Tento článok sa zameria na históriu objavu zákona univerzálnej gravitácie. Tu sa zoznámime s biografickými informáciami zo života vedca, ktorý objavil túto fyzikálnu dogmu, zvážime jej hlavné ustanovenia, vzťah s kvantovou gravitáciou, priebeh vývoja a mnoho ďalšieho.
Genius
Sir Isaac Newton je vedec pôvodom z Anglicka. Svojho času venoval veľa pozornosti a úsilia takým vedám ako fyzika a matematika a veľa nového priniesol aj do mechaniky a astronómie. Je právom považovaný za jedného z prvých zakladateľov fyziky v jej klasickom modeli. Je autorom základného diela „Matematické princípy prírodnej filozofie“, kde prezentoval informácie o troch zákonoch mechaniky a zákone univerzálnej gravitácie. Isaac Newton týmito dielami položil základy klasickej mechaniky. Vyvinul tiež integrálny typ, teóriu svetla. Významne prispel aj k fyzikálnej optike a vyvinul mnoho ďalších teórií fyziky a matematiky.
zákon
Zákon univerzálnej gravitácie a história jeho objavenia siahajú do ďalekej minulosti.Jeho klasickou formou je zákon, ktorý popisuje interakcie gravitačného typu, ktoré nepresahujú rámec mechaniky.
Jeho podstatou bolo, že indikátor sily F gravitačného ťahu vznikajúceho medzi 2 telesami alebo bodmi hmoty m1 a m2, oddelenými od seba určitou vzdialenosťou r, zachováva úmernosť vo vzťahu k obom indikátorom hmotnosti a je nepriamo úmerný štvorec vzdialenosti medzi telesami:
F = G, kde symbol G označuje gravitačnú konštantu rovnajúcu sa 6,67408(31).10 -11 m 3 /kgf 2.
Newtonova gravitácia
Predtým, ako zvážime históriu objavu zákona univerzálnej gravitácie, oboznámme sa podrobnejšie s jeho všeobecnými charakteristikami.
V teórii, ktorú vytvoril Newton, by všetky telesá s veľkou hmotnosťou mali okolo seba vytvárať špeciálne pole, ktoré k sebe priťahuje iné objekty. Nazýva sa to gravitačné pole a má potenciál.
Teleso so sférickou symetriou tvorí mimo seba pole, podobné tomu, ktoré vytvára hmotný bod rovnakej hmotnosti umiestnený v strede telesa.
Smer trajektórie takého bodu v gravitačnom poli vytvorenom telesom s oveľa väčšou hmotnosťou sa riadi, poslúchajú ho aj objekty vesmíru, ako napríklad planéta alebo kométa, ktoré sa pohybujú po elipse resp. hyperbola. Skreslenie, ktoré vytvárajú iné masívne telesá, je brané do úvahy pomocou ustanovení poruchovej teórie.
Analýza presnosti
Potom, čo Newton objavil zákon univerzálnej gravitácie, musel byť mnohokrát testovaný a dokázaný. Na tento účel bola vykonaná séria výpočtov a pozorovaní. Po súhlase s jeho ustanoveniami a na základe presnosti jeho ukazovateľa slúži experimentálna forma hodnotenia ako jasné potvrdenie všeobecnej relativity. Meranie kvadrupólových interakcií telesa, ktoré sa otáča, ale jeho antény zostávajú nehybné, nám ukazuje, že proces zvyšovania δ závisí od potenciálu r -(1+δ), vo vzdialenosti niekoľkých metrov a je v limite (2,1± 6.2) .10-3. Množstvo ďalších praktických potvrdení umožnilo, aby sa tento zákon ustálil a nadobudol jednotnú formu bez úprav. V roku 2007 bola táto dogma prekontrolovaná vo vzdialenosti menšej ako centimeter (55 mikrónov – 9,59 mm). Berúc do úvahy chyby experimentu, vedci skúmali rozsah vzdialenosti a nenašli žiadne zjavné odchýlky v tomto zákone.
Jeho platnosť potvrdilo aj pozorovanie dráhy Mesiaca vo vzťahu k Zemi.
Euklidovský priestor
Newtonova klasická teória gravitácie je spojená s euklidovským priestorom. Skutočná rovnosť s pomerne vysokou presnosťou (10 -9) ukazovateľov miery vzdialenosti v menovateli rovnosti diskutovanej vyššie nám ukazuje euklidovský základ priestoru newtonovskej mechaniky s trojrozmernou fyzikálnou formou. V takomto hmotnom bode má plocha guľového povrchu presnú proporcionalitu vzhľadom na druhú mocninu jej polomeru.
Údaje z histórie
Uvažujme stručne o histórii objavu zákona univerzálnej gravitácie.
Nápady predložili iní vedci, ktorí žili pred Newtonom. Uvažovali o tom Epicurus, Kepler, Descartes, Roberval, Gassendi, Huygens a ďalší. Kepler predpokladal, že sila gravitácie je nepriamo úmerná vzdialenosti od Slnka a rozprestiera sa len v rovinách ekliptiky; podľa Descarta to bol dôsledok činnosti vírov v hrúbke éteru. Bolo množstvo odhadov, ktoré odrážali správne odhady o závislosti od vzdialenosti.
List od Newtona Halleymu obsahoval informáciu, že predchodcami samotného Sira Isaaca boli Hooke, Wren a Buyot Ismael. Pred ním však nikto nedokázal pomocou matematických metód jasne spojiť gravitačný zákon a pohyb planét.
História objavu zákona univerzálnej gravitácie je úzko spojená s prácou „Matematické princípy prírodnej filozofie“ (1687). V tejto práci bol Newton schopný odvodiť príslušný zákon vďaka Keplerovmu empirickému zákonu, ktorý bol už v tom čase známy. Ukazuje nám, že:
- forma pohybu akejkoľvek viditeľnej planéty naznačuje prítomnosť centrálnej sily;
- sila príťažlivosti centrálneho typu tvorí eliptické alebo hyperbolické dráhy.
O Newtonovej teórii
Skúmanie stručnej histórie objavu zákona univerzálnej gravitácie nás môže tiež poukázať na množstvo rozdielov, ktoré ho odlišovali od predchádzajúcich hypotéz. Newton nielenže publikoval navrhovaný vzorec pre uvažovaný jav, ale navrhol aj matematický model ako celok:
- poloha na zákone gravitácie;
- ustanovenie o pohybovom práve;
- systematika metód matematického výskumu.
