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万有引力の力。万有引力の法則の発見の歴史 - 説明、特徴、興味深い事実

意味

万有引力の法則は I. ニュートンによって発見されました。

2 つの物体はで互いに引き合い、その積に正比例し、それらの間の距離の 2 乗に反比例します。

万有引力の法則の説明

係数は重力定数です。 SI 系では、重力定数は次の意味を持ちます。

見てわかるように、この定数は非常に小さいため、質量の小さい物体間の重力も小さく、実際には感じられません。しかし、宇宙体の動きは完全に重力によって決まります。万有引力、言い換えれば重力相互作用の存在は、地球と惑星が何に「支えられ」ているのか、そしてなぜそれらが特定の軌道に沿って太陽の周りを動き、太陽から飛び去らないのかを説明します。万有引力の法則により、惑星、星、銀河、さらにはブラックホールの質量など、天体の多くの特徴を決定することができます。この法則により、惑星の軌道を高い精度で計算し、宇宙の数学的モデルを作成することが可能になります。

万有引力の法則を利用すれば、宇宙速度も計算できます。たとえば、地表上を水平に移動する物体が地表に落下せず、円軌道を描く最小速度は 7.9 km/s (第一脱出速度) です。地球を離れるために、つまり重力に打ち勝つには、物体の速度は 11.2 km/s (第 2 脱出速度) でなければなりません。

重力は最も驚くべき自然現象の 1 つです。重力がなければ宇宙の存在は不可能であり、宇宙は誕生することさえできません。重力は宇宙の多くのプロセス、つまり宇宙の誕生、混沌ではなく秩序の存在に関与しています。重力の性質はまだ完全には理解されていません。これまで、誰も重力相互作用の適切なメカニズムとモデルを開発できませんでした。

重力

重力の発現の特殊なケースは、重力です。

重力は常に鉛直下（地球の中心に向かって）に向いています。

重力が物体に作用する場合、物体は作用します。動きの種類は初速度の方向と大きさによって異なります。

私たちは毎日重力の影響に遭遇しています。、しばらくすると、彼は地面にいることに気づきました。本が手から離れて落ちる。ジャンプした後、人は宇宙に飛び立つのではなく、地面に落ちます。

この物体と地球の重力相互作用の結果として、地球の表面近くで物体が自由落下することを考えると、次のように書くことができます。

自由落下の加速度はどこから来ますか:

重力加速度は物体の質量には依存しませんが、地球からの物体の高さに依存します。地球は極でわずかに平らになっているため、極の近くにある天体は地球の中心に少し近い位置にあります。この点に関して、重力加速度はその地域の緯度に依存します。極では、赤道や他の緯度（赤道では m/s、北極赤道では m/s）よりもわずかに大きくなります。

同じ公式を使用すると、質量と半径を持つ惑星の表面における重力加速度を求めることができます。

問題解決の例

例題 1 (地球の重さを量る問題)

エクササイズ

地球の半径は km、惑星表面の重力加速度は m/s です。これらのデータを使用して、地球のおおよその質量を推定します。

解決

地表での重力加速度:

地球の質量はどこから来るのか:

C 系では、地球の半径メートル。

数式に数値を代入する物理量、地球の質量を推定してみましょう。

答え

地球の質量kg。

例 2

エクササイズ

地球衛星は、地表から高度 1000 km の円軌道を周回します。衛星はどのくらいの速度で移動していますか? 衛星が地球の周りを一周するのにどれくらい時間がかかりますか?

解決

によると、地球から衛星に作用する力は、衛星の質量と衛星が移動する加速度の積に等しくなります。

重力は地球の側から衛星に作用します。万有引力の法則によれば、この力は次のようになります。

ここで、とはそれぞれ衛星と地球の質量です。

衛星は地球の表面から一定の高さにあるため、衛星から地球の中心までの距離は次のようになります。

ここで、は地球の半径です。

したがって、惑星の動き、たとえば地球の周りの月や太陽の周りの地球は同じ落下ですが、無限に続く落下にすぎません（いずれにせよ、エネルギーの「非機械的エネルギー」への移行を無視した場合）」の形式）。

惑星の運動と地球の天体の落下を支配する原因の統一性についての推測は、ニュートンよりずっと前に科学者によって表明されていました。どうやら、この考えを最初に明確に表現したのは、約 2000 年前にアテネに住んでいた小アジア出身のギリシャの哲学者アナクサゴラスでした。彼は、月が動かなければ地球に落ちてしまうだろうと言いました。

しかし、アナクサゴラスの見事な推測は、明らかに科学の発展に実際的な影響を与えませんでした。彼女は同時代の人々から誤解され、子孫から忘れられる運命にありました。惑星の動きに注目を集めた古代および中世の思想家たちは、この動きの原因についての正しい (そしてほとんどの場合、まったく) 解釈からは程遠いものでした。結局のところ、膨大な労力を費やして惑星運動の正確な数学的法則を定式化することができた偉大なケプラーでさえ、この運動の原因は太陽の自転であると信じていました。

ケプラーの考えによれば、太陽は回転し、常に惑星を回転させます。確かに、太陽の周りの惑星の公転の時間がなぜ太陽自身の軸の周りの公転の周期と異なるのかは不明のままでした。ケプラーはこれについて次のように書いています。「もし惑星に自然の抵抗がなかったら、惑星が太陽の回転に正確に従わない理由を説明することは不可能でしょう。しかし、実際には、すべての惑星は太陽の回転と同じ方向に移動しますが、その移動速度は同じではありません。実際のところ、それらは、一定の割合で、自身の質量の慣性と動きの速度を混ぜ合わせています。」

ケプラーは、太陽の周りの惑星の運動方向と太陽の自転方向の一致が惑星運動の法則ではなく、太陽系の起源に関係していることを理解できませんでした。人工惑星は、太陽の自転方向とその回転に逆らう方向の両方に打ち上げることができます。

ロバート・フックはケプラーよりも物体の引力の法則の発見にはるかに近づきました。以下は、1674 年に出版された『地球の運動を研究する試み』というタイトルの著作からの彼の実際の言葉です。この理論は 3 つの仮定に基づいています。第 1 に、すべての天体は例外なく、その中心に向かう重力を持っており、その重力により、天体自体の部分だけでなく、その活動範囲内のすべての天体も引き付けられるということです。 2 番目の仮定によると、直線的かつ均一に移動するすべての物体は、何らかの力によって偏向され、円、楕円、またはその他のそれほど単純ではない曲線で軌道を描き始めるまで、直線的に移動します。 3 番目の仮定によれば、引力が作用する物体が引力に近づくほど、引力はより強く働きます。私は、魅力のさまざまな程度がどのようなものであるかを経験的にまだ確立できていません。しかし、この考えをさらに発展させれば、天文学者はすべての天体が動く法則を決定できるようになるでしょう。」

本当に、フック自身が他の仕事で忙しいことを理由に、これらのアイデアの開発に携わりたくなかったのには驚くほかありません。しかし、この分野で画期的な進歩を遂げた科学者が現れました

ニュートンによる万有引力の法則の発見の歴史は非常によく知られています。石を落下させ、天体の動きを決定する力の性質は同一であるという考えが、学生ニュートンによって初めて生まれました。データがあったため、最初の計算では正しい結果が得られなかったということです。当時入手できた地球から月までの距離は不正確だったが、16年後にこの距離に関する新たな修正情報が登場した。惑星の運動の法則を説明するために、ニュートンは自分が作成した力学の法則と彼自身が確立した万有引力の法則を適用しました。

彼はガリレイの慣性原理を力学の第一法則と名付け、それを彼の理論の基本法則の体系に含めました。

同時に、ニュートンは、円内の等速運動は慣性による運動であると信じていたガリレオの間違いを排除する必要がありました。ニュートンは、物体の動き、つまり速度の値または方向を変更する唯一の方法は、何らかの力を物体に作用させることであると指摘しました (これが力学の第 2 法則です)。この場合、物体が力の影響を受けて動く加速度は物体の質量に反比例します。

ニュートンの力学第 3 法則によれば、「あらゆる行動に対して、常に同等かつ反対の反応が存在します。」

力学の法則という原理を一貫して適用して、彼はまず月が地球の周りの軌道上を移動するときの向心加速度を計算し、次にこの加速度と天体の自由落下の加速度の比が次のとおりであることを示すことができました。地球の表面は、地球の半径と月の軌道の二乗の比に等しい。このことから、ニュートンは、重力の性質と月を軌道上に保持する力は同じであると結論付けました。言い換えれば、彼の結論によれば、地球と月はそれらの中心間の距離の二乗に反比例する力 Fg ≈ 1∕r2 で互いに引き付けられます。

ニュートンは、物体の自由落下の加速度がその質量から独立していることの唯一の説明が、重力と質量の比例関係であることを示すことができました。

この発見を要約して、ニュートンは次のように書いています。「他の惑星の重力の性質が地球のものと同じであることに疑いの余地はありません。実際に、地球の天体が月の軌道まで上昇し、同じく動かずに月と一緒に地球に落下することを想像してみましょう。すでに証明されていること（つまりガリレオの実験）に基づいて、それらの質量が同じように月の質量に関連しているため、それらが月と同じ空間を同時に通過することは疑いの余地がありません。彼らの重さがその重さに比例するように。」そこでニュートンは、科学の正当な財産である万有引力の法則を発見し、定式化しました。

2. 重力の性質。

万有引力、またはしばしば重力と呼ばれる力の最も注目すべき特性の 1 つは、ニュートンによって与えられたまさに「普遍」という名前に反映されています。これらの力は、いわば自然のあらゆる力の中で「最も普遍的な」ものです。質量を持つものはすべて、あらゆる形態、あらゆる種類の物質に固有の質量があり、必ず重力の影響を受けます。光であっても例外ではありません。ある物体から別の物体へと伸びる糸を使って重力を視覚化すると、無数のそのような糸が空間のどこにでも浸透する必要があります。同時に、そのような糸を断ち切って重力から身を守ることは不可能であることに注意する価値があります。万有引力に対する障壁はなく、その作用半径は無制限です (r = ∞)。重力は長距離に及ぶ力です。これは " 正式名称「物理学におけるこれらの力のこと。長距離の作用により、重力は宇宙のすべての物体を結び付けます。

