Гравитация

      Причины гравитации я не смог вывести из природных явлений, гипотез же не измышляю (Исаак Ньютон).

      Чтобы составить хоть какое-нибудь представление о гравитации, нужно, прежде всего, как-то ее локализовать.

      Ситуация напоминает легендарного зайца из кулинарной книги.

      Будут ли такие представления полезными, покажут дальнейшие открытия: на этот счет также известна одна гастрономическая аналогия (Оливер Хевисайд).

О законе гравитации Ньютона

      Доказательство этого "закона": по Кеплеру планеты движутся по эллипсам. Окружности — частные случаи эллипсов, эксцентриситетом их пренебрегаем. Так скорости планет постоянны. Мы уже знаем о вымысле "центростремительного ускорения": вектор его равен ас=v2/r. Окружную скорость v вычислим из длин окружностей 2×π×r и периодов обращения планет Т: v=(2×π×r)/Т. Их ускорения ас=(4×π2×r2)/(r×Т2)=(4×π2×r)/Т2. Теперь переиначим третий закон Кеплера для круговых орбит: отношение куба радиуса r3 к квадрату времени обращения Т2 равно: r3/Т2=C, или r/Т2=C/r2. То есть ас=(4×π2×С)/r2: ускорения планет обратно пропорциональны квадратам расстояний. Но, по таким расчетам, они совершенно не зависят от свойств планет: С планет одинакова и может зависеть, самое большее, лишь от свойств Солнца.

      Этим тоже пренебрегаем. "По закону динамики Ньютона: действию всегда есть равное и противоположное противодействие, иначе — взаимодействия двух тел друг на друга между собой равны и направлены в противоположные стороны". Так, если лошадь тянет телегу, ее вектор инерциальной силы равен вектору силы телеги и они, по идее, должны уравнять друг друга, а телега остаться на месте. Натяжения связей замеряют по показаниям динамометров, но ведь это не значит, что их натяжения уравнивают проявления мощности участников относительно неуравновешенных взаимодействий.

      Однако, "по закону динамики Ньютона", если векторы гравитации Солнца сквозь громадные расстояния в абсолютной пустоте пространства действуют на перемещения планет, то и каждая из планет своим вектором гравитации точно так же действует на Солнце. Но не падют на него "по первому закону движения — инерции". Если М — масса Солнца, а с — постоянная массы планеты, тогда вектор гравитации, исходящий из планеты к Солнцу, равен K′=(M×4×π2×c)/r2, K=K′, (m×4×π2×С)/r2=(M×4×π2×c)/r2. Теперь m×С=M×c, или С/M=c/m. Отношение 1/(4×π2) одинаково для Солнца и для планет, и, по этой идее Ньютона, для всех тел во Вселенной: отношение это названо G — гравитационной постоянной: 4×π2×C=G×M, 4×π2×c=G×m.

      Закон всемирной гравитации Ньютона: планеты и Солнце взаимосвязаны неощутимыми чувствами и физическими приборами векторами центростремительных ускорений планетарных масс от вращений их вокруг Солнца, прямо пропорциональных коэффициентам масс и обратно — квадратам расстояний. Вымысел этот — основа раздела "небесной механики" — стал трюизмом; но какое воображение нужно, чтобы вращения планет вокруг Солнца или Луны вокруг Земли представить процессом падения камня, выроненного из руки! (Макс Борн: Эйнштейновская теория относительности).

      Скорость распространения вектора гравитации, по идее Ньютона, "бесконечна". В 1675 году Ремер из задержек затмений спутников Юпитера вычислил "постоянную скорость света в вакууме: c=3×108км/103с". Исходя из нее проявления взаимодействий между Солнцем и Землей происходят за ≈8 минут. Если на Солнце происходит взрыв, его действие приходит на Землю через 8 минут, а противодействие к Солнцу через 16 минут. За это время Земля должна сойти с Солнечной орбиты и переместиться на большое расстояние. И даже в вакууме другие виды волн — де Бройля, Шредингера, — проявляют не одну, а великое множество скоростей. Как догадаться, какая из них — скорость распространения гравитации? (Леон Бриллюэн: Новый взгляд на теорию относительности).

      Любопытно сравнить "неощутимый вектор гравитации Ньютона" с реальными связями. Сталь выдерживает натяжение в 100 кГ на квадратный миллиметр. Стальную колонну площадью сечения 20 000 000 мм2 и диаметром в 5 метров разрывает груз в 2 000 000 тонн. Чтобы удерживать Земной шар на Солнечной орбите, по расчетам, нужен миллион миллионов таких колонн. В этом лесу, густо усеивающим все материки и океаны, при размещении по всей обращенной к Солнцу половине Земного шара промежутки между колоннами были бы лишь ненамного шире самих колонн. Мощность разрыва этого леса должна быть равна бездеятельному действию вектора гравитации Ньютона. И вся эта колоссальная мощь совершенно для нас незримо проявляется, по идее, в том, чтобы каждую секунду отклонять Земной шар от касательной на 3 мм — высоту этой строки, — превращая путь его в круговой, по Ньютону, а по Кеплеру — в эллиптический. Не странно ли все это? (Яков Перельман: Занимательная физика).

О сходстве вымысла "гравитации" с электростатическими взаимодействиями

      Шарль Кулон открыл основной закон электростатики. Он решил, что в его опытах нужны не абсолютные, а относительные величины. Достаточно знать, во сколько раз один заряд больше другого. Зарядив металлический шарик трением о сухую ткань, он подносил к нему другой, незаряженный: и заряды делились поровну. Если к одному снова коснуться шариком из того же металла, от заряда останется четверть. По "относительно взвешенным" зарядам и открыт основной закон электростатики.

      Оказалось, что проявления мощности притяжения разноименных и отталкивания одноименных электрических зарядов в вакууме прямо пропорциональны произведению зарядов и обратно пропорциональны квадрату расстояния между ними. В законе электростатических взаимодействий для зарядов q1 и q2 и диэлектрической постоянной k основное условие соблюдения — местный покой и сосредоточение зарядов: при перемещении отношения искажают электромагнитные эффекты.

      Формулы основного закона электростатики Кулона и закона всемирной гравитации Ньютона для масс m и M и гравитационной постоянной G сходны при k=–1/G (Леон Бриллюэн: Новый взгляд на теорию относительности).

      Генри Кавендиш, замеряя "гравитационную постоянную" на крутильных весах, сформулировал законы Кулона и Ома до их "официальных" открытий. Два свинцовых шара диаметром 5 см на концах двухметрового стержня, висящего на тонкой проволоке, приближали к свинцовым шарам диаметром 20 см. По углу закручивания проволоки (коэффициент упругости которой замеряли в калибровочных опытах) получено: G=6,67×10–11 Н×м2/кг2 (Марк Колтун: Мир физики).

О естествознании