A história da descoberta da lei da gravitação universal - descrição, características e fatos interessantes. Exemplos de resolução de problemas

Este artigo se concentrará na história da descoberta da lei gravidade. Aqui vamos conhecer informação biográfica da vida de um cientista que descobriu esse dogma físico, consideraremos suas principais disposições, a relação com a gravidade quântica, o curso do desenvolvimento e muito mais.

Gênio

Sir Isaac Newton é um cientista inglês. Ao mesmo tempo, ele dedicou muita atenção e esforço a ciências como física e matemática, e também trouxe muitas coisas novas para a mecânica e a astronomia. É legitimamente considerado um dos primeiros fundadores da física em sua modelo clássico. É autor da obra fundamental "Princípios Matemáticos da Filosofia Natural", onde apresentou informações sobre as três leis da mecânica e a lei da gravitação universal. Isaac Newton lançou as bases com essas obras mecânica clássica. Ele também desenvolveu um tipo integral, a teoria da luz. Ele também contribuiu enorme contribuição em óptica física e desenvolveu muitas outras teorias em física e matemática.

Lei

A lei da gravitação universal e a história de sua descoberta remontam à Sua longínqua forma clássica- esta é uma lei pela qual a interação do tipo gravitacional é descrita, que não ultrapassa o quadro da mecânica.

Sua essência era que o indicador da força F da atração gravitacional que surge entre 2 corpos ou pontos de matéria m1 e m2, separados um do outro por uma certa distância r, é proporcional a ambos os indicadores de massa e tem proporcionalidade inversa o quadrado da distância entre os corpos:

F = G, onde pelo símbolo G denotamos a constante gravitacional igual a 6,67408(31).10 -11 m 3 /kgf 2.

gravidade de Newton

Antes de considerar a história da descoberta da lei da gravitação universal, vamos dar uma olhada em suas características gerais.

Na teoria de Newton, todos os corpos com grande massa deve gerar em torno de si um campo especial que atrai outros objetos para si. Chama-se campo gravitacional e tem potencial.

O corpo que tem simetria esférica, forma um campo fora de si, semelhante ao criado por um ponto material de mesma massa localizado no centro do corpo.

A direção da trajetória desse ponto no campo gravitacional, criado por um corpo de massa muito maior, obedece. Objetos do universo, como, por exemplo, um planeta ou um cometa, também obedecem, movendo-se ao longo de um elipse ou hipérbole. A contabilização da distorção que outros corpos massivos criam é levada em conta usando as provisões da teoria da perturbação.

Analisando a precisão

Depois que Newton descobriu a lei da gravitação universal, ela teve que ser testada e provada muitas vezes. Para isso, foram feitos vários cálculos e observações. Tendo chegado a acordo com suas disposições e procedendo da precisão de seu indicador, a forma experimental de estimativa serve como uma confirmação clara do GR. A medição das interações quadrupolares de um corpo que gira, mas suas antenas permanecem imóveis, nos mostram que o processo de aumento de δ depende do potencial r - (1 + δ), a uma distância de vários metros e está no limite (2,1 ± 6.2) .10 -3 . Uma série de outras confirmações práticas permitiram que esta lei fosse aprovada e adotada forma única, sem modificações. Em 2007, esse dogma foi revisto a uma distância inferior a um centímetro (55 mícrons-9,59 mm). Levando em conta os erros experimentais, os cientistas examinaram o alcance da distância e não encontraram desvios óbvios nessa lei.

A observação da órbita da Lua em relação à Terra também confirmou sua validade.

espaço euclidiano

A teoria clássica da gravidade de Newton está relacionada ao espaço euclidiano. A igualdade real com uma precisão suficientemente alta (10 -9) das medidas de distância no denominador da igualdade discutida acima nos mostra a base euclidiana do espaço da mecânica newtoniana, com uma dimensão tridimensional forma física. Nesse ponto da matéria, a área superfície esféricaé exatamente proporcional ao quadrado de seu raio.

Dados do histórico

Considerar resumo história da descoberta da lei da gravitação universal.

As ideias foram apresentadas por outros cientistas que viveram antes de Newton. Epicuro, Kepler, Descartes, Roberval, Gassendi, Huygens e outros visitaram reflexões sobre ele. Kepler sugeriu que a força da gravidade é proporção inversa distância da estrela do Sol e distribuição é apenas nos planos eclípticos; segundo Descartes, era consequência da atividade de vórtices na espessura do éter. Houve uma série de suposições que continham um reflexo das suposições corretas sobre a dependência da distância.

Uma carta de Newton para Halley continha informações de que Hooke, Wren e Buyo Ismael eram os predecessores do próprio Sir Isaac. No entanto, antes dele, ninguém conseguiu claramente, com a ajuda de métodos matemáticos, ligam a lei da gravidade e o movimento planetário.

A história da descoberta da lei da gravitação universal está intimamente ligada à obra "Princípios Matemáticos da Filosofia Natural" (1687). Neste trabalho, Newton foi capaz de derivar a lei em questão graças a lei empírica Kepler, já conhecido na época. Ele nos mostra que:

  • qualquer forma de movimento planeta visível indica a presença de uma força central;
  • a força atrativa do tipo central forma órbitas elípticas ou hiperbólicas.

Sobre a teoria de Newton

Inspeção breve história a descoberta da lei da gravitação universal também pode nos apontar para uma série de diferenças que a distinguiram do pano de fundo das hipóteses anteriores. Newton estava engajado não apenas na publicação da fórmula proposta para o fenômeno em consideração, mas também propôs um modelo tipo matemático na sua totalidade:

  • posição sobre a lei da gravidade;
  • posição sobre a lei do movimento;
  • sistemática de métodos de pesquisa matemática.

Essa tríade foi capaz de investigar até mesmo os movimentos mais complexos de objetos celestes com bastante precisão, criando assim a base para a mecânica celeste. Até o início da atividade de Einstein nesse modelo, não era necessária a presença de um conjunto fundamental de correções. Apenas o aparato matemático teve que ser significativamente melhorado.