各ステップでの距離に応じた力の減少の相対的な遅さは、私たちの地上の状況に現れています。結局のところ、すべての物体は、ある高さから別の高さに移動しても重量は変わりません（より正確に言えば、重量は変化しますが、極端に変化します）。重要ではありません）、それはまさに、距離の比較的小さな変化（この場合は地球の中心から）では、重力は実質的に変化しないからです。

ちなみに、距離に応じて重力を測定する法則が「空」で発見されたのはこのためです。必要なデータはすべて天文学から抽出されました。しかし、高度による重力の減少は地上の状態では検出できないと考えるべきではありません。したがって、たとえば、振動周期が 1 秒の振り子時計をモスクワ大学の地下から最上階 (200 メートル) まで上げた場合、1 日にほぼ 3 秒遅れることになります。これは単に原因が原因です。重力の減少。

人工衛星が移動する高度はすでに地球の半径に匹敵するため、その軌道を計算するには、距離に応じた重力の変化を考慮することが絶対に必要です。

重力には別の非常に興味深い力があります。特別な財産、これについてはこれから説明します。

何世紀にもわたって、中世の科学は、物体の重量が大きくなるほど速く落下するというアリストテレスの声明を揺るぎない教義として受け入れてきました。日常の経験でもこれが裏付けられています。綿毛は石よりもゆっくり落ちることが知られています。しかし、ガリレオが初めて示すことができたように、ここでの重要な点は、空気抵抗が作用して、地球の重力のみがすべての物体に作用した場合の図が根本的に歪められるということです。いわゆるニュートン管を使った注目すべき実験があり、これにより空気抵抗の役割を非常に簡単に評価することができます。ここ簡単な説明この経験。普通のガラス管 (中で何が起こっているかを見ることができるように) の中に、ペレット、コルクの破片、羽毛、綿毛などのさまざまな物体が置かれていると想像してください。これらすべてが落ちるように管をひっくり返すと、ペレットがより速く点滅し、次にコルクの破片が続き、最後に綿毛が徐々に落ちます。しかし、チューブから空気が送り出されるときに、同じ物体が落下する様子を観察してみましょう。綿毛は以前の遅さを失い、ペレットやコルクと歩調を合わせて急いで進みます。これは、空気抵抗によって動きが遅れ、プラグの動き、さらにはペレットの動きに与える影響が少ないことを意味します。したがって、空気抵抗がなければ、万有引力の力だけが物体に作用する場合、特定の場合には重力が作用する場合、すべての物体はまったく同じように落下し、同じペースで加速することになります。

しかし、「太陽のもとに新しいものはない」。 2000年前、ルクレティウス・カルスは有名な詩「物事の本質について」の中で次のように書きました。

稀な空気中に落ちてくるものはすべて、

自重に応じてより速く落下するはずです

水や空気は微細なエッセンスだからこそ

同じものに対して障害を置くことはできませんが、

しかし、より深刻な人々に屈服する可能性が高くなります。

それどころか、私はどこでも何もできません

モノは空虚を抱え、ある種の支えとして現れ、

本質的に、常にすべてに屈服します。

したがって、すべては、障害のない虚空を駆け抜け、

体重が違ってもスピードは同じです。

もちろん、この素晴らしい言葉は素晴らしい推測でした。この推測を確実に確立された法則に変えるには、既知の傾斜地からの落下を研究したガリレオの有名な実験に始まる、多くの実験が必要でした。ピサの斜塔同じサイズだが異なる素材（大理石、木、鉛など）でできたボールで、最後に光に対する重力の影響についての最も複雑な現代の測定で終わる。そして、このようなさまざまな実験データはすべて、重力がすべての物体に等しい加速度を与えるという信念を私たちに根強く強めます。特に、重力によって引き起こされる自由落下の加速度はすべての物体で同じであり、物体自体の組成、構造、質量には依存しません。

この一見単純な法則は、おそらく重力の最も注目すべき特徴を表しています。文字通り、質量に関係なく、すべての物体を均等に加速する力は他にありません。

したがって、万有引力の力のこの特性は、「重力は物体の質量に比例する」という 1 つの短いステートメントに圧縮できます。ここでそれを強調しておきます私たちが話しているのはニュートンの法則で慣性の尺度として機能するまさに質量について。不活性質量とも呼ばれます。

「重力は質量に比例する」という4つの言葉には、驚くほど深い意味が含まれています。大きい物体も小さい物体も、熱い物も冷たい物も、あらゆる種類のもの化学組成、どのような構造でも、質量が等しい場合、それらはすべて同じ重力相互作用を経験します。

それとも、この法律は本当に単純なのでしょうか？結局のところ、たとえばガリレオはそれがほとんど自明のことだと考えていました。これが彼の推論です。重さの異なる 2 つの物体を落下させます。アリストテレスによれば、重い物体は真空中でもより速く落下するはずです。では本体を接続してみましょう。そうすれば、一方では、遺体はより速く落下するはずです。総重量増えた。しかし、その一方で、よりゆっくりと落下する部分を重いボディに追加すると、このボディの速度が低下するはずです。重力のみの影響下にあるすべての物体が同じ加速度で落下すると仮定する場合にのみ解消できる矛盾があります。全てが一貫しているような気がします！しかし、上記の理由をもう一度考えてみましょう。これは、「矛盾による」証明の一般的な方法に基づいています。つまり、重い物体が軽い物体よりも速く落下すると仮定することにより、矛盾に到達します。そして、最初から、自由落下の加速度は重量によって、そして重量だけによって決まるという仮定がありました。（厳密には重量ではなく質量です。）

しかし、これは事前（つまり実験前）にはまったく明らかではありません。この加速度が物体の体積によって決まるとしたらどうなるでしょうか? それとも温度でしょうか？電荷に似た重力電荷があり、後者のように質量とは直接関係がないことを想像してみましょう。電荷との比較は非常に便利です。ここに、コンデンサの帯電したプレートの間にある 2 つの塵の斑点があります。これらの塵粒子が等しい電荷を持ち、質量の比率が 1 対 2 であるとします。その場合、加速度は 2 倍異なるはずです。電荷によって決定される力は等しく、等しい力では物体の質量が 2 倍になります。加速は半分になります。塵の粒子を接続すると、明らかに、加速度は新しい中間値になります。ここでは、電気力の実験的研究なしに推測的なアプローチでは何も得られません。重力電荷が質量に関連付けられていない場合、状況はまったく同じになります。しかし、そのようなつながりが存在するかどうかという質問に答えることができるのは経験だけです。そして今では、重力電荷（重力または重い質量）が慣性質量に等しいことを本質的に示したのは、すべての物体に対する重力による同一の加速度を証明した実験であったことが理解されています。

経験と唯一の経験は、物理法則の基礎として、またその有効性の基準として役立ちます。少なくとも、モスクワ州立大学のV.B.ブラギンスキーの指導の下で行われた記録破りの精密実験を思い出してみましょう。これらの実験では、約 10 ～ 12 の精度が得られ、重い質量と不活性質量が等しいことが再度確認されました。

万有引力の法則は、科学者の小さな実験室のささやかな規模から壮大な宇宙規模に至るまで、自然の広範な実験における経験に基づいており、（上で述べたことを要約すると）次のようになります。

寸法がそれらの間の距離よりもはるかに小さい 2 つの物体の相互引力は、これらの物体の質量の積に比例し、これらの物体間の距離の 2 乗に反比例します。

この比例係数を重力定数といいます。長さをメートル、時間を秒、質量をキログラムで測定すると、重力は常に 6.673*10-11 に等しく、その寸法はそれぞれ m3/kg*s2 または N*m2/kg2 になります。

G=6.673*10-11 N*m2/kg2

3. 重力波。

ニュートンの万有引力の法則は、重力相互作用の伝達時間については何も述べていません。相互作用する物体間の距離がどれほど離れていても、それは瞬時に起こると暗黙的に想定されています。この見解は一般に、距離を置いて行動を支持する人に典型的なものである。でも「から」特殊理論アインシュタインの「相対性理論」によれば、重力は光信号と同じ速度である物体から別の物体に伝達されるということになります。ある物体がその場所から移動したとしても、それによって引き起こされる空間と時間の湾曲は即座には変化しません。まず、これは物体のすぐ近くに影響を与え、次にその変化はますます遠くの領域に影響を及ぼし、最後に、物体の位置の変化に対応して、空間全体に新しい曲率の分布が確立されます。

そしてここで私たちは、これまで引き起こし、そしてこれからも引き起こし続けている問題に直面します。最大の数論争と意見の相違 - 重力放射線の問題。

重力を生み出す質量が存在しない場合、重力は存在できますか? ニュートンの法則によれば、絶対にそうではありません。そこでそのような質問をすること自体が無意味です。しかし、重力信号は非常に高速ではあるものの、無限ではない速度で送信されることに同意するとすぐに、すべてが根本的に変わります。実際、重力を引き起こす質量、たとえばボールが最初は静止していたと想像してください。ボールの周囲のすべての物体は、通常のニュートン力の影響を受けます。今度はボールを元の場所からすごいスピードで取り除きましょう。最初は、周囲の体はこれを感じません。結局のところ、重力は瞬時には変化しません。空間の曲率の変化が全方向に広がるには時間がかかります。これは、ボール自体がそこに（少なくとも同じ場所に）なくなった後、周囲の物体がしばらくの間、ボールの同じ影響を経験することを意味します。

空間の曲率は一定の独立性を獲得しており、曲率を引き起こした空間の領域から物体を引き剥がすことが可能であり、そのような方法でこれらの曲率自体が、少なくとも長距離にわたって引き裂かれることが判明した。、国内法に従って存続し、発展します。ここには重力質量のない重力があります。さらに前進することができます。アインシュタインの理論からわかるように、ボールを振動させると、ニュートンの重力図、つまり重力波に一種の波紋が重ねられます。これらの波をよりよく想像するには、ゴム膜というモデルを使用する必要があります。このフィルムを指で押すだけでなく、同時に振動運動をさせると、その振動が引き伸ばされたフィルムに沿ってあらゆる方向に伝わり始めます。これは重力波の類似物です。発生源から遠ざかるほど、そのような波は弱くなります。

