Причины возникновения гравитационной силы


Тяготение – привычное явление для каждого живого существа на Земле, на первый взгляд, не требующее объяснений. Описывает это явление закон всемирного тяготения. Однако стоит углубиться в данную тему чуть больше, так сразу возникает ряд вопросов, для ответа на которые потребуются постулаты классической механики Ньютона, а также теории относительности и базирующейся на ней теории квантовой гравитации.

Причины возникновения гравитационной силы

Что такое всемирное тяготение

Земля — это большой магнит, который притягивает к себе всё, что находится рядом: и карандаш, случайно выскользнувший из пальцев рук, и астероид, пролетающий мимо. С начала развития науки учёные давали своё видение и определение явлению всемирного тяготения, но только в 1687 году в фундаментальной работе Исаака Ньютона «Математические начала натуральной философии» было доказано его существование и воздействие на окружающие объекты.


Основываясь на известные к тому времени эмпирические соотношения Иоганна Кеплера, описывающие гелиоцентрическую картину мира, Ньютон определил закон, согласно которому все тела притягиваются друг к другу.

Причём сила взаимодействия растёт с увеличением массы и в то же время связана с расстоянием между объектами обратной квадратичной зависимостью, т.е.:

Несмотря на то, что объектами относительно небольшой массы данное явление практически не воспринимается, именно гравитация управляет движением астрономических тел, а формулировка закона позволяет объяснить, почему планеты движутся вокруг Солнца, а Луна – вокруг Земли.

Природа силы всемирного тяготения

Если важная роль гравитации в работе Вселенной понятна и неоспорима, то дать чёткий ответ на вопрос, откуда эта сила появляется, гораздо сложнее. В первой половине XX века Альберт Эйнштейн предложил специальную и общую теории относительности, в которых раскрыл своё видение природы всемирного тяготения. Согласно учёному, пространство и время представляют собой пространственно-временной континуум – четырёхмерное пространство, одно из измерений которого – время. Но так как люди воспринимают окружающее их пространство и течение времени в отдельности друг от друга, то они видят лишь проекцию континуума. Эйнштейн предположил, что гравитация возникает вследствие того, что тела, обладающие массой, вызывают деформацию пространства при проецировании на него четырёхмерного континуума.

Более понятной идея учёного будет выглядеть, если проиллюстрировать её с помощью двух шаров разной массы и обычного листа бумаги.
пустим, что лист держат за края в горизонтальном положении, а в его центр помещают один из шаров, более тяжёлый. Естественно, бумага прогнётся. Покатив по прямой линии лёгкий шарик, наблюдатель обнаружит, что его траектория является дугообразной, стремящейся к первому, более тяжёлому шару. Причём, с позиции шара меньшей массы, его движение продолжает быть прямолинейным. В этой иллюстрации и заключено упрощённое видение возникновения гравитации как явления.

История открытия закона всемирного тяготения

Существует легенда, согласно которой Ньютон, прогуливаясь по саду и наблюдая за луной, увидел, как падает на землю яблоко (в другой версии, это яблоко упало на голову учёного). В этот же момент он подумал, что, есть вероятность, что одна и та же сила удерживает спутник на небе и заставляет фрукты падать с веток деревьев. Эта догадка и послужила началом работы над законом притяжения.

Причины возникновения гравитационной силы

Сегодня историки сомневаются в этом мифе, что вполне объяснимо, однако главным фактом в истории остаётся то, что Ньютон был первым учёным, который осознал, что тела на Земле и в космосе испытывают на себе воздействие одной и той же силы. До этого момента люди делили гравитацию на два типа: первый отвечал за земное, несовершенное взаимодействие, второй – за небесное, заставляющее планеты двигаться по круговым, совершенным, траекториям.

Ньютон математически связал гравитацию и соотношения движения планет, выведенные Кеплером, прекращая тем самым ложное разделение физических устоев Земли и остальной Вселенной.

Вывод закона всемирного тяготения


Исаак Ньютон описал свою математическую модель гравитационного воздействия, рассматривая движение Луны вокруг Земли.

Притяжение тел к земле

 

Причины возникновения гравитационной силы

Известно, что радиус Земли составляет RЗ = 6370 километров, а всякий объект на её поверхности, обладает ускорением свободного падения g = 9,81 м/с2.

Притяжение Земли и Луны

Известно, что Луна вращается вокруг Земли, двигаясь по круговой орбите радиусом RЛ = 384000 километров, период обращения при этом равен T = 27,3 суток. Для того чтобы численно прикинуть, насколько орбита Луны больше радиуса Земли, требуется разделить имеющиеся величины друг на друга, то есть:

RЛ / RЗ = 384000 / 6370 ≈ 60.

Причины возникновения гравитационной силы

По полученным результатам очевидно, что путь от планеты до спутника включает в себя 60 радиусов Земли.


Ускорение в формуле всемирного тяготения

Луна притягивается к ней с ускорением, которое называют центростремительным. Известно, что центростремительное ускорение находят по формуле:

a = ω2∙R,

где ω – угловая скорость движения;

R – радиус окружности, по которой происходит движение.

Угловая скорость ω и период обращения Т связаны между собой соотношением:

ω = 2π / T.

Подставляя это равенство в формулу ускорения и преобразуя её путём подстановки индексов к некоторым величинам, получаем:

aЛ = (2π/T)2∙ RЛ,

где aЛ – ускорение Луны;

RЛ – орбита Луны или расстояние от неё до Земли.

Перед тем, как получить численное значение искомого ускорения, требуется перевести размерности всех компонентов в соответствии с Международной системой единиц (СИ):

  • период Т = 27,3 суток = 655,2 часа = 39312 минут = 2358720 секунд;
  • расстояние R = 384000 километров = 384 ∙106 метров.

Таким образом, спутник движется с ускорением:

aЛ = (2∙3,14 / 2358720)2∙ 384 ∙106 = 2,72∙10-3 м/с2.

Сравнивая полученную величину со значением g, получаем:

g/ aЛ = 9,81 / 2,72∙10-3 ≈ 3600 = 602.


То есть ускорение, получаемое на орбите Луны, в 602 раз меньше ускорения, которое приобретается на поверхности Земли, при этом спутник находится в 60 раз дальше, то есть напрашивается предположение, согласно которому ускорение обратно пропорционально значению расстояния, возведённому в квадрат:

aЛ ~ 1/ (RЛ)2.

Второй и третий законы Ньютона в выводе формулы тяготения

Второй закон Ньютона утверждает, что ускорение a, которое получает тело, прямо пропорционально зависит от равнодействующей сил F, которые приложены к этому телу, и находится в обратной зависимости от его массы m:

a= F / m.

