Історія відкриття закону всесвітнього тяжіння - опис, особливості та цікаві факти. Закон Всесвітньої Тяжкості – це вигадка паразитів

На схилі своїх років розповів, як він відкрив закон всесвітнього тяготіння.

Коли молодий Ісаак гуляв у саду серед яблунь в маєтку своїх батьків, він побачив місяць у денному небі. І поруч із ним впало яблуко на землю, зірвавшись із гілки.

Оскільки Ньютон у цей час працював над законами руху, він уже знав, що яблуко впало під впливом гравітаційного поля Землі. І знав, що Місяць не просто знаходиться на небі, а обертається навколо Землі по орбіті, і, отже, на неї впливає якась сила, яка утримує її від того, щоб зірватися з орбіти і відлетіти по прямій геть, у відкритий космос. Ось тут і прийшла йому ідея про те, що, можливо, та сама сила змушує яблуко падати на землю, і Місяць залишатися на навколоземній орбіті.

До Ньютона вчені вважали, що є два типи гравітації: земна гравітація (що діє Землі) і небесна гравітація (що діє небесах). Таке уявлення міцно закріпилося у свідомості тогочасних людей.

Прозріння Ньютона у тому, що він об'єднав ці два типи гравітації у своїй свідомості. З цього історичного моменту штучний і хибний поділ Землі та решти Всесвіту припинив своє існування.

Так і було відкрито закон всесвітнього тяжіння, який є одним із універсальних законів природи. Відповідно до закону, всі матеріальні тіла притягують одне одного, причому величина сили тяжіння залежить від хімічних і фізичних властивостей тіл, стану їх руху, від властивостей середовища, де знаходяться тіла. Тяжіння Землі проявляється, передусім, у існуванні сили тяжкості, що є результатом тяжіння всякого матеріального тіла Землею. З цим пов'язаний термін «гравітація» (від латів. gravitas - вага) еквівалентний терміну «тяжіння».

Закон тяжіння свідчить, що сила гравітаційного тяжіння між двома матеріальними точками маси m1 і m2, розділеними відстанню R, пропорційна обом мас і обернено пропорційна квадрату відстані між ними.

Сама ідея загальної сили тяжіння неодноразово висловлювалася до Ньютона. Раніше про неї розмірковували Гюйгенс, Роберваль, Декарт, Бореллі, Кеплер, Гассенді, Епікур та інші.

За припущенням Кеплера, тяжіння обернено пропорційно відстані до Сонця і поширюється лише у площині екліптики; Декарт вважав його результатом вихорів в ефірі.

Були, втім, здогади з правильною залежністю від відстані, але до Ньютона ніхто так і не зміг ясно і математично доказово пов'язати закон тяжіння (силу, пропорційну назад квадрату відстані) і закони руху планет (закони Кеплера).

У своїй основній праці «Математичні засади натуральної філософії» (1687 р.) Ісаак Ньютон вивів закон тяжіння, виходячи з емпіричних законах Кеплера, відомих на той час.
Він показав, що:

• • спостережувані рухи планет свідчать про наявність центральної сили;
  • назад, центральна сила тяжіння призводить до еліптичних (або гіперболічних) орбіт.

На відміну від гіпотез попередників, теорія Ньютона мала низку істотних відмінностей. Сер Ісаак опублікував не тільки передбачувану формулу закону всесвітнього тяжіння, але фактично запропонував цілісну математичну модель:

• • закон тяжіння;
  • закон руху (другий закон Ньютона);
  • система методів для математичного дослідження (математичний аналіз)

У сукупності ця тріада є достатньою для повного дослідження найскладніших рухів небесних тіл, тим самим створюючи основи небесної механіки.

Але Ісаак Ньютон залишив відкритим питання про природу тяжіння. Не було пояснено також і припущення про миттєве поширення тяжіння в просторі (тобто припущення про те, що зі зміною положень тіл миттєво змінюється і сила тяжіння між ними), тісно пов'язане з природою тяжіння. Протягом понад двохсот років після Ньютона фізики пропонували різні шляхи удосконалення ньютонівської теорії тяжіння. Лише 1915 року ці зусилля увінчалися успіхом створенням загальної теорії відносності Ейнштейна , в якій всі ці труднощі були подолані.

Не тільки найзагадковіша з сил природи, Але й наймогутніша.

Людина на шляху прогресу

Історично вийшло, що людинау міру свого руху вперед по шляхи прогресуопановував все більш могутніми силами природи. Він починав, коли в нього нічого не було, крім палиці, затиснутої в кулаку, та власних фізичних сил.

Але він був мудрий, і він привернув на службу собі фізичну силу тварин, зробивши їх домашніми. Кінь прискорив його біг, верблюд зробив прохідними пустелі, слон - болотисті джунглі. Але фізичні сили навіть найсильніших тварин незмірно малі перед силами природи.

Перша людина підпорядкувала собі стихію вогню, але лише у найбільш ослаблених його варіантах. Спочатку - протягом багатьох століть - використовував він як паливо тільки дерево - дуже малоенергоємний вид палива. Дещо пізніше цього джерела енергії навчився він використовувати енергію вітру, людина підняла в повітря біле крило вітрила - і легке судно птахом полетіло хвилями.

Вітрильник на хвилях

Він підставив поривам вітру лопаті вітряка - і заверталося важке каміння жорен, застукали пісти крупорушок. Але кожному ясно, що енергія повітряних струменів далеко не належить до концентрованих. До того ж і вітрило, і вітряк боялися ударів вітру: шторм рвав вітрила і топив кораблі, буря ламала крила і перевертала млина.

Ще пізніше людина розпочала підкорення поточної води. Колесо - не тільки найпримітивніше з пристроїв, здатних перетворювати енергію води на обертальний рух, але й малопотужне в порівнянні з різноманітними.

Людина йшла все вперед сходами прогресу і потребувала все великої кількості енергії.
Він почав використовувати нові види палива – вже перехід на спалювання кам'яного вугілля підняв енергоємність кілограма пального з 2500 ккал до 7000 ккал – майже втричі. Потім настав час нафти і газу. Знову в півтора-два рази зріс енергозміст кожного кілограма викопного палива.

На зміну паровим машинам прийшли парові турбіни; млинові колеса замінювалися гідравлічними турбінами. Далі простяг чоловік руку до атома урану, що розщеплюється. Однак перше застосування нового виду енергії мало трагічні наслідки - ядерне полум'я Хіросіми 1945 року випіпелило протягом лічені хвилини 70 тисяч людських сердець.

У 1954 році вступила в дію перша у світі радянська атомна електростанція, що перетворювала міць урану на сяючу силу електричного струму. І треба зазначити, що кілограм урану містить у собі в два мільйони разів більше енергії, ніж кілограм кращої нафти.

Це був принципово новий вогонь, який можна було б назвати фізичним, бо саме фізики вивчили процеси, що призводять до народження таких нечуваних кількостей енергії.
Уран – не єдине ядерне пальне. Вже використовується більш могутній вид палива – ізотопи водню.

На жаль, людина ще не змогла підкорити собі воднево-гелієве ядерне полум'я. Він вміє на мить запалювати його вогнище, що спалює, підпалюючи реакцію у водневій бомбі спалахом уранового вибуху. Але все ближче і ближче бачиться вченим і водневий реактор, який народжуватиме електричний струм у результаті злиття ядер ізотопів водню у ядра гелію.

Знову майже вдесятеро зросте кількість енергії, яку зможе взяти людина від кожного кілограма палива. Але хіба цей крок буде останнім у майбутній історії влади людства над силами природи?

Ні! Попереду – оволодіння гравітаційним видом енергії. Вона ще більш розважливо запакована природою, ніж навіть енергія воднево-гелієвого синтезу. Сьогодні це найбільш концентрований вид енергії, про який може хоча б здогадуватися людина.

Нічого далі поки що не видно там, за переднім краєм науки. І хоча переконано можна сказати, що працюватимуть для людини електростанції, що переробляють гравітаційну енергію в електричний струм (а може бути, в струмінь газу, що вилітає з сопла реактивного двигуна, або ж у заплановані перетворення усюдисущих атомів кремнію і кисню в атоми надрідкісних металів), ми нічого поки що не можемо сказати про деталі такої електростанції (ракетного двигуна, фізичного реактора).

Сила всесвітнього тяжіння біля витоків народження Галактик

Сила всесвітнього тяжіння стоїть біля витоків народження Галактикз дозоряної речовини, як у тому переконаний академік В. А. Амбарцумян. Вона ж гасить зірки, що відгоріли свій термін, втратили відпущене ним при народженні зіркове пальне.

Та озирніться довкола: і у нас на Землі все значною мірою керується цією силою.

Це вона визначає шарувату будову нашої планети – чергування літосфери, гідросфери та атмосфери. Це вона утримує товстий шар газів повітря, на дні якого і завдяки якому існуємо всі ми.

Якби не було тяжіння, Земля відразу зірвалася б зі своєї орбіти навколо Сонця, і сама куля земної розвалилася б на частини, розірвана відцентровими силами. Важко знайти щось, що не було б тією чи іншою мірою залежно від сили всесвітнього тяжіння.

Звичайно, стародавні філософи, люди дуже спостережливі, не могли не помітити, що кинутий нагору камінь завжди повертається назад. Платон в IV столітті до нашої ери пояснив це тим, що всі речовини Всесвіту прагнуть туди, де зосереджена більша частина аналогічних речовин: кинутий камінь падає на землю або йде до дна, пролита вода просочується в найближчий ставок або в річку, що пробиває собі шлях до моря , дим багаття спрямовується до споріднених йому хмар.

