Гравітація чи сила тяжіння. Що таке закон всесвітнього тяжіння: формула великого відкриття

Ньютона, який свідчить, що сила гравітаційного тяжіння між двома матеріальними точками маси і , розділеними відстанню , пропорційна обом масам і обернено пропорційна квадрату відстані - тобто:

Тут - гравітаційна стала , рівна приблизно 6,6725×10 −11 м³/(кг·с²).

Закон всесвітнього тяжіння - один із додатків закону зворотних квадратів, що зустрічається також і при вивченні випромінювань (див., наприклад, Тиск світла), і є прямим наслідком квадратичного збільшення площі сфери при збільшенні радіусу, що призводить до квадратичного зменшення вкладу будь-якої одиничної площі в площу всієї сфери.

Гравітаційне поле, як і і полі сили тяжкості , потенційно . Це означає, що можна ввести потенційну енергію гравітаційного тяжіння пари тіл, і ця енергія не зміниться після переміщення тіл замкнутим контуром. Потенційність гравітаційного поля тягне за собою закон збереження суми кінетичної та потенційної енергії та при вивченні руху тіл у гравітаційному полі часто суттєво спрощує рішення. У рамках ньютонівської механіки гравітаційна взаємодія є далекодіючою. Це означає, що як би масивне тіло не рухалося, у будь-якій точці простору гравітаційний потенціал залежить тільки від положення тіла в даний момент часу.

Великі космічні об'єкти – планети, зірки та галактики мають величезну масу і, отже, створюють значні гравітаційні поля.

Гравітація – найслабша взаємодія. Однак, оскільки воно діє на будь-яких відстанях, і всі маси позитивні, це дуже важлива сила у Всесвіті. Зокрема, електромагнітна взаємодія між тілами на космічних масштабах мало, оскільки повний електричний заряд цих тіл дорівнює нулю (речовина в цілому електрично нейтральна).

Також гравітація, на відміну інших взаємодій, універсальна у дії всю матерію і енергію. Не виявлено об'єктів, у яких взагалі не було б гравітаційної взаємодії.

Через глобальний характер гравітація відповідальна і за такі великомасштабні ефекти, як структура галактик, чорні дірки та розширення Всесвіту, і за елементарні астрономічні явища - орбіти планет, і за просте тяжіння до поверхні Землі та падіння тіл.

Гравітація була першою взаємодією, описаною математичною теорією. Аристотель вважав, що об'єкти з різною масою падають із різною швидкістю. Тільки набагато пізніше Галілео Галілей експериментально визначив, що це не так – якщо опір повітря усувається, всі тіла прискорюються однаково. Закон загального тяжіння Ісаака Ньютона (1687) добре описував загальну поведінку гравітації. В 1915 Альберт Ейнштейн створив Загальну теорію відносності, більш точно описує гравітацію в термінах геометрії простору-часу.

Небесна механіка та деякі її завдання

Найбільш простим завданням небесної механіки є гравітаційна взаємодія двох точкових чи сферичних тіл у порожньому просторі. Це завдання у рамках класичної механіки вирішується аналітично у замкнутій формі; Результат її рішення часто формулюють у вигляді трьох законів Кеплера.

При збільшенні кількості тіл, що взаємодіють, завдання різко ускладнюється. Так, вже відома задача трьох тіл (тобто рух трьох тіл з ненульовими масами) не може бути вирішена аналітично в загальному вигляді. При чисельному рішенні досить швидко настає нестійкість рішень щодо початкових умов. У застосуванні до Сонячної системи ця нестійкість не дозволяє точно передбачити рух планет на масштабах, що перевищують сотню мільйонів років.

У окремих випадках вдається знайти наближене рішення. Найбільш важливим є випадок, коли маса одного тіла істотно більша за масу інших тіл (приклади: Сонячна система та динаміка кілець Сатурна). У цьому випадку в першому наближенні можна вважати, що легкі тіла не взаємодіють один з одним і рухаються кеплеровими траєкторіями навколо масивного тіла. Взаємодії між ними можна враховувати у межах теорії збурень і усередняти за часом. При цьому можуть виникати нетривіальні явища, такі як резонанси, атрактори, хаотичність і т. д. Наочний приклад таких явищ – складна структура кілець Сатурна.

Незважаючи на спроби точно описати поведінку системи з великої кількості тіл, що притягуються, приблизно однакової маси, зробити цього не вдається через явища динамічного хаосу.

Сильні гравітаційні поля

У сильних гравітаційних полях, а також під час руху в гравітаційному полі з релятивістськими швидкостями, починають проявлятися ефекти загальної теорії відносності (ОТО):

• зміна геометрії простору-часу;
  • як наслідок, відхилення закону тяжіння від ньютоновського;
  • і в екстремальних випадках - виникнення чорних дірок;
• запізнення потенціалів, пов'язане з кінцевою швидкістю поширення гравітаційних збурень;
  • як наслідок, поява гравітаційних хвиль;
• ефекти нелінійності: гравітація має властивість взаємодіяти сама із собою, тому принцип суперпозиції у сильних полях не виконується.