Исходя из этого, напрашивается утверждение, что характер приращения силы идентичен характеру приращения ускорения, то есть:

F ~ a.

А так как уже было выдвинуто предположение, что ускорение имеет обратно пропорциональную зависимость от квадрата расстояния, то у силы, действующей на тело, такой же характер, то есть:

F~ 1/ (RЛ)2.

В это же время известно, что по третьему закону Ньютона взаимодействие тел между собой становится причиной возникновения сил, направленных в противоположные стороны, но одинаковых по модулю:


где F12 – сила, с которой первое тело воздействует на второе;

F21 – сила, действия второго тела на первое.

Таким образом, не только Земля притягивает к себе свой спутник, но и наоборот. А так как по второму закону Ньютона приращение силы прямо зависит не только от приращения ускорения, но и массы, то можно утверждать, что притяжение между Луной и Землёй соответствует записи:

F ~ mЛ∙mЗ,

где mЛ – масса Луны;

mЗ – масса Земли.

Знак умножения здесь получен в результате конъюнкции – логической операции, синонимами которой являются «логическое умножение» и «И» (потому что на притяжение влияет и масса Луны, и масса Земли).

Формула всемирного тяготения

Суммируя полученные вычисления и предположения, можно вывести запись:

F ~ mЛ∙mЗ/ (RЛ)2.

Но так как данное соотношение действует не только на нашу планету и её спутник, а на все объекты, то полученный вид следует слегка преобразовать:

F ~ m1∙m2/ R2,

где F – сила притяжения, возникающая при взаимодействии двух тел;

m1,2 – масса первого и второго тела;

R – расстояние.

Для того чтобы пропорциональность стала равенством, требуется специальный коэффициент G, называемый гравитационной постоянной. После его введения итог совершённых преобразований получает название формулы закона всемирного тяготения:


F = G∙(m1∙m2/ R2)

В чём измеряется сила притяжения

В СИ размерность любой силы — это ньютоны (Н), следовательно, сила притяжения измеряется в тех же величинах. Ньютоны считаются производными единицами, которые формируются установленными основными. Таким образом, ньютон это отношение килограмма (кг) к отношению метра (м) на секунду в квадрате (с2), то есть Н = кг / (м/с2) .

Гравитационная постоянная

Значение постоянной G приравнивается силе притяжения двух точечных тел, обладающих массой один килограмм и расположенных в одном метре. Согласно СИ,

G = 6,67∙10-11 Н∙м²·кг−2.

Опыт Кавендиша

Чтобы определить гравитационную постоянную, был проведён эксперимент, где главную роль играли крутильные весы – устройства, представляющего собой прочную стальную проволоку, на которой расположено горизонтальное коромысло, утяжелённое по краям двумя одинаковыми шарами из свинца. Масса каждого составляла 730 грамм.

В ходе эксперимента Кавендиш приближал к маленьким шарикам большие, весом 158 килограмм, подвешенные также на коромысле. При подведении тяжёлых шаров возникала сила взаимного притяжения, поворачивающая коромысло и закручивающая проволоку, что вызывало появление силы упругости, противодействующей притяжению шаров. В определённый момент сила гравитационного взаимодействия уравновешивалась с силой упругости закрученной проволоки. Регистрируя оптическими устройствами отклонения шаров и сравнивая силы, действующие на систему, Кавендиш вычислил значение коэффициента.

Инфографика-вывод закона всемирного тяготения


Причины возникновения гравитационной силы

Сила тяжести как частный случай закона всемирного тяготения

Создав математическую модель притяжения, Ньютон установил, что сила тяжести, чьё влияние видел и испытывал на себе каждый, является лишь одним из проявлений всемирного тяготения, которое утверждает, что все тела во Вселенной, включая планеты, звёзды, астероиды и т.д., воздействуют друг на друга с определённой силой.

Чтобы узнать значение этой силы, исходящей от Земли, нужно воспользоваться формулой, выражающей прямо пропорциональную зависимость воздействия и массы объекта:

Fтяж = g∙m,

где g = G∙(mЗ / RЗ2),

На поверхности значение ускорения свободного падения принимают равным 9,81 м/с2. Если же тело удалено от поверхности Земли, значение g можно найти по формуле:

g = G∙(mЗ / (RЗ+h)2),

где h – расстояние до земли.

Таким образом, действие силы тяжести на тело уменьшается с увеличением высоты.

Интересный факт: если принять силу тяжести, действующую на Земле, за единицу, то можно проанализировать значение притяжения на поверхности других небесных тел. Так, самое большое воздествие тяготения испытает на себе тело на поверхности Юпитера – 2,442, а самое маленькое – на Луне (0,165).


В каких случаях справедлив закон всемирного тяготения

Выявленная Ньютоном зависимость имеет ограничения в области применения. Так, закон справедлив только в случаях, когда:

  1. тела можно принять материальными точками, то есть их размеры настолько малы по отношению к расстоянию, что ими можно пренебречь;
  2. тела обладают сферической формой, что свидетельствует об однородном распределении массы внутри них;
  3. одно из тел – шар большого диаметра, а второе имеет несопоставимо маленькие размеры.

Соотношение неприменимо, если требуется описать взаимодействие шара и стержня бесконечной длины. В этом случае сила притяжения будет пропорциональна не квадрату расстоянию, а его модулю. А если существует потребность определить тяготение между бесконечной плоскостью и телом, расстояние вообще не будет иметь влияния.

Применение закона всемирного тяготения

Закон всемирного тяготения – это фундаментальный закон механики, после формулировки которого стало возможно объяснение и предсказание множества природных явлений. К ним относятся:

  • приливы и отливы;
  • точное время и место лунных и солнечных затмений;
  • масса Солнца и других астрономических тел;
  • орбиты движения планет и их спутников.

Открытие планет с использованием закона всемирного тяготения

После открытия явления притяжения астрономы и физики могли, опираясь на закон Ньютона и соотношения Кеплера, определять траектории движения наблюдаемых планет Солнечной системы и указывать их координаты в любой момент времени, причём правильность вычислений подтверждалась эмпирически – результатами астрономических наблюдений.

Причины возникновения гравитационной силы

В 1781 году Уильямом Гершелем была открыта седьмая планета Солнечной системы – Уран. Следуя отработанному алгоритму, астроном рассчитал траекторию своего открытия и его орбиту, однако в первой половине XIX века учёные обнаружили несоответствие вычисленных и реальных координат. Возникло предположение, что, помимо Солнца и шести других планет, на Уран воздействует ещё одна планета, находящаяся за ним.