Учень Платона, Аристотель, уточнив, що всі тіла мають особливі властивості тяжкості та легкості. Важкі тіла – каміння, метали – спрямовуються до центру Всесвіту, легені – вогонь, дим, пари – до периферії. Ця гіпотеза, яка пояснює деякі явища, пов'язані з силою всесвітнього тяжіння, проіснувала понад 2 тисячі років.

Вчені про силу всесвітнього тяжіння

Напевно, першим, хто поставив питання про силі всесвітнього тяжіннясправді науково, був геній Відродження - Леонардо да Вінчі. Леонардо проголосив, що тяжіння властиве як Землі, що центрів тяжіння безліч. І він висловив думку, що сила тяжіння залежить від відстаней до центру тяжіння.

Роботи Коперника, Галілея, Кеплера, Роберта Гука дедалі ближче підводили до уявлення про закон всесвітнього тяжіння, але в остаточному своєму формулюванні цей закон назавжди пов'язаний з ім'ям Ісаака Ньютона.

Ісаак Ньютон про силу всесвітнього тяжіння

Народився 4 січня 1643 року. Закінчив Кембриджський університет, став бакалавром, потім – магістром наук.

Усе подальше – нескінченне багатство наукових праць. Але головна його праця - «Математичні засади натуральної філософії», видана в 1687 році і зазвичай звана просто «Початку». У них і сформульований великий. Мабуть, кожен пам'ятає його ще із середньої школи.

Всі тіла притягуються один до одного з силою, прямо пропорційною добутку мас цих тіл і обернено пропорційною квадрату відстані між ними.

Деякі положення цього формулювання вдавалося передбачити попередникам Ньютона, але нікому ще вона не далася цілком. Потрібен був геній Ньютона, щоб зібрати ці уламки в єдине ціле, щоб поширити тяжіння Землі до Місяця, а Сонця - всю планетну систему.

Із закону всесвітнього тяжіння Ньютон вивів усі закони руху Планет, відкриті до того Кеплером. Вони виявились просто його наслідками. Мало того, Ньютон показав, що не лише закони Кеплера, а й відступи від цих законів (у світі трьох і більше тіл) є наслідком всесвітнього тяжіння... Це було величезним тріумфом науки.

Здавалося, відкрито нарешті й математично описано головну силу природи, рушійну світами, силу, якій підвладні і молекули повітря, і яблука, і Сонце. Гігантським, незмірно величезним був крок, здійснений Ньютоном.

Перший популяризатор робіт геніального вченого французький письменник Франсуа Марі Аруе, всесвітньо відомий під псевдонімом Вольтер, розповів, що Ньютон раптом здогадався про існування закону, названого його ім'ям, коли глянув на яблуко, що падає.

Сам Ньютон про це яблуко ніколи не згадував. І навряд чи варто сьогодні гаяти час на спростування цієї гарної легенди. І, мабуть, до розуміння великої сили природи Ньютон прийшов шляхом логічного міркування. Ймовірно, саме воно й увійшло до відповідного розділу «Початок».

Сила всесвітнього тяжіння впливає на політ ядра

Припустимо, що на дуже високій горі, такій високій, що її вершина знаходиться вже поза атмосферою, ми встановили гігантську артилерійську зброю. Стовбур його розташували строго паралельно поверхні земної кулі та вистрілили. Описавши дугу, ядро падає на Землю.

Збільшуємо заряд, покращуємо якість пороху, тим чи іншим способом змушуємо ядро ​​після наступного пострілу рухатися з більшою швидкістю. Дуга, описана ядром, стає більш пологою. Ядро падає значно далі від підніжжя нашої гори.

Ще збільшуємо заряд та стріляємо. Ядро летить по такій пологій траєкторії, що вона знижується паралельно поверхні земної кулі. Ядро вже не може впасти на Землю: з тією ж швидкістю, якою воно знижується, тікає з-під нього Земля. І, описавши обручку навколо нашої планети, ядро ​​повертається до точки вильоту.

Зброю можна тим часом зняти. Адже політ ядра навколо земної кулі займе понад годину. І тоді ядро ​​стрімко пронесеться над вершиною гори і вирушить у новий обліт Землі. Впасти, якщо, як ми домовилися, ядро ​​не відчуває жодного опору повітря, воно не зможе ніколи.

Швидкість ядра для цього має бути близькою до 8 км/сек. А якщо ще збільшити швидкість польоту ядра? Воно спочатку полетить дугою, більш пологою, ніж кривизна земної поверхні, і почне віддалятися від Землі. При цьому швидкість його під впливом тяжіння Землі зменшуватиметься.

І, повернувшись, воно почне падати назад на Землю, але пролетить повз неї і замкне вже не коло, а еліпс. Ядро рухатиметься навколо Землі точнісінько так само, як Земля рухається навколо Сонця, а саме еліпсом, в одному з фокусів якого буде центр нашої планети.

Якщо ще збільшити початкову швидкість ядра, еліпс вийде розтягнутіший. Можна так розтягнути цей еліпс, що ядро ​​долетить до місячної орбіти або значно далі. Але доки початкова швидкість цього ядра не перевищить 11,2 км/сек, воно залишатиметься супутником Землі.

Ядро, що отримало при пострілі швидкість понад 11,2 км/сек, назавжди відлетить із Землі по параболічній траєкторії. Якщо еліпс - замкнута крива, то парабола - крива, що має дві гілки, що йдуть в нескінченність. Рухаючись еліпсом, яким би витягнутим він не був, ми неминуче систематично повертатимемося до вихідної точки. Рухаючись по параболі, у вихідну точку ми ніколи не повернемося.

Але покинувши Землю з цією швидкістю, ядро ​​ще не зможе полетіти в нескінченність. Могутнє тяжіння Сонця вигне траєкторію її польоту, замкне навколо себе на кшталт траєкторії планети. Ядро стане сестрою Землі, самостійною крихітною планетою в нашій родині планет.

Щоб спрямувати ядро ​​межі планетної системи, подолати сонячне тяжіння, треба повідомити йому швидкість понад 16,7 км/сек, і направити його те щоб до цієї швидкості приклалася швидкість свого руху Землі.

Швидкість близько 8 км/сек (ця швидкість залежить від висоти гори, з якої стріляє наша гармата) називається круговою швидкістю, швидкості від 8 до 11,2 км/сек – еліптичні, від 11,2 до 16,7 км/сек – параболічні , а понад це число - звільняючими швидкостями.

Тут слід додати, що наведені значення цих швидкостей справедливі лише Землі. Якби ми жили на Марсі, кругова швидкість була б для нас досяжна значно легше - вона там становить лише близько 3,6 км/сек, а параболічна швидкість лише трохи перевищує 5 км/сек.

Зате відправити ядро ​​в космічний рейс із Юпітера було б значно важче, ніж із Землі: кругова швидкість на цій планеті дорівнює 42,2 км/сек, а параболічна - навіть 61,8 км/сек!

Найважче було б залишити свій світ мешканцям Сонця (якби, звичайно, такі могли існувати). Кругова швидкість цього гіганта має становити 437,6, а відривна – 618,8 км/сек!

Так Ньютон наприкінці XVII століття, за сто років до першого польоту, наповненого теплим повітрям повітряної кулі братів Монгольф'є, за двісті років до перших польотів аероплана братів Райт і майже за чверть тисячоліття до зльоту перших рідинних ракет, вказав шлях у небо супутникам і космічним кораблям.

Сила всесвітнього тяжіння властива у кожній сфері

За допомогою закону всесвітнього тяжіннябуло відкрито невідомі планети, створено космогонічні гіпотези походження Сонячної системи. Відкрито і математично описано ту головну силу природи, якій підвладні і зірки, і планети, і яблука в саду, і молекули газів в атмосфері.

Але нам невідомий механізм всесвітнього тяжіння. Ньютонівське тяжіння не пояснює, а представляє наочно сучасний стан руху планет.

Нам невідомо, чим причинами викликається взаємодія всіх тіл Всесвіту. І не можна сказати, щоб Ньютона не зацікавила цієї причини. Протягом багатьох років він розмірковував над її можливим механізмом.

До речі, це справді надзвичайно таємнича сила. Сила, що проявляє себе через сотні мільйонів кілометрів простору, позбавленого здавалося б будь-яких матеріальних утворень, з допомогою яких можна пояснити передачу взаємодії.

Гіпотези Ньютона

І Ньютонвдався до гіпотезіпро існування певного ефіру, що заповнює нібито весь Всесвіт. У 1675 році він пояснив тяжіння до Землі тим, що заповнює весь Всесвіт ефір безперервними потоками спрямовується до центру Землі, захоплюючи в цьому русі всі предмети і створюючи силу тяжіння. Такий самий потік ефіру прямує до Сонця і, захоплюючи за собою планети, комети, забезпечує їх еліптичні траєкторії.

Це була не дуже переконлива, хоч і абсолютно математично логічна гіпотеза. Але ось, в 1679 Ньютон створив нову гіпотезу, що пояснює механізм тяжіння. Цього разу він наділяє ефір властивістю мати різну концентрацію поблизу планет і далеко від них. Чим далі від центру планети, тим нібито щільніший ефір. І є в нього властивість видавлювати всі матеріальні тіла зі своїх щільніших шарів у менш щільні. І вичавлюються всі тіла на поверхню Землі.