Objeto para discussão

A lei descoberta e comprovada tornou-se, ao longo do século XVIII, um assunto bem conhecido de ativa controvérsia e escrupuloso escrutínio. No entanto, o século terminou com um acordo geral com seus postulados e declarações. Usando os cálculos da lei, foi possível determinar com precisão os caminhos do movimento dos corpos no céu. Uma verificação direta foi feita em 1798. Ele fez isso usando uma balança do tipo torção com grande sensibilidade. Na história da descoberta lei mundial gravidade deve ser distinguida lugar especial interpretações introduzidas por Poisson. Desenvolveu o conceito de potencial da gravidade e a equação de Poisson, com a qual foi possível calcular dado potencial. Esse tipo de modelo permitiu estudar campo gravitacional na presença de uma distribuição arbitrária de matéria.

Havia muitas dificuldades na teoria de Newton. A principal delas poderia ser considerada a inexplicabilidade da ação de longo alcance. Era impossível responder com precisão à questão de como as forças de atração são enviadas através espaço de vácuo com velocidade infinita.

"Evolução" da lei

Nos duzentos anos seguintes, e até mais, muitos físicos tentaram propor várias maneiras de melhorar a teoria de Newton. Esses esforços terminaram em triunfo em 1915, a saber, a criação da Teoria Geral da Relatividade, que foi criada por Einstein. Ele foi capaz de superar todo o conjunto de dificuldades. De acordo com o princípio da correspondência, a teoria de Newton acabou por ser uma aproximação ao início dos trabalhos sobre a teoria em mais visão geral, que pode ser usado sob certas condições:

  1. Potencial natureza gravitacional não pode ser muito grande nos sistemas em estudo. O sistema solar é um exemplo de cumprimento de todas as regras para o movimento dos corpos celestes. O fenômeno relativista encontra-se em uma notável manifestação do deslocamento do periélio.
  2. O indicador da velocidade de movimento neste grupo de sistemas é insignificante em comparação com a velocidade da luz.

A prova de que em um campo gravitacional estacionário fraco os cálculos GR tomam a forma newtoniana é a presença de um potencial gravitacional escalar em um campo estacionário com características de força fracamente expressas, que é capaz de satisfazer as condições da equação de Poisson.

Escala quântica

No entanto, na história descoberta científica a lei da gravitação universal, Teoria geral a relatividade não poderia servir como o último teoria gravitacional, visto que ambos não descrevem adequadamente os processos do tipo gravitacional na escala quântica. Uma tentativa de criar uma teoria gravitacional quântica é uma das tarefas mais importantes da física contemporânea.

Do ponto de vista gravidade quântica a interação entre objetos é criada por meio da troca mútua de grávitons virtuais. De acordo com o princípio da incerteza, o potencial energético dos grávitons virtuais é inversamente proporcional ao intervalo de tempo em que existiu, desde o ponto de emissão por um objeto até o momento em que foi absorvido por outro ponto.

Diante disso, verifica-se que em pequena escala de distâncias, a interação de corpos acarreta a troca de grávitons do tipo virtual. Graças a essas considerações, é possível concluir a disposição sobre a lei do potencial de Newton e sua dependência de acordo com a recíproca da proporcionalidade em relação à distância. A analogia entre as leis de Coulomb e Newton é explicada pelo fato de que o peso dos grávitons é igual a zero. O peso dos fótons tem o mesmo significado.

Ilusão

NO currículo escolar A resposta para a pergunta da história de como Newton descobriu a lei da gravitação universal é a história da maçã caindo. Segundo esta lenda, caiu na cabeça de um cientista. No entanto, este é um equívoco massivamente comum e, na realidade, tudo poderia passar sem tal caso possível lesão na cabeça. O próprio Newton às vezes confirmou esse mito, mas, na realidade, a lei não foi uma descoberta espontânea e não surgiu em uma explosão de percepção momentânea. Como mencionado acima, foi desenvolvido por muito tempo e foi apresentado pela primeira vez nas obras sobre os Princípios da Matemática, que apareceram em exibição pública em 1687.

Quando ele chegou a um grande resultado: a mesma causa causa fenômenos surpreendentemente ampla variedade- da queda de uma pedra atirada à Terra ao movimento de enormes corpos espaciais. Newton encontrou essa razão e foi capaz de expressá-la com precisão na forma de uma fórmula - a lei da gravitação universal.

Como a força da gravitação universal transmite a mesma aceleração a todos os corpos, independentemente de sua massa, ela deve ser proporcional à massa do corpo sobre o qual atua:



Mas como, por exemplo, a Terra age sobre a Lua com uma força proporcional à massa da Lua, então a Lua, de acordo com a terceira lei de Newton, deve agir sobre a Terra com a mesma força. Além disso, essa força deve ser proporcional à massa da Terra. Se a força da gravidade é verdadeiramente universal, então do lado corpo dado qualquer outro corpo deve sofrer a ação de uma força proporcional à massa desse outro corpo. Consequentemente, a força da gravitação universal deve ser proporcional ao produto das massas dos corpos que interagem. Daí segue a formulação a lei da gravitação universal.

Definição da lei da gravitação universal

A força de atração mútua de dois corpos é diretamente proporcional ao produto das massas desses corpos e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre eles:



Fator de proporcionalidade G chamado constante gravitacional.

A constante gravitacional é numericamente igual à força de atração entre dois pontos materiais com massa de 1 kg cada, se a distância entre eles for de 1 m. Afinal, quando m 1 \u003d m 2=1kg e R=1 m temos G=F(numericamente).

Deve-se ter em mente que a lei da gravitação universal (4.5) como lei universal é válida para pontos materiais. Nesse caso, as forças de interação gravitacional são direcionadas ao longo da linha que liga esses pontos ( fig.4.2). Tais forças são chamadas centrais.



