În natură, sunt cunoscute doar patru forțe fundamentale principale (sunt numite și interacțiunile principale) - interacțiune gravitațională, interacțiune electromagnetică, interacțiune puternică și interacțiune slabă.
Interacțiune gravitațională este cel mai slab dintre toate.Forțele gravitaționaleconectează părți ale globului împreună și aceeași interacțiune determină evenimente la scară largă din Univers.
Interacțiune electromagnetică reține electronii în atomi și leagă atomii în molecule. O manifestare specială a acestor forţe esteForțele Coulomb, acționând între sarcini electrice staționare.
Interacțiune puternică leagă nucleonii din nuclei. Această interacțiune este cea mai puternică, dar acționează doar pe distanțe foarte scurte.
Interacțiune slabă actioneaza intre particulele elementare si are o raza de actiune foarte scurta. Apare în timpul dezintegrarii beta.
4.1.Legea gravitației universale a lui Newton
Între două puncte materiale există o forță de atracție reciprocă, direct proporțională cu produsul maselor acestor puncte ( m Și M ) și invers proporțional cu pătratul distanței dintre ele ( r 2 ) și îndreptată de-a lungul unei linii drepte care trece prin corpurile care interacționeazăF= (GmM/r 2) r o ,(1)
Aici r o - vector unitar desenat în direcția forței F(Fig. 1a).
Această forță se numește forta gravitationala(sau forța gravitației universale). Forțele gravitaționale sunt întotdeauna forțe atractive. Forța de interacțiune dintre două corpuri nu depinde de mediul în care se află corpurile.
g 1 g 2
Fig.1a Fig.1b Fig.1c
Se numește constanta G constantă gravitațională. Valoarea acestuia a fost stabilită experimental: G = 6,6720. 10 -11 N. m 2 / kg 2 - i.e. două corpuri punctiforme cu o greutate de 1 kg fiecare, situate la o distanță de 1 m unul de celălalt, sunt atrase cu o forță de 6,6720. 10 -11 N. Valoarea foarte mică a lui G ne permite doar să vorbim despre slăbiciunea forțelor gravitaționale - ar trebui luate în considerare doar în cazul maselor mari.
Masele incluse în ecuația (1) se numesc masele gravitationale. Aceasta subliniază că, în principiu, masele incluse în a doua lege a lui Newton ( F=m in A) și legea gravitației universale ( F=(Gm gr M gr /r 2) r o), au o altă natură. Cu toate acestea, s-a stabilit că raportul m gr / m în pentru toate corpurile este același, cu o eroare relativă de până la 10 -10.
4.2.Câmpul gravitațional (câmpul gravitațional) al unui punct material
Se crede că interacţiunea gravitaţională se realizează folosind câmp gravitațional (câmp gravitațional), care este generată de corpurile înseși. Sunt introduse două caracteristici ale acestui câmp: vector - și scalar - potenţialul câmpului gravitaţional.
4.2.1.Intensitatea câmpului gravitațional
Să avem un punct material cu masa M. Se crede că în jurul acestei mase ia naștere un câmp gravitațional. Puterea caracteristică a unui astfel de câmp este intensitatea câmpului gravitaționalg, care este determinată din legea gravitației universale g= (GM/r 2) r o ,(2)
Unde r o - un vector unitar tras dintr-un punct material în direcția forței gravitaționale. Intensitatea câmpului gravitațional geste o mărime vectorială și este accelerația obținută de masa punctuală m, adus în câmpul gravitațional creat de o masă punctiformă M. Într-adevăr, comparând (1) și (2), obținem pentru cazul egalității maselor gravitaționale și inerțiale F=m g.
Să subliniem asta magnitudinea și direcția accelerației primite de un corp introdus într-un câmp gravitațional nu depind de mărimea masei corpului introdus. Deoarece sarcina principală a dinamicii este de a determina mărimea accelerației primite de un corp sub acțiunea forțelor externe, atunci, în consecință, puterea câmpului gravitațional determină complet și fără ambiguitate caracteristicile de forță ale câmpului gravitațional. Dependența g(r) este prezentată în Fig. 2a.
Fig.2a Fig.2b Fig.2c
Câmpul este numit central, dacă în toate punctele câmpului vectorii de intensitate sunt direcționați de-a lungul unor drepte care se intersectează într-un punct, staționari față de orice sistem de referință inerțial. În special, câmpul gravitaţional al unui punct material este central: în toate punctele câmpului vectorii gȘi F=m g, care acţionează asupra unui corp adus în câmpul gravitaţional sunt direcţionate radial faţă de masă M , creând un câmp, până la o masă punctuală m (Fig. 1b).
Legea gravitației universale în forma (1) este stabilită pentru corpurile luate ca puncte materiale, adică. pentru astfel de corpuri ale căror dimensiuni sunt mici în comparaţie cu distanţa dintre ele. Dacă dimensiunile corpurilor nu pot fi neglijate, atunci corpurile ar trebui împărțite în elemente punctiforme, forțele de atracție dintre toate elementele luate în perechi ar trebui calculate folosind formula (1) și apoi adăugate geometric. Intensitatea câmpului gravitațional al unui sistem format din puncte materiale cu mase M 1, M 2, ..., M n este egală cu suma intensităților câmpului de la fiecare dintre aceste mase separat ( principiul suprapunerii câmpurilor gravitaționale ): g=g i, Unde g i= (GM i /r i 2) r o i - intensitatea câmpului de o masă M i.
Reprezentarea grafică a câmpului gravitațional folosind vectori de tensiune gîn diferite puncte ale câmpului este foarte incomod: pentru sistemele formate din multe puncte materiale, vectorii de intensitate se suprapun între ei și se obține o imagine foarte confuză. De aceea pentru reprezentarea grafică a utilizării câmpului gravitațional linii de forță (linii de tensiune), care sunt realizate în aşa fel încât vectorul de tensiune să fie îndreptat tangenţial la linia de alimentare. Liniile de tensiune sunt considerate a fi direcționate în același mod ca un vector g(Fig. 1c), acestea. liniile de forță se termină într-un punct material. Deoarece în fiecare punct al spațiului vectorul tensiune are o singură direcție, Acea liniile de tensiune nu se intersectează niciodată. Pentru un punct material, liniile de forță sunt drepte radiale care intră în punct (Fig. 1b).
Pentru a utiliza linii de intensitate pentru a caracteriza nu numai direcția, ci și valoarea intensității câmpului, aceste linii sunt desenate cu o anumită densitate: numărul de linii de intensitate care străpunge o unitate de suprafață perpendiculară pe liniile de intensitate trebuie să fie egal cu valoarea absolută a vectorului g.
Am decis, cât am putut, să mă opresc mai detaliat asupra iluminatului. moștenire științifică Academicianul Nikolai Viktorovich Levashov, pentru că văd că lucrările sale de astăzi nu sunt încă solicitate așa cum ar trebui să fie într-o societate de oameni cu adevărat liberi și rezonabili. Oamenii sunt încă Nu înțeleg valoarea și importanța cărților și articolelor sale, deoarece acestea nu realizează gradul de înșelăciune în care trăim în ultimele două secole; nu înțelegem că informația despre natură, pe care o considerăm familiară și, prin urmare, adevărată, este 100% fals; și ne-au fost impuse în mod deliberat pentru a ascunde adevărul și a ne împiedica să ne dezvoltăm în direcția corectă...
Legea gravitației
De ce trebuie să facem față acestei gravitații? Nu mai știm ceva despre ea? Haide! Știm deja multe despre gravitație! De exemplu, Wikipedia ne spune cu amabilitate asta « Gravitatie (atracţie, la nivel mondial, gravitatie) (din latină gravitas - „gravitație”) - interacțiunea fundamentală universală dintre toate corpurile materiale. În aproximarea vitezelor mici și a interacțiunii gravitaționale slabe, este descrisă de teoria gravitației lui Newton, în cazul general este descrisă de teoria generală a relativității a lui Einstein...” Acestea. Mai simplu spus, această discuție pe internet spune că gravitația este interacțiunea dintre toate corpurile materiale și, chiar mai simplu, spus - atracție reciprocă corpuri materiale unul față de celălalt.