В 1846 году ночью 23 сентября на основании теоретических расчётов, выполненных по имеющимся отклонениям Урана от рассчитанной траектории, молодым сотрудником Британской обсерватории Иоганном Галле была обнаружена предсказанная планета, названная Нептуном.

Интересный факт: расчёты, после проведения которых стало возможно открытие, в одно и то же время совершили два учёных, независимо друг от друга – Джон Адамс и Урбен Леверье.

Спустя практически 100 лет, 18 февраля 1930 года, подобным образом была открыта девятая планета – Плутон, которая из-за относительно небольших размеров и массы считается карликовой.

Закон всемирного тяготения. Примеры из жизни

Притяжение испытывает на себе любой объект во Вселенной. В обычной жизни действие этого закона можно наблюдать в каждом явлении падения тел с высоты, будь то листок с дерева, камень, капли дождя, горные обвалы и оползни.

Кроме этого, тяготение проявляется в наличии веса у каждого объекта – силы, с которой тело воздействует на опору, препятствующую его дальнейшему падению к центру Земли.

Границы применимости

Несмотря на то, что закон всемирного тяготения Ньютона объясняет работу множества явлений, в конце XIX века было выявлено несоответствие наблюдаемого и рассчитанного смещения перигелия Меркурия. Эта особенность движения планеты не объяснялась известным законом, что потребовало новое понимание гравитации.

Кроме того, на рубеже веков применимость классической механики, основанной на законах Ньютона, подверглась ограничениям. Получение точных результатов с её помощью возможно только в случаях, когда:

  • скорость тел гораздо меньше скорости звука;
  • размеры объектов гораздо больше размеров атомов и молекул;
  • скорость распространения гравитации считается бесконечной.

Дальнейшее развитие

С момента создания теории притяжения многие учёные, не разделявшие научных взглядов Ньютона, стремились усовершенствовать его закон. А возникновение трудностей XIX века, подвергших сомнению основы, потребовало внесение коррективов, которые могли бы объяснить расхождение наблюдаемого и рассчитанного. В 1915 году Альберт Эйнштейн создал общую теорию относительности (ОТО), которая объяснила смещение перигелия Меркурия и сегодня является самой перспективной теорией гравитации, доказанной множеством экспериментов.

Причины возникновения гравитационной силы

ОТО имеет чётко выраженные границы применимости, что выражается, например, в невозможности её применения при рассмотрении квантовых эффектов. Поэтому потребовалась новая теория, в которой уже сегодня стремятся объединить теорию относительности Эйнштейна и квантовую механику. Две указанные теории основываются на различных наборах постулатов, но, несмотря на это, квантовая гравитация – одно из основных и перспективных направлений для физических исследований.

Выводы

Все тела во Вселенной взаимно притягиваются, это явление называется гравитацией. Сила притяжения, которая действует между двумя объектами, тем больше, чем больше их массы, в то же время тяготение уменьшается с увеличением расстояния.

После прочтения данной статьи ответ на вопрос, как формулируется закон всемирного тяготения, обязательно будет быстрым и правильным. Однако важно не забывать, что формула, описанная Ньютоном, справедлива только для конкретно описанных случаев.

Более того, несмотря на существование и подтверждение новых гипотез, ньютоновская механика, включая закон всемирного тяготения, является наиболее простой из существующих теорий и верно описывает природные явления в своих границах.

Источник: zakon-tyagoteniya.ru

Принципы возникновения и воздействия гравитации. Единая теория взаимодействий на основе гравитационных сил

 

Н.Г. Ярославцев

[email protected]

 

(Получена 17 ноября 2011; опубликована 15 января 2012)

 

Новый взгляд на принципы образования и воздействия гравитационных сил. Объединение фундаментальных взаимодействий на принципах гравитации. Построение упрощённой модели взаимодействий.

 

Теория имеет в основе давно известные научные взгляды и теории о бесконечности строения материальных структур[1;2;3]. Структурное строение материи, в принципе, можно условно поделить на бесконечное количество уровней. Материальные структуры с течением времени распадаются на составляющие, а также имеют возможность в определённых условиях к слиянию (синтезу материальных структур). Сама возможность этого предопределяет подобие определённых уровней[3] бесконечной структуры Мироздания. Любое материальное тело (структура) является составляющей материального тела (структуры) следующего уровня, и так до бесконечности. Любое материальное тело (структура) состоит из составляющих более низкого уровня, которые состоят из составляющих ещё более низкого уровня, и так до бесконечности. То есть, следует признать факт отсутствия начальной и конечной стадии структурного строения материи.

Свободное перетекание материи с уровня на уровень (синтез и естественный распад элементов) предопределяет их подобие. То есть, на различных уровнях, действуют одни и те же физические законы, но с учётом разницы в их относительных параметрах. Зная, достаточно точно, характеристики двух подобных элементов на соседних уровнях, можно высчитать коэффициент подобия материально-пространственных структур соседних уровней. Исходя из этого, следует, что скорость света не является пределом, и скорость движения подобных (аналогичных) частиц на нижеследующих уровнях будет многократно её превышать. Разные авторы предлагают свои варианты существующих уровней подобия и, соответственно, разные коэффициенты подобия[3]. Хотя, может оказаться так, что имеются некоторые отличия в структурном строении двух соседних материальных уровней. Что, в свою очередь, может вызывать трудности в определении точного коэффициента подобия.

Теперь определимся с таким понятием, как,- пространство, не углубляясь особо в дебри философских рассуждений.  Просто будем исходить из того, что пространство это некая безмерная и бесконечная протяжённость всего сущего. Пространство – это пространство, и оно бесконечно.

Любое материальное тело (структура) занимает некий относительный объём пространства. Любой относительный объём пространства является частью пространства материальной структуры одного из вышеследующих уровней, и так до бесконечности. Следовательно, — пространство и материя, это нечто единое, и любая точка пространства, независимо от относительных размеров и местоположения, абсолютно материальна. Не может быть пространство вне материи, так же, как не может быть материя вне пространства. Материя, по сути,- структура бесконечного пространства. Соответственно, вакуум (эфир)[4] является некой, взаимосвязанной средой материально-пространственных структур нижеследующих уровней.

Материально-пространственные структуры, как мы знаем, со временем распадаются на составляющие. Соответственно, само существование нашего материального мира, подразумевает под собой факт возможности обратного процесса,- слияния материально-пространственных структур (процессы синтеза). Процессы синтеза[4] всего ряда известных ядерных структур возможны только при относительно сильном гравитационном воздействии.

 

Гравитация.

Причины возникновения гравитационных сил.

