Iminungkahi ni Isaac Newton na sa pagitan ng anumang mga katawan sa kalikasan ay may mga puwersa ng kapwa pagkahumaling. Ang mga puwersang ito ay tinatawag pwersa ng gravity o pwersa ng grabidad. Ang puwersa ng hindi mapigilang gravity ay nagpapakita ng sarili sa kalawakan, sa solar system at sa Earth.

Batas ng grabidad

Si Newton ay nag-generalize ng mga batas ng paggalaw ng mga celestial body at nalaman na ang puwersa \ (F \) ay katumbas ng:

\[ F = G \dfrac(m_1 m_2)(R^2) \]

kung saan ang \(m_1 \) at \(m_2 \) ay ang mga masa ng mga nakikipag-ugnayang katawan, \(R \) ay ang distansya sa pagitan ng mga ito, ang \(G \) ay ang proportionality coefficient, na tinatawag pare-pareho ang gravitational. Ang numerical value ng gravitational constant ay eksperimento na tinutukoy ng Cavendish, sa pamamagitan ng pagsukat sa puwersa ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga lead ball.

Ang pisikal na kahulugan ng gravitational constant ay sumusunod sa batas ng unibersal na grabitasyon. Kung ang \(m_1 = m_2 = 1 \text(kg) \), \(R = 1 \text(m) \) , pagkatapos ay \(G = F \) , ibig sabihin, ang gravitational constant ay katumbas ng puwersa kung saan ang dalawang katawan ng 1 kg ay naaakit sa layo na 1 m.

Numerical value:

\(G = 6.67 \cdot() 10^(-11) N \cdot() m^2/ kg^2 \) .

Ang mga puwersa ng unibersal na grabitasyon ay kumikilos sa pagitan ng anumang mga katawan sa kalikasan, ngunit sila ay nagiging nasasalat sa malalaking masa (o kung hindi bababa sa masa ng isa sa mga katawan ay malaki). Ang batas ng unibersal na grabitasyon ay natutupad lamang para sa mga materyal na puntos at bola (sa kasong ito, ang distansya sa pagitan ng mga sentro ng mga bola ay kinuha bilang distansya).

Grabidad

Ang isang espesyal na uri ng unibersal na puwersa ng gravitational ay ang puwersa ng pagkahumaling ng mga katawan sa Earth (o sa ibang planeta). Ang puwersang ito ay tinatawag grabidad. Sa ilalim ng pagkilos ng puwersang ito, ang lahat ng mga katawan ay nakakakuha ng libreng pagpabilis ng pagkahulog.

Ayon sa pangalawang batas ni Newton \(g = F_T /m \) , samakatuwid \(F_T = mg \) .

Kung ang M ay ang masa ng Earth, ang R ay ang radius nito, ang m ay ang masa ng ibinigay na katawan, kung gayon ang puwersa ng grabidad ay katumbas ng

\(F = G \dfrac(M)(R^2)m = mg \) .

Ang puwersa ng grabidad ay palaging nakadirekta patungo sa gitna ng Earth. Depende sa taas \ (h \) sa ibabaw ng Earth at ang heograpikal na latitude ng posisyon ng katawan, ang libreng pagbagsak ng acceleration ay nakakakuha ng iba't ibang mga halaga. Sa ibabaw ng Earth at sa gitnang latitude, ang free fall acceleration ay 9.831 m/s 2 .

Timbang ng katawan

Sa teknolohiya at pang-araw-araw na buhay, ang konsepto ng timbang ng katawan ay malawakang ginagamit.

Timbang ng katawan tinutukoy ng \(P \) . Ang yunit ng timbang ay newton (N). Dahil ang bigat ay katumbas ng puwersa kung saan kumikilos ang katawan sa suporta, kung gayon, alinsunod sa ikatlong batas ni Newton, ang bigat ng katawan ay katumbas ng magnitude sa puwersa ng reaksyon ng suporta. Samakatuwid, upang mahanap ang bigat ng katawan, kinakailangan upang matukoy kung ano ang katumbas ng puwersa ng reaksyon ng suporta.

Ipinapalagay na ang katawan ay hindi gumagalaw na may kaugnayan sa suporta o suspensyon.

Ang timbang ng katawan at gravity ay naiiba sa kalikasan: ang bigat ng katawan ay isang pagpapakita ng pagkilos ng mga intermolecular na puwersa, at ang gravity ay may likas na gravitational.

Ang estado ng isang katawan kung saan ang timbang nito ay zero ay tinatawag kawalan ng timbang. Ang estado ng kawalan ng timbang ay sinusunod sa isang eroplano o spacecraft kapag gumagalaw sa bilis ng libreng pagkahulog, anuman ang direksyon at halaga ng bilis ng kanilang paggalaw. Sa labas ng atmospera ng lupa, kapag ang mga jet engine ay pinatay, tanging ang puwersa ng grabidad lamang ang kumikilos sa spacecraft. Sa ilalim ng pagkilos ng puwersang ito, ang sasakyang pangkalawakan at lahat ng mga katawan sa loob nito ay gumagalaw nang may parehong bilis, kaya ang estado ng kawalan ng timbang ay sinusunod sa barko.

Ang Javascript ay hindi pinagana sa iyong browser.
Dapat na pinagana ang mga kontrol ng ActiveX upang makagawa ng mga kalkulasyon!

Nagpasya ako, sa abot ng aking kakayahan at kakayahan, na tumuon sa pag-iilaw nang mas detalyado. siyentipikong pamana Ang akademya na si Nikolai Viktorovich Levashov, dahil nakikita ko na ngayon ang kanyang mga gawa ay hindi pa hinihingi na dapat sila ay nasa isang lipunan ng tunay na malaya at makatwirang mga tao. mga tao pa rin hindi maintindihan ang halaga at kahalagahan ng kanyang mga aklat at artikulo, dahil hindi nila napagtanto ang lawak ng panlilinlang na ating kinabubuhay nitong huling dalawang siglo; hindi maintindihan na ang impormasyon tungkol sa kalikasan, na itinuturing nating pamilyar at samakatuwid ay totoo, ay 100% mali; at sadyang ipinapataw ang mga ito sa atin upang itago ang katotohanan at pigilan tayo sa pag-unlad sa tamang direksyon ...

Batas ng grabidad

Bakit kailangan nating harapin ang gravity na ito? May iba pa ba tayong hindi alam tungkol sa kanya? ano ka ba! Marami na tayong alam tungkol sa gravity! Halimbawa, mabait na ipaalam sa amin iyon ng Wikipedia « grabidad (atraksyon, sa buong mundo, grabidad) (mula sa lat. gravitas - "gravity") - isang unibersal na pangunahing pakikipag-ugnayan sa pagitan ng lahat ng materyal na katawan. Sa pagtatantya ng mababang bilis at mahinang pakikipag-ugnayan ng gravitational, inilarawan ito ng teorya ng grabitasyon ni Newton, sa pangkalahatang kaso ito ay inilarawan ng pangkalahatang teorya ng relativity ni Einstein ... " Yung. Sa madaling salita, sinasabi ng Internet chatterbox na ito na ang gravity ay ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng lahat ng materyal na katawan, at mas simple - kapwa atraksyon materyal na katawan sa bawat isa.

Utang namin ang hitsura ng ganoong opinyon kay Kasama. Isaac Newton, na kinilala sa pagtuklas noong 1687 "Batas ng grabidad", ayon sa kung saan ang lahat ng mga katawan ay di-umano'y naaakit sa isa't isa sa proporsyon sa kanilang mga masa at inversely proporsyonal sa parisukat ng distansya sa pagitan nila. Natutuwa ako na Kasama. Si Isaac Newton ay inilarawan sa Pedia bilang isang mataas na edukadong siyentipiko, hindi tulad ng Kasama. na kinikilala sa pagtuklas kuryente…

Nakatutuwang tingnan ang dimensyon ng "Force of Attraction" o "Force of Gravity", na sumusunod mula sa Com. Isaac Newton, na mayroong sumusunod na anyo: F=m 1 *m2 /r2

Ang numerator ay produkto ng masa ng dalawang katawan. Nagbibigay ito ng sukat ng "kilograms squared" - kg 2. Ang denominator ay "distansya" na parisukat, i.e. metro kuwadrado - m 2. Ngunit ang lakas ay hindi nasusukat sa kakaiba kg 2 / m 2, at sa hindi gaanong kakaiba kg * m / s 2! Ito pala ay isang mismatch. Upang alisin ito, ang mga "siyentipiko" ay nakabuo ng isang koepisyent, ang tinatawag na. "gravitational constant" G , katumbas ng humigit-kumulang 6.67545×10 −11 m³/(kg s²). Kung paparamihin natin ngayon ang lahat, makukuha natin ang tamang sukat ng "Gravity" sa kg * m / s 2, at ang abracadabra na ito ay tinatawag sa pisika "newton", ibig sabihin. Ang puwersa sa pisika ngayon ay sinusukat sa "".

Interesting: ano pisikal na kahulugan may coefficient G , para sa isang bagay na nagpapababa ng resulta sa 600 bilyong beses? wala! Tinawag ito ng mga "scientist" na "proportionality coefficient". At dinala nila ito para magkasya sukat at resulta sa ilalim ng pinaka ninanais! Ito ang uri ng agham na mayroon tayo ngayon ... Dapat pansinin na, upang malito ang mga siyentipiko at itago ang mga kontradiksyon, ang mga sistema ng pagsukat ay nagbago ng ilang beses sa pisika - ang tinatawag na. "mga sistema ng mga yunit". Narito ang mga pangalan ng ilan sa kanila, na pinapalitan ang isa't isa, dahil ang pangangailangan na lumikha ng mga susunod na disguises ay lumitaw: MTS, MKGSS, SGS, SI ...

Nakatutuwang itanong kay Kasama. Isaac: a paano niya nahulaan na may natural na proseso ng pag-akit ng mga katawan sa isa't isa? Paano niya nahulaan na ang "Force of Attraction" ay proporsyonal nang eksakto sa produkto ng masa ng dalawang katawan, at hindi sa kanilang kabuuan o pagkakaiba? Paano matagumpay ba niyang naintindihan na ang Force na ito ay inversely proportional nang eksakto sa parisukat ng distansya sa pagitan ng mga katawan, at hindi sa kubo, pagdodoble o fractional na kapangyarihan? saan sa kasama lumitaw ang mga hindi maipaliwanag na hula 350 taon na ang nakalilipas? Pagkatapos ng lahat, hindi siya nagsagawa ng anumang mga eksperimento sa lugar na ito! At, kung naniniwala ka sa tradisyonal na bersyon ng kasaysayan, sa mga araw na iyon kahit na ang mga pinuno ay hindi pa ganap na pantay, ngunit narito ang isang hindi maipaliwanag, simpleng kamangha-manghang pananaw! saan?

