В ходе написания повести-фэнтези, в 8 главе, я столкнулся с интересным вопросом – как поведут себя вода и воздух на границе, где скачком изменяется сила тяжести?
Расскажу чуть подробнее.
Итак, посреди моря существует громадный остров Телш, на котором живут крылатки – женщины весом 30 кг, с крыльями, которые могут летать, как птицы, потому что на острове Телш пониженная гравитация.
По морю - на расстоянии 50 миль, остров Телш окаймлен незримой границей-периметром, за которой гравитация нормальна. То есть – гиря, которая на пружинных весах на острове Телш весит 700 грамм, здесь, в море, за незримой границей, весит ровно 1 кг.
Я думаю, что на месте границы в море будет ступенька из воды, сантиметров эдак тридцать, которую благополучно преодолеет любой купеческий корабль, идущий от Телша на материк.
Я думаю-надеюсь, что и толща воды и толща воздуха в месте границы будут спокойны, без ужасных ураганов и водоворотов с водопадами.
А как считаете вы? Что будет с водой и с воздухом на такой границе, где мгновенно, скачком меняется сила тяжести?

Вы зря заморачиваетесь, читателю на такие детали будет плевать. И никакой ступеньки не будет, гравитация не обратная...

Сделайте остров под куполом. И всё.
Заходя за границу - попадаешь в другой мир, с другими физическими законами.

В начале 90-х, когда только-только появилось GPS существовали карты уровня мирового океана, в котором (оказывается!) существуют и ямы, и горы. Приходилось вводить в прибор поправку высоты МО, чтобы определение места судна было более точным. Не помню подробности, но вроде от плюс 80 метров до минус столько же. Отчего они появились/существуют? Может ваша фантастика имеет примеры в жизни?
В открытом море ступеней не бывает - однозначно, но на границах течений встречаются бурные разнонаправленные потоки с волнами и пеной.

фантдопущение, можете придумывать что хотите.
Если предположить, внизу находтся некая гравитационная аномалия, скажем пустота или порды с низкой плотностью, то зависит от глубины залегания , в принципе можно посчитать.
На воздушной границе очевидно будет постоянная буря из-за разницы давлений.
Ступеньки водяной не будет - вода образует выпуклую линзу.

Ладно. Большое спасибо всем.
Скорее всего, не буду изобретать ступеньку в море, и не буду вообще акцентировать на этом вопросе внимание читателя.
А ветра в сторону острова не будет. Потому что даже если сначала, миллиард лет назад, когда возникла эта аномалия - ветер бы дул в сторону острова, то потом бы он прекратился, потому что воздуху из пределов периметра надо куда-то деваться. А деваться некуда - снаружи давление. Система бы пришла в равновесие.
Х-мм... а с другой стороны - там могла образоваться гигантская труба до неба, до стратосферы и через трубу воздух бы приходил внизу из-за периметра и выкидывался вверх. Тогда - возможно, что купцы на кораблях не могли выбраться с острова из-за сильного встречного урагана...

будет деваться в космос, этакий насос. И там наверху уже вследствии сил кориолиса смещатся в сторону области с нормальным давлением и возвращатся. Так что вечный тайфун вы нафатазировали.

Вечный ураган мне не нужен, тогда проще последовать совету и поместить этот участок Земли под купол. Тогда купеческий корабль должен преодолеть незримую стенку купола. на разные части корабля будут действовать какие-то силы. Корабль при этом не должен развалиться.

Ну, тогда для перехода нужны шлюзы.

Шлюзы не годятся - за ними кто-то должен смотреть. Ими управлять. Значит - есть кто-то могучий, способный создать купол на Земле.
Лучше просто пусть будет купол. Аномалия созданная природой. Купол, который должен пройти любой купеческий корабль, имеющий на борту специальное устройство, которое продается в Ордене мистиков, помогающее пройти купол.
Так я с вами и пару глав здесь напишу.
мало того, что Орден мистиков продает ловцам эха защиту - очки и перчатки для ловли Эха в пещерах, он оказывается еще и купцам помогает))).

