что называют гравитационной силой
3. Физическая сущность гравитации
Анализируя современные теории гравитации, начиная с Ньютона и его последователей, мы видим сложность восприятия этого явления. Она заключается в том, что термин «тяготение» ассоциируется с термином «гравитационное излучение». Но если это излучение, т.е. нечто, исходящее от гравитирующего тела (например, Земли), то, как оно может действовать в обратном направлении, т.е. притягивать? Гегель указывал на это несоответствие ещё 200 лет назад. Он считал, что притяжение есть производное от отталкивания, однако, обосновать это теоретически не удосужился.
Физика не может использовать интуитивные прозрения, если их нельзя сформулировать последовательным математическим языком и дополнить описанием на обычном языке. Кроме того, существующие сегодня теории гравитации, включая закон всемирного тяготения Ньютона и общую теорию относительности Эйнштейна, не отвечают на самый главный вопрос – откуда берётся энергия на создание и поддержание гравитационного поля. По расчётам учёных сила притяжения Солнца, удерживающая Землю на орбите, составляет 3,6х10^(21)кгс. Но кроме Земли надо притягивать и другие планеты. Учёные попали в тупик, выяснив, что Солнце не в состоянии энергетически обеспечить притяжение планет солнечной системы. Ньютон, да и Эйнштейн долго бились над этим вопросом, но так и не нашли разумного ответа. В конце концов, Ньютон решил, что сама масса является источником силы притяжения. Так появилась гравитационная масса, которую он отделил от веса. Но при этом ему пришлось внести в свою теорию другую массу – инертную, как количество вещества. К его удивлению, математические вычисления показали, что эти массы в точности равны друг другу. Так родился закон эквивалентности тяжёлой и инертной массы, который Эйнштейн использовал для построения общей теории относительности. Таким образом, Ньютон отказался от физического объяснения наблюдаемых явлений, заменив его математическим. По его пути пошёл и Эйнштейн, создавая свою теорию гравитации, в которой доминирующую роль играет не масса, а пространство и время, как физические объекты. Поэтому его теорию называют ещё геометрической. Конечно, геометрия может определять параметры сил, но она не может быть причиной движения.
В ХХ веке появилась, и начала быстро развиваться квантовая теория микромира и отдельная её ветвь – квантовая теория гравитации. Её трудность, прежде всего, заключается в том, что она основана на математическом формализме довольно высокого уровня, когда по результатам вычислений судят о физической сущности рассматриваемого явления. Кроме того, она постулирует наличие в природе элементарных частиц – гравитонов, ответственных за гравитационное взаимодействие. Как известно, несмотря на долгие поиски, эти частицы так и не были обнаружены. К тому же, эта теория, как и все предыдущие, не отвечает на вопрос – где находится источник энергии, питающий гравитационное поле. Итак, все перечисленные выше теории, а также подобные им (сегодня их насчитывается более десятка) являются чисто математическими, с невыявленной физической сущностью. Такие теории не дают выхода на проведение экспериментов, подтверждающих их. Объясняя отсутствие широкомасштабных экспериментов с гравитацией, учёные ссылаются на то, что, согласно теории Ньютона, для их проведения требуется огромная масса, поскольку именно она является источником гравитационных сил, а это практически невыполнимо. Что же касается общей теории относительности Эйнштейна, то в ней, как уже отмечалось, одна математика, а физической сущностью выступают пространство и время, которые не поддаются экспериментам. Не в лучшем виде в этом вопросе выглядит и квантовая теория гравитации. А, как уже говорилось в главе 1, при использовании математических методов в решении задач, необходимо соблюдать осторожность.