У 1706 Ньютон різко заперечує саме існування ефіру. У 1717 році він знову повертається до гіпотези видавлюючого ефіру.

Геніальний мозок Ньютона бився над розгадкою великої таємниці і шукав її. Цим і пояснюються такі різкі метання з боку на бік. Ньютон любив повторювати:

Гіпотез я не будую.

І хоча, як ми тільки змогли переконатися, це не зовсім істинно, точно можна констатувати інше: Ньютон умів чітко відмежовувати безперечні речі від хиткіх і спірних гіпотез. І в «Початках» є формула великого закону, але немає жодних спроб пояснити його механізм.
Великий фізик заповів цю загадку людині майбутнього. Помер він у 1727 році.
Вона не розгадана і сьогодні.

Два століття зайняла дискусія щодо фізичної сутності закону Ньютона. І може бути, ця дискусія не стосувалася б самої сутності закону, якби відповідав він точно на всі питання, що йому задаються.

Але в тому й річ, що з часом виявилося, що цей закон не універсальний. Що є випадки, коли вона не може пояснити того чи іншого явища. Наведемо приклади.

Сила всесвітнього тяжіння у розрахунках Зеелігера

Перший - парадокс Зеелігера. Вважаючи Всесвіт нескінченним і рівномірно заповненим речовиною, Зеелігер спробував розрахувати за законом Ньютона силу всесвітнього тяжіння, створювану всією нескінченно великою масою нескінченного Всесвіту в якійсь її точці.

Це було непросте з погляду чистої математики завдання. Подолавши всі труднощі найскладніших перетворень, Зеелігер встановив, що сила всесвітнього тяжіння пропорційна радіусу Всесвіту. А якщо цей радіус дорівнює нескінченності, то й сила тяжіння має бути нескінченно великою. Проте, практично ми цього не спостерігаємо. Отже, закон всесвітнього тяжіння не докладемо до всього Всесвіту.

Втім, можливі й інші пояснення феномена. Наприклад, вважатимуться, що речовина рівномірно заповнює весь Всесвіт, а щільність його поступово зменшується і, нарешті, десь дуже далеко матерії немає зовсім. Але уявити таку картину означає допустити можливості існування простору без матерії, що взагалі абсурдно.

Можна вважати, що сила всесвітнього тяжіння слабшає швидше ніж зростає квадрат відстані. Але це ставить під сумнів дивовижну складність закону Ньютона. Ні, і це пояснення не задовольнило вчених. Парадокс залишався парадоксом.

Спостереження за рухом Меркурія

Інший факт, дії сили всесвітнього тяжіння, не зрозумілий законом Ньютона, принесли спостереження за рухом Меркурія- Найближчою до планети. Точні обчислення за законом Ньютона показали, що перегелій - найближча до Сонця точка еліпса, яким рухається Меркурій, - повинен зміщуватися на 531 кутову секунду за 100 років.

А астрономи встановили, що це зсув дорівнює 573 кутових секунд. Ось цей надлишок - 42 кутові секунди - теж не могли пояснити вчені, користуючись лише формулами, що випливають із закону Ньютона.

Пояснив і парадокс Зеелігера, і зміщення перегеля Меркурія, і багато інших парадоксальних явищ і незрозумілих фактів. Альберт Ейнштейн, один з найбільших, якщо не найбільший фізик усіх часів та народів. До прикрих дрібниць ставилося і питання про ефірному вітрі.

Досліди Альберта Майкельсона

Здавалося, це питання прямо проблеми тяжіння не стосується. Він ставився до оптики, до світла. Точніше, визначення його швидкості.

Вперше швидкість світла визначив датський астроном Олаф Ремерспостерігаючи затемнення супутників Юпітера. Це сталося ще 1675 року.

Американський фізик Альберт Майкельсоннаприкінці XVIII століття провів серію визначень швидкості світла у земних умовах, користуючись сконструйованими ним апаратами.

У 1927 році він дав для швидкості світла значення 299 796 + 4 км/сек - це була відмінна на той час точність. Але суть справи в іншому. 1880 року він вирішив дослідити ефірний вітер. Він хотів нарешті встановити існування того самого ефіру, наявністю якого намагалися пояснити і передачу гравітаційної взаємодії, і світлових хвиль.

Майкельсон був, ймовірно, чудовим експериментатором свого часу. Він мав чудову апаратуру. І був майже впевнений у успіху.

Суть досвіду

Досвідбув задуманий такий. Земля рухається своєю орбітою зі швидкістю близько 30 км/сек. Рухає через ефір. Отже, швидкість світла від джерела, що стоїть попереду приймача щодо руху Землі, має бути більшою, ніж від джерела, що стоїть з іншого боку. У першому випадку до швидкості світла повинна додати швидкість ефірного вітру, у другому випадку швидкість світла повинна зменшитися на цю величину.

Звичайно, швидкість руху Землі по орбіті навколо Сонця становить лише одну десятитисячну швидкість світла. Виявити такий невеликий доданок дуже нелегко, проте недаремно називали Майкельсона королем точності. Він застосував хитромудрий спосіб, щоб уловити «невловиму» різницю у швидкостях променів світла.

Він розщепив промінь на два рівні потоки і направив їх у взаємно перпендикулярних напрямках: вздовж меридіана і по паралелі. Відбившись від дзеркал, промені поверталися. Якщо промінь, що йде по паралелі, зазнав впливу ефірного вітру, при складанні його з меридіональним променем мали б виникнути інтерференційні смуги, хвилі двох променів виявилися б зрушеними по фазі.

Втім, Майкельсону було важко з такою великою точністю відміряти шляхи обох променів, щоб вони були абсолютно однаковими. Тому він збудував апарат так, що інтерференційних смуг не було, а потім повернув його на 90 градусів.

Меридіональний промінь став широтним і навпаки. Якщо є ефірний вітер, мають з'явитися чорні та світлі смужки під окуляром! Але їх не було. Можливо, при повороті апарату вчений зрушив його.

Він налаштував його опівдні і закріпив. Адже крім того, що вона ще обертається навколо осі. І тому в різні часи доби широтний промінь займає різне положення щодо зустрічного ефірного вітру. Ось тепер, коли прилад суворо нерухомий, можна бути переконаним у точності досвіду.

Інтерференційних смуг знову не було. Досвід був проведений багато разів, і Майкельсон, а разом з ним і всі фізики того часу були вражені. Ефірного вітру не виявилося! Світло на всі боки рухалося з однією і тією ж швидкістю!

Пояснити цього ніхто не зміг. Майкельсон ще й ще повторив досвід, удосконалював апаратуру і, нарешті, досяг майже неймовірної точності вимірювань, на порядок більшої, ніж потрібно було для успіху досвіду. І знову нічого!

Досліди Альберта Ейнштейна

Наступний великий крок у пізнанні сили всесвітнього тяжіннязробив Альберт Ейнштейн.
Якось у Альберта Ейнштейна запитали:

Як ви дійшли до вашої спеціальної теорії відносності? За яких обставин осяяла вас геніальна гіпотеза? Вчений відповів: - Мені завжди здавалося, що справа саме так.

Можливо, йому не хотілося відвертись, може, він хотів позбутися докучного співрозмовника. Але важко уявити, щоб відкрите Ейнштейном уявлення про зв'язки часу, простору та швидкості було вродженим.

Ні, звичайно, спочатку майнув здогад, яскравий, як блискавка. Потім почався її розвиток. Ні, протиріч із відомими явищами немає. А потім уже з'явилися п'ять сторінок, насичених формулами, які були опубліковані у фізичному журналі. Сторінки, що відкрили нову еру у фізиці.

Уявіть собі зореліт, що летить у просторі. Відразу попередимо: зореліт дуже своєрідний, такий, про який ви і у фантастичних оповіданнях не читали. Довжина його – 300 тисяч кілометрів, а швидкість – ну, скажімо, 240 тисяч км/сек. І пролітає цей зореліт повз одну з проміжних у космосі платформ, не зупиняючись у неї. На повній швидкості.

На палубі зорельоту стоїть з годинником один із його пасажирів. А ми з вами, читачу, стоїмо на платформі – її довжина має відповідати величині зорельоту, тобто 300 тисячам кілометрів, бо інакше він не зможе пристати до неї. І в руках у нас теж годинник.

Ми помічаємо: в ту мить, коли ніс зорельота зрівнявся із заднім кордоном нашої платформи, на ньому спалахнув ліхтар, що висвітлив навколишній простір. Через секунду промінь світла досяг передньої межі нашої платформи. Ми не сумніваємося в цьому, бо знаємо швидкість світла, і нам вдалося точно засікти по годинниках відповідний момент. А на зорельоті…

Але назустріч променю світла летів і зореліт. І ми зовсім безперечно бачили, що світло осяяло його корму в той момент, коли вона була десь поблизу середини платформи. Ми безперечно бачили, що промінь світла подолав не 300 тисяч кілометрів від носа до корми корабля.

Але пасажири на палубі зорельоту впевнені в іншому. Вони впевнені, що їхній промінь подолав усю відстань від носа до корми 300 тисяч кілометрів. Адже він витратив на це цілу мить. Вони теж абсолютно точно засікли це своїм годинником. Та й як може бути інакше: швидкість світла не залежить від швидкості руху джерела…

Як же так? Нам із нерухомої платформи видається одне, а їм на палубі зорельота інше? В чому справа?

