Чого полягає гравітація. Земне тяжіння

Слово "гравітація" прийшло до нас з латинської мови, дослівно воно перекладається як "тяжкість". Навіть якщо ви не знаєте, що таке гравітація, будьте впевнені: ви стикаєтеся з цим явищем щодня, навіть зараз.

Спробуємо розібратися із цим терміном.

Значення поняття

Гравітація, або як її ще називають тяжіння чи тяжіння, означає повну взаємодію між усіма матеріальними тілами землі. Це унікальне явище було описано багатьма вченими. Наприклад, особливу увагу цьому питанню приділяв Ісаак Ньютон. Він навіть створив теорію, яка сьогодні називається теорією тяжіння Ньютона.

У ній Ньютон зазначив, що гравітація асоційована із силою тяжіння. Сутність даного явища Ньютон пояснив так: до якогось тіла додається сила тяжкості, джерело якої - інше тіло. У своєму Законі Всесвітнього Тяжіння Ньютон визначив, що всі тіла взаємодіють один з одним із силою, прямо пропорційною добутку мас цих тіл і обернено пропорційною квадрату відстані між ними.

Цікаво, що, незалежно від того, яким розміром є тіло, воно може створювати гравітаційне поле. Наприклад, об'єкти, що у космосі, такі як галактики, зірки і планети, можуть створювати досить великі гравітаційні поля.

Гравітація впливає всі об'єкти, що у Всесвіту. Завдяки їй відбуваються такі великі ефекти, як розширення масштабів Всесвіту, освіта та дія чорних дірок та структури галактик.

Інші теорії

Явище тяжіння описував у математичному вигляді Аристотель. Він вважав, що на швидкість падіння тіл впливає їхня маса. Що більше важить об'єкт, то швидше він падає. І лише через багато сотень років Галілео Галілей за допомогою експериментів довів, що дана теорія помилкова. Коли опір повітря відсутня, всі тіла прискорюються однаково.

На початку XX століття про гравітацію почав говорити всім відомий зараз Альберт Ейнштейн. Він створив Загальну теорію відносності, яка точніше стала описувати явище тяжіння. Ейнштейн пояснив, що ефекти гравітації обумовлені деформацією простору-часу, який має зв'язок із присутністю маси-часу. Ця теорія зараз найправильніша, вона доведена експериментально.

1. Обі - ван кенобі з зоряних війн говорив, що сила "Навколо нас і Проникає в нас; вона Скріплює Галактику". Він цілком міг би це сказати про гравітацію. Її властивості тяжіння буквально скріплюють галактику, і вона "проникає" в нас, фізично притягуючи нас до землі.

2. однак на відміну від сили з її темною та світлою сторонами, гравітація не дуальна; вона тільки притягує та ніколи не відштовхує.
Показати повністю.

3. Nasa намагається розробити промінь, що притягує, який зуміє переміщати фізичні об'єкти, створюючи притягуючу силу, що перевищує силу дії гравітації.

4. пасажири американських Гірок та астронавти на космічній станції зазнають мікрогравітації (яку некоректно називають нульовою гравітацією) оскільки вони падають з тією ж швидкістю, як і судно, в якому вони знаходяться.

5. той, хто важить на землі 60 кг, важив би на Юпітері (якби це було можливо - стати на газовий гігант) 142 кілограми. Велика маса планети означає і більшу силу тяжіння

Що таке гравітація простими словами. Загальне поняття гравітації Гравітація - це, начебто, просте поняття, відоме кожній людині ще з часів шкільної лави. Всі ми пам'ятаємо історію про те, як на голову Ньютона впало яблуко, і він відкрив закон всесвітнього тяжіння. Проте все не так просто.

6. щоб залишити гравітаційний колодязь землі, будь-який об'єкт повинен досягти швидкості 11, 2 кілометри на секунду - це швидкість втікання нашої планети.

7. гравітація, хоч як це дивно, - найслабша з чотирьох фундаментальних сил всесвіту. Три інших – це електромагнетизм, слабка ядерна взаємодія, яка визначає розпад атомів; і сильна ядерна взаємодія, яка тримає ядра атомів разом.

8. магнітик розміром із монетку має достатню силу електромагнітної взаємодії, щоб подолати всю гравітацію землі та приклеїтися до холодильника.

9. яблуко не падало на голову Ісааку Ньютону, але воно змусило його задуматися, чи впливає сила, що змушує яблуко падати, на рух місяця навколо землі.

10. це яблуко призвело до появи першого у науці закону зворотної квадратичної пропорційності F = G * (mM) /r2. Це означає, що об'єкт, видалений удвічі, надає лише чверть колишнього гравітаційного тяжіння.

11. Закон зворотної квадратичної пропорційності також означає, що технічно, гравітаційне тяжіння має необмежену дальність дії. 12. Інше значення слова "Гравітація" - яке означає "щось важке чи серйозне" - з'явилося раніше і походить від латинського "Gravis", що означає "важкий".

13. сила гравітації прискорює всі об'єкти однаково, незалежно від ваги. У тому випадку, якщо ви впустите з даху два м'ячики одного розміру, але різної ваги, вони вдаряться об землю одночасно. Велика інерція більш важкого об'єкта анулює будь-яку додаткову швидкість, що він міг би порівняно з більш легким.

14. загальна теорія відносності Ейнштейна була першою теорією, що розглядає гравітацію як викривлення простору - часу - "Тканини", що становить фізичний всесвіт.

15. будь-який об'єкт, що має масу, викривляє простір - час навколо себе. У 2011 році експеримент "Гравітаційного Зонду В" Nasa показав, що земля закручує всесвіт навколо себе, як дерев'яну кулю в потоці - точно, як це передбачав Ейнштейн.

16. Викривляючи простір - час навколо себе, масивний об'єкт іноді перенаправляє промені світла, які проходять через нього, як це робить скляна лінза. Гравітаційні лінзи можуть з легкістю збільшувати видимий розмір далеких галактик або змащувати їхнє світло в дивні форми. 17. "Проблема Трьох тіл", що описує всі можливі патерни, якими три об'єкти можуть обертатися один навколо одного тільки під дією гравітації, займала вчених протягом трьохсот років. На сьогоднішній день знайдено лише 16 її рішень. 18. Хоча три інші фундаментальні сили добре уживаються з квантовою механікою - наукою про надмале - гравітація відмовляється з нею співпрацювати; квантові рівняння порушуються за будь-якої спроби включити в них гравітацію. Як примирити ці два абсолютно точні і абсолютно протилежні один одному описи всесвіту є однією з найбільших проблем сучасної фізики. 19. Щоб краще зрозуміти гравітацію, вчені шукають гравітаційні хвилі - бриж у просторі - часу, що походить від подій на кшталт зіткнень чорних дірок і вибухів зірок.

20. Як тільки їм вдасться виявити гравітаційні хвилі, вчені зможуть поглянути на космос так, як не робили цього ніколи раніше. "Кожен раз, Коли ми Дивимося на Всесвіт По-новому", - говорить фізик з гравітаційно - хвильової обсерваторії луїзіани амбер стувер, - "це здійснює революцію в нашому розумінні її".

Причини гравітації. Теоретично гравітації є прогалини - і це факт!

Будь-яка теорія недосконала, теорія гравітації не виняток

Теорія гравітації недосконала, але з її прогалин із Землі непомітні. Наприклад, згідно з теорією, сила гравітації Сонця має бути сильнішою на Місяці, ніж на Землі, але тоді Місяць обертався б навколо Сонця, а не навколо Землі. Поспостерігавши за рухом Місяця на нічному небі, ми можемо точно визначити, що він обертається навколо Землі. У школі нам також розповідали про Ісаака Ньютона, який виявив прогалини в теорії гравітації. Він також запровадив новий математичний термін «флюкс», з якого пізніше розвинув теорію гравітації. Поняття «флюкс» може здатися незнайомим, сьогодні її називають «функція». Так чи інакше, всі ми вивчаємо функції у школі, але й вони не без вад. Тому цілком імовірно, що в ньютонівських «доказах» теорії гравітації теж не так гладко.

