Lehetőségeim szerint úgy döntöttem, hogy részletesebben foglalkozom a világítással. tudományos örökség Nyikolaj Viktorovics Levashov akadémikus, mert úgy látom, hogy műveire ma még nincs olyan kereslet, mint kellene az igazán szabad és ésszerű emberek társadalmában. Az emberek még mindig nem értem könyveinek és cikkeinek értékét és fontosságát, mert nem veszik észre, hogy milyen mértékű megtévesztésben élünk az elmúlt pár évszázadban; nem értik, hogy a természettel kapcsolatos információk, amelyeket ismerősnek és ezért igaznak tartunk, az 100% hamis; és szándékosan kényszerítették ránk, hogy eltitkolják az igazságot, és megakadályozzák, hogy jó irányba fejlődjünk...
A gravitáció törvénye
Miért kell foglalkoznunk ezzel a gravitációval? Nincs még valami, amit tudunk róla? Gyerünk! Sokat tudunk már a gravitációról! Például a Wikipédia kedvesen közli velünk « Gravitáció (vonzerő, világszerte, gravitáció) (a latin gravitas - "gravitáció") - az egyetemes alapvető kölcsönhatás minden anyagi test között. Az alacsony sebesség és a gyenge gravitációs kölcsönhatás közelítésében Newton gravitációelmélete írja le, általános esetben Einstein általános relativitáselmélete... Azok. Egyszerűen fogalmazva, ez az internetes csevegés azt mondja, hogy a gravitáció az összes anyagi test közötti kölcsönhatás, és még egyszerűbben fogalmazva: kölcsönös vonzalom anyagi testek egymásnak.
Az ilyen vélemény látszatát elvtársnak köszönhetjük. Isaac Newton, akinek tulajdonítják az 1687-es felfedezést "Az egyetemes gravitáció törvénye", amely szerint állítólag minden test tömegével arányosan és fordítottan arányos a köztük lévő távolság négyzetével vonzódik egymáshoz. A jó hír az, hogy elvtárs. Isaac Newtont a Pedia magasan képzett tudósként írja le, ellentétben elvtárssal. , akinek tulajdonítják a felfedezést elektromosság…
Érdekes megnézni a „vonzóerő” vagy a „gravitációs erő” dimenzióját, ami az elvtársból következik. Isaac Newton, a következő formában: F=m 1 *m 2 /r 2
A számláló két test tömegének szorzata. Ez adja a „kilogramm négyzet” dimenziót - kg 2. A nevező a „távolság” négyzetes, azaz. négyzetméter - m 2. De az erőt nem furcsaságban mérik kg 2 /m 2, és nem kevésbé furcsa kg*m/s 2! Kiderül, hogy ez egy következetlenség. Ennek eltávolítására a „tudósok” egy együtthatóval, az ún. "gravitációs állandó" G , körülbelül egyenlő 6,67545 × 10 −11 m³/(kg s²). Ha most mindent megszorozunk, megkapjuk a „gravitáció” megfelelő dimenzióját kg*m/s 2, és ezt az abrakadabrát a fizikában hívják "newton", azaz Az erőt a mai fizikában ""-ben mérik.
Vajon mit fizikai jelentése együtthatója van G , valamiért, ami csökkenti az eredményt 600 milliárdszor? Egyik sem! A „tudósok” ezt „arányossági együtthatónak” nevezték. És bemutatták beállításhoz méretek és eredmények a legkívánatosabbnak! Ilyen a tudomány ma is... Megjegyzendő, hogy a tudósok megzavarása és az ellentmondások elrejtése érdekében a fizikában a mérési rendszereket többször is megváltoztatták - az ún. "egységrendszerek". Íme néhány neve, amelyek felváltották egymást, amikor felmerült az igény új álcák létrehozására: MTS, MKGSS, SGS, SI...
Érdekes lenne megkérdezni elvtársat. Izsák: a hogyan sejtette hogy a testek egymáshoz vonzódásának természetes folyamata van? Hogyan sejtette, hogy a „vonzóerő” pontosan két test tömegének szorzatával arányos, nem pedig azok összegével vagy különbségével? Hogyan vajon ilyen sikeresen felfogta, hogy ez az Erő fordítottan arányos a testek közötti távolság négyzetével, és nem a kockával, a megkettőződéssel vagy a töredékes erővel? Ahol elvtársnál ilyen megmagyarázhatatlan találgatások jelentek meg 350 évvel ezelőtt? Hiszen nem végzett kísérleteket ezen a téren! És ha hiszel a történelem hagyományos változatában, akkoriban még az uralkodók sem voltak teljesen egyenesek, de itt van egy ilyen megmagyarázhatatlan, egyszerűen fantasztikus meglátás! Ahol?
Igen a semmiből! Elvtárs Isaacnak fogalma sem volt ilyesmiről és nem vizsgált semmi ilyesmit és nem nyílt ki. Miért? Mert a valóságban a fizikai folyamat vonzerő tel" egymáshoz nem létezik,és ennek megfelelően nincs olyan törvény, amely leírná ezt a folyamatot (ezt alább meggyőzően bebizonyítjuk)! A valóságban elvtárs Newton a mi tagolatlanságunkban, egyszerűen tulajdonított az „egyetemes gravitáció” törvényének felfedezése, ezzel egyidejűleg „a klasszikus fizika egyik alkotója” címmel; ugyanúgy, ahogy egy időben elvtársnak tulajdonították. Bene Franklin, aminek volt 2 osztály oktatás. A „középkori Európában” ez nem így volt: nemcsak a tudományokkal, hanem egyszerűen az élettel is nagy volt a feszültség...
Szerencsére azonban a múlt század végén Nikolai Levashov orosz tudós több könyvet írt, amelyekben megadta az „ábécét és nyelvtant”. torzítatlan tudás; visszaadta a földlakóknak a korábban lerombolt tudományos paradigmát, melynek segítségével könnyen megmagyarázható a földi természet szinte minden „megfejthetetlen” rejtélye; elmagyarázta az Univerzum felépítésének alapjait; megmutatta, hogy minden bolygón milyen körülmények között jelennek meg a szükséges és elégséges feltételek, Élet- élő anyag. Elmagyarázta, milyen anyag tekinthető élőnek, és mit fizikai jelentése természetes folyamat ún élet" Kifejtette továbbá, hogy mikor és milyen feltételek mellett szerzi meg az „élő anyag”. Intelligencia, azaz felismeri létezését – intelligenssé válik. Nikolaj Viktorovics Levashov könyveiben és filmjeiben sokat üzent az embereknek torzítatlan tudás. Többek között elmagyarázta, mit "gravitáció", honnan származik, hogyan működik, mi a tényleges fizikai jelentése. Leginkább ez könyvekben és. Most pedig nézzük az "Univerzális Gravitáció Törvényét"...
Az „egyetemes gravitáció törvénye” egy fikció!
Miért kritizálom olyan merészen és magabiztosan a fizikát, elvtárs „felfedezését”. Isaac Newton és maga a „nagy” „az egyetemes gravitáció törvénye”? Igen, mert ez a „Törvény” egy fikció! Megtévesztés! Kitaláció! Világméretű átverés, amely zsákutcába juttatja a földi tudományt! Ugyanaz az átverés ugyanazokkal a célokkal, mint az elvtárs hírhedt „relativitáselmélete”. Einstein.
Bizonyíték? Ha kérem, itt vannak: nagyon pontosak, szigorúak és meggyőzőek. Remekül leírta őket a szerző, O.Kh. Derevensky csodálatos cikkében. Tekintettel arra, hogy a cikk meglehetősen terjedelmes, itt adok egy nagyon rövid változatot az „Univerzális Gravitációs Törvény” hamisságának néhány bizonyítékáról, és a részletek iránt érdeklődő állampolgárok maguk olvassák el a többit.
1. A mi Napelemünkben rendszer Csak a bolygóknak és a Holdnak, a Föld egyik műholdjának van gravitációja. A többi bolygó műholdjaiban, és több mint hat tucat van belőlük, nincs gravitáció! Ez az információ teljesen nyílt, de a „tudományos” emberek nem hirdetik, mert az ő „tudományuk” szempontjából megmagyarázhatatlan. Azok. b O Naprendszerünk legtöbb objektumának nincs gravitációja – nem vonzzák egymást! Ez pedig teljesen megcáfolja az „Univerzális Gravitáció Törvényét”.
2. Henry Cavendish tapasztalata a hatalmas tömbök egymáshoz való vonzódását a testek közötti vonzalom meglétének cáfolhatatlan bizonyítékának tekintik. Ezt az élményt azonban egyszerűsége ellenére sehol sem reprodukálták nyíltan. Nyilván azért, mert nem kelti azt a hatást, amit egyesek egyszer bejelentettek. Azok. Ma a szigorú ellenőrzés lehetőségével a tapasztalat nem mutat vonzalmat a testek között!
3. Mesterséges műhold felbocsátása egy aszteroida körüli pályára. Február közepe 2000 Az amerikaiak űrszondát küldtek KÖZEL elég közel az aszteroidához Eros, kiegyenlítette a sebességet és elkezdte várni, hogy a szondát befogja Eros gravitációja, azaz. amikor a műholdat finoman vonzza az aszteroida gravitációja.
De valamiért az első randevú nem sikerült jól. A második és az azt követő kísérlet, hogy megadja magát Erosnak, pontosan ugyanazt a hatást érte el: Eros nem akarta magához vonzani az amerikai szondát KÖZEL, és további motortámogatás nélkül a szonda nem maradt Eros közelében . Ez a kozmikus dátum semmivel nem ért véget. Azok. nincs vonzalom a szonda és a föld között 805 kg és egy aszteroida súlya több mint 6 billió tonnát nem találtak.
Itt nem hagyhatjuk figyelmen kívül a NASA amerikaiak megmagyarázhatatlan szívósságát, mert az orosz tudós Nyikolaj Levasov, akkoriban az USA-ban élt, amelyet akkor teljesen normális országnak tartott, írt, angolra fordított és publikált 1994 évben megjelent a híres könyve, amelyben „ujjakon” elmagyarázta mindazt, amit a NASA szakembereinek tudniuk kellett a szondájukhoz. KÖZEL nem lógott haszontalan vasdarabként az űrben, de legalább valami hasznot hozott a társadalomnak. De úgy tűnik, a túlzott önteltség kijátszotta az ottani „tudósokat”.
4. Következő próbálkozásúgy döntött, hogy megismétli az erotikus kísérletet egy aszteroidával japán. Kiválasztottak egy Itokawa nevű aszteroidát, és május 9-én küldték el 2003 évben egy („Sólyom”) nevű szondát adtak hozzá. Szeptemberben 2005 évben a szonda 20 km távolságra megközelítette az aszteroidát.
