Гравитация, или на чём держится мир

Невесомость и гравитация

Главная тайна гравитации заключается в том, что она состоит в сговоре с материей. Из-за этого сговора и более массивные, и менее массивные тела разгоняются гравитацией совершенно одинаково. И вагон, и маленькая тележка, и птичье перо, если их отпустить вместе, будут падать под действием гравитации одинаково, не обгоняя друг друга и не отставая. Если на Земле эти тела падают иначе, то это только потому, что присутствует воздух. Создав вакуум, можно увидеть, что дробина и перо падают вниз одинаково, потому что гравитация точно знает, во сколько раз дробина тяжелее пера, и действует на нее во столько же раз сильнее. А на поверхности Луны, где воздуха нет, остается одна лишь чистая гравитация. В этом можно убедиться, посмотрев историческое видео с опытом Галилея на Луне: командир «Аполлона-15» одновременно выпускает из рук перо и молоток, и они в один и тот же момент падают к его ногам.

Одинаковое движение всех тел под действием гравитации дает эффект невесомости. Когда в космическом корабле не включены двигатели, космонавт может выпустить чашку из рук и она зависнет рядом с ним, потому что их движением управляет гравитация, для которой все равно, легкое тело или тяжелое. Невесомость происходит не оттого, что гравитации нет, а оттого, что есть одна только гравитация.

Кстати, совсем необязательно лететь вокруг Земли. Космический корабль, направляющийся с выключенными двигателями к Луне, испытывает притяжение и Земли, и Луны, и Солнца одновременно. Они сложным образом влияют на его траекторию, но при всех поворотах и разворотах под действием гравитации невесомость всегда сохраняется.

Как известно, Луна постоянно повернута к Земле одной и той же стороной. Узнать, как выглядит обратная сторона, удалось только в 1959 году, когда ее сфотографировала посланная туда автоматическая станция. Это было долгое путешествие до Луны, вокруг нее и обратно к Земле — над Северным полушарием. При этом у станции «Луна-3» отсутствовал маршевый двигатель. Все свои маневры она выполняла под действием одной только гравитации! На протяжении всего полета на станции сохранялась невесомость.

Гравитация Ньютона

В 1666 году величайшим английским физиком и механиком И. Ньютоном открыт закон, способный количественно посчитать силу, благодаря которой вся материя во Вселенной стремится друг к другу. Это явление получило название всемирное тяготение. Когда вас просят: Сформулируйте закон всемирного тяготения, ваш ответ должен звучать так:

Сила гравитационного взаимодействия, способствующая притяжению двух тел, находится в прямой пропорциональной связи с массами этих тел и в обратной пропорциональной связи с расстоянием между ними.

Важно! В законе притяжения Ньютона используется термин расстояние. Под этим термином следует понимать не дистанцию между поверхностями тел, а расстояние между их центрами тяжести

К примеру, если два шара радиусами r1 и r2 лежат друг на друге, то дистанция между их поверхностями равна нулю, однако сила притяжения есть. Все дело в том, что расстояние между их центрами r1+r2 отлично от нуля. В космических масштабах это уточнение не суть важно, но для спутника на орбите данная дистанция равна высоте над поверхностью плюс радиус нашей планеты. Расстояние между Землей и Луной также измеряется как расстояние между их центрами, а не поверхностями.

Для закона тяготения формула выглядит следующим образом:

,

где:

• F – сила притяжения,
• – массы,
• r – расстояние,
• G – гравитационная постоянная, равная 6,67·10−11 м³/(кг·с²).

Что же представляет собой вес, если только что мы рассмотрели силу притяжения?

Сила является векторной величиной, однако в законе всемирного тяготения она традиционно записана как скаляр. В векторной картине закон будет выглядеть таким образом:

.

Но это не означает, что сила обратно пропорциональна кубу дистанции между центрами. Отношение следует воспринимать как единичный вектор, направленный от одного центра к другому:

.

