Kes kehtestas universaalse gravitatsiooni seaduse. Gravitatsioon ei ole üldse "universaalse gravitatsiooni seadus".

Isaac Newton väitis, et looduses eksisteerivad mis tahes kehade vahel vastastikused tõmbejõud. Neid jõude nimetatakse gravitatsioonijõudude toimel või universaalse gravitatsiooni jõud. Ebaloomuliku gravitatsiooni jõud avaldub kosmoses, päikesesüsteemis ja Maal.

Gravitatsiooni seadus

Newton üldistas taevakehade liikumisseadused ja leidis, et jõud \(F\) on võrdne:

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

kus \(m_1\) ja \(m_2\) on vastastikmõjus olevate kehade massid, \(R\) on nendevaheline kaugus, \(G\) on proportsionaalsuskoefitsient, mida nimetatakse gravitatsioonikonstant. Gravitatsioonikonstandi arvväärtuse määras Cavendish eksperimentaalselt, mõõtes pliikuulikeste vastasmõju jõudu.

Gravitatsioonikonstandi füüsikaline tähendus tuleneb universaalse gravitatsiooni seadusest. Kui \(m_1 = m_2 = 1 \tekst(kg)\), \(R = 1 \text(m) \) , siis \(G = F \) , st gravitatsioonikonstant on võrdne jõuga, millega tõmmatakse kaks 1 kg kaaluvat keha 1 m kaugusel.

Numbriline väärtus:

\(G = 6,67 \cdot() 10^(-11) N \cdot() m^2/ kg^2 \) .

Universaalse gravitatsioonijõud toimivad looduses kõigi kehade vahel, kuid need muutuvad märgatavaks suurte masside korral (või kui vähemalt ühe keha mass on suur). Universaalse gravitatsiooni seadus on täidetud ainult materiaalsete punktide ja kuulide puhul (sel juhul võetakse vahemaaks kuulide keskpunktide vaheline kaugus).

Gravitatsioon

Universaalse gravitatsioonijõu eriliik on kehade külgetõmbejõud Maa (või mõne teise planeedi) poole. Seda jõudu nimetatakse gravitatsiooni. Selle jõu mõjul omandavad kõik kehad vabalangemise kiirenduse.

Vastavalt Newtoni teisele seadusele \(g = F_T /m\) \(F_T = mg \) .

Kui M on Maa mass, R on selle raadius, m on antud keha mass, siis on gravitatsioonijõud võrdne

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

Gravitatsioonijõud on alati suunatud Maa keskpunkti poole. Sõltuvalt kõrgusest \(h\) Maa pinnast ja keha asukoha geograafilisest laiuskraadist omandab raskuskiirendus erinevaid väärtusi. Maa pinnal ja keskmistel laiuskraadidel on raskuskiirendus 9,831 m/s 2 .

Kehakaal

Kehakaalu mõistet kasutatakse tehnikas ja igapäevaelus laialdaselt.

Kehakaal tähistatakse \(P\) . Kaaluühik on njuuton (N). Kuna kaal on võrdne jõuga, millega keha toele mõjub, siis vastavalt Newtoni kolmandale seadusele võrdub keha suurim kaal toe reaktsioonijõuga. Seetõttu tuleb keha raskuse leidmiseks määrata, millega võrdub tugireaktsiooni jõud.

Sel juhul eeldatakse, et kere on toe või vedrustuse suhtes liikumatu.

Keha kaal ja gravitatsioonijõud erinevad olemuselt: keha kaal on molekulidevaheliste jõudude toime ilming ja gravitatsioonijõud on gravitatsioonilise iseloomuga.

Nimetatakse keha seisundit, milles selle kaal on null kaaluta olek. Kaaluta olekut täheldatakse lennukis või kosmoselaevas vabalangemise kiirendusega liikumisel, sõltumata nende liikumise suunast ja kiiruse väärtusest. Väljaspool Maa atmosfääri, kui reaktiivmootorid on välja lülitatud, mõjub kosmoselaevale ainult universaalne gravitatsioonijõud. Selle jõu mõjul liiguvad kosmoselaev ja kõik selles olevad kehad ühesuguse kiirendusega, seetõttu täheldatakse laevas kaaluta olekut.

Newtoni klassikaline gravitatsiooniteooria (Newtoni universaalse gravitatsiooni seadus)- gravitatsioonilist vastasmõju klassikalise mehaanika raames kirjeldav seadus. Selle seaduse avastas Newton umbes 1666. aastal. See ütleb, et tugevus F (\displaystyle F) gravitatsiooniline külgetõmme kahe materiaalse massipunkti vahel m 1 (\displaystyle m_(1)) Ja m 2 (\displaystyle m_(2)), eraldatud vahemaaga R (\displaystyle R), on võrdeline mõlema massiga ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga - see tähendab:

F = G ⋅ m 1 ⋅ m 2 R 2 (\displaystyle F=G\cdot (m_(1)\cdot m_(2) \üle R^(2)))

Siin G (\displaystyle G)- gravitatsioonikonstant võrdne 6,67408(31)·10 −11 m³/(kg·s²) :.

Entsüklopeediline YouTube

1 / 5

✪ Sissejuhatus Newtoni universaalse gravitatsiooniseadusesse

✪ Gravitatsiooniseadus

✪ füüsika UNIVERSAALSE GRAVITSIOONI SEADUS 9. klass

✪ Isaac Newtoni kohta (lühike ajalugu)

✪ Õppetund 60. Universaalse gravitatsiooni seadus. Gravitatsioonikonstant

Subtiitrid

Nüüd õpime natuke gravitatsiooni või gravitatsiooni kohta. Nagu teate, on gravitatsioon, eriti algaja või isegi üsna edasijõudnu füüsika kursusel, mõiste, mida saab arvutada ja põhiparameetrid, mille järgi see määratakse, on teada, kuid tegelikult pole gravitatsioon täiesti arusaadav. Isegi kui olete kursis üldise relatiivsusteooriaga, kui teilt küsida, mis on gravitatsioon, võite vastata: see on aegruumi kõverus jms. Siiski on endiselt raske saada intuitsiooni, miks kaks objekti lihtsalt sellepärast, et neil on nn mass, teineteise poole tõmbavad. Vähemalt minu jaoks on see müstiline. Olles seda tähele pannud, asugem kaaluma gravitatsiooni mõistet. Selleks uurime Newtoni universaalse gravitatsiooni seadust, mis kehtib enamikus olukordades. See seadus ütleb: vastastikuse gravitatsioonitõmbejõud F kahe materiaalse punkti vahel massidega m₁ ja m₂ on võrdne gravitatsioonikonstandi G korrutisega esimese objekti massiga m₁ ja teise objekti massiga m₂, mis on jagatud objekti ruuduga. nendevaheline kaugus d. See on üsna lihtne valem. Proovime seda muuta ja vaatame, kas saame mõne meile tuttava tulemuse. Selle valemi abil arvutame Maa pinna lähedal gravitatsioonikiirenduse. Joonistame kõigepealt Maa. Lihtsalt selleks, et mõista, millest me räägime. See on meie Maa. Oletame, et peame arvutama gravitatsioonikiirenduse, mis mõjub Salile, see tähendab mulle. Siin ma olen. Proovime seda võrrandit rakendada, et arvutada minu kukkumise kiirenduse suurusjärk Maa keskpunkti ehk Maa massikeskmesse. Suurtähega G tähistatud suurus on universaalne gravitatsioonikonstant. Veel kord: G on universaalne gravitatsioonikonstant. Kuigi minu teada, kuigi ma ei ole selles küsimuses ekspert, tundub mulle, et selle väärtus võib muutuda, see tähendab, et see ei ole reaalne konstant ja ma eeldan, et selle väärtus erineb erinevatel mõõtmistel. Kuid meie eesmärkidel ja enamikus füüsikakursustes on see konstant, konstant, mis on võrdne 6,67 * 10^(−11) kuupmeetriga, jagatud kilogrammide ruudus sekundis. Jah, selle mõõde tundub kummaline, kuid piisab, kui mõistate, et need on kokkuleppelised ühikud, mis on vajalikud objektide masside korrutamise ja kauguse ruuduga jagamise tulemusel jõu mõõtme - newtoni - saamiseks, või kilogramm meetri kohta jagatud sekundi ruuduga. Nii et ärge muretsege nende ühikute pärast: lihtsalt teadke, et peame töötama meetrite, sekundite ja kilogrammidega. Asendame selle arvu jõu valemis: 6,67 * 10^(−11). Kuna meil on vaja teada Salile mõjuvat kiirendust, on m₁ võrdne Sali, see tähendab mina, massiga. Ma ei tahaks selles loos avaldada, kui palju ma kaalun, nii et jätame selle massi muutujaks, tähistades seda ms. Teine mass võrrandis on Maa mass. Paneme selle tähenduse Vikipeediat vaadates kirja. Seega on Maa mass 5,97 * 10^24 kilogrammi. Jah, Maa on massiivsem kui Sal. Muide, kaal ja mass on erinevad mõisted. Seega on jõud F võrdne gravitatsioonikonstandi G korrutisega massiga ms, seejärel Maa massiga ja jagage see kõik kauguse ruuduga. Võite vastu vaielda: kui suur on kaugus Maa ja sellel asuva vahel? Lõppude lõpuks, kui objektid puudutavad, on vahemaa null. Siin on oluline mõista: kahe objekti vaheline kaugus selles valemis on nende massikeskmete vaheline kaugus. Enamikul juhtudel asub inimese massikese umbes kolme jala kõrgusel Maa pinnast, välja arvatud juhul, kui inimene on väga pikk. Igatahes võib minu massikese olla maapinnast kolm jalga kõrgemal. Kus on Maa massikese? Ilmselgelt Maa keskpunktis. Mis on Maa raadius? 6371 kilomeetrit ehk ligikaudu 6 miljonit meetrit. Kuna minu massikeskme kõrgus on umbes miljondik kaugusest Maa massikeskmest, võib selle antud juhul tähelepanuta jätta. Siis võrdub kaugus 6-ga ja nii edasi, nagu kõik muud kogused, peate selle kirjutama standardvormis - 6,371 * 10^6, kuna 6000 km on 6 miljonit meetrit ja miljon on 10^6. Kirjutame, ümardades kõik murrud teise kümnendkohani, on vahemaa 6,37 * 10^6 meetrit. Valem sisaldab kauguse ruutu, seega paneme kõik ruutu. Proovime nüüd lihtsustada. Esiteks korrutame lugejas olevad väärtused ja liigume edasi muutuja ms võrra. Siis on jõud F võrdne Sali massiga kogu ülemisel osal, arvutame selle eraldi. Seega 6,67 korda 5,97 võrdub 39,82-ga. 39,82. See on oluliste osade korrutis, mis tuleks nüüd vajaliku võimsusega korrutada 10-ga. 10^(−11) ja 10^24 on sama alusega, nii et nende korrutamiseks piisab eksponentide liitmisest. Lisades 24 ja −11, saame 13, mille tulemuseks on 10^13. Leiame nimetaja. See võrdub 6,37 ruudu ja 10^6 ruuduga. Nagu mäletate, kui astmena kirjutatud arv tõstetakse teise astmeni, korrutatakse astendajad, mis tähendab, et 10^6 ruudus võrdub 10-ga 6 astmega, mis on korrutatud 2-ga või 10^12. Järgmiseks arvutame kalkulaatori abil välja ruudu 6,37 ja saame... Ruut 6,37. Ja see on 40.58. 40,58. Jääb üle vaid 39,82 jagada 40,58-ga. Jagage 39,82 40,58-ga, mis võrdub 0,981-ga. Seejärel jagame 10^13 10^12-ga, mis on võrdne 10^1 või lihtsalt 10-ga. Ja 0,981 korda 10 on 9,81. Pärast lihtsustamist ja lihtsaid arvutusi leidsime, et Salile mõjuv gravitatsioonijõud Maa pinna lähedal on võrdne Seli massiga, mis on korrutatud 9,81-ga. Mida see meile annab? Kas nüüd on võimalik gravitatsioonikiirendust arvutada? On teada, et jõud võrdub massi ja kiirenduse korrutisega, seetõttu on gravitatsioonijõud võrdne lihtsalt Sali massi ja gravitatsioonikiirenduse korrutisega, mida tavaliselt tähistatakse väikese tähega g. Niisiis, ühest küljest on gravitatsioonijõud võrdne 9,81-kordse Sali massiga. Teisest küljest on see võrdne Sali massiga gravitatsioonikiirenduse kohta. Jagades võrrandi mõlemad pooled Sali massiga, leiame, et koefitsient 9,81 on gravitatsioonikiirendus. Ja kui lisaksime arvutustesse mõõtmeühikute täieliku kirje, siis pärast kilogrammi vähendamist näeksime, et gravitatsioonikiirendust mõõdetakse meetrites jagatuna sekundi ruuduga, nagu iga kiirendust. Samuti võite märgata, et saadud väärtus on väga lähedane sellele, mida kasutasime visatud keha liikumisega seotud ülesannete lahendamisel: 9,8 meetrit sekundis ruudus. See on muljetavaldav. Teeme veel ühe kiire gravitatsiooniülesande, sest meil on jäänud paar minutit. Oletame, et meil on veel üks planeet nimega Beebi Maa. Olgu Beebi raadius rS pool Maa raadiusest rE ja tema mass mS on samuti võrdne poole Maa massist mE. Milline on gravitatsioonijõud, mis mõjub siin mis tahes objektile ja kui palju on see gravitatsioonijõust väiksem? Kuigi, jätame probleemi järgmiseks korraks, siis ma lahendan selle. Näeme. Subtiitrid Amara.org kogukonnalt

