قوى الجاذبية: التعريف، الصيغة، الأنواع. يتطلب استكشاف الفضاء آليات جديدة وفهمًا جديدًا للجاذبية

قررت قدر استطاعتي أن أتناول الإضاءة بمزيد من التفاصيل. التراث العلميالأكاديمي نيكولاي فيكتوروفيتش ليفاشوف، لأنني أرى أن أعماله اليوم ليست مطلوبة بعد كما ينبغي أن تكون في مجتمع حر حقًا و الناس العقلاء. لا يزال الناس لا تفهموقيمة وأهمية كتبه ومقالاته، لأنها لا تدرك مدى الخداع الذي نعيشه طوال القرنين الماضيين؛ لا أفهم أن المعلومات حول الطبيعة، والتي نعتبرها مألوفة وبالتالي صحيحة، هي 100% كاذبة; وفرضت علينا عمدا لإخفاء الحقيقة ومنعنا من التطور في الاتجاه الصحيح...

قانون الجاذبية

لماذا نحتاج للتعامل مع هذه الجاذبية؟ أليس هناك شيء آخر نعرفه عنها؟ تعال! نحن نعرف بالفعل الكثير عن الجاذبية! على سبيل المثال، تخبرنا ويكيبيديا بذلك « جاذبية (جاذبية, في جميع أنحاء العالم, جاذبية) (من الجاذبية اللاتينية - "الجاذبية") - التفاعل الأساسي العالمي بين جميع الأجسام المادية. وفي تقريب السرعات المنخفضة والتفاعلات الثقالية الضعيفة توصف بنظرية نيوتن في الجاذبية، وفي الحالة العامة توصف بنظرية النسبية العامة لأينشتاين…”أولئك. ببساطة، هذه الثرثرة عبر الإنترنت تقول أن الجاذبية هي التفاعل بين جميع الأجسام المادية، وبعبارة أكثر بساطة - الجذب المتبادلالأجسام المادية لبعضها البعض.

نحن مدينون بظهور مثل هذا الرأي للرفيق. إسحاق نيوتن، الذي يعود له الفضل في اكتشافه عام 1687 "قانون الجاذبية الكونية"والتي بموجبها من المفترض أن جميع الأجسام تنجذب لبعضها البعض بما يتناسب مع كتلتها ويتناسب عكسيا مع مربع المسافة بينها. والخبر السار هو أن الرفيق. يوصف إسحاق نيوتن في بيديا بأنه عالم ذو تعليم عالٍ، على عكس الرفيق. ، الذي له الفضل في الاكتشاف كهرباء

ومن المثير للاهتمام أن ننظر إلى أبعاد "قوة الجذب" أو "قوة الجاذبية" التي تتبع من الرفيق. إسحاق نيوتن، وجود العرض التالي: و=م 1 *م2/ص 2

البسط هو حاصل ضرب كتلتي جسمين. وهذا يعطي البعد "كيلوجرام مربع" - كجم 2. المقام هو "المسافة" مربعة، أي. متر مربع - م 2. لكن القوة لا تقاس بالغرابة كجم2/م2، وليس أقل غرابة كجم * م / ث 2! اتضح أن هناك تناقضا. لإزالته، توصل "العلماء" إلى معامل، ما يسمى. "ثابت الجاذبية" ز ، يساوي تقريبًا 6.67545×10 −11 م³/(كجم ث²). إذا قمنا الآن بمضاعفة كل شيء، فسنحصل على البعد الصحيح لـ "الجاذبية". كجم * م / ث 2، وهذا التعويذة يسمى في الفيزياء "نيوتن"، أي. يتم قياس القوة في فيزياء اليوم بـ "".

أتساءل ما المعنى الجسديلديه معامل ز ، لشيء يقلل من النتيجة 600 مليارات المرات؟ لا أحد! وقد أطلق عليه "العلماء" "معامل التناسب". وقد قدموه للتعديلالأبعاد والنتائج التي تناسب المرغوب فيه أكثر! هذا هو نوع العلم الذي لدينا اليوم... تجدر الإشارة إلى أنه من أجل إرباك العلماء وإخفاء التناقضات، تم تغيير أنظمة القياس في الفيزياء عدة مرات - ما يسمى. "أنظمة الوحدات". فيما يلي أسماء بعضها، التي حلت محل بعضها البعض عندما ظهرت الحاجة إلى إنشاء تمويهات جديدة: MTS، MKGSS، SGS، SI...