そして今、ある時点で映画に圧力をかけるのをやめるつもりです。波は消えないよ。それらは独立して存在し、フィルム全体にどんどん分散し、途中でジオメトリが曲がります。

まったく同じように、空間の曲率の波である重力波も独立して存在できます。多くの研究者はアインシュタインの理論からこの結論を引き出しています。

もちろん、これらの効果はどれも非常に弱いものです。たとえば、1 つのマッチが燃えるときに放出されるエネルギーは、太陽系全体が同じ時間に放出する重力波のエネルギーよりも何倍も大きくなります。しかし、ここで重要なのは定量的なものではなく、問題の原理的な側面です。

重力波の支持者たちは、現在では大多数のようですが、別の驚くべき現象を予測しています。重力の、電子や陽電子（それらはペアで誕生する必要がある）、陽子、反電子などの粒子への変換（イヴァネンコ、ウィーラーなど）。

このように見えるはずです。重力の波が宇宙の特定の領域に到達しました。ある瞬間、この重力が急激に、急激に減少し、同時にそこに例えば電子と陽電子の対が出現します。これは、ペアの同時誕生による空間の曲率の突然の減少として説明できます。

これを量子力学的言語に翻訳する試みが数多く行われています。粒子、つまり重力子が考慮に導入され、重力波の非量子像と比較されます。物理学文献では、「重力子の他の粒子への変換」という用語が広く流通しており、これらの変換、つまり相互変換は、重力子と原則として他の粒子の間で可能です。結局のところ、重力の影響を受けない粒子は存在しません。

たとえそのような変化が起こる可能性は低いとしても、つまり、非常にまれにしか起こらないとしても、宇宙規模それらは基本的なものになるかもしれません。

4. 重力による時空の湾曲、

「エディントンの寓話」

英国の物理学者エディントンによる『空間、時間、重力』のたとえ話（再話）:

「二次元しかない海に、かつて岩があった平たい魚。途中で明らかな障害物に遭遇しない限り、魚は一般的に直線で泳ぐことが観察されました。この動作は極めて自然なことのように思えました。しかし、海の中には神秘的な領域がありました。魚がその中に落ちたとき、彼らは魔法にかけられたように見えました。ある者はこの海域を航行したが進行方向を変え、またある者はこの海域の周りを延々と旋回した。ある魚（ほぼデカルト）は渦の理論を提案しました。彼女によると、この地域には渦巻きがあり、そこに入ったものはすべて回転します。時間が経つにつれて、より高度な理論が提案されました (ニュートン理論)。彼らは、すべての魚はこの地域の真ん中で休眠している非常に大きな魚、サンフィッシュに引き寄せられると言い、これが彼らの進路の逸脱を説明したと述べた。最初、この理論はおそらく少し奇妙に思えました。しかし、それはさまざまな観察によって驚くべき精度で確認されました。すべての魚は、そのサイズに比例して、この魅力的な特性を持っていることがわかっています。引力の法則（万有引力の法則に似ています）は非常に単純でしたが、それにもかかわらず、すべての動きをこれまでにない精度で説明しました科学研究。確かに、ある魚は、遠距離でそのような行動がどのようにして可能であるのか理解できないと不平を言いながら宣言しました。しかし、この行為は海によって行われたものであり、水の性質をもっとよく研究すれば理解が容易になるだろうということで全員が同意した。したがって、重力を説明しようとするほぼすべての魚は、重力が水中を伝わる何らかのメカニズムを示唆することから始めました。

しかし、物事を違う見方をする魚がいました。彼女は次の事実に注意を喚起した大きな魚そして、大きな魚を進路から逸らすには大きな力が必要と思われるかもしれませんが、小さな魚は常に同じ経路に沿って移動しました。（マンボウはすべての物体に等しい加速度を与えました。）そこで、彼女は試す代わりに、魚の移動経路を詳細に研究し始め、このようにして問題に対する驚くべき解決策に到達しました。マンボウが横たわる世界の高い場所がありました。魚は二次元であるため、これを直接認識することはできません。しかし、移動中の魚がこの標高の斜面に落ちたとき、真っ直ぐに泳ごうとしましたが、思わず少し横を向いてしまいました。これが、不思議な領域で起こる不思議な引力や道の曲がりの秘密でした。 »

このたとえ話は、私たちが住んでいる世界の曲率がどのように重力のような錯覚を与えることができるかを示しており、重力のような効果がそのような曲率が現れる唯一の方法であることがわかります。

簡単に言うと、これは次のように定式化できます。重力はすべての物体の経路を同じように曲げるので、重力を時空の曲率と考えることができます。

5. 地球の重力。

私たちの惑星の生活の中で重力が果たす役割を考えてみると、海全体が広がっています。そして、現象の海だけでなく、言葉の文字通りの意味での海も含まれます。水の海。空気海洋。重力がなければそれらは存在しないでしょう。

海の波、この海に水を供給する川の一滴一滴の動き、すべての流れ、すべての風、雲、地球の気候全体は、太陽活動と重力という 2 つの主な要素の作用によって決定されます。

重力は地球上の人、動物、水、空気を保持するだけでなく、それらを圧縮します。地表でのこの圧縮はそれほど大きくありませんが、その役割は重要です。

船は海を航行しています。何が彼を溺れさせないのかは誰もが知っています。これが有名なアルキメデスの浮力です。しかし、この現象は水が重力によって圧縮され、深さが増すにつれてその力が増大するためにのみ現れます。内部宇宙船飛行中には、重さが存在しないのと同じように、浮力は存在しません。地球自体は重力によって巨大な圧力に圧縮されています。地球の中心では、圧力は300万気圧を超えるようです。

このような条件下で長時間作用する圧力の影響下では、固体であると考えられているすべての物質がピッチや樹脂のように振る舞います。重い物質は底に沈み（地球の中心をそう呼んでいいのであれば）、軽い物質は表面に浮かびます。このプロセスは何十億年も続いています。シュミットの理論にあるように、それは今でも終わっていない。地球の中心の領域における重元素の濃度はゆっくりと増加しています。

さて、太陽と月に最も近い天体の引力は地球上でどのように現れるのでしょうか? 特別な器具を使わずにこのアトラクションを観察できるのは、海岸沿いの住民だけです。

太陽は地球上および地球内部のあらゆるものに対してほぼ同じように作用します。人が太陽に最も近づく正午に太陽が人を引き寄せる力は、真夜中に人に作用する力とほぼ同じです。結局のところ、地球から太陽までの距離は地球の直径の1万倍であり、地球が地軸の周りを半回転しても距離が1万分の1増加しても重力は実質的に変わりません。。したがって、太陽はすべての部分にほぼ同じ加速度を与えます。グローブそしてその表面上のすべての物体。ほぼ同じですが、それでもまったく同じではありません。この違いにより、海の干満が起こります。

地球の表面の太陽に面している部分では、重力はこの部分が楕円軌道に沿って移動するのに必要な力よりも若干大きく、地球の反対側では重力が若干小さくなります。その結果、ニュートン力学の法則に従って、海の水は太陽に向かう方向にわずかに膨らみ、反対側では地表から遠ざかります。彼らが言うように、潮汐力が発生し、地球を引き伸ばし、大まかに言えば、海の表面を楕円体の形にします。

相互作用する物体間の距離が小さいほど、潮汐力は大きくなります。これが、月が世界の海の形状に太陽よりも大きな影響を与えている理由です。より正確には、潮汐の影響は、物体の質量と地球からの距離の 3 乗の比によって決まります。月のこの比率は太陽の約 2 倍です。

地球の各部分の間に結合力がなければ、潮汐力によって地球は引き裂かれてしまいます。

おそらくこれは、土星の衛星の 1 つがこの大きな惑星に近づいたときに起こったのでしょう。土星をこれほど注目に値する惑星たらしめているあの断片化したリングは、衛星からの破片である可能性があります。

したがって、世界の海洋の表面は楕円体のようなもので、その長軸は月に面しています。地球はその軸の周りを回転します。したがって、津波は海面に沿って地球の自転方向に向かって進みます。岸に近づくと潮が満ち始めます。場所によっては水位が18メートルまで上昇するところもあります。その後、高波は去り、潮が引き始めます。海の水位は平均して 12 時間の周期で変動します。 25分（太陰暦の半日）。

この単純な図は、太陽の同時の潮汐作用、水の摩擦、大陸の抵抗、海岸と沿岸地帯の海底の形状の複雑さ、およびその他の特定の影響によって大きく歪められます。

津波によって地球の自転が遅くなることが重要です。

確かに、効果は非常に小さいです。 100 年にわたって、日は 1,000 分の 1 秒ずつ増加します。しかし、何十億年もの間、このブレーキ力が作用すると、地球は常に一方の面を月に向け、地球の日数は平等になるという事実につながるでしょう。陰月。これはルナにもすでに起こっています。月は速度が非常に遅いため、常に地球の片側を向いています。を見て裏月、私たちはその周りに宇宙船を送り込まなければなりませんでした。

最も神秘的なだけでなく、 自然の力、しかし最も強力でもあります。

進歩の道を歩む男

歴史的に判明したのは、人間前進するにつれて 進歩の方法ますます強力になる自然の力を克服しました。彼は拳に握りしめた棒と自分の体力しかない状態からスタートした。

しかし彼は賢明で、動物の体力を自分の奉仕に取り入れ、動物を飼い慣らしました。馬は疾走を加速し、ラクダは砂漠を通行可能にし、ゾウは湿地のジャングルを通行可能にしました。しかし、どんなに強い動物であっても、自然の力に比べれば、その体力は計り知れないほど小さいものです。

人間は最初に火の要素を征服しましたが、それは最も弱体化したバージョンに限られていました。最初は、何世紀にもわたって、彼は燃料として木材のみを使用していました。これは非常に低エネルギーの燃料です。しばらくして、彼はこのエネルギー源を使って風のエネルギーを利用することを学び、男は帆の白い翼を空に上げました - そして光の船は鳥のように波を横切って飛びました。