Newtoni gravitatsiooni omadused

Newtoni teoorias tekitab iga massiivne keha selle keha poole tõmbejõuvälja, mida nimetatakse gravitatsiooniväljaks. See väli on potentsiaal ja gravitatsioonipotentsiaali funktsioon massiga materiaalse punkti jaoks M (\displaystyle M) määratakse järgmise valemiga:

Üldiselt, kui aine tihedus ρ (\displaystyle \rho ) juhuslikult jaotatud, rahuldab Poissoni võrrandi:

Selle võrrandi lahendus on kirjutatud järgmiselt:

Kus r (\displaystyle r) - helitugevuse elemendi vaheline kaugus d V (\displaystyle dV) ja punkt, kus potentsiaal määratakse φ (\displaystyle \varphi), C (\displaystyle C) - suvaline konstant.

Massiga materiaalsele punktile gravitatsiooniväljas mõjuv külgetõmbejõud m (\displaystyle m), on potentsiaaliga seotud valemiga:

Sfääriliselt sümmeetriline keha loob väljaspool oma piire sama välja kui sama massiga materiaalne punkt, mis asub keha keskel.

Materiaalse punkti trajektoor gravitatsiooniväljas, mille loob palju suurem materiaalne punkt, järgib Kepleri seadusi. Eelkõige liiguvad Päikesesüsteemi planeedid ja komeedid ellipsides või hüperboolides. Teiste planeetide mõju, mis seda pilti moonutab, saab arvesse võtta häirete teooria abil.

Newtoni universaalse gravitatsiooniseaduse täpsus

Newtoni gravitatsiooniseaduse täpsusastme eksperimentaalne hindamine on üks üldise relatiivsusteooria kinnitusi. Pöörleva keha ja statsionaarse antenni kvadrupooli vastastikmõju mõõtmise katsed näitasid, et δ (\displaystyle \delta ) Newtoni potentsiaali sõltuvuse avaldises r − (1 + δ) (\displaystyle r^(-(1+\delta))) mitme meetri kaugusel on sees (2, 1 ± 6, 2) ∗ 10–3 (\displaystyle (2.1\pm 6.2)*10^(-3)). Teised katsed kinnitasid ka universaalse gravitatsiooni seaduse modifikatsioonide puudumist.

Newtoni universaalse gravitatsiooni seadust 2007. aastal testiti vahemaadel, mis on väiksemad kui üks sentimeeter (55 mikronist 9,53 mm-ni). Võttes arvesse katsevigu, ei leitud uuritud kauguste vahemikus kõrvalekaldeid Newtoni seadusest.

Kuu orbiidi laserkauguse täppisvaatlused kinnitavad täpselt universaalse gravitatsiooni seadust Maast Kuuni. 3 ⋅ 10–11 (\displaystyle 3\cdot 10^(-11)).

Seos eukleidilise ruumi geomeetriaga

Väga suure täpsusega võrdsuse fakt 10–9 (\displaystyle 10^(-9)) kauguse astendaja raskusjõu avaldise nimetajas arvule 2 (\displaystyle 2) peegeldab Newtoni mehaanika kolmemõõtmelise füüsikalise ruumi eukleidilist olemust. Kolmemõõtmelises eukleidilises ruumis on sfääri pindala täpselt võrdeline selle raadiuse ruuduga

Ajalooline sketš

Universaalse gravitatsioonijõu ideed väljendati korduvalt enne Newtonit. Varem mõtlesid sellele Epicurus, Gassendi, Kepler, Borelli, Descartes, Roberval, Huygens jt. Kepler uskus, et gravitatsioon on pöördvõrdeline kaugusega Päikesest ja ulatub ainult ekliptika tasapinnal; Descartes pidas seda eetris olevate keeriste tulemuseks. Siiski oli arvamisi, mis sõltusid õigest kaugusest; Newton mainib Halleyle saadetud kirjas Bullialdi, Wreni ja Hooke'i oma eelkäijatena. Kuid enne Newtonit ei suutnud keegi selgelt ja matemaatiliselt tõestada seost gravitatsiooniseaduse (jõu, mis on pöördvõrdeline kauguse ruuduga) ja planeetide liikumise seaduste (Kepleri seadused) vahel.

• gravitatsiooniseadus;
• liikumisseadus (Newtoni teine ​​seadus);
• matemaatilise uurimistöö meetodite süsteem (matemaatiline analüüs).

Kokkuvõttes on see triaad piisav taevakehade kõige keerukamate liikumiste täielikuks uurimiseks, luues seeläbi taevamehaanika alused. Enne Einsteini polnud selle mudeli põhjapanevaid muudatusi vaja, kuigi matemaatiline aparaat osutus vajalikuks märkimisväärselt areneda.

Pange tähele, et Newtoni gravitatsiooniteooria ei olnud enam rangelt võttes heliotsentriline. Juba kahe keha probleemi puhul ei pöörle planeet ümber Päikese, vaid ümber ühise raskuskeskme, kuna mitte ainult Päike ei tõmba planeeti, vaid planeet tõmbab ka Päikest. Lõpuks sai selgeks, et on vaja arvestada planeetide mõju üksteisele.

18. sajandil toimus universaalse gravitatsiooniseaduse üle aktiivne arutelu (sellele olid vastu Descartes'i koolkonna toetajad) ja hoolikas katsetamine. Sajandi lõpuks sai üldtunnustatud seisukoht, et universaalse gravitatsiooni seadus võimaldab suure täpsusega seletada ja ennustada taevakehade liikumist. Henry Cavendish viis 1798. aastal läbi otsese katse gravitatsiooniseaduse kehtivuse kohta maapealsetes tingimustes, kasutades äärmiselt tundlikke torsioonkaalusid. Oluline samm oli Poissoni poolt 1813. aastal gravitatsioonipotentsiaali mõiste ja selle potentsiaali Poissoni võrrandi kasutuselevõtt; see mudel võimaldas uurida gravitatsioonivälja suvalise ainejaotusega. Pärast seda hakati Newtoni seadust pidama põhiliseks loodusseaduseks.