Лучше сделать не мгновенный переход, а постепенный. Буферную зону метров 200 шириной, с постепенно нарастающими эффектиами. Тогда не нужно думать, выдержит ли корабль момент перехода. Начало бурлить море, подул ветер, закрутились тучи. Поколбасило всех немного - и здравствуй, новый чудный мир.

Да, буферная зона - это неплохо.
Потрескивает корабль.
Дрожащий купец спрашивает капитана:
- Что-то сегодня трясет как никогда. Прорвемся ли?
- Должны. Корабль у нас крепкий.
Буферная зона - это очень неплохо. И не надо лишний раз привлекать Орден мистиков. Спасибо.)

Не за что.

И еще - при низкой гравитации, по идее, вес воды и воздуха тоже меньше. Плавный водяной купол будет, но параметры его нужно считать. Возможно, на глаз эффект будет и незаметен. И вообще подъем водяной линзы компенсирует меньший удельный вес воды, и никакого "бурления", шторма или течений может и не быть.
А вот с атфосферой не так просто. Если гравитационная аномалия действует только у острова, то давление должно уравновеситься слоями воздуха, расположенного выше. И сильных ветров быть не должно. А вот если низкая гравитация распространяется как луч, в космос, то это интереснее. Эффект "утекания" атмосферы с последующим вохзвращением газов за пределами аномалии выше уже описали. Но стоит отметить, что при этом над островом будет работать постоянная вытяжка, восходящий поток воздуха, который позволит вашим летающим существам без труда парить. Сам воздух будет более разряжен, как в горах, крылья нужны побольше. А на периметре в сторону острова будет дуть постоянный ветер.
Кстати, низкая гравитация облегчает вывод на орбиту ракет. Даже если это "купольный", местный вариант аномалии. На этом мжно нехило бабла поднять. Вот и с экономикой все сложилось.
И баллистические ракеты на головы соседям удобно бросать. Тоже хорошо.

Так точно. Это хорошее решение.
А баллистических ракет там нет. Я было применил первые самые примитивные пистолеты, но потом отказался и от них и от корабельных пушек.
Там даже порох не изобретен. И мои герои не будут его изобретать.)

от турбулентности никуда не денетесь. Будет око тайфуна, а вокруг гигантский смерчь.
Тогда теряется весь смысл гравитационной аномалии придуманный Робином))
Бесплатных плюшек не бывает. Ну это если следовать законам физики.
А тут фентези.

Вот это я и называю мозговым штурмом на грани коллективного творчества. То, чего по моему мнению, так не хватает форуму. ИМХО.
Удачи с креативом!

Если допустить, что гравитационная линза-аномалия находится на острове Телш и распространяется на 200 метров вниз и на 200 метров вверх, то крылатки смогут летать на высоте до 200 метров. И сильного урагана не будет - тяжелый воздух, как уже писали, будет давить сверху, с высоты 200метров. Это - решение вопроса по вертикали.
А насчет того - как удалена может быть зона по горизонтали...Пусть даже по морю граница нормальной силы тяжести приблизится к острову - допустим, периметр будет отстоять от острова на 5 км. Ну и пусть. Хватит крылаткам-стражам, чтобы отражать нападения, и вообще контролировать подходы к острову.
Так что - благодарю всех.

Граница, как я понял, для материальных тел полностью проницаема. Если так, никаких ступенек не будет. Просто жидкость и газ будет перетекать из области высокой плотности и давления в область с более низкой плотностью и давлением. В вашем примере вы получите мощный восходящий поток. На воде скорее всего будет плавный холм с максимумом в центре области. У вас там диаметр зоны пониженной гравитации 100 миль. Думаю, это достаточно много чтобы создать непрерывный, если не ураган, то сильный шторм. А механика будет примерно такая. Над зоной столб восходящего воздуха. Где-то наверху он будет расплываться. За счет возникающего разряжения и низкой плотности воздух у поверхности будет засасываться в зону. В общем получится большой крутящийся тор в атмосфере.
Под водой будет происходить то же самое.
С твердой поверхностью трудно сказать, что будет происходить. Разница в силе тяжести в 30% это много. Будут ли подвижки грунта, зависит от прочности самого грунта. Но наверняка в нем будут появляться трещины, особенно на границе зоны.