Теорія відносності Ейнштейна

Слід зазначити відразу: теорія відносності Ейнштейнана перший погляд абсолютно суперечить нашим усталеним уявленням про будову світу. Можна сказати, що вона суперечить і здоровому глузду, як ми звикли його уявляти. Таке неодноразово траплялося в історії науки.

Але й відкриття кулястості Землі суперечило здоровому глузду. Як це можуть жити на протилежному боці люди і не падати у прірву?

Для нас кулястість Землі факт безсумнівний, і з погляду здорового глузду всяке інше припущення безглуздо та дико. Але відірвіться від свого часу, уявіть першу появу цієї ідеї, і стане зрозуміло, як важко було б її прийняти.

Ну а хіба легше було визнати, що Земля не нерухома, а летить своєю траєкторією в десятки разів швидше за гарматне ядро?

Все це були катастрофи здорового глузду. Тому сучасні фізики ніколи не посилаються на нього.

А тепер повернемось до спеціальної теорії відносності. Світ дізнався її вперше у 1905 році зі статті, підписаної мало кому відомим ім'ям – Альберт Ейнштейн. І було йому на той час лише 26 років.

Ейнштейн зробив з цього парадоксу дуже просте і логічне припущення: з точки зору спостерігача, що знаходиться на платформі, в вагоні, що рухається, пройшло менше часу, ніж відміряли ваш наручний годинник. У вагоні перебіг часу сповільнився порівняно з часом на нерухомій платформі.

З цього припущення логічно випливали зовсім дивовижні речі. Виявлялося, що людина, яка їде на роботу в трамваї, порівняно з пішоходом, що йде тим же шляхом, не тільки економить час за рахунок швидкості, а й іде воно для нього повільніше.

Втім, не намагайтеся зберегти цим способом вічну молодість: якщо навіть ви станете вагоновожатим і третину життя проведете в трамваї, за 30 років ви вигадаєте чи більше мільйонної частки секунди. Щоб виграш часу став помітним, треба рухатись зі швидкістю, близькою до швидкості світла.

Виявляється, підвищення швидкості тіл відбивається і їх масі. Чим ближче швидкість тіла до швидкості світла, тим більша його маса. При швидкості тіла, що дорівнює швидкості світла, маса його дорівнює нескінченності, тобто вона більша за масу Землі, Сонця, Галактики, всього нашого Всесвіту… Ось яку масу можна зосередити в простому камені, розігнавши його до швидкості
світла!

Це і накладає обмеження, що не дає можливості жодному матеріальному тілу розвинути швидкість, що дорівнює швидкості світла. Адже в міру того, як росте маса, все важче і важче розганяти її. А нескінченну масу не зрушить з місця жодна сила.

Втім, природа зробила дуже важливий виняток із цього закону для цілого класу частинок. Наприклад, для фотонів. Вони можуть рухатися зі швидкістю світла. Точніше, вони не можуть рухатися з якоюсь іншою швидкістю. Немислимо уявити собі нерухомий фотон.

У нерухомому стані він не має маси. Також не мають маси спокою нейтрино, і вони також засуджені на вічний нестримний політ крізь простір з максимально можливою в нашому Всесвіті швидкістю, не обганяючи світло і не відстаючи від нього.

Чи не так, кожне з перелічених нами наслідків спеціальної теорії відносності дивовижно, парадоксально! І кожне, звичайно ж, суперечить здоровому глузду!

Але що цікаво: над конкретної своєї формі, бо як широке філософське становище всі ці дивовижні наслідки були передбачені ще основоположниками діалектичного матеріалізму. Про що говорять ці наслідки? Про зв'язки, які з'єднують взаємозалежностями енергію і масу, масу і швидкість, швидкість і час, швидкість і довжину предмета, що рухається…

Відкриття Ейнштейном взаємозалежності, подібно до цементу, (докладніше: ), що з'єднує воєдино арматуру, або камені фундаменту, поєднало воєдино речі і явища, що здавалися до цього незалежними один від одного, і створило ту основу, на якій вперше в історії науки представилося можливим збудувати струнку будівлю. Ця будівля - уявлення про те, як влаштований наш Всесвіт.

Але колись хоча б кілька слів про загальну теорію відносності, також створеної Альбертом Ейнштейном.

Ця назва - загальна теорія відносності - не зовсім відповідає змісту теорії, про яку йтиметься. Вона встановлює взаємозалежність між простором та матерією. Мабуть, правильніше було б назвати її теорією простору - часу, або теорією гравітації.

Але ця назва так зросла з теорією Ейнштейна, що навіть ставити зараз питання про його заміну багатьом ученим видається непристойним.

Загальна теорія відносності встановила взаємозалежність між матерією та часом, і простором, які її містять. Виявилося, що простір і час не тільки неможливо уявити існуючими окремо від матерії, а й властивості їх залежать від матерії, що їх наповнює.

Відправний пункт міркувань

Тому можна вказати лише відправний пункт міркуваньта навести деякі важливі висновки.

На початку космічної подорожі несподівана катастрофа зруйнувала бібліотеку, фільмофонд та інші сховища розуму, пам'яті людей, що летіли крізь простори. І забута у зміні століть природа рідної планети. Забутий навіть закон всесвітнього тяжіння, бо ракета летить у міжгалактичному просторі, де він майже не відчувається.

Проте чудово працюють двигуни корабля, практично необмежений запас енергії в акумуляторах. Велику частину часу корабель рухається за інерцією, і мешканці його звикли до невагомості. Але іноді включають двигуни та уповільнюють чи прискорюють рух корабля. Коли реактивні сопла палахкотять у порожнечу безбарвним полум'ям і корабель Рухається прискорено, жителі відчувають, що тіла їх стають вагомими, вони змушені ходити кораблем, а не перелітати коридорами.

І ось близький до завершення політ. Корабель підлітає до однієї із зірок і лягає на орбіти найбільш підходящої планети. Зорелітники виходять назовні, йдуть по покритому свіжим зеленню грунту, безперервно відчуваючи те саме відчуття тяжкості, знайоме на той час, коли корабель рухався прискорено.

Але ж планета рухається поступово. Не може вона летіти їм назустріч з постійним прискоренням з 9,8 м/сек2! І в них виникає перше припущення, що гравітаційне поле (сила тяжіння) та прискорення дають той самий ефект, а може, мають і загальну природу.

Ніхто з наших сучасників-землян не був у такому тривалому польоті, але явище «обтяження» та «полегшення» свого тіла відчувало багато хто. Вже звичайний ліфт, коли він рухається пришвидшено, створює це відчуття. При спуску ви відчуваєте раптову втрату ваги, при підйомі, навпаки, підлога з більшою, ніж зазвичай, силою тисне вам на ноги.

Але одне відчуття ще нічого не доводить. Адже відчуття намагаються переконати нас у тому, що Сонце рухається небом навколо нерухомої Землі, що всі зірки та планети знаходяться від нас на однаковій відстані, на небесному склепенні тощо.

Вчені піддали відчуття досвідченої перевірки. Ще Ньютон замислився над дивною тотожністю двох явищ. Він спробував дати їм чисельні показники. Вимірявши гравітаційну і, переконався, що величини їх завжди строго рівні один одному.

З яких матеріалів не робив він маятники дослідної установки: зі срібла, свинцю, скла, солі, дерева, води, золота, піску, пшениці. Результат був той самий.

Принцип еквівалентності, Про яку ми говоримо, і лежить в основі загальної теорії відносності, хоча сучасна інтерпретація теорії вже цього принципу і не потребує. Опускаючи математичні висновки, які з цього принципу, перейдемо до деяких наслідків загальної теорії відносності.

Наявність великих мас матерії сильно впливає навколишній простір. Воно призводить до таких змін у ньому, які можна визначити як неоднорідність простору. Ці неоднорідності спрямовують рух будь-яких мас, які опиняються поблизу тіла, що притягує.

Зазвичай вдаються до такої аналогії. Уявіть собі туго натягнуте на раму паралельно земній поверхні полотно. Покладіть на нього важку гирю. Це буде наша велика маса, що притягує. Вона, звичайно, прогне полотно і опиниться в певному заглибленні. Тепер котіть по цьому полотну кульку таким чином, щоб частина його шляху пролягла поряд з масою, що притягує. Залежно від того, як буде пущена кулька, можливі три варіанти.

1. Кулька пролетить досить далеко від створеного прогином полотна поглиблення та не змінить свого руху.
2. Кулька зачепить поглиблення, і лінії його руху зігнутись у бік маси, що притягує.
3. Кулька потрапить у цю лунку, не зможе з неї вибратися і зробить один-два обороти навколо маси, що тяжіє.

Чи не правда, третій варіант дуже красиво моделює захоплення зіркою або планетою стороннього тіла, що необережно залетів у поле їх тяжіння?

А другий випадок - вигин траєкторії тіла, що летить зі швидкістю більшою, ніж можлива швидкість захоплення! Перший випадок аналогічний прольоту поза практичної досяжності поля тяжіння. Так, саме практичною, бо теоретично поле тяжіння безмежне.

Звичайно, це дуже віддалена аналогія, насамперед тому, що ніхто не може собі реально уявити прогин нашого тривимірного простору. У чому фізичний зміст цього прогину, чи кривизни, як найчастіше кажуть, ніхто не знає.

Із загальної теорії відносності випливає, що будь-яке матеріальне тіло може рухатися в полі тяжіння лише кривими лініями. Лише у окремих, особливих випадках крива перетворюється на пряму.