 

Основной причиной возникновения гравитационных сил являются, как это ни странно звучит, процессы синтеза материальных структур из составляющих. Слияние (синтез) материально-пространственных структур, и соответственно, переход на следующий уровень, сопровождается эффектом понижения концентрации (разрежением) исходных структур в данном месте, что вызывает их приток из внешней (окружающей) среды. Образующиеся при этом постоянные потоки материи-пространства к местам синтеза и оказываемое ими давление на материальные формы более высокого уровня являют собой эффект гравитационного воздействия. То есть, объект, где происходят процессы слияния составляющих (процессы синтеза материи) является своеобразным насосом взаимообратного действия, всасывающим материальные структуры нижележащих уровней и выбрасывающий обратно, частично, уже более высокого уровня. Объектами, где происходят процессы синтеза материальных структур вакуума (эфира), могут являться ядра химических элементов, которые, как известно, состоят из комбинации протонов и нейтронов.

Гравитация – это стекание пространства-материи к местам синтеза, материально-пространственным объектам, имеющим в основе строения ядерные структуры.

            На вышеследующем уровне, аналогом протонов и нейтронов, по моему мнению, могут являться «чёрные дыры»[4]. Рассмотрим более подробно процесс образования гравитационного воздействия на примере, — «чёрной дыры». Считается, что чёрная дыра может образоваться при коллапсе массивной нейтронной звезды. Предполагается, что в нейтронной звезде, материя, сдавленная чудовищными гравитационными силами, большей частью находится  в виде некой среды, состоящей из нейтронов. При коллапсе нейтронной звезды в очень малый объём, гравитация усиливается настолько, что даже скорости света оказывается недостаточно, чтобы её преодолеть.

            В рассматриваемой теории при коллапсе нейтронной звезды, под действием неимоверно огромного давления, нейтроны, преодолев силы взаимного отталкивания, сливаются в одно целое (синтез протона). Образуя тем самым протон вышеследующего уровня, или — «чёрную дыру». Продолжая поглощать из окружающего пространства материю, чёрная дыра набирает определённую массу. При этом, усиливается её собственное излучение частицами, как нижеследующих уровней, со скоростями, во много раз превышающими скорость света, так и синтезированными  элементарными частицами нашего уровня, скорость которых не может превышать скорости света. И поэтому, из-за мощной гравитации возвращаются, частично отклоняются и переходят на орбитальное движение, образуя вокруг чёрной дыры своеобразную высокоэнергетическую атмосферу.  Наконец совместные силы собственного гравитационного излучения начинают, на близких расстояниях, компенсировать силы внешнего гравитационного потока, наступает определённый баланс. То есть, количество втекающей и истекающей материи (энергии) становятся равными, только разного уровня, поэтому — размер и масса чёрных дыр (протонов, нейтронов) не могут превышать определённого значения. Кстати, существующие на данный момент методы измерения, скорее всего, не смогут дать объективного результата, касательно массы чёрной дыры, из-за собственного сильного гравитационного излучения. Материальные структуры, притянутые чёрной дырой, из-за собственного (анти)гравитационного излучения, уже не поглощаются ей, а на определённом расстоянии растекаются вокруг неё в виде, вращающейся в противоположном направлении (относительно вращения чёрной дыры), сферы. В истекающей из чёрной дыры материи (элементарных частиц) образуются вихревые образования, которые играют роль подшипника качения между поверхностью дыры и окружающей сферы. Таким образом, чёрная дыра является аналогом протона. Чёрная дыра, с уже образовавшейся сферой, является аналогом нейтрона. При наборе сферой значительной массы, под воздействием огромной внешней и внутренней силы давления (гравитационного излучения чёрной дыры), в ней начинаются термоядерные реакции, в течение которых, образуются все известные ядерные структуры нашего уровня. Наиболее тяжёлые элементы, под действием инерционных сил, вытягивают сферу по экватору, придавая ей форму диска. В этой, вращающейся с огромной скоростью, массе, где постоянно происходят термоядерные реакции, неизбежно возникают, невероятные по мощности, вихревые образования, из которых в дальнейшем под действием гравитационных сил начинают формироваться звёздные системы. Мы рассмотрели процесс образования галактики, – ядерной структуры следующего уровня, а точнее, атома водорода.

 

Причины возникновения гравитационной силыПричины возникновения гравитационной силы

 

 То есть, протон в свободном плавании и при наличии строительного материала, теоретически может превратиться в нейтрон, а нейтрон далее, – в атом водорода. Соответственно, рождение галактики начинается из центра (чёрной дыры), а не наоборот.  При наличии необходимых условий для процессов синтеза, галактики способны соединяться. Тогда получается несколько иная картина: Под действием гравитации их ядра (чёрные дыры) стягиваются друг к другу, но не могут преодолеть силы внутреннего гравитационного излучения (отталкивания). В результате чего, образуются комплексы вращающихся относительно друг друга парных чёрных дыр – ядро атома. При этом одна из чёрных дыр перетягивает излучаемую другой чёрной дырой материю на свою сферу, то есть образуются протон — нейтронные пары, которые в свою очередь объединяются в ядра химических элементов.  Вокруг которых, образуется общая сфера (балдж), на которую, в свою очередь, со сферы нейтрона перетекает синтезированная материя. Теперь уже, в этой общей сфере, под действием внешних и внутренних (излучаемых чёрными дырами) сил гравитационного давления происходят процессы синтеза ядерных элементов. В результате образования огромных вихревых образований, часть синтезируемой материи, преодолевая внешнее гравитационное давление, выбрасывается из сферы инерционными силами в виде струй, состоящих из формирующихся, уже сформировавшихся звёздных систем, и просто газопылевых образований, которые и являются рукавами галактик. То есть, внешняя сфера (балдж) вместе с рукавами галактики и является аналогом электронного облака. Формирование звёзд, планет и т.д. также являются процессами синтеза (уплотнения пространства-материи) и, естественно, являются слагаемыми в образовании гравитационных сил.

 

Причины возникновения гравитационной силыПричины возникновения гравитационной силы

 

            Целые комплексы вращающихся относительно друг друга чёрных дыр (ядра более тяжёлых элементов), могут восприниматься (на данном уровне изучения) как единые сверхмассивные чёрные дыры.