Táto triáda mohla pomerne presne študovať aj tie najzložitejšie pohyby nebeských objektov, čím vytvorila základ pre nebeskú mechaniku. Kým Einstein nezačal svoju prácu, tento model nevyžadoval zásadný súbor opráv. Výrazne sa musel zlepšiť len matematický aparát.
Predmet na diskusiu
Objavený a overený zákon v priebehu osemnásteho storočia sa stal známym predmetom aktívnej diskusie a dôsledného overovania. Storočie však skončilo všeobecným súhlasom s jeho postulátmi a výrokmi. Pomocou výpočtov zákona bolo možné presne určiť dráhy pohybu telies na nebesiach. Priame overenie sa uskutočnilo v roku 1798. Urobil to pomocou torznej váhy s veľkou citlivosťou. V histórii objavu univerzálneho gravitačného zákona je potrebné dať osobitné miesto interpretáciám, ktoré zaviedol Poisson. Vypracoval koncept gravitačného potenciálu a Poissonovu rovnicu, pomocou ktorej bolo možné tento potenciál vypočítať. Tento typ modelu umožnil študovať gravitačné pole v prítomnosti ľubovoľného rozloženia hmoty.
Newtonova teória mala veľa ťažkostí. Za ten hlavný by sa dala považovať nevysvetliteľnosť akcie na veľké vzdialenosti. Nebolo možné presne odpovedať na otázku, ako sa gravitačné sily posielajú cez vákuový priestor nekonečnou rýchlosťou.
"Evolúcia" práva
Počas nasledujúcich dvesto rokov a ešte viac sa mnohí fyzici pokúšali navrhnúť rôzne spôsoby, ako zlepšiť Newtonovu teóriu. Tieto snahy sa skončili triumfom v roku 1915, konkrétne vytvorením Všeobecnej teórie relativity, ktorú vytvoril Einstein. Dokázal prekonať celý rad ťažkostí. V súlade s princípom korešpondencie sa Newtonova teória ukázala byť aproximáciou začiatku práce na teórii vo všeobecnejšej forme, ktorú možno za určitých podmienok aplikovať:
- Potenciál gravitačnej povahy nemôže byť v skúmaných systémoch príliš veľký. Slnečná sústava je príkladom dodržiavania všetkých pravidiel pre pohyb nebeských telies. Relativistický jav sa nachádza v nápadnom prejave posunu perihélia.
- Rýchlosť pohybu v tejto skupine systémov je v porovnaní s rýchlosťou svetla zanedbateľná.
Dôkazom toho, že v slabom stacionárnom gravitačnom poli majú výpočty všeobecnej relativity podobu newtonovských, je prítomnosť skalárneho gravitačného potenciálu v stacionárnom poli so slabo vyjadrenými silovými charakteristikami, ktorý je schopný splniť podmienky Poissonovej rovnice.
Kvantová stupnica
V histórii však ani vedecký objav zákona univerzálnej gravitácie, ani Všeobecná teória relativity nemohli slúžiť ako konečná gravitačná teória, pretože obe dostatočne nepopisujú procesy gravitačného typu v kvantovej mierke. Pokus o vytvorenie kvantovej gravitačnej teórie je jednou z najdôležitejších úloh modernej fyziky.
Z pohľadu kvantovej gravitácie dochádza k interakcii medzi objektmi prostredníctvom výmeny virtuálnych gravitónov. V súlade s princípom neurčitosti je energetický potenciál virtuálnych gravitónov nepriamo úmerný časovému úseku, v ktorom existoval, od bodu emisie jedným objektom do okamihu, v ktorom bol absorbovaný iným bodom.
Vzhľadom na to sa ukazuje, že interakcia telies na malej vzdialenosti znamená výmenu gravitónov virtuálneho typu. Vďaka týmto úvahám je možné dospieť k záveru o Newtonovom zákone potenciálu a jeho závislosti v súlade s indexom nepriamej úmernosti vzhľadom na vzdialenosť. Analógia medzi Coulombovým a Newtonovým zákonom sa vysvetľuje tým, že hmotnosť gravitónov je nulová. Hmotnosť fotónov má rovnaký význam.
Mylná predstava
V školských osnovách je odpoveďou na otázku z histórie, ako Newton objavil zákon univerzálnej gravitácie, príbeh o padajúcom ovocí jablka. Podľa tejto legendy padol na hlavu vedca. Ide však o rozšírený omyl a v skutočnosti sa všetko dalo bez takéhoto prípadu možného poranenia hlavy. Sám Newton tento mýtus niekedy potvrdzoval, no v skutočnosti zákon nebol spontánnym objavom a neprišiel v záchvate chvíľkového vhľadu. Ako bolo napísané vyššie, vyvíjal sa dlho a prvýkrát bol prezentovaný v prácach „Matematické princípy“, ktoré boli zverejnené v roku 1687.
Všetci sme v škole študovali zákon univerzálnej gravitácie. Čo však naozaj vieme o gravitácii nad rámec toho, čo nám naši učitelia vložili do hlavy? Aktualizujme svoje poznatky...
Fakt jedna
Každý pozná známe podobenstvo o jablku, ktoré spadlo Newtonovi na hlavu. Faktom však je, že Newton neobjavil zákon univerzálnej gravitácie, pretože tento zákon jednoducho nie je prítomný v jeho knihe „Matematické princípy prírodnej filozofie“. V tejto práci nie je žiadny vzorec ani formulácia, ako sa každý môže presvedčiť na vlastné oči. Navyše, prvá zmienka o gravitačnej konštante sa objavuje až v 19. storočí, a preto sa vzorec nemohol objaviť skôr. Mimochodom, koeficient G, ktorý znižuje výsledok výpočtov 600 miliárd krát, nemá žiadny fyzikálny význam a bol zavedený, aby skryl rozpory.