Гравітаційне випромінювання

Одним із важливих передбачень ОТО є гравітаційне випромінювання, наявність якого досі не підтверджено прямими спостереженнями. Однак існують вагомі опосередковані свідчення на користь його існування, а саме: втрати енергії в тісних подвійних системах, що містять компактні гравітуючі об'єкти (такі як нейтронні зірки або чорні дірки), зокрема у знаменитій системі PSR B1913+16 (пульсар Халса - Тейлора) - добре узгоджуються з моделлю ОТО, де ця енергія уноситься саме гравітаційним випромінюванням.

Гравітаційне випромінювання можуть генерувати лише системи зі змінним квадрупольним чи вищими мультипольними моментами , цей факт свідчить, що гравітаційне випромінювання більшості природних джерел спрямоване, що значно ускладнює його виявлення. Потужність гравітаційного n-польного джерела пропорційна , якщо мультиполь має електричний тип, і - якщо мультиполь магнітного типу , де v- характерна швидкість руху джерел у випромінюючій системі, а c- швидкість світла. Таким чином, домінуючим моментом буде квадрупольний момент електричного типу, а потужність відповідного випромінювання дорівнює:

де - тензор квадрупольного моменту розподілу мас випромінюючої системи. Константа (1/Вт) дозволяє оцінити порядок величини потужності випромінювання.

Починаючи з 1969 року (експерименти Вебера ( англ.)), робляться спроби прямого виявлення гравітаційного випромінювання. У США, Європі та Японії зараз існує кілька діючих наземних детекторів (LIGO, VIRGO, TAMA ( англ.), GEO 600), а також проект космічного гравітаційного детектора LISA (Laser Interferometer Space Antenna – лазерно-інтерферометрична космічна антена). Наземний детектор у Росії розробляється в Науковому Центрі Гравітаційно-Хвильових Досліджень «Дулкін» республіки Татарстан.

Тонкі ефекти гравітації

Вимірювання кривизни простору на орбіті Землі (рисунок художника)

Крім класичних ефектів гравітаційного тяжіння і уповільнення часу, загальна теорія відносності передбачає існування інших проявів гравітації, які в земних умовах дуже слабкі і їх виявлення та експериментальна перевірка тому дуже скрутні. Досі подолання цих труднощів представлялося поза можливостей експериментаторів.

Серед них, зокрема, можна назвати захоплення інерційних систем відліку (або ефект Лензе-Тіррінга) та гравітомагнітне поле. У 2005 році автоматичний апарат НАСА Gravity Probe B провів безпрецедентний за точністю експеримент із вимірювання цих ефектів поблизу Землі. Обробка отриманих даних велася до травня 2011 року і підтвердила існування та величину ефектів геодезичної прецесії та захоплення інерційних систем відліку, хоча й з точністю, дещо меншою за передбачувану.

Після інтенсивної роботи з аналізу та вилучення перешкод вимірювань, остаточні підсумки місії були оголошені на прес-конференції з NASA-TV 4 травня 2011 року та опубліковані у Physical Review Letters. Виміряна величина геодезичної прецесії склала −6601,8±18,3 мілісекундидуги на рік, а ефекту захоплення - −37,2±7,2 мілісекундидуги на рік (пор. з теоретичними значеннями -6606,1 mas / рік і -39,2 mas / рік).

Класичні теорії гравітації

також: Теорії гравітації

У зв'язку з тим, що квантові ефекти гравітації надзвичайно малі навіть у екстремальних експериментальних і спостережних умовах, досі не існує їх надійних спостережень. Теоретичні оцінки показують, що у переважній більшості випадків можна обмежитися класичним описом гравітаційної взаємодії.

Існує сучасна канонічна класична теорія гравітації - загальна теорія відносності і безліч уточнюючих її гіпотез і теорій різного ступеня розробленості, що конкурують між собою. Всі ці теорії дають дуже схожі передбачення у межах того наближення, у якому нині здійснюються експериментальні тести. Далі описані кілька основних, найбільш добре розроблених чи відомих теорій гравітації.

Загальна теорія відносності

У стандартному підході загальної теорії відносності (ОТО) гравітація сприймається спочатку не як силова взаємодія, бо як прояв викривлення простору-часу. Таким чином, у ВТО гравітація інтерпретується як геометричний ефект, причому простір-час розглядається в рамках неевклідової риманової (точніше псевдо-риманової) геометрії. Гравітаційне поле (узагальнення ньютоновського гравітаційного потенціалу), іноді зване також полем тяжіння, в ВТО ототожнюється з тензорним метричним полем - метрикою чотиривимірного простору-часу, а напруженість гравітаційного поля - з афінною зв'язкою.

Стандартним завданням ОТО є визначення компонентів метричного тензора, що в сукупності задають геометричні властивості простору-часу, за відомим розподілом джерел енергії-імпульсу в системі чотиривимірних координат. У свою чергу, знання метрики дозволяє розраховувати рух пробних частинок, що еквівалентно знанню властивостей поля тяжіння в даній системі. У зв'язку з тензорним характером рівнянь ОТО, і навіть зі стандартним фундаментальним обгрунтуванням її формулювання, вважається, що гравітація також має тензорний характер. Одним із наслідків є те, що гравітаційне випромінювання має бути не нижчим за квадрупольний порядок.