Oo out of nowhere! Tov. Si Isaac ay walang alam sa ganitong uri, ni siya ay nag-imbestiga ng anumang uri, at hindi nabuksan. Bakit? Dahil sa katotohanan ang pisikal na proseso " atraksyon tel" sa isa't-isa ay wala, at, nang naaayon, walang Batas na maglalarawan sa prosesong ito (ito ay mapapatunayang nakakumbinsi sa ibaba)! Sa totoo lang, Kasama Newton sa aming malabo, lang iniuugnay ang pagtuklas ng batas ng "Universal gravitation", sabay-sabay na iginawad sa kanya ang pamagat ng "isa sa mga tagapagtatag ng klasikal na pisika"; sa parehong paraan tulad ng Kasamang naiugnay sa isang pagkakataon. bene Franklin, na nagkaroon 2 klase edukasyon. Sa "Medieval Europe", hindi ito nangyari: nagkaroon ng maraming pag-igting hindi lamang sa mga agham, kundi sa buhay ...

Ngunit, sa kabutihang palad para sa amin, sa pagtatapos ng huling siglo, ang siyentipikong Ruso na si Nikolai Levashov ay nagsulat ng ilang mga libro kung saan nagbigay siya ng "alpabeto at gramatika" hindi binaluktot na kaalaman; ibinalik sa mga taga-lupa ang dating nawasak na paradigma ng siyensya, sa tulong nito madaling ipaliwanag halos lahat ng "hindi malulutas" na misteryo ng makalupang kalikasan; ipinaliwanag ang mga batayan ng istruktura ng Uniberso; ipinakita sa ilalim ng kung anong mga kondisyon sa lahat ng mga planeta kung saan lumilitaw ang kinakailangan at sapat na mga kondisyon, Isang buhay- buhay na bagay. Ipinaliwanag niya kung anong uri ng bagay ang maaaring ituring na buhay, at kung ano pisikal na kahulugan tinatawag na natural na proseso isang buhay". Pagkatapos ay ipinaliwanag niya kung kailan at sa ilalim ng kung anong mga kondisyon ang nakukuha ng "nabubuhay na bagay". Katalinuhan, ibig sabihin. napagtanto ang pagkakaroon nito - nagiging matalino. Nikolai Viktorovich Levashov naihatid sa mga tao sa kanyang mga libro at pelikula nang labis hindi binaluktot na kaalaman. Ipinaliwanag din niya kung ano "grabidad", saan ito nanggaling, paano ito gumagana, ano ang aktwal na pisikal na kahulugan nito. Higit sa lahat ito ay nakasulat sa mga aklat at. At ngayon haharapin natin ang "Batas ng Universal Gravitation" ...

Ang "Law of Gravity" ay isang panloloko!

Bakit matapang at buong kumpiyansa kong pinupuna ang pisika, ang "pagtuklas" ni Kasama. Isaac Newton at ang "dakilang" "Law of Universal Gravitation" mismo? Oo, dahil ang “Batas” na ito ay kathang-isip lamang! Panlilinlang! Fiction! Isang pandaigdigang panloloko upang humantong sa isang dead end ang makamundong agham! Ang parehong scam na may parehong mga layunin bilang ang kilalang "Theory of Relativity" kasama. Einstein.

Patunay ng? Kung gusto mo, narito ang mga ito: napaka-tumpak, mahigpit at kapani-paniwala. Ang mga ito ay mahusay na inilarawan ng may-akda na si O.Kh. Derevensky sa kanyang kahanga-hangang artikulo. Dahil sa ang katunayan na ang artikulo ay medyo malaki, magbibigay ako dito ng isang napakaikling bersyon ng ilan sa mga katibayan para sa kasinungalingan ng "Batas ng Universal Gravity", at ang mga mamamayan na interesado sa mga detalye ay magbabasa ng natitira para sa kanilang sarili. .

1. Sa ating solar sistema tanging ang mga planeta at ang Buwan, ang satellite ng Earth, ang may gravity. Ang mga satellite ng iba pang mga planeta, at mayroong higit sa anim na dosenang mga ito, ay walang gravity! Ang impormasyong ito ay ganap na bukas, ngunit hindi ina-advertise ng mga "siyentipiko" na mga tao, dahil ito ay hindi maipaliwanag mula sa punto ng view ng kanilang "agham". Yung. b tungkol sa Karamihan sa mga bagay sa ating solar system ay walang gravity - hindi sila nakakaakit sa isa't isa! At ito ay ganap na pinabulaanan ang "Batas ng Pangkalahatang Gravity".

2. Karanasan ni Henry Cavendish sa pamamagitan ng pag-akit ng napakalaking blangko sa isa't isa ay itinuturing na hindi maikakaila na patunay ng pagkakaroon ng atraksyon sa pagitan ng mga katawan. Gayunpaman, sa kabila ng pagiging simple nito, ang karanasang ito ay hindi hayagang ginawa kahit saan. Tila, dahil hindi ito nagbibigay ng epekto na minsang inihayag ng ilang tao. Yung. ngayon, na may posibilidad ng mahigpit na pag-verify, ang karanasan ay hindi nagpapakita ng anumang atraksyon sa pagitan ng mga katawan!

3. Paglunsad ng isang artipisyal na satellite sa orbit sa paligid ng asteroid. Sa kalagitnaan ng Pebrero 2000 nagmaneho ng space probe ang mga Amerikano MALAPIT sapat na malapit sa asteroid Eros, ni-level ang mga bilis at nagsimulang maghintay para sa pagkuha ng probe sa pamamagitan ng gravity ng Eros, i.e. kapag ang satellite ay dahan-dahang naaakit ng gravity ng asteroid.

Ngunit sa ilang kadahilanan ay hindi natuloy ang unang petsa. Ang pangalawa at kasunod na mga pagtatangka na sumuko kay Eros ay may eksaktong parehong epekto: Eros ay hindi nais na akitin ang American probe MALAPIT, at nang walang paggana ng makina, ang probe ay hindi nanatili malapit sa Eros . Ang petsa ng espasyo na ito ay natapos sa wala. Yung. walang atraksiyon sa pagitan ng probe na may masa 805 kg at isang asteroid na tumitimbang 6 trilyon tonelada ay hindi mahanap.

Dito imposibleng hindi mapansin ang hindi maipaliwanag na katigasan ng ulo ng mga Amerikano mula sa NASA, dahil ang siyentipikong Ruso Nikolai Levashov, na naninirahan noong panahong iyon sa Estados Unidos, na itinuturing niyang ganap na normal na bansa, nagsulat, isinalin sa Ingles at inilathala sa 1994 taon ng kanyang sikat na libro, kung saan ipinaliwanag niya ang lahat ng kailangang malaman ng mga espesyalista sa NASA upang magawa ang kanilang pagsisiyasat MALAPIT hindi tumambay bilang isang walang kwentang piraso ng bakal sa kalawakan, ngunit nagdala ng kahit kaunting pakinabang sa lipunan. Ngunit, tila, ang labis na pagmamataas sa sarili ay naglaro ng isang lansihin sa "mga siyentipiko" doon.

4. Susunod na pagsubok ulitin ang erotikong eksperimento sa asteroid Hapon. Pinili nila ang isang asteroid na tinatawag na Itokawa, at ipinadala noong Mayo 9 2003 taon sa kanya ng isang pagsisiyasat na tinatawag na ("Falcon"). Sa Setyembre 2005 taon, ang probe ay lumapit sa asteroid sa layong 20 km.

Isinasaalang-alang ang karanasan ng "mga bobong Amerikano", nilagyan ng matalinong Japanese ang kanilang probe ng ilang mga makina at isang autonomous na short-range navigation system na may mga laser rangefinder, upang makalapit ito sa asteroid at awtomatikong gumalaw sa paligid nito, nang walang partisipasyon ng mga operator sa lupa. "Ang unang bilang ng programang ito ay isang comedy stunt sa paglapag ng isang maliit na robot ng pananaliksik sa ibabaw ng isang asteroid. Ang probe ay bumaba sa kinakalkula na taas at maingat na ibinagsak ang robot, na dapat ay dahan-dahan at maayos na mahulog sa ibabaw. Pero... hindi nahulog. Mabagal at makinis nadala siya sa isang lugar na malayo sa asteroid. Doon siya nawala ... Ang susunod na bilang ng programa ay naging, muli, isang comedy trick na may maikling landing ng probe sa ibabaw "upang kumuha ng sample ng lupa." Lumabas ito bilang isang komedya dahil, upang matiyak ang pinakamahusay na pagganap ng mga laser rangefinder, isang reflective marker ball ang ibinagsak sa ibabaw ng asteroid. Wala ring mga makina sa bolang ito, at ... sa madaling salita, walang bola sa tamang lugar ... Gayon din ang Japanese Sokol na dumaong sa Itokawa, at ano ang ginawa niya dito kung siya ay umupo, ginagawa ng agham. hindi alam ... "Konklusyon: ang Hapon na himala ng Hayabusa ay hindi nagawang matuklasan walang atraksiyon sa pagitan ng probe ground 510 kg at isang asteroid na may masa 35 000 tonelada.

Hiwalay, nais kong tandaan na ang isang kumpletong paliwanag ng kalikasan ng grabidad ng isang siyentipikong Ruso Nikolai Levashov ibinigay sa kanyang aklat, na una niyang inilathala 2002 taon - halos isang taon at kalahati bago ang pagsisimula ng Japanese "Falcon". At, sa kabila nito, ang mga "siyentipiko" ng Hapon ay eksaktong sumunod sa mga yapak ng kanilang mga kasamahan sa Amerika at maingat na inulit ang lahat ng kanilang mga pagkakamali, kabilang ang landing. Narito ang isang kawili-wiling pagpapatuloy ng "pang-agham na pag-iisip" ...

5. Saan nanggagaling ang mga hot flashes? Ang isang napaka-kagiliw-giliw na kababalaghan na inilarawan sa panitikan, upang ilagay ito nang mahinahon, ay hindi ganap na tama. “... May mga textbook na nakalagay pisika, kung saan nakasulat kung ano ang dapat - alinsunod sa "batas ng unibersal na grabitasyon". Mayroon ding mga aklat-aralin karagatangrapya, kung saan nakasulat kung ano ang mga ito, tides, sa totoo lang.