Tovarășului îi datorăm apariția unei asemenea păreri. Isaac Newton, căruia i se atribuie descoperirea în 1687 „Legea gravitației universale”, conform căruia se presupune că toate corpurile sunt atrase unele de altele proporțional cu masele lor și invers proporțional cu pătratul distanței dintre ele. Vestea bună este că tovarășul. Isaac Newton este descris în Pedia ca un om de știință foarte educat, spre deosebire de Camrade. , căruia i se atribuie descoperirea electricitate…
Este interesant să ne uităm la dimensiunea „Forței de atracție” sau „Forța gravitației”, care decurge din Tovarăș. Isaac Newton, având următoarea formă: F=m 1 *m 2 /r 2
Numătorul este produsul maselor a două corpuri. Aceasta dă dimensiunea „kilograme pătrate” - kg 2. Numitorul este „distanța” pătrat, adică. metri pătrați - m 2. Dar puterea nu se măsoară în ciudat kg2/m2, și în nu mai puțin ciudat kg*m/s 2! Se dovedește a fi o inconsecvență. Pentru a-l elimina, „oamenii de știință” au venit cu un coeficient, așa-numitul. „constantă gravitațională” G , egal cu aproximativ 6,67545×10 −11 m³/(kg s²). Dacă acum înmulțim totul, obținem dimensiunea corectă a „Gravitației”. kg*m/s 2, iar acest abracadabra se numește în fizică "newton", adică forța în fizica de astăzi este măsurată în „”.
mă întreb ce sens fizic are un coeficient G , pentru ceva care reduce rezultatul în 600 de miliarde de ori? Nici unul! „Oamenii de știință” l-au numit „coeficientul de proporționalitate”. Și l-au prezentat pentru ajustare dimensiuni și rezultate pentru a se potrivi celor mai de dorit! Acesta este genul de știință pe care îl avem astăzi... Trebuie menționat că, pentru a deruta oamenii de știință și a ascunde contradicțiile, sistemele de măsurare din fizică au fost schimbate de mai multe ori - așa-numitele. "sisteme de unitati". Iată numele unora dintre ele, care s-au înlocuit reciproc pe măsură ce a apărut nevoia de a crea noi camuflaje: MTS, MKGSS, SGS, SI...
Ar fi interesant să-l întreb pe tovarăș. Isaac: a cum a ghicit că există un proces natural de atragere a corpurilor unul către celălalt? Cum a ghicit, că „Forța de atracție” este proporțională tocmai cu produsul maselor a două corpuri și nu cu suma sau diferența lor? Cum a înțeles cu atâta succes că această Forță este invers proporțională cu pătratul distanței dintre corpuri și nu cu puterea cubului, dublarii sau fracționării? Unde la tovarăș au apărut astfel de presupuneri inexplicabile acum 350 de ani? La urma urmei, el nu a efectuat niciun experiment în acest domeniu! Și, dacă crezi versiunea tradițională a istoriei, în acele vremuri nici conducătorii nu erau încă complet drepti, dar iată o astfel de perspectivă inexplicabilă, pur și simplu fantastică! Unde?
da de nicăieri! Camarad Isaac habar nu avea despre așa ceva și nu a investigat așa ceva și nu s-a deschis. De ce? Pentru că, în realitate, procesul fizic" atracţie tel" unul altuia nu exista,și, în consecință, nu există nicio lege care să descrie acest proces (acest lucru va fi dovedit convingător mai jos)! În realitate, tovarăşe Newton în nearticulat, pur și simplu atribuite descoperirea legii „gravitației universale”, acordându-i simultan titlul de „unul dintre creatorii fizicii clasice”; la fel ca la un moment dat ei atribuiau tovarăşului. Bene Franklin, care a avut 2 clase educaţie. În „Europa medievală” nu a fost cazul: a existat o mare tensiune nu numai cu științe, ci pur și simplu cu viața...
Dar, din fericire pentru noi, la sfârșitul secolului trecut, omul de știință rus Nikolai Levashov a scris mai multe cărți în care a dat „alfabetul și gramatica” cunoștințe nedistorsionate; a restituit pământenilor paradigma științifică distrusă anterior, cu ajutorul căreia ușor de explicat aproape toate misterele „nerezolvabile” ale naturii pământești; a explicat elementele de bază ale structurii Universului; a arătat în ce condiții de pe toate planetele pe care apar condiții necesare și suficiente, Viaţă- materie vie. S-a explicat ce fel de materie poate fi considerată vie și ce sens fizic proces natural numit viaţă" El a explicat în continuare când și în ce condiții dobândește „materia vie”. Inteligența, adică își dă seama de existența – devine inteligent. Nikolai Viktorovici Levashov a transmis mult oamenilor în cărțile și filmele sale cunoștințe nedistorsionate. Printre altele, a explicat ce "gravitatie", de unde vine, cum funcționează, care este sensul său fizic real. Cele mai multe acestea sunt scrise în cărți și. Acum să ne uităm la „Legea gravitației universale”...
„Legea gravitației universale” este o ficțiune!
De ce critic cu atâta îndrăzneală și încredere fizica, „descoperirea” tovarășului. Isaac Newton și „marea” „Lege a gravitației universale” însăși? Da, pentru că această „Lege” este o ficțiune! Înşelăciune! Fictiune! O înșelătorie la scară globală pentru a duce știința pământească într-o fundătură! Aceeași înșelătorie cu aceleași scopuri ca faimoasa „Teorie a relativității” a tovarășului. Einstein.
Dovada? Dacă vă rog, iată-le: foarte precise, stricte și convingătoare. Au fost descrise superb de autorul O.Kh. Derevensky în minunatul său articol. Datorită faptului că articolul este destul de lung, voi oferi aici o versiune foarte scurtă a unor dovezi ale falsității „Legii gravitației universale”, iar cetățenii interesați de detalii vor citi ei înșiși restul.
1. În Solarul nostru sistem Numai planetele și Luna, un satelit al Pământului, au gravitație. Sateliții celorlalte planete, și există mai mult de șase zeci dintre ei, nu au gravitație! Aceste informații sunt complet deschise, dar nu sunt promovate de oamenii „științifici”, pentru că sunt inexplicabile din punctul de vedere al „științei” lor. Acestea. b O Majoritatea obiectelor din sistemul nostru solar nu au gravitație - nu se atrag unul pe altul! Și acest lucru respinge complet „Legea gravitației universale”.
2. Experiența lui Henry Cavendish atracția lingourilor masive unul față de celălalt este considerată o dovadă incontestabilă a prezenței atracției între corpuri. Cu toate acestea, în ciuda simplității sale, această experiență nu a fost reprodusă în mod deschis nicăieri. Aparent, pentru că nu dă efectul pe care l-au anunțat cândva unii. Acestea. Astăzi, cu posibilitatea unei verificări stricte, experiența nu arată nicio atracție între corpuri!
3. Lansarea unui satelit artificial pe orbita în jurul unui asteroid. La mijlocul lunii februarie 2000 Americanii au trimis o sondă spațială APROAPE destul de aproape de asteroid Eros, a nivelat viteza și a început să aștepte ca sonda să fie capturată de gravitația lui Eros, adică. când satelitul este ușor atras de gravitația asteroidului.
Dar din anumite motive, prima întâlnire nu a mers bine. A doua și următoarele încercări de a se preda lui Eros au avut exact același efect: Eros nu a vrut să atragă sonda americană. APROAPE, și fără suport suplimentar pentru motor, sonda nu a rămas lângă Eros . Această dată cosmică sa încheiat în nimic. Acestea. nicio atracțieîntre sondă și pământ 805 kg și un asteroid care cântărește mai mult de 6 trilioane tone nu au putut fi găsite.
Aici nu putem să nu remarcăm tenacitatea inexplicabilă a americanilor de la NASA, pentru că savantul rus Nikolai Levașov, care locuia la acea vreme în SUA, pe care atunci o considera o țară complet normală, a scris, a tradus în engleză și a publicat în 1994 anul, celebra lui carte, în care explica „pe degete” tot ce trebuie să știe specialiștii de la NASA pentru sonda lor. APROAPE nu a stat ca o piesă inutilă de fier în spațiu, ci a adus măcar un anumit beneficiu societății. Însă, aparent, îngâmfarea exorbitantă și-a jucat truc „oamenilor de știință” de acolo.
4. Următoarea încercare a decis să repete experimentul erotic cu un asteroid japonez. Au ales un asteroid numit Itokawa și l-au trimis pe 9 mai 2003 an, i s-a adăugat o sondă numită (“Falcon”). In septembrie 2005 an, sonda s-a apropiat de asteroid la o distanță de 20 km.