Fakt dva
Predpokladá sa, že Cavendish ako prvý demonštroval gravitačnú príťažlivosť v laboratórnych ingotoch pomocou torznej váhy - horizontálneho nosníka so závažiami na koncoch zavesených na tenkej šnúrke. Rocker sa mohol zapnúť tenkým drôtom. Podľa oficiálnej verzie Cavendish priviezol z protiľahlých strán k závažiam vahadla pár 158 kg blankov a vahadlo sa otáčalo pod malým uhlom. Experimentálna metodika však bola nesprávna a výsledky boli sfalšované, čo je presvedčivo dokázané. Cavendish strávil dlhý čas prerábaním a nastavovaním inštalácie tak, aby výsledky zodpovedali priemernej hustote zeme vyjadrenej Newtonom. Samotná metodika experimentu zahŕňala niekoľkonásobné posúvanie polotovarov a dôvodom rotácie vahadla boli mikrovibrácie z pohybu polotovarov, ktoré sa prenášali do zavesenia.
Potvrdzuje to aj fakt, že takáto jednoduchá inštalácia 18. storočia na vzdelávacie účely mala byť inštalovaná ak nie na každej škole, tak aspoň na katedrách fyziky vysokých škôl, aby sa študentom v praxi ukázal výsledok tzv. zákon univerzálnej gravitácie. Cavendishova inštalácia sa však vo vzdelávacích programoch nepoužíva a školáci aj študenti sa hlásia k slovu, že sa dve blanky navzájom priťahujú.
Fakt tri
Ak do vzorca zákona univerzálnej gravitácie dosadíme referenčné údaje o Zemi, Mesiaci a Slnku, tak v momente, keď Mesiac preletí medzi Zemou a Slnkom, napríklad v momente zatmenia Slnka, sila príťažlivosť medzi Slnkom a Mesiacom je viac ako 2-krát vyššia ako medzi Zemou a Mesiacom!
Podľa vzorca by Mesiac musel opustiť obežnú dráhu Zeme a začať sa točiť okolo Slnka.
Gravitačná konštanta – 6,6725×10 −11 m³/(kg s²).
Hmotnosť Mesiaca je 7,3477 × 10 22 kg.
Hmotnosť Slnka je 1,9891×1030 kg.
Hmotnosť Zeme je 5,9737 × 10 24 kg.
Vzdialenosť medzi Zemou a Mesiacom = 380 000 000 m.
Vzdialenosť medzi Mesiacom a Slnkom = 149 000 000 000 m.
Zem A Mesiac:
6,6725 × 10 -11 x 7,3477 × 10 22 x 5,9737 × 10 24 / 380000000 2 = 2,028 × 10 20 H
Mesiac A Slnko:
6,6725 × 10 -11 x 7,3477 10 22 x 1,9891 10 30 / 149000000000 2 = 4,39 × 1020 H
2,028 × 10 20 H
Príťažlivá sila medzi Zemou a MesiacomPríťažlivá sila medzi Mesiacom a Slnkom
Tieto výpočty možno kritizovať tým, že referenčná hustota tohto nebeského telesa s najväčšou pravdepodobnosťou nie je správne určená.
Experimentálne dôkazy skutočne naznačujú, že Mesiac nie je pevné teleso, ale tenkostenná škrupina. Autoritatívny časopis Science popisuje výsledky práce seizmických senzorov po náraze tretej etapy rakety, ktorá urýchľovala kozmickú loď Apollo 13 na mesačný povrch: „Seizmické prstence boli detekované viac ako štyri hodiny. Ak by na Zemi zasiahla raketa v rovnakej vzdialenosti, signál by trval len niekoľko minút.
Seizmické vibrácie, ktoré sa tak pomaly rozpadajú, sú typické pre dutý rezonátor, nie pre pevné teleso.
Ale Mesiac okrem iného nevykazuje svoje atraktívne vlastnosti vo vzťahu k Zemi - pár Zem-Mesiac sa pohybuje nie okolo spoločného ťažiska ako by to bolo podľa zákona univerzálnej gravitácie a elipsoidná dráha Zeme je v rozpore s týmto zákonom nestane cikcak.
Okrem toho parametre obežnej dráhy samotného Mesiaca nezostávajú konštantné, obežná dráha sa vo vedeckej terminológii „vyvíja“ a je v rozpore so zákonom univerzálnej gravitácie.
Fakt štvrtý
Ako je to možné, niektorí budú namietať, pretože aj školáci vedia o prílivoch oceánov na Zemi, ku ktorým dochádza v dôsledku priťahovania vody k Slnku a Mesiacu.
Podľa teórie gravitácia Mesiaca vytvára v oceáne prílivový elipsoid s dvoma prílivovými hrbolčekmi, ktoré sa v dôsledku dennej rotácie pohybujú po povrchu Zeme.
Prax však ukazuje nezmyselnosť týchto teórií. Veď podľa nich by sa mal prílivový hrb vysoký 1 meter posunúť Drakeovým priechodom z Tichého oceánu do Atlantiku za 6 hodín. Keďže voda je nestlačiteľná, masa vody by zdvihla hladinu do výšky asi 10 metrov, čo sa v praxi nestáva. V praxi sa prílivové javy vyskytujú autonómne v oblastiach 1000-2000 km.
Laplace bol tiež prekvapený paradoxom: prečo vo francúzskych prístavoch prichádza plná voda postupne, hoci podľa koncepcie prílivového elipsoidu by tam mala prísť súčasne.
Fakt piaty
Princíp gravitačných meraní je jednoduchý - gravimetre merajú vertikálne zložky a vychýlenie olovnice ukazuje horizontálne zložky.
Prvý pokus o testovanie teórie hromadnej gravitácie urobili Briti v polovici 18. storočia na pobreží Indického oceánu, kde sa na jednej strane nachádza najvyšší skalný hrebeň sveta Himaláje a na druhej strane , oceánska misa naplnená oveľa menej masívnou vodou. Ale, bohužiaľ, olovnica sa neodchyľuje smerom k Himalájam! Navyše ultracitlivé prístroje – gravimetre – nezistia rozdiel v gravitácii testovacieho telesa v rovnakej výške, a to ako nad masívnymi horami, tak aj nad menej hustými morami v kilometrovej hĺbke.
Aby zachránili zavedenú teóriu, vedci pre ňu prišli s podporou: hovoria, že dôvodom je „izostáza“ - hustejšie horniny sa nachádzajú pod morom a voľné horniny sa nachádzajú pod horami a ich hustota je úplne rovnaká. ako nastaviť všetko na požadovanú hodnotu.
Experimentálne sa tiež zistilo, že gravimetre v hlbokých baniach ukazujú, že sila gravitácie s hĺbkou neklesá. Pokračuje v raste, závisí len od štvorca vzdialenosti od stredu zeme.