Pode-se mostrar que corpos esféricos homogêneos (mesmo que não possam ser considerados pontos materiais) também interagem com a força definida pela fórmula (4.5). Nesse caso Ré a distância entre os centros das bolas. As forças de atração mútua estão em uma linha reta que passa pelos centros das bolas. (Tais forças são chamadas centrais.) Os corpos, cuja queda para a Terra geralmente consideramos, têm dimensões muito menores que o raio da Terra ( R≈6400 km). Tais corpos, independentemente de sua forma, podem ser considerados pontos materiais e a força de sua atração para a Terra pode ser determinada pela lei (4.5), tendo em vista que Ré a distância do corpo ao centro da Terra.

Determinação da constante gravitacional

Agora vamos descobrir como você pode encontrar a constante gravitacional. Em primeiro lugar, notamos que G tem um nome específico. Isso se deve ao fato de que as unidades (e, portanto, os nomes) de todas as quantidades incluídas na lei da gravitação universal já foram estabelecidas anteriormente. A lei da gravidade dá nova conexão entre quantidades conhecidas com nomes de unidades específicas. É por isso que o coeficiente acaba sendo um valor nomeado. Usando a fórmula da lei da gravitação universal, é fácil encontrar o nome da unidade da constante gravitacional no SI:

N m 2 / kg 2 \u003d m 3 / (kg s 2).

Por quantificação Gé necessário determinar independentemente todas as quantidades incluídas na lei da gravitação universal: massas, força e distância entre os corpos. Usar para isso observações astronômicasé impossível, pois é possível determinar as massas dos planetas, do Sol e da Terra apenas com base na própria lei da gravitação universal, se o valor da constante gravitacional for conhecido. O experimento deve ser realizado na Terra com corpos cujas massas possam ser medidas em escala.

A dificuldade está no fato de que as forças gravitacionais entre corpos de pequenas massas são extremamente pequenas. É por esta razão que não notamos a atração de nosso corpo pelos objetos ao redor e a atração mútua dos objetos uns pelos outros, embora as forças gravitacionais sejam as mais universais de todas as forças da natureza. Duas pessoas pesando 60 kg a uma distância de 1 m uma da outra são atraídas com uma força de apenas cerca de 10 -9 N. Portanto, para medir a constante gravitacional, são necessários experimentos bastante sutis.

A constante gravitacional foi medida pela primeira vez físico inglês G. Cavendish em 1798 usando um dispositivo chamado balança de torção. O esquema da balança de torção é mostrado na Figura 4.3. Um balancim leve com dois pesos idênticos nas extremidades é suspenso em um fino fio elástico. Duas bolas pesadas estão fixas imóveis nas proximidades. As forças gravitacionais atuam entre pesos e bolas imóveis. Sob a influência dessas forças, o balancim gira e torce o fio. O ângulo de torção pode ser usado para determinar a força de atração. Para fazer isso, você só precisa conhecer as propriedades elásticas do fio. As massas dos corpos são conhecidas e a distância entre os centros dos corpos em interação pode ser medida diretamente.



A partir dessas experiências, foi próximo valor para a constante gravitacional:



Somente no caso em que corpos de grandes massas interagem (ou pelo menos a massa de um dos corpos é muito grande), a força gravitacional atinge um grande valor. Por exemplo, a Terra e a Lua são atraídas uma pela outra com uma força F≈2 10 20 H.

A dependência da aceleração da queda livre de corpos na latitude geográfica

Uma razão para o aumento da aceleração queda livre ao mover o ponto onde o corpo está localizado do equador para os pólos, é que Terra um pouco achatada nos pólos e a distância do centro da Terra à sua superfície nos pólos é menor do que no equador. Outra razão mais significativa é a rotação da Terra.

Igualdade das massas inerciais e gravitacionais

A característica mais marcante forças gravitacionaisé que eles comunicam a todos os corpos, independentemente de suas massas, a mesma aceleração. O que você diria sobre um jogador de futebol cujo chute aceleraria igualmente uma bola de couro comum e um peso de um quilo? Todo mundo vai dizer que é impossível. Mas a Terra é apenas um “jogador de futebol extraordinário” com a única diferença de que seu efeito sobre os corpos não tem o caráter de um impacto de curto prazo, mas continua continuamente por bilhões de anos.

A propriedade incomum das forças gravitacionais, como já dissemos, é explicada pelo fato de que essas forças são proporcionais às massas de ambos os corpos em interação. Este fato não pode deixar de causar surpresa se você pensar sobre isso com cuidado. Afinal, a massa de um corpo, que está incluída na segunda lei de Newton, determina as propriedades inerciais do corpo, ou seja, sua capacidade de adquirir uma certa aceleração sob a ação de uma determinada força. É natural chamar essa massa massa inercial e denotado por m e.

Ao que parece, que relação pode ter com a capacidade dos corpos de atrair uns aos outros? A massa que determina a capacidade dos corpos de atrair uns aos outros deve ser chamada massa gravitacional m g.

Não decorre da mecânica newtoniana que as massas inerciais e gravitacionais sejam as mesmas, isto é, que



A igualdade (4.6) é uma consequência direta da experiência. Isso significa que se pode simplesmente falar da massa de um corpo como uma medida quantitativa de suas propriedades inerciais e gravitacionais.

A lei da gravidade é uma das leis mais universais da natureza. É válido para quaisquer corpos com massa.

O significado da lei da gravidade

Mas se abordarmos este tema de forma mais radical, verifica-se que a lei da gravitação universal nem sempre é possível aplicá-la. Esta lei encontrou sua aplicação para corpos que têm a forma de uma bola, pode ser usada para pontos materiais e também é aceitável para uma bola com grande raio, onde esta bola pode interagir com corpos muito menores que suas dimensões.