Ținând cont de experiența „americanilor proști”, japonezii deștepți și-au echipat sonda cu mai multe motoare și un sistem autonom de navigație cu rază scurtă de acțiune cu telemetru laser, astfel încât să se poată apropia de asteroid și să se deplaseze în jurul lui automat, fără participarea lui. operatori la sol. „Primul număr al acestui program sa dovedit a fi o cascadorie de comedie cu aterizarea unui mic robot de cercetare pe suprafața unui asteroid. Sonda a coborât la înălțimea calculată și a scăpat cu grijă robotul, care trebuia să cadă încet și lin la suprafață. Dar... nu a căzut. Încet și neted a fost dus undeva departe de asteroid. Acolo a dispărut fără urmă... Următorul număr al programului s-a dovedit a fi, din nou, un truc de comedie cu aterizarea pe termen scurt a unei sonde la suprafață „pentru a lua o probă de sol”. A devenit comic pentru că, pentru a asigura cele mai bune performanțe ale telemetrului cu laser, o minge marcatoare reflectorizante a fost aruncată pe suprafața asteroidului. Nici pe această minge nu erau motoare și... pe scurt, mingea nu era la locul potrivit... Deci nu se știe dacă „Șoimul” japonez a aterizat pe Itokawa și ce a făcut pe el dacă s-a așezat, nu se știe. la știință...” Concluzie: miracolul japonez Hayabusa nu a fost în stare să descopere nicio atracțieîntre masa sondei 510 kg și o masă de asteroizi 35 000 tone
Separat, aș dori să observ că o explicație cuprinzătoare a naturii gravitației de către un savant rus Nikolai Levașov a dat în cartea sa, în care a publicat-o prima dată 2002 an - cu aproape un an și jumătate înainte de lansarea șoimului japonez. Și, în ciuda acestui fapt, „oamenii de știință” japonezi au mers exact pe urmele colegilor lor americani și și-au repetat cu atenție toate greșelile, inclusiv aterizarea. Aceasta este o continuitate atât de interesantă a „gândirii științifice”...
5. De unde vin mareele? Un fenomen foarte interesant descris în literatură, ca să-l spunem ușor, nu este în întregime corect. „...Sunt manuale pe fizică, unde este scris ce ar trebui să fie - în conformitate cu „legea gravitației universale”. Există și tutoriale despre oceanografie, unde scrie ce sunt, mareele, De fapt.
Dacă aici funcționează legea gravitației universale, iar apa oceanului este atrasă, printre altele, de Soare și Lună, atunci modelele „fizice” și „oceanografice” ale mareelor ar trebui să coincidă. Deci se potrivesc sau nu? Se pare că a spune că nu coincid înseamnă a nu spune nimic. Pentru că imaginile „fizice” și „oceanografice” nu au nicio legătură între ele nimic in comun... Imaginea reală a fenomenelor mareelor diferă atât de mult de cea teoretică - atât calitativ, cât și cantitativ - încât pe baza unei astfel de teorii se pot precalcula mareele imposibil. Da, nimeni nu încearcă să facă asta. Nu nebun până la urmă. Așa procedează: pentru fiecare port sau alt punct care prezintă interes, dinamica nivelului oceanului este modelată prin suma oscilațiilor cu amplitudini și faze care se găsesc pur. empiric. Și apoi extrapolează această cantitate de fluctuații înainte - și obțineți precalcule. Căpitanii navelor sunt fericiți - bine, bine!...” Toate acestea înseamnă că mareele noastre pământești sunt prea nu asculta„Legea gravitației universale”.
Ce este de fapt gravitația?
Natura reală a gravitației a fost descrisă clar pentru prima dată în istoria modernă de către academicianul Nikolai Levashov într-o lucrare științifică fundamentală. Pentru ca cititorul să înțeleagă mai bine ce se scrie despre gravitație, voi da o mică explicație preliminară.
Spațiul din jurul nostru nu este gol. Este complet plin de multe chestiuni diferite, pe care Academician N.V. Levashov numit „treburile principale”. Anterior, oamenii de știință au numit toată această revoltă a materiei "eter"și chiar a primit dovezi convingătoare ale existenței sale (celebrele experimente ale lui Dayton Miller, descrise în articolul lui Nikolai Levashov „Theory of the Universe and Objective Reality”). „Oamenii de știință” moderni au mers mult mai departe și acum ei "eter" numit "materie întunecată". Progres colosal! Unele chestiuni din „eter” interacționează între ele într-o măsură sau alta, altele nu. Și o anumită materie primară începe să interacționeze între ele, căzând în condiții externe modificate în anumite curburi ale spațiului (neomogenități).
Curbururile spațiale apar ca urmare a diferitelor explozii, inclusiv „explozii de supernovă”. « Când o supernovă explodează, apar fluctuații în dimensionalitatea spațiului, asemănătoare valurilor care apar la suprafața apei după aruncarea unei pietre. Masele de materie ejectate în timpul exploziei umplu aceste neomogenități în dimensiunea spațiului din jurul stelei. Din aceste mase de materie, planetele (și) încep să se formeze...”
Acestea. planetele nu sunt formate din resturile spațiale, așa cum susțin „oamenii de știință” moderni din anumite motive, ci sunt sintetizate din materia stelelor și alte materii primare, care încep să interacționeze între ele în neomogenități adecvate ale spațiului și formează așa-numitele. "materie hibridă". Din aceste „materie hibride” se formează planetele și orice altceva din spațiul nostru. planeta noastră, la fel ca celelalte planete, nu este doar o „bucată de piatră”, ci un sistem foarte complex format din mai multe sfere imbricate una în cealaltă (vezi). Cea mai densă sferă se numește „nivelul dens din punct de vedere fizic” - asta este ceea ce vedem, așa-numitul. lume fizică. Al doilea din punct de vedere al densității, o sferă puțin mai mare este așa-numita „nivelul material eteric” al planetei. Al treilea sferă – „nivel material astral”. Al patrulea sfera este „primul nivel mental” al planetei. a cincea sfera este „al doilea nivel mental” al planetei. ȘI şaselea sfera este „al treilea nivel mental” al planetei.
Planeta noastră ar trebui considerată doar ca totalitatea acestor șase sfere– șase niveluri materiale ale planetei, imbricate unul în celălalt. Numai în acest caz puteți obține o înțelegere completă a structurii și proprietăților planetei și a proceselor care au loc în natură. Faptul că nu suntem încă capabili să observăm procesele care au loc în afara sferei dense fizic a planetei noastre nu indică faptul că „nu există nimic acolo”, ci doar că în prezent simțurile noastre nu sunt adaptate de natură în aceste scopuri. Și încă ceva: Universul nostru, planeta noastră Pământ și orice altceva din Universul nostru este format Șapte diverse tipuri de materie primordială s-au contopit în şase hibrid contează. Și acesta nu este nici un fenomen divin, nici unic. Aceasta este pur și simplu structura calitativă a Universului nostru, determinată de proprietățile eterogenității în care s-a format.
Să continuăm: planetele se formează prin contopirea materiei primare corespunzătoare în zone de neomogenitate din spațiu care au proprietăți și calități potrivite pentru aceasta. Dar acestea, ca și toate celelalte zone ale spațiului, conțin un număr mare de materie primordială(forme libere de materie) de diferite tipuri care nu interacționează sau interacționează foarte slab cu materia hibridă. Aflându-se într-o zonă de eterogenitate, multe dintre aceste materii primare sunt afectate de această eterogenitate și se grăbesc spre centrul său, în conformitate cu gradientul (diferența) spațiului. Și, dacă o planetă s-a format deja în centrul acestei eterogenități, atunci materia primară, îndreptându-se spre centrul eterogenității (și centrul planetei), creează curgere direcțională, care creează așa-numitul. câmp gravitațional. Și, în consecință, sub gravitatie Tu și cu mine trebuie să înțelegem impactul fluxului direcționat al materiei primare asupra a tot ce se află în calea sa. Adică, pur și simplu, gravitația apasă obiecte materiale la suprafața planetei prin fluxul de materie primară.
Nu-i așa, realitate foarte diferită de legea fictivă a „atracției reciproce”, care se presupune că există peste tot dintr-un motiv pe care nimeni nu îl înțelege. Realitatea este mult mai interesantă, mult mai complexă și mult mai simplă, în același timp. Prin urmare, fizica proceselor naturale reale este mult mai ușor de înțeles decât a celor fictive. Iar folosirea cunoștințelor reale duce la descoperiri reale și la utilizarea eficientă a acestor descoperiri, și nu la cele inventate.
Anti gravitație
Ca exemplu de științific de astăzi profanarea putem analiza pe scurt explicația „oamenilor de știință” a faptului că „razele de lumină sunt îndoite lângă mase mari” și, prin urmare, putem vedea ce ne este ascuns de stele și planete.
Într-adevăr, putem observa obiecte în Spațiu care ne sunt ascunse de alte obiecte, dar acest fenomen nu are nicio legătură cu masele de obiecte, deoarece fenomenul „universal” nu există, adică. fără stele, fără planete NU să nu atragă raze către ei înșiși și să nu-și îndoaie traiectoria! Atunci de ce se „îndoaie”? Există un răspuns foarte simplu și convingător la această întrebare: razele nu sunt îndoite! Ei sunt doar nu vă răspândiți în linie dreaptă, așa cum suntem obișnuiți să înțelegem, dar în conformitate cu forma spatiului. Dacă luăm în considerare o rază care trece în apropierea unui corp cosmic mare, atunci trebuie să avem în vedere că raza se îndoaie în jurul acestui corp deoarece este forțată să urmeze curbura spațiului, ca un drum de forma potrivită. Și pur și simplu nu există altă cale pentru fascicul. Grinda nu se poate abține să nu se îndoaie în jurul acestui corp, pentru că spațiul din această zonă are o formă atât de curbată... Un mic plus la cele spuse.