A „hülye amerikaiak” tapasztalatait figyelembe véve az okos japánok több hajtóművel és egy autonóm, lézeres távolságmérőkkel ellátott, rövid hatótávolságú navigációs rendszerrel szerelték fel szondájukat, hogy az aszteroidát automatikusan megközelíthesse és körüljárhassa, anélkül, földi operátorok. „A program első száma egy komikus mutatvány volt, egy kis kutatórobot leszállásával egy aszteroida felszínén. A szonda leereszkedett a számított magasságra, és óvatosan leejtette a robotot, amelynek lassan és simán kellett volna a felszínre esnie. De... nem esett el. Lassú és sima elhurcolták valahol messze az aszteroidától. Ott nyomtalanul eltűnt... A program következő száma ismét egy vígjáték lett, egy szonda rövid távú landolásával a felszínen „talajminta vételére”. Komikussá vált, mert a lézeres távolságmérők legjobb teljesítményének biztosítása érdekében egy fényvisszaverő jelölőgolyót dobtak az aszteroida felszínére. Ezen a labdán sem voltak motorok és... egyszóval nem a megfelelő helyen volt a labda... Szóval, hogy a japán "Sólyom" leszállt-e Itokawára, és mit csinált rajta, ha leült, nem tudni. a tudománynak..." Következtetés: azt a japán csodát, amelyet Hayabusa nem tudott felfedezni nincs vonzalom szonda föld között 510 kg és egy aszteroida tömege 35 000 tonna
Külön szeretném megjegyezni, hogy az orosz tudós átfogó magyarázata a gravitáció természetéről Nyikolaj Levasov könyvében adta át, amelyet először publikált 2002 évben - csaknem másfél évvel a japán Falcon indulása előtt. És ennek ellenére a japán „tudósok” pontosan követték amerikai kollégáik nyomdokait, és gondosan megismételték minden hibájukat, beleértve a leszállást is. Ez a „tudományos gondolkodás” olyan érdekes folytonossága...
5. Honnan jönnek az árapályok? Egy nagyon érdekes, a szakirodalomban leírt jelenség enyhén szólva sem teljesen helytálló. „...Vannak tankönyvek fizika, ahol le van írva, hogy mik legyenek – az „egyetemes gravitáció törvényének” megfelelően. Vannak oktatóanyagok is óceántan, ahol le van írva, hogy mik ezek, az árapály, Valójában.
Ha itt az egyetemes gravitáció törvénye működik, és az óceán vizét többek között a Nap és a Hold vonzza, akkor az árapály „fizikai” és „óceánográfiai” mintázatának egybe kell esnie. Tehát egyeznek vagy sem? Kiderült, hogy ha azt mondjuk, hogy nem esnek egybe, akkor nem mondunk semmit. Mert a „fizikai” és az „oceanográfiai” képeknek semmi köze egymáshoz semmi közös... Az árapály-jelenségek tényleges képe minőségileg és mennyiségileg is annyira eltér az elméletitől, hogy egy ilyen elmélet alapján előre ki lehet számítani az árapályt. lehetetlen. Igen, ezt senki sem próbálja megtenni. Végül is nem őrült. Így csinálják: minden érdekes kikötőnél vagy más pontnál az óceán szintjének dinamikáját a tisztán megtalálható amplitúdójú és fázisú rezgések összege modellezi. empirikusan. Aztán extrapolálják ezt az ingadozási mennyiséget előre – és megkapod az előzetes számításokat. A hajók kapitányai örülnek – na jó!...” Mindez azt jelenti, hogy a mi földi dagályunk is ne engedelmeskedj– Az egyetemes gravitáció törvénye.
Mi is a gravitáció valójában?
A gravitáció valódi természetét a modern történelemben először Nyikolaj Levasov akadémikus írta le egy alapvető tudományos munkában. Hogy az olvasó jobban megértse a gravitációról írottakat, adok egy kis előzetes magyarázatot.
A körülöttünk lévő tér nem üres. Teljesen tele van sok különféle kérdéssel, amelyet N.V. akadémikus. Levashov nevezte "elsődleges dolgok". Korábban a tudósok ezt az egészet anyagi lázadásnak nevezték "éter"és még meggyőző bizonyítékot is kapott a létezésére (Dayton Miller híres kísérletei, amelyeket Nikolai Levashov „Az Univerzum elmélete és az objektív valóság” című cikkében ír le). A modern „tudósok” sokkal tovább mentek, és most "éter" hívott "sötét anyag". Óriási előrelépés! Az „éter” egyes anyagai ilyen vagy olyan mértékben kölcsönhatásba lépnek egymással, mások nem. És néhány elsődleges anyag elkezd kölcsönhatásba lépni egymással, és bizonyos térgörbületekben (inhomogenitásokban) megváltozott külső feltételekbe kerül.
A térgörbületek különféle robbanások eredményeként jelennek meg, beleértve a „szupernóva-robbanásokat”. « Amikor egy szupernóva felrobban, a tér dimenzióiban ingadozások lépnek fel, hasonlóan a víz felszínén egy kő eldobása után megjelenő hullámokhoz. A robbanás során kilökődő anyagtömegek kitöltik ezeket az inhomogenitásokat a csillag körüli tér dimenziójában. Ezekből az anyagtömegekből bolygók (és) kezdenek kialakulni..."
Azok. a bolygók nem űrtörmelékből jönnek létre, ahogy azt a modern „tudósok” valamiért állítják, hanem a csillagok anyagából és más elsődleges anyagokból szintetizálódnak, amelyek a tér megfelelő inhomogenitásaiban kezdenek kölcsönhatásba lépni egymással és kialakítják az ún. "hibrid anyag". Ezekből a „hibrid anyagokból” jönnek létre a bolygók és minden más az űrünkben. a bolygónk A többi bolygóhoz hasonlóan nem csak egy „kődarab”, hanem egy nagyon összetett rendszer, amely több, egymásba ágyazott gömbből áll (lásd). A legsűrűbb gömböt „fizikailag sűrű szintnek” nevezzük – ezt látjuk, az ún. fizikai világ. Második sűrűségét tekintve valamivel nagyobb gömb az ún a bolygó „éteri anyagi szintje”. Harmadik szféra – „asztrális anyagi szint”. Negyedik a szféra a bolygó „első mentális szintje”. Ötödik a szféra a bolygó „második mentális szintje”. ÉS hatodik a szféra a bolygó „harmadik mentális szintje”.
Bolygónkat csak úgy kell tekinteni ennek a hatnak az összessége gömbök– a bolygó hat anyagi szintje, egymásba ágyazva. Csak ebben az esetben kaphat teljes megértést a bolygó szerkezetéről és tulajdonságairól, valamint a természetben előforduló folyamatokról. Az, hogy még nem tudjuk megfigyelni a bolygónk fizikailag sűrű szféráján kívül zajló folyamatokat, nem azt jelzi, hogy „nincs ott semmi”, csak azt, hogy jelenleg érzékszerveink a természettől nem alkalmasak ezekre a célokra. És még valami: az Univerzumunk, a Föld bolygónk és minden más az Univerzumunkban ebből keletkezik hét különféle típusú ősanyag olvadt be hat hibrid ügyek. És ez sem nem isteni, sem nem egyedi jelenség. Ez egyszerűen az Univerzumunk minőségi szerkezete, amelyet annak a heterogenitásnak a tulajdonságai határoznak meg, amelyben létrejött.
Folytassuk: a bolygók a megfelelő elsődleges anyag összeolvadásával jönnek létre a tér inhomogenitású területein, amelyek erre alkalmas tulajdonságokkal és tulajdonságokkal rendelkeznek. De ezek, csakúgy, mint az űr minden más területe, hatalmas számban tartalmaznak ősügyek(az anyag szabad formái) különféle típusúak, amelyek nem vagy nagyon gyengén lépnek kölcsönhatásba a hibrid anyaggal. A heterogenitás területén találva sok ilyen elsődleges ügyet érint ez a heterogenitás, és a tér gradiensének (különbségének) megfelelően a középpontjába rohannak. És ha már kialakult egy bolygó ennek a heterogenitásnak a középpontjában, akkor az elsődleges anyag a heterogenitás középpontja (és a bolygó közepe) felé haladva létrehozza irányított áramlás, amely létrehozza az ún. gravitációs mező. És ennek megfelelően alatt gravitáció Neked és nekem meg kell értenünk az elsődleges anyag irányított áramlásának hatását mindenre, ami az útjába kerül. Vagyis leegyszerűsítve a gravitáció nyomaszt anyagi tárgyak a bolygó felszínére az elsődleges anyag áramlásával.
Nem, valóság nagyon különbözik a „kölcsönös vonzás” fiktív törvényétől, amely állítólag mindenhol létezik olyan okból, amelyet senki sem ért. A valóság sokkal érdekesebb, sokkal összetettebb és sokkal egyszerűbb, ugyanakkor. Ezért a valódi természeti folyamatok fizikája sokkal könnyebben érthető, mint a fiktívek. A valódi tudás felhasználása pedig valódi felfedezésekhez és e felfedezések hatékony felhasználásához vezet, nem pedig kiagyalthoz.
Anti gravitáció
Példaként a mai tudományos profanizálás röviden elemezhetjük a „tudósok” magyarázatát, hogy „a fénysugarak nagy tömegek közelében hajlanak meg”, és ezért láthatjuk, mit rejtenek el előlünk a csillagok és a bolygók.
Valóban megfigyelhetünk olyan tárgyakat a Térben, amelyeket más objektumok rejtenek el előlünk, de ennek a jelenségnek semmi köze a tárgyak tömegéhez, mert az „univerzális” jelenség nem létezik, i. nincsenek csillagok, nincsenek bolygók NEM ne vonzzák magukhoz a sugarakat, és ne hajlítsák meg a pályájukat! Akkor miért „hajolnak”? Erre a kérdésre van egy nagyon egyszerű és meggyőző válasz: sugarak nem hajlottak! Ők csak ne terjesszen egyenes vonalban, ahogy azt megszoktuk érteni, de összhangban tér alakja. Ha egy nagy kozmikus test közelében elhaladó sugarat tekintünk, akkor szem előtt kell tartanunk, hogy a sugár e test köré hajlik, mert kénytelen követni a tér görbületét, mint egy megfelelő alakú út. És egyszerűen nincs más út a gerendához. A gerenda nem tud nem meghajolni ezen a testen, mert ezen a területen a tér olyan ívelt alakú... Egy kis kiegészítés az elmondottakhoz.
Most visszatérve anti gravitáció, világossá válik, hogy az emberiség miért nem képes elkapni ezt a csúnya „antigravitációt”, vagy legalább valamit elérni abból, amit az álomgyár ügyes funkcionáriusai mutatnak nekünk a tévében. Szándékosan kényszerülünk Több mint száz éve szinte mindenhol használnak belső égésű motorokat vagy sugárhajtóműveket, bár működési elvét, kialakítását és hatékonyságát tekintve nagyon távol állnak a tökéletestől. Szándékosan kényszerülünk Különböző ciklop méretű generátorok segítségével extraháljuk, majd ezt az energiát vezetékeken továbbítjuk, ahol b O nagy része eloszlikűrben! Szándékosan kényszerülünk irracionális lények életét élni, ezért nincs okunk csodálkozni azon, hogy semmi értelmes dolog nem sikerül sem a tudományban, sem a technikában, sem a gazdaságban, sem az orvostudományban, sem a tisztességes élet megszervezésében a társadalomban.