И всё-таки - если это будет небольшая аномальная гравитационная линза, имеющая границы - 400метров по вертикали и в диаметре100 км, то на эту линзу со всех сторон будет идти нормальное давление, потому что за границами линзы нормальная сила тяжести.
И я надеюсь, что будут только маленькие возмущения воздуха и воды на самой границе.

Система замкнутая. Ей некуда расширяться. Она впустит в себя какое-то количество воздуха и придет в равновесие.

Хоть убейте но я не понимаю о каких штормах и ураганах может идти речь. Может я тупой? Но единственное на что я соглашусь, это на восходящие потоки воздуха и восходящие течения, в следствии чего место будет богато на морскую живность. Всё.

P`s.
Идея с куполом хороша. Как альтернатива, гравитация меняется не резко, а постепенно.

Давление здесь определяется силой тяжести. И плотность газа полностью зависит от силы тяжести. По механике в газе все будет полностью соответствовать гигантскому костру, нагревание тоже приводит к уменьшению плотности газа. А 100 км. совсем немало. Влиять в первую очередь будет именно площадь зоны, а не ее высота. Конечно по уму надо садиться и считать.
Вы просто берете за аналогию воздушный шарик. Но это неправильно. На деле вы изобразили динамическую, постоянно взаимодействующую с окружением, систему, а не статический воздушный шарик.

Эдак мы договоримся до того, что линза схлопнется, потому что на нее давит со всех сторон.
Ладно, пусть линза схлопнулась - что потом?
Воцарится такое же давление воздуха и воды, как на планете?
Или мы приблизились к разгадке черной дыры, в которую в итоге вылетит вся материя?

Это зависит от того, чем вызвано понижение силы тяжести. Если источник не исчезнет, то никуда она не схлопнется.



Ну что происходит с мыльным пузырем? Бум, и все, только глаза от мыла потом промывать придется. Ну а если схлопнется мыльный пузырь диаметром 100 км, наверное мало не покажется)

Меня проигнорировали. Печалька. Пойду поплачу.

Совсем нет. Просто на ваш вопрос без цифр не ответишь, а для цифр придется здесь сначала расписать все начальные условия и с цифрами. Мы тут без ураганов утонем)

Просто, насколько я помню, ураган возникает на стыке холодного и тёплого потоков воздуха. Здесь же воздух будет подниматься одного типа. В чем прикол?

Движение воздуха возникает из-за разности давлений. Чем вызвана эта разность абсолютно все равно. Кстати, если правильно помню, разность давлений в эпицентре земного урагана и на его границе не превышает 10%. Здесь же эта разность уже заложена в 30%.

Ваше утверждение спорно.
Во-первых, не менее важный критерий возникновения урагана - это скорость ветра.
Во-вторых, именно из-за разницы температур создаются завихрения воздуха. Если предположить, что завихрения на стыке различной гравитации будут не в форме вулкана, а иметь такие же завихрения, как и при разнице температур (спорно), то в этом случае можно лишь говорить о том, что остров предрасположен к подобным стихийным явлениям и что они особенно сильные. Но никак ни о том, что они там постоянны. Купол, кстати, как и постепенное плавное изменение гравитации решают эту проблему.

P`s.
К слову, это должно выглядеть очень красиво со стороны. И если все же идет речь об урагане, то островитян это не должно как-то касаться. Они будут находиться в его центре. Некий естественный барьер.

Не знаю, кто вас проигнорировал. Я с интересом читаю все сообщения. И вам лично , как и всем, благодарен за соучастие.