Відомо, що у ВТО є труднощі у зв'язку з неінваріантністю енергії гравітаційного поля, оскільки ця енергія не описується тензором і може бути теоретично визначена різними способами. У класичній ОТО також виникає проблема опису спін-орбітальної взаємодії (оскільки спин протяжного об'єкта також не має однозначного визначення). Вважається, що існують певні проблеми з однозначністю результатів та обґрунтуванням несуперечності (проблема гравітаційних сингулярностей).

Проте експериментально ОТО підтверджується до останнього часу (2012 рік). Крім того, багато альтернативних ейнштейнівських, але стандартних для сучасної фізики підходів до формулювання теорії гравітації призводять до результату, що збігається з ОТО в низькоенергетичному наближенні, яке тільки й доступне зараз експериментальній перевірці.

Теорія Ейнштейна - Картана

Подібне розпадання рівнянь на два класи має місце і в РТГ, де друге тензорне рівняння вводиться для врахування зв'язку між неевклідовим простором та простором Мінковського. Завдяки наявності безрозмірного параметра теорії Йордана - Бранса - Дікке з'являється можливість вибрати його те щоб результати теорії збігалися з результатами гравітаційних експериментів. При цьому при прагненні параметра до нескінченності передбачення теорії стають все більш близькими до ОТО, так що спростувати теорію Йордану - Бранса - Дікке неможливо жодним експериментом, що підтверджує загальну теорію відносності.

Квантова теорія гравітації

Незважаючи на більш ніж піввікову історію спроб, гравітація - єдина з фундаментальних взаємодій, для якої поки що не побудована загальновизнана квантова теорія. При низьких енергіях, в дусі квантової теорії поля, гравітаційну взаємодію можна представити як обмін гравітонами - калібрувальними бозонами зі спином 2. Однак теорія, що виходить, неперенормована, і тому вважається незадовільною.

В останні десятиліття розроблено три перспективні підходи до вирішення задачі квантування гравітації: теорія струн, петлева квантова гравітація та причинна динамічна тріангуляція.

Теорія струн

У ній замість частинок і фонового простору-часу виступають струни та їх багатовимірні аналоги – лайки. Для багатовимірних завдань брани є багатовимірними частинками, але з точки зору рухомих частинок всерединіцих лайок, вони є просторово-часовими структурами. Варіантом теорії струн є М-теорія.

Петльова квантова гравітація

У ній робиться спроба сформулювати квантову теорію поля без прив'язки до просторово-часового фону, простір і час цієї теорії складаються з дискретних частин. Ці маленькі квантові осередки простору певним способом з'єднані один з одним, так що на малих масштабах часу та довжини вони створюють строкату, дискретну структуру простору, а на великих масштабах плавно переходять у безперервний гладкий простір-час. Хоча багато космологічних моделей можуть описати поведінку всесвіту тільки від Планківського часу після Великого Вибуху, петлева квантова гравітація може описати сам процес вибуху, і навіть зазирнути раніше. Петльова квантова гравітація дозволяє описати всі частинки стандартної моделі, не вимагаючи пояснення їх мас введення бозона Хіггса.

Основна стаття: Причинна динамічна тріангуляція

У ній просторово-часове різноманіття будується з елементарних евклідових симплексів (трикутник, тетраедр, пентахор) розмірів порядку планківських з урахуванням принципу причинності. Чотиривимірність і псевдоевклідовість простору-часу в макроскопічних масштабах у ній не постулюються, а є наслідком теорії.

Див. також

Примітки

Література

• Візгін В. П.Релятивістська теорія тяжіння (витоки та формування, 1900-1915). - М: Наука, 1981. - 352c.
• Візгін В. П.Єдині теорії у 1-й третині ХХ ст. - М: Наука, 1985. - 304c.
• Іваненко Д. Д., Сарданашвілі Г. А.Гравітація. 3-тє вид. – М.: УРСС, 2008. – 200с.
• Мізнер Ч., Торн К., Вілер Дж.Гравітація. - М: Світ, 1977.
• Торн До.Чорні дірки та складки часу. Зухвала спадщина Ейнштейна. – М.: Державне видавництво фізико-математичної літератури, 2009.

Посилання

• Закон всесвітнього тяжіння чи «Чому Місяць не падає на Землю?» - Просто про складне
• Проблеми гравітації (док. фільм BBC, відео)
• Земля та гравітація; Релятивиська теорія гравітації (телепередачі Гордон «Діалоги», відео)

Теорії гравітації
Стандартні теорії гравітації

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

Закон загального тяжіння

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

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

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

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

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

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

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

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

«Закон всесвітнього тяжіння» – вигадка!

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Що таке гравітація насправді

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

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

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

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

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

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

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

Антигравітація

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

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

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

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

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

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

Дон Деянг

Сила тяжіння (або гравітація) міцно тримає нас землі і дозволяє землі обертатися навколо сонця. Завдяки цій невидимій силі дощ падає на землю, а рівень води в океані щодня підвищується, то знижується. Гравітація утримує землю у сферичній формі, а також не дає нашій атмосфері зникнути в космічний простір. Здавалося б, ця сила тяжіння, що спостерігається щодня, повинна бути добре вивчена вченими. Але немає! Багато в чому гравітація залишається глибокої таємницею для науки. Ця таємнича сила є чудовим прикладом того, наскільки обмежені сучасні наукові знання.