Acum, revenind la anti gravitație, devine clar de ce Umanitatea nu este în stare să surprindă această „antigravitație” urâtă sau să realizeze măcar ceva din ceea ce ne arată la televizor funcționarii inteligenți ai fabricii de vise. Suntem forțați în mod deliberat De mai bine de o sută de ani, motoarele cu ardere internă sau motoarele cu reacție au fost folosite aproape peste tot, deși sunt departe de a fi perfecte în ceea ce privește principiul de funcționare, design și eficiență. Suntem forțați în mod deliberat extrage folosind diverse generatoare de dimensiuni ciclopice, iar apoi transmit această energie prin fire, unde b O cea mai mare parte se risipește in spatiu! Suntem forțați în mod deliberat să trăim viața unor ființe iraționale, de aceea nu avem de ce să fim surprinși că nu reușim nimic semnificativ nici în știință, nici în tehnologie, nici în economie, nici în medicină, nici în organizarea unei vieți decente în societate.
Vă voi oferi acum câteva exemple despre crearea și utilizarea antigravitației (alias levitația) în viața noastră. Dar aceste metode de realizare a antigravitației au fost cel mai probabil descoperite întâmplător. Și pentru a crea în mod conștient un dispozitiv cu adevărat util care implementează antigravitația, ai nevoie a sti natura reală a fenomenului gravitației, studiu ea, analizează și a intelege toată esența sa! Numai așa putem crea ceva sensibil, eficient și cu adevărat util societății.
Cel mai comun dispozitiv din țara noastră care folosește antigravitația este balonși numeroasele sale variații. Dacă este umplut cu aer cald sau gaz care este mai ușor decât amestecul de gaz atmosferic, mingea va tinde să zboare mai degrabă în sus decât în jos. Acest efect este cunoscut oamenilor de foarte mult timp, dar totuși nu are o explicație cuprinzătoare– unul care nu ar mai ridica noi întrebări.
O scurtă căutare pe YouTube a dus la descoperirea unui număr mare de videoclipuri care prezintă exemple foarte reale de antigravitație. Voi enumera câteva dintre ele aici, astfel încât să puteți vedea acea antigravitație ( levitație) chiar există, dar... nu a fost încă explicat de niciunul dintre „oameni de știință”, aparent mândria nu permite...
Trăim pe Pământ, ne mișcăm de-a lungul suprafeței sale, ca de-a lungul marginii unei stânci stâncoase care se ridică deasupra unui abis fără fund. Rămânem pe această margine a prăpastiei doar datorită a ceea ce ne afectează Forța gravitațională a Pământului; nu cădem de pe suprafața pământului doar pentru că avem, după cum se spune, o anumită greutate. Am zbura instantaneu de pe această „stâncă” și am zbura rapid în abisul spațiului dacă gravitația planetei noastre ar înceta brusc să acționeze. Ne-am repezi la nesfârșit în abisul spațiului lumii, fără să știm nici partea de sus, nici de jos.
Mișcarea pe Pământ
la a lui deplasându-se în jurul Pământului o datorăm și gravitației. Mergem pe Pământ și învingem constant rezistența acestei forțe, simțindu-i acțiunea ca o greutate grea pe picioarele noastre. Această „încărcare” se face simțită mai ales atunci când urcăm în sus, când trebuie să o tragi, ca niște greutăți grele care atârnă de picioarele tale. Ne afectează nu mai puțin brusc atunci când coborâm muntele, obligându-ne să grăbim pașii. Depășirea gravitației atunci când vă deplasați în jurul Pământului. Aceste direcții - „sus” și „jos” - ne sunt arătate doar prin gravitație. În toate punctele de pe suprafața pământului este îndreptat aproape spre centrul pământului. Prin urmare, conceptele de „jos” și „sus” vor fi diametral opuse pentru așa-numitele antipozi, adică oamenii care trăiesc pe părți diametral opuse ale suprafeței Pământului. De exemplu, direcția care arată „jos” pentru cei care locuiesc la Moscova, arată „sus” pentru locuitorii din Țara de Foc. Direcțiile care arată „jos” pentru oamenii de la pol și de la ecuator sunt unghiuri drepte; sunt perpendiculare între ele. În afara Pământului, odată cu distanța față de acesta, forța gravitațională scade, pe măsură ce forța gravitațională scade (forța de atracție a Pământului, ca orice alt corp mondial, se extinde la infinit în spațiu), iar forța centrifugă crește, ceea ce reduce forța gravitației. În consecință, cu cât ridicăm o marfă mai sus, de exemplu, într-un balon, cu atât această încărcătură va cântări mai puțin.Forța centrifugă a Pământului
Datorită rotației zilnice, forța centrifugă a pământului. Această forță acționează peste tot pe suprafața Pământului într-o direcție perpendiculară pe axa Pământului și departe de aceasta. Forța centrifugă mic comparativ cu gravitatie. La ecuator atinge cea mai mare valoare. Dar aici, conform calculelor lui Newton, forța centrifugă este doar 1/289 din forța de atracție. Cu cât ești mai la nord de ecuator, cu atât forța centrifugă este mai mică. La pol în sine este zero.
Acțiunea forței centrifuge a Pământului. La o oarecare înălțime forța centrifugă va crește atât de mult încât va fi egală cu forța de atracție, iar forța gravitațională va deveni mai întâi zero, iar apoi, odată cu creșterea distanței de Pământ, va lua o valoare negativă și va crește continuu, fiind direcționată în direcție opusă față de Pământ. Gravitatie
Forța rezultantă a gravitației Pământului și a forței centrifuge se numește gravitatie. Forța gravitației în toate punctele de pe suprafața pământului ar fi aceeași dacă a noastră ar fi o minge perfect precisă și regulată, dacă masa ei ar avea aceeași densitate peste tot și, în sfârșit, dacă nu ar exista o rotație zilnică în jurul axei sale. Dar, deoarece Pământul nostru nu este o sferă obișnuită, nu constă în toate părțile sale din roci de aceeași densitate și se rotește tot timpul, atunci, în consecință, forța gravitației în fiecare punct de pe suprafața pământului este ușor diferită. Prin urmare, în fiecare punct de pe suprafața pământului magnitudinea gravitației depinde de mărimea forței centrifuge, care reduce forța de atracție, de densitatea rocilor pământului și de distanța de la centrul Pământului.. Cu cât această distanță este mai mare, cu atât gravitația este mai mică. Razele Pământului, care la un capăt par să se sprijine pe ecuatorul Pământului, sunt cele mai mari. Razele care se termină la Polul Nord sau Sud sunt cele mai mici. Prin urmare, toate corpurile de la ecuator au mai puțină gravitație (mai puțină greutate) decât la pol. Se știe că la pol gravitația este mai mare decât la ecuator cu 1/289. Această diferență de gravitație a acelorași corpuri la ecuator și la pol poate fi determinată prin cântărirea lor folosind balanțe cu arc. Dacă cântărim corpurile pe cântare cu greutăți, atunci nu vom observa această diferență. Cantarul va prezenta aceeasi greutate atat la pol cat si la ecuator; Greutățile, precum corpurile care sunt cântărite, se vor schimba, desigur, în greutate.
Scale de arc ca o modalitate de a măsura gravitația la ecuator și la pol. Să presupunem că o navă cu marfă cântărește aproximativ 289 de mii de tone în regiunile polare, lângă pol. La sosirea în porturile din apropierea ecuatorului, nava cu marfă va cântări doar aproximativ 288 de mii de tone. Astfel, la ecuator nava a pierdut aproximativ o mie de tone în greutate. Toate corpurile sunt ținute pe suprafața pământului doar datorită faptului că gravitația acționează asupra lor. Dimineața, când te ridici din pat, poți să-ți cobori picioarele pe podea doar pentru că această forță le trage în jos. Gravitația în interiorul Pământului
Să vedem cum se schimbă gravitația în interiorul pământului. Pe măsură ce ne îndreptăm mai adânc în Pământ, gravitația crește continuu până la o anumită adâncime. La o adâncime de aproximativ o mie de kilometri, gravitația va avea o valoare maximă (cea mai mare) și va crește față de valoarea sa medie pe suprafața pământului (9,81 m/sec) cu aproximativ cinci procente. Odată cu adâncirea în continuare, forța gravitației va scădea continuu și în centrul Pământului va fi egală cu zero.Ipoteze privind rotația Pământului
Al nostru Pământul se învârte face o revoluție completă în jurul axei sale în 24 de ore. Forța centrifugă, după cum se știe, crește proporțional cu pătratul vitezei unghiulare. Prin urmare, dacă Pământul își accelerează rotația în jurul axei sale de 17 ori, atunci forța centrifugă va crește de 17 ori la pătrat, adică de 289 de ori. În condiții normale, așa cum sa menționat mai sus, forța centrifugă la ecuator este 1/289 din forța gravitațională. La crestere De 17 ori forța gravitațională și forța centrifugă devin egale. Forța gravitației - rezultanta acestor două forțe - cu o astfel de creștere a vitezei de rotație axială a Pământului va fi egală cu zero.