Закон гравитационного взаимодействия

Что такое энергия

В последнее время я всё чаще стал проводить обучение ОВД . На этой школе, кроме непосредственной передачи техники остановки внутреннего диалога, я выдаю курс лекций, помогающие ученикам разобраться в том, как быстрей войти в состояние медитации и внутренней тишины, а также как работает наше тело, как оптимизировать его работу в плане здоровья. Ранее я никогда не публиковал эту информацию по разным причинам. И самая главная из них заключается в том, что школа – это такой формат, в котором я даю ученику объяснение чего-либо в ситуации, когда человек находится в несколько изменённом состоянии сознания, которое позволяет ему воспринимать информацию не умом, а внутренним Я . Данный способ передачи информации позволяет в сотни раз сократить количество слов на пояснение даже очень сложных вещей. Подобный сдвиг в создании достигается посредством медитаций, которые я провожу в процессе обучения. Параллельно медитативным практикам, я делюсь с учеником своей внутренней энергией, которая также позволяет усваивать информацию на более глубинном уровне. Об этом ранее я писал в статье « Энергетический толчок ». Словом, на школах объяснять некоторые вещи в разы проще, т.к. если что-то невозможно пояснить словами, это всегда можно показать и дать ощутить во время проводимой мной медитации.

Современное представление о гравитации

Научные исследования в области гравитации продолжаются. Теория относительности Эйнштейна объясняет некоторые аномалии в ньютоновской гравитации; однако открытия в атомной, ядерной физике и физике элементарных частиц показали, что ее нельзя отнести к взаимодействиям в квантовой физике. Проще говоря, эйнштейновская теория не работает в микромире. В связи с этим получило развитие направление «квантовой гравитации» или квантового описания гравитационного взаимодействия.

Однако теория квантовой гравитации пока не построена. Основная трудность заключается в том, что две физические теории, которые она пытается связать воедино, — квантовая механика и общая теория относительности — опираются на разные наборы принципов. Первая описывает временну́ю эволюцию физических систем (например, атомов или элементарных частиц) на фоне внешнего пространства-времени. Во второй внешнего пространства-времени вообще нет — оно само является динамической переменной в теории.

В квантовой гравитации развиваются два основных направления — это теория струн и петлевая квантовая гравитация. В первой теории вместо частиц и фонового пространства-времени выступают струны и их многомерные аналоги — браны.

Во второй делается попытка сформулировать квантовую теорию поля без привязки к пространственно-временному фону; пространство и время по этой теории состоят из дискретных частей. Это маленькие квантовые ячейки пространства, которые определенным способом соединены друг с другом, так что на малых масштабах времени и длины они создают дискретную структуру пространства, а в больших масштабах плавно переходят в непрерывное гладкое пространство-время. Предполагается, что именно петлевая квантовая гравитация может описать сам процесс взрыва, который предшествовал образованию Вселенной.

Сотрудники Университета штата Пенсильвания с 1980-х годов разрабатывают парадигму, основанную на представлении о петлевой квантовой гравитации. Она описывает все современные крупные структуры во Вселенной как квантовые флуктуации пространства-времени, имевшие место при рождении мира.

Существующая теория Большого взрыва, как уже говорилось, не объясняет, что было до зарождения Вселенной. Ученые из Пенсильвании придерживаются альтернативной гипотезы Большого отскока, согласно которой текущая расширяющаяся Вселенная возникла из распада предыдущей вселенной. Для описания этого состояния они объединили квантовую механику и теорию относительности. Авторы работы утверждают, что смогли описать космическое излучение, которое возникло непосредственно после зарождения Вселенной. Они заявили, что в эйнштейновскую ткань пространства-времени вплетены квантовые нити. Именно это в будущем может позволить объяснить, почему галактики и материя распространены во Вселенной неравномерно.