Вага тіла, на відміну маси, може зміняться під впливом прискорення. Невеликі зміни ваги можна відчути, наприклад, на початку руху або зупинки ліфта. Стан повної відсутності ваги називається невагомістю.

Явище невагомості

Фізика дає вазі як силі, з якою будь-яке тіло діє поверхню, опору чи підвіс. Виникає вага внаслідок гравітаційного тяжіння Землі. Чисельно вага дорівнює силі тяжкості, але остання прикладена до центру мас тіла, вага ж прикладена до опори. Невагомість - нульова вага, може виникати, якщо відсутня сила тяжіння, тобто тіло достатньо від масивних об'єктів, які можуть притягувати його.

Міжнародна космічна станція знаходиться на відстані 350 км від Землі. На такому видаленні прискорення вільного падіння (g) становить 8,8 м/с2, що лише на 10% менше, ніж поверхні планети.

На практиці рідко зустрінеш – гравітаційний вплив існує завжди. На космонавтів, які перебувають на МКС, як і раніше діє Земля, проте невагомість там присутня. Інший випадок невагомості виникає, якщо сила тяжкості компенсована іншими силами. Наприклад, МКС піддається силі тяжкості, трохи зменшеної за рахунок відстані, але також станція рухається по круговій орбіті з першою космічною швидкістю і відцентрова сила компенсує тяжіння.

Невагомість на Землі

Явище невагомості можливе і Землі. Під впливом прискорення вага тіла може зменшуватися і навіть стає негативною. Класичний приклад, який наводять фізики - ліфт, що падає. Якщо ліфт рухається вниз з прискоренням, то тиск на підлогу ліфта, а, отже, і вага, буде зменшаться. Причому якщо прискорення дорівнює прискоренню вільного падіння, тобто ліфт падає, вага тіл стане нульовою.

Негативна вага спостерігається, якщо прискорення руху ліфта перевищить прискорення вільного падіння - тіла, що знаходяться всередині, «прилипнуть» до стелі кабіни.

Цей ефект широко застосовується для симуляції невагомості під час підготовки космонавтів. Літак обладнаний камерою для тренувань піднімається на значну висоту. Після чого пікірує вниз по балістичній траєкторії, по суті, на поверхні землі машина вирівнюється. Існує хибна думка, що подібні виконують складні фігури, на кшталт «петлі Нестерова», для отримання невагомості. Насправді, для тренувань використовуються доопрацьовані серійні пасажирські літаки, які не здатні на складні маневри.

Фізичний вираз

Фізична вага (P) при прискореному русі опори, чи то падаючий ліф або пікіруючий, має такий вигляд: P = m (g-a), де m – маса тіла, g – прискорення вільного падіння, a – прискорення опори. При рівності g і a, P=0, тобто досягається невагомість.

Хто відкрив закон всесвітнього тяжіння

Ні для кого не секрет, що закон всесвітнього тяжіння був відкритий великим англійським ученим Ісааком Ньютоном, який за легендою гуляє у вечірньому саду і роздумує над проблемами фізики. У цей момент з дерева впало яблуко (за однією версією прямо на голову фізику, за іншою просто впало), яке стало згодом знаменитим яблуком Ньютона, оскільки призвело вченого до осяяння, еврики. Яблуко, що впало на голову Ньютону і надихнуло того до відкриття закону всесвітнього тяжіння, адже Місяць у нічному небі залишався не рухливим, яблуко ж упало, можливо, подумав учений, що якась сила впливає як на Місяць (примушуючи його обертатися орбітою), так і на яблуко, змушуючи його падати на землю.

Зараз, як запевняють деякі історики науки, вся ця історія про яблуко лише гарна вигадка. Насправді падало яблуко чи ні, не так важливо, що вчений таки справді відкрив і сформулював закон всесвітнього тяжіння, який нині є одним із наріжних каменів, як фізики, так і астрономії.

Зрозуміло, і задовго до Ньютона люди спостерігали, як речі, що падають на землю, так і зірки в небі, але до нього вони вважали, що існує два типи гравітації: земна (діюча виключно в межах Землі, що змушує тіла падати) і небесна (діюча на зірки та Місяць). Ньютон же був першим, хто об'єднав ці два типи гравітації у своїй голові, першим, хто зрозумів, що гравітація є лише одна і її дію можна описати універсальним фізичним законом.

Визначення закону всесвітнього тяжіння

Відповідно до цього закону, всі матеріальні тіла притягують одне одного, при цьому сила тяжіння не залежить від фізичних чи хімічних властивостей тіл. Залежить вона, якщо все максимально спростити, лише від ваги тіл та відстані між ними. Також додатково потрібно взяти до уваги той факт, що на всі тіла, що знаходяться на Землі, діє сила тяжіння самої нашої планети, що отримала назву – гравітація (з латині слово «gravitas» перекладається як тяжкість).

Спробуємо тепер сформулювати і записати закон всесвітнього тяжіння максимально коротко: сила тяжіння між двома тілами з масами m1 і m2 і розділеними відстанню R прямо пропорційна обом масам і назад пропорційна квадрату відстані між ними.

Формула закону всесвітнього тяжіння

Нижче подаємо вашій увазі формулу закону всесвітнього тяжіння.

G у цій формулі це гравітаційна стала, рівна 6,67408(31) 10-11ця величина впливу на будь-який матеріальний об'єкт сили гравітації нашої планети.

Закон всесвітнього тяжіння та невагомість тіл

Відкритий Ньютоном закон всесвітнього тяжіння, а також супутній математичний апарат пізніше лягли в основу небесної механіки та астрономії, адже за допомогою нього можна пояснити природу руху небесних тіл, як і явище невагомості. Перебуваючи в космічному просторі на значній відстані від сили тяжіння-гравітації такого великого тіла як планета, будь-який матеріальний об'єкт (наприклад, космічний корабель з астронавтами на борту) виявиться в стані невагомості, оскільки сила гравітаційного впливу Землі (G у формулі закону тяжіння) або якоїсь іншої планети, більше не впливатиме на нього.

І на завершення повчальне відео про відкриття закону всесвітнього тяжіння.

Гравітаційна взаємодія. Слабка взаємодія.

Слабка взаємодія – одна з чотирьох фундаментальних взаємодій. На існування такої взаємодії вказували виявлену нестабільність нейтрону та деяких атомних ядер. Воно слабше сильного і електромагнітного, але сильніше гравітаційного. Але в повсякденному житті роль гравітаційної взаємодії набагато більша за слабку. Це з радіусом дії. У гравітаційної взаємодії rвз~ ∞. Тому на тіла, що знаходяться на поверхні Землі, діє гравітаційне тяжіння з боку всіх атомів Землі. Радіус слабкої взаємодії дуже малий, і передбачається ~10-16см. (На три порядки менше сильного). Але, попри це слабке взаємодія грає значної ролі у природі. Якби вдалося «вимкнути» слабку взаємодію, то Сонце згасло б, оскільки не міг би процес перетворення протона на нейтрон, позитрон і нейтрино:

p → n + e + + ν , в результаті якого чотири протони перетворюються на гелій. Саме цей процес є джерелом енергії Сонця та інших зірок. Процеси слабкої взаємодії з випусканням нейтрино особливо важливі в еволюції зірок. Якби не було слабких взаємодій, були б стабільні та широко поширені у звичайній речовині мюони, пімезони, дивні та зачаровані частки, які розпадаються внаслідок сильних взаємодій. Велика роль слабких взаємодій пов'язана з тим, що воно не підпорядковується ряду заборон, характерних для сильної та електромагнітної взаємодії. Зокрема, воно не підпорядковується закону збереження парності.