Valoarea forței centrifuge în timpul rotației Pământului. Această viteză de rotație a Pământului în jurul axei sale se numește critică, deoarece la o astfel de viteză de rotație a planetei noastre, toate corpurile de la ecuator și-ar pierde din greutate. Durata zilei în acest caz critic va fi de aproximativ 1 oră și 25 de minute. Odată cu o accelerare suplimentară a rotației Pământului, toate corpurile (în primul rând la ecuator) își vor pierde mai întâi greutatea, apoi vor fi aruncate în spațiu prin forța centrifugă, iar Pământul însuși va fi rupt în bucăți de aceeași forță. Concluzia noastră ar fi corectă dacă Pământul ar fi un corp absolut rigid și, la accelerarea mișcării sale de rotație, nu și-ar schimba forma, cu alte cuvinte, dacă raza ecuatorului pământului și-ar păstra valoarea. Dar se știe că, pe măsură ce rotația Pământului se accelerează, suprafața sa va trebui să sufere o anumită deformare: va începe să se comprime în direcția polilor și să se extindă în direcția ecuatorului; va căpăta un aspect din ce în ce mai turtit. Lungimea razei ecuatorului pământului va începe să crească și, prin urmare, va crește forța centrifugă. Astfel, corpurile de la ecuator își vor pierde din greutate înainte ca viteza de rotație a Pământului să crească de 17 ori, iar o catastrofă cu Pământul va avea loc înainte ca ziua să-și scurteze durata la 1 oră și 25 de minute. Cu alte cuvinte, viteza critică de rotație a Pământului va fi oarecum mai mică, iar durata maximă a zilei va fi puțin mai lungă. Imaginează-ți mental că viteza de rotație a Pământului, din motive necunoscute, se va apropia de critică. Ce se va întâmpla atunci cu locuitorii pământului? În primul rând, peste tot pe Pământ o zi va fi, de exemplu, aproximativ două până la trei ore. Ziua și noaptea se vor schimba caleidoscopic rapid. Soarele, ca într-un planetariu, se va mișca foarte repede pe cer și, de îndată ce ai timp să te trezești și să te speli, va dispărea deja în spatele orizontului, iar noaptea va veni să-l înlocuiască. Oamenii nu vor mai putea naviga cu precizie în timp. Nimeni nu va ști ce zi a lunii este sau ce zi a săptămânii este. Viața umană normală va fi dezorganizată. Ceasul cu pendul va încetini și apoi se va opri peste tot. Ei merg pentru că gravitația acționează asupra lor. La urma urmei, în viața noastră de zi cu zi, când „mergătorii” încep să întârzie sau să se grăbească, este necesar să-și scurteze sau să prelungească pendulul sau chiar să atârne o greutate suplimentară pe pendul. Corpurile de la ecuator își vor pierde în greutate. În aceste condiții imaginare va fi posibil să ridicați cu ușurință corpuri foarte grele. Nu va fi dificil să pui un cal, un elefant pe umeri sau chiar să ridici o casă întreagă. Păsările își vor pierde capacitatea de a ateriza. Un stol de vrăbii se învârte peste un jgheab cu apă. Ciripesc tare, dar nu reușesc să coboare. O mână de cereale aruncate de el ar atârna deasupra Pământului în boabe individuale. Să presupunem în continuare că viteza de rotație a Pământului devine din ce în ce mai aproape de critică. Planeta noastră este foarte deformată și capătă un aspect din ce în ce mai aplatizat. Este asemănat cu un carusel care se rotește rapid și este pe cale să-și arunce locuitorii. Râurile se vor opri apoi din curgere. Vor fi mlaștini de mult timp. Uriașe nave oceanice abia vor atinge suprafața apei cu fundul lor, submarinele nu se vor putea scufunda în adâncurile mării, peștii și animalele marine vor pluti pe suprafața mărilor și oceanelor, nu se vor mai putea ascunde. în adâncurile mării. Marinarii nu vor mai putea arunca ancora, nu vor mai controla cârmele navelor lor, navele mari și mici vor sta nemișcate. Iată o altă imagine imaginară. Un tren feroviar de pasageri stă în gară. Fluierul a fost deja suflat; trenul trebuie să plece. Șoferul a luat toate măsurile în puterea lui. Pompierul aruncă cu generozitate cărbune în focar. Din hornul locomotivei zboară scântei mari. Roțile se întorc cu disperare. Dar locomotiva stă nemișcată. Roțile sale nu ating șinele și nu există frecare între ele. Va veni o vreme când oamenii nu vor putea coborî la podea; se vor lipi ca muștele de tavan. Lasă viteza de rotație a Pământului să crească. Forța centrifugă depășește din ce în ce mai mult forța gravitației în magnitudinea ei... Atunci oamenii, animalele, obiectele de uz casnic, casele, toate obiectele de pe Pământ, întreaga sa lume animală vor fi aruncate în spațiul cosmic. Continentul australian se va separa de Pământ și va atârna în spațiu ca un nor negru colosal. Africa va zbura în adâncurile abisului tăcut, departe de Pământ. Apele Oceanului Indian se vor transforma într-un număr imens de picături sferice și, de asemenea, vor zbura pe distanțe nemărginite. Marea Mediterană, neavând încă timp să se transforme în acumulări gigantice de picături, cu toată grosimea sa de apă va fi separată de fund, de-a lungul căruia se va putea trece liber din Napoli în Algeria. În cele din urmă, viteza de rotație va crește atât de mult, forța centrifugă va crește atât de mult, încât întregul Pământ va fi sfâșiat. Cu toate acestea, nici acest lucru nu se poate întâmpla. Viteza de rotație a Pământului, așa cum am spus mai sus, nu crește, ci, dimpotrivă, chiar scade ușor - totuși, atât de puțin încât, după cum știm deja, peste 50 de mii de ani lungimea zilei crește doar cu un al doilea. Cu alte cuvinte, Pământul se rotește acum cu o viteză care este necesară pentru ca lumea animală și vegetală a planetei noastre să înflorească sub razele calorice și dătătoare de viață ale Soarelui timp de multe milenii. Valoarea de frecare
Acum să vedem ce frecarea conteazași ce s-ar întâmpla dacă ar lipsi. Frecarea, după cum știți, are un efect dăunător asupra hainelor noastre: mânecile palturilor se uzează mai întâi, iar tălpile pantofilor se uzează mai întâi, deoarece mânecile și tălpile sunt cele mai susceptibile la frecare. Însă imaginați-vă pentru o clipă că suprafața planetei noastre era ca și cum bine lustruită, complet netedă, iar posibilitatea frecării ar fi exclusă. Am putea merge pe o astfel de suprafață? Desigur că nu. Toată lumea știe că chiar și pe gheață și o podea lustruită este foarte greu să mergi și trebuie să ai grijă să nu cazi. Dar suprafața de gheață și a podelelor lustruite are încă o oarecare frecare.
Forța de frecare pe gheață. Dacă forța de frecare ar dispărea pe suprafața Pământului, atunci haosul de nedescris ar domni pe planeta noastră pentru totdeauna. Dacă nu există frecare, marea se va furi pentru totdeauna și furtuna nu se va potoli niciodată. Furtunile de nisip nu vor înceta să atârne peste Pământ, iar vântul va sufla constant. Sunetele melodice ale pianului, viorii și vuietul teribil al animalelor prădătoare se vor amesteca și se vor răspândi la nesfârșit în aer. În absența frecării, un corp care a început să se miște nu s-ar opri niciodată. Pe o suprafață a pământului absolut netedă, diverse corpuri și obiecte ar fi pentru totdeauna amestecate în cele mai diverse direcții. Lumea Pământului ar fi ridicolă și tragică dacă nu ar exista frecare și atracție a Pământului. Newton, care afirmă că forța de atracție gravitațională dintre două puncte materiale de masă și separate de o distanță este proporțională cu ambele mase și invers proporțională cu pătratul distanței - adică:
Aici este constanta gravitațională, egală cu aproximativ 6,6725 × 10 −11 m³/(kg s²).
Legea gravitației universale este una dintre aplicațiile legii inversului pătratului, care se găsește și în studiul radiațiilor (vezi, de exemplu, Presiunea luminii) și este o consecință directă a creșterii pătratice a ariei sfera cu rază în creștere, ceea ce duce la o scădere pătratică a contribuției oricărei unități de suprafață la suprafața întregii sfere.