В 1990-х годах астрономы обнаружили, что расширение Вселенной ускоряется. Это противоречит предсказаниям общей теории относительности, согласно которой гравитация должна замедлять расширение. Чтобы объяснить это явление, космологи начали ссылаться на «темную энергию», силу, которая составляет почти три четверти материи и энергии во Вселенной и поэтому раздвигает ее. Но происхождение темной энергии по сей день остается загадкой. Некоторые исследователи пытаются объяснить ускорение расширения Вселенной без темной энергии, предполагая, что если общая теория относительности неверна, а гравитация ослабевает в космических масштабах. Но до сих пор никто не придумал способ проверить данную теорию.

Существует и такое понятие как антигравитация — предполагаемое противодействие, которое гасит или даже превышает гравитационное притяжение путем отталкивания.

Нынешний подход к антигравитации заключается в том, чтобы освободить объект от действия силы тяжести, чтобы он какое-то время не был подвержен гравитации. Например, полет человека в аэродинамической трубе обеспечивается за счет того, что силе тяжести противодействует поток воздуха.

Полет в аэротрубе

(Фото: FlyStation)

Пока вопрос существования антигравитации как самостоятельного явления остается открытым, так как само явление гравитации только изучается.

Проект «Зависимость времени падения от высоты»

Физика утверждает, что свободное падение происходит тогда, когда единственная сила, воздействующая на объект, — это гравитация. Учитывая, что ускорение свободного падения на земле постоянно, расстояние падения объекта пропорционально времени падения. В этом эксперименте вы сможете определить ускорение свободного падения, а также протестировать ваше собственное время реагирования. Время реагирования – это время, которое требуется вам для того, чтобы отреагировать на какое-либо событие: в данном случае, падение метровой линейки или денежной купюры. Быстрее ли ваша реакция, чем ускорение свободного падения.

Ход эксперимента:

1. Пусть ваш
   друг возьмет в руки линейку, так чтобы
   сторона, на которой отмечен «0», находилась
   сразу над вашей рукой.
2. Он должен
   включить таймер сразу после того, как
   выпустит из рук линейку и остановить
   таймер сразу, когда вы её поймаете.
3. Запишите
   расстояние и время.
4. Повторите
   несколько раз, бросая линейку с разной
   высоты. Как взаимосвязаны время и
   расстояние, пройденное предметом?
5. Запишите
   результаты, постройте график. Время
   будет отмечено на оси x, а расстояние,
   пройденное предметом, будет отмечаться
   на оси y.
6. Используйте
   следующее уравнение, чтобы подсчитать
   время, которое потребуется для того,
   чтобы линейка упала. Насколько близки
   ваши результаты и показатели секундомера?

d=g*t2/2,

где d – это расстояние, пройденное объектом, в метрах,g – ускорение свободного падения,t– время в секундах.

1. Рассчитайте
   ускорение в каждом пункте графика.
   Насколько оно совпадает с ускорением
   свободного падения на Земле?

a=2d/t2.

1. Повторите
   эксперимент с денежной купюрой.
   Используйте вышеупомянутое уравнение,
   чтобы подсчитать, сколько времени
   понадобится для того, чтобы купюра
   прошла через ваши пальцы по всей длине.
   Сможете ли вы поймать её?

Вывод:

Падают
ли все объекты с одинаковой скоростью?
Имеет ли значение вес объекта для
скорости падения тела?
Как связаны расстояние и время свободного
падения объектов? Как определить силу
свободного падения?

График
результатов показывает, что проделанное
расстояние пропорционально квадрату
времени, затраченному в процессе падения.
В результате расчётов ускорения вы
должны получить примерно 9,81 м/с². Время
реагирования человека составляет
приблизительно 0,25 секунды,
что для большинства людей не достаточно
быстро, чтобы успеть ухватить купюру.
Почему? График, который вы построили,
покажет, что чем дольше падает линейка,
тем быстрее она прекращает движение.
Это объясняет кривая на графике: из-за
постоянного ускорения, вызванного силой
гравитации, скорость объекта будет
расти быстрее.