波上のヨット

彼は風車の羽根を突風にさらすと、石臼の重い石が回転し始め、粉砕機の杵がガタガタし始めました。しかし、エアジェットのエネルギーが決して集中しているわけではないことは誰の目にも明らかです。さらに、帆も風車も風が吹くのを恐れていました。嵐で帆が破れて船が沈み、嵐で翼が折れて風車がひっくり返りました。

さらに後になって、人類は流れる水を征服し始めました。ホイールは、水のエネルギーを回転運動に変換できる最も原始的な装置であるだけでなく、さまざまなタイプと比較して最も強力ではありません。

人類は進歩のはしごを前に進み、ますます多くのエネルギーを必要としました。
彼は新しいタイプの燃料を使用し始めました - すでに燃焼に切り替えています石炭燃料 1 キログラムのエネルギー強度が 2500 kcal から 7000 kcal に、ほぼ 3 倍に増加しました。そして石油とガスの時代がやって来ました。化石燃料 1 キログラムあたりのエネルギー含有量は、再び 1.5 ～ 2 倍に増加しました。

着替え用蒸気機関来た蒸気タービン; ミルホイールは水力タービンに置き換えられました。次に、男は核分裂中のウラン原子に手を伸ばした。しかし、新しいタイプのエネルギーの最初の使用は悲劇的な結果をもたらしました。1945 年の広島の核火災は、数分以内に 7 万人の心臓を焼き尽くしました。

1954年に世界初のソ連製原子力発電所、ウランの力を電流の放射力に変換します。そして、1キログラムのウランには、1キログラムの最高の石油よりも200万倍多くのエネルギーが含まれていることに注意する必要があります。

このような驚異的な量のエネルギーの誕生につながるプロセスを研究したのは物理学者だったため、これは根本的に新しい火災であり、物理的と呼ぶことができました。
核燃料はウランだけではありません。より強力なタイプの燃料、水素同位体がすでに使用されています。

残念ながら、人類はまだ水素とヘリウムの核の炎を鎮めることができていません。彼は一瞬だけ燃え盛る火を点火して、周囲の反応を引き起こす方法を知っています。水爆ウラン爆発の閃光。しかし、科学者たちはまた、出産する水素原子炉がますます近づいているのを目撃している。電気水素同位体原子核がヘリウム原子核に融合した結果として。

繰り返しますが、人が燃料 1 キログラムから摂取できるエネルギー量はほぼ 10 倍になります。しかし、この段階は、自然の力に対する人類の力の今後の歴史において最後のものとなるでしょうか?

いいえ！その先にあるのは、エネルギーの重力形態を習得することです。それは、水素とヘリウムの核融合のエネルギーよりもさらに慎重にパッケージ化されています。今日、これは人間が想像することさえできる最も集中したエネルギーの形態です。

そこには科学の最先端を超えたものはまだ何も見えていません。そして、発電所は人類のために機能し、重力エネルギーを電流に（そしておそらくはジェットエンジンのノズルから逃げるガスの流れに、または遍在するシリコンと酸素の原子の計画された変換に）変換すると自信を持って言えますが、超希少金属の原子に）、そのような発電所（ロケットエンジン、物理的原子炉）の詳細についてはまだ何も言えません。

銀河誕生の起源における万有引力の力

銀河誕生の根源には万有引力がある学者のV.A.アンバーツミャン氏が確信しているように、星前物質からのものである。誕生時に与えられた恒星燃料を使い果たし、時間を使い果たした恒星を消滅させます。

あなたの周りを見回してください。地球上のすべてのものは主にこの力によって制御されています。

私たちの惑星の層状構造、つまり岩石圏、水圏、大気の交代を決定するのはこれです。厚い空気ガスの層を保持しているのは彼女であり、その底で私たちはそのおかげで存在しています。

重力がなければ、地球はすぐに太陽の周りの軌道から外れ、地球そのものが遠心力によって引き裂かれてバラバラになってしまいます。多かれ少なかれ万有引力に依存しないものを見つけるのは困難です。

もちろん、非常に観察力の高い古代の哲学者たちは、上に投げられた石は必ず戻ってくることに気づかずにはいられませんでした。紀元前 4 世紀のプラトンは、宇宙のすべての物質は、同様の物質のほとんどが集中する場所に傾向があると述べてこれを説明しました。つまり、投げられた石は地面に落ちるか底に落ち、こぼれた水は近くの池や池に浸透します。川が海に向かって流れ、火の煙がその同類の雲に向かって押し寄せます。

プラトンの弟子アリストテレスは、すべての物体には重さと軽さという特別な特性があることを明らかにしました。重い物体（石、金属）は宇宙の中心に向かって押し寄せ、軽い物体（火、煙、蒸気）は宇宙の周辺部に向かっていきます。この仮説は、万有引力に関連するいくつかの現象を説明するもので、2,000 年以上前から存在しています。

万有引力についての科学者

おそらく最初に問題を提起したのは、 万有引力の力本当に科学的には、ルネサンスの天才、レオナルド・ダ・ヴィンチがいました。レオナルドは、重力は地球に特有のものではなく、多くの重心が存在すると主張しました。そして彼は、重力は重心までの距離に依存するという考えも表明しました。

コペルニクス、ガリレオ、ケプラー、ロバート・フックの研究は、万有引力の法則のアイデアにますます近づきましたが、その最終的な定式化では、この法則はアイザック・ニュートンの名前と永遠に関連付けられています。

アイザック・ニュートンが万有引力について語る

1643年1月4日生まれ。彼はケンブリッジ大学を卒業し、学士となり、その後理学修士を取得しました。

アイザック・ニュートン

以下に続くものはすべて、無限の科学的研究の宝庫です。しかし、彼の主著は 1687 年に出版された『自然哲学の数学的原理』であり、通常は単に「原理」と呼ばれています。偉大なものが形成されるのは彼らの中にあります。おそらく誰もが彼のことを覚えているでしょう高校.

すべての物体は、これらの物体の質量の積に正比例し、それらの間の距離の二乗に反比例する力で互いに引き付けられます...

この公式の規定の一部はニュートンの前任者を予測することができましたが、それを完全に達成することに成功した人は誰もいませんでした。地球の重力を月に、そして太陽を惑星系全体に拡張するために、これらの断片を単一の全体に組み立てるには、ニュートンの天才が必要でした。

ニュートンは万有引力の法則から、ケプラーが以前に発見した惑星運動の法則をすべて演繹しました。それらは単にその結果であることが判明しました。さらに、ニュートンは、ケプラーの法則だけでなく、(3 つ以上の物体の世界では) これらの法則からの逸脱も万有引力の結果であることを示しました。これは科学の偉大な勝利でした。

世界を動かす自然の主な力、つまり空気の分子、リンゴ、太陽を制御する力がついに発見され、数学的に説明されたかに見えました。ニュートンの踏み出した一歩は巨大で、計り知れないほど大きかった。

天才科学者の作品を最初に広めたフランスの作家、ヴォルテールのペンネームで世界的に有名なフランソワ・マリー・アルエは、ニュートンは落ちてくるリンゴを見たとき、突然自分の名にちなんで名付けられた法則の存在に気づいたと述べた。

ニュートン自身はこのリンゴについて言及したことはありません。そして、この美しい伝説に反論するために今日時間を無駄にする価値はほとんどありません。そしてどうやら、ニュートンは論理的推論を通じて自然の偉大な力を理解するようになりました。おそらく『始まり』の該当章に収録されていたのはこれだったのだろう。

万有引力は原子核の飛行に影響を与える

まさにそう仮定しましょう高い山あまりにも高いので、その頂上はすでに大気圏の外にあり、私たちは巨大な大砲。その銃身は地球の表面と厳密に平行に置かれ、発射されました。アークについて説明したところ、 コアは地球に落下する.

装薬量を増やし、火薬の品質を向上させ、次の発砲後の砲弾の移動速度を何らかの方法で強制します。コアによって描かれる円弧はより平坦になります。核心は山の麓からさらに遠くにあります。

チャージも増やして撃ちます。コアは地球の表面と平行に降下するような平坦な軌道に沿って飛行します。コアはもはや地球に落下することはできません。コアが減少するのと同じ速度で、地球はその下から脱出します。そして、私たちの惑星の周りの輪を描いた後、核は出発点に戻ります。

その間、銃は取り外すことができます。結局のところ、コアが地球を一周する飛行には1時間以上かかります。そして、コアはすぐに山の頂上を飛び越え、地球の周りの新たな飛行に出発します。私たちが同意したように、コアが空気抵抗を受けなければ、落下することは決してありません。

このためには、コア速度が 8 km/秒近くである必要があります。コアの飛行速度を上げたらどうなるでしょうか? 最初は地球の表面の曲率よりも平らな弧を描いて飛行し、地球から遠ざかり始めます。同時に、地球の重力の影響で速度が低下します。

そして最後に、向きを変えると、地球に戻り始めますが、地球を通り過ぎて飛んで、円ではなく楕円を閉じます。核は、地球が太陽の周りを移動するのとまったく同じ方法で、つまり楕円に沿って、地球の中心が位置する焦点の1つで地球の周りを移動します。

さらにコアの初速を上げると楕円はさらに伸びます。この楕円を引き伸ばして、コアが月の軌道、あるいはさらに遠くに到達するようにすることも可能です。しかし、このコアの初速度が秒速 11.2 km を超えるまでは、地球の衛星のままです。

発射時に秒速11.2km以上の速度を得た核は、放物線を描く軌道に沿って地球から永遠に飛び去ってしまう。楕円が閉じた曲線である場合、放物線は無限に向かう 2 つの枝を持つ曲線です。楕円に沿って移動すると、それがどれほど長くても、必然的に出発点に体系的に戻ります。放物線に沿って進んでいくと、決して原点に戻ることはありません。

しかし、この速度で地球を離れても、コアはまだ無限に飛行することはできません。太陽の強力な重力は、その飛行軌道を曲げ、惑星の軌道のように太陽自身の周りを閉じます。コアは地球の姉妹となり、私たちの惑星ファミリーの中で独立した小さな惑星になります。