Kung ang batas ng unibersal na grabitasyon ay nagpapatakbo dito, at ang tubig sa karagatan ay naaakit, kabilang ang Araw at Buwan, kung gayon ang "pisikal" at "oceanographic" na mga pattern ng mga pagtaas ng tubig ay dapat na magkasabay. So magkatugma ba sila o hindi? Ang sabihing hindi sila magkatugma ay walang sinasabi. Dahil ang "pisikal" at "oceanographic" na mga larawan ay walang kaugnayan walang pagkakatulad... Ang aktwal na larawan ng tidal phenomena ay ibang-iba sa theoretical - parehong qualitative at quantitatively - na batay sa naturang teorya, ang tides ay maaaring mahulaan. imposible. Oo, walang sumusubok na gawin ito. Hindi baliw kung tutuusin. Ginagawa nila ito: para sa bawat daungan o iba pang punto ng interes, ang dynamics ng antas ng karagatan ay namodelo ng kabuuan ng mga oscillations na may mga amplitude at phase na puro empirically. At pagkatapos ay i-extrapolate nila ang kabuuan ng mga pagbabagu-bago na ito pasulong - upang makuha mo ang mga paunang kalkulasyon. Ang mga kapitan ng mga barko ay masaya - well, okay! .. ”Ito ay nangangahulugan na ang ating mga pag-agos sa lupa huwag sumunod"Batas ng unibersal na grabitasyon".

Ano ba talaga ang gravity

Ang tunay na kalikasan ng grabidad sa unang pagkakataon sa modernong kasaysayan ay malinaw na inilarawan ng akademikong si Nikolai Levashov sa isang pangunahing gawaing pang-agham. Upang higit na maunawaan ng mambabasa ang nakasulat tungkol sa gravity, magbibigay ako ng kaunting paunang paliwanag.

Walang laman ang espasyo sa paligid namin. Ang lahat ng ito ay ganap na puno ng maraming iba't ibang mga bagay, na sinabi ng Academician N.V. Pinangalanan si Levashov "unang bagay". Noong nakaraan, tinawag ng mga siyentipiko ang lahat ng kaguluhang ito ng bagay "eter" at kahit na nakatanggap ng nakakumbinsi na katibayan ng pagkakaroon nito (ang sikat na mga eksperimento ng Dayton Miller, na inilarawan sa artikulo ni Nikolai Levashov "Teorya ng Uniberso at Layunin ng Reality"). Ang mga modernong "siyentipiko" ay higit na lumampas at ngayon sila "eter" tinawag "madilim na bagay". Napakalaking pag-unlad! Ang ilang mga bagay sa "ether" ay nakikipag-ugnayan sa isa't isa sa isang antas o iba pa, ang ilan ay hindi. At ang ilang pangunahing bagay ay nagsisimulang makipag-ugnayan sa isa't isa, nahuhulog sa mga nabagong panlabas na kondisyon sa ilang kurbada ng espasyo (heterogeneities).

Lumilitaw ang curvature ng espasyo bilang resulta ng iba't ibang pagsabog, kabilang ang "supernova explosions". « Kapag ang isang supernova ay sumabog, ang mga pagbabago sa dimensionality ng kalawakan ay nagaganap, katulad ng mga alon na lumilitaw sa ibabaw ng tubig pagkatapos ihagis ang isang bato. Ang mga masa ng bagay na inilabas sa panahon ng pagsabog ay pumupuno sa mga inhomogeneities na ito sa dimensionality ng espasyo sa paligid ng bituin. Mula sa mga masa ng bagay na ito, ang mga planeta (at) ay nagsisimulang mabuo ... "

Yung. Ang mga planeta ay hindi nabuo mula sa mga labi ng kalawakan, gaya ng sinasabi ng mga modernong "siyentipiko" sa ilang kadahilanan, ngunit na-synthesize mula sa bagay ng mga bituin at iba pang mga pangunahing bagay na nagsisimulang makipag-ugnayan sa isa't isa sa angkop na mga inhomogeneities ng espasyo at bumubuo ng tinatawag na. "hybrid matter". Ito ay mula sa mga "hybrid matter" na ang mga planeta at lahat ng iba pa sa ating espasyo ay nabuo. ating planeta, tulad ng iba pang mga planeta, ay hindi lamang isang "piraso ng bato", ngunit isang napakakomplikadong sistema na binubuo ng ilang mga sphere na nakapugad sa isa't isa (tingnan). Ang densest sphere ay tinatawag na "physical dense level" - ito ang nakikita natin, ang tinatawag. pisikal na mundo. Pangalawa sa mga tuntunin ng density, isang bahagyang mas malaking globo ang tinatawag. "ethereal material level" ng planeta. Pangatlo globo - "astral na antas ng materyal". ika-4 ang globo ay ang "unang antas ng kaisipan" ng planeta. Panglima ang globo ay ang "pangalawang antas ng kaisipan" ng planeta. At pang-anim ang globo ay ang "ikatlong antas ng kaisipan" ng planeta.

Ang ating planeta ay dapat lamang ituring bilang ang kabuuan ng anim na ito mga globo– anim na materyal na antas ng planeta na pugad sa isa't isa. Sa kasong ito lamang posible na makakuha ng kumpletong larawan ng istraktura at mga katangian ng planeta at ang mga prosesong nagaganap sa kalikasan. Ang katotohanan na hindi pa natin napagmamasdan ang mga prosesong nagaganap sa labas ng pisikal na siksik na globo ng ating planeta ay hindi nagpapahiwatig na "wala doon", ngunit lamang na sa kasalukuyan ang ating mga organo ng pandama ay hindi inangkop ng kalikasan para sa mga layuning ito. At isa pang bagay: ang ating Uniberso, ang ating planetang Earth at lahat ng iba pa sa ating Uniberso ay nabuo mula sa pito iba't ibang uri ng pangunahing bagay na pinagsanib anim hybrid na materyales. At hindi ito banal o natatangi. Ito ay isang qualitative structure lamang ng ating Universe, dahil sa mga katangian ng heterogeneity kung saan ito nabuo.

Magpatuloy tayo: ang mga planeta ay nabuo sa pamamagitan ng pagsasama ng kaukulang pangunahing bagay sa mga lugar ng mga inhomogeneities ng espasyo na may mga katangian at katangian na angkop para dito. Ngunit sa mga ito, tulad ng sa lahat ng iba pang mga rehiyon ng espasyo, isang malaking bilang ng pangunahing bagay(mga libreng anyo ng bagay) ng iba't ibang uri, hindi nakikipag-ugnayan o napakahina na nakikipag-ugnayan sa mga hybrid na bagay. Pagpasok sa lugar ng heterogeneity, marami sa mga pangunahing bagay na ito ay apektado ng heterogeneity at nagmamadali sa gitna nito, alinsunod sa gradient (pagkakaiba) ng espasyo. At, kung ang isang planeta ay nabuo na sa gitna ng heterogeneity na ito, kung gayon ang pangunahing bagay, na lumilipat patungo sa sentro ng heterogeneity (at ang sentro ng planeta), ay lumilikha. direksyong daloy, na lumilikha ng tinatawag na. larangan ng gravitational. At, ayon dito, sa ilalim grabidad kailangan mong maunawaan ang epekto ng direktang daloy ng pangunahing bagay sa lahat ng bagay na nasa landas nito. Ibig sabihin, sa madaling salita, ang gravity ay presyon materyal na bagay sa ibabaw ng planeta sa pamamagitan ng daloy ng pangunahing bagay.

hindi ba, katotohanan ay ibang-iba sa kathang-isip na batas ng "mutual attraction", na diumano ay umiiral sa lahat ng dako nang walang malinaw na dahilan. Ang katotohanan ay mas kawili-wili, mas kumplikado at mas simple sa parehong oras. Samakatuwid, ang pisika ng mga totoong natural na proseso ay mas madaling maunawaan kaysa sa mga kathang-isip. At ang paggamit ng tunay na kaalaman ay humahantong sa mga tunay na pagtuklas at ang mabisang paggamit ng mga pagtuklas na ito, at hindi sa pagsipsip mula sa daliri.

antigravity

Bilang halimbawa ng pang-agham ngayon kabastusan maaari nating madaling pag-aralan ang "mga siyentipiko" na paliwanag ng katotohanan na "ang mga sinag ng liwanag ay nakabaluktot malapit sa malalaking masa", at samakatuwid ay makikita natin na ito ay sarado sa atin ng mga bituin at planeta.

Sa katunayan, maaari nating obserbahan ang mga bagay sa Cosmos na nakatago sa atin ng iba pang mga bagay, ngunit ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay walang kinalaman sa masa ng mga bagay, dahil ang "unibersal" na kababalaghan ay hindi umiiral, i.e. walang bituin, walang planeta HINDI huwag maakit ang mga sinag sa kanilang sarili at huwag ibaluktot ang kanilang tilapon! Bakit sila "kurba"? Mayroong napakasimple at nakakumbinsi na sagot sa tanong na ito: hindi baluktot ang mga sinag! Sila ay huwag kumalat sa isang tuwid na linya, gaya ng nakasanayan nating maunawaan, at alinsunod sa anyo ng espasyo. Kung isasaalang-alang natin ang isang sinag na dumadaan malapit sa isang malaking kosmikong katawan, kung gayon dapat nating tandaan na ang sinag ay pumapalibot sa katawan na ito, dahil pinipilit itong sundin ang kurbada ng espasyo, na parang kasama ang isang kalsada ng kaukulang hugis. At walang ibang paraan para sa sinag. Ang sinag ay hindi maaaring makatulong ngunit lumibot sa katawan na ito, dahil ang espasyo sa lugar na ito ay may isang hubog na hugis ... Maliit sa kung ano ang sinabi.

Ngayon, bumabalik sa antigravity, nagiging malinaw kung bakit hinding-hindi mahuhuli ng Sangkatauhan ang pangit na "anti-gravity" na ito o makamit ang kahit anong bagay sa kung ano ang ipinapakita sa atin ng mga matatalinong functionaries ng dream factory sa TV. Kami ay partikular na napipilitan para sa higit sa isang daang taon, ang mga panloob na combustion engine o jet engine ay ginagamit halos lahat ng dako, kahit na sila ay napakalayo mula sa perpekto kapwa sa mga tuntunin ng prinsipyo ng operasyon, at sa disenyo, at sa kahusayan. Kami ay partikular na napipilitan minahan gamit ang iba't ibang mga generator ng mga laki ng cyclopean, at pagkatapos ay ipadala ang enerhiya na ito sa pamamagitan ng mga wire, kung saan b tungkol sa karamihan dito ay nakakalat sa kalawakan! Kami ay partikular na napipilitan mamuhay sa buhay ng mga hindi makatwirang nilalang, kaya't wala tayong dahilan upang magulat na wala tayong magagawa sa agham, o sa teknolohiya, o sa ekonomiya, o sa medisina, o sa pag-aayos ng isang disenteng buhay para sa lipunan.