При
свободном падении ускорение всех тел
одинаково, этот факт объясняется тем,
что сила тяжести пропорциональна
массе Земли. Также, при этом, сила
гравитации Земли, тянущая вниз, и
сила сопротивления воздуха, подталкивающая
вверх, равны. Хорошей аналогией будет
полет парашютиста:
несмотря на то, что гравитация всё ещё
действует на его тело, скорость
его падения не настолько
большая, поскольку сила воздуха
поддерживает его. В этом эксперименте
сопротивление воздуха и торможение не
являются главным вопросом, поскольку
объекты падают на очень короткие
расстояния.

Проект «Изучение свободного падения»

При свободном падении на объекты воздействует только сила гравитации. Если мы бросим монету и перо с высоты 30 см, теоретически они должны падать с одинаковой скоростью и оказаться на земле одновременно. Всем известно, что монета упадёт гораздо раньше. Так почему же на оба объекта влияет одна и та же сила, и они приземляются не одновременно? Гравитация – это сила, которая тянет нас к земле. Для объектов в состоянии свободного падения эта сила равна ускорению, которое на земле составляет 9,8 м/с². Используя законы движения Ньютона, студенты продемонстрируют взаимосвязь между массой, силой и ускорением в процессе свободного падения.

Дети
выучат законы движения Ньютона,
продемонстрировав в результате опыта
взаимосвязь между массой, силой и
ускорением в процессе свободного
падения.

Что нам понадобится:

• трубка для изучения свободного падения / вакуумная трубка;
• монета;
• перо;
• клейкая лента;
• рулетка или сантиметровая лента;
• видеокамера и программа для редактирования видео (по желанию).

Ход эксперимента:

1. Отмерьте на стене 180 см от пола и отметьте через каждые 30 см кусочком клейкой ленты.
2. По желанию: включите видеокамеру для записи эксперимента. Установите камеру на высоте приблизительно 120 см от пола, чтобы она располагалась в одной плоскости с падающим объектом.
3. Возьмите монету и перо, бросьте их с высоты 90 см. Какой предмет упадёт первым?
4. Увеличивайте высоту на 30 см каждый раз. Что происходит со скоростью монеты и пера по мере увеличения высоты?
5. Установите трубку для свободного падения, поместите перо и монету в камеру. Запечатайте её и откачайте воздух из трубки, чтобы создать вакуум.
6. Поверните трубку так, чтобы перо и монета оказались в одном конце. Быстро разверните трубку на 180°, чтобы монеты и перо упали в другой конец трубки. Какой предмет окажется в другом конце первым?
7. Если вы записывали эксперимент на видео, подсчитайте скорость (м/с). Для этого, используя программу для редактирования видео, посмотрите его в замедленном варианте. Используйте отметки на стене и часы или таймер, чтобы определить скорость падения предметов с разной высоты, а также внутри трубки.

Тим Б.

Все стало бы немного тяжелее. 2% недостаточно для серьезных изменений, хотя птицам было бы труднее летать. Здания будут немного слабее и легче падают. Спотыкания и падения станут немного более опасными и т. д. Большинство зданий, опор и т. д., которые мы делаем, имеют избыточность более 2%, чтобы они не начали разрушаться в результате этого изменения.

Однако это имело бы интересные последствия для орбит планет. Внезапно планеты движутся недостаточно быстро, чтобы поддерживать свою текущую орбиту, что заставит их падать по направлению к солнцу, пока они не наберут достаточную скорость и не перейдут на новую орбиту. Новая орбита почти наверняка будет более эксцентричной, чем предыдущая, и короче, продолжительность года изменится.

Точно так же Луна перейдет на эксцентричную орбиту, и приливы станут сильнее. Более быстрая орбита Луны также сломает приливный замок, из-за чего она больше не всегда будет направлена ​​одной стороной к Земле. Со временем это исправится, но исправление не будет мгновенным.

Замысел в гравитации

Сила F между двумя массами m₁ и m₂, находящимися на расстоянии r, может быть записана в виде формулы F = (G m₁ m₂)/r2

Где G — это гравитационная постоянная, впервые измеренная Генри Кавендишем в 1798 году.1

Это уравнение показывает, что гравитация снижается по мере того, как расстояние, r, между двумя объектами становится больше, но полностью никогда не достигает нуля.