Найбільш поширений процес, зумовлений слабкою взаємодією - - розпад радіоактивних ядер. В результаті цього процесу в ядрі народжується електрон та нейтрино. Початком дослідження слабких взаємодій є відкриття А.Беккерелем у 1896 р. природної радіоактивності, тобто мимоволі розпад ядер урану, що супроводжується випромінюванням. Аналіз цього випромінювання показав, що воно складається з трьох видів, одне з яких назвали β – випромінюванням, що виявилося згодом потоком електронів. Дослідження особливостей β – випромінювання, викид з ядер існуючих там електронів, безперервний характер їх енергетичного спектру, утруднення з виконанням закону збереження спина призвели до уявлення про існування особливого виду фундаментальної взаємодії, що не зводиться до відомих взаємодій. Цю взаємодію назвали слабкою.

У сучасній фізиці передбачається, що це відомі типи взаємодій є явища однієї природи і мають описуватися єдиним чином. (Велике об'єднання, Супер об'єднання). Наразі розроблено єдину теорію слабких і електромагнітних взаємодій.

Гравітаційна взаємодія.

Тяжіння, гравітація, гравітаційна взаємодія – універсальна взаємодія між будь-якими видами матерії. Сформульований Ньютоном закон всесвітнього тяжіння справедливий, якщо взаємодія щодо слабке і тіла рухаються зі швидкостями набагато менше швидкості світла. У випадку гравітація описується загальної теорією відносності Ейнштейна як вплив матерії на властивості чотиривимірного простору - часу. Ці властивості простору - часу впливають на рух тіл та інші фізичні процеси. Цим гравітація різко відрізняється з інших фундаментальних взаємодій. Але сучасна фізика вважає за можливе, що при дуже високих енергіях всі види об'єднуються в єдину взаємодію.

Гіпотеза про гравітацію як загальну властивість тіл виникла в античності і відродилася XVI і XVII століттях Європі. Наприклад, І. Кеплер стверджував, що «важкість є взаємне прагнення всіх тіл». Остаточно в 1678 р. І. Ньютон у відомій роботі «Математичні засади натуральної філософії» дав математичне формулювання закону всесвітнього тяжіння. У такому формулюванні закон може бути застосований за умови, що тіла можна приймати за матеріальні точки. Чисельне значення гравітаційної постійної 1798 р. визначив Г.Кавендиш: G = 6.6745(8) * 10 -11 м 3 з -2 кг -1 . Взаємодія кількох тіл за умови матеріальних точок визначається принципом суперпозиції сил. За таким же принципом можна визначити силу взаємодії тіл кінцевих розмірів, якщо розбити їх на частини, які можна вважати за матеріальні точки. Згідно з формулою (1) сила тяжіння залежить тільки від положення частинок на даний момент часу. Це відповідає умові, що взаємодія поширюється миттєво. З урахуванням кінцевої, але досить високої швидкості поширення взаємодій, що затверджується сучасною фізикою, формула (1) може застосовуватися при не високих швидкостях руху і для тіл, що знаходяться на невеликих відстанях. Така ситуація має місце для тіл Сонячної системи.

Як пояснити дитині. Що таке гравітація?

Сила тяжіння, або гравітація, - це існуюча між двома частинками матерії (або двома об'єктами) сила тяжіння, яка утримує планети на їх орбітах навколо Сонця або Місяць на її орбіті навколо Землі. (У міру збільшення відстані між двома об'єктами їхнє гравітаційне тяжіння зменшується.) Сила тяжіння – це також та сила, яка утримує будь-який предмет на Землі або на будь-якому іншому небесному тілі, не дозволяючи йому відлетіти в космос. Чим більший об'єкт, тим сильніше його гравітаційне тяжіння, і навпаки. Оскільки Місяць набагато менший за Землю, його гравітаційне тяжіння становить лише одну шосту гравітаційного тяжіння нашої планети. Ось чому американські космонавти на Місяці могли без особливих зусиль пересуватися великими стрибками.

Гравітацією пояснюється також те, чому Земля – та інші планети та небесні тіла – мають загалом круглу форму. Коли формувалася наша сонячна система, під дією гравітації стягувалися разом пил та гази, що летять крізь космос. Коли велика кількість матерії збирається одночасно в одному місці, така матерія утворює кулю, оскільки гравітація притягує все до центральної точки. І все-таки Земля не ідеально кругла. У процесі її обертання навколо своєї осі виникає додаткова сила, під дією якої Земля трохи «випинається» у серединній області.

Відео Що таке гравітація

Неймовірна складність навколишнього простору багато в чому пов'язана з безліччю елементарних частинок. Між ними також існують різні взаємодії тих рівнях, про які ми можемо лише здогадуватися. Втім, всі види взаємодії елементарних частинок між собою значно різняться за своєю силою.

Найпотужніші зі всіх відомих нам сил пов'язують між собою компоненти атомного ядра. Щоб роз'єднати їх, потрібно витратити колосальну кількість енергії. Що ж до електронів, то вони «прив'язані» до ядра тільки звичайною електромагнітною взаємодією. Щоб його припинити, часом достатньо тієї енергії, яка з'являється в результаті звичайної хімічної реакції. Гравітація (що це таке, ви вже знаєте) у варіанті атомів та субатомних частинок є найлегшим різновидом взаємодії.

Гравітаційне поле в цьому випадку настільки слабке, що його важко собі уявити. Як не дивно, але за рухом небесних тіл, чию масу часом неможливо собі уявити, «стежать» саме вони. Все це можливо завдяки двом особливостям тяжіння, які особливо яскраво виявляються у разі великих фізичних тіл:

• На відміну від атомних сил гравітаційне тяжіння більш відчутно на відстані від об'єкта. Так, гравітація Землі утримує у своєму полі навіть Місяць, а аналогічна сила Юпітера з легкістю підтримує орбіти відразу кількох супутників, маса кожного з яких цілком можна порівняти з земною!
• Крім того, воно завжди забезпечує тяжіння між об'єктами, причому з відстанню ця сила слабшає з невеликою швидкістю.

Формування більш-менш стрункої теорії гравітації відбулося порівняно недавно, і саме за результатами багатовікових спостережень за рухом планет та іншими небесними тілами. Завдання значно полегшувалося тим, що вони рухаються у вакуумі, де немає інших можливих взаємодій. Галілей і Кеплер - два видатні астрономи того часу, своїми цінними спостереженнями допомогли підготувати ґрунт для нових відкриттів.

Але тільки великий Ісаак Ньютон зміг створити першу теорію гравітації та висловити її у математичному відображенні. То справді був перший закон гравітації, математичне відображення якого представлено вище.

Гравітація це. Що таке гравітація

Гравітація (сила тяжіння) – це сила, яка притягує два тіла одне до одного, сила, яка змушує яблука падати до землі, а планети обертатися навколо Сонця. Чим потужніший об'єкт, тим сильніше його гравітаційне тяжіння.

Фундаментальна сила

Гравітація є однією з чотирьох фундаментальних сил, поряд з електромагнітними, та сильними та слабкими ядерними взаємодіями.

Це те, що змушує предмети мати вагу. Коли ви зважуєте себе, шкала каже вам, наскільки гравітація діє ваше тіло. На Землі сила тяжіння складає 9,8 метра за секунду у квадраті, або 9,8 м/с 2 .

Такі філософи, як Аристотель, вважали, що більш важкі предмети прискорюються у напрямку землі швидше. Але пізніші експерименти показали, що це негаразд. Причина того, що перо падатиме повільніше, ніж куля для боулінгу, обумовлений опором повітря, що діє в протилежному напрямку, як прискорення сили тяжіння.

Закон всесвітнього тяжіння Ньютона говорить, що сила тяжіння прямо пропорційна добутку їх мас і обернено пропорційна квадрату відстані між ними.