太陽の重力に打ち勝ち、惑星系の外へコアを向けるには、毎秒16.7km以上の速度を与え、この速度に地球自身の運動の速度が加わるように向ける必要がある。

約 8 km/秒の速度 (この速度は大砲が発射される山の高さによって異なります) は円速度と呼ばれ、8 ～ 11.2 km/秒の速度は楕円形、11.2 ～ 16.7 km/秒の速度は放物線、この数値を超えると、解放的なスピードで走行できます。

これらの速度の与えられた値は地球に対してのみ有効であることをここで付け加えておく必要があります。もし私たちが火星に住んでいたら、円周速度ははるかに簡単に達成できるでしょう。それはわずか約 3.6 km/秒であり、放物線速度は 5 km/秒よりわずかに速いだけです。

しかし、木星からコアを宇宙に送るのは、地球からよりもはるかに困難です。この惑星の円周速度は 42.2 km/秒であり、放物線の速度は 61.8 km/秒にもなります。

太陽の住人にとって、自分たちの世界を離れることは最も難しいことでしょう（もちろん、そのような世界が存在するならばですが）。この巨人の周回速度は 437.6、離脱速度は 618.8 km/秒になるはずです。

つまり、17世紀末、暖かい空気で満たされた最初の飛行の100年前のニュートン熱気球モンゴルフィエ兄弟は、ライト兄弟の飛行機の初飛行の 200 年前、最初の液体燃料ロケットの離陸のほぼ 40 年前に、人工衛星と宇宙船が空への道を示しました。

万有引力はあらゆる球体に固有に存在します

を使用することで 万有引力の法則未知の惑星が発見され、太陽系の起源に関する宇宙論的仮説が作成されました。星、惑星、庭のリンゴ、大気中のガス分子を制御する自然の主な力が発見され、数学的に説明されています。

しかし、万有引力の仕組みはわかっていません。ニュートン重力は説明できないが、明確に表す現在の状態惑星の動き。

宇宙のすべての物体の相互作用が何が原因で起こるのかはわかりません。そして、ニュートンがこの理由に興味がなかったとは言えません。長年にわたり、彼はその可能性のあるメカニズムについて考えました。

ところで、これは実に不思議な力です。一見したところ、相互作用の伝達を説明できるような物質の形成がまったく見られない、数億キロメートルの空間を通して現れる力。

ニュートンの仮説

そして ニュートンに頼った仮説宇宙全体を満たすと思われる特定のエーテルの存在について。 1675年、彼は、宇宙全体を満たすエーテルが連続的な流れとなって地球の中心に向かって突進し、この動きですべての物体を捕らえ、重力を生み出すという事実によって、地球への引力を説明しました。同じエーテルの流れが太陽に向かって突進し、惑星や彗星を運び、その楕円軌道を保証します...

これは完全に数学的に論理的ではありましたが、あまり説得力のある仮説ではありませんでした。しかしその後、1679 年にニュートンは重力のメカニズムを説明する新しい仮説を作成しました。今回、彼はエーテルに、惑星の近くと惑星から遠いところで異なる濃度を持つという特性を与えました。惑星の中心から遠くなるほど、エーテルの密度は高くなると言われています。そして、すべての物質体をより密度の高い層からより密度の低い層に絞り出す性質があります。そしてすべての死体が地表に押し出されます。

1706 年、ニュートンはエーテルの存在そのものを鋭く否定しました。 1717 年に、彼は再びエーテルの押し出しの仮説に戻りました。

ニュートンの優れた頭脳は、この大きな謎を解決しようと奮闘しましたが、発見できませんでした。これは、左右へのこのような鋭い投げを説明します。ニュートンはこう言うのが好きでした。

仮説は立てません。

そして、私たちが検証できたところ、これは完全に真実ではありませんが、別のことは確かに言えるでしょう。ニュートンは、議論の余地のないものと、不安定で物議を醸す仮説とを明確に区別する方法を知っていました。そして『原理』には大法則の公式はあるが、その仕組みを説明する試みはない。
偉大な物理学者はこの謎を未来の人に遺しました。彼は 1727 年に亡くなりました。
それは今日に至るまで解決されていない。

ニュートンの法則の物理的本質に関する議論には 2 世紀かかりました。そしておそらく、この議論が法律に求められるすべての質問に正確に答えるのであれば、法律の本質そのものには関係しないでしょう。

しかし実際のところ、時間が経つにつれて、この法則は普遍的ではないことが判明しました。あれやこれやの現象を説明できない場合があるということ。例を挙げてみましょう。

ゼーリガーの計算における万有引力の力

それらの最初のパラドックスはゼーリガーのパラドックスです。宇宙は無限であり、物質で均一に満たされていると考え、ゼーリガーは、ニュートンの法則を使用して、無限に大きな質量全体によって生み出される万有引力の力を計算しようとしました。無限の宇宙ある時点で。

これは純粋数学の観点からすると簡単な作業ではありませんでした。最も複雑な変換のすべての困難を克服したゼーリガーは、万有引力の望ましい力が宇宙の半径に比例することを確立しました。そして、この半径は無限大に等しいので、重力は無限大でなければなりません。しかし、実際にはこれは観察されません。これは、万有引力の法則が宇宙全体には当てはまらないことを意味します。

ただし、この矛盾については別の説明も可能です。たとえば、物質は宇宙全体を均一に満たしているわけではなく、その密度が徐々に減少し、最終的には非常に遠いどこかで物質がまったく存在しなくなる、と仮定できます。しかし、そのような絵を想像することは、物質のない空間が存在する可能性を認めることを意味し、一般的には不合理です。

万有引力の力は、距離の二乗の増加よりも早く弱まると仮定できます。しかし、これはニュートンの法則の驚くべき調和に疑問を投げかけます。いいえ、この説明は科学者を満足させるものではありませんでした。パラドックスはパラドックスのままでした。

水星の動きの観測

もう一つの事実、ニュートンの法則では説明できない万有引力の作用が、 水星の動きの観測- 惑星に最も近い。ニュートンの法則を使用した正確な計算により、水星が太陽に最も近づく楕円の点であるパー日点は 100 年あたり 531 秒角移動するはずであることが示されました。

そして天文学者は、この変位が 573 秒角に等しいと判断しました。この過剰な 42 秒角もまた、ニュートンの法則から生じる公式だけを使用して科学者によって説明することはできませんでした。

ゼーリガーのパラドックス、水星の近日点の移動、その他多くの逆説的現象や説明できない事実について説明しました。 アルバート・アインシュタイン、史上最も偉大ではないにしても、最も偉大な物理学者の一人。面倒な些細な事柄の中には、次のような質問がありました。 空気のような風.

アルバート・マイケルソンの実験

この質問は重力の問題に直接関係していないようでした。彼は光学、光に関係していました。より正確には、その速度を決定します。

光の速度はデンマークの天文学者によって初めて決定されました オラフ・ローマー、木星の衛星の日食を観察します。これは1675年に起こりました。

アメリカの物理学者 アルバート・マイケルソン 18 世紀の終わりに、彼は自分が設計した装置を使用して、地上条件下での光速の一連の測定を実行しました。

1927 年に、彼は光の速度に 299796 + 4 km/秒の値を与えました。これは当時としては優れた精度でした。しかし、要点は違います。 1880 年、彼はこの世のものとは思えない風を探求することを決意しました。彼は、まさにエーテルの存在を最終的に確立したいと考えており、その存在によって重力相互作用の伝達と光波の伝達の両方を説明しようとしました。

マイケルソンはおそらく当時最も注目に値する実験家でした。彼は素晴らしい装備を持っていました。そして彼は成功をほぼ確信していました。

経験の本質

経験このように意図されていました。 地球はその軌道上を秒速約30kmの速度で移動します。エーテル中を移動します。これは、地球の動きに対する受信機の前にある光源からの光の速度は、反対側にある光源からの光の速度よりも大きくなければならないことを意味します。前者の場合、エーテル風の速度を光の速度に加える必要があり、後者の場合、光の速度はその分だけ減少する必要があります。

もちろん、地球が太陽の周りを公転する速度は光速のわずか1万分の1です。このような小さな用語を検出するのは非常に困難ですが、マイケルソンが正確さの王と呼ばれたのは当然のことです。彼は、光線の速度の「微妙な」違いを捉える巧妙な方法を使用しました。

彼はビームを 2 つの等しい流れに分割し、それらを子午線に沿ってと平行線に沿って、互いに直交する方向に向けました。鏡に反射して、光線が戻ってきました。平行線に沿って進むビームがエーテル風の影響を受ける場合、それが子午線ビームに追加されると、干渉縞が現れ、2 つのビームの波の位相がずれます。

しかし、マイケルソンにとって、両方の光線の経路を非常に正確に測定して、それらが完全に同一になるようにすることは困難でした。そこで彼は干渉縞ができないように装置を組み立て、それを 90 度回転させました。

子午線は緯度になり、その逆も同様です。エーテル風が吹くと、接眼レンズの下に黒と光の縞模様が現れるはずです。しかし、彼らはそこにはいませんでした。おそらく、科学者は装置を回転させるときにそれを動かしたのでしょう。

彼は正午にそれを設置し、確保した。結局のところ、軸の周りを回転するという事実に加えて。したがって、違う時間緯度ビームが占める日数違う位置迫りくる空気のような風に対して。さて、装置が厳密に動かないときは、実験の正確さを確信することができます。

また干渉縞はなくなりました。実験は何度も行われ、マイケルソンと彼とともに当時の物理学者全員が驚いた。霊的な風は検出されませんでした! 光はすべての方向に同じ速度で移動しました。

これを説明できる人は誰もいません。マイケルソンは何度も実験を繰り返し、装置を改良し、最終的には実験の成功に必要な精度を一桁上回る、ほぼ信じられないほどの測定精度を達成しました。そしてまた何もありません！

アルバート・アインシュタインの実験

次の大きな一歩 万有引力の力についての知識した アルバート・アインシュタイン.
アルバート・アインシュタインはかつてこう尋ねられました。

どのようにして特殊相対性理論に到達したのですか? この素晴らしいアイデアはどのような状況で思いつきましたか? 科学者はこう答えた。「私はいつもこうだと想像していました。」