Подчиняющаяся закону обратных квадратов природа этого уравнения просто захватывает. В конце концов, нет никакой необходимой причины, почему сила притяжения должна действовать именно так. В беспорядочной, случайной и эволюционирующей вселенной такие произвольные степени, как r1.97 или r2.3 казались бы более вероятными. Однако точные измерения показали точную степень, по крайней мере, до пяти десятичных разрядов, 2.00000. Как сказал один исследователь, этот результат кажется «слишком уж точным».2 Мы можем сделать вывод, что сила притяжения указывает на точный, сотворенный дизайн. На самом деле, если бы степень хоть на чуть-чуть отклонилась от 2, орбиты планет и вся вселенная стали бы нестабильными.

Альтернативные теории всемирного тяготения и причины их создания

В настоящий момент доминирующей концепцией гравитации является ОТО. С ней согласуется весь существующий массив экспериментальных данных и наблюдений. В то же время она имеет большое количество откровенно слабых мест и спорных моментов, поэтому попытки создания новых моделей, объясняющих природу гравитации, не прекращаются.

Все, разработанные к настоящему моменту теории всемирного тяготения можно разбить на несколько основных групп:

• стандартные;
• альтернативные;
• квантовые;
• теории единого поля.

Попытки создания новой концепции всемирного тяготения предпринимались еще в XIX столетии. Разные авторы включали в нее эфир или корпускулярную теорию света. Но появление ОТО поставило точку на этих изысканиях. После ее публикации цель ученых изменилась — теперь их усилия были направлены на улучшение модели Эйнштейна, включение в нее новых природных явлений: спина частиц, расширения Вселенной и др.

К началу 80-х годов физики экспериментальным путем отвергли все концепции, за исключением тех, которые включали в себя ОТО как неотъемлемую часть. В это время в моду вошли «струнные теории», выглядевшие весьма многообещающе. Но опытного подтверждения эти гипотезы так и не нашли. За последние десятилетия наука достигла значительных высот и накопила огромный массив эмпирических данных. Сегодня попытки создать альтернативные теории гравитации вдохновляются в основном космологическими исследованиями, связанными с такими понятиями, как «темная материя», «инфляция», «темная энергия».

Одной из главных задач современной физики является объединение двух фундаментальных направлений: квантовой теории и ОТО. Ученые стремятся связать притяжение с остальными видами взаимодействий, создав таким образом «теорию всего». Именно этим и занимается квантовая гравитация – раздел физики, который пытается дать квантовое описание гравитационного взаимодействия. Ответвлением данного направления является теория петлевой гравитации.

Несмотря на активные и многолетние усилия, достичь этой цели пока не удается. И дело даже не в сложности этой задачи: просто в основе квантовой теории и ОТО лежат абсолютно разные парадигмы. Квантовая механика работает с физическими системами, действующими на фоне обычного пространства-времени. А в теории относительности само пространство-время — это динамическая составляющая, зависящая от параметров классических систем, находящихся в ней.

Наряду с научными гипотезами всемирного тяготения, существуют и теории, весьма далекие от современной физики. К сожалению, в последние годы подобные «опусы» просто заполонили интернет и полки книжных магазинов. Некоторые авторы таких работ вообще сообщают читателю, что гравитации не существует, а законы Ньютона и Эйнштейна – это выдумки и мистификации.

Примером могут служить труды «ученого» Николая Левашова, утверждающие, что Ньютон не открывал закон всемирного тяготения, а гравитационной силой в Солнечной системе обладают только планеты и наш спутник Луна. Доказательства этот «русский ученый» приводит довольно странные. Одним из них является полет американского зонда NEAR Shoemaker к астероиду Эрос, состоявшийся в 2000 году. Отсутствие притяжения между зондом и небесным телом Левашов считает доказательством ложности трудов Ньютона и заговора физиков, скрывающих от людей правду о гравитации.