Що таке гравітація?

Ісаак Ньютон цікавився цим питанням ще 1686 року і дійшов висновку, що гравітація - це сила тяжіння, що існує між усіма предметами. Він зрозумів, що та сама сила, яка змушує яблуко падати на землю, на своїй орбіті. Насправді сила тяжіння Землі спричиняє те, що під час обертання навколо Землі Місяць відхиляється кожну секунду від свого прямого шляху приблизно на один міліметр (Малюнок 1). Універсальний Закон Гравітації Ньютона є одним із найбільших наукових відкриттів усіх часів.

Гравітація – «мотузка», яка утримує об'єкти на орбіті

Малюнок 1.Ілюстрація орбіти місяця, зроблена не відповідно до масштабу. За кожну секунду місяць проходить приблизно 1 км. За цю відстань вона відхиляється від прямої колії приблизно на 1 мм – це відбувається внаслідок гравітаційної тяги Землі (пунктирна лінія). Місяць завжди падає за (або навколо) землею, як падають і планети навколо сонця.

Сила тяжіння – одне із чотирьох фундаментальних сил природи (Таблиця 1). З чотирьох сил ця сила найслабша, і все ж вона є домінуючою щодо великих космічних об'єктів. Як показав Ньютон, приваблива гравітаційна сила між двома будь-якими масами стає все менше і менше в міру того, як відстань між ними стає все більшою і більшою, але вона ніколи повністю не досягає нуля (дивіться «Задум гравітації»).

Тому кожна частка у всьому всесвіті фактично притягує будь-яку іншу частинку. На відміну від сил слабкої та сильної ядерної взаємодії, сила тяжіння є далекоючою (Таблиця 1). Магнітна сила і сила електричної взаємодії також є дальнодіючими силами, але гравітація унікальна тим, що вона дальнодіюча і завжди приваблива, а значить, вона ніколи не може вичерпатися (на відміну від електромагнетизму, в якому сили можуть або притягати, або відштовхувати).

Починаючи з великого вченого-креаціоніста Майкла Фарадея у 1849 році, фізики постійно шукали прихований зв'язок між силою тяжіння та силою електромагнітної взаємодії. В даний час вчені намагаються поєднати всі чотири фундаментальні сили в одне рівняння або так звану «Теорію всього», але безуспішно! Гравітація залишається найзагадковішою та найменш вивченою силою.

Гравітацію неможливо будь-яким чином захистити. Яким би не був склад перегороджувальної перегородки, вона не мають жодного впливу на тяжіння між двома розділеними об'єктами. Це означає, що у лабораторних умовах неможливо створити антигравітаційну камеру. Сила тяжіння не залежить від хімічного складу об'єктів, але залежить від їх маси, відомої нам як вага (сила тяжіння на об'єкт дорівнює вазі цього об'єкта - чим більша маса, тим більше сила або вага.) Блоки, що складаються зі скла, свинцю, льоду або навіть стирофома, які мають однакову масу, будуть відчувати (і надавати) однакову гравітаційну силу. Ці дані були отримані в ході експериментів і вчені досі не знають, як їх можна теоретично пояснити.

Задум у гравітації

Сила F між двома масами m 1 і m 2 , що знаходяться на відстані r, може бути записана у вигляді формули F = (G m 1 m 2)/r 2

Де G – це гравітаційна постійна, вперше виміряна Генрі Кавендішем у 1798 році.

Це рівняння показує, що гравітація знижується в міру того, як відстань r між двома об'єктами стає більше, але повністю ніколи не досягає нуля.

Природа цього рівняння, що підкоряється закону зворотних квадратів, просто захоплює. Зрештою, немає жодної необхідної причини, чому сила тяжіння має діяти саме так. У безладному, випадковому і еволюціонуючому всесвіті такі довільні ступені, як r 1.97 або r 2.3 здавалися б більш ймовірними. Однак точні вимірювання показали точну міру, принаймні, до п'яти десяткових розрядів, 2.00000. Як сказав один дослідник, цей результат здається «надто вже точним».2 Ми можемо зробити висновок, що сила тяжіння свідчить про точний, створений дизайн. Насправді, якби ступінь хоч трохи відхилилася від двох, орбіти планет і весь всесвіт стали б нестабільними.

Посилання та примітки

1. Говорячи технічною мовою, G = 6.672 x 10 -11 Nm 2 kg -2
2. Томпсен, Д., «Дуже точно про гравітацію», Science News 118(1):13, 1980.

То що таке насправді гравітація? Як ця сила здатна діяти у такому величезному, порожньому космічному просторі? І навіщо вона взагалі існує? Науці ніколи не вдалося відповісти на ці основні питання про закони природи. Сила тяжіння не може з'явитися повільно шляхом мутацій чи природного відбору. Вона діє від початку існування всесвіту. Як і будь-який інший фізичний закон, гравітація, безперечно, є чудовим свідченням запланованого створення.