おそらく彼は率直になりたくなかったのかもしれないし、迷惑な対話者を追い払いたかったのかもしれない。しかし、アインシュタインが発見した時間、空間、速度のつながりという概念が生来のものだったとは考えにくい。

いいえ、もちろん、最初は推測が稲妻のようにひらめきました。その後、その開発が始まりました。いいえ、既知の現象と矛盾はありません。そして、数式で埋め尽くされたあの5ページが物理学雑誌に掲載されたのです。物理学の新時代を切り開いたページ。

宇宙を飛んでいる宇宙船を想像してみてください。すぐに警告しましょう。この宇宙船は非常にユニークで、SF 小説で読んだことのない種類のものです。その長さは30万キロメートル、速度はたとえば秒速24万キロメートルです。そして、この宇宙船は、宇宙の中間プラットフォームの1つを通過することなく、そこを通過します。全速力で。

乗客の一人が時計を持って宇宙船の甲板に立っている。そして読者であるあなたと私はプラットフォームの上に立っています。その長さは宇宙船の大きさ、つまり30万キロメートルに相当する必要があります。そうしないと着陸できないからです。そして私たちの手にも時計があります。

私たちは気づきました。その瞬間、宇宙船の機首がプラットフォームの後端に到達したとき、ランタンがその上で点滅し、周囲の空間を照らしました。 1秒後、光線は私たちのホームの前端に到達しました。私たちは光の速度を知っており、時計上の対応する瞬間を正確に検出することができたので、これについて何の疑いもありません。そして宇宙船では…

しかし、宇宙船も光線に向かって飛行していました。そして、それがプラットホームの中央付近に来た瞬間に、光が船尾を照らしているのを私たちは確かに見ました。光線が船首から船尾まで30万キロメートルも届かないことがはっきりとわかりました。

しかし、宇宙船の甲板上の乗客たちは別のことを確信している。彼らは、そのビームが船首から船尾までの30万キロメートルの全距離をカバーしたと確信している。結局のところ、彼はこれにまるまる1秒を費やしました。彼らはまた、時計上でこれを完全に正確に検出しました。そして、そうでなければどうなるでしょうか。結局のところ、光の速度は光源の速度に依存しません...

どうして？私たちは静止したプラットフォームからあるものを見ていますが、彼らは宇宙船の甲板上で別のものを見ているのでしょうか？どうしたの？

アインシュタインの相対性理論

すぐに注目すべき点は次のとおりです。 アインシュタインの相対性理論一見すると、それは世界の構造についての私たちの確立された理解に完全に矛盾します。それは私たちが慣れ親しんでいる常識にも矛盾していると言えます。このようなことは科学の歴史の中で何度も起こっています。

しかし、地球が球形であるという発見は、常識に反するものでもありました。どうすれば人々は奈落の底に落ちずに反対側に生きることができるのでしょうか？

私たちにとって、地球が球形であることは疑う余地のない事実であり、地球から見ると常識それ以外の仮定は無意味で乱暴です。しかし、自分の時代から一歩下がって、このアイデアが最初に登場したときのことを想像してみると、それを受け入れるのがいかに難しいかが明らかになります。

そうですね、地球は静止しているわけではなく、その軌道に沿って砲弾の数十倍の速さで飛んでいると認めるほうが簡単でしょうか。

これらはすべて常識の誤りでした。現代の物理学者が決して言及しないのはそのためです。

さて、特殊相対性理論の話に戻りましょう。世界は 1905 年に少数の人々が署名した記事で初めて彼女を認識しました。有名な名前- アルバート・アインシュタイン。そして彼は当時まだ26歳でした。

アインシュタインは、このパラドックスから非常に単純かつ論理的な仮定を立てました。プラットホーム上の観察者の視点から見ると、移動中の車両内で経過した時間は、腕時計で計測した時間よりも短いということです。馬車の中では、静止したホームに比べて時間の経過が遅くなる。

この仮定から論理的には本当に驚くべきことが生まれました。路面電車に乗って通勤する人は、同じ道を歩く歩行者に比べて、速度が速いため時間を節約できるだけでなく、歩く速度も遅くなることが判明しました。

ただし、この方法で永遠の若さを保とうとしてはいけません。馬車の御者になって人生の 3 分の 1 を路面電車の中で過ごしたとしても、30 年で得られるのは 100 万分の 1 秒に過ぎません。時間の短縮を顕著にするには、光の速度に近い速度で移動する必要があります。

物体の速度の増加はその質量に反映されることがわかりました。物体の速度が光速に近づくほど、その質量は大きくなります。物体の速度が光の速度と等しいとき、その質量は無限大に等しくなります。つまり、地球、太陽、銀河、宇宙全体の質量よりも大きくなります...これは、次のことができる質量です。シンプルな石畳に集中してスピードを上げる
スベタ！

これにより、いかなる物質も光速と同等の速度を出すことができないという制限が課せられます。結局のところ、質量が大きくなるにつれて、それを加速するのはますます困難になります。そして、無限の質量は、いかなる力によってもその場所から移動することはできません。

しかし、自然は、粒子のクラス全体に対して、この法則に対して非常に重要な例外を設けています。たとえば、フォトンの場合です。彼らは光の速度で移動することができます。より正確に言えば、それ以外の速度では移動できません。動かない光子を想像することは考えられません。

静止しているときは質量がありません。また、ニュートリノには静止質量がなく、光に追いついたり遅れたりすることなく、私たちの宇宙で可能な最大速度で宇宙を永遠に制御されずに飛行することが義務付けられています。

私たちが列挙した特殊相対性理論の結果のそれぞれが驚くべきものであり、逆説的であるというのは本当ではないでしょうか。そしてもちろん、どれも「常識」に反しています。

しかし、興味深いのは、これらすべての驚くべき結果は、その特定の形式ではなく、広範な哲学的立場として、弁証法的唯物論の創始者によって予測されていたということです。これらの結果は何を示しているのでしょうか? エネルギーと質量、質量と速度、速度と時間、移動する物体の速度と長さを相互に結び付ける関係について...

アインシュタインの相互依存性の発見は、セメント (詳細:) のように、補強材や礎石をつなぎ合わせることで、これまで互いに独立しているように見えていた物や現象をまとめ、科学史上初めてその基礎を築きました。、調和のとれた建物を建てることが可能であるように見えました。この建物は、私たちの宇宙がどのように機能するかを表しています。

その前に、同じくアルバート・アインシュタインによって生み出された一般相対性理論について、少なくともいくつかの言葉を述べておきます。

アルバート・アインシュタイン

この名前は一般理論相対性理論 - これから議論する理論の内容と完全には対応していません。それは空間と物質の間の相互依存性を確立します。どうやらそう呼んだほうが正しいようだ 時空理論、または 重力理論.

しかし、この名前はアインシュタインの理論と非常に絡み合っているため、多くの科学者にとって、その名前を置き換えるという問題を提起することさえ、今では下品に思えます。

一般相対性理論は、物質と、それを含む時間と空間との間の相互依存性を確立しました。空間と時間は物質から切り離されて存在すると想像できないだけでなく、その性質はそれらを満たしている物質にも依存することが判明しました。

推論の出発点

したがって、私たちが示すことができるのは、 出発点そしていくつかの重要な結論を提供します。

宇宙旅行が始まったばかりの頃、予期せぬ大惨事により、宇宙を飛行する人々の図書館、映画コレクション、その他の心と記憶の宝庫が破壊されました。そして、故郷の惑星の性質は、何世紀にもわたって忘れ去られました。ロケットはほとんど感じられない銀河間空間を飛行するため、万有引力の法則さえも忘れられています。

しかし、船のエンジンは非常によく機能し、バッテリーのエネルギー供給は事実上無制限です。ほとんどの場合、船は慣性によって移動し、住民は無重力状態に慣れています。しかし、時にはエンジンを始動して船の動きを遅くしたり、速くしたりすることがあります。ジェットノズルが無色の炎で虚空に燃え上がり、船が加速したペースで動くと、住民は自分の体が重くなったと感じ、廊下を飛ぶのではなく、船の周りを歩き回らざるを得なくなります。

そして今、飛行は完成に近づいています。船は星のいずれかまで飛行し、最も適切な惑星の軌道に落ちます。宇宙船は外に出て、新緑に覆われた土の上を歩きながら、船が加速していた頃と同じ重さを感じ続けます。

しかし、惑星は均等に動きます。 9.8 m/sec2 の一定の加速度で彼らに向かって飛行することはできません。そして彼らは、重力場（重力）と加速度が同じ効果をもたらし、おそらく共通の性質を持っているという最初の仮定を持っています。

私たちの同時代の地球人にはこれほど長時間の飛行をした人はいませんでしたが、多くの人が体の「重さ」と「軽さ」の現象を感じました。普通のエレベーターでも、加速度的に動くとこの感覚が生まれます。下りるときは急激に体重が減ったように感じますが、逆に上がるときは床がいつもより強い力で足を圧迫します。

しかし、一つの感情だけでは何も証明されません。結局のところ、感覚は、太陽が動かない地球の周りを空を横切って移動していること、すべての星や惑星が大空の中で私たちから同じ距離にあることなどを私たちに納得させようとします。

科学者たちはその感覚を実験的にテストしました。ニュートンはまた、2 つの現象の奇妙な同一性についても考えました。彼はそれらに数値的な特徴を与えようとしました。重力とを測定したことで、彼はそれらの値が常に厳密に互いに等しいと確信しました。

彼は、銀、鉛、ガラス、塩、木、水、金、砂、小麦など、あらゆる種類の材料でパイロットプラントの振り子を作りました。結果は同じでした。

等価原理私たちが話しているこの原理は、一般相対性理論の基礎にありますが、理論の現代の解釈ではもはやこの原理は必要ありません。この原理から得られる数学的結論は省略して、一般相対性理論のいくつかの結果に直接移りましょう。

大きな物質の存在は周囲の空間に大きな影響を与えます。それは空間の不均一性として定義できるような変化を引き起こします。これらの不均一性は、引きつけられる物体の近くにいるあらゆる塊の動きを指示します。

通常、彼らはこの例えに頼ります。キャンバスが地表と平行なフレームにしっかりと張られていると想像してください。その上に重い重りを置きます。これが私たちの大きな魅力の塊になります。もちろん、キャンバスが曲がってしまい、ある種の凹みが生じてしまいます。次に、このキャンバスに沿ってボールを転がして、ボールの軌道の一部が引き付けられる塊の隣にくるようにします。ボールの打ち出し方に応じて、3 つの選択肢があります。

ボールはキャンバスのたわみによって作られたくぼみから十分遠くまで飛び、その動きは変わりません。
ボールはくぼみに触れると、その運動線は引き付けられる塊に向かって曲がります。
ボールはこの穴に落ち、そこから出ることができなくなり、重力の塊の周りを 1 ～ 2 回転します。

3 番目のオプションは、引力領域に不用意に飛んできた異物を恒星や惑星が捕らえた様子を非常に美しくモデル化しているのは本当ではないでしょうか?