Bibigyan kita ngayon ng ilang mga halimbawa ng paglikha at paggamit ng antigravity (aka levitation) sa ating buhay. Ngunit ang mga paraan ng pagkamit ng anti-gravity ay malamang na natuklasan ng pagkakataon. At upang sinasadya na lumikha ng isang talagang kapaki-pakinabang na aparato na nagpapatupad ng antigravity, kailangan mo alam ang tunay na katangian ng phenomenon ng gravity, galugarin ito, pag-aralan at maintindihan lahat ng kakanyahan nito! Saka lamang malilikha ang isang bagay na matino, mabisa at talagang kapaki-pakinabang sa lipunan.

Ang pinakakaraniwang anti-gravity device na mayroon kami ay lobo at marami sa mga pagkakaiba-iba nito. Kung ito ay puno ng mainit na hangin o isang gas na mas magaan kaysa sa atmospheric gas mixture, kung gayon ang bola ay may posibilidad na lumipad pataas, at hindi mahulog. Ang epekto na ito ay kilala sa mga tao sa napakatagal na panahon, ngunit gayon pa man ay walang kumpletong paliwanag- isa na hindi na magbibigay ng mga bagong katanungan.

Ang isang maikling paghahanap sa YouTube ay humantong sa pagtuklas ng isang malaking bilang ng mga video na nagpapakita ng mga tunay na halimbawa ng antigravity. Ililista ko dito ang ilan sa mga ito para makasigurado ka na ang antigravity ( levitation) ay talagang umiiral, ngunit ... sa ngayon wala sa mga "siyentipiko" ang nagpaliwanag nito, tila, hindi pinapayagan ng pagmamataas ...

Ang klasikal na teorya ng grabitasyon ni Newton (batas ni Newton ng unibersal na grabitasyon)- isang batas na naglalarawan ng gravitational interaction sa loob ng balangkas ng classical mechanics. Ang batas na ito ay natuklasan ni Newton noong 1666. Sinasabi niya ang kapangyarihang iyon F (\displaystyle F) gravitational attraction sa pagitan ng dalawang materyal na punto ng masa m 1 (\displaystyle m_(1)) at m 2 (\displaystyle m_(2)) pinaghihiwalay ng distansya r (\displaystyle r), ay proporsyonal sa parehong masa at inversely proporsyonal sa parisukat ng distansya sa pagitan nila - iyon ay:

F = G ⋅ m 1 ⋅ m 2 r 2 (\displaystyle F=G\cdot (m_(1)\cdot m_(2) \over r^(2)))

Dito G (\displaystyle G)- gravitational constant, katumbas ng 6.67408(31) 10 −11 m³/(kg s²) .

Encyclopedic YouTube

1 / 5

✪ Panimula sa Newton's Law of Gravity

✪ Batas ng grabidad

✪ physics LAW OF UNIVERSAL GRAVITY Grade 9

✪ Tungkol kay Isaac Newton (Isang Maikling Kasaysayan)

✪ Aralin 60. Ang batas ng unibersal na grabitasyon. Gravitational constant

Mga subtitle

Ngayon, matuto tayo ng kaunti tungkol sa gravity, o gravity. Tulad ng alam mo, ang gravity, lalo na sa isang elementarya o kahit na sa isang medyo advanced na kurso sa pisika, ay isang konsepto na maaari mong kalkulahin at malaman ang mga pangunahing parameter na tumutukoy dito, ngunit sa katunayan, ang gravity ay hindi lubos na nauunawaan. Kahit na pamilyar ka sa pangkalahatang teorya ng relativity - kung tatanungin ka kung ano ang gravity, maaari mong sagutin: ito ay ang kurbada ng space-time at mga katulad nito. Gayunpaman, mahirap pa ring makakuha ng intuitive na ideya kung bakit ang dalawang bagay, dahil lamang sa mayroon silang tinatawag na masa, ay naaakit sa isa't isa. At least para sa akin mystical ito. Nang mapansin ito, nagpapatuloy tayo upang isaalang-alang ang konsepto ng grabitasyon. Gagawin natin ito sa pamamagitan ng pag-aaral ng batas ng unibersal na grabitasyon ni Newton, na wasto para sa karamihan ng mga sitwasyon. Sinasabi ng batas na ito: ang puwersa ng mutual gravitational attraction F sa pagitan ng dalawang materyal na punto na may mass na m₁ at m₂ ay katumbas ng produkto ng gravitational constant na G na beses ang mass ng unang bagay na m₁ at ang pangalawang bagay na m₂, na hinati sa parisukat ng distansya d sa pagitan nila. Ito ay isang medyo simpleng formula. Subukan nating baguhin ito at tingnan kung makakakuha tayo ng ilang resulta na pamilyar sa atin. Ginagamit namin ang formula na ito upang kalkulahin ang libreng pagbagsak ng acceleration malapit sa ibabaw ng Earth. Iguhit muna natin ang Earth. Para lang maintindihan natin ang pinag-uusapan. Ito ang ating Daigdig. Ipagpalagay na kailangan nating kalkulahin ang gravitational acceleration na kumikilos sa Sal, iyon ay, sa akin. eto ako. Subukan nating ilapat ang equation na ito upang kalkulahin ang magnitude ng acceleration ng aking pagkahulog sa gitna ng Earth, o sa gitna ng masa ng Earth. Ang halaga na tinutukoy ng malaking titik G ay ang unibersal na gravitational constant. Muli: Ang G ay ang unibersal na gravitational constant. Bagaman, sa pagkakaalam ko, bagaman hindi ako eksperto sa bagay na ito, tila sa akin ay maaaring magbago ang halaga nito, iyon ay, hindi ito isang tunay na pare-pareho, at ipinapalagay ko na ang halaga nito ay naiiba sa iba't ibang mga sukat. Ngunit para sa aming mga pangangailangan, pati na rin sa karamihan ng mga kurso sa pisika, ito ay isang pare-pareho, isang pare-pareho na katumbas ng 6.67 * 10^(−11) kubiko metro na hinati sa isang kilo bawat segundong parisukat. Oo, mukhang kakaiba ang sukat nito, ngunit sapat na para sa iyo na maunawaan na ang mga ito ay mga di-makatwirang yunit na kinakailangan upang, bilang resulta ng pagpaparami ng masa ng mga bagay at paghahati sa parisukat ng distansya, makuha ang dimensyon ng puwersa - isang newton , o isang kilo bawat metro na hinati sa pangalawang squared. Kaya't huwag mag-alala tungkol sa mga yunit na ito, alamin lamang na kailangan nating magtrabaho sa mga metro, segundo at kilo. Ipalit ang numerong ito sa formula para sa puwersa: 6.67 * 10^(−11). Dahil kailangan nating malaman ang acceleration na kumikilos sa Sal, kung gayon ang m₁ ay katumbas ng masa ng Sal, iyon ay, ako. Ayokong ilantad sa kwentong ito kung gaano kalaki ang timbang ko, kaya hayaan na natin ang timbang na ito bilang isang variable, denoting ms. Ang pangalawang masa sa equation ay ang masa ng Earth. Isulat natin ang kahulugan nito sa pamamagitan ng pagtingin sa Wikipedia. Kaya, ang masa ng Earth ay 5.97 * 10^24 kilo. Oo, ang Earth ay mas malaki kaysa sa Sal. Sa pamamagitan ng paraan, ang timbang at masa ay magkaibang mga konsepto. Kaya, ang puwersa F ay katumbas ng produkto ng gravitational constant G na beses ang mass ms, pagkatapos ay ang masa ng Earth, at ang lahat ng ito ay nahahati sa parisukat ng distansya. Maaari kang tumutol: ano ang distansya sa pagitan ng Earth at kung ano ang nakatayo dito? Pagkatapos ng lahat, kung ang mga bagay ay nakikipag-ugnay, ang distansya ay zero. Mahalagang maunawaan dito: ang distansya sa pagitan ng dalawang bagay sa formula na ito ay ang distansya sa pagitan ng kanilang mga sentro ng masa. Sa karamihan ng mga kaso, ang sentro ng masa ng isang tao ay matatagpuan humigit-kumulang tatlong talampakan sa ibabaw ng mundo, maliban kung ang tao ay masyadong matangkad. Anuman ang kaso, ang aking sentro ng masa ay maaaring tatlong talampakan sa itaas ng lupa. Nasaan ang sentro ng masa ng Earth? Malinaw na nasa gitna ng lupa. Ano ang radius ng Earth? 6371 kilometro, o humigit-kumulang 6 na milyong metro. Dahil ang taas ng aking sentro ng masa ay humigit-kumulang isang milyon ng distansya mula sa sentro ng masa ng Earth, sa kasong ito maaari itong mapabayaan. Kung gayon ang distansya ay magiging 6 at iba pa, tulad ng lahat ng iba pang mga halaga, kailangan mong isulat ito sa karaniwang anyo - 6.371 * 10^6, dahil ang 6000 km ay 6 milyong metro, at isang milyon ay 10^6. Sumulat kami, na binibilog ang lahat ng mga praksiyon sa pangalawang lugar ng decimal, ang distansya ay 6.37 * 10 ^ 6 na metro. Ang formula ay ang parisukat ng distansya, kaya't parisukat natin ang lahat. Subukan nating gawing simple ngayon. Una, pinarami namin ang mga halaga sa numerator at isulong ang variable na ms. Pagkatapos ang puwersa F ay katumbas ng masa ng Sal sa buong itaas na bahagi, kinakalkula namin ito nang hiwalay. Kaya 6.67 beses na 5.97 ay katumbas ng 39.82. 39.82. Ito ang produkto ng mga makabuluhang bahagi, na dapat na ngayong i-multiply ng 10 sa nais na kapangyarihan. Ang 10^(−11) at 10^24 ay may parehong base, kaya para i-multiply ang mga ito, idagdag lamang ang mga exponent. Ang pagdaragdag ng 24 at −11, makakakuha tayo ng 13, bilang resulta mayroon tayong 10^13. Hanapin natin ang denominator. Ito ay katumbas ng 6.37 squared times 10^6 din squared. Tulad ng naaalala mo, kung ang isang numero na nakasulat bilang isang kapangyarihan ay itinaas sa isa pang kapangyarihan, kung gayon ang mga exponent ay pinarami, na nangangahulugan na ang 10^6 squared ay 10 sa kapangyarihan ng 6 beses 2, o 10^12. Susunod, kinakalkula namin ang parisukat ng numero 6.37 gamit ang isang calculator at makakuha ng ... Namin parisukat 6.37. At ito ay 40.58. 40.58. Nananatili itong hatiin ang 39.82 sa 40.58. Hatiin ang 39.82 sa 40.58, na katumbas ng 0.981. Pagkatapos ay hatiin natin ang 10^13 sa 10^12, na 10^1, o 10 lang. At ang 0.981 beses ng 10 ay 9.81. Pagkatapos ng pagpapasimple at simpleng mga kalkulasyon, natagpuan na ang puwersa ng gravitational na malapit sa ibabaw ng Earth, na kumikilos sa Sal, ay katumbas ng masa ng Sal, na pinarami ng 9.81. Ano ang ibinibigay nito sa atin? Posible na bang kalkulahin ang gravitational acceleration? Ito ay kilala na ang puwersa ay katumbas ng produkto ng masa at acceleration, samakatuwid, ang puwersa ng grabidad ay katumbas lamang ng produkto ng mass at gravitational acceleration ni Sal, na karaniwang tinutukoy ng maliit na titik g. Kaya, sa isang banda, ang puwersa ng pagkahumaling ay katumbas ng bilang na 9.81 beses ang masa ng Sal. Sa kabilang banda, ito ay katumbas ng masa ng Sal sa bawat gravitational acceleration. Ang paghahati sa parehong bahagi ng equation sa pamamagitan ng masa ni Sal, nakuha namin na ang koepisyent na 9.81 ay ang gravitational acceleration. At kung isasama natin sa mga kalkulasyon ang buong talaan ng mga yunit ng mga sukat, kung gayon, sa pamamagitan ng pagbawas ng mga kilo, makikita natin na ang gravitational acceleration ay sinusukat sa mga metro na hinati sa isang pangalawang squared, tulad ng anumang acceleration. Mapapansin mo rin na ang nakuhang halaga ay napakalapit sa ginamit namin noong nilulutas ang mga problema tungkol sa galaw ng isang itinapon na katawan: 9.8 metro bawat segundong parisukat. Ito ay kahanga-hanga. Lutasin natin ang isa pang maikling problema sa gravity, dahil may ilang minuto pa tayo. Ipagpalagay na mayroon tayong isa pang planeta na tinatawag na Earth Baby. Hayaang ang radius rS ng Malyshka ay kalahati ng radius rE ng Earth, at ang kanyang mass mS ay katumbas din ng kalahati ng mass mE ng Earth. Ano ang magiging puwersa ng grabidad na kumikilos dito sa anumang bagay, at gaano ito kaunti kaysa sa puwersa ng grabidad ng lupa? Bagaman, hayaan natin ang problema sa susunod na pagkakataon, pagkatapos ay lutasin ko ito. See you. Mga subtitle ng komunidad ng Amara.org

