Гравитация и орбиты
Бросайте планеты, разгоняйте зонд у Юпитера и разрывайте звёздные диски: настоящие орбиты по закону всемирного тяготения Ньютона.
Это настоящая ньютоновская гравитация, а не анимация: интегратор «чехарда» (leapfrog) с адаптивным шагом ведёт каждое тело и автоматически замедляет время при тесных сближениях, поэтому энергия сохраняется. Выберите сцену, поверните её в 3D или бросьте собственные планеты и считайте их орбиты в реальных единицах.
Тяните, чтобы вращать · сведите пальцы или Ctrl + колесо для масштаба · коснитесь тела, чтобы увидеть его орбиту
Тесное сближение
Две звезды с пылевыми дисками проходят мимо друг друга. Диск, который вращается в ту же сторону, что и пролёт, разрывается на мост и длинный приливный хвост; диск, вращающийся навстречу, почти ничего не замечает. Именно этим методом братья Тоомре (Toomre & Toomre) в 1972 году объяснили сталкивающиеся галактики.
Выбранное тело
Все тела слились или улетели. Нажмите «Сброс», чтобы начать заново.
- Тела
- 0
- Дрейф энергии
- 0 %
Изменение полной энергии с последнего слияния или броска. У хорошего интегратора оно остаётся крошечным.
Константы и источники
- G = 4π² AU³·M☉⁻¹·yr⁻² · 1 AU/yr = 4.740 km/s
- Standish, JPL — planetary elements (1800–2050)
- Akeson et al. 2021, AJ 162, 14 — α Cen AB
- Chenciner & Montgomery 2000 — figure-eight
- Toomre & Toomre 1972, ApJ 178, 623 — tidal tails
Единицы и константы за этими орбитами
Эта симуляция работает не в метрах и килограммах, а в астрономических единицах, массах Солнца и годах — только так числа остаются читаемыми для человека. Вот чему равна каждая из них в СИ.
Что вы меняете
Константа в законе
- G = 6.67430 × 10⁻¹¹ m³ kg⁻¹ s⁻² Гравитационная постоянная · хуже всех известная из фундаментальных постоянных
Чему равны единицы этой симуляции в СИ
| Единица | В СИ | Откуда взялась |
|---|---|---|
| 1 AU | 149,597,870.7 km | Точна по определению с 2012 года (МАС) — раньше это было среднее расстояние Земля–Солнце |
| 1 M☉ | 1.98841 × 10^30 kg | Масса Солнца; естественная мера массы в Солнечной системе |
| 1 M⊕ | 5.9722 × 10^24 kg | Масса Земли для сравнения — Солнце тяжелее примерно в 333 тысячи раз |
| 1 yr | 365.25 суток | Юлианский год, принятый в астрономии, а не календарный |
Значения взяты из тех же констант, которые симуляция использует при интегрировании (lib/physics/gravityOrbits.ts), так что здесь показано именно то, что она считает. Для масштаба: свет Солнца проходит 1 а. е. до Земли чуть больше восьми минут. Уравнение, по которому рассчитывают выход на такие орбиты, вывел К. Э. Циолковский, а первым телом, выведенным по нему на орбиту, стал «Спутник-1» в 1957 году.
Постоянная, которую мы измеряем хуже всего
Всё в этой симуляции опирается на G = 6,67430 × 10⁻¹¹ м³ кг⁻¹ с⁻². Её стандартная неопределённость ±1,5 × 10⁻¹⁵, то есть около 22 миллионных долей — в тысячи раз хуже, чем у скорости света или постоянной Планка, точных по определению. Тяготение — сила, которую мы умеем измерять хуже всего.
Сравните её с другими постоянными и их неопределённостями →