            Как мы видим, структурное строение ядерных материальных образований является следствием строго определённого баланса воздействующих гравитационных сил и сил инерции. Таким образом, общая масса вращающегося электронного облака (количество электронов) является строго ограниченной величиной, напрямую зависящей от количества протонов и нейтронов в ядре. Излишняя масса, просто сбрасывается инерционными (центробежными) силами в окружающее пространство. А недостаток массы восполняется гравитационными силами, до наступления общего баланса воздействующих сил, — внешнего гравитационного давления, собственного гравитационного излучения и инерционных сил вращающихся составляющих. Ещё раз уточним: часть массы электронного облака (электронов) сосредоточена в окружающей ядро сфере (балдж), а другая часть представляет внешнее вихревое образование (рукава галактики). Количество рукавов галактики видимо зависит от общего количества электронов (общей массы электронного облака). Соответственно, отторгнутые неким воздействием от галактической структуры звёздные скопления, которые отличаются по массе, форме, структуре, являются аналогами различных элементарных частиц. А сами звёзды, соответственно, — их составляющими. Таким образом, мы видим, глубокую, практически уходящую в бесконечность, взаимосвязь составляющих любых материально-пространственных образований, всегда состоящих из ядерных структур того или иного уровня. Ядро составляют, такие относительно целостные образования, как протон и нейтрон (чёрная дыра), а электроны и другие элементарные частицы, — материально-пространственные образования, состоящие из ядерных структур уже нижеследующего уровня и так далее. То есть, практически единственным строительным элементом (кирпичиком) Мироздания, является чёрная дыра (протон, нейтрон) и их аналоги, находящихся на различных уровнях бесконечной структуры материи-пространства. Соответственно, чёрная дыра (протон, нейтрон) являются  аналогами отдельных вселенных в бесконечной структуре Мироздания.

            Мы рассмотрели процессы возникновения и воздействия гравитационных сил, которые, как мы видим, на уровне структуры ядерных элементов, представляют собой силы сильного ядерного взаимодействия.

            Вопреки традиционным представлениям  учёных о том, что чёрная дыра поглощает безвозвратно всё вокруг себя, попасть туда материальному объекту нашего мира (уровня) практически невозможно из-за её собственного гравитационного излучения. Что обеспечивает долговременность существования вселенных и ядерных структур на всех уровнях бесконечной структуры Мироздания.

            Примечание. Рассмотренная выше упрощённая модель материального строения приведена в качестве образного понимания возникновения и воздействия гравитационных сил. То есть, возможно и более сложное строение. К примеру, ядерные галактические образования (с чёрными дырами в центральной части) могут быть тяжёлыми элементарными частицами (электрон). А безъядерные, соответственно, могут представлять более лёгкие элементарные частицы. Тогда, аналогами ядерных химических элементов могут быть метагалактические образования, с ещё более массивными чёрными дырами в центральной области. То есть, возможно, ядра (чёрные дыры) элементарных частиц способны к объединению (слиянию), с последующим образованием (синтезом) ядер химических элементов (протонов, нейтронов). При всём этом, рассмотренные принципы возникновения и воздействия гравитационных сил остаются неизменны.

 

Вихревые образования.

Электрический заряд и электромагнитные явления.

 

Прежде всего, отметим, что любые заряженные частицы характеризуются недостатком собственной общей массы, необходимой для баланса втекающей и истекающей материи-пространства. То есть, энергия стекающей материи-пространства  значительно превышает энергию истекающего потока, пропорционально недостающей массе (электрона или протона), что обеспечивает значительно большую силу взаимного гравитационного притяжения, чем у нейтральных структур.

            Рассмотрим на примере отдельно взятой чёрной дыры (протона) до того, когда у неё образуется вращающаяся в противоположном направлении сфера. В стекающей, к вращающейся чёрной дыре, взаимосвязанной среде пространства-материи (эфире) при содействии инерционных сил неизбежно возникает спиралевидное вихревое образование. То есть, общее направление стекающей среды  к поверхности чёрной дыры по искривлённой, спиралевидной траектории, отдавая свою кинетическую энергию под неким углом, в сторону вращения. Этим самым поддерживается вращательное движение любого относительно целостного сфероидального материального образования в материально-пространственной среде нижележащих уровней. Относительная скорость вращения предопределяется характеристиками данной среды, сложением воздействующих гравитационных сил и инерционных (центробежных) сил составляющих данного материального образования. Постоянное вихреобразное образование материи-пространства (эфира) вокруг протона (чёрной дыры), известно нам как положительный электрический заряд.

            После образования вокруг чёрной дыры, вращающейся в противоположном направлении сферы, воздействие отдельных частиц на которую осуществляется в противоположном направлении, общее направление сил, стекающей и истекающей взаимосвязанной материально-пространственной среды (вакуума), остаётся относительно прямолинейной (нейтрон).

            Вращающееся безъядерное галактическое образование, также образует вокруг себя вихревое образование материи-пространства вакуума, определяющее его отрицательный электрический заряд,- аналог электрона.

 

Причины возникновения гравитационной силыПричины возникновения гравитационной силы

Недостаток массы электронного облака у ядерной структуры (атома) также вызывает образование стекающего вихревого потока материи-пространства, относительно противоположного по направлению к истекающему вихревому образованию электронного облака (рукавам галактики),- положительно заряженный ион. Необходимо заметить, что вокруг нейтральных структур (атомов), за счёт разницы уровней втекающей и истекающей материи, также присутствует более слабое вихревое образование. То есть, нейтральные структуры всегда являются слабо заряженными (гравитация).

            Число  гравитационно прореагировавших частиц материально-пространственной среды (вакуума, эфира) всегда больше по направлению движения любого материального тела (эффект рикошета). Представьте возможность стыковки космического корабля с орбитальной станцией, двигающихся в противоположных направлениях. Это является основной причиной инерционного движения материальных тел. То есть, любое двигающееся тело, частица (материально пространственное образование) подпитывается энергией гравитационного воздействия, которое ограничивается свойствами материальной среды определённого уровня, в которой происходит движение этого тела.

Гравитационное воздействие, оказываемое на заряженную частицу, по направлению движения и одновременно по направлению вращения, неизбежно приводит к спиралевидной  (вихреобразной) траектории движения, являясь основной причиной электромагнитных волновых явлений.

 

 

Причины возникновения гравитационной силы


            При сближении одноимённых зарядов (вращающихся в одном направлении вихрей), между ними возникает вихревое образование материально-пространственной среды (эфира) с противоположной направленностью движения, образуя область повышенного давления. Своеобразный «подшипник качения», который, набирая энергию за счёт гравитационной подкачки, отталкивает одноимённо заряженные частицы.

 

Причины возникновения гравитационной силыПричины возникновения гравитационной силы

Причины возникновения гравитационной силы

 

Между частицами с противоположными зарядами (направлением вращения), наоборот возникает область пониженного давления за счёт вовлечения (всасывания) материально-пространственной среды в вихревые образования, что вызывает их сближение. Если этими частицами являются ион (протон) и электрон, то электрон (звездно-галактическое образование) занимает своё положенное место вокруг ядра, восполняя недостающую массу, и данная система становится нейтральной.