А насчет размеров линзы. Хотелось бы ее гораздо больше, чем жалкие 100 км. Потому что... Вообще-то остров Телш большой, потому что на нем есть и сельское хозяйство и добыча камней. Боюсь, что он размером как Сахалин, только расположен южнее. (76400км кв).
И вот представьте Землю внутри... На какой-то плите, которая плавает в магме есть такая каменная штуковина - гравитационная линза.
Надеюсь, она не переломит плиту. Ведь линза легкая и будет в месте соединения с плитой тянуть ее вверх... Или не будет?
Как много вопросов из-за того, что захотелось на вымышленном острове иметь страну летающих женщин.

Обыкновенные ведьмы. Страну им еще подавай.

Давлений, Jiba. Именно разность давлений заставляет воздух двигаться. Как и почему возникла эта разность никакого значения не имеет. С таким же успехом можно и вакуумную бомбу взорвать. А как уж будет развиваться процесс, зависит от конкретных условий: наличие препятствий, вращение планеты, хоть бы и от того в какую сторону народ дышит).



Это да. Правда при плавном изменение гравитации граница потребуется очень широкая, но так можно убрать возможность появления высокоскоростных потоков.

Разность давлений и температур. Ну типа Я, не знаю, может вы и правы. Долго думал на эту тему, пока ехал домой. В любом случае, на месте автора я бы сильно с этим не заморачивался. А сделал бы следующим образом:
Есть некий остров, на котором гравитация меньше на 30%, за счет чего люди там на 30% менее выносливы и слабее людей с материка, но за счет больших крыльев способны летать. За счет восходящих течений островитяне не знали бы недостатка в морепродуктах. Сам же остров окружен естественной защитой, которая похоже на правильный вулкан, за счет восходящего вокруг острова воздуха, которая в спокойное время выглядит очень красиво из-за цветового окраса. В остальное же время, там идут штормы, как вы говорите. Т.е. попасть на остров можно будет лишь в определенные промежутки времени. Сами же штормы на островитян никак не влияют, а вот на прибывших могут оказать пагубное воздействие (головокружение, давление и т.п.). - Блин, даже самому нравится!))

P`s.
Да, и само понятие гравитация, я бы не употреблял.

P`s.2.
Я понимаю, что именно разность давлений двигает воздух, а разность температур (обычно) создает разницу в давлении. Но мы не можем на 100% быть уверенными, что завихрения будут такими, что создадут шторм. Я это имел ввиду.

Мне надо подумать.
Недавно посоветовали не заморачиваться вообще с уменьшенной гравитацией, а просто заставить женщин есть частенько какое-нибудь растение, растущее на острове и обладающее свойствами уменьшать вес. Левитационными.
Это, конечно, сказочный путь, но... надо подумать.
Фэнтези оказывается вступает в противоречие с анатомией и физикой.
А можно и не заморачиваться наукой и писать фэнтези.
В общем - трудна попытка сделать фэнтези реальным.
Ну ничего, зато мы почти изобрели черную дыру.

Дану, фигня какая-то. Если вы хотите просто создать гарпий, то вообще не стоит заморачиваться на этот счет.

А будет ли она? Дело в том что закон Паскаля никто не отменял и в итоге получим скорее всего не разность давлений а разность плотности. Ставшие более "легкими" молекулы будут подниматься вверх пока их давление вниз не сравняется с давлением того что с боков.

Более того - не будет никаких Ураганов. То есть изначально, в момент появления аномалии, будет и вполне свирепый.
Воздух и вода устремится в зону "пониженного" давления сила кареолиса закрутит потоки в спираль и будет еще тот армагедец.
А вот потом энергия израсходуется на трение воздушных и водяных потоков. И будет просто аномальная зона.
Другой момент если аномалия "пульсирует" - вот тут вполне себе будет погодка как для летающих - с сильными ветрами и течениями с мощными водоворотами.
Анклав крылатых.