Most néhány példát adok az antigravitáció (más néven levitáció) létrehozására és felhasználására az életünkben. De az antigravitáció elérésének ezeket a módszereit nagy valószínűséggel véletlenül fedezték fel. Ahhoz pedig, hogy tudatosan hozzon létre egy valóban hasznos, antigravitációt megvalósító eszközt, szüksége van rá tudni a gravitáció jelenségének valódi természete, tanulmány azt, elemezze és megért az egész lényege! Csak így tudunk valami értelmeset, hatékonyat és a társadalom számára valóban hasznosat alkotni.
Hazánkban a legelterjedtebb antigravitációt alkalmazó eszköz az ballonés számos változata. Ha meg van töltve meleg levegővel vagy gázzal, amely könnyebb, mint a légköri gázkeverék, akkor a labda hajlamos felfelé, nem pedig lefelé repülni. Ezt a hatást nagyon régóta ismerik az emberek, de még mindig nincs átfogó magyarázata– amelyik már nem vetne fel új kérdéseket.
A YouTube-on végzett rövid keresés nagyszámú videó felfedezéséhez vezetett, amelyek az antigravitáció nagyon valós példáit mutatják be. Felsorolok néhányat itt, hogy lásd az antigravitációt ( lebegés) valóban létezik, de... még nem magyarázta meg egyik „tudós” sem, láthatóan a büszkeség nem engedi...
Az orosz nyelv magyarázó szótára. D.N. Ushakov
gravitáció
gravitáció, többes szám nem, vö.
Vonzerő; két anyagi test eredendő tulajdonsága, hogy olyan erővel vonzzák egymást, amely egyenesen arányos tömegük szorzatával és fordítottan arányos a köztük lévő távolság négyzetével (fizikai). A Föld gravitációja (az az erő, amely a tárgyakat a Föld középpontjához vonzza).
valakinek vagy valaminek. Vonzás, vágy (könyv). Vonzás a tudományhoz. Vonzás a zenéhez.
valakinek vagy valaminek. A valakivel való kapcsolat igénye, valakitől való függés. vagy valakivel való egység. (könyv). A külterületek gazdasági súlypontja a központ felé.
Az orosz nyelv magyarázó szótára. S.I.Ozhegov, N.Yu.Shvedova.
gravitáció
Minden testnek az a tulajdonsága, hogy vonzza egymást, a vonzás (speciális). Földi t. Newton egyetemes gravitációs törvénye.
ford., valakinek vagy valaminek. Vonzódás, vágy valaki után, igény valamire. T. a technológiához. Érzelmeket érezni valaki iránt.
Az orosz nyelv új magyarázó szótára, T. F. Efremova.
gravitáció
Két test sajátossága, amely vonzza egymást tömegüktől és a köztük lévő távolságtól függően; vonzerő.
Vonzás, vágy valakire, valamire.
A kapcsolat igénye valakivel vagy valamivel.
bomlás Valaki vagy valami fájdalmas hatása.
Enciklopédiai szótár, 1998
gravitáció
A GRAVITÁCIÓ (gravitációs, gravitációs kölcsönhatás) egy univerzális kölcsönhatás bármilyen típusú fizikai anyag (közönséges anyag, bármilyen fizikai mező) között. Ha ez a kölcsönhatás viszonylag gyenge, és a testek lassan mozognak a vákuumban lévő fénysebességhez képest, akkor Newton egyetemes gravitációs törvénye érvényes. A c-hez hasonló erős mezők és sebességek esetén az A. Einstein által megalkotott általános relativitáselméletet (GTR) kell használni, amely Newton gravitációelméletének a speciális relativitáselméleten alapuló általánosítása. Az általános relativitáselmélet a gravitációs erők és a referenciarendszer gyorsulása során fellépő tehetetlenségi erők lokális megkülönböztethetetlensége ekvivalenciájának elvén alapul. Ez az elv abban nyilvánul meg, hogy egy adott gravitációs térben bármilyen tömegű és fizikai természetű testek azonos kiindulási feltételek mellett ugyanúgy mozognak. Einstein elmélete a gravitációt a fizikai anyagnak a téridő geometriai tulajdonságaira gyakorolt hatásaként írja le (a.p.); viszont ezek a tulajdonságok befolyásolják az anyag mozgását és más fizikai folyamatokat. Egy ilyen ívelt p.v. a testek mozgása „tehetetlenséggel” (tehát a gravitációs erőktől eltérő külső erők hiányában) geodéziai vonalak mentén megy végbe, hasonlóan a görbítetlen térben lévő egyenesekhez, de ezek a vonalak már görbültek. Erős gravitációs térben a közönséges háromdimenziós tér geometriája nem euklideszi, és az idő lassabban telik, mint a mezőn kívül. Einstein elmélete megjósolja a gravitációs tér változásának végső sebességét, amely megegyezik a vákuumban lévő fénysebességgel (ez a változás gravitációs hullámok formájában átvitelre kerül), fekete lyukak keletkezésének lehetőségét stb. Kísérletek igazolják a általános relativitáselmélet.
Gravitáció
gravitáció, gravitációs kölcsönhatás, univerzális kölcsönhatás bármilyen típusú anyag között. Ha ez a kölcsönhatás viszonylag gyenge, és a testek lassan mozognak (a fénysebességhez képest), akkor Newton egyetemes gravitációs törvénye érvényes. Általános esetben a hőmérsékletet az A. Einstein által megalkotott általános relativitáselmélet írja le. Ez az elmélet a T.-t úgy írja le, mint az anyagnak a tér és idő tulajdonságaira gyakorolt hatását; viszont a téridő ezen tulajdonságai befolyásolják a testek mozgását és más fizikai folyamatokat. Így az elektromosság modern elmélete élesen különbözik az egyéb típusú kölcsönhatások elméletétől - elektromágneses, erős és gyenge. Newton gravitációs elmélete A T.-ról mint a testek egyetemes tulajdonságáról szóló első kijelentések az ókorból származnak. Plutarkhosz így írt: „A Hold kőként zuhanna a Földre, mihelyt repülési ereje megsemmisül.” A 16. és 17. században. Európában újjáéledtek a testek kölcsönös gravitációjának bizonyítására tett kísérletek. Az elméleti csillagászat megalapítója, J. Kepler azt mondta, hogy „a gravitáció minden test kölcsönös vágya”. G. Borelli olasz fizikus a T. segítségével próbálta megmagyarázni a Jupiter műholdjainak bolygó körüli mozgását. Az univerzális technika létezésének tudományos bizonyítása és az azt leíró törvény matematikai megfogalmazása azonban csak az I. Newton által felfedezett mechanikai törvények alapján vált lehetségessé. Az egyetemes elmélet törvényének végső megfogalmazását Newton készítette 1687-ben megjelent fő művében, „A természetfilozófia matematikai alapelvei” címmel. Newton gravitációs törvénye kimondja, hogy bármely két, mA és mB tömegű anyagrészecske olyan F erővel vonzódik egymáshoz, amely egyenesen arányos a tömegek szorzatával, és fordítottan arányos a köztük lévő r távolság négyzetével: ═(
(Az anyagrészecskék itt bármely testet jelentenek, feltéve, hogy lineáris méreteik sokkal kisebbek, mint a köztük lévő távolság; lásd Anyagpont). A G arányossági együtthatót Newton-féle gravitációs állandónak vagy gravitációs állandónak nevezzük. A G számértékét először G. Cavendish angol fizikus (1798) határozta meg, aki laboratóriumban mérte meg két golyó közötti vonzási erőket. A mai adatok szerint G = (6,673 ╠ 0,003)×10-8cm3/g×sec2.
Hangsúlyozni kell, hogy a T. (1) törvényének magát a formáját (az erő tömegarányossága és a távolság négyzetével fordított arányosság) sokkal nagyobb pontossággal tesztelték, mint a G együttható meghatározásának pontosságát. Az (1) törvény szerint a T. ereje csak a részecskék adott időpillanatbeli helyzetétől függ, vagyis a gravitációs kölcsönhatás azonnal terjed. A Newton-féle gravitációs törvény másik fontos jellemzője az a tény, hogy az a T erő, amellyel egy adott A test vonz egy másik B testet, arányos a B test tömegével. De mivel a B test által kapott gyorsulás a mechanika második törvénye szerint , fordítottan arányos a tömegével, akkor a B test által az A test vonzása hatására tapasztalt gyorsulás nem függ a B test tömegétől. Ezt a gyorsulást nevezzük gravitációs gyorsulásnak. (Ennek a ténynek a következményeit az alábbiakban részletesebben tárgyaljuk.)
Ahhoz, hogy egy adott részecskére ható erőt sok más részecskéből (vagy egy adott tértartományban folyamatos anyageloszlásból) számítsuk ki, vektoriálisan össze kell adni az egyes részecskékre ható erőket (integrálni a folyamatos anyageloszlás esetén). Így Newton T. elméletében a szuperpozíció elve érvényes. Newton elméletileg bebizonyította, hogy két véges méretű, gömbszimmetrikus anyageloszlású golyó közötti nehézségi erőt az (1) képlet is kifejezi, ahol mA és mB ≈ a golyók össztömege, r ≈ középpontjaik távolsága. .
Az anyag tetszőleges eloszlásával a vizsgált részecskére adott pontban ható gravitációs erő kifejezhető e részecske tömegének és a g vektor szorzatával, amelyet egy adott pontban fellépő erő térerősségének nevezünk. Minél nagyobb a g vektor nagysága (modulja), annál erősebb a T tér.
Newton törvényéből következik, hogy a T tér potenciálmező, azaz g intenzitása kifejezhető valamilyen j skaláris mennyiség gradiensével, amelyet gravitációs potenciálnak nevezünk:
g = ≈grad j. (
Így egy m tömegű részecske T térpotenciálja így írható fel:
Ha adott az anyag sűrűségének tetszőleges térbeli eloszlása, r = r(r), akkor a potenciálelmélet lehetővé teszi ennek az eloszlásnak a j gravitációs potenciáljának kiszámítását, és ezáltal a g gravitációs tér erősségét a térben. A j potenciált az egyenlet Poisson-megoldásaként definiáljuk.
ahol D ≈ Laplace operátor.
Bármely test vagy testrendszer gravitációs potenciálja felírható a testet vagy rendszert alkotó részecskék potenciáljainak összegeként (szuperpozíciós elv), azaz kifejezések integráljaként (3):
Az integrációt a test (vagy testrendszer) teljes tömegén hajtjuk végre, r ≈ a tömegelem távolsága dm attól a ponttól, ahol a potenciált számítjuk. A (4a) kifejezés a (4) Poisson-egyenlet megoldása. Egy elszigetelt test vagy testrendszerek potenciálja általában nem egyértelmű. Például egy tetszőleges állandó hozzáadható a potenciálhoz. Ha megköveteljük, hogy a potenciál egyenlő legyen nullával a testtől vagy rendszertől távol, a végtelenben, akkor a potenciált a Poisson-egyenlet egyedi megoldásával határozzuk meg a (4a) formában.