Samal ajal sisaldas Newtoni teooria mitmeid raskusi. Peamine on seletamatu kaugtegevus: tõmbejõud kandus arusaamatult läbi täiesti tühja ruumi ja lõpmatult kiiresti. Sisuliselt oli Newtoni mudel puhtalt matemaatiline, ilma igasuguse füüsilise sisuta. Lisaks, kui Universum, nagu tollal eeldati, on eukleidiline ja lõpmatu ning samas on aine keskmine tihedus selles nullist erinev, siis tekib gravitatsiooniline paradoks. 19. sajandi lõpus ilmnes veel üks probleem: lahknevus Merkuuri periheeli teoreetilise ja vaadeldud nihke vahel.

Edasine areng

Üldrelatiivsusteooria

Rohkem kui kakssada aastat pärast Newtonit pakkusid füüsikud välja erinevaid viise Newtoni gravitatsiooniteooria täiustamiseks. Neid jõupingutusi kroonis edu 1915. aastal, kui loodi Einsteini üldrelatiivsusteooria, mille käigus kõik need raskused ületati. Newtoni teooria, mis on täielikult kooskõlas vastavusprintsiibiga, osutus üldisema teooria ligikaudseks, rakendatavaks, kui on täidetud kaks tingimust:

Nõrkades statsionaarsetes gravitatsiooniväljades muutuvad liikumisvõrrandid newtoni (gravitatsioonipotentsiaaliks). Selle tõestamiseks näitame, et skalaarne gravitatsioonipotentsiaal nõrkades statsionaarsetes gravitatsiooniväljades rahuldab Poissoni võrrandit

On teada (gravitatsioonipotentsiaal), et sel juhul on gravitatsioonipotentsiaal järgmine:

Leiame üldrelatiivsusteooria gravitatsioonivälja võrranditest energia-impulsi tensori komponendi:

Kus R i k (\displaystyle R_(ik))- kõveruse tensor. Sest me saame kasutusele võtta kineetilise energia-impulsi tensorit ρ u i u k (\displaystyle \rho u_(i)u_(k)). Tellimuse koguste tähelepanuta jätmine u/c (\displaystyle u/c), võite panna kõik komponendid T i k (\displaystyle T_(ik)), välja arvatud T 44 (\displaystyle T_(44)), võrdne nulliga. Komponent T 44 (\displaystyle T_(44)) võrdne T 44 = ρ c 2 (\displaystyle T_(44)=\rho c^(2)) ning seetõttu T = g i k T i k = g 44 T 44 = − ρ c 2 (\displaystyle T=g^(ik)T_(ik)=g^(44)T_(44)=-\rho c^(2)). Seega saavad gravitatsioonivälja võrrandid kuju R 44 = − 1 2 ϰ ρ c 2 (\displaystyle R_(44)=-(\frac (1)(2))\varkappa \rho c^(2)). Valemi tõttu

kõveruse tensori komponendi väärtus R 44 (\displaystyle R_(44)) võib võtta võrdselt R 44 = − ∂ Γ 44 α ∂ x α (\displaystyle R_(44)=-(\frac (\partial \Gamma _(44)^(\alpha ))(\partial x^(\alpha )))) ja sellest ajast peale Γ 44 α ≈ − 1 2 ∂ g 44 ∂ x α (\displaystyle \Gamma _(44)^(\alpha )\umbes -(\frac (1)(2))(\frac (\partial g_(44)) )(\partial x^(\alpha )))), R 44 = 1 2 ∑ α ∂ 2 g 44 ∂ x α 2 = 1 2 Δ g 44 = − Δ Φ c 2 (\displaystyle R_(44)=(\frac (1)(2))\sum _(\ alfa )(\frac (\partial ^(2)g_(44))(\partial x_(\alpha )^(2)))=(\frac (1)(2))\Delta g_(44)=- (\frac (\Delta \Phi )(c^(2)))). Seega jõuame Poissoni võrrandini:

Kvantgravitatsioon

Üldrelatiivsusteooria ei ole aga lõplik gravitatsiooniteooria, kuna see kirjeldab ebarahuldavalt gravitatsiooniprotsesse kvantskaalal (Plancki kauguse suurusjärgus kaugustel umbes 1,6⋅10–35). Järjepideva gravitatsiooni kvantteooria konstrueerimine on kaasaegse füüsika üks olulisemaid lahendamata probleeme.

Kvantgravitatsiooni seisukohalt toimub gravitatsiooniline interaktsioon virtuaalsete gravitonide vahetuse kaudu interakteeruvate kehade vahel. Määramatuse printsiibi kohaselt on virtuaalse gravitoni energia pöördvõrdeline selle eksisteerimise ajaga ühe keha poolt kiirgumise hetkest teise keha poolt neeldumise hetkeni. Eluiga on võrdeline kehadevahelise kaugusega. Seega saavad vastastikku toimivad kehad lühikestel vahemaadel vahetada virtuaalseid gravitoneid lühikese ja pika lainepikkusega ning suurtel vahemaadel ainult pikalainelisi gravitoneid. Nendest kaalutlustest lähtudes võime saada Newtoni potentsiaali ja kauguse pöördvõrdelisuse seaduse. Newtoni seaduse ja Coulombi seaduse vaheline analoogia on seletatav asjaoluga, et gravitoni mass, nagu ka mass

I. Newton suutis Kepleri seadustest tuletada ühe põhilise loodusseaduse – universaalse gravitatsiooniseaduse. Newton teadis, et kõigi päikesesüsteemi planeetide puhul on kiirendus pöördvõrdeline planeedi ja Päikese vahelise kauguse ruuduga ja proportsionaalsuskoefitsient on kõigil planeetidel sama.

Siit järeldub esiteks, et Päikeselt planeedile mõjuv tõmbejõud peab olema võrdeline selle planeedi massiga. Tegelikult, kui planeedi kiirendus on antud valemiga (123,5), siis kiirendust põhjustav jõud

kus on selle planeedi mass. Teisest küljest teadis Newton kiirendust, mille Maa Kuule annab; see tehti kindlaks Kuu liikumise vaatluste põhjal, kui see tiirleb ümber Maa. See kiirendus on ligikaudu üks kord väiksem kui kiirendus, mille Maa annab Maa pinna lähedal asuvatele kehadele. Kaugus Maast Kuuni on ligikaudu võrdne Maa raadiustega. Teisisõnu on Kuu Maa keskpunktist mitu korda kaugemal kui Maa pinnal asuvad kehad ja selle kiirendus on kordades väiksem.

Kui nõustuda sellega, et Kuu liigub Maa gravitatsiooni mõjul, siis sellest järeldub, et Maa gravitatsioonijõud, nagu ka Päikese raskusjõud, väheneb pöördvõrdeliselt Maa keskpunkti kauguse ruuduga. . Lõpuks on Maa gravitatsioonijõud otseselt võrdeline ligitõmbava keha massiga. Newton tegi selle fakti kindlaks pendlitega tehtud katsetes. Ta avastas, et pendli pöördeperiood ei sõltu selle massist. See tähendab, et Maa annab erineva massiga pendlitele sama kiirenduse ja järelikult on Maa gravitatsioonijõud võrdeline selle keha massiga, millele see mõjub. Sama tuleneb muidugi samasugusest raskuskiirendusest erineva massiga kehade puhul, kuid katsed pendlitega võimaldavad seda fakti suurema täpsusega kontrollida.

Need Päikese ja Maa gravitatsioonijõudude sarnased omadused viisid Newtoni järeldusele, et nende jõudude olemus on sama ja et kõigi kehade vahel toimivad universaalsed gravitatsioonijõud, mis vähenevad pöördvõrdeliselt kauguse ruuduga. kehade vahel. Sellisel juhul peab antud massiga kehale mõjuv gravitatsioonijõud olema massiga võrdeline.

Nendele faktidele ja kaalutlustele tuginedes sõnastas Newton universaalse gravitatsiooniseaduse järgmiselt: kõik kaks keha tõmbuvad teineteise poole jõuga, mis on suunatud piki neid ühendavat joont, mis on otseselt võrdeline mõlema keha massiga ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruut, st vastastikune gravitatsioonijõud

kus ja on kehade massid, on nendevaheline kaugus ja proportsionaalsustegur, mida nimetatakse gravitatsioonikonstandiks (selle mõõtmise meetodit kirjeldatakse allpool). Kombineerides selle valemi valemiga (123.4), näeme, et Kus on Päikese mass. Universaalse gravitatsiooni jõud vastavad Newtoni kolmandale seadusele. Seda kinnitasid kõik taevakehade liikumise astronoomilised vaatlused.

Selles sõnastuses on universaalse gravitatsiooni seadus rakendatav kehadele, mida võib pidada materiaalseteks punktideks, st kehadele, mille vaheline kaugus on nende suurustega võrreldes väga suur, vastasel juhul oleks vaja arvestada, et kehade erinevad punktid on üksteisest erinevatel vahemaadel eraldatud. Homogeensete sfääriliste kehade puhul kehtib valem mis tahes kehadevahelise kauguse korral, kui võtta väärtuseks nende keskpunktide vaheline kaugus. Eelkõige tuleb Maa poolt keha külgetõmbe korral lugeda kaugust Maa keskpunktist. Sellega on seletatav tõsiasi, et maapinna kõrguse kasvades gravitatsioonijõud peaaegu ei vähene (§ 54): kuna Maa raadius on ligikaudu 6400, siis kui keha asend Maa pinna kohal muutub isegi kümnete piires. kilomeetrit, jääb Maa gravitatsioonijõud praktiliselt muutumatuks.