Одні вчені намагалися пояснити гравітацію за допомогою невидимих ​​частинок, гравітонів, що рухаються між об'єктами. Інші говорили про космічні струни та гравітаційні хвилі. Нещодавно вченим за допомогою спеціально створеної лабораторії LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) вдалося лише побачити ефект гравітаційних хвиль. Але природу цих хвиль, яким чином фізично об'єкти взаємодіють один з одним на величезних відстанях, змінюючи їх фору, все ж таки залишається для всіх великим питанням. Ми просто не знаємо природу виникнення сили гравітації і як вона утримує стабільність всього всесвіту.

Сила тяжіння та Писання

Два місця з Біблії можуть допомогти нам зрозуміти природу гравітації та фізичну науку загалом. Перше місце, Колосянам 1:17, пояснює, що Христос «є перш за все, і все їм стоїть». Грецька дієслово стоїть (συνισταω sunistao) означає: зчіплятися, зберігатися чи утримуватися разом. Грецьке використання цього слова за межами Біблії означає посудина з водою, що міститься в ньому.. Слово, яке використовується в книзі Колоссянам, стоїть у досконалому часі, що як правило, вказує на справжній стан, який виник з завершеного минулого дії. Один із використовуваних фізичних механізмів, про який йдеться, явно сила тяжіння, встановлена ​​Творцем і безпомилково підтримується і сьогодні. Тільки уявіть: якби на мить перестала діяти сила тяжіння, безперечно, настав би хаос. Усі небесні тіла, включаючи землю, місяць та зірки, не утримувалися б більше разом. Увесь час розділилося б на окремі, маленькі частини.

Друге місце Писання, Євреїв 1:3, заявляє, що Христос «тримає все словом Своєї сили».Слово тримає (φερω pherō) знову описує підтримку або збереження всього, включаючи гравітацію. Слово тримає, що використовується в цьому вірші, означає набагато більше, ніж просто утримання ваги. Воно включає контроль над усіма рухами, що відбуваються, і змінами всередині всесвіту. Це нескінченне завдання виконується через всемогутнє Слово Господа, через яке почала існувати сама всесвіт. Гравітація, «таємнича сила», яка і через чотириста років досліджень залишається погано вивченою, є одним із проявів цієї приголомшливої ​​божественної турботи про всесвіт.

Спотворення часу та простору та чорні дірки

Загальна теорія відносності Ейнштейна розглядає гравітацію як силу, бо як викривлення самого простору поблизу масивного об'єкта. Згідно з передбаченнями, світло, яке традиційно слідує за прямими лініями, викривляється при проходженні по викривленому простору. Вперше це було продемонстровано, коли астроном сер Артур Еддінгтон виявив зміну зірки, що здається, під час повного затемнення в 1919 році, вважаючи, що промені світла згинаються під дією сили тяжіння сонця.

Загальна теорія відносності також передбачає, що й тіло досить щільне, його сила тяжкості спотворить простір настільки сильно, що світло взагалі зможе через нього проходити. Таке тіло поглинає світло і все інше, що захопила його сильна гравітація, і зветься Чорна діра. Таке тіло можна виявити тільки за його гравітаційними ефектами на інші об'єкти, за сильним викривленням світла навколо нього і за сильною радіацією, що випромінюється речовиною, яка на нього падає.

Вся речовина всередині чорної діри стиснута у центрі, який має нескінченну щільність. «Розмір» дірки визначається обріїм подій, тобто. кордоном, що оточує центр чорної діри, і ніщо (навіть світло) не може вийти за її межі. Радіус діри називається радіусом Шварцшильда, на честь німецького астронома Карла Шварцшильда (1873-1916), і обчислюється за формулою R S = 2GM/c 2 де c - це швидкість світла у вакуумі. Якби сонце потрапило у чорну дірку, його радіус Шварцшильда становив би лише 3 км.

Існує надійний доказ, що після того, як ядерне паливо масивної зірки вичерпується, вона більше не може протистояти колапсу під власною величезною вагою і потрапляє в чорну дірку. Вважається, що чорні дірки з масою в мільярди сонців існують у центрах галактик, включаючи нашу галактику, Чумацький Шлях. Багато вчених вважають, що суперяскраві і дуже віддалені об'єкти під назвою квазари використовують енергію, яка виділяється, коли речовина падає в чорну дірку.

Відповідно до передбачень загальної теорії відносності, сила тяжкості також спотворює час. Це також було підтверджено дуже точним атомним годинником, який на рівні моря йде на кілька мікросекунд повільніше, ніж на територіях вище рівня моря, де сила тяжіння Землі трохи слабша. Поблизу горизонту подій це явище помітніше. Якщо спостерігати за годинником астронавта, який наближається до горизонту подій, ми побачимо, що годинник іде повільніше. Перебуваючи в горизонті подій, годинник зупиниться, але ми ніколи не зможемо цього побачити. І навпаки, астронавт не помітить, що його годинник іде повільніше, але він побачить, що наш годинник іде швидше і швидше.