Mga katangian ng Newtonian gravity

Sa Newtonian theory, ang bawat napakalaking katawan ay bumubuo ng isang puwersang larangan ng pagkahumaling sa katawan na ito, na tinatawag na gravitational field. Ang field na ito ay potensyal na , at ang function ng gravitational potential para sa isang materyal na punto na may masa M (\displaystyle M) ay tinutukoy ng formula:

φ (r) = − G M r . (\displaystyle \varphi (r)=-G(\frac (M)(r)).)

Sa pangkalahatan, kapag ang density ng bagay ρ (\displaystyle \rho ) random na ibinahagi, natutugunan ang Poisson equation:

Δ φ = − 4 π G ρ (r) . (\displaystyle \Delta \varphi =-4\pi G\rho (r).)

Ang solusyon sa equation na ito ay nakasulat bilang:

φ = − G ∫ ρ (r) d V r + C , (\displaystyle \varphi =-G\int (\frac (\rho (r)dV)(r))+C,)

saan r (\displaystyle r) - distansya sa pagitan ng elemento ng volume dV (\displaystyle dV) at ang punto kung saan natutukoy ang potensyal φ (\displaystyle \varphi ), C (\displaystyle C) ay isang arbitrary na pare-pareho.

Ang puwersa ng atraksyon na kumikilos sa isang gravitational field sa isang materyal na punto na may masa m (\displaystyle m), ay nauugnay sa potensyal ng formula:

F (r) = − m ∇ φ (r) . (\displaystyle F(r)=-m\nabla \varphi (r).)

Ang isang spherically symmetric na katawan ay lumilikha ng parehong field sa labas ng mga hangganan nito bilang isang materyal na punto ng parehong masa na matatagpuan sa gitna ng katawan.

Ang trajectory ng isang materyal na punto sa isang gravitational field na nilikha ng isang mas malaking mass point ay sumusunod sa mga batas ng Kepler. Sa partikular, ang mga planeta at kometa sa Solar System ay gumagalaw sa mga ellipse o hyperbola. Ang impluwensya ng iba pang mga planeta, na nakakasira sa larawang ito, ay maaaring isaalang-alang gamit ang perturbation theory.

Katumpakan ng batas ng unibersal na grabitasyon ni Newton

Ang isang pang-eksperimentong pagtatasa ng antas ng katumpakan ng batas ng grabitasyon ni Newton ay isa sa mga kumpirmasyon ng pangkalahatang teorya ng relativity. Ang mga eksperimento sa pagsukat ng quadrupole na pakikipag-ugnayan ng isang umiikot na katawan at isang nakapirming antenna ay nagpakita na ang pagtaas δ (\displaystyle \delta ) sa pagpapahayag para sa pagtitiwala sa potensyal ng Newtonian r − (1 + δ) (\displaystyle r^(-(1+\delta))) sa mga distansyang ilang metro ay nasa loob (2 , 1 ± 6 , 2) ∗ 10 − 3 (\displaystyle (2,1\pm 6,2)*10^(-3)). Kinumpirma din ng iba pang mga eksperimento ang kawalan ng mga pagbabago sa batas ng unibersal na grabitasyon.

Ang batas ng unibersal na grabitasyon ni Newton ay sinubukan noong 2007 sa mga distansyang mas mababa sa isang sentimetro (mula sa 55 microns hanggang 9.53 mm). Isinasaalang-alang ang mga pang-eksperimentong pagkakamali, walang mga paglihis mula sa batas ni Newton ang natagpuan sa sinisiyasat na hanay ng mga distansya.

Ang tumpak na mga obserbasyon ng laser ranging sa orbit ng Buwan ay nagpapatunay sa batas ng unibersal na grabitasyon sa layo mula sa Earth hanggang sa Buwan nang may katumpakan. 3 ⋅ 10 − 11 (\displaystyle 3\cdot 10^(-11)).

Relasyon sa geometry ng Euclidean space

Katotohanan ng pagkakapantay-pantay na may napakataas na katumpakan 10 − 9 (\displaystyle 10^(-9)) ang exponent ng distansya sa denominator ng expression para sa puwersa ng grabidad sa numero 2 (\displaystyle 2) sumasalamin sa Euclidean na kalikasan ng tatlong-dimensional na pisikal na espasyo ng Newtonian mechanics. Sa three-dimensional na Euclidean space, ang surface area ng isang sphere ay eksaktong proporsyonal sa square ng radius nito.

Makasaysayang balangkas

Ang mismong ideya ng isang unibersal na puwersa ng gravitational ay paulit-ulit na ipinahayag kahit bago si Newton. Kanina, pinag-isipan ito nina Epicurus, Gassendi, Kepler, Borelli, Descartes, Roberval, Huygens at iba pa. Naniniwala si Kepler na ang gravity ay inversely proportional sa distansya sa Araw at umaabot lamang sa eroplano ng ecliptic; Itinuring ni Descartes na ito ay resulta ng mga vortex sa eter. Gayunpaman, mayroong mga hula na may tamang pag-asa sa distansya; Si Newton, sa isang liham kay Halley, ay binanggit sina Bulliald, Wren, at Hooke bilang kanyang mga nauna. Ngunit bago si Newton, walang sinuman ang nakapag-uugnay nang malinaw at mathematically sa batas ng grabitasyon (isang puwersang inversely proportional sa square of distance) at sa mga batas ng planetary motion (mga batas ni Kepler).

• batas ng grabitasyon;
• ang batas ng paggalaw (pangalawang batas ni Newton);
• sistema ng mga pamamaraan para sa pananaliksik sa matematika (mathematical analysis).

Kung pinagsama-sama, ang triad na ito ay sapat na para sa isang kumpletong pag-aaral ng mga pinaka-kumplikadong paggalaw ng mga celestial na katawan, sa gayon ay lumilikha ng mga pundasyon ng celestial mechanics. Bago ang Einstein, walang mga pangunahing pagbabago sa modelong ito ang kailangan, bagama't ang mathematical apparatus ay lumabas na kinakailangan upang makabuluhang mabuo.

Tandaan na ang teorya ng gravity ni Newton ay hindi na, mahigpit na pagsasalita, heliocentric. Nasa dalawang-katawan na problema, ang planeta ay hindi umiikot sa paligid ng Araw, ngunit sa paligid ng isang karaniwang sentro ng grabidad, dahil hindi lamang ang Araw ang umaakit sa planeta, ngunit ang planeta ay umaakit din sa Araw. Sa wakas, ito ay naging kinakailangan upang isaalang-alang ang impluwensya ng mga planeta sa bawat isa.

Noong ika-18 siglo, ang batas ng unibersal na grabitasyon ay paksa ng aktibong talakayan (laban dito ay tinutulan ng mga tagasuporta ng paaralang Descartes) at pagsisiyasat. Sa pagtatapos ng siglo, kinikilala sa pangkalahatan na ang batas ng unibersal na grabitasyon ay ginagawang posible na ipaliwanag at mahulaan ang mga paggalaw ng mga celestial na katawan na may mahusay na katumpakan. Si Henry Cavendish noong 1798 ay nagsagawa ng direktang pag-verify ng bisa ng batas ng grabidad sa mga kondisyong pang-terrestrial, gamit ang mga sobrang sensitibong balanse ng torsion. Ang isang mahalagang hakbang ay ang pagpapakilala ni Poisson noong 1813 ng konsepto ng gravitational potential at ang Poisson equation para sa potensyal na ito; ginawang posible ng modelong ito na siyasatin ang gravitational field na may arbitrary na pamamahagi ng bagay. Pagkatapos noon, nagsimulang ituring ang batas ni Newton bilang pangunahing batas ng kalikasan.