سيكون من المثير للاهتمام أن نسأل الرفيق. إسحاق: أ كيف خمنأن هناك عملية طبيعية لجذب الأجسام لبعضها البعض؟ كيف خمنأن "قوة الجذب" تتناسب بدقة مع حاصل ضرب كتلتي الجسمين، وليس مع مجموعهما أو الفرق بينهما؟ كيففهل نجح في فهم أن هذه القوة تتناسب عكسيا مع مربع المسافة بين الأجسام، وليس مع القوة المكعبة أو المضاعفة أو الكسرية؟ أينعند الرفيق ظهرت مثل هذه التخمينات التي لا يمكن تفسيرها قبل 350 عامًا؟ فهو لم يقم بأي تجارب في هذا المجال! وإذا كنت تصدق النسخة التقليدية من التاريخ، ففي تلك الأيام لم يكن حتى الحكام مستقيمين تمامًا، ولكن هنا رؤية رائعة لا يمكن تفسيرها! أين?

نعم من حيث لا أدري! الرفيق لم يكن لدى إسحاق أي فكرة عن أي شيء من هذا القبيل ولم يحقق في أي شيء من هذا القبيل و لم يفتح. لماذا؟ لأنه في الواقع العملية الجسدية " جاذبية الهاتف"لبعضهم البعض غير موجود،وعليه، لا يوجد قانون يصف هذه العملية (سيتم إثبات ذلك بشكل مقنع أدناه)! في الواقع أيها الرفيق نيوتن في عجزنا، ببساطة المنسوباكتشاف قانون "الجاذبية العالمية"، ومنحه في نفس الوقت لقب "أحد مبدعي الفيزياء الكلاسيكية"؛ بنفس الطريقة التي نسبوا بها في وقت ما إلى الرفيق. بيني فرانكلين، الذي كان 2 فصولتعليم. لم يكن هذا هو الحال في "أوروبا في العصور الوسطى": كان هناك توتر كبير ليس فقط مع العلوم، ولكن ببساطة مع الحياة...

لكن لحسن حظنا أنه في نهاية القرن الماضي ألف العالم الروسي نيكولاي ليفاشوف عدة كتب أعطى فيها “الأبجدية والنحو” المعرفة غير المشوهة; أعاد إلى أبناء الأرض النموذج العلمي الذي تم تدميره سابقًا والذي تم بمساعدته وأوضح بسهولةتقريبًا جميع أسرار الطبيعة الأرضية "غير القابلة للحل" ؛ وأوضح أساسيات بنية الكون؛ أظهرت تحت أي ظروف على جميع الكواكب التي تكون ضرورية و ظروف كافيةينشأ حياة- المادة الحية. وأوضح ما هو نوع المادة التي يمكن اعتبارها حية، وماذا المعنى الجسديعملية طبيعية تسمى حياة" وأوضح كذلك متى وتحت أي ظروف تكتسب "المادة الحية". ذكاء، أي. يدرك وجوده - يصبح ذكيا. نيكولاي فيكتوروفيتش ليفاشوفنقل الكثير للناس في كتبه وأفلامه المعرفة غير المشوهة. من بين أمور أخرى، وأوضح ما "جاذبية"ومن أين يأتي، وكيف يعمل، وما هو معناه المادي الفعلي. الأهم من ذلك كله هو مكتوب في الكتب و. الآن دعونا نتعامل مع "القانون" الجاذبية العالمية»…

"قانون الجاذبية الكونية" مجرد خيال!

لماذا أنتقد بكل جرأة وثقة الفيزياء، "اكتشاف" الرفيق. إسحاق نيوتن و"قانون الجاذبية العالمية" "العظيم" نفسه؟ نعم، لأن هذا "القانون" خيال! الخداع! خيالي! عملية احتيال على نطاق عالمي لأخذ العلوم الدنيوية إلى طريق مسدود! نفس عملية الاحتيال ولها نفس أهداف "النظرية النسبية" سيئة السمعة للرفيق. أينشتاين.

دليل؟إذا سمحت، فها هي: دقيقة جدًا وصارمة ومقنعة. لقد وصفهم المؤلف O.Kh بشكل رائع. ديرفينسكي في مقالته الرائعة. ونظرًا لأن المقال طويل جدًا، فسوف أقدم هنا نسخة مختصرة جدًا من بعض الأدلة على زيف "قانون الجاذبية العالمية"، وسيقوم المواطنون المهتمون بالتفاصيل بقراءة الباقي بأنفسهم.

1. في الطاقة الشمسية لدينا نظامفقط الكواكب والقمر، أحد أقمار الأرض، لها جاذبية. أقمار الكواكب الأخرى، وهناك أكثر من ستة عشرات منها، لا تمتلك جاذبية! هذه المعلومة مفتوحة تماما، لكن لا يعلن عنها "العلميون"، لأنها غير قابلة للتفسير من وجهة نظر "علمهم". أولئك. ب يا معظم الأجسام الموجودة في نظامنا الشمسي ليس لها جاذبية، فهي لا تنجذب لبعضها البعض! وهذا يدحض تماما "قانون الجاذبية العالمية".

2. تجربة هنري كافنديشويعتبر تجاذب السبائك الضخمة لبعضها البعض دليلاً دامغاً على وجود تجاذب بين الأجسام. ومع ذلك، على الرغم من بساطتها، لم يتم إعادة إنتاج هذه التجربة بشكل علني في أي مكان. على ما يبدو لأنه لا يعطي التأثير الذي أعلنه بعض الناس ذات مرة. أولئك. اليوم، مع إمكانية التحقق الصارم، لا تظهر التجربة أي تجاذب بين الأجساد!