Como você deve ter adivinhado pelas informações fornecidas nesta lição, a lei da gravitação universal é fundamental no estudo da mecânica celeste. E como você sabe mecânica celeste estuda o movimento dos planetas.

Graças a esta lei da gravitação universal, tornou-se possível definição exata localização corpos celestiais e a possibilidade de calcular sua trajetória.

Mas para o corpo plano infinito, e esta fórmula não pode ser aplicada à interação de uma haste infinita e uma bola.

Com a ajuda dessa lei, Newton foi capaz de explicar não apenas como os planetas se movem, mas também por que marés do mar e reflui. Com o tempo, graças ao trabalho de Newton, os astrônomos conseguiram descobrir tais planetas sistema solar como Netuno e Plutão.

A importância da descoberta da lei da gravitação universal reside no fato de que, com sua ajuda, tornou-se possível fazer previsões de energia solar e eclipses lunares e calcular com precisão os movimentos da nave espacial.

As forças da gravidade são as mais universais de todas as forças da natureza. Afinal, sua ação se estende à interação entre quaisquer corpos que tenham massa. E como você sabe, qualquer corpo tem massa. As forças da gravidade atuam através de qualquer corpo, pois não existem obstáculos para as forças da gravidade.

Uma tarefa

E agora, para consolidar o conhecimento da lei da gravitação universal, vamos tentar considerar e resolver um problema interessante. O foguete subiu a uma altura h igual a 990 km. Determine quanto a força da gravidade que atua sobre o foguete a uma altura h diminuiu em comparação com a força da gravidade mg que atua sobre ele na superfície da Terra? Raio da Terra R = 6400 km. Seja m a massa do foguete e M a massa da Terra.




A uma altura h, a força da gravidade é:


A partir daqui calculamos:


Substituindo o valor dará o resultado:

A lenda sobre como Newton descobriu a lei da gravitação universal, tendo recebido uma maçã no topo da cabeça, foi inventada por Voltaire. Além disso, o próprio Voltaire assegurou que esta história verdadeira ele foi informado pela amada sobrinha de Newton, Catherine Barton. É estranho que nem a própria sobrinha, nem seu próprio amigo próximo Jonathan Swift, em suas memórias de Newton, a maçã fatídica nunca foi mencionada. A propósito, o próprio Isaac Newton, escrevendo detalhadamente em seus cadernos os resultados de experimentos sobre o comportamento de diferentes corpos, observou apenas vasos cheios de ouro, prata, chumbo, areia, vidro, água ou trigo, não importa como uma maçã . No entanto, isso não impediu que os descendentes de Newton levassem turistas no jardim da propriedade Woolstock e lhes mostrassem a mesma macieira até que uma tempestade a quebrasse.

Sim, havia uma macieira, e provavelmente maçãs caíram dela, mas quão grande é o mérito de uma maçã na descoberta da lei da gravitação universal?

O debate sobre a maçã não diminuiu por 300 anos, assim como o debate sobre a própria lei da gravidade ou sobre quem é o dono da descoberta priority.uk

G.Ya.Myakishev, B.B.Bukhovtsev, N.N.Sotsky, 10ª série de Física


Todos nós passamos pela lei da gravitação universal na escola. Mas o que realmente sabemos sobre a gravidade, além das informações colocadas em nossas cabeças? professores de escola? Vamos atualizar nossos conhecimentos...

Fato um

Todo mundo conhece a famosa parábola da maçã que caiu na cabeça de Newton. Mas o fato é que Newton não descobriu a lei da gravitação universal, pois esta lei simplesmente está ausente em seu livro "Princípios Matemáticos da Filosofia Natural". Nesta obra não há uma fórmula nem uma formulação, que cada um pode ver por si mesmo. Além disso, a primeira menção à constante gravitacional aparece apenas no século XIX e, portanto, a fórmula não poderia ter surgido antes. A propósito, o coeficiente G, que reduz o resultado dos cálculos em 600 bilhões de vezes, não tem sentido físico, e introduzido para ocultar inconsistências.

Fato dois

Acredita-se que Cavendish foi o primeiro a demonstrar atração gravitacional em discos de laboratório, usando uma balança de torção - um balancim horizontal com pesos nas extremidades suspensos em uma corda fina. O balancim pode girar em um fio fino. De acordo com Versão oficial, Cavendish trouxe um par de blanks de 158 kg para os pesos do balancim com lados opostos e o balancim virou em um pequeno ângulo. No entanto, a metodologia do experimento estava incorreta e os resultados foram falsificados, o que foi comprovado de forma convincente pelo físico Andrei Albertovich Grishaev. Cavendish passou muito tempo retrabalhando e ajustando a instalação para que os resultados se encaixassem no projeto de Newton. densidade média terra. A própria metodologia do experimento previa o movimento dos blanks várias vezes, e o motivo da rotação do balancim eram as microvibrações do movimento dos blanks, que eram transmitidas à suspensão.

Isso é confirmado pelo fato de que uma instalação tão simples do século XVII em Finalidade educacional deveria ter permanecido, se não em todas as escolas, pelo menos em faculdades de física INSTITUIÇÕES DE ENSINO SUPERIOR para mostrar na prática aos alunos o resultado da lei da gravitação universal. No entanto, a configuração Cavendish não é usada em currículos, tanto os alunos quanto os alunos acreditam na palavra de que dois discos se atraem.

Fato três

Se substituirmos os dados de referência para a Terra, a Lua e o Sol na fórmula da lei da gravitação universal, então no momento em que a Lua voa entre a Terra e o Sol, por exemplo, no momento Eclipse solar, a força de atração entre o Sol e a Lua é mais de 2 vezes maior do que entre a Terra e a Lua!

De acordo com a fórmula, a Lua teria que deixar a órbita da Terra e começar a girar em torno do Sol.

Constante gravitacional - 6,6725×10−11 m³/(kg s²).

A massa da lua é 7,3477 × 1022 kg.

A massa do Sol é 1,9891 × 1030 kg.