Kasabay nito, ang teorya ni Newton ay naglalaman ng ilang mga paghihirap. Ang pangunahing isa ay isang hindi maipaliliwanag na long-range na aksyon: ang puwersa ng grabidad ay naipadala nang hindi maintindihan kung paano sa pamamagitan ng isang ganap na walang laman na espasyo, at walang katapusang mabilis. Sa esensya, ang modelong Newtonian ay puro matematika, nang walang anumang pisikal na nilalaman. Bilang karagdagan, kung ang Uniberso, gaya ng ipinapalagay noon, ay Euclidean at walang katapusan, at sa parehong oras ang average na density ng bagay sa loob nito ay nonzero, kung gayon ang isang gravitational na kabalintunaan ay lumitaw. Sa pagtatapos ng ika-19 na siglo, isa pang problema ang natuklasan: ang pagkakaiba sa pagitan ng teoretikal at naobserbahang displacement perihelion Mercury.

Karagdagang pag-unlad

Pangkalahatang teorya ng relativity

Sa loob ng higit sa dalawang daang taon pagkatapos ng Newton, ang mga pisiko ay nagmungkahi ng iba't ibang paraan upang mapabuti ang teorya ng grabidad ni Newton. Ang mga pagsisikap na ito ay nakoronahan ng tagumpay noong 1915, sa paglikha ng pangkalahatang teorya ng relativity ni Einstein, kung saan ang lahat ng mga paghihirap na ito ay nalampasan. Ang teorya ni Newton, sa buong pagsang-ayon sa prinsipyo ng pagsusulatan, ay naging isang pagtatantya ng isang mas pangkalahatang teorya, na naaangkop sa ilalim ng dalawang kundisyon:

Sa mahinang nakatigil na gravitational field, ang mga equation ng paggalaw ay nagiging Newtonian (gravitational potential). Upang patunayan ito, ipinapakita namin na ang scalar gravitational potential sa mahinang nakatigil na gravitational field ay nakakatugon sa Poisson equation.

Δ Φ = − 4 π G ρ (\displaystyle \Delta \Phi =-4\pi G\rho ).

Ito ay kilala (Gravitational potential) na sa kasong ito ang gravitational potential ay may anyo:

Φ = − 1 2 c 2 (g 44 + 1) (\displaystyle \Phi =-(\frac (1)(2))c^(2)(g_(44)+1)).

Hanapin natin ang bahagi ng  energy-momentum tensor mula sa mga equation ng gravitational field ng pangkalahatang teorya ng relativity:

R i k = − ϰ (T i k − 1 2 g i k T) (\displaystyle R_(ik)=-\varkappa (T_(ik)-(\frac (1)(2))g_(ik)T)),

saan R i k (\displaystyle R_(ik)) ay ang curvature tensor. Para maipakilala natin ang kinetic energy-momentum tensor ρ u i u k (\displaystyle \rho u_(i)u_(k)). Pagpapabaya sa dami ng order u/c (\displaystyle u/c), maaari mong ilagay ang lahat ng mga bahagi T i k (\displaystyle T_(ik)), Bukod sa T 44 (\displaystyle T_(44)), katumbas ng zero. Bahagi T 44 (\displaystyle T_(44)) ay katumbas ng T 44 = ρ c 2 (\displaystyle T_(44)=\rho c^(2)) at samakatuwid T = g i k T i k = g 44 T 44 = − ρ c 2 (\displaystyle T=g^(ik)T_(ik)=g^(44)T_(44)=-\rho c^(2)). Kaya, ang mga equation ng gravitational field ay nasa anyo R 44 = − 1 2 ϰ ρ c 2 (\displaystyle R_(44)=-(\frac (1)(2))\varkappa \rho c^(2)). Dahil sa formula

R i k = ∂ Γ i α α ∂ x k − ∂ Γ i k α ∂ x α + Γ i α β Γ k β α − Γ i k α Γ α β β (\displaystyle R_(ik)=(\frac (\frac (\frac (\frac (\frac (\frac) Gamma _(i\alpha )^(\alpha ))(\partial x^(k)))-(\frac (\partial \Gamma _(ik)^(\alpha ))(\partial x^(\alpha )))+\Gamma _(i\alpha )^(\beta )\Gamma _(k\beta )^(\alpha )-\Gamma _(ik)^(\alpha )\Gamma _(\alpha \beta )^(\beta ))

halaga ng bahagi ng curvature tensor R44 (\displaystyle R_(44)) maaaring kunin pantay R 44 = − ∂ Γ 44 α ∂ x α (\displaystyle R_(44)=-(\frac (\partial \Gamma _(44)^(\alpha ))(\partial x^(\alpha )))) at mula noon Γ 44 α ≈ − 1 2 ∂ g 44 ∂ x α (\displaystyle \Gamma _(44)^(\alpha )\approx -(\frac (1)(2))(\frac (\partial g_(44) )(\partial x^(\alpha )))), R 44 = 1 2 ∑ α ∂ 2 g 44 ∂ x α 2 = 1 2 Δ g 44 = − Δ Φ c 2 (\displaystyle R_(44)=(\frac (1)(2))\sum _(\ alpha )(\frac (\partial ^(2)g_(44))(\partial x_(\alpha )^(2)))=(\frac (1)(2))\Delta g_(44)=- (\frac (\Delta \Phi )(c^(2)))). Kaya, dumating tayo sa Poisson equation:

Δ Φ = 1 2 ϰ c 4 ρ (\displaystyle \Delta \Phi =(\frac (1)(2))\varkappa c^(4)\rho ), saan ϰ = − 8 π G c 4 (\displaystyle \varkappa =-(\frac (8\pi G)(c^(4))))

quantum gravity

Gayunpaman, ang pangkalahatang teorya ng relativity ay hindi rin ang huling teorya ng grabitasyon, dahil hindi ito sapat na naglalarawan ng mga proseso ng gravitational sa quantum scale (sa mga distansya ng pagkakasunud-sunod ng scale ng Planck, mga 1.6⋅10 −35 ). Ang pagbuo ng pare-parehong quantum theory of gravity ay isa sa pinakamahalagang hindi nalutas na problema ng modernong pisika.

Mula sa punto ng view ng quantum gravity, ang pakikipag-ugnayan ng gravitational ay isinasagawa sa pamamagitan ng pagpapalitan ng mga virtual na graviton sa pagitan ng mga nakikipag-ugnayang katawan. Ayon sa prinsipyo ng kawalan ng katiyakan, ang enerhiya ng isang virtual graviton ay inversely proportional sa oras ng pagkakaroon nito mula sa sandali ng paglabas ng isang katawan hanggang sa sandali ng pagsipsip ng isa pang katawan. Ang buhay ay proporsyonal sa distansya sa pagitan ng mga katawan. Kaya, sa maliliit na distansiyang nakikipag-ugnayan ang mga katawan ay maaaring makipagpalitan ng mga virtual na graviton na may maikli at mahabang wavelength, at sa malalaking distansya ay mahahabang wavelength lang ang mga graviton. Mula sa mga pagsasaalang-alang na ito, maaaring makuha ng isa ang batas ng kabaligtaran na proporsyonalidad ng potensyal ng Newtonian mula sa distansya. Ang pagkakatulad sa pagitan ng batas ni Newton at ng batas ni Coulomb ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang masa ng graviton, tulad ng masa.

I. Nagawa ni Newton mula sa mga batas ni Kepler ang isa sa mga pangunahing batas ng kalikasan - ang batas ng unibersal na grabitasyon. Alam ni Newton na para sa lahat ng mga planeta ng solar system, ang acceleration ay inversely proportional sa square ng distansya mula sa planeta hanggang sa Araw at ang coefficient of proportionality ay pareho para sa lahat ng planeta.

Mula dito, sinusundan, una sa lahat, na ang puwersa ng pagkahumaling na kumikilos mula sa gilid ng Araw sa isang planeta ay dapat na proporsyonal sa masa ng planetang ito. Sa katunayan, kung ang acceleration ng planeta ay ibinibigay ng formula (123.5), kung gayon ang puwersa na nagdudulot ng acceleration,

nasaan ang masa ng planeta. Sa kabilang banda, alam ni Newton ang acceleration na ibinibigay ng Earth sa Buwan; ito ay natukoy mula sa mga obserbasyon sa galaw ng buwan habang ito ay umiikot sa mundo. Ang acceleration na ito ay halos beses na mas mababa kaysa sa acceleration na iniulat ng Earth sa mga katawan na matatagpuan malapit sa ibabaw ng earth. Ang distansya mula sa Earth hanggang sa Buwan ay humigit-kumulang katumbas ng radii ng Earth. Sa madaling salita, ang Buwan ay mas malayo sa gitna ng Earth kaysa sa mga katawan sa ibabaw ng Earth, at ang acceleration nito ay ilang beses na mas mababa.

Kung tatanggapin natin na ang Buwan ay gumagalaw sa ilalim ng impluwensya ng gravity ng Earth, pagkatapos ay sumusunod na ang puwersa ng pagkahumaling ng Earth, pati na rin ang puwersa ng pagkahumaling ng Araw, ay bumababa nang pabalik-balik sa parisukat ng distansya mula sa gitna ng Lupa. Sa wakas, ang puwersa ng gravity ng Earth ay direktang proporsyonal sa masa ng naaakit na katawan. Itinatag ni Newton ang katotohanang ito sa mga eksperimento sa mga pendulum. Nalaman niya na ang swing period ng isang pendulum ay hindi nakadepende sa masa nito. Nangangahulugan ito na ang Earth ay nagbibigay ng parehong acceleration sa mga pendulum ng iba't ibang masa, at, dahil dito, ang puwersa ng pagkahumaling ng Earth ay proporsyonal sa masa ng katawan kung saan ito kumikilos. Ang parehong, siyempre, ay sumusunod mula sa parehong acceleration ng libreng pagkahulog para sa mga katawan ng iba't ibang masa, ngunit ginagawang posible ng mga eksperimento na may mga pendulum na i-verify ang katotohanang ito nang mas tumpak.

Ang mga katulad na tampok na ito ng mga puwersa ng pang-akit ng Araw at ng Daigdig ay humantong kay Newton sa konklusyon na ang likas na katangian ng mga puwersang ito ay pareho at na mayroong mga unibersal na puwersa ng gravitational na kumikilos sa pagitan ng lahat ng mga katawan at bumababa nang pabalik-balik sa parisukat ng distansya sa pagitan ng mga katawan. Sa kasong ito, ang puwersa ng gravitational na kumikilos sa isang partikular na katawan ng masa ay dapat na proporsyonal sa masa.