Ісаак Ньютон розробив свою теорію всесвітнього тяжіння у 1680-х роках. Він виявив, що гравітація діє на всю речовину і є як функцією маси, так і відстані. Кожен об'єкт притягує інший об'єкт із силою, пропорційною добутку їх мас і обернено пропорційною квадрату відстані між ними.

Теорія відносності

Ньютон опублікував свою роботу з гравітації в 1687 році, яка вважалася найкращим поясненням, поки Ейнштейн не вигадав свою Загальну теорію відносності у 1915 році. Теоретично Ейнштейна гравітація – це сила, а скоріше наслідок те, що матерія спотворюється у простір-часу. Одне з передбачень Загальної теорії відносності у тому, що світло згинатися навколо потужних об'єктів.

Смішні факти

• Гравітація на Місяці становить близько 16 відсотків від земної, Марс має близько 38 відсотків земного тяжіння, тоді як найбільша планета в Сонячній системі, Юпітер, має в 2,5 рази більше за гравітацію Землі.
• Хоча ніхто не «відкрив» гравітацію, за легендою, знаменитий астроном Галілео Галілей зробив деякі з ранніх експериментів з гравітацією, скинувши кулі з Пізанської вежі, щоб побачити, як швидко вони впали.
• Ісааку Ньютону було всього 23 роки і він повернувся з університету, коли помітив яблуко, що пало в його саду, і почав розгадувати таємниці гравітації. (Можливо це міф про те, що яблуко впало йому на голову).
• Рання міра теорії відносності Ейнштейна полягала у вигині зоряного світла поблизу Сонця під час сонячного затемнення 29 травня 1919 року.
• Чорні дірки – це масивні об'єкти з такою сильною гравітацією, що навіть світло не може уникнути них.
• Загальна теорія відносності Ейнштейна несумісна з квантовою механікою, химерними законами, що керують поведінкою крихітних частинок, таких як фотони та електрони, що становлять Всесвіт.

Гравітація – це, начебто, просте поняття, відоме кожній людині ще з часів шкільної лави. Всі ми пам'ятаємо історію про те, як на голову Ньютона впало яблуко, і він відкрив закон всесвітнього тяжіння. Однак, все не так просто, як здається. У тій статті ми спробуємо дати ясну та вичерпну відповідь на запитання: що таке гравітація? А також розглянемо головні міфи та помилки про це цікаве явище.

Говорячи простими словами, гравітація - це тяжіння між двома будь-якими об'єктами у всесвіті. Гравітацію можна визначити, знаючи масу тіл та відстань від одного до іншого. Чим сильніше гравітаційне поле, тим більше буде вага тіла і вище його прискорення. Наприклад, на Місяці вага космонавта буде вшестеро меншою, ніж на Землі. Сила гравітаційного поля залежить від розмірів об'єкта, що його оточує. Так, місячна сила тяжіння у шість разів нижча за земну. Вперше обґрунтував це науково та довів за допомогою математичних обчислень ще у XVII столітті Ісаак Ньютон.

Що впало на голову Ньютону

Незважаючи на те, що сам великий англійський вчений частково підтверджував відому всім легенду про яблуко та забиття голови, все ж таки, зараз можна сказати з упевненістю, що при відкритті закону всесвітнього тяжіння обійшлося без травм та осяянь. Основою, що заклала нову еру в природничих науках, стала праця «Математичні засади натуральної філософії». У ньому Ньютон описує закон тяжіння та важливі закони механіки, відкриті їм за довгі роки напруженої роботи. Знаменитий фізик був натурою неквапливою та розважливою, як і належить геніальному вченому. А тому від початку роздумів про природу тяжіння до видання наукової роботи про неї минуло понад 20 років. Втім, легенда про фрукт, що впав, могла мати під собою і якісь реальні підстави, ось тільки голова фізика однозначно залишилася ціла.

Закони тяжіння вивчалися і до Ісака Ньютона різними науковими діячами. Але тільки він вперше математично довів прямий взаємозв'язок між тяжінням та рухом планет. Тобто яблуком, що падає з гілки, і обертанням місяця навколо землі управляє одна і та ж сила – гравітація. І вона діє на будь-які два тіла у всесвіті. Ці відкриття заклали основу так званої небесної механіки та науки про динаміку. Ньютонівська модель панувала у науці понад два століття аж до появи теорії відносності та квантової механіки.

Що думають про гравітацію сучасні вчені

Гравітація є найслабшим із чотирьох відомих на даний момент фундаментальних взаємодій, яким підкоряються всі частинки та складені з них тіла. Крім гравітаційної взаємодії сюди ж входять електромагнітна, сильна і слабка. Досліджуються вони на основі різних теорій, так, наприклад, у наближених швидкостях невеликої гравітації застосовують теорію тяжіння ще самого Ньютона. А загалом використовують загальну теорію відносності Ейнштейна. Крім того, опис гравітації в квантовій межі повинен буде здійснюватися за допомогою квантової теорії, що ще не з'явилася.

Безумовно, сьогодні фізика складна і виходить далеко за межі уявлень про навколишній світ звичайної людини. Але цікавитись їй необхідно хоча б на рівні основних понять, адже цілком можливо, що вже найближчим часом ми можемо стати свідками дивовижних відкриттів у цій галузі, які кардинально змінять життя людства. Буде ніяково, якщо ви взагалі не зрозумієте, що відбувається.

Міфи про гравітацію

Не лише незнання, а й постійні нові відкриття у цій науковій сфері породжують різні нісенітниці та міфи про гравітацію. Отже, кілька загальноприйнятих помилок про це унікальне явище:

• Штучні супутники ніколи не зійдуть з орбіти Землі і вічно обертатимуться навколо неї.. Це не правда. Справа в тому, що крім земного тяжіння в космосі є інші різні фактори, що впливають на орбіту тіл. Це і гальмування атмосфери для низьких орбіт та гравітаційні поля Місяця та інших планет. Швидше за все, якщо дати супутникові обертатися без контролю на довгий час, його орбіта буде змінюватися, і в кінцевому рахунку він або відлетить у космічні простори, або впаде на поверхню найближчого тіла.
• У космосі відсутня гравітація.Навіть на станціях, на яких космонавти перебувають у невагомості, є досить сильна гравітація, трохи менше, ніж на Землі. Чому ж тоді вони не падають? Можна сказати, що співробітники станції ніби перебувають у стані постійного падіння, але ніяк не впадуть.
• Об'єкт, що наблизився до чорної дірки, буде розірваний.Досить відомий міф. Сила тяжіння чорної діри справді збільшиться при наближенні до неї, але зовсім не обов'язково, що приливні сили виявляться настільки потужними. Швидше за все вони на горизонті подій мають кінцеве значення, оскільки відстань вважається від центру дірки.

Я вирішив у міру сил та можливостей докладніше зупинитися на освітленні наукової спадщиниакадеміка Миколи Вікторовича Левашова, бо бачу, що його роботи сьогодні ще не мають того попиту, яким вони мали б користуватися в суспільстві справді вільних і розумних людей. Люди ще не розуміютьцінності та важливості його книг та статей, тому що не здогадуються про ступінь обману, в якому ми живемо останні кілька століть; не розуміють, що відомості про природу, які ми вважаємо звичними і тому дійсними, є хибними на 100%; і нав'язані вони нам навмисно, щоб приховати правду і не дати нам розвиватися у правильному напрямку.

Закон загального тяжіння

А навіщо нам розбиратися із цією гравітацією? Хіба ми про неї чогось ще не знаємо. Ну що ви! Ми вже дуже багато знаємо про гравітацію! Наприклад, Вікіпедія люб'язно повідомляє нам, що « Гравітація (тяжіння, всесвітнє, тяжіння) (Від латів. Gravitas – «тяжкість») – універсальна фундаментальна взаємодія між усіма матеріальними тілами. У наближенні малих швидкостей і слабкого гравітаційного взаємодії описується теорією тяжіння Ньютона, у випадку описується загальної теорією відносності Ейнштейна…»Тобто. простіше кажучи, ця Інтернет-бовтанка повідомляє, що гравітація – це взаємодія між усіма матеріальними тілами, а ще простіше кажучи – взаємне тяжінняматеріальних тіл одне до одного.