A massa da Terra é 5,9737 × 1024 kg.

A distância entre a Terra e a Lua = 380.000.000 m.

Distância entre a Lua e o Sol = 149.000.000.000 m.

Terra e Lua:

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

Lua e Sol:

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

2,028×10^20H<< 4,39×10^20 H

A força de atração entre a terra e a lua<< Сила притяжения между Луной и Солнцем

Esses cálculos podem ser criticados pelo fato de que a lua é um corpo artificial oco e a densidade de referência deste corpo celeste provavelmente não é determinada corretamente.

De fato, evidências experimentais sugerem que a Lua não é um corpo sólido, mas uma concha de paredes finas. A respeitada revista Science descreve os resultados dos sensores sísmicos após o terceiro estágio do foguete Apollo 13 atingir a superfície da Lua: “A chamada sísmica foi detectada por mais de quatro horas. Na Terra, se um foguete atingisse a uma distância equivalente, o sinal duraria apenas alguns minutos.”

As vibrações sísmicas que decaem tão lentamente são típicas de um ressonador oco, não de um corpo sólido.

Mas a Lua, entre outras coisas, não mostra suas propriedades atrativas em relação à Terra - o par Terra-Lua se move não em torno de um centro de massa comum, como seria de acordo com a lei da gravitação universal, e a órbita elipsoidal da Terra contrária a esta lei não se torna ziguezague.

Além disso, os parâmetros da órbita da própria Lua não permanecem constantes, a órbita "evolui" na terminologia científica, e faz isso contrariamente à lei da gravitação universal.

Fato quatro

Como é, alguns vão objetar, porque até os escolares sabem das marés oceânicas na Terra, que ocorrem devido à atração da água pelo Sol e pela Lua.

Segundo a teoria, a gravidade da Lua forma um elipsóide de maré no oceano, com duas corcovas de maré, que, devido à rotação diária, se movem ao longo da superfície da Terra.

No entanto, a prática mostra o absurdo dessas teorias. Afinal, segundo eles, uma corcova de maré de 1 metro de altura em 6 horas deve se mover pelo Estreito de Drake do Pacífico ao Atlântico. Como a água é incompressível, uma massa de água elevaria o nível a uma altura de cerca de 10 metros, o que não acontece na prática. Na prática, os fenômenos de maré ocorrem de forma autônoma em áreas de 1.000 a 2.000 km.

Laplace também ficou espantado com o paradoxo: por que nos portos marítimos da França a maré alta se instala sequencialmente, embora, de acordo com o conceito de um elipsóide de maré, devesse chegar lá simultaneamente.

Fato cinco

O princípio das medições de gravidade é simples - os gravímetros medem os componentes verticais e o desvio da linha de prumo mostra os componentes horizontais.

A primeira tentativa de testar a teoria da gravitação de massa foi feita pelos britânicos em meados do século XVIII na costa do Oceano Índico, onde, por um lado, se encontra a cordilheira de pedra mais alta do mundo, o Himalaia, e por outro o outro, uma bacia oceânica cheia de água muito menos maciça. Mas, infelizmente, o fio de prumo não se desvia para o Himalaia! Além disso, instrumentos supersensíveis - gravímetros - não detectam uma diferença na gravidade de um corpo de teste na mesma altura tanto em montanhas maciças quanto em mares menos densos de um quilômetro de profundidade.

Para salvar a teoria acostumada, os cientistas encontraram um suporte para ela: eles dizem que a razão para isso é a “isostase” - rochas mais densas estão localizadas sob os mares e rochas soltas sob as montanhas, e sua densidade é exatamente a mesma que ajuste tudo para o valor desejado.

Também foi estabelecido empiricamente que gravímetros em minas profundas mostram que a gravidade não diminui com a profundidade. Continua a crescer, sendo dependente apenas do quadrado da distância ao centro da Terra.

Fato seis

De acordo com a fórmula da lei da gravitação universal, duas massas, m1 e m2, cujas dimensões podem ser desprezadas em comparação com as distâncias entre elas, são supostamente atraídas uma pela outra por uma força diretamente proporcional ao produto dessas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre eles. No entanto, de fato, não há uma única evidência de que a substância tenha um efeito de atração gravitacional. A prática mostra que a gravitação não é gerada por matéria ou massas, é independente delas, e corpos massivos obedecem apenas à gravidade.

A independência da gravitação da matéria é confirmada pelo fato de que, com a mais rara exceção, os pequenos corpos do sistema solar não têm atração gravitacional. Com exceção da Lua e Titã, mais de seis dúzias de satélites dos planetas não mostram sinais de sua própria gravidade. Isso foi comprovado por medições indiretas e diretas, por exemplo, desde 2004, a sonda Cassini nas proximidades de Saturno voa perto de seus satélites de tempos em tempos, mas nenhuma mudança na velocidade da sonda foi registrada. Com a ajuda da mesma Cassini, um gêiser foi descoberto em Encélado, o sexto maior satélite de Saturno.

Que processos físicos devem ocorrer em um pedaço cósmico de gelo para que os jatos de vapor voem para o espaço?

Pela mesma razão, Titã, a maior lua de Saturno, tem uma cauda gasosa como resultado do naufrágio atmosférico.

Os satélites previstos pela teoria dos asteróides não foram encontrados, apesar de seu grande número. E em todos os relatos de asteróides duplos ou emparelhados, que supostamente giram em torno de um centro de massa comum, não houve evidência da circulação desses pares. Os companheiros estavam próximos, movendo-se em órbitas quase síncronas ao redor do sol.

As tentativas de colocar satélites artificiais em órbita de asteróides terminaram em fracasso. Exemplos incluem a sonda NEAR, que foi levada ao asteroide Eros pelos americanos, ou a sonda Hayabusa, que os japoneses enviaram ao asteroide Itokawa.