Цьому правилу підпорядковується промінь світла. Адже він складається з фотонів, які мають у польоті певну масу. І на неї чинить поле тяжіння, як і на молекулу, астероїд або планету.

Інший важливий висновок у тому, що поле тяжіння змінює і перебіг часу. Поблизу великої маси, що притягує, в сильному створюваному нею гравітаційному полі, хід часу повинен бути більш повільним, ніж далеко від неї.

Бачите, і загальна теорія відносності загрожує парадоксальними висновками, здатними ще й ще раз перевернути наші уявлення «здорового глузду»!

Гравітаційний колапс

Розповімо про дивовижне явище, що має космічний характер, - про гравітаційний колапс (катастрофічний стиск). Явище це відбувається у гігантських скупченнях матерії, де сили тяжіння досягають настільки величезних величин, що решта існуючих у природі сили що неспроможні надати їм опору.

Згадайте знамениту формулу Ньютона: сили тяжіння тим більше, чим менше квадрат відстані між тілами, що тяжіють. Таким чином, чим щільнішим стає матеріальне освіту, чим менший його розмір, тим стрімкіше зростають сили тяжіння, тим невідворотніше їх обійми, що губить.

Є хитрий прийом, з допомогою якого природа бореться з, начебто, безмежним стиском матерії. Для цього вона зупиняє у сфері дії надгігантських сил тяжіння самий хід часу, і скуті маси речовини як би вимикаються з нашого Всесвіту, застигають у дивному летаргічному сні.

Першу з таких "чорних дірок" космосу, ймовірно, вже вдалося виявити. За припущенням радянських учених О. X. Гусейнова та А. Ш. Новрузової, нею є дельта Близнюків – подвійна зірка з однією невидимою компонентою.

Видима компонента має масу 1,8 сонячної, а її невидима «напарниця» має бути за розрахунками вчетверо масивнішою за видиму. Але жодних слідів її немає: побачити надзвичайне створення природи, «чорну дірку» неможливо.

Радянський вчений професор К. П. Станюкович, як кажуть, «на кінчику пера», шляхом суто теоретичних побудов показав, що частки «застиглої матерії» може бути дуже різноманітні за величиною.

• Можливі її гігантські утворення, подібні до квазарів, що безперервно випромінюють стільки ж енергії, скільки її випромінюють усі 100 мільярдів зірок нашої Галактики.
• Можливі значно скромніші згустки, рівні всього декільком сонячним масам. І ті й інші об'єкти можуть виникати самі зі звичайної, не «сплячої» матерії.
• І можливі освіти зовсім іншого класу, які можна порівняти за масою з елементарними частинками.

Щоб вони виникли, треба складову їхню матерію спочатку піддати гігантському тиску і увігнати її в межі сфери Шварцшильда - сфери, де час для зовнішнього спостерігача зупиняється зовсім. І якщо після цього тиск навіть буде знятий, частки, для яких час зупинився, залишаться існувати незалежно від нашого Всесвіту.

Планкеони

Планкеони - особливий клас частинок. Вони мають, на думку К. П. Станюковича, вкрай цікавою властивістю: несуть у собі матерію у незмінному вигляді, такою, якою вона була мільйони і мільярди років тому. Поглянувши всередину планкеону, ми змогли б побачити матерію такою, якою вона була в момент народження нашого Всесвіту. За теоретичними розрахунками, у Всесвіті є близько 10 80 планкеонів, приблизно один планкеон у кубику простору зі стороною 10 сантиметрів. До речі, одночасно зі Станюковичем і (незалежно від нього гіпотеза про планкеони була висунута академіком М. А. Марковим. Тільки Марков дав їм іншу назву – максимони.

Особливими властивостями планкеонів можна спробувати пояснити і парадоксальні під час перетворення елементарних частинок. Відомо, що зіткненні двох частинок будь-коли утворюється уламків, а виникають інші елементарні частки. Це справді дивно: у звичайному світі, розбивши вазу, ми ніколи не отримаємо цілих чашок чи хоча б розеток. Але припустимо, що у надрах кожної елементарної частинки прихований планкеон, чи кілька, котрий іноді багато планкеонів.

У момент зіткнення частинок туго зав'язаний «мішок» планкеону відкривається, якісь частинки «проваляться» в нього, а натомість «вискочать» ті, які ми вважаємо, що виникли при зіткненні. При цьому планкеон, як дбайливий бухгалтер, забезпечить усі «закони збереження», ухвалені у світі елементарних частинок.
Ну а до чого тут механізм всесвітнього тяжіння?

«Відповідальними» за тяжіння, за гіпотезою К. П. Станюковича, є крихітні частинки, звані гравітони, безперервно випромінювані елементарними частинками. Гравітони на стільки ж менші за останні, наскільки порошинка, що танцює в сонячному промені, менша за земну кулю.

Випромінювання гравітонів підпорядковується низці закономірностей. Зокрема, вони легше вилітають у область простору. Що містить менше гравітонів. Значить, якщо в просторі знаходяться два небесні тіла, обидва випромінюватимуть гравітони переважно «назовні», у протилежних напрямках щодо один одного. Тим самим створюється імпульс, що змушує тіла зближуватись, притягуватися один до одного.

June 14th, 2015 , 12:24 pm

Усі ми проходили закон всесвітнього тяжіння у школі. Але що ми насправді знаємо про гравітацію, окрім інформації, вкладеної в наші голови шкільними вчителями? Давайте оновимо наші знання...

Факт перший: Ньютон не відкривав закону всесвітнього тяжіння

Факт другий: фальсифікація експерименту гравітаційного тяжіння

Це підтверджується тим, що така найпростіша установка 18 століття у навчальних цілях мала б стояти якщо не в кожній школі, то хоча б на фізичних факультетах ВНЗ, щоб на практиці показувати студентам результат дії закону Всесвітнього тяжіння. Проте встановлення Кавендіша не використовується в навчальних програмах, і школярі, і студенти вірять на слово, що дві болванки притягують один одного.

Факт третій: Закон всесвітнього тяжіння не працює під час сонячного затемнення

Згідно з формулою, Місяць мав би піти з орбіти землі і почати обертатися навколо сонця.

Гравітаційна стала - 6,6725×10−11 м³/(кг·с²).
Маса Місяця – 7,3477×1022 кг.
Маса Сонця – 1,9891×1030 кг.
Маса Землі – 5,9737×1024 кг.
Відстань між Землею та Місяцем = 380 000 000 м.
Відстань між Місяцем та Сонцем = 149 000 000 000 м.

Земля та Місяць:
6,6725×10-11 х 7,3477×1022 х 5,9737×1024/3800000002 = 2,028×1020 H
Місяць та Сонце:
6,6725×10-11 х 7,3477·1022 х 1,9891·1030 / 1490000000002 = 4,39×1020 H

2,028×1020 H<< 4,39×1020 H
Сила тяжіння між Землею та Місяцем<< Сила притяжения между Луной и Солнцем

Ці обчислення можна критикувати тим, що місяць - штучне порожнє тіло і довідкова щільність цього небесного тіла, швидше за все, визначено неправильно.

Дійсно, експериментальні свідчення говорять про те, що Місяць є не суцільним тілом, а тонкостінною оболонкою. Авторитетний журнал Сайєнс описує результати роботи сейсмодатників після удару об поверхню Місяця третього ступеня ракети, що розганяла корабель «Аполлон-13»: «сейсмодзвін детектувався протягом чотирьох годин. На Землі, при ударі ракети на еквівалентному видаленні, сигнал тривав би лише кілька хвилин».

Сейсмічні коливання, які згасають так повільно, типові для порожнистого резонатора, а чи не для суцільного тіла.
Але Місяць також не виявляє своїх властивостей щодо Землі - пара Земля-Місяць рухається не навколо загального центру мас, як це було б за законом всесвітнього тяжіння, і еліпсоїдна орбіта Землі всупереч цьому закону не стає зигзагоподібною.

Більше того, параметри орбіти самого Місяця не залишаються постійними, орбіта з наукової термінології "еволюціонує", причому робить це всупереч закону всесвітнього тяжіння.

Факт четвертий: абсурдність теорії припливів та відливів

За теорією тяжіння Місяця формує приливний еліпсоїд в океані, з двома приливними горбами, які через добове обертання переміщаються поверхнею Землі.

Проте практика показує абсурдність цих теорій. Адже згідно з ними приливний горб заввишки 1 метр за 6 годин має через протоку Дрейка переміститися з Тихого океану до Атлантичного. Оскільки вода несжимаема, то маса води підняла б рівень на висоту близько 10 метрів, чого не відбувається на практиці. Насправді приливні явища відбуваються автономно областях 1000-2000 км.

Ще Лапласа дивував парадокс: чому у морських портах Франції повна вода настає послідовно, хоча за концепцією припливного еліпсоїда вона має наступати там одночасно.

Факт п'ятий: теорія тяжіння мас не працює

Перша спроба перевірки теорії тяжіння мас була здійснена англійцями в середині 18 століття на березі Індійського океану, де, з одного боку знаходиться найвища у світі кам'яна гряда Гімалаїв, а з іншого - чаша океану, заповнена значно менш масивною водою. Але, на жаль, висок у бік Гімалаїв не відхиляється! Більш того, надчутливі прилади - гравіметри - не виявляють різниці в тяжкості пробного тіла на однаковій висоті як над масивними горами, так і менш щільними морями кілометрової глибини.

