поиск по сайту

Интересные факты о гравитации PDF Печать E-mail
Оценка пользователей: / 4
ПлохоОтлично 

grav1Интерес к проблеме гравитации возник задолго до Ньютона. В IV веке до нашей эры Аристотель утверждал, что все тела падают, потому что они стремятся к центру Вселенной, а этим центром является Земля. При этом считалось, что чем тяжелее тело, тем быстрее оно падает. Такое представление продержалось около 2 тысячелетий, и было опровергнуто в результате опытов Г. Галилея со свободным падением тел.

 

Галилей доказал, что если освободиться от сопротивления воздуха, то все тела упадут на Землю с одинаковым ускорением. Большой вклад в развитие идей о всемирном тяготении внесло открытие И. Кеплером законов движения планет. Все эти факты подготовили почву для открытия И. Ньютоном закона всемирного тяготения в 1685 года. Этот закон, а также сформулированные Ньютоном три основных принципа механики: закон инерции, закон пропорциональности ускорения действующей силе и обратной пропорциональности массе и закон равенства действия противодействию легли в основу современной классической, или, как часто говорят, ньютоновой, механики.

В рамках ньютоновской механики гравитационное взаимодействие является дальнодействующим. Это означает, что как бы массивное тело ни двигалось, в любой точке пространства гравитационный потенциал и сила зависят только от положения тела в данный момент времени. Однако учёт лоренц-инвариантности гравитационной силы и запаздывания распространения гравитационного воздействия с помощью решения для потенциалов Льенара и Вихерта приводит к тому, что в движущихся с постоянной скоростью системах отсчёта возникает дополнительная компонента силы за счёт гравитационного поля кручения. Ситуация полностью эквивалентна ситуации с электрической силой, когда при движении наблюдателя он обнаруживает ещё магнитное поле и магнитную силу, пропорциональную скорости своего движения. Это делает необходимым учёт ограниченности скорости распространения гравитации, приводящей к свойству близкодействия и запаздывания гравитационного взаимодействия. В конце 19 и в начале 20 века усилиями ряда физиков – О. Хевисайда, А. Пуанкаре, Г. Минковского, А. Зоммерфельда, Х. Лоренцаи других – были заложены основы лоренц-инвариантной теории гравитации, описывающей гравитацию в инерциальных системах отсчёта при релятивистских скоростях. В результате этого, закон всеобщего тяготения Исаака Ньютона (1687) был включён в лоренц-инвариантную теорию гравитации, которая достаточно хорошо предсказывала общее поведение гравитации.

Современное представление о свойствах гравитации.

В 1916 году немецкий физик А. Эйнштейн опубликовал работу, в которой он изложил новую теорию гравитации, названную им общей теорией относительности. В общей теории относительности существенную роль играет так называемый принцип эквивалентности. Смысл его заключается в том, что, сообщив наблюдателю некоторое постоянное ускорение, можно полностью имитировать поле тяготения. Исходя из этих предпосылок, Эйнштейн и получил свои уравнения для описания гравитационного поля. Уравнения эти весьма сложны, Они позволяют интерпретировать гравитацию как поле искривления пространства. В пустоте, то есть при отсутствии материальных тел, пространство – время Эйнштейна совпадает с обычным трехмерным евклидовым пространством и подчиняется всем теоремам геометрии Евклида. Но в присутствии материальных тел пространство - время искривляется, причём, чем ближе к телу и чем больше его масса, тем искривление больше. Гравитационное поле точечной массы обладает в теории Эйнштейна так называемой ловушечной поверхностью. Это такая поверхность, охватывающая притягивающие массы, достигнув которой любое тело, обладающее массой, притягивается к центральной массе с такой силой, что неизбежно падает на нее. Радиус такой поверхности называется гравитационным радиусом. Если гравитационный радиус больше геометрических размеров тела, то ни одна материальная частица не может покинуть это тело. Таким образом, если размеры какой-нибудь звезды по тем или иным причинам становятся меньше гравитационного радиуса, ничто, в том числе и излучение, не может покинуть звезду. Такие звезды называются черными дырами. Теория Эйнштейна дала правильный количественный результат для ряда эффектов, необъяснимых с точки зрения теории Ньютона. Таковы эффект искривления луча света вблизи тяготеющей массы, эффект движения перигелия Меркурия и эффект красного смещения спектральных линий излучения звезд под действием тяготения. Эйнштейн не считал свою теорию завершенной и искал её обобщения. Сейчас попытки её обобщений основаны на поисках единой теории поля. Исходным пунктом этих обобщений является предположение о существовании некоего праполя, порождающего все элементарные частицы и их поля, в том числе и поле тяготения.

Профессор Верлинд в статье «О происхождении гравитации и законов Ньютона» также утверждает, что гравитация – это неизбежное следствие законов термодинамики. Что полностью меняет логику 300-летней науки. Его утверждение вызвало переполох в научной среде или, по крайней мере, среди тех, кто отстаивает теорию Ньютона. «Для меня гравитации не существует», – сказал доктор Верлинд. Это не значит, что предмет не будет падать на землю, но доктор Верлинд наряду с некоторыми другими физиками считает, что прежний научный взгляд на гравитацию был неверными, что есть нечто большее, из чего и «возникает» гравитация. Забудьте об искривленном пространстве или о жутком притяжении, Гравитация, согласно профессору Верлинду, по существу является проявлением энтропии, в естественных науках – мера беспорядка системы, состоящей из многих элементов. Объект, движущийся вокруг других меньших объектов, изменит степень беспорядочности атмосферы объектов, и тогда будет ощущаться гравитация. На основе этой идеи, вытекающей из голографической теории, он может получить второй закон механики Ньютона. Кроме того, его теория о физике инертной массы – также новая теория.

Современные научные исследования Вселенной основаны на теории гравитации. Если гравитации не существует, то существующий взгляд на структуры галактики Вселенной может быть неправильным. Может быть, поэтому, ученым часто трудно объяснить гравитационное движение отдаленных астрономических тел, и они ввели понятие «тёмной материи», чтобы сбалансировать свои уравнения. Новая теория гравитации может пролить свет на некоторые досадные проблемы космической физики, которые учёные не могут объяснить. Например, темную энергию, которая расширяет Вселенную, со скоростью, превышающей скорость света, или темную материю, которая, предположительно, является связующим галактическим веществом. Это может побудить учёных к переосмыслению процессов, происходящих во Вселенной.

В научной среде сложилось стойкое мнение, что ускорение свободного падения тел в пространстве создаёт притяжение тел на планете Земля. Однако мало кто задумывается над тем, что на Луне нет ускорения свободного падения тел в пространстве и американские астронавты, которые там побывали, не свалились оттуда.

belashov.info

 

Комментарии 

 
0 # vladimirphizik 19.08.2014 15:10
Доказано, что гравитация имеет электромагнитну ю природу http://gravitus.ucoz.ru/
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
 

новости из сети


все материалы взяты из интернета

При копировании материалов гиперссылка на сайт обязательна