Gravitatsioonikonstandi saab määrata, mõõtes kõiki teisi universaalse gravitatsiooniseaduses sisalduvaid suurusi igal konkreetsel juhul.

Esmakordselt oli võimalik gravitatsioonikonstandi väärtus määrata väändekaalude abil, mille struktuur on skemaatiliselt näidatud joonisel fig. 202. Pikale ja peenele niidile riputatakse kerge jalas, mille otstesse on kinnitatud kaks ühesugust massipalli. Nookur on varustatud peegliga, mis võimaldab optiliselt mõõta nookuri väikseid pöördeid ümber vertikaaltelje. Pallikestele saab läheneda erinevatelt külgedelt kahele oluliselt suurema massiga pallile.

Riis. 202. Väändekaalude skeem gravitatsioonikonstandi mõõtmiseks

Väikeste pallide külgetõmbejõud suurte pallide külge tekitavad jõudude paari, mis pööravad nookurit päripäeva (ülevalt vaadates). Mõõtes nurka, mille all nookur kuulide kuulidele lähenedes pöörleb, ja teades niidi elastsusomadusi, mille küljes nookur on riputatud, on võimalik määrata selle jõupaari moment, millega massid liiguvad. meelitavad massid. Kuna kuulide massid ja nende tsentrite vaheline kaugus (nookuri antud asendis) on teada, saab väärtuse leida valemist (124.1). See osutus võrdseks

Pärast väärtuse määramist selgus, et Maa massi on võimalik määrata universaalse gravitatsiooni seaduse järgi. Tõepoolest, selle seaduse kohaselt tõmbab Maa pinnal asuv massikeha Maa poole jõuga.

kus on Maa mass ja selle raadius. Teisest küljest me teame seda. Võrdsustades need kogused, leiame

.

Seega, kuigi erineva massiga kehade vahel mõjuvad universaalsed gravitatsioonijõud on võrdsed, saab väikese massiga keha olulise kiirenduse ja suure massiga kehal on väike kiirendus.

Kuna kõigi Päikesesüsteemi planeetide kogumass on veidi suurem Päikese massist, on kiirendus, mida Päike planeetidelt avalduvate gravitatsioonijõudude mõjul kogeb, tühine võrreldes kiirendustega, mida Päikese planeetidel tekib. Päikese gravitatsioonijõud annab planeetidele. Ka planeetide vahel mõjuvad gravitatsioonijõud on suhteliselt väikesed. Seetõttu ei võtnud me planeetide liikumise seadusi (Kepleri seadusi) arvesse võttes arvesse Päikese enda liikumist ja eeldasime ligikaudu, et planeetide trajektoorid on elliptilised orbiidid, mille ühes koldes Päike paiknes. . Täpsete arvutuste tegemisel tuleb aga arvesse võtta neid "häireid", mida teiste planeetide gravitatsioonijõud toovad kaasa Päikese enda või mis tahes planeedi liikumisele.

124.1. Kui palju väheneb raketi mürsule mõjuv gravitatsioonijõud, kui see tõuseb 600 km kõrgusele Maa pinnast? Maa raadiuseks on võetud 6400 km.

124.2. Kuu mass on 81 korda väiksem kui Maa mass ja Kuu raadius on ligikaudu 3,7 korda väiksem kui Maa raadius. Leidke inimese kaal Kuul, kui tema kaal Maal on 600 N.

124.3. Kuu mass on 81 korda väiksem kui Maa mass. Leidke Maa ja Kuu keskpunkte ühendaval joonel punkt, kus Maa ja Kuu gravitatsioonijõud, mis mõjuvad sellesse punkti asetatud kehale, on omavahel võrdsed.

Mitte ainult kõige salapärasem loodusjõud, aga ka kõige võimsam.

Inimene arenguteel

Ajalooliselt on see nii välja kujunenud Inimene kui see edasi liigub edenemise viisid valdas üha võimsamaid loodusjõude. Ta alustas siis, kui tal polnud muud kui kepp rusikas ja enda füüsiline jõud.

Kuid ta oli tark ja ta tõi oma teenistusse loomade füüsilise jõu, muutes nad koduseks. Hobune kiirendas jooksu, kaamel muutis kõrbe läbitavaks, elevant muutis soise džungli. Kuid ka kõige tugevamate loomade füüsiline jõud on loodusjõududega võrreldes mõõtmatult väike.

Inimene oli esimene, kes allutas tule elemendi, kuid ainult selle kõige nõrgemates versioonides. Alguses - palju sajandeid - kasutas ta kütusena ainult puitu - väga madala energiatarbega kütust. Mõnevõrra hiljem õppis ta seda energiaallikat kasutama tuuleenergia kasutamiseks, mees tõstis purje valge tiiva õhku – ja kerge laev lendas linnuna üle lainete.

Purjekas lainetel

Ta paljastas veski labad tuuleiilide kätte – ja veskikivide rasked kivid hakkasid keerlema ​​ja veskite nuiad ragisema. Kuid kõigile on selge, et õhujugade energia pole kaugeltki kontsentreeritud. Lisaks kartsid nii puri kui tuulik tuulelööke: torm rebis purjed ja uputas laevad, torm murdis tiivad ja pani veskid ümber.

Veel hiljem hakkas inimene voolavat vett vallutama. Ratas pole mitte ainult kõige primitiivsem seadmetest, mis on võimeline muutma vee energia pöörlevaks liikumiseks, vaid ka kõige vähem võimsam võrreldes erinevate tüüpidega.

Inimene kõndis aina edasi mööda progressi redelit ja vajas aina rohkem energiat.
Ta hakkas kasutama uut tüüpi kütust - juba üleminek kivisöe põletamisele suurendas kilogrammi kütuse energiaintensiivsust 2500 kcal-lt 7000 kcal-ni - peaaegu kolm korda. Siis saabus nafta ja gaasi aeg. Iga fossiilkütuse kilogrammi energiasisaldus on taas kasvanud poolteist kuni kaks korda.

Aurumootorid asendasid auruturbiinid; veski rattad asendati hüdroturbiinidega. Järgmisena ulatas mees käe lõhustuvale uraani aatomile. Uut tüüpi energia esmakordsel kasutamisel olid aga traagilised tagajärjed – Hiroshima tuumapõleng 1945. aastal põletas mõne minutiga 70 tuhat inimsüda.

1954. aastal läks tööle maailma esimene Nõukogude tuumaelektrijaam, mis muutis uraani võimsuse elektrivoolu kiirgavaks jõuks. Ja tuleb märkida, et kilogramm uraani sisaldab kaks miljonit korda rohkem energiat kui kilogramm parimat naftat.

See oli põhimõtteliselt uus tulekahju, mida võiks nimetada füüsiliseks, sest just füüsikud uurisid protsesse, mis viisid selliste vapustavate energiakoguste tekkeni.
Uraan ei ole ainus tuumakütus. Juba kasutatakse võimsamat tüüpi kütust – vesiniku isotoope.

Kahjuks pole inimene veel suutnud allutada vesiniku-heeliumi tuumaleeki. Ta teab, kuidas oma kõikepõlevat tuld hetkeks süüdata, süüdates vesinikupommis reaktsiooni uraani plahvatuse sähvatusega. Kuid teadlased näevad ka üha lähemale jõudvat vesinikureaktorit, mis tekitab vesiniku isotoopide tuumade heeliumi tuumadeks sulamise tulemusena elektrivoolu.

Jällegi suureneb energiahulk, mida inimene saab igast kütusekilost võtta, peaaegu kümme korda. Kuid kas see samm on viimane inimkonna võimule loodusjõudude üle tulevases ajaloos?

Ei! Ees ootab energia gravitatsioonivormi valdamine. See on looduse poolt isegi kaalutletumalt pakitud kui isegi vesiniku-heeliumi sulandumise energia. Tänapäeval on see kõige kontsentreeritum energiavorm, mida inimene võib isegi ette kujutada.

Midagi kaugemale pole seal veel näha, peale teaduse tipptaseme. Ja kuigi võime kindlalt väita, et elektrijaamad töötavad inimeste jaoks, muutes gravitatsioonienergia elektrivooluks (ja võib-olla ka reaktiivmootori düüsist väljuvaks gaasivooluks või üldlevinud räni ja hapniku aatomite kavandatud muundamiseks). üliharuldaste metallide aatomiteks), Sellise elektrijaama detailide kohta (rakettmootor, füüsiline reaktor) ei oska me veel midagi öelda.

Universaalse gravitatsiooni jõud galaktikate sünni alguses

Universaalse gravitatsiooni jõud on galaktikate sünni algallikas täheeelsest ainest, nagu on veendunud akadeemik V. A. Ambartsumyan. See kustutab tähed, mis on oma aja ära põletanud, kuna on ära kasutanud sündides saadud tähekütuse.

Vaadake enda ümber: kõike siin Maal juhib suuresti see jõud.

Just see määrab meie planeedi kihilise struktuuri – litosfääri, hüdrosfääri ja atmosfääri vaheldumise. Just tema hoiab endas paksu õhugaaside kihti, mille põhjas ja tänu millele me kõik eksisteerime.

Ilma gravitatsioonita kukuks Maa kohe oma orbiidilt ümber Päikese välja ja maakera ise laguneks tsentrifugaaljõudude poolt rebituna. Raske on leida midagi, mis ühel või teisel määral ei sõltuks universaalsest gravitatsioonijõust.