Появі такої думки ми зобов'язані тов. Ісааку Ньютону, якому приписують відкриття 1687 року «Закону загального тяжіння», За яким всі тіла нібито притягуються один до одного пропорційно їх масам і обернено пропорційно квадрату відстані між ними. Тішить вже те, що тов. Ісаак Ньютон описаний у Педії, як високоосвічений вчений, на відміну від тов. , якому приписують відкриття електрики…

Цікаво поглянути на розмірність «Сили тяжіння» або «Сили тяжіння», що випливає із тов. Ісаака Ньютона, що має такий вигляд: F =m 1 *m 2 /r 2

У чисельнику стоїть твір мас двох тіл. Це дає розмірність «кілограми у квадраті» – кг 2. У знаменнику стоїть «відстань» у квадраті, тобто. метри у квадраті – м 2. Але ж сила вимірюється не в дивних кг 2/м 2, а не менш дивних кг*м/с 2! Виходить нестиковочка. Щоб її прибрати, «вчені» вигадали коефіцієнт, т.зв. «гравітаційну постійну» G , рівну приблизно 6,67545×10 −11 м³/(кг·с²). Якщо тепер все перемножити, отримаємо правильну розмірність «Сили тяжіння» кг*м/с 2, і ось ця абракадабра носить у фізиці назву «Ньютон», тобто. сила у сьогоднішній фізиці вимірюється в «».

А цікаво: який фізичний сенсмає коефіцієнт G , для чогось зменшуючий результат у 600 мільярдів разів? Жодного! "Вчені" назвали його "коефіцієнтом пропорційності". А ввели його для припасуваннярозмірності та результату під найбільш бажаний! Ось така у нас наука на сьогоднішній день… Треба зазначити, що для заплутування вчених та приховування протиріч у фізиці кілька разів змінювалися системи вимірювань – т.зв. "системи одиниць". Ось назви деяких із них, що змінювали один одного, у міру виникнення необхідності створення чергових маскувань: МТС, МКГСС, СГС, СІ.

Цікаво було б спитати у тов. Ісака: а як він здогадавсяЩо існує природний процес притягування тіл один до одного? Як він здогадався, що «Сила тяжіння» пропорційна саме добутку мас двох тіл, а не їх сумі чи різниці? Яким чиномвін так вдало збагнув, що ця Сила обернено пропорційна саме квадрату відстані між тілами, а не кубу, подвоєнню чи дробовому ступеню? Звідкиу тов. з'явилися такі незрозумілі припущення 350 років тому? Адже жодних дослідів у цій галузі він не проводив! І, якщо вірити традиційній версії історії, у ті часи навіть лінійки були ще не зовсім рівні, а тут така незрозуміла, просто фантастична прозорливість! Звідки?

Так нізвідки! Тов. Ісаак ні про що таке не здогадувався і нічого подібного не досліджував і не відкривав. Чому? Тому що насправді фізичного процесу тяжіння тіл»друг до друга не існує,і, відповідно, не існує й Закону, який би описував цей процес (це нижче буде доведено); Насправді тов. Ньютону в нашому невиразному, просто приписаливідкриття закону «Всесвітнього тяжіння», принагідно нагородивши його званням «одного із творців класичної фізики»; так само, як свого часу приписали тов. Бене Франкліну, який мав 2 класиосвіти. У «Середньовічній Європі» і не таке бувало: там не тільки з науками, а й просто з життям було велике напруження…

Але, на наше щастя, наприкінці минулого століття, російський вчений Микола Левашов написав кілька книг, у яких дав «алфавіт та граматику» неспотворених знань; повернув землянам знищену раніше наукову парадигму, за допомогою якої легко пояснивмайже всі «нерозв'язні» загадки земної природи; пояснив основи будови Світобудови; показав, за яких умов на всіх планетах, на яких з'являються необхідні та достатні умови, виникає Життя- Жива матерія. Пояснив, яка саме матерія може вважатися живою, і який фізичний сенсприродного процесу під назвою « життя». Далі пояснив, коли і за яких умов «жива матерія» знаходить Розум, тобто. усвідомлює своє існування – стає розумною. Микола Вікторович Левашовпередав людям у своїх книгах, і фільмах дуже багато неспотворених знань. У тому числі він пояснив і що таке «гравітація», Звідки вона береться, як діє, який насправді її фізичний зміст. Найбільше про це написано у книгах та . А тепер розберемося із «Законом всесвітнього тяжіння»…

«Закон всесвітнього тяжіння» – вигадка!

Чому я так сміливо та впевнено критикую фізику, «відкриття» тов. Ісаака Ньютона та сам «великий» «Закон всесвітнього тяжіння»? Та тому, що цей «Закон» – вигадка! Обман! Фікція! Афера всесвітнього масштабу, щоб відвести земну науку в безвихідь! Така ж афера з тією ж метою, як і горезвісна «Теорія відносності» тов. Ейнштейн.

Докази?Будьте ласкаві, ось вони: дуже точні, суворі та переконливі. Їх чудово описав автор О.Х. Сільський у своїй чудовій статті. Зважаючи на те, що стаття досить об'ємна, я наведу тут дуже короткий варіант деяких доказів хибності «Закону всесвітнього тяжіння», а громадяни, які цікавляться подробицями, решту дочитають самі.

1. У нашій Сонячній системігравітацію мають тільки планети і Місяць – супутник Землі. Супутники ж решти планет, а їх більше шести десятків, гравітації не мають! Ця інформація абсолютно відкрита, але не афішується «вченим» людом, тому що незрозуміла з погляду їхньої «науки». Тобто. б про Більшість об'єктів нашої Сонячної системи гравітацією не мають – не притягуються один до одного! І це повністю спростовує «Закон загального тяжіння».

2. Досвід Генрі Кавендішапо притягуванню масивних болванок один до одного вважається незаперечним доказом наявності тяжіння між тілами. Однак, незважаючи на його простоту, цей досвід ніде відкрито не відтворюється. Мабуть тому, що він не дає того ефекту, про який колись оголосили деякі люди. Тобто. сьогодні, за можливості суворої перевірки, досвід не показує жодного тяжіння між тілами!

3. Виведення штучного супутникана орбіту навколо астероїда. У середині лютого 2000 року американці підігнали космічний зонд NEARдосить близько до астероїду Ерос, Вирівняли швидкості і стали чекати захоплення зонда тяжінням Ероса, тобто. коли супутник м'яко притягнеться тяжінням астероїда.

Але перше побачення чомусь не склалося. Друга і наступні спроби віддатися Еросу мали такий самий ефект: Ерос не захотів притягнути до себе американський зонд. NEAR, а без підробітку двигуном, зонд поблизу Ероса не тримався. . Це космічне побачення так і скінчилося нічим. Тобто. ніякого тяжінняміж зондом із масою 805 кг та астероїдом масою більше 6 трильйонівтонн виявити не вдалося.

Тут не можна не відзначити нічим не зрозумілу завзятість американців з НАСА, адже російський учений Микола Левашов, проживаючи в той час у США, які він тоді вважав цілком нормальною країною, написав, переклав на англійську мову та видав у 1994 році свою знамениту книгу, в якій «на пальцях» пояснив усе, що потрібно було знати фахівцям із НАСА, щоб їхній зонд NEARне бовтався марною залізкою в Космосі, а приніс хоч якусь користь суспільству. Але, мабуть, непомірна зарозумілість зіграла свій жарт з тамтешніми «вченими».