Чему равна сила гравитации

Гравитационное поле Земли — это поле силы тяжести, которое образуется из-за силы тяготения Земли и центробежной силы, вызванной ее суточным вращением.

Сила тяжести на поверхности Земли варьируется от 9,780 м/с² на экваторе до 9,832 м/с² на полюсах. В приблизительных расчетах значение обычно принимают равным 9,81; 9,8 или 10 м/с². Однако оно учитывает только силу тяжести и не учитывает центробежную силу, возникающую за счет вращения Земли. При подъеме тела над поверхностью Земли значение уменьшается.

NASA в рамках проекта GRACE создало визуализацию гравитационных аномалий на Земле. Красным цветом показаны области, где гравитация сильнее, а синим — где она слабее стандартных значений

(Фото: NASA)

Французские ученые утверждают, что различие в гравитационной постоянной в различных регионах нашей планеты зависит от величины напряженности магнитного поля Земли. Они предположили, что такое влияние может объясняться наличием дополнительных и скрытых для непосредственного наблюдения измерений пространства. Ученые подсчитали, что земное тяготение будет сильнее в тех местах, где сильнее магнитное поле. Таким образом, своих максимальных значений оно достигает в районах северного и южного магнитных полюсов. Они не совпадают с географическими полюсами. Так, северный магнитный полюс располагается в границах нынешней канадской Арктики, а южный лежит на краю Антарктиды.

Если принимать значение гравитации на Земле за единицу, то на Солнце оно будет равно 27,9, на Меркурии — 0,37, на Венере — 0,9, на Луне — 0,16, на Марсе — 0,37, на Юпитере — 2,6. Таким образом, если человек, который на Земле весит 60 кг, взвесится на Юпитере, то весы покажут 142 кг.

Космонавты на орбите также испытывают микрогравитацию. Они как бы бесконечно падают вместе с кораблем, в котором находятся.

Аномальная гравитация на Луне

Наглядный пример, как отличается земной шаг от шага на Луне. Credit: cooperandcary.com

Изучение гравитационного поля небесного тела проводилось посредством регистрации его влияния на орбиты искусственных спутников Луны. Данные, полученные космическими аппаратами «Луна-10» и «Лунар орбитер», не только помогли ответить на вопрос, есть ли гравитация на Луне, но и выявили ее особенности.

Исследования земного спутника показали, что гравитационное поле Луны неоднородно. Исследователи связывают эту особенность с концентрацией в толще лунных морей структур, имеющих высокую плотность. Ученые решили использовать для обозначения таких суперплотных фрагментов термин “масконы”. Высокая плотность этих геологических структур позволяет создавать выраженное возмущение в гравитационном поле земного спутника. Их действие на космические аппараты на лунной орбите способно влиять на курс космических объектов.

Механизм образования масконов научный мир связывает с накоплением и уплотнением материи космического объекта в той части кратера, которая погружена в мантию небесного тела. Сюда же, способствуя дальнейшему уплотнению, сползают и горные породы со склонов ударной воронки.

Другая теория образования лунных гравитационных аномалий указывает, что в области лунных морей образуется дополнительная сила притяжения. Это происходит в результате аккумулирования этими участками поверхности большего количества солнечный энергии. Ведь плоская, имеющая темный цвет поверхность быстрее и сильнее нагревается от солнечных лучей и гораздо медленнее остывает по сравнению с окружающим лунным грунтом.

Утверждается также, что некоторые из гравитационных аномалий связаны с упавшими и проникшими в лунную кору метеоритами, состоящими из вещества, имеющего высокую плотность.

Классическая теория тяготения Ньютона

Английский физик Исаак Ньютон рассказывал, что идея о всемирном тяготении пришла ему в голову на прогулке. Он шел по яблоневому саду в поместье своих родителей и вдруг увидел Луну в дневном небе, а затем — как с ветки оторвалось и упало на землю яблоко. Ньютон к тому моменту уже работал над законами движения и понимал, что яблоко упало под воздействием гравитационного поля Земли. Он также знал, что Луна не занимает статичную позицию в небе, а вращается по орбите вокруг Земли, то есть, на нее воздействует какая-то сила, которая не дает спутнику улететь в космос. Физик понял, что, возможно, на яблоко и Луну действует одна и та же сила.

