Объяснение коэффициента k - в "Механике" Ландау-Лифшица на с.83.
Поскольку оппоненты высказывают такое пожелание, поговорим о Кеплеровой задаче.
Загляните в «Механику» Ландау-Лифшица (§15, сс.51-57). Не знаю, кого может устроить приведённое здесь «решение» Кеплеровой задачи. Совершается грубейшая «подгонка» задачи под закон сохранения энергии. Физическая суть явления остаётся не раскрытой. Вместо предъявления прямой аналитической зависимости от времени координат, скоростей и ускорений, авторы апеллируют к машинному счёту.
Процитирую свой критический текст в одном из предыдущих постов на Форуме.
«Изначально Кеплер решал свою задачу для случая плоскостного движения. В этом варианте задачи Природа распорядилась так, что большое небесное тело (Солнце) по массе оказалось в 3 миллиона раз больше малого (Марса). Здесь ни о каком «объединённом законе сохранения энергии» для этих двух тел в рамках какой-либо замкнутой системы не может быть и речи. Энергия большого тела остаётся для малого не только внешней, но и бесконечно большой по величине. Сколько бы энергии малым телом ни было изъято у большого, а затем ему возвращено, для большого тела всё это останется совершенно не ощутимым. Так что правильно считать малое тело изначально открытой системой, а вопрос ставить так: в какой мере малое тело, по условиям своего движения, может и фактически использует внешний источник бесконечно большого количества энергии, в частности, заимствуя энергию у него, а потом её возвращая?
Чтобы прояснить этот вопрос, попытаемся в существующей методологии «отделить мух от котлет». «Котлеты» – это объективные характеристики движения, поддающиеся прямым измерениям и оценке. В том варианте задачи, который самого Кеплера привёл к открытию его законов, эти характеристики таковы. Эксцентриситет орбиты Марса е=0,0921. Параметр орбиты р=2,26•10¹¹ м. Расстояние до центра притяжения в перигелии 2,07•10¹¹ м, в афелии 2,49•10¹¹ м. Кинетическая энергия, пропорциональная массе планеты и квадрату линейной скорости на орбите (mV²/2), в перигелии составляет 2, 236•10³² джоуля, в афелии 1, 54•10³² джоуля.
Теперь о «мухах». Давайте, говорят нам теоретики, мысленно поместим нашу планету в бесконечно удалённую от Солнца точку и дадим ей возможность свободно падать на Солнце. Через бесконечно большое время, по некой параболической орбите, планета достигнет уровня своей нынешней, эллиптической орбиты.
Подсчитаем, какую скорость или кинетическую энергию в итоге наберёт наше тело, или какую при этом работу совершит над ним сила притяжения Солнца. Подсчитанную таким образом величину энергии, полагая в бесконечно удалённой точке её нулевой, теоретики зачисляют на счёт «потенциальной» энергии планеты, но только со знаком минус, поскольку именно столько энергии планете будет не хватать, чтобы совершить обратный путь, естественно, уже за свой счёт («на своём бензине-керосине»). Вопрос, зачем планете надо было так далеко забираться, а теперь ещё и рассчитывать, как туда снова вернуться, оставим на совести теоретиков. Это их «мухи»!
Тем не менее, давайте не поленимся и посчитаем. Спустившись из бесконечности в точку афелия, планета «потеряет» (счёт идёт в минус!) 3,429•10³² джоуля, а долетев до перигелия будет иметь в минусе уже 4,125•10³² джоуля. Итак, планета оказалась в глубокой «долговой энергетической яме». Однако, кто-то же в результате этого должен оказаться в плюсе?!
А в плюсе – теоретики: сложите приведённые выше величины реальной кинетической энергии планеты с тем, что придумали для неё теоретики под названием «потенциальной энергии», и чудесным образом окажется, что и в афелии, и в перигелии (тот же фокус можно повторить и для любой точки орбиты) суммарная энергия планеты, летящей со второй космической скоростью, будет неизменно равна (впереди знак минус!): –1,889•10³² джоуля. Вот такой получился «объективный» закон сохранения энергии. Вот такое имеется «объективное» подтверждение «замкнутости» системы – планеты, движущейся по эллиптической орбите!
А теперь прикиньте, что нового для решения задачи нам дают вычисленные джоули. Джоуль (энергия) планету в движение не приводит, на это способен только Ньютон (сила). Однако к выяснению силового механизма исследуемого движения энергетические расчёты, лежащие в основе существующего подхода к решению Кеплеровой задачи, нисколько не приближают. В этом отношении «методологическая надстройка», вырастающая на базе лагранжева формализма, не стоит и выеденного яйца. И суть её ошибочности в данном случае не в том, что гравитационный потенциал, произвольно взятый из решения другой задачи, не подходит для Кеплеровой задачи (можно было бы подумать, что здесь достаточно ограничиться незначительными корректировками). Нет, всё гораздо хуже. Лагранжев формализм, с его векторно-тензорной основой, в принципе не пригоден для решения задач на вращения, тем более, задач с наложениями вращений друг на друга».