Fakt šiesty
Podľa vzorca zákona univerzálnej gravitácie sú dve hmoty, m1 a m2, ktorých veľkosti je možné zanedbať v porovnaní so vzdialenosťami medzi nimi, údajne navzájom priťahované silou priamo úmernou súčinu týchto hmotností. a nepriamo úmerné druhej mocnine vzdialenosti medzi nimi. V skutočnosti však nie je známy jediný dôkaz, že hmota má gravitačne príťažlivý účinok. Prax ukazuje, že gravitáciu negeneruje hmota ani hmota, je od nich nezávislá a masívne telesá poslúchajú iba gravitáciu.
Nezávislosť gravitácie od hmoty potvrdzuje skutočnosť, že až na zriedkavé výnimky, malé telesá slnečnej sústavy nemajú úplne žiadnu gravitačnú príťažlivú schopnosť. S výnimkou Mesiaca nevykazuje viac ako šesť desiatok planetárnych satelitov žiadne známky vlastnej gravitácie. Dokázali to nepriame aj priame merania, od roku 2004 napríklad sonda Cassini v okolí Saturnu z času na čas prelietava blízko jeho satelitov, no zmeny rýchlosti sondy neboli zaznamenané. S pomocou toho istého Casseniho bol objavený gejzír na Enceladuse, šiestom najväčšom mesiaci Saturnu.
Aké fyzikálne procesy musia nastať na kozmickom kuse ľadu, aby prúdy pary vyleteli do vesmíru?
Z rovnakého dôvodu má Titan, najväčší mesiac Saturnu, plynový chvost v dôsledku odtoku z atmosféry.
Na asteroidoch sa napriek ich obrovskému počtu nenašli žiadne teóriou predpovedané satelity. A vo všetkých správach o dvojitých alebo párových asteroidoch, ktoré sa údajne točia okolo spoločného ťažiska, nebol žiadny dôkaz rotácie týchto párov. Spoločníci boli náhodou blízko a pohybovali sa po kvázi synchrónnych dráhach okolo Slnka.
Pokusy umiestniť umelé satelity na obežnú dráhu asteroidov skončili neúspechom. Príkladom je sonda NEAR, ktorú k asteroidu Eros vyslali Američania, alebo sonda HAYABUSA, ktorú Japonci vyslali k asteroidu Itokawa.
Fakt siedmy
Raz Lagrange, ktorý sa snažil vyriešiť problém troch telies, získal stabilné riešenie pre konkrétny prípad. Ukázal, že tretie teleso sa môže pohybovať po obežnej dráhe toho druhého, pričom je stále v jednom z dvoch bodov, z ktorých jeden je o 60° pred druhým telesom a druhý o rovnakú vzdialenosť za ním.
Dve skupiny sprievodných asteroidov nájdených za a pred obežnou dráhou Saturna, ktoré astronómovia radostne nazývali Trójske kone, sa však presunuli z predpovedaných oblastí a potvrdenie zákona univerzálnej gravitácie sa zmenilo na prepichnutie.
Fakt osem
Podľa moderných konceptov je rýchlosť svetla konečná, výsledkom čoho je, že vzdialené objekty nevidíme tam, kde sa momentálne nachádzajú, ale v bode, z ktorého začal lúč svetla, ktorý sme videli. Ale akou rýchlosťou sa šíri gravitácia? Po analýze údajov nazhromaždených v tom čase Laplace zistil, že „gravitácia“ sa šíri rýchlejšie ako svetlo o najmenej sedem rádov! Moderné merania prijímania pulzarových impulzov posunuli rýchlosť šírenia gravitácie ešte ďalej – minimálne o 10 rádov rýchlejšie ako rýchlosť svetla. Experimentálny výskum je teda v rozpore so všeobecnou teóriou relativity, o ktorú sa oficiálna veda stále opiera, napriek jej úplnému zlyhaniu.
Fakt deväť
Existujú prirodzené anomálie gravitácie, pre ktoré tiež oficiálna veda nenachádza žiadne jasné vysvetlenie. Tu je niekoľko príkladov:
Fakt desať
Existuje veľké množstvo alternatívnych štúdií s pôsobivými výsledkami v oblasti antigravitácie, ktoré zásadne vyvracajú teoretické výpočty oficiálnej vedy.
Niektorí vedci analyzujú vibračnú povahu antigravitácie. Tento efekt je jasne demonštrovaný v moderných experimentoch, kde kvapôčky visia vo vzduchu v dôsledku akustickej levitácie. Tu vidíme, ako pomocou zvuku určitej frekvencie je možné s istotou držať kvapky tekutiny vo vzduchu...
Účinok je však na prvý pohľad vysvetlený princípom gyroskopu, ale aj taký jednoduchý experiment väčšinou odporuje gravitácii v jej modernom chápaní.
Viktor Stepanovič zomrel za dosť zvláštnych okolností a jeho dielo sa čiastočne stratilo, no časť prototypu antigravitačnej plošiny sa zachovala a možno ju vidieť v Grebennikovovom múzeu v Novosibirsku.
Ďalšiu praktickú aplikáciu antigravitácie možno pozorovať v meste Homestead na Floride, kde sa nachádza zvláštna štruktúra koralových monolitických blokov, ktorá je ľudovo prezývaná. Postavil ho rodák z Lotyšska Edward Lidskalnin v prvej polovici 20. storočia. Tento muž štíhlej postavy nemal žiadne náradie, dokonca nemal ani auto a vôbec žiadne vybavenie.
Vôbec ho nevyužívala elektrina, aj kvôli jeho absencii, a predsa sa nejako dostal do oceánu, kde vyrezal niekoľkotonové kamenné bloky a nejakým spôsobom ich dopravil na svoje miesto. rozloženie s dokonalou presnosťou.
Po Edovej smrti začali vedci starostlivo študovať jeho výtvor. Kvôli experimentu bol privezený silný buldozér a bol urobený pokus presunúť jeden z 30-tonových blokov koralového hradu. Buldozér zaburácal a šmýkal sa, no obrovský kameň nepohol.
Vo vnútri hradu sa našlo zvláštne zariadenie, ktoré vedci nazvali generátor jednosmerného prúdu. Bola to masívna konštrukcia s množstvom kovových častí. Do vonkajšej strany zariadenia bolo zabudovaných 240 permanentných pásových magnetov. Ale ako Edward Leedskalnin skutočne rozhýbal niekoľkotonové bloky, stále zostáva záhadou.