Muidugi ei saanud muistsed filosoofid, väga tähelepanelikud inimesed, märkamata jätta, et üles visatud kivi tuleb alati tagasi. Platon 4. sajandil eKr selgitas seda sellega, et kõik Universumi ained kipuvad sinna, kuhu on koondunud suurem osa sarnastest ainetest: visatud kivi kukub maapinnale või läheb põhja, mahaloksunud vesi imbub lähimasse tiiki või jõgi suundub merre, tule suits tormab oma hõimupilvede poole.

Platoni õpilane Aristoteles selgitas, et kõigil kehadel on erilised raskus- ja kergusomadused. Rasked kehad - kivid, metallid - tormavad Universumi keskmesse, kerged kehad - tuli, suits, aurud - perifeeriasse. See hüpotees, mis selgitab mõningaid universaalse gravitatsioonijõuga seotud nähtusi, on eksisteerinud enam kui 2 tuhat aastat.

Teadlased universaalse gravitatsioonijõu kohta

Tõenäoliselt esimene, kes tõstatas küsimuse universaalne raskusjõud tõeliselt teaduslikult oli olemas renessansiajastu geenius – Leonardo da Vinci. Leonardo kuulutas, et gravitatsioon ei ole Maale ainulaadne, raskuskeskmeid on palju. Ja väljendas ka mõtet, et raskusjõud sõltub kaugusest raskuskeskmesse.

Koperniku, Galileo, Kepleri, Robert Hooke'i teosed tõid universaalse gravitatsiooniseaduse ideele üha lähemale, kuid lõplikus sõnastuses seostatakse seda seadust igavesti Isaac Newtoni nimega.

Isaac Newton universaalse gravitatsioonijõu kohta

Sündis 4. jaanuaril 1643. aastal. Ta lõpetas Cambridge'i ülikooli, sai bakalaureuse-, seejärel magistriks.

Kõik järgnev on lõputu hulk teaduslikku tööd. Kuid tema peamine töö on "Loodusfilosoofia matemaatilised põhimõtted", mis avaldati 1687. aastal ja mida tavaliselt nimetatakse lihtsalt "põhimõteteks". Nendes sõnastatakse suur. Küllap kõik mäletavad teda keskkooliajast.

Kõik kehad tõmbavad üksteist jõuga, mis on otseselt võrdeline nende kehade masside korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga...

Mõned selle sõnastuse sätted suutsid ette näha Newtoni eelkäijaid, kuid kellelgi polnud kunagi õnnestunud seda täielikult saavutada. Newtoni geenius võttis need killud üheks tervikuks kokku, et laiendada Maa gravitatsiooni Kuule ja Päikese raskust kogu planeedisüsteemile.

Universaalse gravitatsiooni seadusest tuletas Newton kõik Kepleri poolt varem avastatud planeetide liikumise seadused. Need osutusid lihtsalt selle tagajärgedeks. Veelgi enam, Newton näitas, et mitte ainult Kepleri seadused, vaid ka kõrvalekalded nendest seadustest (kolme või enama keha maailmas) on universaalse gravitatsiooni tagajärg... See oli teaduse suur triumf.

Tundus, et lõpuks on avastatud ja matemaatiliselt kirjeldatud peamine loodusjõud, mis maailmu liigutab, jõud, mis juhib õhumolekule, õunu ja Päikest. Newtoni samm oli hiiglaslik, mõõtmatult tohutu.

Särava teadlase teoste esimene populariseerija, pseudonüümi Voltaire all maailmakuulus prantsuse kirjanik François Marie Arouet ütles, et Newton taipas ootamatult temanimelise seaduse olemasolu, kui vaatas kukkuvat õuna.

Newton ise ei maininud seda õuna kunagi. Ja vaevalt tasub täna selle kauni legendi ümberlükkamiseks aega raisata. Ja ilmselt mõistis Newton looduse suurt jõudu loogilise arutlemise kaudu. Tõenäoliselt lisati just see „Alguste“ vastavasse peatükki.

Universaalse gravitatsiooni jõud mõjutab tuuma lendu

Oletame, et väga kõrgele mäele, nii kõrgele, et selle tipp pole enam atmosfääris, paigaldasime hiiglasliku suurtükiväe. Selle tünn asetati rangelt paralleelselt maakera pinnaga ja tulistati. Olles kirjeldanud kaare, tuum langeb Maale.

Suurendame laengut, parandame püssirohu kvaliteeti ning ühel või teisel moel sunnime kahuri kuuli järgmise lasu järel suurema kiirusega liikuma. Südamiku poolt kirjeldatud kaar muutub lamedamaks. Tuum langeb meie mäe jalamilt palju kaugemale.

Suurendame ka laengut ja tulistame. Tuum lendab mööda nii tasast trajektoori, et laskub maakera pinnaga paralleelselt alla. Tuum ei saa enam Maale langeda: sama kiirusega, millega see väheneb, pääseb Maa selle alt välja. Ja olles kirjeldanud meie planeeti ümbritsevat rõngast, naaseb tuum lähtepunkti.

Vahepeal saab relva eemaldada. Tuuma lend ümber maakera võtab ju aega üle tunni. Ja siis lendab tuum kiiresti üle mäetipu ja asub uuele lennule ümber Maa. Kui südamik, nagu kokku leppisime, õhutakistust ei tunne, ei saa see kunagi alla kukkuda.

Selleks peaks põhikiirus olema 8 km/sek lähedal. Mis siis, kui suurendame tuuma lennu kiirust? See lendab kõigepealt maapinna kumerusest lamedam kaarega ja hakkab Maast eemalduma. Samal ajal väheneb selle kiirus Maa gravitatsiooni mõjul.

Ja lõpuks, ümber pöörates, hakkab see Maale tagasi langema, kuid lendab sellest mööda ja sulgeb mitte ringi, vaid ellipsi. Tuum hakkab ümber Maa liikuma täpselt samamoodi nagu Maa liigub ümber Päikese, nimelt mööda ellipsi, mille ühes koldes paikneb meie planeedi keskpunkt.

Kui suurendate südamiku algkiirust veelgi, muutub ellips rohkem venitatud. Seda ellipsit on võimalik venitada nii, et tuum ulatub Kuu orbiidile või isegi palju kaugemale. Kuid kuni selle tuuma algkiirus ületab 11,2 km/sek, jääb see Maa satelliidiks.

Tuum, mis sai tulistamisel kiiruseks üle 11,2 km/s, lendab igaveseks paraboolset trajektoori mööda Maast eemale. Kui ellips on suletud kõver, siis parabool on kõver, millel on kaks lõpmatusse suunduvat haru. Liikudes mööda ellipsit, ükskõik kui piklik see ka poleks, pöördume paratamatult süstemaatiliselt tagasi alguspunkti. Mööda parabooli liikudes ei naase me kunagi lähtepunkti.

Kuid sellisel kiirusel Maalt lahkudes ei suuda tuum veel lõpmatuseni lennata. Päikese võimas gravitatsioon painutab oma lennu trajektoori, sulgedes selle enda ümber nagu planeedi trajektoori. Tuumast saab Maa õde, iseseisev pisike planeet meie planeetide perekonnas.

Tuuma suunamiseks planeedisüsteemist väljapoole, Päikese gravitatsiooni ületamiseks on vaja anda sellele kiirus üle 16,7 km/sek ja suunata nii, et sellele kiirusele lisandub ka Maa enda liikumise kiirus.

Kiirust umbes 8 km/sek (see kiirus sõltub mäe kõrgusest, millest meie kahurid tulistab) nimetatakse ringkiiruseks, kiirused 8–11,2 km/s on elliptilised, 11,2–16,7 km/sek on paraboolsed. ja üle selle numbri – vabastavatel kiirustel.

Siinkohal tuleb lisada, et antud kiiruste väärtused kehtivad ainult Maa kohta. Kui me elaksime Marsil, oleks ringkiirus meie jaoks palju hõlpsamini saavutatav - see on vaid umbes 3,6 km/sek ja paraboolkiirus on vaid veidi suurem kui 5 km/sek.

Tuuma kosmosesse saatmine Jupiterist oleks aga palju keerulisem kui Maalt: ringkiirus sellel planeedil on 42,2 km/sek, paraboolkiirus aga isegi 61,8 km/sek!

Päikese elanikel oleks kõige raskem oma maailmast lahkuda (kui selline võiks muidugi eksisteerida). Selle hiiglase ringkiirus peaks olema 437,6 ja läbilöögikiirus - 618,8 km/sek!

Nii Newton 17. sajandi lõpus, sada aastat enne vendade Montgolfieride kuumaõhupalli esimest lendu, kakssada aastat enne vendade Wrightide lennuki esimesi lende ja ligi veerand aastatuhandet enne esimeste vedelkütusega rakettide õhkutõus, näitas satelliitidele ja kosmoselaevadele teed taevasse.

Universaalne gravitatsioonijõud on omane igale sfäärile

Kasutades universaalse gravitatsiooni seadus avastati tundmatuid planeete, loodi kosmogoonilised hüpoteesid päikesesüsteemi tekke kohta. Põhiline loodusjõud, mis juhib tähti, planeete, õunu aias ja gaasimolekule atmosfääris, on avastatud ja matemaatiliselt kirjeldatud.

Kuid me ei tea universaalse gravitatsiooni mehhanismi. Newtoni gravitatsioon ei selgita, vaid esindab selgelt planeetide liikumise tänapäevast seisundit.

Me ei tea, mis põhjustab kõigi universumi kehade vastasmõju. Ja ei saa öelda, et Newtonit see põhjus ei huvitanud. Aastaid mõtiskles ta selle võimaliku mehhanismi üle.