В первую очередь, для проверки термодинамической природы гравитации необходимо создать искусственное гравитирующее тело. До сих пор такая идея не могла прийти в голову ни одному исследователю, поскольку она противоречила бы всем известным на сегодня теориям гравитации. Однако, согласно ТМГ, процессы, связанные с излучением гравитационных волн Землёй можно сымитировать в миниатюре. Сама природа подсказывает, как это можно осуществить, причём очень просто и наглядно. Для этого необходимо взять шар, желательно побольше, из материала, выдерживающего высокую температуру. Внутрь его поместить источник тепловой энергии и установить этот шар на весы. Предположительно, он должен терять в весе (конечно незначительно) вследствие того, что своим гравитационным излучением будет отталкиваться от подобного излучения Земли (так же как Луна). Так и произошло. Для решающего эксперимента был изготовлен стальной шар диаметром 100мм. В шаре было сделано конусное отверстие до центра. Затем его поставили на лабораторные весы рычажного типа ВЛТ-5 с ценой деления 0,3г и уравновесили обычными гирями. Вес шара составил 4,2кг. В качестве источника тепловой энергии был использован лазер ЛТ1-2 с энергией луча 5 кВт. Луч был направлен в конусное отверстие шара сверху вниз. По мере повышения температуры поверхности шара (измерение проводилось термопарой) стрелка весов, как и предполагалось, медленно отклонялась в сторону уменьшения веса. Приблизительно через полтора часа, при достижении температуры поверхности шара 300°С лазер был выключен. Разница (уменьшение) в весе шара по сравнению с первоначальным показанием (в холодном состоянии) составила 3г (десять делений шкалы). При отключении лазера, вес вернулся к исходному.
Далее, чтобы разнообразить эксперименты, гравитирующее тело было изготовлено в форме тора, или, попросту говоря, большого бублика из каолинового волокна с «запеченной» внутри по оси электроспиралью мощностью 500Вт. Тепловой поток в нём, как и в шаре, распространяется изнутри по радиусу, т.е. будет направленным. Взвешивание «бублика» производилось на тех же весах, что и в предыдущем опыте. В этом эксперименте, как и в опыте с шаром, тепловая энергия на создание гравитационного излучения расходовалась со всей поверхности тора. При этом рабочая часть поверхности, которая взаимодействует с гравитационным излучением Земли, составляет 20-25% от всей его поверхности. Если бы вся энергия спирали была направлена в рабочую, нижнюю, зону тора, то эффект потери веса тора увеличился бы раз в 10. Это предположение можно отнести и к эксперименту с шаром. Выводы, полученные из этих двух опытов, послужили толчком для создания гравитирующего тела в виде «тарелки». Эта «летающая тарелка» была изготовлена из двух алюминиевых полусфер диаметром 350мм. В нижней полусфере установили графитовый сердечник (излучатель) диаметром и высотой 100мм. Нижний его торец выпустили на 10мм наружу, а на верхнем уложили электроспираль в фарфоровых бусах мощностью 0,8кВт. Всё остальное пространство обеих полусфер было заполнено каолиновым волокном. Вес «тарелки» в холодном состоянии составил 3,5кг, а гравитирующая способность (уменьшение веса) к концу эксперимента составила 5г. Взвешивание проводилось всё на тех же весах. Надо сказать, что здесь я ожидал лучшего результата. Очевидно, большая часть теплового потока, проходящего через сердечник, отклонялась в стороны для прогрева теплоизоляции его боковой поверхности. В результате, только часть теплового потока преобразовалась в гравитационное излучение, которое взаимодействовало с подобным излучением Земли.