Známy je výskum Johna Searla, v ktorého rukách ožili nezvyčajné generátory, rotovali a generovali energiu; kotúče s priemerom od pol metra do 10 metrov stúpali do vzduchu a vykonávali riadené lety z Londýna do Cornwallu a späť.
Profesorove experimenty sa opakovali v Rusku, USA a na Taiwane. Napríklad v Rusku bola v roku 1999 zaregistrovaná patentová prihláška na „zariadenia na výrobu mechanickej energie“ pod č. 99122275/09. Vladimir Vitalievich Roshchin a Sergej Michajlovič Godin v skutočnosti reprodukovali SEG (Searl Effect Generator) a vykonali s ním sériu štúdií. Výsledkom bolo vyhlásenie: môžete získať 7 kW elektriny bez nákladov; rotačný generátor schudol až o 40 %.
Vybavenie z prvého Searlovho laboratória bolo prevezené na neznáme miesto, keď bol vo väzení. Inštalácia Godina a Rošchina jednoducho zmizla; všetky publikácie o nej s výnimkou prihlášky vynálezu zmizli.
Známy je aj Hutchisonov efekt, pomenovaný po kanadskom inžinierovi-vynálezcovi. Efekt sa prejavuje levitáciou ťažkých predmetov, zliatinou rôznych materiálov (napríklad kov + drevo) a anomálnym zahrievaním kovov pri absencii horiacich látok v ich blízkosti. Tu je video s týmito efektmi:
Nech už je gravitácia v skutočnosti akákoľvek, treba uznať, že oficiálna veda nie je úplne schopná jasne vysvetliť povahu tohto javu.
Jaroslav Yargin
Na základe materiálov:
Obyvatelia planéty Zem berú gravitáciu ako samozrejmosť. Je známe, že Isaac Newton vyvinul teóriu univerzálnej gravitácie, pretože jablko mu spadlo na hlavu zo stromu. Ale v skutočnosti je zemská príťažlivosť oveľa viac ako ovocie padajúce zo stromu. Naša recenzia obsahuje niekoľko zaujímavých faktov o tejto sile.
1. Fyzika WC
Na Zemi si ľudia chcú uľaviť hneď, ako ich močový mechúr naplní z 1/3 svoju maximálnu kapacitu. To sa deje v dôsledku pôsobenia gravitácie na každého z nás. To je dôvod, prečo astronauti na ISS necítia potrebu močiť, kým sa im nenaplní močový mechúr.
2. Jednoduchá kolonizácia
Gravitácia je veľmi dôležitá otázka pri kolonizácii iných svetov. Teoreticky môžu ľudia žiť na planétach, ktorých gravitácia sa od Zeme nelíši viac ako trikrát. V opačnom prípade dôjde k narušeniu prívodu krvi do mozgu.
3. Výška hory
Teoreticky gravitácia určuje maximálnu výšku kopcov, ktoré sa tvoria na planéte. Takže pre Zem (opäť teoreticky) hory nemôžu presiahnuť výšku 15 kilometrov.
4. Lunárna fyzika
Počas historickej misie Apollo astronauti, ktorí pristáli na povrchu Mesiaca, testovali Galileovu teóriu zrýchlenia voľného pádu. Ukázalo sa, že objekty na Mesiaci bez ohľadu na ich hmotnosť padajú rýchlejšie ako na Zemi. Dôvodom je nedostatok vzduchu a v dôsledku toho odpor.
5. Neúspešná hviezda
Mnohí vedci považujú Jupiter za neúspešnú hviezdu. Planéta má dostatočne silné gravitačné pole na získanie hmoty, ktorú hviezda potrebuje, ale nemá dostatočne silné pole na to, aby sa začala transformovať na inú hviezdu.
6. Teleportácia
Ak vezmete a odstránite Sln niekde v jednom okamihu, potom bude slnečná sústava ešte nejaký čas pociťovať účinok svojho gravitačného poľa. Pre Zem by teoreticky toto „šťastie“ trvalo asi 8 minút, po ktorých by nebeské telesá začali strácať svoju obežnú dráhu.
7. Hory na hviezdach
Ak sa naše Slnko niekedy zmení na neutrónovú hviezdu, potom podľa výpočtov vedcov bude jeho gravitácia taká silná, že výška najväčšej hory na jeho povrchu by nemohla presiahnuť 5 milimetrov.
8. Smútočný spev hviezd
Pôsobenie gravitačného poľa nebeských telies po ich zmiznutí nie je vôbec suchá teória. Naša slnečná sústava a naša domovská planéta neustále zažívajú gravitačné pole iných hviezd. Vzhľadom na rýchlosť šírenia poľa vo vesmíre mnohé z týchto hviezd prestali existovať už veľmi, veľmi dávno.
9. Sviečky vo vesmíre
Ak zapálite sviečku v neprítomnosti gravitačného poľa, jej oheň bude okrúhly. Okrem toho bude farba plameňa modrá.
10. Sóda zabíja
Pitie sýtených nápojov v prostredí bez gravitácie rozhodne nie je dobrý nápad. prečo? Absencia gravitácie totiž úplne mení princíp distribúcie plynov v ľudskom tele. V najlepšom prípade to môže vyvolať záchvat silného zvracania. To je dôvod, prečo astronauti na ISS nepijú sódu.
Všetci, ktorí sa zaujímajú o vedu, budú mať záujem o poznanie.
Základné chápanie gravitácie získame v škole. Tam nám väčšinou povedia, že existuje taká úžasná sila, ktorá drží každého na Zemi a len vďaka nej nelietame do vesmíru a nechodíme dolu hlavou. Tu sranda prakticky končí, pretože v škole nám hovoria len tie najzákladnejšie a najjednoduchšie veci. V skutočnosti sa veľa diskutuje o univerzálnej gravitácii, vedci navrhujú nové teórie a nápady a existuje oveľa viac nuancií, ako si dokážete predstaviť. V tejto zbierke nájdete niekoľko veľmi zaujímavých faktov a teórií o gravitačnom vplyve, ktoré buď neboli zahrnuté do školských osnov, alebo sa stali známymi nie tak dávno.