Предшественники Ньютона рассуждали иначе. Итальянский физик Галилео Галилей считал, что на Земле действует природное притяжение. Немецкий астроном Иоганн Кеплер полагал, что в небесных сферах действуют совсем иные законы движения, чем на Земле. Ньютон же объединил эти два типа гравитации в своем сознании.

Закон всемирного тяготения Ньютона, сформулированный им в 1687 году, гласит, что между любой парой тел во Вселенной действует сила взаимного притяжения. Он выражен математическим уравнением: если M и m — массы двух тел, а r — расстояние между ними, тогда сила F взаимного гравитационного притяжения между ними равна F = GMm/r², где G — гравитационная постоянная, равная силе, с которой действуют друг на друга тела с массами в 1 кг каждое, находясь на расстоянии в 1 метр друг от друга. Уравнение гласит, что сила (F) пропорциональна массам двух объектов, разделенным на квадрат расстояния между ними. Из него следует, что чем массивнее объекты, тем больше сила притяжения между ними, но чем дальше они друг от друга, тем слабее притяжение.

Закон гравитации Ньютона

(Фото: praxilabs.com)

Действие закона распространяется на все без исключения физические материальные тела во Вселенной. Сила притяжения Земли у ее поверхности в равной мере воздействует на все материальные тела, находящиеся в любой точке земного шара. На каждого человека действует сила земного притяжения, которая ощущается как вес.

Закон всемирного тяготения Ньютона говорит, что не только Земля притягивает яблоко, но и яблоко притягивает Землю. Но огромная масса Земли означает, что требуется гораздо больше силы, чтобы сдвинуть ее на ощутимую величину, поэтому яблоко падает, а Земля остается практически неподвижной. То же самое верно и в более широком контексте. Каждый объект во Вселенной притягивает любой другой объект, и чем он ближе и массивнее, тем больше его гравитационная сила.

По Ньютону, сила притяжения действует на любых расстояниях и мгновенно. Однако самая большая скорость в мире — скорость света, а для преодоления больших расстояний свету нужно не мгновение, а несколько секунд и иногда даже лет.

Небесная механика

Эта часть механики изучает движение тел, находящихся в ничем не заполненном пространстве, на которые действует только гравитация. Самая простая задача раздела – обоснование гравитационного влияния двух тел, точечных или сферических, в пустом пространстве. Если же тел, которые взаимодействуют друг на друга, большее количество, задача усложняется. Численное решение приводит к неустойчивости решений от начальных условий. То есть, применив её к нашей планетной системе, мы не сумеем предугадать планетные движения на периоды, превысившие сто миллионов лет. Описание долговременного поведения системы, состоящей из многих притягивающихся тел с похожей массой, пока невозможно. Этому мешает понятие: динамический хаос.

Интересные факты

1. Людям, побывавшим в космосе и возвратившимся на Землю, достаточно трудно на первых порах привыкнуть к силе гравитационного воздействия нашей планеты. Иногда на это уходит несколько недель.
2. Доказано, что человеческое тело в состоянии невесомости может терять до 1% массы костного мозга в месяц.
3. Наименьшей силой притяжения в Солнечной системе среди планет обладает Марс, а наибольшей – Юпитер.
4. Известные бактерии сальмонеллы, которые являются причиной кишечных заболеваний, в состоянии невесомости ведут себя активнее и способны причинить человеческому организму намного больший вред.
5. Среди всех известных астрономических объектов во Вселенной наибольшей силой гравитации обладают черные дыры. Черная дыра размером с мячик для гольфа, может обладать той же гравитационной силой, что и вся наша планета.
6. Сила гравитации на Земле одинакова не во всех уголках нашей планеты. К примеру, в области Гудзонова залива в Канаде она ниже, чем в других регионах земного шара.