Наилучшие результаты, т.е. потеря веса, были получены на модели гравитирующего тела, в шутку названного «летающая кастрюля», по аналогии с «летающей тарелкой». Эта модель и в самом деле была изготовлена из кастрюли с диаметром и высотой 160мм. В днище вырезали отверстие диаметром 100мм, на которое уложили диск из графита диаметром 130мм и толщиной 35мм. На диск, как и в предыдущем эксперименте, уложили электроспираль в фарфоровых бусах мощностью 600Вт. Всё свободное пространство «кастрюли» заполнили каолиновым волокном. Вес модели в холодном состоянии составил 2,534кг. На этот раз взвешивание проводилось на электронных весах МК-6-А20 с ценой деления 2г. Это позволило наблюдать за изменением веса модели во времени вплоть до минут в процессе её нагревания, а затем остывания в естественных условиях. Модель была установлена на специальной подставке, исключающей возможность нагрева механизма весов. Результаты эксперимента сведены в таблицу.(см. таблицу изменения веса модели при нагреве и остывании)
Что такое гравитация простыми словами: определение гравитации
Содержание:
Тяжелые тела, если их подбросить и отпустить над поверхностью, падают – они притягиваются планетой. Все вещи в мире одновременно притягиваются одна к другой. Рассмотрим, что такое гравитация простыми словами, её формулу, особенности явления на Земле.
Силы всемирного тяготения
Если между телами существует гравитационное взаимодействие, значит, оно действует между атомами, элементарными частицами, ведь они обладают весом. Предположение доказал Генри Кавендиш ещё в конце XVIII века. Эксперимент показал, что малые свинцовые шары притягиваются к большим.
Интересно. Фотон всемирному притяжению не подвержен – это частица без веса.
Сила гравитационного притяжения: формула
, здесь:
Закон применяется для проведения вычислений с телами, габариты которых на порядок меньше расстояния между ними. Актуален для материи и полевых (энергетических) образований, например, радиоволн.
Гравитационная постоянная – константа, называемая коэффициентом пропорциональности. Физически это – модуль притяжения, возникающего между двумя точечными телами, расположенными на расстоянии единицы. Ныне значение принято считать равным:
Точность измерения величины на порядки ниже, чем иных постоянных в физике, поэтому в старых учебниках возможно отклонение величины на доли процента.
Путём математических преобразований вычисляется взаимоотношение между G и g.
Из определения гравитации:
-масса планеты Земля.
Подставим значения и получим:
Вы знаете, что сила тяжести напрямую зависит от массы взаимодействующих тел. Они на разных планетах притягиваются с различной силой.
Гравитация – это не притяжение или что такое гравитация.
Вот явный пример нулевого понимания того, что такое гравитация, когда утверждается, что, мол, движение по орбите и есть падением, только замедленным падением из-за движения по орбитальной окружности, вследствие чего и наблюдается на орбите невесомость. Но разве орбитальные станции падают? Наоборот, они вращаются, медленно приближаясь к Земле. И, если это «падение» составляет лишь несколько процентов от общей спиральной траектории, то оно и не может быть падением, а вращением, находящимся под слабым воздействие поля силы тяжести. А движение по геостационарной орбите и выше, где уже вообще нет никакого снижения, которое некорректно называют «медленным» падением? Разве там нет невесомости? Там такая же невесомость и уже с полным отсутствием действия поля силы тяжести, но поле планетного вращения остаётся (поскольку продолжается орбитальное вращение). Всё это и означает, что космическая гравитация никак не может быть притяжением.
Т.о., в поле силы тяжести (на примере оборотного маятника) взаимное вращение двух точек инвертируется во вращение этого вращения (как целого) вокруг общей точки в виде центра Земли. Такое вращение характерно тем, что поддерживает или генерирует самое себя. При этом такая структура полевого вращения (поворотный или трёхцентричный взаимо-центризм) относится и ко всем полям, и ко всему планетному вращению, что наиболее ярко проявляется во вращении взаимно-центрической системы Плутона и Харона (см.5, стр. 44). А вот при рассмотрении величины «g» произведением контурного заряда поля силы тяжести на число «пи» (см.1, стр. 125) или в виде «пи*gо» формула оборотного маятника, как формула контурной величины «gо», становится формулой уже окружного заряда вращения «4пиR/Т²», заряда плоского вращения, называемого центростремительным «ускорением». Но зависимость такого заряда вращения от радиуса остаётся не прямой, а также зависящей от квадрата радиуса, следуя взаимно-центрической зависимости.