Newton elméleti elmélete és a newtoni mechanika a természettudomány legnagyobb vívmánya volt. Lehetővé teszik a jelenségek széles körének nagy pontosságú leírását, beleértve a természetes és mesterséges testek mozgását a Naprendszerben, mozgásokat más égitestrendszerekben: kettős csillagokban, csillaghalmazokban, galaxisokban. Newton gravitációs elmélete alapján megjósolták a korábban ismeretlen Neptunusz bolygó és a Szíriusz műhold létezését, és sok más jóslat is született, amelyek később fényesen beigazolódtak. A modern csillagászatban a Newton-féle gravitációs törvény az az alap, amely alapján kiszámítják az égitestek mozgását, szerkezetét, evolúcióját, meghatározzák az égitestek tömegét. A Föld gravitációs mezejének pontos meghatározása lehetővé teszi a felszín alatti tömegek eloszlásának meghatározását (gravimetrikus feltárás), és ezáltal a fontos alkalmazott problémák közvetlen megoldását. Bizonyos esetekben azonban, amikor a sugárzási mezők elég erősek lesznek, és a testek mozgási sebessége ezekben a mezőkben nem kicsi a fénysebességhez képest, a sugárzás már nem írható le Newton törvényével.
A Newton-féle gravitációs törvény általánosításának szükségessége Newton elmélete a fény pillanatnyi terjedését feltételezi, ezért nem egyeztethető össze a speciális relativitáselmélettel (lásd Relativitáselmélet), amely szerint egyetlen kölcsönhatás sem terjedhet a fény sebességét meghaladó sebességgel vákuumban. Nem nehéz olyan feltételeket találni, amelyek korlátozzák Newton T-elméletének alkalmazhatóságát. Mivel ez az elmélet nincs összhangban a speciális relativitáselmélettel, nem használható olyan esetekben, amikor a gravitációs mezők olyan erősek, hogy felgyorsítják a bennük mozgó testeket. a fénysebesség nagyságrendjében lévő sebesség c. Az a sebesség, amelyre a végtelenből szabadon zuhanó test (feltételezzük, hogy ott elhanyagolható sebességgel rendelkezik) egy bizonyos pontra felgyorsul, nagyságrendileg egyenlő a j gravitációs potenciál modulusának négyzetgyökével ebben a pontban (a j végtelent nullával egyenlőnek tekintjük). Így Newton elmélete csak akkor alkalmazható, ha
|j|<< c2. (
A közönséges égitestek T mezőiben ez a feltétel teljesül: például a Nap felszínén |j|/c2» 4×10-6, a fehér törpék felszínén pedig ≈ körülbelül 10-3.
Ráadásul a newtoni elmélet nem alkalmazható a részecskék mozgásának kiszámítására még gyenge térben is, kielégítve az (5) feltételt, ha a tömeges testek közelében repülő részecskék már e testektől távoli fénysebességhez mérhető sebességgel rendelkeznek. Newton elmélete különösen nem alkalmazható a fény pályájának kiszámítására egy T mezőben. Végül Newton elmélete nem alkalmazható olyan váltakozó T mező kiszámítására, amelyet mozgó testek (például kettős csillagok) hoznak létre r > l = сt távolságban. , ahol t ≈ jellemző mozgási idő a rendszerben (például a keringési periódus kettős csillagrendszerben). Valójában a newtoni elmélet szerint a rendszertől tetszőleges távolságban lévő T. mezőt a (4a) képlet határozza meg, vagyis a tömegek helyzete ugyanabban az időpillanatban, amikor a mezőt meghatározzák. Ez azt jelenti, hogy amikor a testek mozognak a rendszerben, a testek mozgásával összefüggő gravitációs mező változásai azonnal átkerülnek bármilyen r távolságra. De a speciális relativitáselmélet szerint a térben a t idő alatt bekövetkező változás nem terjedhet c-nél nagyobb sebességgel.
Az elmélet elméletének a speciális relativitáselmélet alapján történő általánosítását A. Einstein tette 1915–16-ban. Az új elméletet alkotója általános relativitáselméletnek nevezte.
Egyenértékűségi elv A Newton elméletében ismert és Einstein által új elméletének alapjául szolgáló hőtér legfontosabb jellemzője, hogy a különböző testekre a termikus pontosan ugyanúgy hat, tömegüktől, kémiai összetételüktől függetlenül ugyanazt a gyorsulást kölcsönzi nekik. és egyéb tulajdonságok. Így a Föld felszínén minden test T. mezejének hatása alá esik, ugyanolyan gyorsulással ≈ a szabadesés gyorsulásával. Ezt a tényt G. Galileo empirikusan állapította meg, és a gravitációs vagy nehéz tömeg mT szigorú arányosságának elveként fogalmazható meg, amely meghatározza a test kölcsönhatását a T mezővel, és benne van a törvényben (1). és a tehetetlenségi tömeg mI, amely meghatározza a test ellenállását a rá ható erővel szemben, és benne van Newton második mechanikai törvényében (lásd Newton mechanikai törvényeit). Valójában egy test mozgásegyenlete a T mezőben így van felírva:
mIA = F = mTg, (
ahol egy test által a gravitációs térerősség hatására elért ≈ gyorsulás g. Ha mI arányos mT-vel, és az arányossági együttható bármely testre azonos, akkor kiválaszthatja a mértékegységeket úgy, hogy ez az együttható eggyel legyen egyenlő, mI = mT; akkor a (6) egyenletben kioltódnak, és az a gyorsulás nem függ a tömegtől, és egyenlő a T. tér g erősségével, a = g, Galilei törvényének megfelelően. (Ennek az alapvető ténynek a modern kísérleti megerősítéséhez lásd alább.)
Így a különböző tömegű és természetű testek egy adott T. térben pontosan ugyanúgy mozognak, ha a kezdeti sebességük azonos lenne. Ez a tény mély analógiát mutat a testek mozgása között a T. mezőben és a testek mozgása között a T. hiányában, de a gyorsított vonatkoztatási rendszerhez viszonyítva. Így hőmérséklet hiányában a különböző tömegű testek tehetetlenséggel egyenesen és egyenletesen mozognak. Ha például egy űrhajó kabinjából figyeljük meg ezeket a testeket, amelyek a motor működése miatt állandó gyorsulással mozognak a T. mezőkön kívül, akkor természetesen a kabinhoz képest minden test együtt mozog. állandó gyorsulás, nagysága megegyezik a gyorsítóhajóval, és ellentétes irányú. A testek mozgása ugyanaz lesz, mintha azonos gyorsulással esnének állandóan egyenletes T térben. A Föld felszínén a szabadesés gyorsulásával megegyező gyorsulással repülő űrhajóban ható tehetetlenségi erők nem különböztethetők meg a valódi térben ható gravitációs erők T. a Föld felszínén álló hajóban. Következésképpen a (az űrhajóhoz kapcsolódó) gyorsított referenciarendszerben a tehetetlenségi erők egyenértékűek a gravitációs mezővel. Ezt a tényt Einstein ekvivalencia elve fejezi ki. Ezen elv szerint lehetséges a T mező szimulációjának fordított eljárása is végrehajtható gyorsított referenciarendszerrel, vagyis lehetőség van a valódi gravitációs mező „megsemmisítésére” egy adott pontban referencia bevezetésével. a szabadesés gyorsulásával mozgó rendszer. Valóban köztudott, hogy egy szabadon (lekapcsolt hajtóművekkel) a Föld körül a gravitációs mezőben mozgó űrhajó kabinjában a súlytalanság állapota lép fel – nem jelennek meg gravitációs erők. Einstein azt javasolta, hogy nemcsak a mechanikai mozgás, hanem általában minden fizikai folyamat egyrészt a T. valódi mezejében, másrészt egy gyorsított rendszerben T. hiányában ugyanazon törvények szerint menjen végbe. . Ezt az elvet „erős ekvivalencia elvnek” nevezik, ellentétben a „gyenge ekvivalencia elvvel”, amely csak a mechanika törvényeire vonatkozik.
Einstein gravitációs elméletének fő gondolata
A fentebb vizsgált referenciarendszer (üzemi hajtóművel rendelkező űrhajó), amely gravitációs tér hiányában állandó gyorsulással mozog, csak egy egyenletes gravitációs teret szimulál, amelynek nagysága és iránya az egész térben azonos. De az egyes testek által létrehozott T mezők nem ilyenek. Ahhoz, hogy szimuláljuk például a Föld T gömbterét, különböző pontokon különböző gyorsulási irányú gyorsított rendszerekre van szükségünk. A különböző rendszerekben lévő megfigyelők, miután kapcsolatot létesítettek egymással, felfedezik, hogy egymáshoz képest felgyorsulva mozognak, és ezáltal megállapítják a valódi T mező hiányát, így a valódi T mező nem redukálódik egyszerűen a felgyorsított referenciakeret a hétköznapi térben, pontosabban a speciális relativitáselmélet téridejében. Einstein azonban megmutatta, hogy ha az ekvivalencia elve alapján megköveteljük, hogy a valódi gravitációs mező ekvivalens legyen az egyes pontokban megfelelően felgyorsított helyi referenciakeretekkel, akkor bármely véges tartományban a téridő görbült ≈ nem euklideszi. . Ez azt jelenti, hogy a háromdimenziós térben a geometria általánosságban véve nem euklideszi lesz (egy háromszög szögeinek összege nem egyenlő p-vel, a kerület és a sugár aránya nem egyenlő 2p-vel stb.). ), és az idő különböző pontokon eltérően fog folyni. Einstein gravitációs elmélete szerint tehát az igazi gravitációs tér nem más, mint a négydimenziós téridő görbületének (a geometria és az euklideszi geometria különbségének) megnyilvánulása.
Hangsúlyozandó, hogy Einstein gravitációs elméletének megalkotása csak azután vált lehetségessé, hogy N. I. Lobacsevszkij orosz matematikus, J. Bolyai magyar matematikus, valamint K. Gauss és B. Riemann német matematikusok felfedezték a nem euklideszi geometriát.
Hőmérséklet hiányában a test tehetetlenségi mozgását a speciális relativitáselmélet téridőben egyenes vonallal, vagy matematikai nyelven extremális (geodéziai) vonallal ábrázoljuk. Einsteinnek az ekvivalencia elvén alapuló és a geodetikus elmélet alapját képező elképzelése az, hogy a geodézia területén minden test geodéziai vonalak mentén mozog a téridőben, amely azonban görbült, és ezért a geodézia már nem egyenes .
A T mezőt létrehozó tömegek meghajlítják a téridőt. Az ívelt téridőben mozgó testek ebben az esetben ugyanazon geodéziai vonalak mentén mozognak, függetlenül a test tömegétől vagy összetételétől. A megfigyelő ezt a mozgást háromdimenziós térben, változó sebességgel ívelt pályák mentén történő mozgásként érzékeli. De Einstein elmélete kezdettől fogva megállapította, hogy a pálya görbülete, a sebesség változásának törvénye ≈ ezek a téridő tulajdonságai, a geodéziai vonalak tulajdonságai ebben a téridőben, és ezért a téridő gyorsulása. minden különböző testnek azonosnak kell lennie, és ezért a nehéz tömeg és a tehetetlenség aránya [amelytől függ egy test gyorsulása egy adott T mezőben, lásd a (6) képletet] minden testre azonos, és ezek a tömegek megkülönböztethetetlen. A T mező tehát Einstein szerint a téridő tulajdonságainak eltérése a speciális relativitáselmélet lapos (nem görbült) sokaságának tulajdonságaitól.