そして 2 番目のケースは、捕捉可能な速度を超える速度で飛行する機体の軌道が曲がることです。最初のケースは、重力場の実際の到達範囲を超えて飛行する場合に似ています。はい、理論的には重力場は無限であるため、まさに実用的です。

もちろん、これは非常に遠い例え話ですが、主な理由は、私たちの 3 次元空間の偏向を実際に想像できる人は誰もいないからです。何で物理的な意味よく言われるように、このたわみ、つまり曲率は誰も知りません。

一般相対性理論から、いかなる物質体も重力場内では曲線に沿ってのみ移動できることがわかります。曲線が直線に変わるのは、特別な場合のみです。

光線もこの規則に従います。結局のところ、それは飛行中に一定の質量を持つ光子で構成されています。そして、分子、小惑星、惑星と同じように、重力場がその影響を及ぼします。

もう 1 つの重要な結論は、重力場によって時間の経過も変化するということです。大きな引力のある質量の近く、それが作り出す強力な重力場では、時間の経過は、そこから遠く離れたところよりも遅くなるはずです。

一般相対性理論には、私たちの「常識」の概念を再び覆す可能性のある逆説的な結論が含まれています。

重力崩壊

宇宙的な特徴を持つ驚くべき現象、重力崩壊（壊滅的圧縮）について話しましょう。この現象は、重力が自然界に存在する他の力が抵抗できないほど巨大な大きさに達する巨大な物質の蓄積で発生します。

ニュートンの有名な公式を思い出してください。重力物体間の距離の二乗が小さいほど、重力は大きくなります。したがって、物質層の密度が高くなるほど、そのサイズが小さくなり、重力が急速に増加し、その破壊的な抱擁が避けられなくなります。

一見無限に見える物質の圧縮に自然が対抗する狡猾な技術があります。これを行うために、それは超巨大な重力の作用領域における時間の経過そのものを止め、束縛された物質の塊が私たちの宇宙からオフになり、奇妙な無気力な眠りの中に凍り付いているように見えます。

宇宙に存在する最初の「ブラックホール」はおそらくすでに発見されているでしょう。ソ連の科学者O. Kh. グセイノフとA. Sh. ノブルゾワの仮定によると、それは双子座デルタ、つまり目に見えない要素が1つある二重星です。

計算によると、目に見える部分の質量は太陽の1.8倍で、目に見えない「仲間」は目に見える部分の4倍の質量になるはずです。しかし、その痕跡はまったくなく、自然の最も驚くべき創造物である「ブラックホール」を見ることは不可能です。

ソ連の科学者K.P.スタニュコビッチ教授は、「ペンの先で」と言うように、純粋に理論的な構築を通じて、「凍結物質」の粒子のサイズは非常に多様になり得ることを示しました。

その巨大な形成物は、クエーサーと同様に、銀河系の 1,000 億個の星すべてが放出するのと同じ量のエネルギーを継続的に放出する可能性があります。
わずか数個の太陽質量に相当する、はるかに控えめな塊が存在する可能性があります。どちらの物体も、通常の、眠っていない物質から自ら発生する可能性があります。
そして、質量が素粒子に匹敵する、まったく異なるクラスの形成も可能です。

それらが発生するためには、それらを構成する物質がまず巨大な圧力にさらされ、シュヴァルツシルト球の限界に追い込まれる必要があります。シュヴァルツシルト球とは、外部の観察者にとって時間が完全に停止する球です。そして、たとえこの後圧力が取り除かれたとしても、時間が止まった粒子は私たちの宇宙とは独立して存在し続けます。

プランケオン

プランケオンは完全に特殊なクラスの粒子です。 K. P. スタニュコビッチによれば、それらは非常に興味深い特性を持っています。それは、何百万年、何十億年も前と同じように、変化しない形で物質を運ぶということです。プランケオンの内部を覗くと、宇宙誕生の瞬間の物質を見ることができるでしょう。理論計算によれば、宇宙には約 10 80 個のプランケオンが存在し、一辺 10 センチメートルの立方体空間に約 1 個のプランケオンが存在します。ちなみに、スタニュコーヴィチと同時に（彼とは独立して）、学者のM.A.マルコフによってプランケオンに関する仮説が提唱されましたが、マルコフだけがそれらに別の名前「マキシモン」を与えました。

プランケオンの特別な特性を使用して、素粒子の時折逆説的な変換を説明しようとすることができます。 2つの粒子が衝突すると破片は形成されず、別の素粒子が生成されることが知られています。これは本当に驚くべきことです。通常の世界では、花瓶を割っても、カップ全体やロゼットさえも手に入ることはありません。しかし、それぞれの素粒子の深さに、1 つまたは複数のプランケオン、場合によっては多数のプランケオンが隠されているとします。

粒子の衝突の瞬間、プランケオンの固く結ばれた「袋」がわずかに開き、一部の粒子がその中に「落ち」、その代わりに衝突中に生じたと考えられる粒子が「飛び出し」ます。同時に、プランケオンは、賢明な会計士のように、素粒子の世界で受け入れられているすべての「保存の法則」を保証します。
さて、万有引力の仕組みはそれと何の関係があるのでしょうか？

K. P. スタニュコビッチの仮説によれば、重力の「責任」は、素粒子によって継続的に放出される小さな粒子、いわゆる重力子です。重力子は、重力子よりもはるかに小さく、中を舞う塵の斑点と同じくらいです。サンビーム、地球よりも小さい。

重力子の放出は多くの法則に従います。特に、それらは宇宙のその領域にもっと簡単に飛び込みます。含まれる重力子が少なくなります。これは、宇宙に 2 つの天体がある場合、どちらも重力子を主に「外側」に、互いに反対の方向に放出することを意味します。これにより、身体が接近し、互いに引き付け合う衝動が生じます。

重力は宇宙の物体間の最も弱い相互作用であるという事実にもかかわらず、空間内のあらゆる距離にある物理的物体に影響を与える可能性があるため、物理学と天文学における重力の重要性は非常に重要です。

天文学に興味がある人なら、重力や万有引力の法則などの概念が何なのか疑問に思ったことがあるでしょう。重力は、宇宙内のすべての物体間の普遍的な基本的な相互作用です。

重力の法則の発見は、有名なイギリスの物理学者アイザック・ニュートンによるものとされています。おそらく多くの人は、有名な科学者の頭の上に落ちたリンゴの話を知っています。しかし、歴史を深く見てみると、重力の存在は彼の時代のずっと前から、古代の哲学者や科学者、たとえばエピクロスによって考えられていたことがわかります。しかし、古典力学の枠組み内で物体間の重力相互作用を最初に記述したのはニュートンでした。彼の理論は、もう一人の有名な科学者であるアルバートアインシュタインによって開発されました。彼は一般相対性理論の中で、空間における重力の影響と時空連続体における重力の役割をより正確に記述しました。

ニュートンの万有引力の法則は、距離を隔てた 2 つの質量点間の重力は距離の 2 乗に反比例し、両方の質量に正比例すると述べています。重力は長距離に及ぶ。つまり、質量を持つ物体がどのように動くかに関係なく、古典力学では、その重力ポテンシャルは純粋にこの物体の位置に依存します。この瞬間時間。物体の質量が大きいほど、その重力場は大きくなり、その重力もより強力になります。銀河、星、惑星などの宇宙物体は最大の重力を持っており、したがって非常に強い重力場を持っています。

重力場

地球の重力場

重力場は、宇宙内の物体間で重力相互作用が発生する距離です。物体の質量が大きいほど、その重力場は強くなり、特定の空間内の他の物体に対する影響がより顕著になります。物体の重力場はポテンシャルです。前のステートメントの本質は、2 つの物体間に引力の位置エネルギーを導入した場合、後者を閉ループに沿って移動させた後もエネルギーは変化しないということです。ここから、閉ループにおける位置エネルギーと運動エネルギーの合計の保存に関する別の有名な法則が生まれます。

物質世界では、重力場が非常に重要です。それは宇宙の質量を持つすべての物質が持っています。重力場は物質だけでなくエネルギーにも影響を与える可能性があります。ブラックホール、クエーサー、超大質量星などの大きな宇宙の重力場の影響により、論理構造を特徴とする太陽系、銀河、その他の天体クラスターが形成されます。

最近の科学データは、宇宙膨張の有名な影響も重力相互作用の法則に基づいていることを示しています。特に、宇宙の膨張は、その小さな物体と最大の物体の両方の強力な重力場によって促進されます。

連星系における重力放射線

重力放射線または重力波は、有名な科学者アルバート・アインシュタインによって初めて物理学と宇宙論に導入された用語です。重力理論における重力放射線は、さまざまな加速度を伴う物質の運動によって生成されます。物体の加速中に、重力波が物体から「離れていく」ように見え、それが周囲の空間の重力場の振動を引き起こします。これを重力波効果といいます。

重力波はアインシュタインの一般相対性理論や他の重力理論によって予測されていますが、直接検出されたことはありません。これは主に、その極度の小ささによるものです。しかし、天文学ではそれを確認できる間接的な証拠があります。この効果。したがって、重力波の影響は、二重星の収束の例で観察することができます。観測により、二重星の収束速度は、これらの宇宙物体からのエネルギーの損失にある程度依存しており、そのエネルギーはおそらく重力放射線に費やされることが確認されています。科学者たちは、近い将来、新世代のアドバンスト LIGO 望遠鏡と VIRGO 望遠鏡を使用して、この仮説を確実に確認できるようになるでしょう。