Щоб врятувати теорію, що прижилася, вчені придумали для неї підпору: мовляв причиною тому «ізостазія» - під морями розташовуються більш щільні породи, а під горами - пухкі, причому щільність їх точнісінько така, щоб підігнати все під потрібне значення.

Також дослідним шляхом було встановлено, що гравіметри в глибоких шахтах показують, що сила тяжіння не зменшується з глибиною. Вона продовжує зростати, будучи залежною лише від квадрата відстані до центру землі.

Факт шостий: тяжіння породжується не речовиною та не масою

Незалежність тяжіння від речовини підтверджується тим, що за рідкісним винятком, у малих тіл сонячної системи гравітаційна здатність притягує відсутня повністю . За винятком Місяця у понад шести десятків супутників планет ознак власного тяжіння не спостерігається. Це доведено як опосередкованими, і прямими вимірами, наприклад, з 2004 року зонд Кассені на околицях Сатурна час від часу пролітає поруч із його супутниками, проте змін швидкості зонда не зафіксовано. За допомогою того ж таки Кассені був виявлений гейзер на Енцеладі — шостому за розміром супутник Сатурна.

Які фізичні процеси мають відбуватися на космічному шматку льоду, щоб струмені пари відлітали в космос?
З тієї ж причини у Титана, найбільшого супутника Сатурна, спостерігається газовий хвіст як наслідок стоку атмосфери.

Не знайдено передбачених теорією супутників у астероїдів, незважаючи на їхню величезну кількість. А у всіх повідомленнях про подвійні, або парні астероїди, які нібито обертаються навколо загального центру мас, свідчень про звернення цих пар не було. Компаньйони випадково опинялися поруч, рухаючись квазісинхронними орбітами навколо сонця.

Вжиті спроби вивести на орбіту астероїдів штучні супутники закінчилися крахом. Як приклади можна навести зонд NEAR, який підганяли до астероїда Ерос американці, або зонд ХАЯБУСА, який японці відправили до астероїда Ітокава.

Факт сьомий: астероїди Сатурна не підкоряються закону всесвітнього тяжіння

Однак дві групи компаньйонів-астероїдів, знайдені позаду і попереду на орбіті Сатурна, і які астрономи на радощах назвали Троянцями, вийшли з прогнозованих областей, і підтвердження закону всесвітнього тяжіння обернулося проколом.

Факт восьмий: протиріччя із загальною теорією відносності

Проаналізувавши дані, накопичені ще на той час, Лаплас встановив, що «гравітація» поширюється швидше світла, як мінімум, на сім порядків! Сучасні вимірювання прийому імпульсів пульсарів відсунули швидкість поширення гравітації ще далі - як мінімум, на 10 порядків швидше швидкості світла. Таким чином, експериментальні дослідження входять у суперечність із загальною теорією відносності, на яку досі спирається офіційна наука, незважаючи на її повну неспроможність.

Факт дев'ятий: аномалії гравітації

Факт десятий: дослідження вібраційної природи антигравітації

Деякі дослідники аналізують вібраційну природу антигравітації. Цей ефект наочно представлений у сучасному досвіді, де краплі рахунок акустичної левітації висять у повітрі. Тут ми бачимо, як за допомогою звуку певної частоти вдається впевнено утримувати краплі рідини у повітрі.

А ось ефект на перший погляд пояснюється принципом гіроскопа, проте такий простий досвід здебільшого суперечить гравітації в її сучасному розумінні.

Мало хто знає, що Віктор Степанович Гребенніков, сибірський ентомолог, який займався вивченням ефекту порожнинних структур у комах, у книзі "Мій світ" описував явища антигравітації у комах. Вченим давно відомо, що масивні комахи, наприклад травневий жук, літають швидше всупереч законам гравітації, а не завдяки їм.

Більше того, на основі своїх досліджень Гребенніков створив антигравітаційну платформу.

Віктор Степанович помер за досить дивних обставин і його напрацювання частково було втрачено, проте деяка частина прототипу анти-гравітаційної платформи збереглася і її можна побачити в Гребенниковому музеї в Новосибірську.

Ще одне практичне застосування антигравітації можна спостерігати в місті Хоумстед у Флориді, де знаходиться дивна структура з монолітних коралових брил, яку в народі прозвали Кораловим замком. Він побудований вихідцем із Латвії — Едвардом Лідскалніном у першій половині 20-го століття. У цього чоловіка худорлявої статури не було жодних інструментів, не було навіть машини та взагалі жодної техніки.

Він зовсім не використовувався електрикою, також через його відсутність, проте якимось чином спускався до океану, де витісняв багатотонні кам'яні блоки і якось доставляв їх на свою ділянку, викладаючи з ідеальною точністю.

Після смерті Еда вчені почали ретельно вивчати його творіння. Заради експерименту був пригнаний найпотужніший бульдозер, і зроблено спробу зрушити з місця одну з 30-тонних брил коралового замку. Бульдозер ревів, буксував, але так і не зрушив величезний камінь.

Усередині замку знайдено дивний прилад, який вчені назвали генератором постійного струму. Це була масивна конструкція із безліччю металевих деталей. На зовнішній стороні пристрою було вбудовано 240 постійних смугових магнітів. Але як насправді Едвард Лідскалнін змушував рухатися багатотонні блоки, досі залишається загадкою.

Відомі дослідження Джона Серла, в руках якого оживали, оберталися та виробляли енергію незвичайні генератори; диски діаметром від півметра до 10 метрів піднімалися у повітря і здійснювали керовані польоти з Лондона до Корнуолла і назад.

Експерименти професора повторили в Росії, США та на Тайвані. У Росії, наприклад, у 1999 році за № 99122275/09 була зареєстрована заявка на патент «пристрою для вироблення механічної енергії». Володимир Віталійович Рощин та Сергій Михайлович Годін, по суті, відтворили SEG (Searl Effect Generator — генератор на Серл-ефекті) та провели низку досліджень з ним. Підсумком стала констатація: можна отримати без витрат 7 кВт електроенергії; генератор, що обертається, втрачав у вазі до 40%.

Обладнання першої лабораторії Серла було вивезено у невідомому напрямку, поки він сам був у в'язниці. Встановлення Годіна та Рощина просто зникло; усі публікації про неї, за винятком заявки на винахід, зникли.

Відомий також Ефект Хатчісона, названий на честь канадського інженера-винахідника. Ефект проявляється у левітації важких об'єктів, сплаві різнорідних матеріалів (наприклад метал+дерево), аномальному розігріванні металів за відсутності поблизу них палаючих речовин. Ось відеозапис цих ефектів:

Чим би не була гравітація насправді, слід визнати, що офіційна наука зовсім не здатна виразно пояснити природу цього явища..

Ярослав Яргін

Не дивлячись на те, що гравітація – це слабка взаємодія між об'єктами у Всесвіті, її значення у фізиці та астрономії величезне, оскільки вона здатна впливати на фізичні об'єкти на будь-якій відстані у космосі.

Якщо ви захоплюєтеся астрономією, ви напевно замислювалися над питанням, що таке поняття, як гравітація або закон всесвітнього тяжіння. Гравітація – це універсальна фундаментальна взаємодія між усіма об'єктами у Всесвіті.

Відкриття закону гравітації приписують знаменитому англійському фізику Ісааку Ньютону. Напевно, багатьом із вас відома історія з яблуком, яке впало на голову знаменитому вченому. Тим не менш, якщо заглянути вглиб історії, можна побачити, що про наявність гравітації замислювалися ще задовго до його епохи філософи та вчені давнини, наприклад, Епікур. Тим не менш, саме Ньютон вперше описав гравітаційну взаємодію між фізичними тілами у рамках класичної механіки. Його теорію розвинув інший знаменитий вчений - Альберт Ейнштейн, який у своїй загальній теорії відносності більш точно описав вплив гравітації в космосі, а також роль у просторово-часовому континуумі.

Закон всесвітнього тяжіння Ньютона говорить, що сила гравітаційного тяжіння між двома точками маси, розділеними відстанню обернено пропорційна квадрату відстані і прямо пропорційна обом масам. Сила гравітації є далекодіючою. Тобто, незалежно від того, як рухатиметься тіло, що має масу, у класичній механіці його гравітаційний потенціал залежатиме суто від положення цього об'єкта в даний момент часу. Чим більша маса об'єкта, тим більше його гравітаційне поле – тим потужнішою гравітаційною силою він має. Такі космічно об'єкти, як галактики, зірки і планети мають найбільшу силу тяжіння і відповідно досить сильні гравітаційні поля.

Гравітаційні поля

Гравітаційне поле Землі

Гравітаційне поле – це відстань, у якого здійснюється гравітаційне взаємодія між об'єктами у Всесвіті. Чим більша маса об'єкта, тим сильніше його гравітаційне поле – тим відчутніший його вплив на інші фізичні тіла в межах певного простору. Гравітаційне поле об'єкта є потенційним. Суть попереднього твердження полягає в тому, що якщо ввести потенційну енергію тяжіння між двома тілами, вона не зміниться після переміщення останніх по замкнутому контуру. Звідси випливає ще один знаменитий закон збереження суми потенційної та кінетичної енергії у замкнутому контурі.

У матеріальному світі гравітаційне поле має велике значення. Їм володіють всі матеріальні об'єкти у Всесвіті, які мають масу. Гравітаційне поле здатне впливати як на матерію, а й у енергію. Саме за рахунок впливу гравітаційних полів таких великих космічних об'єктів, як чорні дірки, квазари та надмасивні зірки, утворюються сонячні системи, галактики та інші астрономічні скупчення, яким властива логічна структура.