Einstein elméletének második fontos gondolata az az állítás, hogy a hőmérsékletet, vagyis a téridő görbületét nemcsak a testet alkotó anyag tömege határozza meg, hanem a rendszerben jelenlévő összes energiatípus is. Ez a gondolat általánosítás volt a speciális relativitáselmélet tömeg (m) és energia (E) ekvivalenciájának elve T. elméletére, amelyet az E = mc2 képlet fejez ki. Ezen elképzelés szerint a T. nemcsak a tömegek térbeli eloszlásától függ, hanem mozgásuktól, a testekben jelenlévő nyomástól és feszültségtől, az elektromágneses tértől és minden más fizikai tértől is.
Végül Einstein gravitációelmélete általánosítja a speciális relativitáselmélet következtetését minden típusú kölcsönhatás véges terjedési sebességére vonatkozóan. Einstein szerint a gravitációs tér változásai vákuumban c sebességgel terjednek.
Einstein gravitációs egyenletek
A speciális relativitáselméletben inerciális vonatkoztatási rendszerben két végtelenül közeli esemény közötti négydimenziós „távolság” négyzetét a téridőben (ds intervallum) a következőképpen írjuk:
ds2= (cdt)2- dx2- dy2- dz2 (
ahol t ≈ idő, x, y, z ≈ derékszögű derékszögű (térbeli) koordináták. Ezt a koordinátarendszert Galilei-nek nevezik. A (7) kifejezés alakja hasonló az euklideszi háromdimenziós tér négyzetes távolságának kifejezéséhez, derékszögű koordinátákkal (a jobb oldali differenciálnégyzetek előtti méretek és jelek számáig). Az ilyen téridőt laposnak, euklideszinek, pontosabban pszeudo-euklideszinek nevezzük, hangsúlyozva az idő sajátos természetét: a (7) kifejezésben a (cdt)2 előtt egy „+” jel található, ellentétben a „≈” jellel. ” jelek a térbeli koordináták differenciálnégyzetei előtt. A speciális relativitáselmélet tehát a lapos téridőben zajló fizikai folyamatok elmélete (Minkowski téridő; lásd Minkowski tér).
A Minkowski téridőben nem szükséges derékszögű koordinátákat használni, amelyekben az intervallum a (7) alakban van írva. Bármilyen görbe vonalú koordinátát megadhat. Ekkor a ds2 intervallum négyzetét ezekkel az új koordinátákkal fejezzük ki általános másodfokú formában:
ds2 = gikdx idx k (
(i, k = 0, 1, 2, 3), ahol x 1, x 2, x 3 ≈ tetszőleges térkoordináták, x0 = ct ≈ időkoordináta (a továbbiakban az összegzés kétszer előforduló indexeken történik). Fizikai szempontból a tetszőleges koordinátákra való átmenet inerciális vonatkoztatási rendszerből rendszerbe való átmenetet jelent, általánosságban véve gyorsulással (és általános esetben különböző pontokon eltérően), deformálódva és elforgatva, valamint nem derékszögű térbeli koordináták ebben a rendszerben. Az ilyen rendszerek használatának látszólagos bonyolultsága ellenére a gyakorlatban néha kényelmesnek bizonyulnak. De a speciális relativitáselméletben mindig használhatja a galilei rendszert, amelyben az intervallum különösen egyszerűen van írva. [Ebben az esetben a (8) képletben gik = 0, ha i ¹ k, g00 = 1, gii = ≈1, ha i = 1, 2, 3.]
Az általános relativitáselméletben a téridő nem lapos, hanem görbült. Görbült téridőben (véges, nem kis régiókban) már nem lehet derékszögű koordinátákat bevezetni, és elkerülhetetlenné válik a görbe vonalú koordináták használata. Egy ilyen görbe téridő véges tartományaiban a ds2 görbe vonalú koordinátákkal van felírva a (8) általános alakban. A gik-t négy koordináta függvényében ismerve meghatározható a téridő összes geometriai tulajdonsága. Állítólag a gik mennyiségek határozzák meg a tér-idő metrikát, és az összes gik halmazát metrikus tenzornak nevezzük. A gik segítségével kiszámítjuk az időáramlás sebességét a referenciarendszer különböző pontjain és a háromdimenziós térben lévő pontok közötti távolságot. Így a referenciakeretben nyugalmi órából egy végtelenül kicsi dt időintervallum kiszámításának képlete a következő:
T mező jelenlétében a g00 értéke különböző pontokon eltérő, ezért az idő áramlási sebessége a T mezőtől függ, kiderül, hogy minél erősebb a mező, annál lassabban telik az idő az idő múlásához képest a mezőn kívüli megfigyelő számára.
A nemeuklideszi geometriát (lásd a Riemann-geometriát) tetszőleges koordinátákon vizsgáló matematikai apparátus a tenzorszámítás. Az általános relativitáselmélet a tenzorszámítás apparátusát használja, törvényei tetszőleges görbe vonalú koordinátákba vannak írva (ez különösen azt jelenti, hogy tetszőleges referenciarendszerekbe írják), ahogy mondani szokás, kovariáns formában.
A T. elméletének fő feladata a gravitációs tér meghatározása, ami Einstein elméletében a téridő geometriájának meghatározásának felel meg. Ez utóbbi probléma a metrikus tenzor gik megtalálásában merül ki.
Einstein gravitációs egyenletei összekapcsolják a gik értékeket a teret létrehozó anyagot jellemző mennyiségekkel: sűrűség, impulzusfluxusok stb. Ezeket az egyenleteket a következőképpen írjuk:
Itt Rik ≈ az úgynevezett Ricci-tenzor, gik-en keresztül kifejezve, ═ első és második deriváltja a koordinátákhoz képest; R = Rik g ik (a g ik értékeket a gikg km = egyenletekből határozzuk meg, ahol ═≈ Kronecker szimbólum); Tik ≈ az anyag úgynevezett energia-impulzus tenzora, melynek összetevői sűrűséggel, impulzusáramokkal és egyéb, az anyagot és annak mozgását jellemző mennyiségekkel fejezik ki (fizikai anyag alatt közönséges anyagot, elektromágneses teret és minden más fizikai teret értünk).
Nem sokkal az általános relativitáselmélet megalkotása után Einstein megmutatta (1917), hogy lehetséges a (9) egyenlet megváltoztatása az új elmélet alapelvei megőrzése mellett. Ez a változás abból áll, hogy a (9) egyenletek jobb oldalához hozzáadjuk az úgynevezett „kozmológiai kifejezést”: Lgik. A „kozmológiai állandónak” nevezett L állandó mérete cm-2. Az elmélet ezen bonyodalmának célja Einstein kísérlete volt az Univerzum egy olyan modelljének megalkotására, amely nem változik az idő múlásával (lásd: Kozmológia). A kozmológiai kifejezés a vákuum energiasűrűségét és nyomását (vagy feszültségét) leíró mennyiségnek tekinthető. Azonban hamarosan (a 20-as években) A. A. Friedman szovjet matematikus megmutatta, hogy az L-tag nélküli Einstein-egyenletek a Világegyetem fejlődő modelljéhez vezetnek, és E. Hubble amerikai csillagász felfedezte (1929) az úgynevezett vörös törvényét. eltolódás a galaxisok számára, amelyet az Univerzum evolúciós modelljének megerősítéseként értelmeztek. Einstein elképzelése a statikus Univerzumról tévesnek bizonyult, és bár az L tagú egyenletek nemstacionárius megoldásokat is lehetővé tesznek az Univerzum modelljére, az L tagra már nem volt szükség. Ezek után Einstein arra a következtetésre jutott, hogy nem szükséges L tagot bevinni a T egyenletekbe (azaz L = 0). Nem minden fizikus ért egyet Einstein ezen következtetésével. De hangsúlyozni kell, hogy egyelőre nincs komoly megfigyelési, kísérleti vagy elméleti alapja annak, hogy L-t nem nullának tekintjük. Mindenesetre, ha L ¹ 0, akkor az asztrofizikai megfigyelések szerint abszolút értéke rendkívül kicsi: |L|< 10-55см-2. Он может играть роль только в космологии и практически совершенно не сказывается во всех др. задачах теории Т. Везде в дальнейшем будет положено L = 0.
Külsőleg a (9) egyenletek hasonlóak a newtoni potenciál (4) egyenletéhez. Mindkét esetben a bal oldalon a mezőt jellemző mennyiségek, a jobb oldalon pedig a mezőt létrehozó anyagot jellemző mennyiségek. A (9) egyenletnek azonban számos jelentős tulajdonsága van. A (4) egyenlet lineáris, ezért kielégíti a szuperpozíció elvét. Lehetővé teszi a j gravitációs potenciál kiszámítását az önkényesen mozgó tömegek tetszőleges eloszlására. A T. Newton-tér nem függ a tömegek mozgásától, ezért maga a (4) egyenlet nem határozza meg közvetlenül a tömegek mozgását. A tömegek mozgását Newton második mechanikai törvénye (6) határozza meg. Einstein elméletében más a helyzet. A (9) egyenletek nem lineárisak, és nem teljesítik a szuperpozíció elvét. Einstein elméletében lehetetlen az egyenletek (Tik) jobb oldalát önkényesen meghatározni, amely az anyag mozgásától függ, majd kiszámítani a gravitációs teret gik. Az Einstein-egyenletek megoldása mind a mezőt létrehozó anyagmozgás, mind pedig magának a mezőnek a kiszámításához vezet. Fontos, hogy a T mező egyenletei tartalmazzák a tömegmozgás egyenleteit is a T mezőben, ez fizikai szempontból megfelel annak, hogy Einstein elméletében az anyag a téridő görbületét hozza létre, és ez a görbület viszont hatással van a görbületet létrehozó mozgásanyagra. Természetesen az Einstein-egyenletek megoldásához ismerni kell az anyag azon tulajdonságait, amelyek nem függnek a gravitációs erőktől. Tehát például egy ideális gáz esetében ismerni kell az anyag állapotegyenletét ≈ a nyomás és a sűrűség közötti összefüggést.
Gyenge gravitációs terek esetén a tér-idő metrika alig tér el az euklideszitől, és az Einstein-egyenletek megközelítőleg átalakulnak Newton elméletének (4) és (6) egyenletévé (ha a fénysebességhez képest lassú mozgásokat vesszük figyelembe , és a távolságok a térforrástól jóval kisebbek, mint l = сt, ahol t ≈ a testek helyzetének változási ideje a térforrásban). Ebben az esetben a Newton-egyenletek kis korrekcióinak kiszámítására szorítkozhatunk. Az ezeknek a korrekcióknak megfelelő hatások lehetővé teszik Einstein elméletének kísérleti tesztelését (lásd alább). Einstein elméletének hatásai különösen erős gravitációs terekben jelentősek.
Einstein gravitációs elméletének néhány következtetése
Einstein elméletének számos következtetése minőségileg eltér Newton T-elméletének következtetéseitől. Ezek közül a legfontosabbak a „fekete lyukak”, a téridő szingularitásainak kialakulásához kapcsolódnak (olyan helyek, ahol formálisan az elmélet szerint a részecskék és mezők létezése az általunk ismert szokásos formában véget ér) és a gravitációs hullámok létezése.