Câmpul gravitațional, ca și câmpul gravitațional, este potențial. Aceasta înseamnă că puteți introduce energia potențială a atracției gravitaționale a unei perechi de corpuri, iar această energie nu se va schimba după mutarea corpurilor de-a lungul unei bucle închise. Potențialitatea câmpului gravitațional implică legea conservării sumei energiei cinetice și potențiale și, atunci când se studiază mișcarea corpurilor într-un câmp gravitațional, de multe ori simplifică semnificativ soluția. În cadrul mecanicii newtoniene, interacțiunea gravitațională este de lungă durată. Aceasta înseamnă că indiferent de modul în care se mișcă un corp masiv, în orice punct al spațiului potențialul gravitațional depinde doar de poziția corpului la un moment dat în timp.
Obiecte spațiale mari - planetele, stelele și galaxiile au o masă enormă și, prin urmare, creează câmpuri gravitaționale semnificative.
Gravitația este cea mai slabă interacțiune. Cu toate acestea, deoarece acționează la toate distanța și toate masele sunt pozitive, este totuși o forță foarte importantă în Univers. În special, interacțiunea electromagnetică dintre corpuri la scară cosmică este mică, deoarece sarcina electrică totală a acestor corpuri este zero (materia în ansamblu este neutră din punct de vedere electric).
De asemenea, gravitația, spre deosebire de alte interacțiuni, este universală în efectul său asupra întregii materie și energie. Nu au fost descoperite obiecte care să nu aibă deloc interacțiune gravitațională.
Datorită naturii sale globale, gravitația este responsabilă pentru efecte la scară mare precum structura galaxiilor, găurile negre și expansiunea Universului și pentru fenomene astronomice elementare - orbitele planetelor și pentru simpla atracție către suprafața Pământul și căderea corpurilor.
Gravitația a fost prima interacțiune descrisă de teoria matematică. Aristotel credea că obiectele cu mase diferite cad cu viteze diferite. Abia mult mai târziu, Galileo Galilei a stabilit experimental că nu este așa - dacă rezistența aerului este eliminată, toate corpurile accelerează în mod egal. Legea gravitației universale a lui Isaac Newton (1687) a descris bine comportamentul general al gravitației. În 1915, Albert Einstein a creat Teoria Generală a Relativității, care descrie mai precis gravitația în termenii geometriei spațiu-timpului.
Mecanica cerească și unele dintre sarcinile sale
Cea mai simplă problemă a mecanicii cerești este interacțiunea gravitațională a două corpuri punctuale sau sferice în spațiul gol. Această problemă în cadrul mecanicii clasice este rezolvată analitic într-o formă închisă; rezultatul soluției sale este adesea formulat sub forma celor trei legi ale lui Kepler.
Pe măsură ce numărul de corpuri care interacționează crește, sarcina devine dramatic mai complicată. Astfel, deja celebra problemă a trei corpuri (adică mișcarea a trei corpuri cu mase diferite de zero) nu poate fi rezolvată analitic într-o formă generală. Cu o soluție numerică, instabilitatea soluțiilor în raport cu condițiile inițiale apare destul de repede. Când este aplicată sistemului solar, această instabilitate nu ne permite să prezicem cu exactitate mișcarea planetelor la scari care depășesc o sută de milioane de ani.
În unele cazuri speciale, este posibil să găsiți o soluție aproximativă. Cel mai important este cazul în care masa unui corp este semnificativ mai mare decât masa altor corpuri (exemple: sistemul solar și dinamica inelelor lui Saturn). În acest caz, ca primă aproximare, putem presupune că corpurile de lumină nu interacționează între ele și se deplasează de-a lungul traiectoriilor kepleriene în jurul corpului masiv. Interacțiunile dintre ele pot fi luate în considerare în cadrul teoriei perturbațiilor și mediate în timp. În acest caz, pot apărea fenomene non-triviale, cum ar fi rezonanțe, atractori, haos etc. Un exemplu clar de astfel de fenomene este structura complexă a inelelor lui Saturn.
În ciuda încercărilor de a descrie cu acuratețe comportamentul unui sistem cu un număr mare de corpuri de atragere de aproximativ aceeași masă, acest lucru nu se poate face din cauza fenomenului de haos dinamic.
Câmpuri gravitaționale puternice
În câmpurile gravitaționale puternice, precum și atunci când se deplasează într-un câmp gravitațional la viteze relativiste, încep să apară efectele teoriei generale a relativității (GTR):
- modificarea geometriei spațiu-timpului;
- drept consecință, abaterea legii gravitației de la Newtonian;
- iar în cazuri extreme - apariția găurilor negre;
- întârzierea potențialelor asociate cu viteza finită de propagare a perturbațiilor gravitaționale;
- drept consecință, apariția undelor gravitaționale;
- efecte de neliniaritate: gravitația tinde să interacționeze cu ea însăși, deci principiul suprapunerii în câmpuri puternice nu mai este valabil.
Radiația gravitațională
Una dintre predicțiile importante ale relativității generale este radiația gravitațională, a cărei prezență nu a fost încă confirmată prin observații directe. Cu toate acestea, există dovezi indirecte semnificative în favoarea existenței sale, și anume: pierderi de energie în sisteme binare apropiate care conțin obiecte gravitatoare compacte (cum ar fi stele neutronice sau găuri negre), în special, în celebrul sistem PSR B1913+16 (Hulse-Taylor). pulsar) - sunt în bun acord cu modelul relativității generale, în care această energie este purtată tocmai de radiația gravitațională.
Radiația gravitațională poate fi generată doar de sisteme cu patrupol variabil sau momente multipolare mai mari, acest fapt sugerând că radiația gravitațională a majorității surselor naturale este direcțională, ceea ce complică semnificativ detectarea acesteia. Puterea gravitațională n-sursa de câmp este proporţională dacă multipolul este de tip electric, iar - dacă multipolul este de tip magnetic, unde v este viteza caracteristică de mișcare a surselor în sistemul radiant și c- viteza luminii. Astfel, momentul dominant va fi momentul cvadrupol de tip electric, iar puterea radiației corespunzătoare este egală cu:
unde este tensorul momentului cvadrupolar al distribuției de masă a sistemului radiant. Constanta (1/W) ne permite să estimăm ordinul de mărime al puterii de radiație.
Din 1969 (experimentele lui Weber ( Engleză)), se încearcă detectarea directă a radiațiilor gravitaționale. În SUA, Europa și Japonia există în prezent mai multe detectoare la sol care funcționează (LIGO, VIRGO, TAMA ( Engleză), GEO 600), precum și proiectul de detector gravitațional spațial LISA (Laser Interferometer Space Antenna). Un detector de la sol în Rusia este în curs de dezvoltare la Centrul științific Dulkyn pentru cercetarea undelor gravitaționale din Republica Tatarstan.
Efecte subtile ale gravitației
Măsurarea curburii spațiului pe orbita Pământului (desenul artistului)
Pe lângă efectele clasice ale atracției gravitaționale și ale dilatării timpului, teoria generală a relativității prezice existența altor manifestări ale gravitației, care în condiții terestre sunt foarte slabe și, prin urmare, detectarea și verificarea experimentală a acestora sunt foarte dificile. Până de curând, depășirea acestor dificultăți părea dincolo de capacitățile experimentatorilor.
Printre acestea, în special, putem numi antrenamentul cadrelor de referință inerțiale (sau efectul Lense-Thirring) și câmpul gravitomagnetic. În 2005, sonda robotică gravitațională B a NASA a efectuat un experiment de precizie fără precedent pentru a măsura aceste efecte în apropierea Pământului. Prelucrarea datelor obținute s-a efectuat până în mai 2011 și a confirmat existența și amploarea efectelor precesiunii geodezice și a tragerii sistemelor de referință inerțiale, deși cu o acuratețe ceva mai mică decât se presupunea inițial.
După o muncă intensă de analiză și extragere a zgomotului de măsurare, rezultatele finale ale misiunii au fost anunțate în cadrul unei conferințe de presă la NASA-TV din 4 mai 2011 și publicate în Physical Review Letters. Valoarea măsurată a precesiei geodezice a fost −6601,8±18,3 milisecunde arcuri pe an și efectul de antrenare - −37,2±7,2 milisecunde arcuri pe an (comparați cu valorile teoretice de −6606,1 mas/an și −39,2 mas/an).
Teorii clasice ale gravitației
Vezi și: Teorii ale gravitațieiDatorită faptului că efectele cuantice ale gravitației sunt extrem de mici chiar și în cele mai extreme condiții experimentale și de observație, încă nu există observații fiabile ale acestora. Estimările teoretice arată că în marea majoritate a cazurilor se poate limita la descrierea clasică a interacțiunii gravitaționale.