            Таким образом, ядерные структуры представляют собой целый комплекс взаимодействующих вихревых образований, находящихся на различных уровнях материального строения. Вокруг ядерных структур можно выделить два, наиболее значительных, вихревых образования. Это вихревое образование истекающих потоков, — электронное облако (элементарные частицы), и более высокоскоростное вихревое образование стекающих и истекающих потоков нижележащих уровней материи-пространства (вакуум, эфир). Причём, эти два потока могут иметь противоположное направление вращения. При недостатке собственной массы материальной структуры, вихревое образование стекающих потоков (эфира) становится более выраженным и играет ключевую роль в процессах взаимодействия (электромагнитные силы). 

            Почему нейтральные ядерные структуры не могут быть вечными, ведь в принципе, количество втекающей и истекающей материи (энергии) остаётся одинаковым. Дело в том, что истекающая из протонов и нейтронов материя (более высокого уровня, чем втекающая и, соответственно, имеющая относительно меньшую скорость) вовлекается в окружающие вихревые образования. При этом происходит постепенное увеличение массы и параметров локальных вихревых образований, в том числе на всех нижележащих уровнях и которые в итоге, преодолев силы внешнего гравитационного давления, разрывают ядерную структуру (процессы естественного распада химических элементов). Соответственно, чем больше масса химического элемента, тем быстрее происходит накопление массы (энергии) вихревых образований, и тем меньшее время его «жизни», или — периода распада. Силы гравитации, являясь основной причиной образования материальных структур, одновременно являются и причиной их разрушения. Таким образом, разница стекающей и истекающей энергии материи-пространства и представляет собой гравитацию, которая затрачивается (преобразуется) на синтез материальных частиц и их составляющих, обеспечивая общий энергетический баланс. Это значит, что любой материальный объект нашего материального мира постоянно производит (синтезирует) некоторое количество (в зависимости от собственной массы), так называемых, элементарных частиц (на самом деле, неделимых частиц не существует в природе).

            Существующий закон (принцип) сохранения энергии[6] следует дополнить: Энергия, материя-пространство и информация не могут исчезнуть ни при каких обстоятельствах (процессах). Возможен только их переход из одного качественного состояния в другой.

            Чем можно объяснить тот факт, что в нашем мире подавляющее большинство материальных структур одного вида имеют одну и ту же направленность вращения, то есть, практически отсутствует антиматерия. Такое положение можно объяснить только тем, что кроме локальных (местных) направлений потоков и вихревых образований, существует общее (глобальное) направление течения пространства-материи в данной области пространства, по причине вращения нашей  вселенной, которое и задаёт первоначальное направление вращения сферических и вихревых образований. В достаточно грубом сравнении, такое можно наблюдать на примере образования водной воронки (вихревого образования) при её сливе через отверстие, — по разные стороны экватора направление вращения будет противоположным. То есть, можно предполагать, что в другой половине нашей «истинной» вселенной (по ту сторону экватора вселенной), все материально-пространственные образования состоят из антиматерии. При встрече идентичных материально-пространственных образований, но с относительно противоположной направленностью вращения составляющих, стекающие вихревые гравитационные потоки также будут относительно противоположны. То есть, будут противоположно гравитационно заряжены, что вызовёт их сближение, взаимное гашение вихревых образований и слияние. При этом произойдёт значительное превышение массы стабильности и как следствие, разрушение (аннигиляция) данных элементов. Вновь образовавшиеся, при этом, материально-пространственные структуры (элементы) будут уже иметь характеристики (вращение) соответствующие данной области пространства вселенной. Возможно, реликтовое фоновое излучение является следствием аннигиляционных процессов на стыке «материальной» и «антиматериальной» половинок нашей вселенной.

            Представьте себе – природа Мироздания оказалась на удивление проста и одновременно бесконечно сложна в своём строении. По сути, основой строения всего является – протон и нейтрон (чёрная дыра, вселенная и т.д.), —  образующие основные уровни. Все промежуточные уровни (элементарные частицы и их составляющие,- звёзды, планеты, всё многообразие нашего материального уровня) являются производными, в основе строения которых, находится тот же самый протон (нейтрон) уже нижеследующего основного уровня, и так далее. А всё многообразие форм взаимодействия сводится к единому механизму – гравитации, и её производным, — вихревым структурам. В данную теорию естественным образом вписываются такие понятия как,- тёмная материя и тёмная энергия[5]. Более того, они являются факторами, подтверждающими данную теорию.

            Таким образом, при гравитационном взаимодействии, нужно рассматривать относительное движение тел в потоках взаимосвязанной среды пространства-материи, а не искривлённого пространства-времени. А ещё точнее; все виды фундаментальных взаимодействий сводятся к взаимному воздействию течений и вихревых образований пространства-материи окружающих  и формирующих материальные тела.

Представленная теория предопределяет принципиальную возможность преобразования гравитационной энергии, для её использования человеком, в качестве неисчерпаемого источника энергии. А также, создания антигравитационного двигателя. Например: с помощью замкнутого вихревого цикла (образования).

Причины возникновения гравитационной силы

То есть, использование вихревой структуры в качестве своеобразной «турбины генератора». Предвосхищая возможные возражения, сразу поясню; Это предполагаемое устройство, никаким образом, не относится к категории «вечных двигателей». Поскольку, силы гравитации, как следует из данной теории, является вполне реальной и возобновляемой энергией, стекающих потоков материи-пространства.

           

Краткие выводы:

 

1.         Материя и пространство – понятия неразделимые. Любая область пространства, независимо от относительного местоположения и размеров, материальна. Материя-пространство бесконечно.

2.         Гравитация – это стекание пространства-материи к местам синтеза, материально-пространственным объектам, имеющим в основе строения ядерные структуры. Гравитация является одновременно причиной и следствием уплотнения пространства-материи в процессах синтеза.

3.         Чёрные дыры – аналоги протона и нейтрона. Основные центры синтеза материально-пространственных структур. Наиболее долговременные и стабильные материально-пространственные образования, которые в контексте бесконечности уровней, являются истинными вселенными (основные уровни).

4.         Гравитационные силы, действующие на уровне структуры ядерных элементов, являются силами сильного ядерного взаимодействия.

5.         Галактики являются аналогами ядерных структур нашего уровня.

6.         Сфера (балдж) и рукава галактик – аналог электронного облака вокруг ядра атома.

7.         Разнообразные безъядерные звёздно-галактические образования и скопления, являются аналогами различного рода элементарных частиц.

 8.        Число прореагировавших (передавших свою энергию) гравитонов (любых материально-пространственных образований нижележащих уровней) увеличивается по направлению движения любого материально-пространственного образования (тела, вихревого образования), и уменьшается в противоположном направлении. Чем объясняется причина возникновения и долговременного сохранения вращательного и вихревого движения материально-пространственных образований.