Основною небезпекою для астронавта біля чорної діри були б приливні сили, спричинені тим, що сила тяжіння сильніша на тих частинах тіла, які знаходяться ближче до чорної діри, ніж на частинах далі від неї. За своєю силою приливні сили біля чорної дірки, що має масу зірки, сильніше за будь-який ураган і запросто розривають на дрібні шматочки все, що їм трапляється. Однак тоді як гравітаційне тяжіння зменшується з квадратом відстані (1/r 2), припливно-відливне явище зменшується з кубом відстані (1/r 3). Тому на відміну від прийнятої думки гравітаційна сила (включаючи приливну силу) на горизонтах подій великих чорних дірок слабша, ніж на маленьких чорних дірах. Так що приливні сили на горизонті подій чорної дірки в космосі, що спостерігається, були б менш помітні, ніж м'який вітерець.

Розтяг часу під дією сили тяжіння поблизу горизонту подій є основою нової космологічної моделі фізика-креаціоніста, доктора Рассела Хамфріса, про яку він розповідає у своїй книзі «Світло зірок і час». Ця модель, можливо, допомагає вирішити проблему того, як ми можемо бачити світло віддалених зірок у молодому всесвіті. До того ж на сьогодні вона є науковою альтернативою небіблейській, яка ґрунтується на філософських припущеннях, що виходять за рамки науки.

Примітка

Гравітація, «таємнича сила», яка і через чотириста років досліджень залишається погано вивченою.

Ісаак Ньютон (1642–1727)

Фотографія: Wikipedia.org

Ісаак Ньютон (1642–1727)

Ісаак Ньютон опублікував свої відкриття про гравітацію та рух небесних тіл у 1687 році, у своїй відомій роботі « Математичні початки». Деякі читачі швидко зробили висновок, що всесвіт Ньютона не залишив місця для Бога, оскільки все тепер можна пояснити за допомогою рівнянь. Але Ньютон зовсім так не думав, про що він і сказав у другому виданні цієї відомої роботи:

«Наша найпрекрасніша сонячна система, планети та комети можуть бути результатом лише плану та панування розумної та сильної істоти».

Ісаак Ньютон був не лише вченим. Крім науки, він майже все своє життя присвятив дослідженню Біблії. Його улюбленими біблійними книгами були: книга Даниїла та книга Одкровення, в яких описуються Божі плани на майбутнє. Насправді Ньютон написав більше теологічних праць, ніж наукових.

Ньютон шанобливо ставився до інших вчених, таких як Галілео Галілей. До речі Ньютон народився того ж року, коли помер Галілей, в 1642 році. Ньютон писав у своєму листі: «Якщо я й бачив далі за інших, то тому, що стояв на плечахгігантів». Незадовго до смерті, мабуть, розмірковуючи про таємницю сили тяжіння, Ньютон скромно писав: «Не знаю, як мене сприймає світ, але сам собі я здаюся тільки хлопчиком, що грає на морському березі, який розважається тим, що час від часу шукає камінчик більш строкатий, ніж інші, або красиву черепашку, тоді як переді мною розстилається величезний океан недослідженої істини».

Ньютона поховано у Вестмінстерському абатстві. Латинська напис на його могилі закінчується словами: «Нехай смертні радіють, що серед них жила така прикраса людського роду».

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

Пересування по Землі

Своїм пересуванням по Земліми також зобов'язані наявності сили тяжіння. Ми ходимо по Землі і невпинно долаємо опір цієї сили, відчуваючи її дію, як деякий важкий тягар на своїх ногах. Цей «вантаж» особливо дається взнаки при підйомі в гору, коли доводиться волочити його, наче якісь важкі гирі, привішені до ніг. Він не менш різко дається взнаки і при спуску з гори, змушуючи нас прискорювати кроки. Подолання сили тяжкості під час пересування по Землі. Ці напрями - "верх" і "низ" - вказує нам лише сила тяжіння. У всіх точках земної поверхні вона спрямована майже центру Землі. Тому поняття «низ» і «верх» будуть діаметрально протилежними для так званих антиподів, тобто людей, що мешкають на діаметрально протилежних частинах поверхні Землі. Наприклад, той напрямок, який живуть у Москві, показує «низ», жителям Вогненної Землі показує «верх». Напрями, що показують «низ» для людей, що знаходяться на полюсі та на екваторі, становлять прямий кут; вони перпендикулярні між собою. Поза Землею, при віддаленні від неї, сила тяжіння зменшується, оскільки зменшується сила тяжіння (сила тяжіння Землі, як і будь-якого іншого світового тіла, поширюється у просторі необмежено далеко) і збільшується відцентрова сила, яка зменшує силу тяжіння. Отже, чим вище ми будемо піднімати якийсь вантаж, наприклад, на повітряній кулі, тим менше важитиме цей вантаж.