4. Наступну спробуповторити еротичний експеримент з астероїдом взялися японці. Вони обрали астероїд під назвою Ітокава, і направили 9 травня 2003 року до нього зонд під назвою («Сокіл»). У вересні 2005 року зонд наблизився до астероїда на відстань 20 км.

Враховуючи досвід «тупих американців», розумні японці свій зонд оснастили кількома двигунами та автономною системою ближньої навігації з лазерними далекомірами, тож він міг зближуватися з астероїдом і рухатися біля нього автоматично, без участі наземних операторів. Першим номером цієї програми виявився комедійний трюк з висадкою невеликого дослідницького робота на поверхню астероїда. Зонд знизився на розрахункову висоту і акуратно скинув робота, який повинен був повільно і плавно впасти на поверхню. Але... не впав. Повільно та плавно його понесло кудись вдалину від астероїда. Там і зник безвісти… Наступним номером програми виявився, знову ж таки, комедійний трюк із короткочасною посадкою зонда на поверхню «для взяття проби ґрунту». Комедійним він вийшов тому, що, для забезпечення найкращої роботи лазерних далекомірів, на поверхню астероїда був скинутий шар-маркер, що відбиває. На цій кулі теж движків не було і… коротше, на належному місці кулі не виявилося… Тож чи сів японський «Сокіл» на Ітокаву, і що він на ній робив, якщо сів, – науці невідомо…» Висновок: японська дива Хаябуса не змогла виявити ніякого тяжінняміж зондом масою 510 кг та астероїдом масою 35 000 тонн.

Окремо хочеться помітити, що вичерпне пояснення природи гравітації. Микола Левашовдав у своїй книзі, яку вперше видав у 2002 році – майже за півтора роки до старту японського "Сокола". І, незважаючи на це, японські «вчені» пішли точно стопами своїх американських колег і ретельно повторили всі їхні помилки, включаючи посадку. Ось така цікава наступність «наукового мислення»…

5. Звідки беруться припливи?Дуже цікаве явище, що описується в літературі, м'яко кажучи, не зовсім коректне. «…Є підручники з фізики, де написано, які мають бути – у згоді із «законом всесвітнього тяжіння». А ще є підручники з океанографії, де написано, які вони, припливи, насправді.

Якщо закон всесвітнього тяжіння тут діє, і океанська вода притягується, зокрема, до Сонця та Місяця, то «фізична» та «океанографічна» картини припливів мають збігатися. То чи збігаються вони чи ні? Виявляється: сказати, що вони не збігаються, це ще нічого не сказати. Тому що «фізична» та «океанографічна» картини взагалі не мають між собою нічого спільного… Фактична картина приливних явищ настільки сильно відрізняється від теоретичної – і якісно, ​​і кількісно – що на основі такої теорії передраховувати припливи неможливо. Та ніхто й не намагається це робити. Адже не божевільні. Роблять ось як: для кожного порту чи іншого пункту, який представляє інтерес, динаміку рівня океану моделюють сумою коливань з амплітудами та фазами, які знаходять чисто емпірично. А потім екстраполюють цю суму коливань уперед – ось вам і виходять передрахунки. Капітани судів задоволені – та й долоньки!..» Це все означає, що наші земні припливи теж не підкоряються"Закону всесвітнього тяжіння".

Що таке гравітація насправді

Справжню природу гравітації вперше в новітній історії виразно описав академік Микола Левашов у фундаментальній науковій праці. Щоб читач краще міг зрозуміти написане про гравітацію, дам невелике попереднє пояснення.

Простір навколо нас не порожній. Воно повністю заповнене безліччю різних матерій, які академік Н.В. Левашов назвав «першоматеріями». Раніше вчені все це буйство матерій називали «ефіром»і навіть отримали переконливі докази його існування (відомі досліди Дайтона Міллера, описані у статті Миколи Левашова «Теорія Всесвіту та об'єктивна реальність»). Сучасні «вчені» пішли набагато далі, і тепер вони «ефір»називають «темною матерією». Колосальний прогрес! Деякі матерії в «ефірі» взаємодіють між собою тією чи іншою мірою, деякі – ні. А якісь першоматерії починають взаємодіяти між собою, потрапляючи до змінених зовнішніх умов у тих чи інших викривленнях простору (неоднорідностях).

Викривлення простору з'являються внаслідок різних вибухів, у тому числі й «вибухів наднових». « При вибуху наднової виникають коливання мірності простору, аналогічні хвиль, які з'являються на поверхні води після кидка каменю. Маси матерії, викинуті під час вибуху, заповнюють ці неоднорідності мірності простору навколо зірки. З цих мас матерії починають утворюватися планети (і)…»

Тобто. планети утворюються не з космічного сміття, як чомусь стверджують сучасні «вчені», а синтезуються з матерії зірок та інших першоматерій, які починають взаємодіяти між собою у відповідних неоднорідностях простору та т.зв. «гібридні матерії». Ось із цих «гібридних матерій» утворюються і планети, і все інше у нашому просторі. Наша планета, так само, як і інші планети, є не просто «шматком каменю», а вельми непростою системою, що складається з декількох сфер, вкладених одна в одну (див. ). Найщільніша сфера називається «фізично щільним рівнем» – це видимий нами, т.зв. фізичний світ. Другаза щільністю сфера трохи більшого розміру – це т.зв. "Ефірний матеріальний рівень" планети. Третясфера - "астральний матеріальний рівень". Четвертасфера - "перший ментальний рівень" планети. П'ятасфера - "другий ментальний рівень" планети. І шостасфера - "третій ментальний рівень" планети.

Наша планета повинна розглядатися лише як сукупність цих шести сфер– шести матеріальних рівнів планети, вкладених одна в одну. Тільки в цьому випадку можна отримати повноцінне уявлення про будову та властивості планети та про процеси, що відбуваються в природі. Те, що ми поки що не в змозі спостерігати процеси, що відбуваються поза фізично щільною сферою нашої планети, свідчить не про те, що «там нічого немає», а лише про те, що нині наші органи почуттів не пристосовані природою для цього. І ще: наш Всесвіт, наша планета Земля і все інше в нашому Всесвіті утворено з семирізних видів першоматерій, що злилися в шістьгібридних матерій. І це не є ні божественним, ні унікальним явищем. Це просто якісна структура нашого Всесвіту, обумовлена ​​властивостями неоднорідності, в якій вона утворилася.

Продовжимо: планети утворюються при злитті відповідних першоматерій у галузях неоднорідностей простору, що мають придатні для цього властивості та якості. Але в ці, як і в решту, області простору потрапляє величезна кількість першоматерій(вільних форм матерій) різних видів, що не взаємодіють або дуже слабо взаємодіють з гібридними матеріями. Потрапляючи в область неоднорідності, багато хто з цих першоматерій піддаються впливу цієї неоднорідності і спрямовуються до її центру, відповідно до градієнта (перепаду) простору. І, якщо в центрі цієї неоднорідності вже утворилася планета, то першатерії, рухаючись до центру неоднорідності (і центру планети), створюють собою спрямований потік, що створює т.зв. гравітаційне поле. І, відповідно, під гравітацієюнам з вами потрібно розуміти вплив спрямованого потоку першоматерій на все, що знаходиться на його шляху. Тобто, простіше кажучи, гравітація – це притисканняматеріальних об'єктів до поверхні планети потоком першаматерій.

Чи не правда, реальністьдуже відрізняється від вигаданого закону «взаємного тяжіння», нібито існуючого скрізь з нікому незрозумілої причини. Реальність набагато цікавіша, набагато складніша і набагато простіша, одночасно. Тому фізику реальних природних процесів зрозуміти набагато легше, ніж вигаданих. І використання реальних знань веде до реальних відкриттів та ефективного використання цих відкриттів, а не до висмоктаних з пальця.

Антигравітація

Як приклад сьогоднішньої наукової профанаціїможна коротко проаналізувати пояснення «вченими» того факту, що «промені світла викривляються поблизу великих мас», і тому ми можемо бачити те, що закрито нас зірками і планетами.