10. Gravitácia je teória, nie dokázaný zákon.
Existuje mýtus, že gravitácia je zákon. Ak sa pokúsite urobiť online prieskum na túto tému, každý vyhľadávací nástroj vám ponúkne veľa odkazov o Newtonovom zákone univerzálnej gravitácie. Vo vedeckej komunite sú však zákony a teórie úplne odlišné pojmy. Vedecký zákon je nevyvrátiteľný fakt založený na potvrdených údajoch, ktorý jasne vysvetľuje podstatu vyskytujúcich sa javov. Teória je zase druh nápadu, pomocou ktorého sa výskumníci pokúšajú vysvetliť určité javy.
Ak opíšeme gravitačnú interakciu vedeckými pojmami, relatívne gramotnému človeku bude okamžite úplne jasné, prečo sa univerzálna gravitácia berie do úvahy v teoretickej rovine, a nie ako zákon. Keďže vedci stále nemajú možnosť študovať gravitačné sily každej planéty, satelitu, hviezdy, asteroidu a atómu vo vesmíre, nemáme právo uznať univerzálnu gravitáciu ako zákon.
Robotická sonda Voyager 1 prekonala 21 miliárd kilometrov, no aj v takej vzdialenosti od Zeme ledva opustila náš planetárny systém. Let trval 40 rokov a 4 mesiace a za celý tento čas výskumníci nedostali veľa údajov, aby preniesli myšlienky o gravitácii z teoretickej oblasti do kategórie zákonov. Náš vesmír je príliš veľký a stále vieme príliš málo...
9. V teórii o gravitácii je veľa medzier
Už sme zistili, že univerzálna gravitácia je len teoretický koncept. Navyše sa ukazuje, že táto teória má ešte veľa medzier, ktoré jasne naznačujú jej relatívnu menejcennosť. Mnohé nezrovnalosti boli zaznamenané nielen v našej slnečnej sústave, ale aj tu na Zemi.
Napríklad podľa teórie univerzálnej gravitácie na Mesiaci by mala byť gravitačná sila Slnka pociťovaná oveľa silnejšie ako gravitácia Zeme. Ukazuje sa, že Mesiac by sa mal otáčať okolo Slnka a nie okolo našej planéty. Ale vieme, že Mesiac je náš satelit, a preto niekedy stačí len zdvihnúť oči k nočnej oblohe.
V škole nám hovorili o Isaacovi Newtonovi, ktorému spadlo osudné jablko na hlavu, čo ho inšpirovalo k myšlienke teórie univerzálnej gravitácie. Dokonca aj sám Newton priznal, že jeho teória mala isté nedostatky. Svojho času to bol práve Newton, kto sa stal autorom nového matematického konceptu – fluxions (derivátov), ktorý mu pomohol pri formovaní práve tej teórie gravitácie. Fluxions vám možno neznejú až tak povedome, no v konečnom dôsledku pevne zakotvili vo svete exaktných vied.
Dnes sa v matematickej analýze často používa metóda diferenciálneho počtu, ktorá vychádza práve z myšlienok Newtona a jeho kolegu Leibniza. Táto časť matematiky je však tiež dosť neúplná a nie bez nedostatkov.
8. Gravitačné vlny
Všeobecná teória relativity Alberta Einsteina bola navrhnutá v roku 1915. Približne v rovnakom čase sa objavila hypotéza gravitačných vĺn. Až do roku 1974 zostala existencia týchto vĺn čisto teoretická.
Gravitačné vlny možno prirovnať k vlnám na plátne časopriestorového kontinua, ktoré sa objavujú v dôsledku rozsiahlych udalostí vo vesmíre. Takýmito udalosťami môže byť kolízia čiernych dier, zmeny rýchlosti rotácie neutrónovej hviezdy alebo výbuch supernovy. Keď sa niečo také stane, gravitačné vlny sa šíria cez časopriestorové kontinuum, ako vlnenie vody z kameňa, ktorý do neho padá. Tieto vlny sa šíria vesmírom rýchlosťou svetla. Katastrofické udalosti nevidíme príliš často, a tak nám trvá mnoho rokov, kým odhalíme gravitačné vlny. Vedcom preto trvalo viac ako 60 rokov, kým dokázali ich existenciu.
Už takmer 40 rokov vedci študujú prvé dôkazy gravitačných vĺn. Ako sa ukázalo, tieto vlnky vznikajú počas splynutia binárneho systému veľmi hustých a ťažkých gravitačne viazaných hviezd otáčajúcich sa okolo spoločného ťažiska. Postupom času sa zložky dvojhviezdy približujú k sebe a ich rýchlosť sa postupne znižuje, ako to predpovedal Einstein vo svojej teórii. Veľkosť gravitačných vĺn je taká malá, že v roku 2017 boli za experimentálnu detekciu dokonca ocenené Nobelovou cenou za fyziku.
7. Čierne diery a gravitácia
Čierne diery sú jednou z najväčších záhad vo vesmíre. Objavujú sa počas gravitačného kolapsu dosť veľkej hviezdy, z ktorej sa stáva supernova. Keď exploduje supernova, do vesmíru sa vymrští značná masa hviezdneho materiálu. To, čo sa deje, môže vyvolať vznik časopriestorovej oblasti vo vesmíre, v ktorej gravitačné pole zosilnie natoľko, že ani svetelné kvantá nie sú schopné toto miesto (túto čiernu dieru) opustiť. Nie je to samotná gravitácia, ktorá tvorí čierne diery, ale stále hrá kľúčovú úlohu pri pozorovaní a štúdiu týchto oblastí.
Práve gravitácia čiernych dier pomáha vedcom odhaliť ich vo vesmíre. Pretože gravitačná sila môže byť neuveriteľne silná, výskumníci si niekedy môžu všimnúť jej účinky na iné hviezdy alebo na plyny obklopujúce tieto oblasti. Keď čierna diera nasáva plyny, vzniká takzvaný akrečný disk, v ktorom sa hmota urýchľuje na tak vysoké rýchlosti, že pri zahrievaní začne produkovať intenzívne žiarenie. Táto žiara môže byť detekovaná aj v oblasti röntgenového žiarenia. Práve vďaka javu akrécie sa nám podarilo (pomocou špeciálnych ďalekohľadov) dokázať existenciu čiernych dier. Ukazuje sa, že keby nebolo gravitácie, ani by sme nevedeli o existencii čiernych dier.