Batay sa mga katotohanan at pagsasaalang-alang na ito, binalangkas ni Newton ang batas ng unibersal na grabitasyon sa ganitong paraan: anumang dalawang katawan ay naaakit sa isa't isa na may puwersa na nakadirekta sa linya na nagkokonekta sa kanila, ay direktang proporsyonal sa masa ng parehong mga katawan at inversely proporsyonal. sa parisukat ng distansya sa pagitan nila, ibig sabihin, puwersa ng kapwa pagkahumaling

kung saan at ang mga masa ng mga katawan, ay ang distansya sa pagitan ng mga ito, at ang koepisyent ng proporsyonalidad, na tinatawag na gravitational constant (ang paraan ng pagsukat nito ay ilalarawan sa ibaba). Ang paghahati ng formula na ito sa formula (123.4), makikita natin na , nasaan ang masa ng Araw. Ang mga puwersa ng unibersal na grabitasyon ay nasiyahan sa ikatlong batas ni Newton. Ito ay kinumpirma ng lahat ng astronomical na obserbasyon sa paggalaw ng mga celestial body.

Sa pormulasyon na ito, ang batas ng unibersal na grabitasyon ay naaangkop sa mga katawan na maaaring ituring na materyal na mga punto, i.e. sa mga katawan, ang distansya sa pagitan ng kung saan ay napakalaki kumpara sa kanilang mga sukat, kung hindi, ito ay kinakailangan upang isaalang-alang na ang iba't ibang mga punto ng ang mga katawan ay hiwalay sa isa't isa sa iba't ibang distansya. Para sa mga homogenous na spherical na katawan, ang formula ay totoo para sa anumang distansya sa pagitan ng mga katawan, kung gagawin natin ang distansya sa pagitan ng kanilang mga sentro bilang kalidad. Sa partikular, sa kaso ng pagkahumaling ng katawan sa pamamagitan ng Earth, ang distansya ay dapat mabilang mula sa gitna ng Earth. Ipinapaliwanag nito ang katotohanan na halos hindi bumababa ang puwersa ng grabidad habang tumataas ang taas sa ibabaw ng Earth (§ 54): dahil ang radius ng Earth ay humigit-kumulang 6400, pagkatapos ay kapag ang posisyon ng katawan sa ibabaw ng Earth ay nagbabago sa loob ng kahit sampu. ng kilometro, ang puwersa ng gravity ng Earth ay nananatiling halos hindi nagbabago.

Ang gravitational constant ay maaaring matukoy sa pamamagitan ng pagsukat sa lahat ng iba pang dami na kasama sa batas ng unibersal na grabitasyon, para sa anumang partikular na kaso.

Sa kauna-unahang pagkakataon, posible na matukoy ang halaga ng pare-pareho ng gravitational gamit ang mga balanse ng pamamaluktot, ang aparato kung saan ay ipinapakita sa eskematiko sa Fig. 202. Ang isang magaan na rocker, sa mga dulo kung saan ang dalawang magkaparehong bola ng masa ay naayos, ay nakabitin sa isang mahaba at manipis na sinulid. Ang rocker ay nilagyan ng salamin, na nagbibigay-daan sa iyo upang optically sukatin ang maliliit na pagliko ng rocker sa paligid ng vertical axis. Dalawang bola ng mas malaking masa ang maaaring lapitan mula sa magkaibang panig ng mga bola.

kanin. 202. Diagram ng torsion balance para sa pagsukat ng gravitational constant

Ang mga puwersa ng pang-akit ng maliliit na bola sa malalaking bola ay lumilikha ng ilang pwersa na umiikot sa rocker clockwise (kapag tiningnan mula sa itaas). Sa pamamagitan ng pagsukat sa anggulo kung saan lumiliko ang rocker kapag papalapit sa mga bola ng mga bola , at pag-alam sa mga nababanat na katangian ng thread kung saan nasuspinde ang rocker, posibleng matukoy ang sandali ng isang pares ng pwersa kung saan ang masa ay naaakit sa ang masa . Dahil ang mga masa ng mga bola at at ang distansya sa pagitan ng kanilang mga sentro (sa isang partikular na posisyon ng rocker arm) ay kilala, ang halaga ay makikita mula sa formula (124.1). Ito ay naging pantay

Matapos matukoy ang halaga, naging posible na matukoy ang masa ng Earth mula sa batas ng unibersal na grabitasyon. Sa katunayan, alinsunod sa batas na ito, ang isang katawan ng masa na matatagpuan sa ibabaw ng Earth ay naaakit sa Earth na may puwersa.

saan ang masa ng Earth at ang radius nito. Sa kabilang banda, alam natin na . Ang pagtutumbas ng mga dami na ito, nakita namin

.

Kaya, kahit na ang mga puwersa ng unibersal na grabitasyon na kumikilos sa pagitan ng mga katawan ng iba't ibang masa ay pantay, ang isang katawan ng maliit na masa ay tumatanggap ng isang makabuluhang acceleration, at isang katawan ng malaking masa ay nakakaranas ng isang maliit na acceleration.

Dahil ang kabuuang masa ng lahat ng mga planeta sa solar system ay bahagyang mas malaki kaysa sa masa ng araw, ang acceleration na nararanasan ng araw bilang resulta ng gravitational forces na kumikilos dito mula sa mga planeta ay bale-wala kumpara sa mga acceleration na ang gravitational puwersa ng araw na ibinibigay sa mga planeta. Ang mga puwersa ng gravitational na kumikilos sa pagitan ng mga planeta ay medyo maliit din. Samakatuwid, kapag isinasaalang-alang ang mga batas ng paggalaw ng planeta (mga batas ni Kepler), hindi namin isinasaalang-alang ang paggalaw ng Araw mismo at tinatayang isinasaalang-alang na ang mga tilapon ng mga planeta ay mga elliptical orbit, sa isa sa mga pokus kung saan matatagpuan ang Araw. . Gayunpaman, sa mga tumpak na kalkulasyon, kailangang isaalang-alang ang mga "perturbations" na ipinakilala sa paggalaw ng Araw mismo o anumang planeta sa pamamagitan ng mga puwersa ng gravitational mula sa ibang mga planeta.

124.1. Gaano bababa ang puwersa ng gravity na kumikilos sa isang rocket projectile kapag tumaas ito ng 600 km sa ibabaw ng Earth? Ang radius ng Earth ay kinuha katumbas ng 6400 km.

124.2. Ang masa ng Buwan ay 81 beses na mas mababa kaysa sa masa ng Earth, at ang radius ng Buwan ay humigit-kumulang 3.7 beses na mas mababa kaysa sa radius ng Earth. Hanapin ang bigat ng isang tao sa buwan kung ang bigat niya sa lupa ay 600N.

124.3. Ang masa ng Buwan ay 81 beses na mas mababa kaysa sa masa ng Earth. Hanapin sa linya na nagkokonekta sa mga sentro ng Earth at ng Buwan, isang punto kung saan ang mga puwersa ng pang-akit ng Earth at ng Buwan ay pantay-pantay sa isa't isa, na kumikilos sa isang katawan na nakalagay sa puntong ito.

Ang artikulong ito ay tumutuon sa kasaysayan ng pagtuklas ng batas ng unibersal na grabitasyon. Dito ay makikilala natin ang biographical na impormasyon mula sa buhay ng siyentipiko na natuklasan ang pisikal na dogma na ito, isaalang-alang ang mga pangunahing probisyon nito, ang kaugnayan sa quantum gravity, ang kurso ng pag-unlad, at marami pa.

Henyo

Si Sir Isaac Newton ay isang Ingles na siyentipiko. Sa isang pagkakataon, inilaan niya ang maraming atensyon at pagsisikap sa mga agham tulad ng pisika at matematika, at nagdala din ng maraming bagong bagay sa mekanika at astronomiya. Siya ay nararapat na itinuturing na isa sa mga unang tagapagtatag ng pisika sa klasikal na modelo nito. Siya ang may-akda ng pangunahing gawain na "Mathematical Principles of Natural Philosophy", kung saan ipinakita niya ang impormasyon tungkol sa tatlong batas ng mekanika at ang batas ng unibersal na grabitasyon. Inilatag ni Isaac Newton ang mga pundasyon ng klasikal na mekanika sa mga gawaing ito. Nakabuo din siya ng isang mahalagang uri, ang teorya ng liwanag. Gumawa rin siya ng maraming kontribusyon sa pisikal na optika at nakabuo ng maraming iba pang mga teorya sa pisika at matematika.

Batas

Ang batas ng unibersal na grabitasyon at ang kasaysayan ng pagtuklas nito ay malayo sa nakaraan.Ang klasikal na anyo nito ay isang batas na naglalarawan sa interaksyon ng isang uri ng gravitational na hindi lalampas sa balangkas ng mekanika.

Ang kakanyahan nito ay ang tagapagpahiwatig ng puwersa F ng gravitational pull na nagmumula sa pagitan ng 2 katawan o mga punto ng bagay na m1 at m2, na pinaghihiwalay mula sa bawat isa ng isang tiyak na distansya r, ay proporsyonal sa parehong mga tagapagpahiwatig ng masa at may kabaligtaran na proporsyonalidad sa parisukat. ng distansya sa pagitan ng mga katawan:

F = G, kung saan sa pamamagitan ng simbolo G ay tinutukoy natin ang gravitational constant na katumbas ng 6.67408(31).10 -11 m 3 /kgf 2.

Ang gravity ni Newton

Bago isaalang-alang ang kasaysayan ng pagtuklas ng batas ng unibersal na grabitasyon, tingnan natin ang mga pangkalahatang katangian nito.

Sa teoryang nilikha ni Newton, ang lahat ng mga katawan na may malaking masa ay dapat bumuo ng isang espesyal na larangan sa kanilang paligid, na umaakit sa iba pang mga bagay sa sarili nito. Ito ay tinatawag na gravitational field, at ito ay may potensyal.

Ang isang katawan na may spherical symmetry ay bumubuo ng isang field sa labas mismo, katulad ng nilikha ng isang materyal na punto ng parehong masa na matatagpuan sa gitna ng katawan.

Ang direksyon ng trajectory ng naturang punto sa gravitational field, na nilikha ng isang katawan na may mas malaking masa, ay sumusunod. Ang mga bagay ng uniberso, tulad ng, halimbawa, isang planeta o isang kometa, ay sumusunod din dito, na gumagalaw kasama ang isang ellipse o hyperbola. Ang pagsasaalang-alang sa pagbaluktot na nilikha ng iba pang malalaking katawan ay isinasaalang-alang gamit ang mga probisyon ng teorya ng perturbation.