Muide, see on tõepoolest äärmiselt salapärane jõud. Jõud, mis avaldub läbi sadade miljonite kilomeetrite kosmose, millest esmapilgul puuduvad igasugused materiaalsed moodustised, mille abil vastastikmõju ülekandumist seletada.

Newtoni hüpoteesid

JA Newton poole pöördunud hüpotees teatud eetri olemasolust, mis väidetavalt täidab kogu Universumi. 1675. aastal selgitas ta Maa külgetõmmet sellega, et kogu Universumit täitev eeter sööstab pidevate voogudena Maa keskmesse, haarates kinni kõik selle liikumisega seotud objektid ja tekitades gravitatsioonijõu. Seesama eetrivool tormab Päikese poole ning, kandes endaga kaasa planeete ja komeete, tagab nende elliptilised trajektoorid...

See ei olnud kuigi veenev hüpotees, kuigi oli matemaatiliselt täiesti loogiline. Kuid siis, aastal 1679, lõi Newton uue hüpoteesi, mis selgitas gravitatsioonimehhanismi. Seekord annab ta eetrile omaduse omada erinevat kontsentratsiooni planeetide läheduses ja neist kaugel. Mida kaugemal planeedi keskpunktist, seda tihedam on väidetavalt eeter. Ja sellel on omadus pigistada kõik materiaalsed kehad nende tihedamatest kihtidest välja vähem tihedateks. Ja kõik kehad pressitakse välja Maa pinnale.

1706. aastal eitas Newton teravalt eetri olemasolu. Aastal 1717 naasis ta taas eetri väljapressimise hüpoteesi juurde.

Newtoni hiilgav aju nägi vaeva suure mõistatuse lahendamisega ega leidnud seda. See seletab sellist teravat küljelt küljele viskamist. Newtonile meeldis öelda:

Ma ei püstita hüpoteese.

Ja kuigi niipea, kui saime kontrollida, pole see päris tõsi, võib kindlalt väita midagi muud: Newton teadis, kuidas selgelt eristada vaieldamatuid asju ebakindlatel ja vastuolulistel hüpoteesidel. Ja “Põhimõttes” on suure seaduse valem, kuid selle mehhanismi ei püüta selgitada.
Suur füüsik pärandas selle mõistatuse tulevikuinimesele. Ta suri 1727. aastal.
See pole tänaseni lahendatud.

Arutelu Newtoni seaduse füüsikalise olemuse üle kestis kaks sajandit. Ja võib-olla ei puudutaks see arutelu seaduse olemust, kui see vastaks täpselt kõigile selle kohta esitatud küsimustele.

Aga tõsiasi on see, et aja jooksul selgus, et see seadus pole universaalne. Et on juhtumeid, kui ta ei oska seda või teist nähtust seletada. Toome näiteid.

Universaalse gravitatsiooni jõud Seeligeri arvutustes

Esimene neist on Seeligeri paradoks. Pidades universumit lõpmatuks ja ühtlaselt mateeriaga täidetud, püüdis Seeliger Newtoni seaduse järgi välja arvutada universaalse gravitatsioonijõu, mille lõi mingil hetkel lõpmatu universumi kogu lõpmatult suur mass.

Puhta matemaatika seisukohalt ei olnud see lihtne ülesanne. Olles ületanud kõik kõige keerukamate teisenduste raskused, tegi Seeliger kindlaks, et soovitud universaalse gravitatsiooni jõud on võrdeline universumi raadiusega. Ja kuna see raadius on võrdne lõpmatusega, siis peab gravitatsioonijõud olema lõpmatult suur. Praktikas me seda aga ei jälgi. See tähendab, et universaalse gravitatsiooni seadus ei kehti kogu universumi kohta.

Paradoksile on aga võimalikud ka muud seletused. Näiteks võime eeldada, et aine ei täida ühtlaselt kogu Universumit, vaid selle tihedus väheneb järk-järgult ja lõpuks kuskil väga kaugel pole mateeriat üldse. Kuid ette kujutada sellist pilti tähendab tunnistada ruumi olemasolu ilma aineta, mis on üldiselt absurdne.

Võib eeldada, et universaalse gravitatsiooni jõud nõrgeneb kiiremini kui kauguse ruut suureneb. Kuid see seab kahtluse alla Newtoni seaduse hämmastava harmoonia. Ei, ja see seletus teadlasi ei rahuldanud. Paradoks jäi paradoksiks.

Vaatlused Merkuuri liikumisest

Veel üks fakt, universaalse gravitatsioonijõu mõju, mida Newtoni seadus ei seleta, tõi kaasa tähelepanekud Merkuuri liikumisest- planeedile kõige lähemal. Täpsed arvutused, kasutades Newtoni seadust, näitasid, et perhelion – ellipsi punkt, mida mööda Merkuur Päikesele kõige lähemale liigub – peaks nihkuma 531 kaaresekundi võrra 100 aasta kohta.

Ja astronoomid on kindlaks teinud, et see nihe on võrdne 573 kaaresekundiga. Seda ülejääki - 42 kaaresekundit - ei suutnud teadlased ka seletada, kasutades ainult Newtoni seadusest tulenevaid valemeid.

Selgitas Seeligeri paradoksi, Merkuuri periheeli nihkumist ja paljusid muid paradoksaalseid nähtusi ja seletamatuid fakte Albert Einstein, kõigi aegade üks suurimaid, kui mitte suurim füüsik. Tüütute pisiasjade hulgas oli küsimus eeterlik tuul.

Albert Michelsoni katsed

Tundus, et see küsimus ei puuduta otseselt gravitatsiooniprobleemi. Ta oli seotud optika, valgusega. Täpsemalt selle kiiruse määramiseks.

Valguse kiiruse määras esmakordselt Taani astronoom Olaf Roemer, jälgides Jupiteri satelliitide varjutust. See juhtus 1675. aastal.

Ameerika füüsik Albert Michelson 18. sajandi lõpus viis ta enda konstrueeritud aparatuuri abil läbi rea valguse kiiruse määramisi maapealsetes tingimustes.

1927. aastal andis ta valguse kiiruseks väärtuseks 299796 + 4 km/sek – see oli tolle aja kohta suurepärane täpsus. Aga point on hoopis teine. 1880. aastal otsustas ta uurida eeterlikku tuult. Ta tahtis lõpuks kindlaks teha just selle eetri olemasolu, mille olemasolu püüdsid nad seletada nii gravitatsioonilise interaktsiooni kui ka valguslainete ülekannet.

Michelson oli ilmselt oma aja tähelepanuväärseim eksperimentalist. Tal oli suurepärane varustus. Ja ta oli edus peaaegu kindel.

Kogemuse olemus

Kogemused oli nii ette nähtud. Maa liigub oma orbiidil kiirusega umbes 30 km/sek. Liigub läbi eetri. See tähendab, et vastuvõtja ees seisva allika valguse kiirus Maa liikumise suhtes peab olema suurem kui teisel pool seisva allika valguse kiirus. Esimesel juhul tuleb valguse kiirusele lisada eetertuule kiirus, teisel juhul peab valguse kiirus selle võrra vähenema.

Muidugi on Maa tiiru ümber Päikese kiirus vaid üks kümnetuhandik valguse kiirusest. Nii väikest terminit on väga raske tuvastada, kuid mitte asjata ei nimetatud Michelsoni täpsuse kuningaks. Ta kasutas nutikat meetodit, et tabada valguskiirte kiiruse "peent" erinevust.

Ta jagas kiire kaheks võrdseks vooluks ja suunas need üksteisega risti: piki meridiaani ja mööda paralleeli. Pärast peeglitelt peegeldumist tulid kiired tagasi. Kui paralleelselt liikuvat kiirt mõjutaks eeterlik tuul, tekiksid selle liitmisel meridionaalsele kiirele interferentsäärid ja kahe kiire lained oleksid faasist väljas.

Michelsonil oli aga raske mõlema kiire teekonda nii suure täpsusega mõõta, et need oleksid absoluutselt identsed. Nii ehitas ta aparaadi nii, et seal ei oleks häireid, ja pööras seejärel seda 90 kraadi.

Meridionaalne kiir muutus laiuskraadiks ja vastupidi. Eetertuule korral peaksid okulaari alla tekkima mustad ja heledad triibud! Kuid neid polnud seal. Võib-olla liigutas teadlane seadet keerates seda.

Ta pani selle keskpäeval üles ja kindlustas selle. Lõppude lõpuks, lisaks sellele, et see ka pöörleb ümber telje. Ja seetõttu on laiuskraadikiir erinevatel kellaaegadel läheneva eetertuule suhtes erinev. Nüüd, kui seade on rangelt liikumatu, võib katse täpsuses veenduda.

Jälle ei olnud segamisribasid. Katse viidi läbi mitu korda ning Michelson ja koos temaga kõik tolleaegsed füüsikud olid hämmastunud. Eeterlikku tuult ei tuvastatud! Valgus liikus igas suunas ühesuguse kiirusega!

Keegi pole suutnud seda selgitada. Michelson kordas katset ikka ja jälle, täiustas seadmeid ja saavutas lõpuks peaaegu uskumatu mõõtmistäpsuse, suurusjärgu võrra suurema katse õnnestumiseks vajalikust. Ja jälle ei midagi!

Albert Einsteini katsed

Järgmine suur samm sisse teadmised universaalse gravitatsioonijõust tegid Albert Einstein.
Albert Einsteinilt küsiti kord:

Kuidas jõudsite oma erirelatiivsusteooriani? Millistel asjaoludel geniaalne idee teile pähe tuli? Teadlane vastas: "Ma kujutasin alati ette, et see on nii."