Відцентрова сила Землі

Внаслідок добового обертання виникає відцентрова сила Землі. Ця сила всюди лежить на поверхні Землі діє у напрямі, перпендикулярному до земної осі та убік від неї. Відцентрова силаневелика в порівнянні з силою тяжіння. На екваторі вона сягає найбільшої величини. Але й тут, згідно з обчисленнями Ньютона, відцентрова сила становить лише 1/289 частку сили тяжіння. Чим далі на північ від екватора, тим менша відцентрова сила. На самому полюсі вона дорівнює нулю.
Дія відцентрової сили Землі. На деякій висоті відцентрова силазросте настільки, що вона дорівнюватиме силі тяжіння, і сила тяжкості зробиться спочатку рівною нулю, а потім, зі збільшенням відстані від Землі, прийме негативне значення і безперервно зростатиме, спрямована в протилежний бік по відношенню до Землі.

Сила тяжіння

Рівнодійна сили тяжіння Землі та відцентрової сили називається силою тяжіння. Сила тяжіння у всіх точках земної поверхні була б однакова, якби наша абсолютно точної та правильної кулі, якби її маса всюди була однаковою щільності і, нарешті, якщо не було б добового обертання навколо осі. Але, оскільки наша Земля не є правильною кулею, не складається у всіх своїх частинах із порід однакової щільності і весь час обертається, то, отже, сила тяжіння в кожній точці земної поверхні дещо різна. Отже, у кожній точці земної поверхні величина сили тяжіння залежить від величини відцентрової сили, що зменшує силу тяжіння, від щільності земних порід та відстані від центру Землі. Чим більша ця відстань, тим менша сила тяжіння. Радіуси Землі, які одним своїм кінцем начебто впираються в земний екватор, – найбільші. Радіуси, які мають своїм кінцем точку Північного чи Південного полюса, – найменші. Тому всі тіла на екваторі мають менший тягар (менша вага), ніж на полюсі. Відомо що на полюсі сила тяжіння більша, ніж на екваторі, на 1/289 частку. Цю різницю тяжкості тих самих тіл на екваторі і на полюсі можна дізнатися при їх зважуванні за допомогою пружинних ваг. Якщо ж ми зважуватимемо тіла на терезах з гирями, то цієї різниці ми не помітимо. Терези будуть показувати ту саму вагу, як на полюсі, так і на екваторі; гірі, як і тіла, які зважуються, теж, звичайно, зміняться у вазі.
Пружинні ваги як спосіб вимірювання сили тяжіння на екваторі та на полюсі. Припустимо, що корабель із вантажем важить у заполярних областях, поблизу полюса, близько 289 тисяч тонн. Після приходу в порти поблизу екватора корабель з вантажем важитиме вже близько 288 тисяч тонн. Таким чином, на екваторі корабель втратив у вазі близько тисячі тонн. Всі тіла тримаються на земній поверхні лише тому, що у них діє сила тяжкості. Вранці, встаючи з ліжка, ви можете спустити ноги на підлогу тільки тому, що ця сила тягне їх униз.