Pagsusuri ng Katumpakan

Matapos matuklasan ni Newton ang batas ng unibersal na grabitasyon, kailangan itong subukan at patunayan nang maraming beses. Para dito, maraming mga kalkulasyon at obserbasyon ang ginawa. Ang pagkakaroon ng kasunduan sa mga probisyon nito at nagpapatuloy mula sa katumpakan ng tagapagpahiwatig nito, ang pang-eksperimentong anyo ng pagtatantya ay nagsisilbing isang malinaw na kumpirmasyon ng GR. Ang pagsukat ng quadrupole interaction ng isang katawan na umiikot, ngunit ang mga antenna nito ay nananatiling hindi gumagalaw, ay nagpapakita sa amin na ang proseso ng pagtaas ng δ ay nakasalalay sa potensyal na r - (1 + δ), sa layo na ilang metro at nasa limitasyon (2.1 ± 6.2) .10 -3 . Ang ilang iba pang praktikal na kumpirmasyon ay nagpapahintulot sa batas na ito na maitatag at magkaroon ng isang solong anyo, nang walang anumang mga pagbabago. Noong 2007, muling sinuri ang dogma na ito sa layo na wala pang isang sentimetro (55 microns-9.59 mm). Isinasaalang-alang ang mga pang-eksperimentong pagkakamali, sinuri ng mga siyentipiko ang hanay ng distansya at walang nakitang mga halatang paglihis sa batas na ito.

Ang pagmamasid sa orbit ng Buwan na may paggalang sa Earth ay nagpapatunay din ng bisa nito.

Euclidean space

Ang klasikal na teorya ng gravity ni Newton ay nauugnay sa Euclidean space. Ang aktwal na pagkakapantay-pantay na may sapat na mataas na katumpakan (10 -9) ng mga sukat ng distansya sa denominator ng pagkakapantay-pantay na tinalakay sa itaas ay nagpapakita sa atin ng Euclidean na batayan ng espasyo ng Newtonian mechanics, na may tatlong-dimensional na pisikal na anyo. Sa ganoong punto sa bagay, ang lugar ng isang spherical surface ay eksaktong proporsyonal sa parisukat ng radius nito.

Data mula sa kasaysayan

Isaalang-alang ang isang maikling buod ng kasaysayan ng pagtuklas ng batas ng unibersal na grabitasyon.

Ang mga ideya ay iniharap ng ibang mga siyentipiko na nabuhay bago si Newton. Sina Epicurus, Kepler, Descartes, Roberval, Gassendi, Huygens at iba pa ay bumisita sa mga pagmumuni-muni tungkol dito. Inilagay ni Kepler ang palagay na ang puwersa ng gravitational ay inversely proportional sa distansya mula sa bituin ng Araw at may distribusyon lamang sa mga ecliptic na eroplano; ayon kay Descartes, ito ay bunga ng aktibidad ng mga vortices sa kapal ng eter. Nagkaroon ng serye ng mga hula na naglalaman ng repleksyon ng mga tamang hula tungkol sa pagtitiwala sa distansya.

Ang isang liham mula kay Newton kay Halley ay naglalaman ng impormasyon na sina Hooke, Wren at Buyo Ismael ay ang mga nauna kay Sir Isaac mismo. Gayunpaman, walang sinuman sa harap niya ang malinaw na nakakonekta, sa tulong ng mga pamamaraan ng matematika, ang batas ng grabidad at paggalaw ng planeta.

Ang kasaysayan ng pagtuklas ng batas ng unibersal na grabitasyon ay malapit na konektado sa akdang "Mga Prinsipyo ng Matematika ng Likas na Pilosopiya" (1687). Sa gawaing ito, nakuha ni Newton ang batas na pinag-uusapan salamat sa empirical na batas ni Kepler, na kilala na noong panahong iyon. Ipinakikita niya sa atin na:

• ang anyo ng paggalaw ng anumang nakikitang planeta ay nagpapatotoo sa pagkakaroon ng isang sentral na puwersa;
• ang kaakit-akit na puwersa ng gitnang uri ay bumubuo ng mga elliptical o hyperbolic orbit.

Tungkol sa teorya ni Newton

Ang pagsusuri sa maikling kasaysayan ng pagtuklas ng batas ng unibersal na grabitasyon ay maaari ding ituro sa atin ang ilang pagkakaiba na nagbukod nito sa mga nakaraang hypotheses. Si Newton ay nakikibahagi hindi lamang sa paglalathala ng iminungkahing pormula ng hindi pangkaraniwang bagay na isinasaalang-alang, ngunit iminungkahi din ang isang modelo ng isang uri ng matematika sa isang holistic na anyo:

• posisyon sa batas ng grabidad;
• posisyon sa batas ng paggalaw;
• sistematiko ng mga pamamaraan ng pananaliksik sa matematika.

Ang triad na ito ay nagawang mag-imbestiga kahit na ang pinaka-kumplikadong paggalaw ng mga bagay sa kalangitan sa medyo tumpak na lawak, sa gayon ay lumilikha ng batayan para sa celestial mechanics. Hanggang sa simula ng aktibidad ni Einstein sa modelong ito, hindi kinakailangan ang pagkakaroon ng isang pangunahing hanay ng mga pagwawasto. Tanging ang mathematical apparatus lamang ang kailangang pagbutihin nang malaki.

Bagay para sa talakayan

Ang natuklasan at napatunayang batas ay naging, sa buong ikalabing walong siglo, isang kilalang paksa ng aktibong kontrobersya at masusing pagsisiyasat. Gayunpaman, natapos ang siglo sa isang pangkalahatang kasunduan sa kanyang mga postulates at mga pahayag. Gamit ang mga kalkulasyon ng batas, posible na tumpak na matukoy ang mga landas ng paggalaw ng mga katawan sa langit. Ang isang direktang pagsusuri ay ginawa noong 1798. Ginawa niya ito gamit ang isang torsion-type na balanse na may mahusay na sensitivity. Sa kasaysayan ng pagtuklas ng unibersal na batas ng grabitasyon, kinakailangan na maglaan ng isang espesyal na lugar sa mga interpretasyong ipinakilala ni Poisson. Binuo niya ang konsepto ng potensyal ng gravity at ang Poisson equation, kung saan posible na kalkulahin ang potensyal na ito. Ang ganitong uri ng modelo ay naging posible na pag-aralan ang gravitational field sa pagkakaroon ng isang di-makatwirang pamamahagi ng bagay.

Maraming mga paghihirap sa teorya ni Newton. Ang pangunahing isa ay maaaring ituring na hindi maipaliwanag ng pangmatagalang aksyon. Walang eksaktong sagot sa tanong kung paano ipinapadala ang mga kaakit-akit na puwersa sa vacuum space sa walang katapusang bilis.

"Ebolusyon" ng batas

Sa susunod na dalawang daang taon, at higit pa, ang mga pagtatangka ay ginawa ng maraming physicist na magmungkahi ng iba't ibang paraan upang mapabuti ang teorya ni Newton. Ang mga pagsisikap na ito ay natapos sa isang tagumpay noong 1915, lalo na ang paglikha ng General Theory of Relativity, na nilikha ni Einstein. Nakaya niyang malampasan ang buong hanay ng mga paghihirap. Alinsunod sa prinsipyo ng pagsusulatan, ang teorya ni Newton ay naging isang pagtatantya sa simula ng trabaho sa isang teorya sa isang mas pangkalahatang anyo, na maaaring mailapat sa ilalim ng ilang mga kundisyon:

1. Ang potensyal ng gravitational nature ay hindi maaaring masyadong malaki sa mga sistemang pinag-aaralan. Ang solar system ay isang halimbawa ng pagsunod sa lahat ng mga patakaran para sa paggalaw ng mga celestial body. Ang relativistic phenomenon ay nahahanap ang sarili sa isang kapansin-pansing pagpapakita ng paglilipat ng perihelion.
2. Ang tagapagpahiwatig ng bilis ng paggalaw sa pangkat na ito ng mga sistema ay hindi gaanong mahalaga kung ihahambing sa bilis ng liwanag.

Ang patunay na sa isang mahinang nakatigil na larangan ng gravitation, ang mga kalkulasyon ng GR ay nasa anyo ng mga Newtonian ay ang pagkakaroon ng isang potensyal na scalar gravitational sa isang nakatigil na larangan na may mahinang ipinahayag na mga katangian ng puwersa, na nakakatugon sa mga kondisyon ng Poisson equation.

Quantum Scale

Gayunpaman, sa kasaysayan, alinman sa siyentipikong pagtuklas ng batas ng unibersal na grabitasyon, o ang Pangkalahatang Teorya ng Relativity ay hindi maaaring magsilbi bilang ang huling teorya ng gravitational, dahil pareho silang hindi sapat na naglalarawan sa mga proseso ng uri ng gravitational sa sukat ng quantum. Ang pagtatangka na lumikha ng quantum gravitational theory ay isa sa pinakamahalagang gawain ng modernong pisika.

Mula sa punto ng view ng quantum gravity, ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga bagay ay nilikha sa pamamagitan ng pagpapalitan ng mga virtual graviton. Alinsunod sa prinsipyo ng kawalan ng katiyakan, ang potensyal ng enerhiya ng mga virtual graviton ay inversely proportional sa agwat ng oras kung saan ito umiiral, mula sa punto ng paglabas ng isang bagay hanggang sa punto ng oras kung saan ito ay hinihigop ng isa pang punto.

Dahil dito, lumalabas na sa isang maliit na sukat ng mga distansya, ang pakikipag-ugnayan ng mga katawan ay nangangailangan ng pagpapalitan ng mga virtual na uri ng graviton. Salamat sa mga pagsasaalang-alang na ito, posibleng tapusin ang probisyon sa batas ng potensyal ni Newton at ang pagtitiwala nito alinsunod sa kapalit ng proporsyonalidad na may kinalaman sa distansya. Ang pagkakaroon ng pagkakatulad sa pagitan ng mga batas ng Coulomb at Newton ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang bigat ng mga graviton ay katumbas ng zero. Ang bigat ng mga photon ay may parehong kahulugan.

Maling akala

Sa kurikulum ng paaralan, ang sagot sa isang tanong mula sa kasaysayan, kung paano natuklasan ni Newton ang batas ng unibersal na grabitasyon, ay ang kuwento ng isang bumabagsak na prutas ng mansanas. Ayon sa alamat na ito, nahulog ito sa ulo ng isang siyentipiko. Gayunpaman, ito ay isang malawakang maling kuru-kuro, at sa katunayan, ang lahat ay nagawa nang walang katulad na kaso ng isang posibleng pinsala sa ulo. Minsan ay kinumpirma mismo ni Newton ang alamat na ito, ngunit sa katotohanan ang batas ay hindi isang kusang pagtuklas at hindi dumating sa isang pagsabog ng panandaliang pananaw. Tulad ng isinulat sa itaas, ito ay binuo sa mahabang panahon at ipinakita sa unang pagkakataon sa mga gawa sa "Mga Prinsipyo ng Matematika", na lumitaw sa pampublikong pagpapakita noong 1687.