Võib-olla ei tahtnud ta olla avameelne, võib-olla tahtis ta oma tüütust vestluskaaslasest lahti saada. Kuid on raske ette kujutada, et Einsteini avastatud aja, ruumi ja kiiruse seoste kontseptsioon oli kaasasündinud.

Ei, muidugi, esmalt sähvatas läbi oletus, ere kui välk. Siis algas selle areng. Ei, teadaolevate nähtustega pole vastuolusid. Ja siis ilmusid need viis valemitega täidetud lehekülge, mis avaldati füüsikaajakirjas. Leheküljed, mis avasid füüsikas uue ajastu.

Kujutage ette kosmoses lendavat tähelaeva. Hoiatame teid kohe: tähelaev on väga ainulaadne, selline, millest te pole kunagi ulmelugudest lugenud. Selle pikkus on 300 tuhat kilomeetrit ja kiirus on näiteks 240 tuhat km/s. Ja see kosmoselaev lendab mööda ühest kosmose vaheplatvormist, peatumata sellel. Täiskiirusel.

Üks selle reisijatest seisab tähelaeva tekil kellaga. Ja sina ja mina, lugeja, seisame platvormil – selle pikkus peab vastama tähelaeva suurusele ehk 300 tuhandele kilomeetrile, sest muidu ei saa ta sellele maanduda. Ja käekell on meil ka käes.

Märkame: sel hetkel, kui kosmoselaeva nina jõudis meie platvormi tagumise servani, välgatas sellel latern, mis valgustas seda ümbritsevat ruumi. Sekund hiljem jõudis valgusvihk meie platvormi esiservani. Selles me ei kahtle, sest me teame valguse kiirust ja meil õnnestus kellal vastav hetk täpselt tuvastada. Ja tähelaeval...

Kuid valgusvihu suunas lendas ka tähelaev. Ja kindlasti nägime, et tuli valgustas oma ahtrit sel hetkel, kui see oli kuskil platvormi keskpaiga lähedal. Kindlasti nägime, et 300 tuhat kilomeetrit ei ulatunud valgusvihk laeva vöörist ahtrisse.

Kuid reisijad tähelaeva tekil on kindlad milleski muus. Nad on kindlad, et nende kiir kattis kogu 300 tuhande kilomeetri pikkuse vahemaa vöörist ahtrini. Lõppude lõpuks kulutas ta sellele terve sekundi. Nad tuvastasid selle ka oma kellal täiesti täpselt. Ja kuidas saakski teisiti: valguse kiirus ju ei sõltu allika kiirusest...

Kuidas nii? Meie näeme üht paigalt platvormilt ja nemad midagi muud tähelaeva tekil? Mis viga?

Einsteini relatiivsusteooria

Tuleb kohe märkida: Einsteini relatiivsusteooria esmapilgul läheb see absoluutselt vastuollu meie väljakujunenud arusaamaga maailma ülesehitusest. Võime öelda, et see läheb vastuollu ka terve mõistusega, nagu oleme harjunud seda esindama. Seda on teaduse ajaloos juhtunud rohkem kui üks kord.

Kuid ka Maa sfäärilise kuju avastamine läks vastuollu terve mõistusega. Kuidas saavad inimesed elada vastasküljel ja mitte kukkuda kuristikku?

Meie jaoks on Maa sfäärilisus vaieldamatu tõsiasi ja terve mõistuse seisukohalt on igasugune muu oletus mõttetu ja metsik. Kuid astuge oma ajast tagasi, kujutage ette selle idee esimest ilmumist ja saab selgeks, kui raske oleks seda aktsepteerida.

Noh, kas oleks lihtsam tunnistada, et Maa ei ole liikumatu, vaid lendab mööda oma trajektoori kümneid kordi kiiremini kui kahurikuul?

Need kõik olid terve mõistuse ebaõnnestumised. Seetõttu ei viita tänapäeva füüsikud sellele kunagi.

Nüüd pöördume tagasi erirelatiivsusteooria juurde. Maailm sai sellest esmakordselt teada 1905. aastal artiklist, millele oli alla kirjutatud vähetuntud nimi – Albert Einstein. Ja ta oli sel ajal vaid 26-aastane.

Einstein tegi sellest paradoksist väga lihtsa ja loogilise oletuse: platvormil oleva vaatleja seisukohast on liikuvas vankris möödunud vähem aega, kui mõõdeti teie käekellaga. Vagunis aeglustus aja kulg võrreldes ajaga seisval platvormil.

Sellest eeldusest lähtusid loogiliselt täiesti hämmastavad asjad. Selgus, et trammis tööle minev inimene, võrreldes sama teed kõndiva jalakäijaga, ei hoia kiiruse tõttu mitte ainult aega kokku, vaid see läheb tal ka aeglasemalt.

Kuid ärge püüdke niimoodi igavest noorust säilitada: isegi kui hakkate vankrijuhiks ja veedate kolmandiku oma elust trammis, võidate 30 aastaga vaevalt miljondiksekundi. Et ajavõit oleks märgatav, peate liikuma valguse kiirusele lähedase kiirusega.

Selgub, et kehade kiiruse suurenemine peegeldub nende massis. Mida lähemal on keha kiirus valguse kiirusele, seda suurem on selle mass. Kui keha kiirus on võrdne valguse kiirusega, on tema mass võrdne lõpmatusega, s.t ta on suurem kui Maa, Päikese, Galaktika, kogu meie universumi mass... See on mass, mis suudab koonduda lihtsasse munakivisse, kiirendades seda kiiruseni
Sveta!

See seab piirangu, mis ei lase ühelgi materiaalsel kehal arendada valguse kiirusega võrdset kiirust. Lõppude lõpuks muutub massi kasvades seda kiirendada üha keerulisemaks. Ja lõpmatut massi ei saa ühegi jõuga oma kohalt liigutada.

Loodus on aga teinud sellest seadusest väga olulise erandi tervele osakeste klassile. Näiteks footonite jaoks. Nad võivad liikuda valguse kiirusel. Täpsemalt ei saa nad liikuda muul kiirusel. Liikumatut footonit on mõeldamatu ette kujutada.

Statsionaarselt pole sellel massi. Neutriinodel puudub ka puhkemass ning nad on samuti määratud igavesele kontrollimatule lennule läbi kosmose meie universumis maksimaalse võimaliku kiirusega, ilma valgusest möödumata või sellest maha jäämata.

Kas pole tõsi, et kõik meie loetletud erirelatiivsusteooria tagajärjed on üllatavad ja paradoksaalsed! Ja igaüks neist on loomulikult vastuolus "terve mõistusega"!

Kuid siin on huvitav: mitte nende konkreetsel kujul, vaid laia filosoofilise seisukohana ennustasid kõiki neid hämmastavaid tagajärgi dialektilise materialismi rajajad. Mida need tulemused näitavad? Seostest, mis ühendavad omavahel liikuva objekti energia ja massi, massi ja kiiruse, kiiruse ja aja, kiiruse ja pikkuse...

Einsteini avastus vastastikusest sõltuvusest, nagu tsement (täpsemalt:), mis ühendas omavahel armatuuri ehk vundamendikivid, tõi kokku asjad ja nähtused, mis varem tundusid üksteisest sõltumatud ning lõi aluse, millele esimest korda teaduse ajaloos. , tundus olevat võimalik ehitada harmooniline hoone. See hoone on idee meie universumi toimimisest.

Aga kõigepealt vähemalt paar sõna üldisest relatiivsusteooriast, mille on loonud ka Albert Einstein.

See nimi – üldine relatiivsusteooria – ei vasta päris täpselt käsitletava teooria sisule. See loob ruumi ja aine vastastikuse sõltuvuse. Ilmselt oleks õigem seda nimetada aegruumi teooria, või gravitatsiooni teooria.

Kuid see nimi on Einsteini teooriaga nii läbi põimunud, et isegi selle asendamise küsimuse tõstatamine tundub paljudele teadlastele sobimatu.

Üldrelatiivsusteooria kehtestas mateeria ning seda sisaldava aja ja ruumi vastastikuse sõltuvuse. Selgus, et ruumi ja aega ei saa mitte ainult ette kujutada ainest eraldi eksisteerivana, vaid nende omadused sõltuvad ka neid täitvast ainest.

Arutlemise lähtepunkt

Seetõttu saame ainult viidata alguspunkt ja tehke mõned olulised järeldused.

Kosmosereiside alguses hävitas ootamatu katastroof läbi kosmose lendavate inimeste raamatukogu, filmikogu ja muud mõistuse ja mälu hoidlad. Ja põlisplaneedi loodus unustati sajandite vahetumisel. Unustatakse isegi universaalse gravitatsiooni seadus, sest rakett lendab galaktikatevahelises ruumis, kus seda peaaegu ei tunnetagi.

Laeva mootorid töötavad aga suurepäraselt ning energiavaru akudes on praktiliselt piiramatu. Enamasti liigub laev inertsist ja selle elanikud on kaaluta olekuga harjunud. Kuid mõnikord panevad nad mootorid tööle ja aeglustavad või kiirendavad laeva liikumist. Kui reaktiivdüüsid lõõmavad värvitu leegiga tühjusesse ja laev liigub kiirendatud tempos, tunnevad elanikud, et nende keha muutub kaalukaks, nad on sunnitud laeva ümber kõndima, mitte mööda koridore lendama.

Ja nüüd on lend peaaegu lõppemas. Laev lendab ühe tähe juurde ja kukub sobivaima planeedi orbiidile. Kosmoselaevad lähevad õue, kõnnivad värske rohelusega kaetud pinnasel, kogedes pidevalt sama raskustunnet, mis on tuttav laeva kiirendatud tempos liikumise ajast.