Сила тяжіння усередині Землі

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

Припущення щодо обертання Землі

Наша Земля обертаючисьробить повний оберт навколо своєї осі о 24 годині. Відцентрова сила, як відомо, зростає пропорційно квадрату кутової швидкості. Отже, якщо Земля прискорить своє обертання навколо осі у 17 разів, то відцентрова сила збільшиться у 17 разів у квадраті, тобто у 289 разів. У звичайних умовах, як сказано вище, відцентрова сила на екваторі становить 1/289 частку сили тяжіння. При збільшенні у 17 разів сила тяжіння та відцентрова сила робляться рівними. Сила тяжкості – рівнодіюча цих двох сил – при подібному збільшенні швидкості осьового обертання Землі дорівнюватиме нулю.
Значення відцентрової сили під час обертання Землі. Ця швидкість обертання Землі навколо осі називається критичною, оскільки за такої швидкості обертання нашої планети всі тіла на екваторі втратили б свій тягар. Тривалість доби в цьому критичному випадку складатиме приблизно 1 годину 25 хвилин. При подальшому прискоренні обертання Землі всі тіла (передусім на екваторі) спочатку втратять свою вагомість, а потім відкинуть відцентрову силу в простір, а саму Землю цією ж силою буде розірвано на частини. Висновок наше було б правильним, якби Земля була абсолютно твердим тілом і при прискоренні свого обертального руху не змінила б своєї форми, тобто, якби радіус земного екватора зберіг свою величину. Але відомо, що при прискоренні обертання Землі поверхня її повинна буде зазнати деякої деформації: вона стискатиметься в напрямку полюсів і розширюватиметься в напрямку екватора; вона буде приймати все більш і більш плескатий вигляд. Довжина радіусу земного екватора при цьому почне зростати і цим збільшувати відцентрову силу. Таким чином, тіла на екваторі втратять свою тяжкість раніше, ніж швидкість обертання Землі збільшиться в 17 разів, і катастрофа із Землею настане раніше, ніж доба скоротить свою тривалість до 1 години 25 хвилин. Інакше кажучи, критична швидкість обертання Землі буде дещо меншою, а гранична довжина доби дещо більшою. Уявіть собі подумки, що швидкість обертання Землі внаслідок якихось невідомих причин наблизиться до критичної. Що тоді стане із земними мешканцями? Насамперед, усюди на Землі доба складатиме, наприклад, близько двох-трьох годин. День і ніч змінюватимуться калейдоскопічно швидко. Сонце, як у планетарії, дуже швидко пересуватиметься небом, і тільки-но ви встигнете прокинутися і вмитися, як воно вже сховається за горизонтом, і на зміну йому настане ніч. Люди перестануть точно орієнтуватись у часі. Ніхто не знатиме, яка зараз кількість місяця і який день тижня. Нормальне людське життя буде дезорганізовано. Маятниковий годинник сповільнить свій хід, а потім усюди зупиняться. Адже вони ходять тому, що на них діє сила тяжіння. Адже й у нашому побуті, коли «ходики» починають відставати чи поспішати, то необхідно вкорочувати чи подовжувати їхній маятник, а то ще й підвішувати до маятника якийсь додатковий вантаж. Тіла на екваторі втрачатимуть свою вагомість. У цих уявних умовах легко можна буде піднімати важкі тіла. Не складе особливих труднощів звалити на плечі коня, слона або підняти навіть цілий будинок. Птахи втратять нагоду приземлятися. Ось паморочиться над коритом з водою зграя горобців. Вони голосно цвірінькають, але не в змозі спуститися. Покинута ним жменя зерна повисла б над Землею окремими зернинами. Нехай, далі, швидкість обертання Землі дедалі більше наближається до критичної. Наша планета сильно деформується і набуває все більш плескатого вигляду. Вона уподібнюється каруселі, що швидко обертається, і загрожує ось-ось скинути з себе своїх мешканців. Річки тоді перестануть текти. Вони являтимуть собою довгі стоячі болота. Величезні океанські кораблі ледве торкатимуться своїми днищами водної гладі, підводні човни не в змозі зануритися в глибини моря, риби та морські тварини плаватимуть поверхнею морів і океанів, вони вже не зможуть сховатися в морській безодні. Моряки вже не зможуть кинути якір, вони перестануть володіти кермами своїх суден, великі та малі кораблі стоятимуть нерухомо. Ось ще одна уявна картина. Пасажирський залізничний поїзд стоїть на вокзалі. Свисток уже дано; поїзд має відійти. Машиніст вжив усіх залежних від нього заходів. Кочегар щедро кидає в топку вугілля. Великі іскри летять із труби паровоза. Колеса відчайдушно крутяться. Але паровоз стоїть нерухомо. Його колеса не торкаються рейок, і немає тертя між ними. Настане момент, коли люди не матимуть змоги спуститися на підлогу; вони, як мухи, прилипають до стелі. Нехай швидкість обертання Землі збільшується. Відцентрова сила все більше перевершує за своєю величиною силу тяжіння... Тоді люди, тварини, предмети домашнього побуту, будинки, всі предмети, що знаходяться на Землі, весь тваринний її світ будуть відкинуті у світовий простір. Від Землі відокремиться Австралійський материк і колосальною чорною хмарою повисне у просторі. У глиб безмовної прірви, геть від Землі, полетить Африка. У величезну кількість сферичних крапель перетворяться води Індійського океану і теж полетять у безмежні дали. Середземне море, не встигнувши ще перетворитися на гігантські скупчення крапель, всієї своєї товщої води відокремиться від днища, яким вільно можна буде пройти від Неаполя до Алжиру. Нарешті швидкість обертання настільки збільшиться, відцентрова сила настільки зросте, що вся Земля розірветься на частини. Однак і цього статися не може. Швидкість обертання Землі, як ми вже говорили вище, не зростає, а навпаки, навіть трохи зменшується, - щоправда, настільки мало, що, як ми вже знаємо, за 50 тисяч років тривалість доби збільшується лише на одну секунду. Інакше кажучи, Земля тепер обертається з такою швидкістю, яка необхідна, щоб під теплотворним променями Сонця багато тисячоліття процвітав тваринний і рослинний світ нашої планети.

Значення тертя

Подивимося тепер, яке значення має тертяі що було б, якби воно не було. Тертя, як відомо, шкідливо відбивається на нашому одязі: у пальто насамперед зношуються рукави, а у черевиків підошви, оскільки рукави та підошви найбільше схильні до дії тертя. Але уявіть собі на хвилину, що поверхня нашої планети була добре відполірована, абсолютно гладка, і можливість тертя була б виключена. Чи могли б ми ходити такою поверхнею? Звичайно, ні. Всім відомо, що навіть льодом і натертою підлогою йти дуже важко і доводиться остерігатися, щоб не впасти. Адже поверхня льоду і натертої підлоги все ж таки має деяке тертя.
Сила тертя на льоду. Якби на поверхні Землі зникла сила тертя, то на нашій планеті вічно панував би невимовний хаос. Якщо не буде ніякого тертя, то буде вічно вирувати море і ніколи не вщухне буря. Піщані смерчі не перестануть висіти над Землею, і дутиме вітер. Мелодійні звуки роялю, скрипки та страшне ревіння хижих звірів змішаються і без кінця поширюватимуться у повітрі. За відсутності тертя тіло, що почало рухатися, ніколи б не зупинилося. По абсолютно гладкій земній поверхні вічно перемішалися б у найрізноманітніших напрямках різні тіла та предмети. Смішний і трагічний був би світ Землі, якби не існувало тертя та тяжіння Землі.