Fato sete

Certa vez, Lagrange, tentando resolver o problema dos três corpos, obteve uma solução estável para um caso particular. Ele mostrou que o terceiro corpo pode se mover na órbita do segundo, o tempo todo estando em um dos dois pontos, um dos quais está à frente do segundo corpo em 60°, e o segundo está atrás na mesma quantidade.

No entanto, dois grupos de companheiros de asteróides, encontrados atrás e à frente na órbita de Saturno, e que os astrônomos chamavam alegremente de troianos, saíram das áreas previstas, e a confirmação da lei da gravitação universal se transformou em um furo.

Fato oito

De acordo com os conceitos modernos, a velocidade da luz é finita, como resultado, vemos objetos distantes não onde eles estão localizados no momento, mas no ponto de onde o feixe de luz que vimos começou. Mas quão rápido a gravidade viaja? Depois de analisar os dados acumulados naquela época, Laplace descobriu que a "gravidade" se propaga mais rápido que a luz em pelo menos sete ordens de magnitude! Medições modernas da recepção de pulsos de pulsar aumentaram ainda mais a velocidade de propagação da gravidade - pelo menos 10 ordens de magnitude mais rápido que a velocidade da luz. Assim, os estudos experimentais estão em contradição com a teoria geral da relatividade, na qual a ciência oficial ainda se baseia, apesar de seu completo fracasso.

Fato nove

Existem anomalias da gravidade natural, que também não encontram explicação inteligível da ciência oficial. aqui estão alguns exemplos:

Fato dez

Há um grande número de estudos alternativos com resultados impressionantes no campo da antigravidade, que refutam fundamentalmente os cálculos teóricos da ciência oficial.

Alguns pesquisadores analisam a natureza vibracional da antigravidade. Este efeito é claramente apresentado na experiência moderna, onde as gotas ficam suspensas no ar devido à levitação acústica. Aqui vemos como, com a ajuda de um som de certa frequência, é possível segurar com confiança gotas de líquido no ar ...

Mas o efeito à primeira vista é explicado pelo princípio do giroscópio, mas mesmo um experimento tão simples contradiz a gravidade em seu sentido moderno.

Poucas pessoas sabem disso Victor Stepanovitch Grebennikov, um entomologista siberiano que estudou o efeito de estruturas de cavidades em insetos, no livro "My World" descreveu os fenômenos de antigravidade em insetos. Os cientistas sabem há muito tempo que insetos maciços, como o besouro, voam contra as leis da gravidade e não por causa delas.

Além disso, com base em sua pesquisa, Grebennikov criou plataforma antigravitacional.

Viktor Stepanovich morreu em circunstâncias bastante estranhas e suas conquistas foram parcialmente perdidas, no entanto, parte do protótipo da plataforma antigravidade foi preservada e pode ser vista no Museu Grebennikov em Novosibirsk.

Outra aplicação prática da antigravidade pode ser observada na cidade de Homestead, na Flórida, onde existe uma estranha estrutura de blocos monolíticos de coral, que o povo chamava castelo de coral. Foi construído por um nativo da Letônia - Edward Lidskalnin na primeira metade do século XX. Este homem de constituição magra não tinha nenhuma ferramenta, nem sequer tinha um carro e nenhum equipamento.

Não foi usado por eletricidade, também devido à sua ausência, e, no entanto, de alguma forma desceu ao oceano, onde esculpiu blocos de pedra de várias toneladas e de alguma forma os entregou ao seu local. definindo com perfeita precisão

Após a morte de Ed, os cientistas começaram a estudar cuidadosamente sua criação. Para o experimento, um poderoso trator foi trazido e foi feita uma tentativa de mover um dos blocos de 30 toneladas do castelo de coral. A escavadeira rugiu, derrapou, mas não moveu uma pedra enorme.

Um estranho dispositivo foi encontrado dentro do castelo, que os cientistas chamaram de gerador de corrente contínua. Era uma estrutura maciça com muitas peças de metal. 240 ímãs de barra permanentes foram construídos na parte externa do dispositivo. Mas como Edward Leedskalnin realmente fez os blocos de várias toneladas se moverem ainda é um mistério.

São conhecidos os estudos de John Searle, em cujas mãos geradores inusitados ganharam vida, giraram e geraram energia; discos com um diâmetro de meio metro a 10 metros subiram no ar e fizeram voos controlados de Londres para a Cornualha e vice-versa.

As experiências do professor foram repetidas na Rússia, nos EUA e em Taiwan. Na Rússia, por exemplo, em 1999, sob o nº 99122275/09, foi registrado um pedido de patente “dispositivo para geração de energia mecânica”. Vladimir Vitalievich Roshchin e Sergey Mikhailovich Godin, de fato, reproduziram o SEG (Searl Effect Generator) e realizaram uma série de estudos com ele. O resultado foi uma afirmação: você pode obter 7 kW de eletricidade sem gastar; o gerador rotativo perdeu até 40% em peso.

O primeiro equipamento de laboratório de Searle foi levado para um destino desconhecido enquanto ele próprio estava na prisão. A instalação de Godin e Roshchin simplesmente desapareceu; todas as publicações sobre ela, com exceção do pedido de invenção, desapareceram.

Também conhecido é o Efeito Hutchison, em homenagem ao engenheiro-inventor canadense. O efeito se manifesta na levitação de objetos pesados, a liga de materiais diferentes (por exemplo, metal + madeira), o aquecimento anômalo de metais na ausência de substâncias em chamas próximas a eles. Aqui está um vídeo desses efeitos:

Qualquer que seja a gravidade, deve-se reconhecer que a ciência oficial é completamente incapaz de explicar claramente a natureza desse fenômeno.

Yaroslav Yargin

De acordo com os materiais:

Spillikins e pavios de gravitação universal

A lei da gravitação universal é outra farsa

A lua é um satélite artificial da terra

Mistério do Castelo de Coral na Flórida

Plataforma anti-gravidade de Grebennikov

Antigravidade - efeito Hutchison

Apesar de a gravidade ser a interação mais fraca entre objetos do Universo, sua importância na física e na astronomia é enorme, pois é capaz de influenciar objetos físicos a qualquer distância no espaço.