Дійсно, ми можемо спостерігати в Космосі об'єкти, приховані від нас іншими об'єктами, але це явище не має жодного відношення до мас об'єктів, тому що явища «всесвітнього» немає, тобто. ні зірки, ні планети НЕпритягують до себе ніякі промені і не викривляють їхню траєкторію! А чому ж тоді вони «викривляються»? На це питання є дуже проста та переконлива відповідь: промені не викривляються! Просто вони поширюються не прямою, як ми звикли розуміти, а відповідно до формою простору. Якщо ми розглядаємо промінь, що проходить біля великого космічного тіла, то треба мати на увазі, що промінь огинає це тіло, тому що змушений слідувати за викривленням простору, як по дорозі відповідної форми. І іншого шляху у променя просто не існує. Промінь не може не огинати це тіло, бо простір у цьому районі має таку викривлену форму… Невелика до сказаного.

Тепер, повертаючись до антигравітації, стає зрозуміло, чому Людству ніяк не вдається зловити цю неприємну «антигравітацію» або досягти хоч чогось із того, що показують нам по телевізору спритні функціонери фабрики мрій. Нас спеціально змушуютьвже більше сотні років майже всюди використовувати двигуни внутрішнього згоряння або реактивні двигуни, хоча вони дуже далекі від досконалості і за принципом дії, і за конструкцією, і за ефективністю. Нас спеціально змушуютьвидобувати , використовуючи різні генератори гігантських розмірів, а потім передавати цю енергію по проводах, де б пробільша її частина розсіюєтьсяв просторі! Нас спеціально змушуютьжити життям нерозумних істот, тому ми не маємо жодних підстав для здивування тому, що в нас нічого розумного не виходить ні в науці, ні в техніці, ні в економіці, ні в медицині, ні в організації гідного життя соціуму.

Я зараз вам наведу кілька прикладів створення та використання антигравітації (вона ж левітація) у нашому житті. Але ці способи досягнення антигравітації, швидше за все, випадково виявлені. А для того, щоб свідомо створити дійсно корисний пристрій, який реалізує антигравітацію, потрібно пізнатиреальну природу явища гравітації, вивчитийого, проаналізувати та зрозумітивсю його суть! Тільки тоді можна створити щось розумне, ефективне і справді корисне суспільству.

Найпоширеніший у нас пристрій, що використовує антигравітацію, це повітряну кулькута численні його варіації. Якщо його наповнити теплим повітрям або газом, легшим, ніж атмосферна газова суміш, то кулька прагнутиме полетіти вгору, а не опуститися вниз. Цей ефект відомий людям дуже давно, але досі не має вичерпного пояснення– такого, яке вже не породжувало б нових питань.

Недовгий пошук у Ютюбі призвів до виявлення великої кількості відеороликів, де демонструються цілком реальні приклади антигравітації. Деякі з них я перерахую тут, щоб ви змогли переконатися, що антигравітація ( левітація) дійсно існує, але ... досі ніким з «вчених» не пояснена, мабуть, гордість не дозволяє…

Ми живемо на Землі, ми переміщаємося по її поверхні, як по краю якоїсь скелястої скелі, що височіє над бездонною прірвою. Ми тримаємось на цьому краю прірви лише завдяки тому, що на нас діє сила тяжіння Землі; ми не падаємо із земної поверхні лише тому, що маємо, як то кажуть, якусь певну вагомість. Ми миттєво злетіли б із цієї «скелі» і стрімко полетіли б у прірву простору, якби раптом перестала діяти сила тяжіння нашої планети. Ми нескінченно довго носилися б у безодні світового простору, не знаючи ні верху, ні низу.

Пересування по Землі

Своїм пересуванням по Земліми також зобов'язані наявності сили тяжіння. Ми ходимо по Землі і невпинно долаємо опір цієї сили, відчуваючи її дію, як деякий важкий тягар на своїх ногах. Цей «вантаж» особливо дається взнаки при підйомі в гору, коли доводиться волочити його, наче якісь важкі гирі, привішені до ніг. Він не менш різко дається взнаки і при спуску з гори, змушуючи нас прискорювати кроки.

Ці напрями - "верх" і "низ" - вказує нам лише сила тяжіння. У всіх точках земної поверхні вона спрямована майже центру Землі. Тому поняття «низ» і «верх» будуть діаметрально протилежними для так званих антиподів, тобто людей, що мешкають на діаметрально протилежних частинах поверхні Землі. Наприклад, той напрямок, який живуть у Москві, показує «низ», жителям Вогненної Землі показує «верх». Напрями, що показують «низ» для людей, що знаходяться на полюсі та на екваторі, становлять прямий кут; вони перпендикулярні між собою.

Поза Землею, при віддаленні від неї, сила тяжіння зменшується, оскільки зменшується сила тяжіння (сила тяжіння Землі, як і будь-якого іншого світового тіла, поширюється у просторі необмежено далеко) і збільшується відцентрова сила, яка зменшує силу тяжіння. Отже, чим вище ми будемо піднімати якийсь вантаж, наприклад, на повітряній кулі, тим менше важитиме цей вантаж.

Відцентрова сила Землі

Внаслідок добового обертання виникає відцентрова сила Землі. Ця сила всюди лежить на поверхні Землі діє у напрямі, перпендикулярному до земної осі та убік від неї. Відцентрова силаневелика в порівнянні з силою тяжіння. На екваторі вона сягає найбільшої величини. Але й тут, згідно з обчисленнями Ньютона, відцентрова сила становить лише 1/289 частку сили тяжіння. Чим далі на північ від екватора, тим менша відцентрова сила. На самому полюсі вона дорівнює нулю.

На деякій висоті відцентрова силазросте настільки, що вона дорівнюватиме силі тяжіння, і сила тяжкості зробиться спочатку рівною нулю, а потім, зі збільшенням відстані від Землі, прийме негативне значення і безперервно зростатиме, спрямована в протилежний бік по відношенню до Землі.

Сила тяжіння

Рівнодійна сили тяжіння Землі та відцентрової сили називається силою тяжіння. Сила тяжіння у всіх точках земної поверхні була б однакова, якби наша абсолютно точної та правильної кулі, якби її маса всюди була однаковою щільності і, нарешті, якщо не було б добового обертання навколо осі.

Але, оскільки наша Земля не є правильною кулею, не складається у всіх своїх частинах із порід однакової щільності і весь час обертається, то, отже, сила тяжіння в кожній точці земної поверхні дещо різна.

Отже, у кожній точці земної поверхні величина сили тяжіння залежить від величини відцентрової сили, що зменшує силу тяжіння, від щільності земних порід та відстані від центру Землі. Чим більша ця відстань, тим менша сила тяжіння. Радіуси Землі, які одним своїм кінцем начебто впираються в земний екватор, – найбільші. Радіуси, які мають своїм кінцем точку Північного чи Південного полюса, – найменші. Тому всі тіла на екваторі мають менший тягар (менша вага), ніж на полюсі.

Відомо що на полюсі сила тяжіння більша, ніж на екваторі, на 1/289 частку.

Цю різницю тяжкості тих самих тіл на екваторі і на полюсі можна дізнатися при їх зважуванні за допомогою пружинних ваг. Якщо ж ми зважуватимемо тіла на терезах з гирями, то цієї різниці ми не помітимо. Терези будуть показувати ту саму вагу, як на полюсі, так і на екваторі; гірі, як і тіла, які зважуються, теж, звичайно, зміняться у вазі.

Припустимо, що корабель із вантажем важить у заполярних областях, поблизу полюса, близько 289 тисяч тонн. Після приходу в порти поблизу екватора корабель з вантажем важитиме вже близько 288 тисяч тонн. Таким чином, на екваторі корабель втратив у вазі близько тисячі тонн.