Există o teorie clasică canonică modernă a gravitației - teoria generală a relativității și multe ipoteze clarificatoare și teorii cu diferite grade de dezvoltare, care concurează între ele. Toate aceste teorii fac predicții foarte asemănătoare în cadrul aproximării în care se desfășoară în prezent testele experimentale. Următoarele sunt câteva teorii de bază, cele mai bine dezvoltate sau cunoscute ale gravitației.
Teoria generală a relativității
În abordarea standard a teoriei generale a relativității (GTR), gravitația este considerată inițial nu ca o interacțiune de forță, ci ca o manifestare a curburii spațiu-timpului. Astfel, în relativitatea generală, gravitația este interpretată ca un efect geometric, iar spațiul-timp este considerat în cadrul geometriei riemanniene non-euclidiene (mai precis pseudo-riemannian). Câmpul gravitațional (o generalizare a potențialului gravitațional newtonian), numit uneori și câmp gravitațional, în relativitatea generală este identificat cu câmpul metric tensor - metrica spațiu-timpului cu patru dimensiuni, iar puterea câmpului gravitațional - cu conectivitatea afină a spațiu-timpului determinată de metrică.
Sarcina standard a relativității generale este de a determina componentele tensorului metric, care împreună definesc proprietățile geometrice ale spațiului-timp, din distribuția cunoscută a surselor de energie-impuls în sistemul de coordonate cu patru dimensiuni luate în considerare. La rândul său, cunoașterea metricii permite să se calculeze mișcarea particulelor de testat, ceea ce este echivalent cu cunoașterea proprietăților câmpului gravitațional într-un sistem dat. Datorită naturii tensorale a ecuațiilor de relativitate generală, precum și a justificării fundamentale standard pentru formularea acesteia, se crede că gravitația este, de asemenea, de natură tensorală. O consecință este că radiația gravitațională trebuie să fie cel puțin de ordin patrupol.
Se știe că în relativitatea generală există dificultăți din cauza neinvarianței energiei câmpului gravitațional, deoarece această energie nu este descrisă de un tensor și poate fi determinată teoretic în moduri diferite. În relativitatea generală clasică, se pune și problema descrierii interacțiunii spin-orbita (deoarece spinul unui obiect extins, de asemenea, nu are o definiție clară). Se crede că există anumite probleme cu neechivocitatea rezultatelor și justificarea consistenței (problema singularităților gravitaționale).
Cu toate acestea, relativitatea generală a fost confirmată experimental până de curând (2012). În plus, multe abordări alternative ale lui Einstein, dar standard pentru fizica modernă, abordări ale formulării teoriei gravitației conduc la un rezultat care coincide cu relativitatea generală în aproximarea cu energie joasă, care este singura acum accesibilă verificării experimentale.
Teoria Einstein-Cartan
O împărțire similară a ecuațiilor în două clase are loc și în RTG, unde a doua ecuație tensorală este introdusă pentru a lua în considerare legătura dintre spațiul non-euclidian și spațiul Minkowski. Datorită prezenței unui parametru adimensional în teoria Jordan-Brans-Dicke, devine posibilă alegerea acestuia astfel încât rezultatele teoriei să coincidă cu rezultatele experimentelor gravitaționale. Mai mult, pe măsură ce parametrul tinde spre infinit, predicțiile teoriei devin din ce în ce mai aproape de relativitatea generală, astfel încât este imposibil să infirmăm teoria Jordan-Brans-Dicke prin orice experiment care să confirme teoria generală a relativității.
Teoria cuantică a gravitației
În ciuda a mai mult de o jumătate de secol de încercări, gravitația este singura interacțiune fundamentală pentru care nu a fost încă construită o teorie cuantică consistentă general acceptată. La energii joase, în spiritul teoriei câmpului cuantic, interacțiunea gravitațională poate fi considerată ca un schimb de gravitoni - bosoni de calibre spin 2. Cu toate acestea, teoria rezultată este nerenormalizabilă și, prin urmare, este considerată nesatisfăcătoare.
În ultimele decenii, au fost dezvoltate trei abordări promițătoare pentru rezolvarea problemei cuantificării gravitației: teoria corzilor, gravitația cuantică în buclă și triangulația dinamică cauzală.
Teoria corzilor
În ea, în loc de particule și spațiu-timp de fundal, apar șiruri și analogii lor multidimensionali - branele. Pentru probleme cu dimensiuni înalte, branele sunt particule de dimensiuni înalte, dar din punctul de vedere al particulelor care se mișcă interior aceste brane, sunt structuri spațiu-timp. O variantă a teoriei corzilor este teoria M.
Gravitație cuantică în buclă
Încearcă să formuleze o teorie cuantică a câmpului fără referire la fundalul spațiu-timp; conform acestei teorii, spațiul și timpul constau din părți discrete. Aceste celule cuantice mici ale spațiului sunt conectate între ele într-un anumit fel, astfel încât la scară mică de timp și lungime ele creează o structură pestriță, discretă a spațiului, iar la scară mare se transformă lin în spațiu-timp continuu neted. În timp ce multe modele cosmologice pot descrie doar comportamentul universului din timpul Planck după Big Bang, gravitația cuantică în buclă poate descrie procesul de explozie în sine și chiar poate privi mai în urmă. Gravitația cuantică în buclă ne permite să descriem toate particulele modelului standard fără a necesita introducerea bosonului Higgs pentru a le explica masele.
Articolul principal: Triangularea dinamică cauzală
În ea, varietatea spațiu-timp este construită din simplexuri euclidiene elementare (triunghi, tetraedru, pentacor) de dimensiuni de ordinul celor planckiene, ținând cont de principiul cauzalității. Patrudimensionalitatea și natura pseudo-euclidiană a spațiului-timp la scară macroscopică nu sunt postulate în ea, ci sunt o consecință a teoriei.
Vezi si
Note
Literatură
- Vizgin V.P. Teoria relativistă a gravitației (origini și formare, 1900-1915). - M.: Nauka, 1981. - 352c.
- Vizgin V.P. Teorii unificate în prima treime a secolului al XX-lea. - M.: Nauka, 1985. - 304c.
- Ivanenko D. D., Sardanashvili G. A. Gravitatie. a 3-a ed. - M.: URSS, 2008. - 200 p.
- Misner C., Thorne K., Wheeler J. Gravitatie. - M.: Mir, 1977.
- Thorne K. Găuri negre și falduri ale timpului. Moștenirea îndrăzneață a lui Einstein. - M.: Editura de Stat de Literatură Fizică și Matematică, 2009.
Legături
- Legea gravitației universale sau „De ce nu cade Luna pe Pământ?” - Cam lucruri dificile
- Probleme cu Gravity (documentar BBC, videoclip)
- Pământul și gravitația; Teoria relativistă a gravitației (emisiune TV Gordon „Dialogues”, videoclip)
| Teorii ale gravitației | |||
| Teorii standard ale gravitației | |||
|---|---|---|---|
La întrebarea „Ce este forța?” fizica răspunde astfel: „Forța este o măsură a interacțiunii corpurilor materiale între ele sau între corpuri și alte obiecte materiale - câmpuri fizice”. Toate forțele din natură pot fi clasificate în patru tipuri fundamentale de interacțiuni: puternice, slabe, electromagnetice și gravitaționale. Articolul nostru vorbește despre ce sunt forțele gravitaționale - o măsură a ultimului și, poate, cel mai răspândit tip de aceste interacțiuni în natură.
Să începem cu gravitația pământului
Toată lumea în viață știe că există o forță care atrage obiectele pe pământ. Este denumită în mod obișnuit gravitație, gravitație sau gravitație. Datorită prezenței sale, oamenii au conceptele de „sus” și „jos”, care determină direcția de mișcare sau locația a ceva în raport cu suprafața pământului. Deci, într-un caz anume, pe suprafața pământului sau în apropierea acestuia, se manifestă forțe gravitaționale, care atrag obiecte cu masă între ele, manifestându-și efectul la orice distanță, atât mică, cât și foarte mare, chiar și după standardele cosmice.
Gravitația și a treia lege a lui Newton
După cum se știe, orice forță, dacă este considerată o măsură a interacțiunii corpurilor fizice, este întotdeauna aplicată unuia dintre ele. Deci, în interacțiunea gravitațională a corpurilor unele cu altele, fiecare dintre ele experimentează astfel de tipuri de forțe gravitaționale care sunt cauzate de influența fiecăruia dintre ele. Dacă există doar două corpuri (se presupune că acțiunea tuturor celorlalte poate fi neglijată), atunci fiecare dintre ele, conform celei de-a treia legi a lui Newton, va atrage celălalt corp cu aceeași forță. Deci, Luna și Pământul se atrag reciproc, rezultând fluxul și refluxul mărilor Pământului.
Fiecare planetă din sistemul solar experimentează mai multe forțe gravitaționale de la Soare și alte planete. Desigur, forța gravitațională a Soarelui este cea care determină forma și dimensiunea orbitei sale, dar astronomii iau în considerare și influența altor corpuri cerești în calculele lor asupra traiectoriilor mișcării lor.