Останні наукові дані показують, що знаменитий ефект розширення Всесвіту так само ґрунтується на законах гравітаційної взаємодії. Зокрема розширенню Всесвіту сприяють потужні гравітаційні поля як невеликих, так і найбільших її об'єктів.

Гравітаційне випромінювання у подвійній системі

Гравітаційне випромінювання або гравітаційна хвиля - термін, вперше введений у фізику та космології відомим вченим Альбертом Ейнштейном. Гравітаційне випромінювання теоретично гравітації породжується рухом матеріальних об'єктів із змінним прискоренням. Під час прискорення об'єкта гравітаційна хвиля хіба що «відривається» від цього, що призводить до коливань гравітаційного поля у навколишньому просторі. Це називають ефектом гравітаційної хвилі.

Хоча гравітаційні хвилі передбачені загальною теорією відносності Ейнштейна, а також іншими теоріями гравітації, вони ще жодного разу не були виявлені безпосередньо. Пов'язано це насамперед із їх надзвичайною дрібницею. Однак у астрономії існують непрямі свідчення, здатні підтвердити цей ефект. Так, ефект гравітаційної хвилі можна спостерігати з прикладу зближення подвійних зірок. Спостереження підтверджують, що темпи зближення подвійних зірок певною мірою залежать від втрати енергії цих космічних об'єктів, яка, ймовірно, витрачається на гравітаційне випромінювання. Вірогідно підтвердити цю гіпотезу вчені зможуть найближчим часом за допомогою нового покоління телескопів Advanced LIGO та VIRGO.

У сучасній фізиці існує два поняття механіки: класична та квантова. Квантова механіка була виведена відносно недавно і принципово відрізняється від класичної механіки. У квантовій механіці об'єкти (кванти) не мають певних положень і швидкостей, все тут базується на ймовірності. Тобто об'єкт може займати певне місце у просторі у певний момент часу. Куди переміститися він далі, достовірно визначити не можна, а лише з високою ймовірністю.

Цікавий ефект гравітації полягає в тому, що вона здатна викривляти просторово-часовий континуум. Теорія Ейнштейна свідчить, що у просторі навколо згустку енергії чи будь-якого матеріального речовини простір-час викривляється. Відповідно змінюється траєкторія частинок, які потрапляють під вплив гравітаційного поля цієї речовини, що дозволяє з високою ймовірністю передбачити траєкторію їх руху.

Теорії гравітації

Сьогодні вченим відомо понад десяток різних теорій гравітації. Їх поділяють на класичні та альтернативні теорії. Найбільш відомим представником перших є класична теорія гравітації Ісаака Ньютона, яка була придумана відомим британським фізиком ще 1666 року. Суть її полягає в тому, що масивне тіло в механіці породжує довкола себе гравітаційне поле, яке притягує до себе менші об'єкти. У свою чергу останні також мають гравітаційне поле, як і будь-які інші матеріальні об'єкти у Всесвіті.

Наступна популярна теорія гравітації була вигадана всесвітньо відомим німецьким ученим Альбертом Ейнштейном на початку ХХ століття. Ейнштейну вдалося точніше описати гравітацію, як явище, і навіть пояснити її дію у класичній механіці, а й у квантовому світі. Його загальна теорія відносності описує здатність такої сили, як гравітація, впливати на просторово-часовий континуум, а також на траєкторію руху елементарних частинок у просторі.

Серед альтернативних теорій гравітації найбільшої уваги, мабуть, заслуговує на релятивістську теорію, яка була придумана нашим співвітчизником, знаменитим фізиком А.А. Логуновим. На відміну від Ейнштейна, Логунов стверджував, що гравітація – це геометричне, а реальне, досить сильне фізичне силове поле. Серед альтернативних теорій гравітації відомі також скалярна, біметрична, квазілінійна та інші.

1. Людям, які побували в космосі і повернулися на Землю, досить важко спочатку звикнути до сили гравітаційного впливу нашої планети. Іноді на це йде кілька тижнів.
2. Доведено, що людське тіло може невагомості втрачати до 1% маси кісткового мозку на місяць.
3. Найменшою силою тяжіння у Сонячній системі серед планет має Марс, а найбільшою – Юпітер.
4. Відомі бактерії сальмонели, які є причиною кишкових захворювань, у стані невагомості поводяться активніше і здатні завдати людському організму набагато більшої шкоди.
5. Серед усіх відомих астрономічних об'єктів у Всесвіті найбільшу силу гравітації мають чорні дірки. Чорна діра розміром з м'ячик для гольфу, може мати ту ж гравітаційну силу, що і вся наша планета.
6. Сила гравітації Землі однакова в усіх куточках нашої планети. Наприклад, в області Гудзонової затоки в Канаді вона нижча, ніж в інших регіонах земної кулі.

Усі ми проходили закон всесвітнього тяжіння у школі. Але що ми насправді знаємо про гравітацію, окрім інформації, вкладеної в наші голови шкільними вчителями? Давайте оновимо наші знання...

Факт перший

Всім відома знаменита притча про яблуко, яке впало на голову Ньютону. Але справа в тому, що Ньютон не відкривав закону всесвітнього тяжіння, тому що цей закон просто відсутня в його книзі "Математичні засади натуральної філософії". У цій праці немає ні формули, ні формулювання, в чому кожен бажаючий може переконатись сам. Більше того, перша згадка про гравітаційну постійну з'являється лише в 19-му столітті і відповідно, формула, не могла з'явитися раніше. До речі, коефіцієнт G, що зменшує результат обчислень у 600 мільярдів разів, не має жодного фізичного сенсу, і введений для приховування протиріч.

Факт другий

Вважається, що Кавендіш перший продемонстрував гравітаційне тяжіння у лабораторних болваночок, використавши крутильні ваги – горизонтальне коромисло з грузиками на кінцях, підвішених на тонкій струні. Коромисло могло повертатися на тонкому дроті. Згідно з офіційною версією, Кавендіш наблизив до грузиків коромисла пару болванок по 158 кг із протилежних сторін і коромисло повернулося на невеликий кут. Проте методика досвіду була некоректною та результати були сфальсифіковані, що переконливо доведено фізиком Андрієм Альбертовичем Гришаєвим. Кавендіш довго переробляв та налаштовував установку, щоб результати підходили під висловлену Ньютоном середню густину землі. Методика самого досвіду передбачала рух болванок кілька разів, а причиною повороту коромисла служили мікровібрації від руху болванок, що передавалися на підвіс.

Це підтверджується тим, що така найпростіша установка 17 століття у навчальних цілях мала б стояти якщо не в кожній школі, то хоча б на фізичних факультетах ВНЗ, щоб на практиці показувати студентам результат дії закону Всесвітнього тяжіння. Проте встановлення Кавендіша не використовується в навчальних програмах, і школярі, і студенти вірять на слово, що дві болванки притягують один одного.

Факт третій

Якщо підставити в формулу закону всесвітнього тяжіння довідкові дані по Землі, Місяцю та Сонцю, то в момент, коли Місяць пролітає між Землею та Сонцем, наприклад, у момент сонячного затемнення, сила тяжіння між Сонцем та Місяцем більш ніж у 2 рази вища, ніж між Землею та Місяцем!

Згідно з формулою, Місяць мав би піти з орбіти землі і почати обертатися навколо Сонця.

Гравітаційна постійна – 6,6725×10−11 м³/(кг с²).

Маса Місяця – 7,3477 1022 кг.

Маса Сонця – 1,9891 1030 кг.

Маса Землі – 5,9737 1024 кг.

Відстань між Землею та Місяцем = 380 000 000 м.

Відстань між Місяцем та Сонцем = 149 000 000 000 м.

Земля та Місяць:

6,6725×10-11 х 7,3477×1022 х 5,9737×1024 / 3800000002 = 2,028×10^20H

Місяцьі Сонце:

6,6725×10-11 х 7,3477 1022 х 1,9891 1030 / 1490000000002 = 4,39×10^20 H

2,028×10^20 H<< 4,39×10^20 H

Сила тяжіння між Землею та Місяцем<< Сила притяжения между Луной и Солнцем

Ці обчислення можна критикувати тим, що місяць - штучне порожнє тілоі довідкова щільність цього небесного тіла, швидше за все, визначена неправильно.

Дійсно, експериментальні свідчення говорять про те, що Місяць є не суцільним тілом, а тонкостінною оболонкою. Авторитетний журнал Сайєнс описує результати роботи сейсмодатників після удару об поверхню Місяця третього ступеня ракети, що розганяла корабель «Аполлон-13»: «сейсмодзвін детектувався протягом чотирьох годин. На Землі, при ударі ракети на еквівалентному видаленні, сигнал тривав би лише кілька хвилин».

Сейсмічні коливання, які згасають так повільно, типові для порожнистого резонатора, а чи не для суцільного тіла.

Але Місяць також не виявляє своїх властивостей щодо Землі - пара Земля-Луна рухається не навколо загального центру мас, як це було б за законом всесвітнього тяжіння, і еліпсоїдна орбіта Землі всупереч цьому закону не стаєзигзагоподібної.

Більше того, параметри орбіти самого Місяця не залишаються постійними, орбіта з наукової термінології "еволюціонує", причому робить це всупереч закону всесвітнього тяжіння.

Факт четвертий

Як же так, заперечать деякі, адже навіть школярі знають про океанські припливи на Землі, які відбуваються через тяжіння води до Сонця та Місяця.