Теории гравитации

Сегодня ученым известно свыше десятка различных теорий гравитации. Их подразделяют на классические и альтернативные теории. Наиболее известными представителем первых является классическая теория гравитации Исаака Ньютона, которая была придумана известным британским физиком еще в 1666 году. Суть ее заключается в том, что массивное тело в механике порождает вокруг себя гравитационное поле, которое притягивает к себе менее крупные объекты. В свою очередь последние также обладают гравитационным полем, как и любые другие материальные объекты во Вселенной.

Следующая популярная теория гравитации была придумана всемирно известным германским ученым Альбертом Эйнштейном в начале XX века. Эйнштейну удалось более точно описать гравитацию, как явление, а также объяснить ее действие не только в классической механике, но и в квантовом мире. Его общая теория относительности описывает способность такой силы, как гравитация, влиять на пространственно-временной континуум, а также на траекторию движения элементарных частиц в пространстве.

Самая точная гравитационная карта Земли

Среди альтернативных теорий гравитации наибольшего внимания, пожалуй, заслуживает релятивистская теория, которая была придумана нашим соотечественником, знаменитым физиком А.А. Логуновым. В отличие от Эйнштейна, Логунов утверждал, что гравитация – это не геометрическое, а реальное, достаточно сильное физическое силовое поле. Среди альтернативных теорий гравитации известны также скалярная, биметрическая, квазилинейная и другие.

В космосе, на земле есть гравитация?

Еще одним доказательством движения тел к Земле по силовой дуге служит то обстоятельство, что оно варьируется от 9,780 метра в секунду на экваторе до 9,82 метра на полюсах. Понять почему, несложно. Стоит лишь посмотреть на силовые линии между полюсами магнита. Из-за изгиба дуги именно так и должно себя вести себя любое правильное криволинейное движение, считает Катар.

Опираясь на теорию приталкивания, он утверждает, например, что современники заблуждаются с границей Солнечной системы. Она проходит именно в том месте, в котором приталкивание нашей звезды — Солнца сильнее приталкивания соседних звезд из сферы Хилла. А это примерно 40 триллионов километров или четыре световых года.

Катар пишет:

Гравитация, «таинственная сила», которая и через четыреста лет исследований остается плохо изученной…

Исаак Ньютон (1642–1727)

Фотография: Wikipedia.org

Исаак Ньютон (1642–1727)

Исаак Ньютон опубликовал свои открытия о гравитации и движении небесных тел в 1687 году, в своей известной работе «Математические начала». Некоторые читатели быстро сделали вывод, что вселенная Ньютона не оставила места для Бога, так как все теперь можно объяснить с помощью уравнений. Но Ньютон совсем так не думал, о чем он и сказал во втором издании этой известной работы:

«Наша наиболее прекрасная солнечная система, планеты и кометы могут быть результатом только плана и господства разумного и сильного существа».

Исаак Ньютон был не только ученым. Помимо науки он почти всю свою жизнь посвятил исследованию Библии. Его любимыми библейскими книгами были: книга Даниила и книга Откровение, в которых описываются Божьи планы на будущее. На самом деле Ньютон написал больше теологических работ, чем научных.

Ньютон уважительно относился к другим ученым, таким как Галилео Галилей. Кстати Ньютон родился в то же год, когда умер Галилей, в 1642 году. Ньютон писал в своем письме: «Если я и видел дальше других, то потому, что стоял на плечах гигантов». Незадолго до смерти, наверное, размышляя о тайне силы тяжести, Ньютон скромно писал: «Не знаю, как меня воспринимает мир, но сам себе я кажусь только мальчиком, играющим на морском берегу, который развлекается тем, что время от времени отыскивает камешек более пестрый, чем другие, или красивую ракушку, в то время как передо мной расстилается огромный океан неисследованной истины».

Ньютон похоронен в Вестминстерском аббатстве. Латинская надпись на его могиле заканчивается словами: «Пусть смертные радуются, что среди них жило такое украшение человеческого рода».

Источник — www.creation.com