Care va cădea la pământ mai repede de la înălțime?
Caracteristica principală a acestei forțe este că toate obiectele cad la sol cu aceeași viteză, indiferent de masa lor. Pe vremuri, până în secolul al XVI-lea, se credea că totul este invers - corpurile mai grele ar trebui să cadă mai repede decât cele mai ușoare. Pentru a risipi această concepție greșită, Galileo Galilei a trebuit să efectueze faimosul său experiment de a arunca simultan două ghiulele de greutăți diferite din Turnul înclinat din Pisa. Contrar așteptărilor martorilor experimentului, ambele nuclee au ajuns la suprafață în același timp. Astăzi, fiecare școlar știe că acest lucru s-a întâmplat datorită faptului că gravitația conferă oricărui corp aceeași accelerație de cădere liberă g = 9,81 m/s 2 indiferent de masa m a acestui corp, iar valoarea sa conform celei de-a doua legi a lui Newton este egală. la F = mg.
Forțele gravitaționale de pe Lună și de pe alte planete au valori diferite ale acestei accelerații. Cu toate acestea, natura acțiunii gravitației asupra lor este aceeași.
Gravitația și greutatea corporală
Dacă prima forță este aplicată direct corpului însuși, atunci a doua pe suportul sau suspendarea acestuia. In aceasta situatie, asupra corpurilor actioneaza intotdeauna forte elastice de pe suporturi si suspensii. Forțele gravitaționale aplicate acelorași corpuri acţionează asupra lor.
Imaginați-vă o greutate suspendată deasupra solului de un arc. I se aplică două forțe: forța elastică a arcului întins și forța gravitațională. Conform celei de-a treia legi a lui Newton, sarcina acționează asupra arcului cu o forță egală și opusă forței elastice. Această forță va fi greutatea ei. O sarcină care cântărește 1 kg are o greutate egală cu P = 1 kg ∙ 9,81 m/s 2 = 9,81 N (newton).
Forțele gravitaționale: definiție
Prima teorie cantitativă a gravitației, bazată pe observațiile mișcării planetare, a fost formulată de Isaac Newton în 1687 în celebrele sale „Principii ale filosofiei naturale”. El a scris că forțele gravitaționale care acționează asupra Soarelui și planetelor depind de cantitatea de materie pe care o conțin. Ele se răspândesc pe distanțe lungi și scad întotdeauna ca reciprocă a pătratului distanței. Cum putem calcula aceste forțe gravitaționale? Formula pentru forța F dintre două obiecte cu mase m 1 și m 2 situate la distanța r este:
- F=Gm 1 m 2 /r 2 ,
unde G este o constantă de proporționalitate, o constantă gravitațională.
Mecanismul fizic al gravitației
Newton nu a fost complet mulțumit de teoria sa, deoarece presupunea interacțiunea dintre corpuri care atrag la distanță. Marele englez însuși era sigur că trebuie să existe vreun agent fizic responsabil de transferul acțiunii unui corp în altul, ceea ce a afirmat destul de clar într-una dintre scrisorile sale. Dar momentul în care a fost introdus conceptul de câmp gravitațional care pătrunde în tot spațiul a venit doar patru secole mai târziu. Astăzi, vorbind despre gravitație, putem vorbi despre interacțiunea oricărui corp (cosmic) cu câmpul gravitațional al altor corpuri, a cărui măsură este forțele gravitaționale care apar între fiecare pereche de corpuri. Legea gravitației universale, formulată de Newton în forma de mai sus, rămâne adevărată și este confirmată de multe fapte.
Teoria gravitației și astronomia
A fost aplicat cu mare succes la rezolvarea problemelor mecanicii cerești în secolul al XVIII-lea și începutul secolului al XIX-lea. De exemplu, matematicienii D. Adams și W. Le Verrier, analizând perturbările din orbita lui Uranus, au sugerat că acesta este supus forțelor gravitaționale de interacțiune cu o planetă încă necunoscută. Ei au indicat poziția sa așteptată, iar în curând Neptun a fost descoperit acolo de astronomul I. Galle.
Totuși a mai fost o problemă. Le Verrier în 1845 a calculat că orbita lui Mercur precesează cu 35" pe secol, în contrast cu valoarea zero a acestei precesii obținută din teoria lui Newton. Măsurătorile ulterioare au dat o valoare mai precisă de 43". (Precesia observată este de fapt 570"/secol, dar un calcul atent pentru a scădea influența de la toate celelalte planete dă o valoare de 43").
Abia în 1915 Albert Einstein a putut explica această discrepanță în cadrul teoriei sale asupra gravitației. S-a dovedit că Soarele masiv, ca orice alt corp masiv, curbează spațiu-timp în vecinătatea sa. Aceste efecte provoacă abateri pe orbitele planetelor, dar pe Mercur, fiind cea mai mică planetă și cea mai apropiată de steaua noastră, ele sunt cele mai pronunțate.
Mase inerțiale și gravitaționale
După cum sa menționat mai sus, Galileo a fost primul care a observat că obiectele cad pe pământ cu aceeași viteză, indiferent de masa lor. În formulele lui Newton, conceptul de masă provine din două ecuații diferite. A doua lege a lui spune că o forță F aplicată unui corp cu masa m dă accelerație conform ecuației F = ma.
Cu toate acestea, forța gravitației F aplicată unui corp satisface formula F = mg, unde g depinde de celălalt corp care interacționează cu cel în cauză (pământul de obicei când vorbim despre gravitație). În ambele ecuații, m este un coeficient de proporționalitate, dar în primul caz este masa inerțială, iar în al doilea este masa gravitațională și nu există niciun motiv evident că ar trebui să fie aceleași pentru orice obiect fizic.
Cu toate acestea, toate experimentele arată că acesta este într-adevăr cazul.
Teoria gravitației a lui Einstein
El a luat faptul egalității maselor inerțiale și gravitaționale ca punct de plecare pentru teoria sa. A reușit să construiască ecuațiile câmpului gravitațional, celebrele ecuații Einstein, și cu ajutorul lor să calculeze valoarea corectă pentru precesiunea orbitei lui Mercur. Ele oferă, de asemenea, o valoare măsurată pentru deviația razelor de lumină care trec în apropierea Soarelui și nu există nicio îndoială că dau rezultatele corecte pentru gravitația macroscopică. Teoria gravitației a lui Einstein, sau teoria generală a relativității (GR), așa cum a numit-o el, este unul dintre cele mai mari triumfuri ale științei moderne.
Forțele gravitaționale sunt accelerate?
Dacă nu puteți distinge masa inerțială de masa gravitațională, atunci nu puteți distinge gravitația de accelerație. Experimentul câmpului gravitațional poate fi efectuat în schimb într-un lift accelerator în absența gravitației. Când un astronaut într-o rachetă accelerează departe de Pământ, el experimentează o forță de gravitație care este de câteva ori mai mare decât cea a Pământului, marea majoritate provenind din accelerație.
Dacă nimeni nu poate distinge gravitația de accelerație, atunci prima poate fi întotdeauna reprodusă prin accelerație. Un sistem în care accelerația înlocuiește gravitația se numește inerțial. Prin urmare, Luna pe orbita joasă a Pământului poate fi considerată și ca un sistem inerțial. Cu toate acestea, acest sistem va diferi de la un punct la altul pe măsură ce câmpul gravitațional se schimbă. (În exemplul Lunii, câmpul gravitațional își schimbă direcția de la un punct la altul.) Principiul potrivit căruia se poate găsi întotdeauna un cadru inerțial în orice punct din spațiu și timp în care fizica respectă legile în absența gravitației se numește principiul echivalenței.
Gravitația ca manifestare a proprietăților geometrice ale spațiului-timp
Faptul că forțele gravitaționale pot fi gândite ca accelerații în sistemele de coordonate inerțiale care diferă de la un punct la altul înseamnă că gravitația este un concept geometric.
Spunem că spațiu-timp este curbat. Luați în considerare o minge pe o suprafață plană. Se va odihni sau, dacă nu există frecare, se va mișca uniform în absența oricăror forțe care acționează asupra lui. Dacă suprafața este curbată, mingea se va accelera și se va deplasa în punctul cel mai de jos, luând calea cea mai scurtă. În mod similar, teoria lui Einstein afirmă că spațiu-timp cu patru dimensiuni este curbat, iar un corp se mișcă în acest spațiu curbat de-a lungul unei linii geodezice care corespunde drumului cel mai scurt. Prin urmare, câmpul gravitațional și forțele gravitaționale care acționează în el asupra corpurilor fizice sunt mărimi geometrice care depind de proprietățile spațiului-timp, care se modifică cel mai puternic în apropierea corpurilor masive.