Se você gosta de astronomia, provavelmente pensou sobre o que é um conceito como gravidade ou a lei da gravitação universal. A gravidade é uma interação fundamental universal entre todos os objetos no Universo.

A descoberta da lei da gravidade é atribuída ao famoso físico inglês Isaac Newton. Provavelmente, muitos de vocês conhecem a história de uma maçã que caiu na cabeça de um famoso cientista. No entanto, se você olhar profundamente na história, poderá ver que a presença da gravidade foi pensada muito antes de sua época por filósofos e cientistas da antiguidade, por exemplo, Epicuro. No entanto, foi Newton quem primeiro descreveu a interação gravitacional entre corpos físicos dentro da estrutura da mecânica clássica. Sua teoria foi desenvolvida por outro cientista famoso - Albert Einstein, que em sua teoria geral da relatividade descreveu com mais precisão a influência da gravidade no espaço, bem como seu papel no contínuo espaço-tempo.

A lei da gravitação universal de Newton diz que a força de atração gravitacional entre dois pontos de massa separados por uma distância é inversamente proporcional ao quadrado da distância e diretamente proporcional a ambas as massas. A força da gravidade é de longo alcance. Ou seja, independentemente de como um corpo de massa se mova, na mecânica clássica seu potencial gravitacional dependerá puramente da posição desse objeto em um determinado momento. Quanto maior a massa de um objeto, maior o seu campo gravitacional - mais poderosa é a força gravitacional que ele tem. Objetos cósmicos como galáxias, estrelas e planetas têm a maior força de atração e, consequentemente, campos gravitacionais bastante fortes.

Campos de gravidade

O campo gravitacional da Terra

O campo gravitacional é a distância dentro da qual ocorre a interação gravitacional entre objetos no Universo. Quanto maior a massa de um objeto, mais forte seu campo gravitacional - mais perceptível seu impacto em outros corpos físicos dentro de um determinado espaço. O campo gravitacional de um objeto é potencialmente. A essência da afirmação anterior é que, se introduzirmos a energia potencial de atração entre dois corpos, ela não mudará depois que o último se mover ao longo de um contorno fechado. Daqui emerge outra famosa lei de conservação da soma da energia potencial e cinética em um circuito fechado.

No mundo material, o campo gravitacional é de grande importância. É possuído por todos os objetos materiais no Universo que têm massa. O campo gravitacional pode influenciar não apenas a matéria, mas também a energia. É devido à influência dos campos gravitacionais de objetos espaciais tão grandes como buracos negros, quasares e estrelas supermassivas que se formam sistemas solares, galáxias e outros aglomerados astronômicos, caracterizados por uma estrutura lógica.

Os últimos dados científicos mostram que o famoso efeito da expansão do Universo também se baseia nas leis da interação gravitacional. Em particular, a expansão do Universo é facilitada por poderosos campos gravitacionais, tanto pequenos quanto seus maiores objetos.

Radiação gravitacional em um sistema binário

Radiação gravitacional ou onda gravitacional é um termo introduzido pela primeira vez na física e na cosmologia pelo famoso cientista Albert Einstein. A radiação gravitacional na teoria da gravidade é gerada pelo movimento de objetos materiais com aceleração variável. Durante a aceleração do objeto, a onda gravitacional, por assim dizer, “se separa” dele, o que leva a flutuações no campo gravitacional no espaço circundante. Isso é chamado de efeito de onda gravitacional.

Embora as ondas gravitacionais sejam previstas pela teoria geral da relatividade de Einstein, bem como por outras teorias da gravidade, elas nunca foram detectadas diretamente. Isto é principalmente devido à sua extrema pequenez. No entanto, existem evidências circunstanciais na astronomia que podem confirmar esse efeito. Assim, o efeito de uma onda gravitacional pode ser observado no exemplo da aproximação de estrelas binárias. As observações confirmam que a taxa de aproximação de estrelas binárias depende, em certa medida, da perda de energia desses objetos espaciais, que é presumivelmente gasta em radiação gravitacional. Os cientistas poderão confirmar de forma confiável essa hipótese em um futuro próximo com a ajuda de uma nova geração de telescópios avançados LIGO e VIRGO.

Na física moderna, existem dois conceitos de mecânica: clássica e quântica. A mecânica quântica foi derivada relativamente recentemente e é fundamentalmente diferente da mecânica clássica. Na mecânica quântica, os objetos (quanta) não têm posições e velocidades definidas, tudo aqui é baseado em probabilidade. Ou seja, um objeto pode ocupar um determinado lugar no espaço em um determinado ponto no tempo. É impossível determinar com segurança para onde ele se moverá em seguida, mas apenas com um alto grau de probabilidade.

Um efeito interessante da gravidade é que ela pode dobrar o contínuo espaço-tempo. A teoria de Einstein diz que no espaço em torno de um monte de energia ou qualquer substância material, o espaço-tempo é curvo. Assim, a trajetória das partículas que caem sob a influência do campo gravitacional dessa substância muda, o que permite prever a trajetória de seu movimento com alto grau de probabilidade.

Teorias da gravidade

Hoje, os cientistas conhecem mais de uma dúzia de teorias diferentes da gravidade. Eles são divididos em teorias clássicas e alternativas. O representante mais famoso do primeiro é a teoria clássica da gravidade de Isaac Newton, que foi inventada pelo famoso físico britânico em 1666. Sua essência reside no fato de que um corpo maciço em mecânica gera um campo gravitacional em torno de si, que atrai objetos menores para si. Por sua vez, estes últimos também possuem um campo gravitacional, como quaisquer outros objetos materiais do Universo.