Всі тіла тримаються на земній поверхні лише тому, що у них діє сила тяжкості. Вранці, встаючи з ліжка, ви можете спустити ноги на підлогу тільки тому, що ця сила тягне їх униз.

Сила тяжіння усередині Землі

Подивимося, як змінюється сила тяжіння усередині Землі. З поглибленням усередину Землі сила тяжіння безперервно збільшується до певної глибини. На глибині близько тисячі кілометрів сила ваги матиме максимальне (найбільше) значення та збільшиться порівняно з її середньою величиною на земній поверхні (9,81 м/сек) приблизно на п'ять відсотків. При подальшому поглибленні сила тяжіння безперервно зменшуватиметься і в центрі Землі дорівнюватиме нулю.

Припущення щодо обертання Землі

Наша Земля обертаючисьробить повний оберт навколо своєї осі о 24 годині. Відцентрова сила, як відомо, зростає пропорційно квадрату кутової швидкості.

Отже, якщо Земля прискорить своє обертання навколо осі у 17 разів, то відцентрова сила збільшиться у 17 разів у квадраті, тобто у 289 разів. У звичайних умовах, як сказано вище, відцентрова сила на екваторі становить 1/289 частку сили тяжіння. При збільшенні у 17 разів сила тяжіння та відцентрова сила робляться рівними. Сила тяжкості – рівнодіюча цих двох сил – при подібному збільшенні швидкості осьового обертання Землі дорівнюватиме нулю.

Ця швидкість обертання Землі навколо осі називається критичною, оскільки за такої швидкості обертання нашої планети всі тіла на екваторі втратили б свій тягар. Тривалість доби в цьому критичному випадку складатиме приблизно 1 годину 25 хвилин. При подальшому прискоренні обертання Землі всі тіла (передусім на екваторі) спочатку втратять свою вагомість, а потім відкинуть відцентрову силу в простір, а саму Землю цією ж силою буде розірвано на частини.

Висновок наше було б правильним, якби Земля була абсолютно твердим тілом і при прискоренні свого обертального руху не змінила б своєї форми, тобто, якби радіус земного екватора зберіг свою величину. Але відомо, що при прискоренні обертання Землі поверхня її повинна буде зазнати деякої деформації: вона стискатиметься в напрямку полюсів і розширюватиметься в напрямку екватора; вона буде набувати все більш і більш плескатий вигляд. Довжина радіусу земного екватора при цьому почне зростати і цим збільшувати відцентрову силу.

Таким чином, тіла на екваторі втратять свою тяжкість раніше, ніж швидкість обертання Землі збільшиться в 17 разів, і катастрофа із Землею настане раніше, ніж доба скоротить свою тривалість до 1 години 25 хвилин. Інакше кажучи, критична швидкість обертання Землі буде дещо меншою, а гранична довжина доби дещо більшою.

Уявіть собі подумки, що швидкість обертання Землі внаслідок якихось невідомих причин наблизиться до критичної. Що тоді стане із земними мешканцями?

Насамперед усюди на Землі доба складатиме, наприклад, близько двох-трьох годин. День і ніч змінюватимуться калейдоскопічно швидко. Сонце, як у планетарії, дуже швидко пересуватиметься небом, і тільки-но ви встигнете прокинутися і вмитися, як воно вже сховається за горизонтом, і на зміну йому настане ніч. Люди перестануть точно орієнтуватися у часі. Ніхто не знатиме, яка зараз кількість місяця і який день тижня. Нормальне людське життя буде дезорганізовано.

Маятниковий годинник сповільнить свій хід, а потім усюди зупиняться. Адже вони ходять тому, що на них діє сила тяжіння. Адже й у нашому побуті, коли «ходики» починають відставати чи поспішати, то необхідно вкорочувати чи подовжувати їхній маятник, а то ще й підвішувати до маятника якийсь додатковий вантаж.

Тіла на екваторі втрачатимуть свою вагомість. У цих уявних умовах легко можна буде піднімати важкі тіла. Не складе особливих труднощів звалити на плечі коня, слона або підняти навіть цілий будинок. Птахи втратять нагоду приземлятися. Ось паморочиться над коритом з водою зграя горобців. Вони голосно цвірінькають, але не в змозі спуститися. Покинута ним жменя зерна повисла б над Землею окремими зернинами.

Нехай, далі, швидкість обертання Землі дедалі більше наближається до критичної. Наша планета сильно деформується і набуває все більш плескатого вигляду. Вона уподібнюється каруселі, що швидко обертається, і загрожує ось-ось скинути з себе своїх мешканців.

Річки тоді перестануть текти. Вони являтимуть собою довгі стоячі болота. Величезні океанські кораблі ледве торкатимуться своїми днищами водної гладі, підводні човни не в змозі зануритися в глибини моря, риби та морські тварини плаватимуть поверхнею морів і океанів, вони вже не зможуть сховатися в морській безодні. Моряки вже не зможуть кинути якір, вони перестануть володіти кермами своїх суден, великі та малі кораблі стоятимуть нерухомо.

Ось ще одна уявна картина.

Пасажирський залізничний поїзд стоїть на вокзалі. Свисток уже дано; поїзд має відійти. Машиніст вжив усіх залежних від нього заходів. Кочегар щедро кидає в топку вугілля. Великі іскри летять із труби паровоза. Колеса відчайдушно крутяться. Але паровоз стоїть нерухомо. Його колеса не торкаються рейок, і немає тертя між ними. Настане момент, коли люди не матимуть змоги спуститися на підлогу; вони, як мухи, прилипають до стелі.

Нехай швидкість обертання Землі збільшується. Відцентрова сила все більше перевершує за своєю величиною силу тяжіння… Тоді люди, тварини, предмети домашнього побуту, будинки, предмети, що знаходяться на Землі, весь тваринний її світ будуть відкинуті у світовий простір.

Від Землі відокремиться Австралійський материк і колосальною чорною хмарою повисне у просторі. У глиб безмовної прірви, геть від Землі, полетить Африка. У величезну кількість сферичних крапель перетворяться води Індійського океану і теж полетять у безмежні дали. Середземне море, не встигнувши ще перетворитися на гігантські скупчення крапель, всієї своєї товщої води відокремиться від днища, яким вільно можна буде пройти від Неаполя до Алжиру.

Нарешті швидкість обертання настільки збільшиться, відцентрова сила настільки зросте, що вся Земля розірветься на частини.

Однак і цього статися не може. Швидкість обертання Землі, як ми вже говорили вище, не зростає, а навпаки, навіть трохи зменшується, - щоправда, настільки мало, що, як ми вже знаємо, за 50 тисяч років тривалість доби збільшується лише на одну секунду. Інакше кажучи, Земля тепер обертається з такою швидкістю, яка необхідна, щоб під теплотворним променями Сонця багато тисячоліття процвітав тваринний і рослинний світ нашої планети.

Значення тертя

Подивимося тепер, яке значення має тертяі що було б, якби воно не було. Тертя, як відомо, шкідливо відбивається на нашому одязі: у пальто насамперед зношуються рукави, а у черевиків підошви, оскільки рукави та підошви найбільше схильні до дії тертя. Але уявіть собі на хвилину, що поверхня нашої планети була добре відполірована, абсолютно гладка, і можливість тертя була б виключена. Чи могли б ми ходити такою поверхнею? Звичайно, ні.

Всім відомо, що навіть льодом і натертою підлогою йти дуже важко і доводиться остерігатися, щоб не впасти. Адже поверхня льоду і натертої підлоги все ж таки має деяке тертя.

Якби на поверхні Землі зникла сила тертя, то на нашій планеті завжди панував би невимовний хаос. Якщо не буде ніякого тертя, то буде вічно вирувати море і ніколи не вщухне буря. Піщані смерчі не перестануть висіти над Землею, і дутиме вітер. Мелодійні звуки роялю, скрипки та страшне ревіння хижих звірів змішаються і без кінця поширюватимуться в повітрі.