Будет без вариантов. Раз есть разная сила тяжести, то будет и разная плотность воздуха. А поступающий воздух в низком тяготении будет терять плотность и процесс зациклится.

Доводите мысленный опыт до конца.
А то получится что и обычный костер выбросит весь воздух из атмосферы в космос
И пи этом учтите - костер это приток энергии (тепловой) а гравитация - только потенциал.

Давайте проще - пусть под поверхностью у нас скала из чистого свинца. Это даст увеличение массы в ближнем окружении на 1% - будет ли постоянный ток воды в сторону такой скалы?

Робин-Гут

странно как-то, у вас же фэнтази, т.е. мир с отличным от нашего законом тяготения, которое может изменяться ну к примеру силой мыслей ваших женщин или кто там у вас.

Мир-то волшебный, остров ваш на черепахе может стоять, как у Праттчета, что ж вы по нф канону его пытаетесь моделировать?

Я может, не очень знающий, фэнтези пишу пару лет как, но думается мне вы куда-то не туда копаете.
Скучно как-то

Нет) Поднимаясь, воздух будет охлаждаться и рассеваться и в конце концов плотность станет равномерной. А поскольку мы подняли сколько-то воздуха вверх, то его масса там станет сколько-то больше, чем это предписывает гравитация, и излишек опустится вниз.

А гравитация или тепло в данном случае без разницы. Движущей силой будет разность давлений, а причиной изменения давления будет изменение плотности.



Не слишком удачный пример. Вода не будет изменять плотность от силы тяжести - она практические несжимаема - и никакой конвекции не возникнет. Но какое-то количество воды должно притянуть к скале. Будет холмик из воды вокруг свинцовой скалы.

Конечно - ведь не укладывается в вашу модель
Тогда давайте так:
1. Имеем планету приблизительно земных параметров но без звезды (чтоб нагрев не мешал)
2. На ней заводим себе остров с кратером потухшего вулкана глубиной в три километра. В стенках кретера куча тоннелей (чтобы давление могло выравниваться) но они сильно изогнуты и приличной длины
3. планета не имеет вращения - вес будет равный во всех точках.
4. Начинаем потихоньку (где то добавляя 0,1 м/с в день скорости точки на экваторе) раскручивать планету до того как центробежная сила не снимет 30% веса в районе нашего острова, после чего увеличивать скорость вращения перестаем
5. ждем 10 тыс лет чтобы закончились переходные процессы

И теперь вы все еще уверены что в районе острова будет работать вечный двигатель будут постоянные ураганы и водовороты?
С чего бы?

Неудачный потому, что в вашем примере при заданных ТС условиях плотность воды изменить не может.



А какая связь вашего примера с тем, что спрашивал ТС? У него главное условие то, что есть локальный объем, внутри которого сила тяжести отличается от той, что снаружи этого объема. И все это в реальном масштабе времени. Ваш пример сюда никак не вписывается.

А тоже самое - просто так вам наверно проще понять будет. Без привлечения "антигравитации" По этому не пятно а полоса вдоль экватора,а так - все один в один.
Было б у Вас хорошо развито пространственное воображение предложил б рассмотреть планету - половину шара с нашим островом посредине плоской части.
Там на обычной гравитации "в центре" будет тот самый эффект(по отношению к ободу) , но боюсь от такого все еще больше запутаются

Просто так, к слову. Что мы имеем:
1. Разность давлений из-за гравитации, вместо привычной нам температуры.
2. Восходящий поток воздуха.
3. Воздух остывает и выделяет тепло, при условии, что остров находится в тёплых водах (рассматриваем именно этот вариант).
4. Вращение воздуха получаем за счет вращения Земли.
А теперь собственно вопрос. Учитывая особенности места, как именно будут двигаться потоки воздуха? Именно это мне и не дает покоя с самого начала дискуссии. Ведь если ураган получается привычным способом, он движется, пока не израсходует всю энергию. Здесь же, я не до конца уверен, что он вообще образуется. На этом собственно и стоял, пока путем долгих раздумий (немного преувеличиваю, на работе я работал, а дома смотрел сериал) не пришел к выводу, что утверждать, что он не сможет образоваться - я не могу. Но каким именно он будет (если будет), боюсь представить. И, как я уже говорил, считаю, что это и не требуется. Хотя тема вне сомнений мне интересна.
Опять же, повторю основную мысль. Движение воздуха это хорошо. Но ураган образуется на стыке двух температур не просто так. Потоки воздуха не просто приходят в движение, они закономерны, и, в данном случае, вести себя будут иначе.