現代物理学には、古典力学と量子力学の 2 つの概念があります。量子力学は比較的最近に開発されたものであり、古典力学とは根本的に異なります。で量子力学物体 (量子) には明確な位置や速度がありません。ここでのすべては確率に基づいています。つまり、オブジェクトは、特定の時点で空間内の特定の場所を占めることができます。彼が次にどこに移動するかは確実に決定することはできませんが、高い確率でのみ決定されます。

重力の興味深い効果は、時空連続体を曲げることができることです。アインシュタインの理論では、エネルギーの塊や物質の周囲の空間では、時空が曲がっていると述べています。したがって、この物質の重力場の影響を受けると粒子の軌道が変化し、その移動軌道を高い確率で予測することが可能となります。

重力の理論

今日、科学者は重力に関する十数の異なる理論を知っています。それらは古典理論と代替理論に分けられます。前者の最も有名な代表は、1666 年に有名な英国の物理学者によって発明されたアイザックニュートンによる古典的な重力理論です。その本質は、力学における巨大な物体がそれ自身の周りに重力場を生成し、それがより小さな物体を引き付けるという事実にあります。同様に、後者も宇宙の他の物質と同様に重力場を持っています。

次に人気のある重力理論は、20 世紀初頭に世界的に有名なドイツの科学者アルバートアインシュタインによって発明されました。アインシュタインは、重力を現象としてより正確に記述し、古典力学だけでなく量子の世界でその作用を説明することもできました。彼の一般相対性理論は、重力などの力が時空連続体や空間内の素粒子の軌道に影響を与える能力について説明しています。

重力の代替理論の中で、おそらく最も注目に値するのは、私たちの同胞である有名な物理学者 A.A. によって発明された相対論的理論です。ログノフ。アインシュタインとは異なり、ログノフは重力は幾何学的なものではなく、実際のかなり強力な物理的な力の場であると主張しました。重力の代替理論の中には、スカラー、バイメトリック、準線形なども知られています。

宇宙に行って地球に戻ってきた人にとって、最初は地球の重力の影響の強さに慣れるのは非常に困難です。これには数週間かかる場合もあります。
無重力状態にある人体は最大 1% の質量を失う可能性があることが証明されています。骨髄月あたり。
太陽系の惑星の中で、火星は重力が最も小さく、木星は最も重力が大きいです。
原因として知られているサルモネラ菌腸の病気、無重力状態では、彼らはより活発に行動し、人体にはるかに多くの害を引き起こす可能性があります。
宇宙に存在するすべての既知の天体の中で、ブラックホールは最も大きな重力を持っています。ゴルフボールほどの大きさのブラックホールは、地球全体と同じ重力を持つ可能性があります。
地球上の重力は、地球の隅々まで同じではありません。たとえば、カナダのハドソン湾地域では、地球の他の地域よりも低いです。

万有引力の法則について

ソビエト映画の古典の登場人物が言ったように、「友よ、アイザックを狙う時期が来たのではありませんか、ご存知ですか、ええと、私たちのニュートンですか？」もう時間だと思います。 ニュートン人類史上最も偉大な科学的頭脳の一人と考えられている。「科学的世界観」の基礎を築いたのは「自然哲学の数学的原理」であり、それは戦闘的唯物論へとスムーズに発展し、何世紀にもわたって科学パラダイムの基礎となった。

真実の一意性に対する権利が主張された 「正確な知識」周囲の世界の現象について。このまさに「反論の余地のない正確な知識」の基礎となったのが、その名を冠した「万有引力の法則」です。まさにそこが基礎となる部分です。実際、自然界には重力の法則がないことを証明します。 存在しない、そして現代物理学の建物全体は砂の上ではなく、沼地の深淵の上に建てられました。

物質の相互引力に関するニュートンの仮説の矛盾を証明するには、単一の例外で十分です。いくつか挙げて、最も明白で簡単に検証できるもの、つまり軌道上の動きから始めます。公式は高校生であれば誰でも知っており、計算は 5 年生でも理解できます。計算用のデータはウィキペディアからも取得でき、科学参考書で確認できます。

この法則によれば、軌道上の天体の動きは、天体の質量間の引力と天体の相対速度によって決まります。それでは、月が地球と太陽の間を飛ぶ瞬間（少なくとも日食の瞬間）に、地球と太陽からの引力の合力がどこを向いて月に作用するかを見てみましょう。

知られているように、引力は次の式で求められます。

G– 重力定数。

メートル, M– 体の質量。

R – 物体間の距離。

参考書から引用してみましょう。重力定数は約 6.6725 × 10 −11 m³/(kg s²) です。

月の質量は7.3477×10 22 kgです。

太陽の質量は1.9891×10 30 kgです。

地球の質量は5.9737×10 24 kgです。

地球と月の間の距離 = 3 億 8,000,000 メートル。

月と太陽の間の距離 = 149,000,000,000 m。

このデータを式に代入すると、次のようになります。

間の引力地球そして月= 6.6725×10 -11 × 7.3477×10 22 × 5.9737×10 24 / 3800000002 = 2.028×10 20H

間の引力月そして太陽= 6.6725 × 10 -11 × 7.3477 10 22 × 1.9891 10 30 / 1490000000002 = 4.39×10 20H

したがって、厳密な科学データと計算によると、月が月と太陽の間を通過する瞬間の太陽と月の間の引力は、 2倍高い地球と月の間よりも。そして、同じ「万有引力の法則」が真実であれば、月は太陽の周りを周回する軌道を続けるはずです。つまりニュートンが書いた 月のための法律は法令ではない.

また、月は地球との関係ではその魅力的な特性を示さないことにも注意してください。ラプラスの時代でさえ、科学者たちは海の挙動に困惑していました。潮汐、どれの 月には一切依存しない.

もう一つの事実。地球の周りを動く月は、重力で地球を左右に引きずりながら、地球の軌道に影響を与える必要がある。その結果、地球の軌道はジグザグになり、月と地球の系の重心は厳密に楕円に沿って移動するはずです。

しかし、残念なことに、このようなことは何も発見されませんでした。現代の方法では、この横と後ろへの変位を毎秒約 12 メートルの速度で確実に確立することが可能です。それが本当に存在していたら。

体重の減少は認められなかった超深地鉱山に潜るとき。質量重力理論を検証する最初の試みは、インド洋の海岸で行われました。そこには、一方には世界で最も高いヒマラヤの岩の尾根があり、もう一方には、はるかに質量の少ない物質で満たされた海洋ボウルがあります。水。しかし、残念ながら、鉛直線はヒマラヤ方面に逸れていません。さらに、超高感度デバイス - 重量計- たとえ深さが数キロメートルであっても、山の上や海の上の同じ高さでは、試験体の重力の違いは検出されません。

そして科学界は定説を救うべく、 発明したそれを裏付けるもの：彼らは、この理由は「アイソスタシー」であると言います。彼らは、より密度の高い岩石は海の下にあり、緩い岩石は山の下にあり、その密度はまさに科学者の答えにすべて当てはまります。必要。それはただの歌です！

でも、もしそれが入っていたら科学の世界それは、周囲の現実を高尚な人々の考えに合わせて調整した唯一の例でした。露骨な例を挙げることもできます 「素粒子」を発明した- 核物理学における「質量欠陥」を説明するために発明されました。さらに以前に、「結晶化潜熱」は熱工学で発明されました。

しかし話はそれますが、 「万有引力」。この理論の予測が検出できないもう 1 つの例は、信頼性の高い小惑星の衛星が存在しないことです。空には小惑星の雲が飛んでいますが、どれも衛星を持っていません。人工衛星を小惑星軌道に投入する試みは失敗に終わった。最初の試み - プローブ近く - アメリカ人はエロス小惑星に向かって車を走らせた。無駄だ。 2番目の試みは探査機「はやぶさ」（「ファルコン」）で、日本人はそれを小惑星イトカワに送りましたが、これも何も起こりませんでした。同様の例は他にもたくさんありますが、本文にそれらを詰め込みすぎないようにします。（もっと詳細な情報万有引力の法則の誤りについては、この記事を参照してください。 –編）。

科学的知識の別の問題に目を向けましょう。原理的に真実を確立することは常に可能ですか？少なくともこれまで。いいえ、いつもではありません。同じ「万有引力」に基づいた例を挙げてみましょう。ご存知のとおり、光の速度は有限であるため、私たちは遠くの物体をその瞬間にある場所ではなく、見た光線が始まった地点で見ることになります。多くの星はまったく存在せず、光だけが通過するかもしれません - ありきたりな話題です。そしてここ重力– どのくらいの速さで広まるのですか？ラプラスはまた、太陽が私たちが見ている場所からではなく、別の点から太陽から来ていることを証明することに成功しました。それまでに蓄積されたデータを分析したラプラスは、少なくとも「重力」は光よりも速く伝わることを証明しました。 7桁も大きい！現代の測定により、少なくとも重力の速度はさらに加速されました。 11桁も大きい速度よりも速いスヴェタ.

「重力」は一般的に瞬時に広がるのではないかという強い疑いがあります。しかし、これが実際に起こった場合、どうやってこれを確立できるのでしょうか。結局のところ、何らかの誤差がなければいかなる測定も理論的には不可能です。したがって、この速度が有限なのか無限なのかは決してわかりません。そして限界のある世界と無限の世界は「二つ」大きな違い”そして、私たちがどのような世界に住んでいるのかは決してわかりません！これは科学的知識に設定された限界です。どちらかの視点を受け入れるかどうかが問題です信仰、完全に非合理的であり、いかなる論理にも反します。ゾンビの頭の中にのみ存在し、周囲の世界には決して存在しない「万有引力の法則」に基づいた「科学的な世界像」への信念が、どのように論理を無視しているのか...

さて、ニュートンの法則の話はやめて、最後に、地球上で発見された法則は完全に完全であるという事実の明確な例を示します。 宇宙の残りの部分に普遍的ではない.

自然史: 万有引力の法則

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万有引力の力。 万有引力の法則の発見の歴史 - 説明、特徴、興味深い事実