9.         Вихревое образование стекающей материально-пространственной среды нижележащих уровней (гравитационной среды, эфира, вакуума) вокруг несбалансированной материальной структуры из-за недостатка собственной массы, обеспечивает его электрический заряд.

10.       Отсутствие ярко выраженного вихревого образования материи-пространства вокруг любого материального образования, вследствие сбалансированности противоположно вращающихся составляющих, обеспечивает его нейтральность (нейтрон, ядерные структуры и т.д.)

11.       Взаимодействие вихревых образований (гравитационной среды, вакуума, эфира) вокруг заряженных частиц (тел), — есть электромагнитные явления нашего мира (уровня).

12.       Все виды фундаментальных взаимодействий имеют в своей основе гравитационные процессы.

13.       Вакуум (эфир) – Взаимосвязанная материально-пространственная среда нижележащих уровней, имеющая постоянное направленное движение (течение) по причине вращения нашей вселенной (чёрная дыра, протон или нейтрон относительно более высокого уровня), в которой образуются местные (локальные) вихревые образования, вследствие гравитационных взаимодействий материальных структур более высокого уровня.

14.       В гравитационных взаимодействиях участвуют абсолютно все материально-пространственные структуры на всех уровнях бесконечной структуры мироздания.

15.       Объединённый закон сохранения: Энергия, материя-пространство и информация не могут исчезнуть ни при каких условиях, возможен только их переход из одного качественного состояния в другое.

 

Литература

1.      Федосин С.Г. Физические теории и бесконечная вложенность материи. Пермь, 2009, 844 стр., Табл. 21, Ил.41, Библ. 289 назв.ISBN 978-5-9901951-1-0.

2.      Robert L. Oldershaw. «Self-Similar Cosmological Model: Introduction and Empirical Tests». International Journal of Theoretical Physics, Vol. 28, No. 6, 669—694, 1989 (статья доступна здесь).

3.      Федосин С.Г. Физика и философия подобия от преонов до метагалактик, Пермь: Стиль-МГ, 1999, ISBN 5-8131-0012-1, 544 стр., Табл.66, Ил.93, Библ. 377 назв.

4.                 http://ru.wikipedia.org/wiki/

5.      http://www.roscosmos.ru

6.      ru.wikipedia.org/wiki/Закон_сохранения_энергии

7.      www.vokrugsveta.ru/vs/article/3439/

Снимки сделаны телескопом «Хаббл».

 

Источник: quantmagic.narod.ru

Открытие гравитационных сил

Согласно представлениям Аристотеля, Земля состоит из «абсолютно тяжелого» элемента земли, и находится в геометрическом центре Вселенной. Этот элемент является причиной падения тел, он тянет все тела в центр Вселенной, а поскольку все тела в той или иной степени состоят из него, то все они также испытывают такое же стремление.

Небесные тела никак не связывались с Землей, они совершали движение либо по «хрустальным сферам» либо, в более поздней системе Птолемея по «совершенным» окружностям.

К XVIв стало накапливаться все больше фактов, говорящих о том, что Земля – не единственный объект, обладающий гравитацией. Исследования Н. Коперника, Г. Галилея, И. Кеплера, Р. Декарта подводили к мысли, что причиной непрямолинейного движения планет является существование некоторой силы, постоянно искривляющей траекторию движения, без участия которой планеты бы двигались по прямым.

Законченную форму эти представления обрели в труде И. Ньютона «Математические начала натуральной философии», изданном в 1687 г, где была выведена формула гравитационной силы.

Книга Ньютона Математические Начала Натуральной Философии

Рис. 1. Книга Ньютона Математические Начала Натуральной Философии.

$$F_{грав}=G{m_1m_2over r^2}$$

Заслугой Ньютона явилось то, что он распространил действие гравитации не только на небесные тела, но и на вобще любые тела, обладающие массой, установив, таким образом, Закон Всемирного Тяготения.

Силы гравитации

Рис. 2. Силы гравитации.

Особенности гравитационной силы

Итак, явление гравитации состоит в том, что между телами существует сила взаимного притяжения, пропорциональная их массам. В чем особенности этой силы ?

  • Радиус действия гравитации бесконечен. Величина ее падает пропорционально квадрату расстояния, и эта зависимость неизменна. Таким образом, даже объекты, удаленные на значительные астрономические расстояния, все равно оказывают небольшое гравитационное влияние друг на друга.
  • Гравитация – всемирная сила. От поля гравитационной силы укрыться невозможно. В отличие, например, от магнитного поля, которое не проникает в сверхпроводники, гравитация проникает через любые материальные преграды.
  • Силы гравитации потенциальны. Это означает, что любой точке пространства соответствует некоторая потенциальная энергия гравитационной силы, и для определения работы гравитации не требуется знать форму траектории, достаточно знать лишь положения начальной и конечной точки пути.

Точность Закона Всемирного Тяготения позволила не только описать движения планет, но и предсказать существование еще неоткрытой планеты – Нептуна. И лишь в XXв появились данные, расходящиеся с ним. Дальнейшее развитие теория гравитации получила в рамках Общей Теории Относительности А.Эйнштейна, для которой гравитация Ньютона является частным случаем.

Общая теория относительности Эйнштейна

Рис. 3. Общая теория относительности Эйнштейна.

Источник: obrazovaka.ru

Гравитация – физическое фундаментальное взаимодействие

Всего в физике 4 фундаментальных взаимодействия. Благодаря им мир является именно таким, какой он есть. Гравитация – одно из этих взаимодействий.

Фундаментальные взаимодействия:

  • гравитация;
  • электромагнетизм;
  • сильное взаимодействие;
  • слабое взаимодействие.

Гравитация – самое слабое из четырех фундаментальных взаимодействий.

На текущий момент действующей теорией, описывающей гравитацию, является ОТО (общая теория относительности). Она была предложена Альбертом Эйнштейном в 1915-1916 годах.

Однако мы знаем, что об истине в последней инстанции говорить рано. Ведь несколько веков до появления ОТО в физике для описания гравитации главенствовала Ньютоновская теория, которая была существенно расширена.

В рамках ОТО на данный момент нельзя объяснить и описать все вопросы, связанные с гравитацией.

До Ньютона было широко распространено мнение, что гравитация на земле и небесная гравитация – разные вещи. Считалось, что планеты движутся по своим, отличным от земных, идеальным законам.

Закон всемирного тяготения

Ньютон открыл закон всемирного тяготения в 1667 году. Конечно, этот закон существовал еще при динозаврах и намного раньше.