al1618, о чем вы? Вот условие: По морю - на расстоянии 50 миль, остров Телш окаймлен незримой границей-периметром, за которой гравитация нормальна. И добавка была, что высота этой области 400 м.

Не наблюдаемые в обычном мире допущения - игнорируются
Гравитация сила дальнодействующая, значит - никакой ступеньки и уж тем более - высоты в 400 м
Быдет вполне себе градиент - в соответсвии с квадратом растояния.

В принципе гравитацию в данной модели можно заменить любой потенциальной силой - вы пробуете давление но не можете построить корректную модель.

Давайте проще - есть заряженная пластин конденсатора - это поверхность острова или артефакта под ним
Есть свободные электроны - это воздух и вода.
Есть еще две пластины - магма под островом и стратосфера - у них плотность заряда на 30% меньше чем у острова
Теперь можете построить диаграмму полей и предсказать поведение электрончиков?

Увы нарисовать не могу - но на бумаге такой рисунок займет не много времени.
Да все пластины заряжены отрицательно просто разным поверхностным зарядом

Есть же механизм образования термика (восходящего потока воздуха). Вполне себе изученный настолько, чтобы им пользовались планеристы. Из-за разной поверхности земли на разных участках нагрев ее производится неравномерно. Там, где поверхность более горячая, больше тепла передается воздуху. Он расширяется, становится легче, и попер термик вверх. На километр и выше. Со всех сторон столба подсасывается холодный воздух, у земли он нагревается, все работает до тех пор, пока есть разница температур разных участков поверхности.
Термик может оторваться и уйти в сторону, забираясь выше. У земли - эффекта нет, зато выше такой своеобразный тор еще долго вращается, влияя на местные облака, радуя планеристов и парящих птиц. А на месте нагрева образуется новый термик. Очень похоже, по-моему.

Хочется, чтобы моё фэнтези хоть немного опиралось на реальную модель. Чтоб хоть 1% присутствовал науки.
И, самому интересно, если эта гравитационная линза-аномалия жестко закреплена в какой-то точке планеты, то что будет твориться в этом месте.

технофэнтези хотите замутить?
Поглядите эту статью
http://old.mirf.ru/Articles/art1074.htm
может, будет полезно

Под островом находится гравитационная аномалия.
"Ступеньки воды" не будет, уровень воды повышается плавно.
Если аномалия точечная и находится глубоко под землёй - то гравитация у поверхности меняется очень плавно.
Чтобы перепад был более резким, аномалия должна быть в виде плоскости и залегать недалеко от поверхности. Тут на ум в качестве источника аномалии приходит некий гигантский дисковидный объект под землёй. Например, древний космический корабль, система искусственной гравитации которого всё ещё работает.
Если Вам нужно, чтобы персонажи видели границу гравитационной аномалии, то можно расставить буйки по периметру аномалии или изменить цвет воды (допустим, некоторые примеси в морской воде, подверженные гравитационной аномалии, не откладываются на дно в виде осадка).

Кстати, когда то мы с Комиссаром посещали астрофорум и задавали там интересующие нас вопросы. Хороший форум.
Сегодня был там.
Вот что написали по моему вопросу:


И еще:


Это здесь:
http://www.astronomy.ru/forum/index.php?topic=136068.new#new


спасибо, давно не был на МирФе. А ведь зареген. Обязательно посмотрю.