Т.е., без перпендикулярного или поворотного сопряжения числа «пи» в формуле оборотного маятника величина «g» проявляется подобием обычного или окружного заряда вращения (центростремительного «ускорения»). Вот потому и условием для геостационарной орбиты (с высотой около 36 000 км.) становится равенство окружного заряда орбитального вращения (центростремительного «ускорения»), выраженного через угловую или частотную скорость (не зависящую от радиуса) с периодом суточного вращения Земли, величине «g», уменьшенной на квадрат отношения искомого радиуса геостационарной орбиты к среднему радиуса Земли. И в этом случае в уменьшенной величине «g» не действует полевая инверсия в виде сопряжения поворотного числа «пи». Т.е. уменьшенная величина «g» здесь выступает уже как окружной или плоский заряд вращения, а поворотность взаимо-центризма проявляется здесь во вращении не двух отдельно взятых точек вокруг общей точки, а – во вращении всей полевой системы или во вращении лунно-земных полевых сфер.
В восприятии же гравитации или тяготения притяжением условие геостационарной орбиты абсурдно выражают через равенство центробежной силы на орбите и гравитационной силы, как силы тяжести на орбите, лежащих на одной векторной линии. А ведь это исключает вообще движения, не говоря о вращении. К тому же абсурдно считать гравитационную силу подобием силы тяжести в невесомости космоса. В реальности же наблюдается равенство именно двух однонаправленных гравитационных сил, имеющих не линейные, а спиральные вектора, которые обозначают полевое вращение и приложены к разным телам. Первая сила – это сила планетного вращения Земли в центре общей лунно-земной полевой сферы, выражаемая угловой или частотной скоростью вращения, не зависимой от радиуса. Вторая сила – это сила гравитационного полевого вращения, приложенная к спутнику и выражаемая окружным зарядом орбитального вращения («ускорением» свободного падения) на соответствующей высоте.
В реальности (относительно исходного или сферического пространства) после высоты границы поля силы тяжести (160 км.) величина «g» действует и как окружной, и как сферический заряд вращения, указывая на непрерывность полевого пространства, где его фазы существуют в постоянном переходе друг в друга. В связи с этим можно сказать, что до высоты геостационарной орбиты величина «g», как окружной заряд вращения, опять постепенно инвертирует в заряд вращения сферический, но что происходит лишь относительно исходной полевой фазы пространства, проявляя этим действие поля силы тяжести. Не случайна и высота геостационарной орбиты, поскольку её окружность можно рассматривать в пределах общей лунно-земной полевой сферы (определяющей суточное и годовое вращение Земли) соединением полевых сфер месячного вращения Земли и Луны. Ведь высота геостационарной орбиты (около 36 тыс. км.) из-за взаимно-центрического лунно-земного вращения в свою очередь и вокруг земного окружного центра (воспринимаемого неким «барицентром», но лежащим на высоте около 40 км. – см.5, стр.54), т.е. – как вращения трёхцентричного, складывается из радиуса земной полевой сферы около 29,6 тыс. км. и радиуса Земли (около 6400 км.).
Радиус же земной полевой сферы (с центром в виде центра Земли) исходит из того, что общее и совместное вращение Земли (суточное и годовое) в 12 раз более быстрое относительно лунного орбитального вращения. Вследствие этого в 12 раз должна быть меньше и соответствующая полевая месячная сфера Земли, как совершающая совместное вращение качением относительно лунной полевой сферы. А расположение лунной полевой сферы всего на высоте около 29,6 тыс. км. как раз объясняет её приливное воздействие на Землю. Переход лунно-земной полевой сферы на высоте около 29,6 тыс. км, кроме того, образует эксцентриситет орбит у искусственных спутников Земли. Можно обозначить и суточную полевую сферу Земли, меньшую соответствующей лунной полевой сферы уже в 30 раз., что ещё более увеличивает приливное воздействие Луны.