Античные философы задумывались над существованием силы тяготения. Галилей экспериментально рассчитал ускорение свободного падения на Земле, открыв, что оно одинаково для тел любой массы. Кеплер изучал законы движения небесных тел.

Ньютону удалось сформулировать и обобщить результаты наблюдений. Вот что у него получилось:

Два тела притягиваются друг к другу с силой, называемой гравитационной силой или силой тяготения.

Формула силы притяжения между телами:

формула гравитации в физике

G – гравитационная постоянная, m – массы тел, r – расстояние между центрами масс тел.

сила гравитации формула физика и описание

Каков физический смысл гравитационной постоянной? Она равна силе, с которой действуют друг на друга тела с массами в 1 килограмм каждое, находясь на расстоянии в 1 метр друг от друга.

Закон всемирного тяготения
Закон всемирного тяготения

По теории Ньютона, каждый объект создает гравитационное поле. Точность закона Ньютона была проверена на расстояниях менее одного сантиметра. Конечно, для малых масс эти силы незначительны, и ими можно пренебречь .

Формула Ньютона применима как для расчету силы притяжения планет к солнцу, так и для маленьких объектов. Мы просто не замечаем, с какой силой притягиваются, скажем, шары на бильярдном столе. Тем не менее эта сила есть и ее можно рассчитать.

Сила притяжения действует между любыми телами во Вселенной. Ее действие распространяется на любые расстояния.

Закон всемирного тяготения Ньютона не объясняет природы силы притяжения, но устанавливает количественные закономерности. Теория Ньютона не противоречит ОТО. Ее вполне достаточно для решения практических задач в масштабах Земли и для расчета движения небесных тел.

Гравитация в ОТО

Несмотря на то, что теория Ньютона вполне применима на практике, она имеет ряд недостатков. Закон всемирного тяготения является математическим описанием, но не дает представления о фундаментальной физической природе вещей.

Согласно Ньютону, сила притяжения действует на любых расстояниях. Причем действует мгновенно. Учитывая, что самая большая скорость в мире – скорость света, выходит несоответствие. Как гравитация может мгновенно действовать на любые расстояниях, когда для их преодоления свету нужно не мгновение, а несколько секунд или даже лет?

В рамках ОТО гравитация рассматривается не как сила, которая действует на тела, но как искривление пространства и времени под действием массы.  Таким образом гравитация – не силовое взаимодействие.

Чем массивнее объект, тем сильнее он искривляет пространство
Чем массивнее объект, тем сильнее он искривляет пространство

Каково действие гравитации? Попробуем описать его с использованием аналогии.

Представим пространство в виде упругого листа. Если положить на него легкий теннисный мячик, поверхность останется ровной. Но если рядом с мячиком положить тяжелую гирю, она продавит на поверхности ямку, и мячик начнет скатываться к большой и тяжелой гире. Это и есть «гравитация».

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

Открытие гравитационных волн

Гравитационные волны были предсказаны Альбертом Эйнштейном еще в 1916 году, но открыли их только через сто лет, в 2015.

Что такое гравитационные волны? Снова проведем аналогию. Если бросить камень в спокойную воду, от места его падения по поверхности воды пойдут круги. Гравитационные волны – такая же рябь, возмущение. Только не на воде, а в мировом пространстве-времени.

Вместо воды – пространство-время, а вместо камня, скажем, черная дыра. Любое ускоренное передвижение массы порождает гравитационную волну. Если тела находятся в состоянии свободного падения, при прохождении гравитационной волны расстояние между ними изменится.

Моделирование гравитационных волн от слияния двух черных дыр
Моделирование гравитационных волн от слияния двух черных дыр

Так как гравитация – очень слабое взаимодействие, обнаружение гравитационных волн было связано с большими техническими трудностями. Современные технологии позволили обнаружить всплеск гравитационных волн только от сверхмассивных источников.

Подходящее событие для регистрации гравитационной волны — слияние черных дыр. К сожалению или к счастью, это происходит достаточно редко. Тем не менее ученым удалось зарегистрировать волну, которая буквально раскатилась по пространству Вселенной.

Для регистрации гравитационных волн был построен детектор диаметром 4 километра. При прохождении волны регистрировались колебания зеркал на подвесах в вакууме и интерференция света, отраженного от них.

Гравитационные волны подтвердили справедливость ОТО.

Гравитация и элементарные частицы

В стандартной модели за каждое взаимодействие отвечают определенные элементарные частицы. Можно сказать, что частицы являются переносчиками взаимодействий.

За гравитацию отвечает гравитон – гипотетическая безмассовая частица, обладающая энергией. Кстати, в нашем отдельном материале читайте подробнее о наделавшем много шума бозоне Хиггса и других элементарных частицах.

Напоследок приведем несколько любопытных фактов о гравитации.

10 фактов о гравитации

  1. Чтобы преодолеть силу гравитации Земли, тело должно иметь скорость, равную 7,91 км/с. Это первая космическая скорость. Ее достаточно, чтобы тело (например, космический зонд) двигалось по орбите вокруг планеты.
  2. Чтобы вырваться из гравитационного поля Земли, космический корабль должен иметь скорость не менее 11,2 км/с. Это вторая космическая скорость.
  3. Объекты с наиболее сильной гравитацией – черные дыры. Их гравитация настолько велика, что они притягивают даже свет (фотоны).
  4. Ни в одном уравнении квантовой механики вы не найдете силы гравитации. Дело в том, что при попытке включения гравитации в уравнения, они теряют свою актуальность. Это одна из самых важных проблем современной физики.
  5. Слово гравитация происходит от латинского “gravis”, что означает “тяжелый”.
  6. Чем массивнее объект, тем сильнее гравитация. Если человек, который на Земле весит 60 килограмм, взвесится на Юпитере, весы покажут 142 килограмма.
  7. Ученые NASA пытаются разработать гравитационный луч, который позволит перемещать предметы бесконтактно, преодолевая силу притяжения.
  8. Астронавты на орбите также испытывают гравитацию. Точнее, микрогравитацию. Они как бы бесконечно падают вместе с кораблем, в котором находятся.
  9. Гравитация всегда притягивает и никогда не отталкивает.
  10. Черная дыра, размером с теннисный мяч, притягивает объекты с той же силой, что и наша планета.
Состояние невесомости - это не отсутствие гравитации
Состояние невесомости — это не отсутствие гравитации

Теперь вы знаете определение гравитации и можете сказать, по какой формуле рассчитывается сила притяжения. Если гранит науки придавливает вас к земле сильнее, чем гравитация, обращайтесь в наш студенческий сервис. Мы поможем учиться легко при самых больших нагрузках!

Источник: Zaochnik.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.