Fekete lyukak. Einstein elmélete szerint a második kozmikus sebességet egy T. gömbmezőben vákuumban ugyanaz a képlet fejezi ki, mint Newton elméletében:
Következésképpen, ha egy m tömegű testet az r = 2 Gm/c2 értéknél kisebb lineáris méretekre sűrítünk, amelyeket gravitációs sugárnak nevezünk, akkor T mezeje olyan erős lesz, hogy még a fény sem tud elszabadulni belőle a végtelenbe, egy távoli helyre. megfigyelő; ehhez a fénynél nagyobb sebességre lenne szükség. Az ilyen objektumokat fekete lyukaknak nevezzük. Egy külső megfigyelő soha semmilyen információt nem kap az r = 2Gm/s2 sugarú gömbön belülről. Amikor egy forgó testet összenyomnak, a T mező Einstein elmélete szerint eltér a nem forgó test mezőjétől, de a fekete lyuk kialakulására vonatkozó következtetés továbbra is érvényes.
A gravitációs sugárnál kisebb területen semmilyen erő nem tudja visszatartani a testet a további összenyomástól. A tömörítési folyamatot gravitációs összeomlásnak nevezik. Ugyanakkor a T mező növekszik és a téridő görbülete nő. Bebizonyosodott, hogy a gravitációs összeomlás eredményeként elkerülhetetlenül létrejön a téridő szingularitása, amely nyilvánvalóan a végtelen görbületének kialakulásához kapcsolódik. (Einstein elméletének ilyen körülmények között való korlátozott alkalmazhatóságáról lásd a következő részt.) Az elméleti asztrofizika megjósolja a fekete lyukak megjelenését a nagy tömegű csillagok evolúciójának végén (lásd: Relativisztikus asztrofizika); Lehetséges, hogy fekete lyukak és más eredetűek léteznek az Univerzumban. Úgy tűnik, fekete lyukakat fedeztek fel néhány kettős csillagrendszerben.
Gravitációs hullámok. Einstein elmélete szerint a változó gyorsulással mozgó testek gravitációs hullámokat bocsátanak ki. A gravitációs hullámok az árapály gravitációs erőinek váltakozó mezői, amelyek fénysebességgel terjednek. Egy ilyen hullám, amely például a terjedési irányára merőlegesen elhelyezkedő tesztrészecskékre esik, időszakos változást okoz a részecskék közötti távolságban. A gravitációs hullámok kisugárzása és az általuk elszállított energia azonban még az óriás égitestrendszerek esetében is elhanyagolható. Így a Naprendszer bolygóinak mozgásából adódó sugárzási teljesítmény körülbelül 1011 erg/sec, ami 1022-szer kisebb, mint a Nap fénysugárzása. A gravitációs hullámok ugyanolyan gyengén lépnek kölcsönhatásba a közönséges anyaggal. Ez megmagyarázza, hogy a gravitációs hullámokat kísérletileg még nem fedezték fel.
Kvantum hatások. Einstein gravitációs elméletének alkalmazhatóságának korlátai
Einstein elmélete nem kvantumelmélet. Ebben a tekintetben hasonló a klasszikus Maxwell-elektrodinamikához. A legáltalánosabb okfejtés azonban azt mutatja, hogy a gravitációs térnek ugyanúgy engedelmeskednie kell a kvantumtörvényeknek, mint az elektromágneses térnek. Ellentmondások merülnének fel az elektronok, fotonok stb. bizonytalansági elvével. A kvantumelmélet gravitációra való alkalmazása azt mutatja, hogy a gravitációs hullámok kvantumok – „gravitonok” – áramlásának tekinthetők, amelyek olyan valóságosak, mint az elektromágneses térkvantumok – a fotonok. A gravitonok semleges részecskék, nulla nyugalmi tömeggel és 2-vel egyenlő spinnel (a Planck-állandó egységeiben).
Az Univerzumban és laboratóriumi körülmények között elképzelhető folyamatok túlnyomó többségében a gravitáció kvantumhatásai rendkívül gyengék, és Einstein nem kvantumelmélete használható. A kvantumhatásoknak azonban nagyon jelentőssé kell válniuk a T. mező szingularitásai közelében, ahol a téridő görbülete nagyon nagy. A dimenzióelmélet azt jelzi, hogy a gravitációs kvantumhatások akkor válnak döntővé, ha a téridő görbületi sugara (az a távolság, amelynél jelentős eltérések jelennek meg az euklideszi geometriától: minél kisebb ez a sugár, annál nagyobb a görbület) egyenlővé válik az rpl= értékkel. . Az rpl távolságot Planck-hossznak nevezzük; ez elhanyagolható: rpl = 10-33 cm. Ilyen körülmények között Einstein gravitációs elmélete nem alkalmazható.
══A gravitációs összeomlás során szinguláris állapotok keletkeznek; volt egy szingularitás a múltban a táguló Univerzumban (lásd Kozmológia). A kvantumelmélet konzisztens kvantumelmélete, amely szinguláris állapotokra alkalmazható volna, még nem létezik.
A kvantumhatások részecskék születéséhez vezetnek a fekete lyukak T mezőjében. A csillagokból származó fekete lyukak esetében, amelyek tömege a Napéhoz hasonló, ezek a hatások elhanyagolhatóak. Fontosak lehetnek azonban a kis tömegű (1015 g-nál kisebb tömegű) fekete lyukak esetében, amelyek elvileg az Univerzum tágulásának korai szakaszában keletkezhetnek (lásd „Fekete lyuk”).
Einstein elméletének kísérleti tesztelése
Einstein gravitációs elmélete az ekvivalencia elvén alapul. Ennek minél nagyobb pontosságú igazolása a legfontosabb kísérleti feladat. Az ekvivalencia elve szerint minden testnek, függetlenül összetételétől és tömegétől, minden típusú anyagnak azonos gyorsulással kell a T mezőbe esnie. Ennek az állításnak az érvényességét, mint már említettük, először Galilei állapította meg. Eötvös L. magyar fizikus torziós mérlegek segítségével 10-8 pontossággal bizonyította az ekvivalencia elv érvényességét; Az amerikai fizikus R. Dicke és munkatársai 10-10-re, a szovjet fizikus V. B. Braginsky és munkatársai pedig ≈ 10-12-re hozták a pontosságot.
Dr. az ekvivalencia elvének próbája az a következtetés, hogy a fény n frekvenciája a gravitációs térben terjedése közben változik. Az elmélet megjósolja (lásd Vöröseltolódás) a Dn frekvencia változását j1 ≈ j2 gravitációs potenciálkülönbséggel rendelkező pontok közötti terjedéskor:
A laboratóriumi kísérletek ezt a képletet legalább 1%-os pontossággal igazolták (lásd Mössbauer-effektus).
Az elmélet alapjait tesztelő kísérleteken kívül számos kísérleti teszt is létezik az elmélet következtetéseire. Az elmélet megjósolja a fénysugár meghajlását, ha nehéz tömeg közelében halad el. Hasonló eltérés következik Newton T.-elméletétől is, de Einstein elmélete kétszer akkora hatást jósol. Ennek a hatásnak a számos megfigyelése a Nap közelében lévő csillagok fényének áthaladása során (teljes napfogyatkozások során) mintegy 20%-os pontossággal megerősítette Einstein elméletének előrejelzését (1,75▓▓ eltérés a napkorong szélén). Sokkal nagyobb pontosságot sikerült elérni a földönkívüli pont rádióforrások megfigyelésének modern technológiájával. Ezzel a módszerrel az elmélet előrejelzését nem kevesebb, mint 6%-os pontossággal (1974-ben) igazolták.
Dr. Az előzőhöz szorosan kapcsolódó hatás a fény terjedésének hosszabb ideje a T mezőben, mint amennyit a képletek megadnak anélkül, hogy figyelembe vennénk Einstein elméletének hatásait. A Nap közelében elhaladó sugár esetében ez a további késleltetés körülbelül 2×10-4 mp. A kísérleteket a Merkúr és a Vénusz bolygók radarjával végezték a Nap korongja mögötti áthaladása során, valamint űrhajók radarjeleinek továbbításával. Az elmélet előrejelzései 2%-os pontossággal beigazolódtak (1974-ben).
Végül egy másik hatás a Nap körül mozgó bolygók elliptikus pályáinak lassú járulékos (nem a Naprendszer más bolygóinak gravitációs zavaraival magyarázható) forgása, amelyet Einstein elmélete jósolt meg. Ez a hatás a Merkúr pályáján a legnagyobb ≈ 43▓▓ évszázadonként. Ezt az előrejelzést a modern adatok szerint kísérletileg igazolták, akár 1%-os pontossággal.
Így minden rendelkezésre álló kísérleti adat megerősíti mind az Einstein-féle gravitációs elmélet alapjául szolgáló rendelkezések, mind a megfigyelési előrejelzések helyességét.
Hangsúlyozni kell, hogy a kísérletek az Einstein-féle elmélettől eltérő T.-elméletek megalkotására irányuló kísérletek ellen tanúskodnak.
Végezetül megjegyezzük, hogy Einstein gravitációs elméletének közvetett megerősítése az Univerzum megfigyelt tágulása, amelyet elméletileg A. A. Friedman szovjet matematikus az általános relativitáselmélet alapján jósolt meg a 20-as évek közepén. századunkból.
Lit.: Einstein A., Gyűjtemény. tudományos munkák, 1≈4. kötet, M., 1965≈67; Landau L., Lifshitz E., Field Theory, 6. kiadás, M., 1973; Fok V.A., A tér, az idő és a gravitáció elmélete, 2. kiadás, M., 1961; Zeldovich Ya. B., Novikov I. D., A gravitáció elmélete és a csillagok evolúciója, M., 1971; Brumberg V. A., Relativisztikus égi mechanika, M., 1972; Braginsky V.B., Rudenko V.N., Relativisztikus gravitációs kísérletek, „Uspekhi Fizicheskikh Nauk”, 1970, 100. v., v. 3. o. 395.
I. D. Novikov.
Wikipédia
Példák a gravitáció szó használatára az irodalomban.
Ujjai alig kiegyenesedtek a testét érő váratlan nyomástól gravitáció, Ewing kioldotta a biztonsági öveit, és a képernyőn kis szekereket látott zúgni a kozmodrom mezőjén, hajója irányába.
Világ Gravitáció az Antivilágban nincs, helyette Egyetemes Taszítás van, és ezért mindenkinek folyamatosan ragaszkodnia kell ahhoz, amihez kell.
Ebben az esetben Disraeli kétségtelenül az állandó kölcsönösség tényleges történelmi folyamatát tükrözte gravitáció az angol burzsoázia és az angol arisztokrácia, akik nem egyszer osztálykompromisszumra jutottak, amikor kiváltságaikat a nép felháborodása fenyegette.
A víz enyhe csengő hanggal tört ki több száz apró lyukból, felrepült és visszaesett, engedelmeskedve a kérlelhetetlen törvénynek. gravitációés végtelenül forog egy kék örvényben.