За теорією тяжіння Місяця формує приливний еліпсоїд в океані, з двома приливними горбами, які через добове обертання переміщаються поверхнею Землі.

Проте практика показує абсурдність цих теорій. Адже згідно з ними приливний горб заввишки 1 метр за 6 годин має через протоку Дрейка переміститися з Тихого океану до Атлантичного. Оскільки вода несжимаема, то маса води підняла б рівень на висоту близько 10 метрів, чого не відбувається на практиці. Насправді приливні явища відбуваються автономно областях 1000-2000 км.

Ще Лапласа дивував парадокс: чому у морських портах Франції повна вода настає послідовно, хоча за концепцією припливного еліпсоїда вона має наступати там одночасно.

Факт п'ятий

Принцип вимірювань гравітації простий – гравіметри вимірюють вертикальні компоненти, а відхилення схилу показує горизонтальні компоненти.

Перша спроба перевірки теорії тяжіння мас була здійснена англійцями в середині 18 століття на березі Індійського океану, де, з одного боку знаходиться найвища у світі кам'яна гряда Гімалаїв, а з іншого – чаша океану, заповнена значно менш масивною водою. Але, на жаль, висок у бік Гімалаїв не відхиляється! Більше того, надчутливі прилади – гравіметри – не виявляють різниці у тяжкості пробного тіла на однаковій висоті як над масивними горами, так і менш щільними морями кілометрової глибини.

Щоб врятувати теорію, що прижилася, вчені придумали для неї підпору: мовляв причиною тому «ізостазія» - під морями розташовуються більш щільні породи, а під горами - пухкі, причому щільність їх точнісінько така, щоб підігнати все під потрібне значення.

Також дослідним шляхом було встановлено, що гравіметри в глибоких шахтах показують, що сила тяжіння не зменшується з глибиною. Вона продовжує зростати, будучи залежною лише від квадрата відстані до центру землі.

Факт шостий

Відповідно до формули закону всесвітнього тяжіння, дві маси, м1 і м2, розмірами яких можна знехтувати порівняно з відстанями між ними, нібито притягуються один до одного силою, прямо пропорційною добутку цим мас і обернено пропорційно квадрату відстані між ними. Однак, фактично, невідомо жодного доказу того, що речовина має гравітаційну дію, що притягує. Практика показує, що тяжіння породжується не речовиною та не масами, воно незалежно від них і масивні тіла лише підкоряються тяжінню.

Незалежність тяжіння від речовини підтверджується тим, що за рідкісним винятком, у малих тіл сонячної системи гравітаційна здатність притягує відсутня повністю. За винятком Місяця та Титану у понад шести десятків супутників планет ознак власного тяжіння не спостерігається. Це доведено як опосередкованими, і прямими вимірами, наприклад, з 2004 року зонд Кассені на околицях Сатурна час від часу пролітає поруч із його супутниками, проте змін швидкості зонда не зафіксовано. За допомогою того ж таки Кассені був виявлений гейзер на Енцеладі - шостому за розміром супутник Сатурна.

Які фізичні процеси мають відбуватися на космічному шматку льоду, щоб струмені пари відлітали в космос?

З тієї ж причини у Титана, найбільшого супутника Сатурна, спостерігається газовий хвіст як наслідок стоку атмосфери.

Не знайдено передбачених теорією супутників у астероїдів, незважаючи на їхню величезну кількість. А у всіх повідомленнях про подвійні, або парні астероїди, які нібито обертаються навколо загального центру мас, свідчень про звернення цих пар не було. Компаньйони випадково опинялися поруч, рухаючись квазісинхронними орбітами навколо сонця.

Вжиті спроби вивести на орбіту астероїдів штучні супутники закінчилися крахом. Як приклади можна навести зонд NEAR, який підганяли до астероїда Ерос американці, або зонд ХАЯБУСА, який японці відправили до астероїда Ітокава.

Факт сьомий

Свого часу Лагранж, намагаючись вирішити завдання трьох тіл, отримав стійке рішення для окремого випадку. Він показав, що третє тіло може рухатися по орбіті другого, постійно перебуваючи в одній з двох точок, одна з яких випереджає друге тіло на 60 °, а друга на стільки ж відстає.

Однак дві групи компаньйонів-астероїдів, знайдені позаду і попереду на орбіті Сатурна, і які астрономи на радощах назвали Троянцями, вийшли з прогнозованих областей, і підтвердження закону всесвітнього тяжіння обернулося проколом.

Факт восьмий

За сучасними уявленнями швидкість світла кінцева, в результаті віддалені об'єкти ми бачимо не там, де вони розташовані в даний момент, а в тій точці, звідки стартував промінь світла, який ми побачили. Але з якою швидкістю поширюється тяжіння? Проаналізувавши дані, накопичені ще на той час, Лаплас встановив, що «гравітація» поширюється швидше світла, як мінімум, на сім порядків! Сучасні вимірювання прийому імпульсів пульсарів відсунули швидкість поширення гравітації ще далі – як мінімум, на 10 порядків швидше швидкості світла. Таким чином, експерементальні дослідження входять у суперечності із загальною теорією відносності, на яку досі спирається офіційна наука, незважаючи на її повну неспроможність.

Факт дев'ятий

Існують природні аномалії гравітації, які також знаходять ніякого виразного пояснення в офіційної науки. Ось кілька прикладів:

Факт десятий

Існує велика кількість альтернативних досліджень із вражаючими результатами в галузі антигравітації, які докорінно спростовують теоретичні викладки офіційної науки.

Деякі дослідники аналізують вібраційну природу антигравітації. Цей ефект наочно представлений у сучасному досвіді, де краплі рахунок акустичної левітації висять у повітрі. Тут ми бачимо, як за допомогою звуку певної частоти вдається впевнено утримувати краплі рідини у повітрі.

А ось ефект на перший погляд пояснюється принципом гіроскопа, проте такий простий досвід здебільшого суперечить гравітації в її сучасному розумінні.

Мало хто знає, що Віктор Степанович Гребенніков, сибірський ентомолог, який займався вивченням ефекту порожнинних структур у комах, у книзі "Мій світ" описував явища антигравітації у комах. Вченим давно відомо, що масивні комахи, наприклад травневий жук, літають швидше всупереч законам гравітації, а не завдяки їм.

Більше того, на основі своїх досліджень Гребенников створив антигравітаційну платформу.

Віктор Степанович помер за досить дивних обставин і його напрацювання частково було втрачено, однак деяка частина прототипу анти-гравітаційної платформи збереглася і її можна побачити в Гребенниковому музеї в Новосибірську.

Ще одне практичне застосування антигравітації можна спостерігати у місті Хоумстед у Флориді, де знаходиться дивна структура з коралових монолітних брил, яку в народі прозвали Кораловим замком. Він побудований вихідцем із Латвії - Едвардом Лідскалніном у першій половині 20-го століття. У цього чоловіка худорлявої статури не було жодних інструментів, не було навіть машини та взагалі жодної техніки.

Він зовсім не використовувався електрикою, також через його відсутність, проте якимось чином спускався до океану, де витісняв багатотонні кам'яні блоки і якось доставляв їх на свою ділянку. викладаючи з ідеальною точністю

Після смерті Еда вчені почали ретельно вивчати його творіння. Заради експерименту був пригнаний найпотужніший бульдозер, і зроблено спробу зрушити з місця одну з 30-тонних брил коралового замку. Бульдозер ревів, буксував, але так і не зрушив величезний камінь.

Усередині замку знайдено дивний прилад, який вчені назвали генератором постійного струму. Це була масивна конструкція із безліччю металевих деталей. На зовнішній стороні пристрою було вбудовано 240 постійних смугових магнітів. Але як насправді Едвард Лідскалнін змушував рухатися багатотонні блоки, досі залишається загадкою.

Відомі дослідження Джона Серла, в руках якого оживали, оберталися та виробляли енергію незвичайні генератори; диски діаметром від півметра до 10 метрів піднімалися у повітря і здійснювали керовані польоти з Лондона до Корнуолла і назад.

Експерименти професора повторили в Росії, США та на Тайвані. У Росії, наприклад, у 1999 році за № 99122275/09 була зареєстрована заявка на патент «пристрою для вироблення механічної енергії». Володимир Віталійович Рощин та Сергій Михайлович Годін, по суті, відтворили SEG (Searl Effect Generator – генератор на Серл-ефекті) та провели ряд досліджень з ним. Підсумком стала констатація: можна отримати без витрат 7 кВт електроенергії; генератор, що обертається, втрачав у вазі до 40%.

Обладнання першої лабораторії Серла було вивезено у невідомому напрямку, поки він сам був у в'язниці. Встановлення Годіна та Рощина просто зникло; всі публікації про неї, крім заявки на винахід, зникли.

Відомий також Ефект Хатчісона, названий на честь канадського інженера-винахідника. Ефект проявляється у левітації важких об'єктів, сплаві різнорідних матеріалів (наприклад метал+дерево), аномальному розігріванні металів за відсутності поблизу них палаючих речовин. Ось відеозапис цих ефектів:

Чим би не була гравітація насправді, слід визнати, що офіційна наука не здатна чітко пояснити природу цього явища.

Ярослав Яргін

За матеріалами:

Бірюльки та фітюльки всесвітнього тяжіння

Закон Всесвітньої Тяжкості – черговий обман

Місяць - штучний супутник землі

Таємниця Коралового замку у Флориді

Антигравітаційна платформа Гребенникова

Антигравітація - ефект Хатчісона