-то вешки, которые позволяют визуально убедиться в том, что путешественник не отклонялся вправо или влево?

[Munin]

epros
Оформляйте цитаты аккуратнее, без путаницы с авторами.

[Morkonwen]

Munin в сообщении #461198 писал(а):

Хе. Делаем вечный двигатель Или вы оговорились?

Нет -нет они не могут сделать вечный двигатель. Много раз пытались, но не удавалось. Я

напомню: слабое направление такое - они идут по земле в определенном направлении, и чувствуют, что гравитация убывает по величине по направлению оставаясь перпендикулярна земле.


________________________Ниже пишу от лица жителя_______________________

epros в сообщении #461233 писал(а):

Тек-с, уточним: Оно проходит через зенит или нет? Если нет, то в каком направлении оно находится в полдень?

Нам очень сложно понять какое движение солнца из-за тумана. мы только видим, что оно появляется из тумана с одной стороны вдоль экватора, в определенный момент оно светит очень ярко. а потом уходит дальше по экватору скрываясь в тумане

epros в сообщении #461233 писал(а):

Вершина совершенства - это хорошо, значит фантазия работает. Но гипотезы надо проверять. Есть возможность измерить кривизну земной поверхности?

из-за тумана очень сложно судить о кривизне по оптическим ориентирам. есть какие нибудь идеи как ее еще померить?

epros в сообщении #461233 писал(а):

Ага, любопытненько. Раз она всегда перпендикулярна скорости, то сформулируем гипотезу, что она выражается векторным произведением скорости на какой-то другой вектор. Запрашиваем подтверждения гипотезы у экспериментаторов, а в случае положительного ответа - просим уточнить, куда направлен этот "другой вектор".

Поразительно!! действительно, если мы двигаемся по земле в слабом или сильном направлении с большой скоростью, то сила минимальна! Похоже "вектор epros" - как мы его теперь называем направлен примерно в слабом направлении в правовинтовой системе координат, но не точно.

epros в сообщении #461233 писал(а):

На всякий случай попросим экспериментаторов спуститься ниже поверхности Земли (в шахту). Если это возможно.

как и следовало ожидать увеличивается линейно и отклоняется в сторону сильного направления

epros в сообщении #461233 писал(а):

И ещё, имеется вопрос к кругосветному путешествию: Есть ли какие-то подтверждения того, что движение "вдоль экватора" было движением по прямой? Т.е. ставились ли на пути какие-то вешки, которые позволяют визуально убедиться в том, что путешественник не отклонялся вправо или влево?

мы брали с собой на корабль точные весы с гирей и когда начинали уходить в сторону видели, что вес гири увеличивался или уменьшался, тогда мы меняли курс в соответствующую сторону

[photon]

Morkonwen,
1) не пробовали ли Ваши ученые проникнуть вглубь вещества - на микро-, нано- уровень? Если да, то какие есть наблюдения?
2) Помимо силы притяжения к земле какие еще силы наблюдаются? выявлены ли какие-то закономерности?

Morkonwen в сообщении #460904 писал(а):

паралельное земле в котором вес тела увеличивается. Причем этот дополнительный вес растет линейно с расстоянием , в противоположном направлении(слабое направление) гравитация убывает аналогично.

Сможете ли вы создать самолет, движение которого основано на реактивной тяге? Если да, то попробуйте запасти воздух в герметичных сосудах и отправиться в слабую сторону. Поскольку притяжение, по вашим наблюдениям, уменьшается линейно, то где-то оно станет нулевым и далее отрицательным, либо вы сможете достигнуть слабого полюса и затем будете приближаться к экватору. Было бы хорошо, если бы вы смогли построить график зависимости силы притяжения от пройденного пути в экспедиции от экватора до экватора через слабый полюс.

Если не удастся совершить пилотируемый полет, то предлагаю снарядить беспилотные аппараты. Для корректировки курса предлагаю такой прибор: несколько высокоточных весов с идентичными грузами зафиксировать друг относительно друга и разнести максимально далеко одни от других. Разница в показаниях весов позволит корректировать курс.
Попутно замеряйте и записывайте пройденный путь и показания весов.

Можно попробовать воспользоваться гирокомпасом.

Беспилотная экспедиция может быть направлена и в сильную сторону.

[master]

А на небе кроме солнца что нибудь еще есть

[Sender]

Если было совершено кругосветное путешествие, причём движение происходило в одном направлении, достаточно легко оценить пройденный путь(используйте данные о скорости корабля из судового журнала). Считая землю круглой, найдём её диаметр.

[photon]

Sender в сообщении #461340 писал(а):

Считая землю круглой

на основании чего?

[Sender]

photon в сообщении #461343 писал(а):

на основании чего?

Ну как же, в стартовом сообщении ясно сказано:

Цитата:

Мы уже недавно доказали что наша земля круглая

[epros]

Morkonwen в сообщении #461286 писал(а):

Нам очень сложно понять какое движение солнца из-за тумана. мы только видим, что оно появляется из тумана с одной стороны вдоль экватора, в определенный момент оно светит очень ярко. а потом уходит дальше по экватору скрываясь в тумане

Странно, что в момент, когда Солнце светит ярко, Вы не можете определить с какой оно стороны: прямо над головой или где-то сбоку. Вы ведь идентифицировали Солнце, как компактный объект, т.е. Вы не воспринимаете ситуацию так, что светится небо целиком? Что тогда мешает определить направление на него хотя бы примерно?

Morkonwen в сообщении #461286 писал(а):

из-за тумана очень сложно судить о кривизне по оптическим ориентирам. есть какие нибудь идеи как ее еще померить?

Ну, можно попробовать натянуть шёлковую нитку между двумя удалёнными точками над поверхностью. При этом даже её провисание под действием тяжести можно учесть. Всё остальное может быть отнесено к эффекту кривизны поверхности. Точность ожидается не особо великая, но кто знает... По крайней мере, зная длину пути вдоль экватора, можно прикинуть, какого радиуса кривизны экватора следует ожидать.

Morkonwen в сообщении #461286 писал(а):

Похоже "вектор epros" - как мы его теперь называем направлен примерно в слабом направлении в правовинтовой системе координат, но не точно.

Теперь сам Бог велел сравнить его величину (а она ведь выражается в обратных секундах) с длительностью суток.

Morkonwen в сообщении #461286 писал(а):

мы брали с собой на корабль точные весы с гирей и когда начинали уходить в сторону видели, что вес гири увеличивался или уменьшался, тогда мы меняли курс в соответствующую сторону

Значит нужно попробовать проверить прямоту "линии экватора". Поскольку с оптикой у вас проблемы, для начала предлагаю ту же нитку натянуть. Разумеется, удобнее это будет делать на суше: пройти несколько километров, ориентируясь по точным весам и отмечая путь вешками, а потом попробовать натянуть нитку между началом и концом маршрута. Ляжет ли нитка на вешки?

Ещё один эксперимент интересен: Попробовать совершить кругосветное путешествие не по экватору, а параллельно ему, предварительно забравшись достаточно далеко в "сильном" или в "слабом" направлении. Интересно, будет ли пройденное при таком путешествии расстояние длиннее или короче, чем при путешествии по экватору?