6. Teória o čiernej hmote a čiernej energii
Približne 68% vesmíru pozostáva z temnej energie a 27% je vyhradených pre temnú hmotu. Teoreticky. Napriek tomu, že v našom svete je temnej hmote a temnej energii pridelených toľko priestoru, vieme o nich veľmi málo.
Pravdepodobne vieme, že tmavá energia má množstvo vlastností. Vedci, vedení Einsteinovou teóriou gravitácie, napríklad navrhli, že temná energia sa neustále rozširuje. Mimochodom, vedci pôvodne verili, že Einsteinova teória im pomôže dokázať, že v priebehu času gravitačný vplyv spomaľuje expanziu vesmíru. V roku 1998 však údaje získané z Hubbleovho vesmírneho teleskopu dali dôvod domnievať sa, že vesmír sa rozširuje len čoraz rýchlejšie. Vedci zároveň dospeli k záveru, že teória gravitácie nedokáže vysvetliť základné javy vyskytujúce sa v našom vesmíre. Takto sa objavila hypotéza o existencii temnej energie a temnej hmoty, ktorá bola navrhnutá tak, aby ospravedlnila zrýchlenie expanzie vesmíru.
5. Gravitóny
V škole nám hovoria, že gravitácia je sila. Ale mohlo by to byť aj niečo viac... Je možné, že gravitácia bude v budúcnosti považovaná za prejav častice zvanej gravitón.
Hypoteticky sú gravitóny bezhmotné elementárne častice, ktoré vyžarujú gravitačné pole. Fyzici dodnes existenciu týchto častíc nedokázali, ale už majú veľa teórií o tom, prečo tieto gravitóny určite musia existovať. Jedna z týchto teórií tvrdí, že gravitácia je jedinou silou (zo 4 základných prírodných síl alebo interakcií), ktorá ešte nebola spojená s jedinou elementárnou časticou alebo žiadnou štruktúrnou jednotkou.
Gravitóny môžu existovať, ale rozpoznať ich je neskutočne ťažké. Fyzici naznačujú, že gravitačné vlny pozostávajú práve z týchto nepolapiteľných častíc. Na detekciu gravitačných vĺn vedci vykonali mnoho experimentov, v jednom z nich použili zrkadlá a lasery. Interferometrický detektor môže pomôcť odhaliť posuny zrkadla aj na tie najmikroskopickejšie vzdialenosti, ale nanešťastie nedokáže odhaliť zmeny spojené s takými drobnými časticami, ako sú gravitóny. Teoreticky by vedci na takýto experiment potrebovali zrkadlá také ťažké, že ak by sa zrútili, mohli by sa objaviť čierne diery.
Vo všeobecnosti sa nezdá, že by bolo možné v blízkej budúcnosti odhaliť alebo dokázať existenciu gravitónov. Fyzici zatiaľ vesmír pozorujú a dúfajú, že práve tam nájdu odpovede na svoje otázky a budú môcť odhaliť prejavy gravitónov niekde mimo pozemných laboratórií.
4. Teória červích dier
Červí diery, červie diery alebo červie diery sú ďalšou veľkou záhadou Vesmíru. Bolo by skvelé ísť do nejakého vesmírneho tunela a cestovať rýchlosťou svetla, aby ste sa dostali do inej galaxie v čo najkratšom čase. Tieto fantázie boli v sci-fi thrilleroch použité viac ako raz. Ak vo vesmíre skutočne existujú červie diery, takéto skoky môžu byť celkom možné. V súčasnosti vedci nemajú žiadne dôkazy o existencii červích dier, no niektorí fyzici veria, že tieto hypotetické tunely môžu byť vytvorené manipuláciou gravitácie.
Einsteinova všeobecná teória relativity počíta s možnosťou vzniku červích dier, ktoré ohýbajú myseľ. S prihliadnutím na prácu legendárneho vedca sa ďalší fyzik Ludwig Flamm pokúsil opísať, ako môže gravitačná sila deformovať časopriestor takým spôsobom, že sa vytvorí nový tunel, most medzi jednou oblasťou štruktúry fyzickej reality. a ďalší. Samozrejme, existujú aj iné teórie.
3. Planéty majú aj gravitačný vplyv na Slnko
Už vieme, že gravitačné pole Slnka ovplyvňuje všetky objekty v našej planetárnej sústave, a preto sa všetky točia okolo našej jedinej hviezdy. Rovnakým princípom je Zem spojená s Mesiacom, a preto sa Mesiac točí okolo našej domovskej planéty.
Každá planéta a každé iné nebeské teleso s dostatočnou hmotnosťou v našej slnečnej sústave má však aj svoje gravitačné polia, ktoré ovplyvňujú Slnko, ostatné planéty a všetky ostatné vesmírne objekty. Veľkosť pôsobiacej gravitačnej sily závisí od hmotnosti objektu a vzdialenosti medzi nebeskými telesami.
V našej slnečnej sústave sa vďaka gravitačnej interakcii všetky objekty otáčajú na svojich daných dráhach. Najsilnejšia gravitačná príťažlivosť je samozrejme od Slnka. Celkovo všetky nebeské telesá s dostatočnou hmotnosťou majú svoje vlastné gravitačné pole a ovplyvňujú iné objekty s významnou hmotnosťou, aj keď sa nachádzajú vo vzdialenosti niekoľkých svetelných rokov.
2. Mikrogravitácia
Všetci sme už viac ako raz videli fotografie astronautov, ako sa vznášajú cez orbitálne stanice alebo dokonca vychádzajú z kozmickej lode v špeciálnych ochranných oblekoch. Pravdepodobne ste si zvykli myslieť si, že títo vedci sa zvyčajne rútia vo vesmíre bez toho, aby cítili akúkoľvek gravitáciu, pretože tam žiadna nie je. A ak áno, veľmi by ste sa mýlili. Vo vesmíre je tiež gravitácia. Je zvykom nazývať to mikrogravitácia, pretože je takmer nepostrehnuteľná. Práve vďaka mikrogravitácii sa astronauti cítia ľahko ako perie a tak sa voľne vznášajú v priestore. Ak by vôbec neexistovala gravitácia, planéty by sa jednoducho neotáčali okolo Slnka a Mesiac by už dávno opustil obežnú dráhu Zeme.