Kuid planeet liigub ühtlaselt. See ei saa nende poole lennata pideva kiirendusega 9,8 m/sek2! Ja neil on esimene eeldus, et gravitatsiooniväli (gravitatsioonijõud) ja kiirendus annavad sama efekti ja neil võib-olla on ühine olemus.

Ükski meie maapealsetest kaasaegsetest ei olnud nii pikal lennul, kuid paljud tundsid oma keha "raskust" ja "kergenemist". Isegi tavaline lift, kui see kiirendatud tempos liigub, tekitab selle tunde. Alla minnes tunned üles minnes äkilist kaalulangust, vastupidi, põrand surub jalgadele tavapärasest suurema jõuga;

Kuid üks tunne ei tõesta midagi. Meid püüavad ju aistingud veenda, et Päike liigub üle taeva ümber liikumatu Maa, et kõik tähed ja planeedid on meist samal kaugusel, taevalaotuses jne.

Teadlased on aistinguid katsetanud. Newton mõtles ka nende kahe nähtuse kummalisele identiteedile. Ta püüdis anda neile numbrilisi tunnuseid. Olles mõõtnud gravitatsiooni ja , oli ta veendunud, et nende väärtused on alati üksteisega rangelt võrdsed.

Piloottehase pendleid valmistas ta kõikvõimalikest materjalidest: hõbedast, pliist, klaasist, soolast, puidust, veest, kullast, liivast, nisust. Tulemus oli sama.

Samaväärsuse põhimõte, millest me räägime, on üldise relatiivsusteooria aluseks, kuigi teooria kaasaegne tõlgendus seda põhimõtet enam ei vaja. Jättes vahele sellest põhimõttest tulenevad matemaatilised järeldused, liikugem otse üldise relatiivsusteooria mõningate tagajärgede juurde.

Suurte ainemasside olemasolu mõjutab suuresti ümbritsevat ruumi. See toob kaasa selliseid muutusi, mida võib määratleda kui ruumi heterogeensust. Need ebahomogeensused juhivad kõigi masside liikumist, mis satuvad ligitõmbava keha lähedale.

Tavaliselt kasutavad nad seda analoogiat. Kujutage ette lõuendit, mis on tihedalt venitatud maapinnaga paralleelsele raamile. Asetage sellele raske raskus. Sellest saab meie suur ligitõmbav mass. See muidugi painutab lõuendit ja jõuab mingisugusesse depressiooni. Nüüd veeretage palli mööda seda lõuendit nii, et osa selle teest oleks ligitõmbava massi kõrval. Olenevalt palli käivitamisest on kolm võimalust.

1. Pall lendab lõuendi läbipainde tekitatud süvendist piisavalt kaugele ega muuda selle liikumist.
2. Pall puudutab süvendit ja selle liikumisjooned painduvad ligitõmbava massi poole.
3. Pall kukub sellesse auku, ei saa sealt välja ja teeb gravitatsioonimassi ümber ühe või kaks pööret.

Kas pole tõsi, et kolmas variant modelleerib väga kaunilt tähe või planeedi poolt hooletult nende tõmbeväljale lendava võõrkeha tabamist?

Ja teine ​​juhtum on võimalikust püüdmiskiirusest suurema kiirusega lendava keha trajektoori painutamine! Esimene juhtum sarnaneb gravitatsioonivälja praktilisest haardest kaugemale lendamisega. Jah, just praktiline, sest teoreetiliselt on gravitatsiooniväli piiritu.

Muidugi on see väga kauge analoogia, eelkõige seetõttu, et keegi ei suuda tegelikult ette kujutada meie kolmemõõtmelise ruumi kõrvalekallet. Keegi ei tea, mis on selle läbipainde või kõveruse füüsiline tähendus, nagu sageli öeldakse.

Üldrelatiivsusteooriast järeldub, et iga materiaalne keha saab gravitatsiooniväljas liikuda ainult mööda kõverjooni. Ainult erijuhtudel muutub kõver sirgeks.

Seda reeglit järgib ka valguskiir. See koosneb ju footonitest, millel on lennu ajal teatud mass. Ja gravitatsiooniväli avaldab sellele oma mõju, nagu molekulile, asteroidile või planeedile.

Teine oluline järeldus on see, et gravitatsiooniväli muudab ka aja kulgu. Suure ligitõmbava massi lähedal, selle tekitatavas tugevas gravitatsiooniväljas, peaks aja kulgemine olema aeglasem kui sellest kaugel.

Näete, üldine relatiivsusteooria on täis paradoksaalseid järeldusi, mis võivad taas ümber lükata meie "terve mõistuse" ideed!

Gravitatsiooniline kollaps

Räägime hämmastavast nähtusest, millel on kosmiline iseloom – gravitatsiooniline kollaps (katastroofiline kokkusurumine). See nähtus esineb hiiglaslikes ainekogumites, kus gravitatsioonijõud saavutavad nii tohutud suurused, et ükski teine ​​looduses eksisteeriv jõud ei suuda neile vastu seista.

Pidage meeles Newtoni kuulsat valemit: mida väiksem on gravitatsioonikehade vahelise kauguse ruut, seda suurem on gravitatsioonijõud. Seega, mida tihedamaks muutub aineline moodustis, seda väiksemaks muutub see, mida kiiremini suurenevad gravitatsioonijõud, seda vältimatum on nende hävitav embus.

On olemas kaval tehnika, millega loodus võitleb mateeria näiliselt piiritu kokkusurumisega. Selleks peatab see ülihiiglaslike gravitatsioonijõudude toimesfääris aja kulgemise ja seotud ainemassid näivad olevat meie universumist välja lülitatud, külmunud kummalises letargilises unes.

Esimene neist "mustadest aukudest" kosmoses on ilmselt juba avastatud. Nõukogude teadlaste O. Kh Guseinovi ja A. Sh. eeldusel on see Delta Gemini - ühe nähtamatu komponendiga.

Nähtava komponendi mass on 1,8 päikeseenergiat ja selle nähtamatu “kaaslane” peaks arvutuste kohaselt olema nähtavast neli korda massiivsem. Kuid sellest pole jälgi: looduse kõige hämmastavamat loomingut, "musta auku" on võimatu näha.

Nõukogude teadlane professor K. P. Stanyukovitš, nagu nad ütlevad, "oma pliiatsi otsas" näitas puhtalt teoreetiliste konstruktsioonide kaudu, et "külmunud aine" osakesed võivad olla väga erineva suurusega.

• Selle hiiglaslikud moodustised on sarnased kvasaridega, mis kiirgavad pidevalt sama palju energiat, kui kõik meie galaktika 100 miljardit tähte kiirgavad.
• Võimalikud on palju tagasihoidlikumad klombid, mis on võrdsed vaid mõne päikesemassiga. Mõlemad objektid võivad ise tekkida tavalisest mitteuinuvast ainest.
• Ja võimalikud on ka täiesti erineva klassi moodustised, mis on massilt võrreldavad elementaarosakestega.

Nende tekkimiseks tuleb neid moodustav aine esmalt allutada hiiglaslikule survele ja viia Schwarzschildi sfääri piiridesse – sfääri, kus aeg peatub välise vaatleja jaoks täielikult. Ja isegi kui pärast seda rõhk eemaldatakse, jäävad osakesed, mille jaoks aeg on peatunud, eksisteerimist meie universumist sõltumatult.

Plankeonid

Plankeonid on täiesti eriline osakeste klass. K. P. Stanyukovitši sõnul on neil äärmiselt huvitav omadus: nad kannavad ainet muutumatul kujul, nii nagu see oli miljoneid ja miljardeid aastaid tagasi. Plankeoni sisse vaadates näeksime mateeriat sellisena, nagu see oli meie universumi sünnihetkel. Teoreetiliste arvutuste kohaselt on Universumis umbes 10 80 plankeoni, umbes üks plankeon ruumikuubis, mille külg on 10 sentimeetrit. Muide, samaaegselt Stanyukovitši ja (temast sõltumatult) hüpoteesi plankeonide kohta esitas akadeemik M. A. Markov. Ainult Markov andis neile erineva nime - maksimonid.

Elementaarosakeste kohati paradoksaalseid muundumisi võib proovida seletada plankeonide eriomadusi kasutades. Teatavasti ei teki kahe osakese põrkumisel kunagi killud, vaid tekivad teised elementaarosakesed. See on tõeliselt hämmastav: tavamaailmas ei saa me vaasi purustades kunagi terveid tasse ega isegi rosette. Kuid oletame, et iga elementaarosakese sügavuses on peidus plankeon, üks või mitu ja mõnikord ka mitu plankeoni.

Osakeste kokkupõrke hetkel avaneb plankeoni tihedalt seotud “kott” veidi, osa osakesi “kukkub” sinna sisse ja vastutasuks “poppavad välja” need, mis meie arvates kokkupõrke käigus tekkisid. Samal ajal tagab plankeon, nagu arukas raamatupidaja, kõik elementaarosakeste maailmas aktsepteeritud “jäävusseadused”.
Noh, mis on universaalse gravitatsiooni mehhanismil sellega pistmist?

K. P. Stanyukovitši hüpoteesi kohaselt "vastutavad" gravitatsiooni eest väikesed osakesed, nn gravitonid, mida elementaarosakesed pidevalt kiirgavad. Gravitonid on viimastest sama palju väiksemad, kui päikesekiires tantsiv tolmukübe on väiksem kui maakera.

Gravitonite emissioon järgib mitmeid seadusi. Eelkõige lendavad nad sellesse ruumi piirkonda kergemini. Mis sisaldab vähem gravitoneid. See tähendab, et kui ruumis on kaks taevakeha, kiirgavad mõlemad gravitonid valdavalt “väljapoole”, teineteise vastassuunas. See loob impulsi, mis paneb kehad lähenema ja üksteist tõmbama.