Sneezyt túlságosan felemésztette a távoli mag utáni könnytelen vágy, Onikót pedig túlságosan megfélemlítette az erős gravitáció A Föld bármire reagáljon.
A gyengébbek körében már érezhetően nőtt a csalódás, mások számára világosabban érlelődött a további hadseregben maradás értelmetlenségének gondolata; gravitáció hazamenni.
Gravitáció egy szkeptikus egy hívő számára ugyanolyan normális, mint a színek komplementaritása törvényének létezése.
És itt az eredmény – kikristályosodott az óriásűrhajósok faja, akik már nem tudtak erős mezőben élni gravitáció otthoni bolygó speciális eszközök nélkül.
Galynin zenéje intenzív gondolati, nyilvánvaló gravitáció A kijelentés epikus, festői jellegét gazdag humor és lágy, visszafogott szövegek árnyalják.
Maximális teljesítmény gravitáció mindig a geoid felületére esik, ezért az érintkező mindig a tengerszint közelében helyezkedik el.
A föld alatt erőművek, hidroponikus kertek, életfenntartó berendezések, feldolgozógépek, generátorok voltak gravitáció- a Callisto állomás tevékenységének fenntartásához szükséges berendezések.
Az óriások rémülten nézték a gravimétert, amely megmutatta, milyen szörnyen növekszik gravitáció.
Nyilvánvalóan mindketten ugyanarra a dologra gondoltunk, figyelmesen hallgatva a graviméter riasztó dalát, egy csodálatos eszköz, amely érzékeli a mezőket. gravitáció nagyobb távolságra az asztroléttől.
A kimerültségből adódó minden bajunk mellett demenciában is szenvedtünk, mely emlékezetkiesésben, gondolkodási és mozgási lassúságban nyilvánult meg, gravitációálló testhelyzetekre, különösen férfiaknál.
Gravitációs zátonyokká csontosodott, csillagmocsarakká rothadt, fekete lyukakkal teli, instabilitás lüktetett gravitáció, amelyet az anizotróp tér régiójában kell kezelni.
GRAVITÁCIÓ
GRAVITÁCIÓ
GRAVITÁCIÓ, gravitáció, pl. nem, vö.
1. Vonzerő; két anyagi test eredendő tulajdonsága, hogy olyan erővel vonzzák egymást, amely egyenesen arányos tömegük szorzatával és fordítottan arányos a köztük lévő távolság négyzetével (fizikai). A Föld gravitációja (az az erő, amely a tárgyakat a Föld középpontjához vonzza).
2. valakinek vagy valaminek. Vonzás, vágy (könyv). Vonzás a tudományhoz. Vonzás a zenéhez.
3. valakinek vagy valaminek. Valamivel való kapcsolat igénye, valakitől való függés vagy valakivel való egység (könyv). A külterületek gazdasági súlypontja a központ felé.
Ushakov magyarázó szótára. D.N. Ushakov. 1935-1940.
Szinonimák:
Nézze meg, mi a „GRAVITY” más szótárakban:
A „kölcsönzés” sok esetben csak egy orosz vagy óegyházi szláv kifejezésnek a nemzetközi terminológiához és egy nemzetközi fogalomrendszerhez való külső adaptálásából áll. A gravitáció szó története érdekes példát ad a veszteségre... A szavak története
cm… Szinonima szótár
- (gravitáció, gravitációs kölcsönhatás), egyetemes kölcsönhatás bármilyen típusú anyag között. Ha ez a hatás viszonylag gyenge és a testek lassan mozognak (a c fénysebességhez képest), akkor érvényes az egyetemes gravitáció törvénye... ... Fizikai enciklopédia
Modern enciklopédia
- (gravitációs gravitációs kölcsönhatás), egyetemes kölcsönhatás bármilyen típusú fizikai anyag között (közönséges anyag, bármilyen fizikai mező). Ha ez a kölcsönhatás viszonylag gyenge, és a testek lassan mozognak ahhoz képest,... ... Nagy enciklopédikus szótár
Gravitáció- (gravitáció), bármely típusú fizikai anyag (közönséges anyag, bármilyen fizikai mező) közötti univerzális kölcsönhatás. Ha ez a kölcsönhatás viszonylag kicsi, és a testek lassan mozognak a vákuumban lévő fénysebességhez képest (c) ... Illusztrált enciklopédikus szótár
GRAVITÁCIÓ- (univerzális gravitáció, gravitáció) univerzális és a négy alapvető kölcsönhatás közül a leggyengébb ((6)) (lásd), amely bármely két test (fizikai mező) között fennálló kölcsönös vonzásban nyilvánul meg, és amelyet a törvény magyaráz. .. ... Nagy Politechnikai Enciklopédia
GRAVITÁCIÓ, I, vö. 1. Minden testnek az a tulajdonsága, hogy vonzzák egymást, vonzás (speciális). Földi t. Newton egyetemes gravitációs törvénye. 2. átadás., kinek (minek). Vonzás, valami iránti vágy, valami iránti igény. T. a technológiához. Tapasztald meg a lelket... Ozsegov magyarázó szótára
gravitáció- - [A.S. Goldberg. Angol-orosz energiaszótár. 2006] Energia témák általánosságban EN gravitáció ... Műszaki fordítói útmutató
gravitáció- A testek azon tulajdonsága, hogy tömegüktől függő erővel vonzzák egymást; ennek az erőnek a hatásai meghatározzák a Föld gömb alakját, a földfelszín domborzatának számos jellemzőjét, a folyók áramlását, a gleccserek mozgását, és sokan mások. stb Syn.: gravitáció; gravitáció… Földrajzi Szótár
Könyvek
- Gravitáció, kvantumok és lökéshullámok, A. S. Kompaneets, Figyelmébe ajánljuk a „Gravitáció, kvantum és lökéshullámok” című könyvet… Kategória: Általános fizikai munkák Kiadó: Tudás,
- Star Gravity, Nyikolaj Gorbacsov, N. Gorbacsov történeteinek hősei rakétatudósok - tisztek, őrmesterek, katonák -, akiknek érdekes, nehéz és romantikus szakmájuk van. De sorsuk összetett, és az általuk követett utak „mindegyik a sajátjához... Kategória: Klasszikus és modern próza Kiadó:
Orff. gravitáció, -I Lopatin helyesírási szótára
Általában Einstein általános relativitáselmélete írja le. A kvantumhatárban a gravitációs kölcsönhatást állítólag a gravitáció kvantumelmélete írja le, amelyet még nem fejlesztettek ki.
A gravitáció rendkívül fontos szerepet játszik az Univerzum szerkezetében és evolúciójában (kapcsolatot teremt az Univerzum sűrűsége és tágulási sebessége között), meghatározza a csillagászati rendszerek egyensúlyának és stabilitásának kulcsfontosságú feltételeit. Gravitáció nélkül nem lennének bolygók, csillagok, galaxisok vagy fekete lyukak az Univerzumban.
Gravitációs vonzás
A gravitáció törvénye
Az univerzális gravitáció törvénye az inverz négyzettörvény egyik alkalmazása, amely a sugárzás tanulmányozásában is megtalálható (lásd például a fénynyomást), és egyenes következménye a sugárzás területének kvadratikus növekedésének. a növekvő sugarú gömb, ami bármely egységnyi terület hozzájárulásának négyzetes csökkenéséhez vezet a teljes gömb területéhez.
A gravitációs tér, akárcsak a gravitációs tér, potenciális. Ez azt jelenti, hogy bevezetheti egy pár test gravitációs vonzásának potenciális energiáját, és ez az energia nem változik a testek zárt hurok mentén történő mozgatása után. A gravitációs tér potenciálja magában foglalja a kinetikus és a potenciális energia összegének megmaradásának törvényét, és a testek gravitációs térben történő mozgásának vizsgálatakor gyakran jelentősen leegyszerűsíti a megoldást. A newtoni mechanika keretein belül a gravitációs kölcsönhatás nagy hatótávolságú. Ez azt jelenti, hogy bármilyen masszívan is mozog egy test, a gravitációs potenciál a tér bármely pontján csak attól függ, hogy a test egy adott pillanatban hol helyezkedik el.
A nagy űrobjektumok - bolygók, csillagok és galaxisok hatalmas tömeggel rendelkeznek, és ezért jelentős gravitációs mezőket hoznak létre.
A gravitáció a leggyengébb kölcsönhatás. Mivel azonban minden távolságra hat, és minden tömeg pozitív, ennek ellenére nagyon fontos erő az Univerzumban. Különösen kicsi a kozmikus léptékű testek közötti elektromágneses kölcsönhatás, mivel ezeknek a testeknek a teljes elektromos töltése nulla (az anyag egésze elektromosan semleges).
Ezenkívül a gravitáció, más kölcsönhatásoktól eltérően, univerzális hatást gyakorol minden anyagra és energiára. Nem fedeztek fel olyan objektumot, amelynek egyáltalán nem lenne gravitációs kölcsönhatása.
Globális jellegéből adódóan a gravitáció felelős olyan nagy léptékű hatásokért, mint a galaxisok felépítése, a fekete lyukak és az Univerzum tágulása, valamint az elemi csillagászati jelenségekért - a bolygók keringése, valamint a bolygó felszínéhez való egyszerű vonzásért. A Föld és a testek bukása.
A gravitáció volt az első kölcsönhatás, amelyet a matematikai elmélet ír le. Arisztotelész (Kr. e. IV. század) úgy vélte, hogy a különböző tömegű tárgyak különböző sebességgel esnek. És csak jóval később (1589) Galileo Galilei kísérletileg megállapította, hogy ez nem így van - ha megszűnik a légellenállás, minden test egyformán gyorsul. Isaac Newton egyetemes gravitációs törvénye (1687) jól leírta a gravitáció általános viselkedését. 1915-ben Albert Einstein megalkotta az általános relativitáselméletet, amely pontosabban írja le a gravitációt a téridő geometriájával.
Videó a témáról
Az égi mechanika és néhány feladata
Az égi mechanika legegyszerűbb problémája két pont vagy gömb alakú test gravitációs kölcsönhatása üres térben. Ezt a problémát a klasszikus mechanika keretein belül analitikusan, zárt formában oldják meg; megoldásának eredményét gyakran Kepler három törvénye formájában fogalmazzák meg.
A kölcsönható testek számának növekedésével a feladat drámaian bonyolultabbá válik. Így a már híres háromtest-probléma (vagyis három nem nulla tömegű test mozgása) általános formában nem oldható meg analitikusan. Numerikus megoldásnál a megoldások instabilitása a kezdeti feltételekhez képest elég gyorsan fellép. A Naprendszerre vonatkoztatva ez az instabilitás nem teszi lehetővé, hogy pontosan megjósoljuk a bolygók százmillió évnél nagyobb léptékű mozgását.
Egyes speciális esetekben közelítő megoldást találhatunk. A legfontosabb az az eset, amikor egy test tömege lényegesen nagyobb, mint a többi test tömege (például a Naprendszer és a Szaturnusz gyűrűinek dinamikája). Ebben az esetben első közelítésként feltételezhetjük, hogy a fénytestek nem lépnek kölcsönhatásba egymással, és Kepleri pályákon mozognak a hatalmas test körül. A köztük lévő kölcsönhatások a perturbációelmélet keretein belül figyelembe vehetőek és időbeli átlagolhatók. Ebben az esetben nem triviális jelenségek léphetnek fel, mint például rezonanciák, attraktorok, káosz stb. Az ilyen jelenségek egyértelmű példája a Szaturnusz gyűrűinek összetett szerkezete.