Поле силы тяжести образуется в пределах наружно-молекулярной оболочки Земли, которая как бы расслаивает пространственно-полевой (п-п) переход, выделяя вращение взаимно-центрического полевого вращения в отдельное движение падения, переходящее затем в образование силы тяжести (при контакте с опорой). И условием наличия поля силы тяжести у космического тела является не только наличие большой наружно-молекулярной оболочки, но и взаимно-центрическое собственное вращение тела. Вот потому у спутников Марса и почти у всех спутников больших планет (например, кроме спутника Сатурна Титана), не имеющих собственного окружного центра во взаимно-центрическом вращении, нет и полноценного поля силы тяжести. И наоборот, у планет, включая Землю и у Солнца, как у имеющих собственный окружной центр (считаемый неким «барицентром») присутствует полноценное поле силы тяжести, которое можно назвать поворотным.
У космических же тел, не имеющих собственного окружного центра (это касается и Луны, как планеты-спутника), поле силы тяжести образуется лишь их окружным вращением или полем планетного вращения, расслаиваемого их наружно-молекулярной оболочкой. В связи с этим их поле силы тяжести можно назвать спиральным. Это значит, что на Луне и на других спутниках тела падают не по параболе, как на Земле, а – по спирали. Т.е., если поднять и отпустить камень на Луне, то он упадёт не вертикально, а с выраженным отлётом в сторону. В связи с этим, исключение перпендикулярной поворотности в структуре такого поля означает и уменьшение его заряда вращения по сравнению с величиной «g» сразу на число «пи». И, если считать плотность Луны и Земли одинаковой, то уменьшение заряда лунного поля силы тяжести состоит ещё и в меньшем (примерно в 3,67 раза) размере Луны. Отсюда заряд поля силы тяжести («ускорение» свободного падения) на Луне около 11,5 раз меньше земного, а не около 6 раз, как принято в теории гелиоцентризма. И, например, на спутнике Юпитера Ио такое слабое поле силы тяжести проявляется в шлейфе вулканической деятельности. При наличии же поворотного поля силы тяжести следы вулканической деятельности оставались бы в атмосфере. Наличием спирального поля силы тяжести объясняются и многие неудачные попытки посадки космических аппаратов на астероиды.
Гравитация лунно-земного орбитального вращения имеет и собственную частоту. Она исходит из различения вида электрической постоянной величины «8,85*10‾¹²», как отношения размера вращения электрона «4*10ˉ10» к величине «1,256*36», что есть произведением магнитной метрической частоты электрона (в размерности «1/м») на его скорость качения (см.1, стр. 156). В отношении же к полевым сферам гравитации (начиная с гравитонов) радиус их взаимно-центрического вращения приводится к размерности в км, т.е. выражается, как «36*10³ м2/сек». И отношение произведения «36*10³*1,256» к контурной величине заряда поля силы тяжести (без числа «пи») и даёт значение гравитационной длительности, но в инверсионной размерности частоты: (36*10³*1,256)/3,124 ≈1,44*104 (с‾¹). Величину скорости качения гравитационных полевых сфер «36*10³ м2/сек» можно представить и произведением орбитальной скорости Земли (30 км/сек) на орбитальный коэффициент «1,2» в метрической размерности «м» (см.2, стр. 291).
Литература и интернет-источники:
1. Занимательное различение (Искажение нашего времени). Книга 1-я. Различение физики и астрономии. Филиппов В.В. 2010-2013.
2. Частотно-контурное строение вещества и его квантовый переход. (Книга 4-я теории различения). Филиппов В.В.2014.
3. Динамическая теория гравитации Теслы.
5. Взаимно-центрическое тяготение пространства (Космофизика теории различения), Том I (Книга 5-я Теории различения). Филиппов В.В. 2014-2017.
Что такое гравитация и как она работает
Что такое гравитация: Freepick
Что такое гравитация и как она работает, узнаем еще в школе. Многие помнят историю о том, как яблоко оказалось на голове Ньютона, в результате чего ученый открыл закон всемирного тяготения. Однако явление гравитации не такое простое, как может показаться на первый взгляд.