Čím ďalej je objekt od ťažiska, tým slabšia je sila gravitácie. Na ISS pôsobí mikrogravitácia, pretože všetky tamojšie objekty sú oveľa ďalej od gravitačného poľa Zeme, než ste práve vy. Gravitácia slabne aj na iných úrovniach. Vezmime si napríklad jeden individuálny atóm. Je to taká malá čiastočka hmoty, že na ňu pôsobí pomerne mierna gravitačná sila. Keď sa atómy spájajú do skupín, táto sila sa samozrejme zvyšuje.
1. Cestovanie v čase
Myšlienka cestovania v čase fascinuje ľudstvo už nejaký čas. Mnohé teórie, vrátane teórie gravitácie, dávajú nádej, že takéto cestovanie bude jedného dňa skutočne možné. Podľa jedného z konceptov gravitácia vytvára určitý ohyb v časopriestorovom kontinuu, ktorý núti všetky objekty vo vesmíre pohybovať sa po zakrivenej trajektórii. V dôsledku toho sa objekty vo vesmíre pohybujú o niečo rýchlejšie v porovnaní s objektmi na Zemi. Presnejšie, tu je príklad: hodiny na vesmírnych satelitoch sú každý deň o 38 mikrosekúnd (0,000038 sekúnd) vyššie ako vaše domáce budíky.
Keďže gravitácia spôsobuje, že sa objekty vo vesmíre pohybujú rýchlejšie ako na Zemi, možno aj astronautov považovať za cestovateľov v čase. Táto cesta je však taká bezvýznamná, že po návrate domov ani samotní astronauti, ani ich blízki nezaznamenajú zásadný rozdiel. To však nevylučuje jednu veľmi zaujímavú otázku – je možné použiť gravitačný vplyv na cestovanie v čase, ako to ukazujú sci-fi filmy?
Gravitácia
Dnešná hodina fyziky bude venovaná štúdiu témy, ktorá nás zoznámi s pojmom sila. Teraz sa pokúsme podrobnejšie pochopiť, čo je gravitácia a čo je jednoducho pojem sily?
Pre každého obyvateľa planéty Zem hrá gravitácia obrovskú úlohu.
Gravitácia je sila, ktorou sú všetky telesá priťahované k Zemi.
Ak napríklad vezmeme dva objekty rovnakého tvaru, ale rozdielnej veľkosti, potom uvidíme, že obe telesá budú priťahované k Zemi, ale rozdiel medzi nimi je v tom, že sila, ktorou budú priťahované k Zemi. Zem nie je rovnaká. Veď čím väčšia je hmotnosť daného telesa, tým väčšia je sila, ktorou je teleso priťahované k Zemi.
Definícia sily
Pri takejto interakcii telies medzi sebou sa ich rýchlosť bude meniť inak. Teleso sa teda môže nielen začať pohybovať, ale aj zastaviť či dokonca zmeniť smer rýchlosti. Spravidla sa prakticky nedotýkame otázky vplyvu akéhokoľvek konkrétneho telesa na dané teleso, ale iba spomíname, že rýchlosť telesa sa mení pod vplyvom sily. Poďme teda definovať silu.
Sila je fyzikálna veličina, ktorá charakterizuje silu zmeny rýchlosti.
Existujú 4 kritériá pre pôsobenie sily na teleso. Pozrime sa na ne podrobnejšie. Takže, aké sú tieto sily?
Po prvé, vtedy sa menia hodnoty sily tela;
Po druhé, keď telo môže zmeniť smer pohybu;
Po tretie, keď sa môžu vyskytnúť zmeny vo veľkosti tela;
Po štvrté, môže dôjsť aj k zmenám tvaru daného telesa.
Deformácia tela
Dôležité je tiež zdôrazniť, že zmena rýchlosti nemusí nastať v celom tele, ale len v niektorých jeho častiach. Napríklad, ak vezmete a stlačíte penovú guľu, vy a ja uvidíme, že sa začnú pohybovať len niektoré jej časti. To znamená, že pri tejto loptičke došlo k deformácii.
Definujme deformáciu:
No a teraz sa pozrime na príklad pohybu telesa, ktoré je vrhané vodorovne. Ak to chcete urobiť, pripojte k statívu sklz a spustite loptičku pozdĺž neho. Z tohto príkladu vidíme, že dráha lopty nie je priama, ale jej pohyb je rovnomerný. Skúsme teraz prísť na to, prečo sa to deje. A dôvodom tohto pohybu je, že všetky telesá nachádzajúce sa na povrchu Zeme majú tendenciu byť priťahované k Zemi. Môže to byť osoba, ktorá sa odráža na povrchu Zeme, a objekt, ktorý je vyvýšený nad povrchom Zeme, pretože všetky telesá sú priťahované k Zemi.
Okrem toho stojí za zmienku, že nielen telesá sú priťahované k Zemi, ale aj všetky tieto telesá majú schopnosť priťahovať Zem k sebe.
Každý z vás vie, že dvakrát denne môžete sledovať, ako sa na moriach a oceánoch dvíhajú veľké vlny. Teraz si pripomeňme, prečo sa to deje. Dôvodom je, že Mesiac má vplyv na Zem. Správnejšie by bolo povedať, že medzi nimi existuje interakcia.
Túto interakciu prvýkrát opísal anglický fyzik Isaac Newton. Všetky telesá vo Vesmíre majú podľa neho schopnosť navzájom sa priťahovať. Tiež určil, že čím vyššia je hmotnosť interagujúcich telies, tým väčšia je sila ich interakcie. Podľa Newtonových výpočtov z toho vyplýva, že čím väčšie sú vzdialenosti medzi týmito telesami, tým menšia sila interakcie bude.
Zaujímavé fakty o gravitácii
Z témy, ktorú sme prebrali, už viete, že gravitácia sa vzťahuje na silu, ktorá ťahá všetko okolo do stredu Zeme. Je to taká neuveriteľná sila, že akýkoľvek objekt môže spadnúť, ale sám nemôže letieť do vesmíru. Vďaka tejto sile sa Mesiac otáča okolo Zeme.
Vedeli ste, že nielen Zem, ale aj všetky ostatné planéty a hviezdy majú príťažlivú silu. Zaujímavé je tiež to, že čím väčšia je planéta a ak je blízko iného objektu, tým väčšia je gravitačná sila.
Ale Slnko, hoci sa nachádza dosť ďaleko od planét, je vďaka svojej obrovskej veľkosti schopné udržať tieto planéty okolo seba a núti ich otáčať sa okolo svojej obežnej dráhy.