Annak ellenére, hogy megpróbálták pontosan leírni egy nagyszámú, megközelítőleg azonos tömegű vonzó testből álló rendszer viselkedését, ez a dinamikus káosz jelensége miatt nem valósítható meg.
Erős gravitációs mezők
Erős gravitációs mezőkben (valamint a gravitációs térben relativisztikus sebességgel történő mozgáskor) kezdenek megjelenni az általános relativitáselmélet (GTR) hatásai:
- a téridő geometriájának megváltoztatása;
- ennek következtében a gravitációs törvény eltérése a newtonitól;
- és szélsőséges esetekben - fekete lyukak megjelenése;
- a gravitációs zavarok véges terjedési sebességével összefüggő potenciálok késése;
- ennek következtében a gravitációs hullámok megjelenése;
- nemlinearitási hatások: a gravitáció hajlamos önmagával kölcsönhatásba lépni, így az erős mezők szuperpozíciójának elve már nem állja meg a helyét.
Gravitációs sugárzás
Az általános relativitáselmélet egyik fontos előrejelzése a gravitációs sugárzás, amelynek jelenlétét 2015-ben közvetlen megfigyelések is megerősítették. Korábban azonban komoly közvetett bizonyítékok szóltak a létezéséről, nevezetesen: energiaveszteség kompakt gravitációs objektumokat (például neutroncsillagokat vagy fekete lyukakat) tartalmazó közeli kettős rendszerekben, amelyeket 1979-ben fedeztek fel a híres PSR B1913+16 rendszerben. (Hulse-Taylor pulzár) - jó összhangban vannak az általános relativitáselmélet modelljével, amelyben ezt az energiát pontosan a gravitációs sugárzás viszi el.
Gravitációs sugárzást csak változó kvadrupol vagy annál nagyobb többpólusú nyomatékú rendszerek képesek előállítani, ez a tény arra utal, hogy a legtöbb természetes forrás gravitációs sugárzása irányított, ami jelentősen megnehezíti annak észlelését. Gravitációs erő n (\displaystyle n)-mezőforrás arányos (v / c) 2 n + 2 (\displaystyle (v/c)^(2n+2)), ha a többpólus elektromos típusú, és (v / c) 2 n + 4 (\displaystyle (v/c)^(2n+4))- ha a multipólus mágneses típusú, hol v (\displaystyle v) a források jellemző mozgási sebessége a sugárzó rendszerben, és c (\displaystyle c)- fénysebesség vákuumban. Így a domináns momentum az elektromos típusú kvadrupólmomentum lesz, és a megfelelő sugárzás teljesítménye egyenlő:
L = 1 5 G c 5 ⟨ d 3 Q i j d t 3 d 3 Q i j d t 3 ⟩ , (\displaystyle L=(\frac (1)(5))(\frac (G)(c^(5)))\ left\langle (\frac (d^(3)Q_(ij))(dt^(3)))(\frac (d^(3)Q^(ij))(dt^(3)))\jobb \rangle ,)Ahol Q i j (\displaystyle Q_(ij))- a sugárzó rendszer tömegeloszlásának kvadrupolmomentumtenzora. Állandó G c 5 = 2,76 × 10 − 53 (\displaystyle (\frac (G)(c^(5)))=2,76\x10^(-53))(1/W) lehetővé teszi a sugárzási teljesítmény nagyságrendjének becslését.
A gravitáció finom hatásai
A tér görbületének mérése a Föld pályáján (művész rajza)
A gravitációs vonzás és az idődilatáció klasszikus hatásai mellett az általános relativitáselmélet a gravitáció egyéb megnyilvánulásainak létezését is előrevetíti, amelyek szárazföldi körülmények között nagyon gyengék, ezért észlelésük és kísérleti igazolásuk igen nehézkes. Egészen a közelmúltig úgy tűnt, hogy e nehézségek leküzdése meghaladja a kísérletezők képességeit.
Közülük különösen az inerciális referenciakeretek ellenállását (vagy a Lense-Thirring effektust) és a gravitomágneses teret nevezhetjük meg. 2005-ben a NASA robotizált Gravity Probe B egy példátlan precíziós kísérletet hajtott végre, hogy megmérje ezeket a hatásokat a Föld közelében. A kapott adatok feldolgozása 2011 májusáig megtörtént, és az eredetileg feltételezettnél valamivel kisebb pontossággal megerősítette az inerciális referenciarendszerek geodéziai precessziója és légellenállása hatásának fennállását és nagyságát.
A mérési zaj elemzésére és kinyerésére irányuló intenzív munka után a küldetés végeredményét a NASA-TV sajtótájékoztatóján 2011. május 4-én jelentették be, és a Physical Review Letters-ben tették közzé. A geodéziai precesszió mért értéke az volt −6601,8±18,3 ezredmásodpercívek évente, és az elragadó hatás - −37,2±7,2 ezredmásodpercívek évente (hasonlítsa össze a −6606,1 mas/év és −39,2 mas/év elméleti értékekkel).
Klasszikus gravitációs elméletek
Tekintettel arra, hogy a gravitáció kvantumhatásai a legszélsőségesebb és legszélsőségesebb megfigyelési körülmények között is rendkívül kicsik, még mindig nincsenek megbízható megfigyelések róluk. Az elméleti becslések azt mutatják, hogy az esetek túlnyomó többségében a gravitációs kölcsönhatás klasszikus leírására szorítkozhatunk.
Létezik egy modern kanonikus klasszikus gravitációs elmélet - az általános relativitáselmélet, és számos tisztázó hipotézis és elmélet, amelyek különböző fejlettségűek, és versengenek egymással. Mindezek az elméletek nagyon hasonló előrejelzéseket adnak azon a közelítésen belül, amelyben a kísérleti teszteket jelenleg végzik. Az alábbiakban bemutatunk néhány alapvető, leginkább kidolgozott vagy ismert gravitációs elméletet.
Általános relativitáselmélet
Az általános relativitáselméletet azonban egészen a közelmúltig (2012-ig) kísérletileg megerősítették. Ezen túlmenően a gravitációelmélet megfogalmazásának Einstein-féle, de a modern fizika szabványos megközelítése számos alternatív megközelítése olyan eredményhez vezet, amely egybeesik az általános relativitáselmélettel az alacsony energiájú közelítésben, amely jelenleg az egyetlen, amely kísérleti igazolásra hozzáférhető.
Einstein-Cartan elmélet
Az egyenletek hasonló két osztályra osztása az RTG-ben is előfordul, ahol a második tenzoregyenletet vezetik be, hogy figyelembe vegyék a nemeuklideszi tér és a Minkowski-tér közötti kapcsolatot. A Jordan-Brans-Dicke elméletben a dimenzió nélküli paraméter jelenlétének köszönhetően lehetővé válik annak kiválasztása, hogy az elmélet eredményei egybeesjenek a gravitációs kísérletek eredményeivel. Sőt, mivel a paraméter a végtelenbe hajlik, az elmélet előrejelzései egyre közelebb kerülnek az általános relativitáselmélethez, így a Jordan-Brans-Dicke elméletet lehetetlen bármilyen, az általános relativitáselméletet megerősítő kísérlettel megcáfolni.
A gravitáció kvantumelmélete
A több mint fél évszázados próbálkozások ellenére a gravitáció az egyetlen olyan alapvető kölcsönhatás, amelyre általánosan elfogadott következetes kvantumelmélet még nem készült. Alacsony energiáknál a kvantumtérelmélet szellemében a gravitációs kölcsönhatás a gravitonok – spin 2 gauge bozonok – kicserélődéseként fogható fel, azonban az így kapott elmélet nem renormálható, ezért nem tekinthető kielégítőnek.
Az elmúlt évtizedekben számos ígéretes megközelítés született a gravitáció kvantálási problémájának megoldására: a húrelmélet, a hurokkvantumgravitáció és mások.
Húrelmélet
Ebben a részecskék és a háttértér-idő helyett húrok és többdimenziós analógjaik - bránok jelennek meg. A nagydimenziós problémáknál a bránok nagydimenziós részecskék, de a mozgó részecskék szempontjából belül ezek a bránok, tér-idő struktúrák. A húrelmélet egyik változata az M-elmélet.
Hurok kvantumgravitáció
Kvantumtérelméletet próbál megfogalmazni a tér-idő háttérre való hivatkozás nélkül, e szerint a tér és az idő diszkrét részekből áll. Ezek a tér kis kvantumcellái bizonyos módon kapcsolódnak egymáshoz, így kis idő- és hosszléptékben tarka, diszkrét térszerkezetet hoznak létre, nagy léptékben pedig simán alakulnak át folyamatos sima téridővé. Míg sok kozmológiai modell csak az ősrobbanás utáni Planck-időszakból képes leírni az univerzum viselkedését, a hurokkvantumgravitáció magát a robbanási folyamatot írja le, sőt, még távolabbra is tekinthet vissza. A hurokkvantumgravitáció lehetővé teszi számunkra, hogy a szabványos modell összes részecskéjét leírjuk anélkül, hogy szükség lenne a Higgs-bozon bevezetésére a tömegük magyarázatához.
Oksági dinamikus háromszögelés
Kauzális dinamikus háromszögelés - a benne lévő tér-idő sokaság elemi euklideszi szimplexekből (háromszög, tetraéder, pentachore) épül fel a plancki nagyságrendű dimenziókból, figyelembe véve az okság elvét. A téridő négydimenziós és makroszkopikus léptékű pszeudoeuklideszi jellege nem posztulált benne, hanem az elmélet következménye.
Gravitáció a mikrokozmoszban
A mikrokozmoszban a gravitáció az elemi részecskék alacsony energiái mellett sok nagyságrenddel gyengébb, mint más alapvető kölcsönhatások. Így két nyugalmi proton gravitációs kölcsönhatási erejének az elektrosztatikus kölcsönhatás erejéhez viszonyított aránya egyenlő 10–36 (\displaystyle 10^(-36)).
Összehasonlítani az egyetemes gravitáció törvényét Coulomb törvényével, az értékkel G N m (\displaystyle (\sqrt (G_(N)))m) gravitációs töltésnek nevezzük. A tömeg és az energia egyenértékűségének elve miatt gravitációs töltés egyenlő G N E c 2 (\displaystyle (\sqrt (G_(N)))(\frac (E)(c^(2)))). A gravitációs kölcsönhatás akkor válik egyenlővé az elektromágnesessel, ha a gravitációs töltés egyenlő az elektromos töltéssel G N E c 2 = e (\displaystyle (\sqrt (G_(N)))(\frac (E)(c^(2)))=e), vagyis energiákon E = e c 2 G N = 10 18 (\displaystyle E=(\frac (ec^(2))(\sqrt (G_(N))))=10^(18)) GeV, elemi részecskegyorsítókban eddig elérhetetlen.