Что такое гравитация и история ее открытия
Термин «гравитация» имеет латинское происхождение. Он произошел от слова gravitas, что означает ‘вес’. Также известно слово «гравитировать», которое описывает процесс, когда объекты притягиваются друг к другу. Именно эта сила удерживает нас на Земле, а саму планету удерживает в определенном пространстве Солнечной системы.
Какое дают определение гравитации? Это сила, притягивающая тела друг к другу. Все, что состоит из материи, то есть все, до чего можно дотронуться, обладает гравитационным притяжением. Это и человек, и планета, и яблоко.
Избежать действия гравитационной силы невозможно. Даже на космонавтов, которые в космосе находятся в невесомости, она влияет. Только очень быстрое движение помогает им сохранять постоянное состояние свободного падения.
Пытливое человечество на протяжении тысяч лет интересовалось гравитацией, как пишет в исследовании «Гравитация и Вселенная» Р. Дикке:
Падение предметов и гравитация: Freepick
Прорывом в описании гравитации стал закон всемирного тяготения авторства Исаака Ньютона. Легенда гласит, что на голову ученого с дерева упало яблоко. После этого случая он задумался о силе, которая заставляет предметы падать на землю. Свои мысли Ньютон выразил математически и показал, что:
Движение некоторых планет, например Меркурия, с помощью этого закона классической физики объяснить не удавалось.
Научные поиски продолжились, и позже Эйнштейн, благодаря своей теории общей относительности, изменил взгляды физиков на понятие гравитации. Эта теория объясняет воздействие гравитации не как силу, а как кривую в пространстве-времени, возникающую рядом с крупными объектами. Эти гипотезы помогли объяснить необычную орбиту Меркурия.
Исследования гравитации продолжаются и сейчас, после того как теория относительности объяснила некоторые несоответствия в ньютоновской гравитации. Вселенная предлагает ученым тайны, которые они пока не в силах объяснить. Так, гравитация не сочетается с теорией квантовых полей. Продолжаются исследования того, как эта сила взаимодействует с другими фундаментальными силами.
Изучение гравитации имеет практическое применение. С помощью космических аппаратов НАСА отслеживаются изменения гравитации Земли, благодаря чему ученые фиксируют изменения уровня морей и земной коры.
Принципы работы гравитации и почему она важна
Гравитация имеет очень большое значение. Благодаря этой силе предметы не только удерживаются на Земле, но и имеют вес. На планетах, где гравитационная тяга меньше, вес уменьшится. Гравитация была необходима для создания Вселенной, а сейчас служит стабилизирующей силой:
На то, как работает гравитация, влияет масса объектов и расстояние между ними:
Движение Земли: Freepick
На современном этапе развития физики говорят о четырех фундаментальных силах во Вселенной: гравитации, электромагнитном, слабом и сильном взаимодействиях. Эти силы влияют на движение объектов и фактически определяют, как будет взаимодействовать все во Вселенной.
Гравитация считается самой слабой из них, но ее легко увидеть и почувствовать, а по масштабам воздействия она очень влиятельна. Гравитация — фактор, который заставляет людей ходить по Земле, одновременно удерживает планеты на их орбитах вокруг Солнца, а само Солнце на его месте в Галактике.
Если внезапно по какой-то причине гравитация исчезнет, то все предметы, которые не прикреплены к поверхности Земли, продолжат движение вслед за движением планеты и быстро окажутся на просторах космоса:
Как отмечает сотрудница Портсмутского университета Карен Мастерс, такие процессы в конечном итоге разрушили бы планету, так как не осталось бы силы, которая могла удерживать ее в виде единого целого.
Такова могущественная и загадочная сила — гравитация. Ее воздействие люди испытывают на себе каждую секунду и часто мечтают ее преодолеть. На самом деле без воздействия гравитации наша жизнь оказалась бы невозможной.
Уникальная подборка новостей от нашего шеф-редактора