A próxima teoria popular da gravidade foi inventada pelo mundialmente famoso cientista alemão Albert Einstein no início do século XX. Einstein conseguiu descrever com mais precisão a gravidade como um fenômeno e também explicar sua ação não apenas na mecânica clássica, mas também no mundo quântico. Sua teoria geral da relatividade descreve a capacidade de uma força como a gravidade de influenciar o contínuo espaço-tempo, bem como a trajetória de partículas elementares no espaço.

Entre as teorias alternativas da gravidade, a teoria relativista, que foi inventada por nosso compatriota, o famoso físico A.A. Logunov. Ao contrário de Einstein, Logunov argumentou que a gravidade não é um campo de força físico geométrico, mas real e bastante forte. Entre as teorias alternativas da gravidade, também são conhecidas as teorias escalar, bimétrica, quase linear e outras.

  1. Para as pessoas que estiveram no espaço e retornaram à Terra, é bastante difícil no início se acostumar com a força da influência gravitacional do nosso planeta. Às vezes leva várias semanas.
  2. Está provado que o corpo humano em estado de ausência de peso pode perder até 1% da massa da medula óssea por mês.
  3. Entre os planetas, Marte tem a menor força de atração no sistema solar, e Júpiter tem a maior.
  4. As conhecidas bactérias salmonelas, que são a causa de doenças intestinais, se comportam mais ativamente em um estado de ausência de peso e podem causar muito mais danos ao corpo humano.
  5. Entre todos os objetos astronômicos conhecidos no universo, os buracos negros têm a maior força gravitacional. Um buraco negro do tamanho de uma bola de golfe pode ter a mesma força gravitacional que todo o nosso planeta.
  6. A força da gravidade na Terra não é a mesma em todos os cantos do nosso planeta. Por exemplo, na região da Baía de Hudson, no Canadá, é menor do que em outras regiões do globo.

Nos anos de declínio de sua vida, ele falou de como descobriu lei da gravidade.

Quando jovem Isaac andou no jardim entre as macieiras na propriedade de seus pais, ele viu a lua no céu diurno. E ao lado dele, uma maçã caiu no chão, quebrando um galho.

Como Newton estava trabalhando nas leis do movimento ao mesmo tempo, ele já sabia que a maçã caiu sob a influência do campo gravitacional da Terra. E ele sabia que a Lua não está apenas no céu, mas gira em torno da Terra em uma órbita e, portanto, é afetada por algum tipo de força que a impede de sair da órbita e voar em linha reta, para o espaço sideral. Foi aí que lhe veio a ideia de que, talvez, a mesma força faça a maçã cair na terra e a lua permanecer na órbita terrestre.

Antes de Newton, os cientistas acreditavam que havia dois tipos de gravidade: gravidade terrestre (agindo na Terra) e gravidade celestial (agindo no céu). Essa ideia estava firmemente enraizada na mente das pessoas da época.

A epifania de Newton foi que ele combinou esses dois tipos de gravidade em sua mente. Desde aquele momento histórico, a divisão artificial e falsa da Terra e do resto do Universo deixou de existir.

E assim foi descoberta a lei da gravitação universal, que é uma das leis universais da natureza. De acordo com a lei, todos os corpos materiais se atraem, e a magnitude da força gravitacional não depende das propriedades químicas e físicas dos corpos, do estado de seu movimento, das propriedades do ambiente onde os corpos estão localizados . A gravidade na Terra se manifesta, antes de tudo, na existência da gravidade, que é o resultado da atração de qualquer corpo material pela Terra. Relacionado a isso está o termo "gravidade" (do lat. gravitas - gravidade) , equivalente ao termo "gravidade".

A lei da gravidade afirma que a força de atração gravitacional entre dois pontos materiais de massa m1 e m2 separados por uma distância R é proporcional a ambas as massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.

A própria ideia de uma força gravitacional universal foi repetidamente expressa antes mesmo de Newton. Anteriormente, Huygens, Roberval, Descartes, Borelli, Kepler, Gassendi, Epicuro e outros pensavam nisso.

De acordo com a suposição de Kepler, a gravidade é inversamente proporcional à distância ao Sol e se estende apenas no plano da eclíptica; Descartes a considerava o resultado de vórtices no éter.

Havia, no entanto, suposições com a dependência correta da distância, mas antes de Newton, ninguém era capaz de conectar de forma clara e matematicamente conclusiva a lei da gravidade (uma força inversamente proporcional ao quadrado da distância) e as leis do movimento planetário (Kepler's leis).

Em sua principal obra "Os Princípios Matemáticos da Filosofia Natural" (1687) Isaac Newton derivou a lei da gravidade, com base nas leis empíricas de Kepler, conhecidas na época.
Ele mostrou que:

    • os movimentos observados dos planetas testemunham a presença de uma força central;
    • inversamente, a força central de atração leva a órbitas elípticas (ou hiperbólicas).

Ao contrário das hipóteses de seus predecessores, a teoria de Newton tinha uma série de diferenças significativas. Sir Isaac publicou não apenas a fórmula proposta para a lei da gravitação universal, mas também propôs um modelo matemático completo:

    • lei da gravitação;
    • a lei do movimento (segunda lei de Newton);
    • sistema de métodos para pesquisa matemática (análise matemática).

Em conjunto, esta tríade é suficiente para explorar plenamente os movimentos mais complexos dos corpos celestes, criando assim os fundamentos da mecânica celeste.

Mas Isaac Newton deixou em aberto a questão da natureza da gravidade. A suposição da propagação instantânea da gravidade no espaço (ou seja, a suposição de que com uma mudança nas posições dos corpos a força da gravidade entre eles muda instantaneamente), que está intimamente relacionada à natureza da gravidade, também não foi explicada. Por mais de duzentos anos depois de Newton, os físicos propuseram várias maneiras de melhorar a teoria da gravidade de Newton. Somente em 1915 esses esforços foram coroados de sucesso pela criação A teoria geral da relatividade de Einstein em que todas essas dificuldades foram superadas.