3. إطلاق قمر صناعيإلى مدار حول كويكب. منتصف فبراير 2000 أرسل الأمريكيون مسبارًا فضائيًا قريبقريبة بما فيه الكفاية من الكويكب إيروس، قام بتسوية السرعة وبدأ في انتظار التقاط المسبار بواسطة جاذبية إيروس، أي. عندما ينجذب القمر الصناعي بلطف إلى جاذبية الكويكب.

ولكن لسبب ما لم يسير الموعد الأول على ما يرام. كان للمحاولات الثانية واللاحقة للاستسلام لإيروس نفس التأثير تمامًا: لم يرغب إيروس في جذب المسبار الأمريكي قريبوبدون دعم إضافي للمحرك، لم يبقى المسبار بالقرب من إيروس . انتهى هذا التاريخ الكوني بلا شيء. أولئك. لا جاذبيةبين التحقيق والأرض 805 كجم وكويكب يزن أكثر من 6 تريليونلا يمكن العثور على طن.

وهنا لا يسعنا إلا أن نلاحظ المثابرة التي لا يمكن تفسيرها للأميركيين من وكالة ناسا، لأن العالم الروسي نيكولاي ليفاشوف، الذي كان يعيش في ذلك الوقت في الولايات المتحدة الأمريكية، التي اعتبرها بعد ذلك دولة طبيعية تمامًا، كتب وترجم إليها اللغة الإنجليزيةونشرت في 1994 سنة كتابه الشهير الذي شرح فيه “على الأصابع” كل ما يحتاج المتخصصون من وكالة ناسا إلى معرفته من أجل مسبارهم قريبلم تتسكع كقطعة حديد عديمة الفائدة في الفضاء، ولكنها جلبت على الأقل بعض الفوائد للمجتمع. ولكن، على ما يبدو، لعب الغرور الباهظ خدعته على "العلماء" هناك.

4. المحاولة التاليةقررت تكرار التجربة المثيرة مع كويكب اليابانية. اختاروا كويكبًا اسمه إيتوكاوا، وأرسلوه في 9 مايو 2003 وفي العام أضيف إليها مسبار يسمى («الصقر»). في سبتمبر 2005 وفي العام الماضي، اقترب المسبار من الكويكب على مسافة 20 كيلومترا.

ومع الأخذ بعين الاعتبار تجربة "الأميركيين الأغبياء"، جهز اليابانيون الأذكياء مسبارهم بعدة محركات ونظام ملاحة مستقل قصير المدى مع أجهزة تحديد المدى بالليزر، حتى يتمكن من الاقتراب من الكويكب والتحرك حوله تلقائيا، دون مشاركة مشغلي الأرض. تبين أن العدد الأول من هذا البرنامج عبارة عن حيلة كوميدية تتضمن هبوط روبوت بحثي صغير على سطح كويكب. نزل المسبار إلى الارتفاع المحسوب وأسقط الروبوت بعناية، والذي كان من المفترض أن يسقط ببطء وسلاسة على السطح. ولكن... لم يسقط. بطيء وسلس تم نقله بعيدا في مكان بعيد عن الكويكب. هناك اختفى دون أن يترك أثرا... وتبين أن العدد التالي من البرنامج كان مرة أخرى عبارة عن خدعة كوميدية مع هبوط قصير المدى للمسبار على السطح "لأخذ عينة من التربة". لقد أصبح كوميديًا لأنه يضمن ذلك أفضل عملأجهزة تحديد المدى بالليزر، تم إسقاط كرة علامة عاكسة على سطح الكويكب. لم تكن هناك محركات على هذه الكرة أيضًا و... باختصار، لم تكن الكرة في مكانها الصحيح... لذا من غير المعروف ما إذا كان "الصقر" الياباني قد هبط على إيتوكاوا، وماذا فعل عليها إذا جلس. إلى العلم..." الخلاصة: المعجزة اليابانية هايابوسا لم يتمكن من اكتشافها لا جاذبيةبين أرض التحقيق 510 كجم وكتلة الكويكب 35 000 طن

بشكل منفصل، أود أن أشير إلى شرح شامل لطبيعة الجاذبية من قبل العالم الروسي نيكولاي ليفاشوفقدم في كتابه الذي نشره لأول مرة 2002 عام - ما يقرب من عام ونصف قبل إطلاق الصقر الياباني. وعلى الرغم من ذلك، اتبع "العلماء" اليابانيون خطى زملائهم الأمريكيين تمامًا وكرروا بعناية جميع أخطائهم، بما في ذلك الهبوط. هذه استمرارية مثيرة للاهتمام لـ "التفكير العلمي" ...

5. من أين يأتي المد والجزر؟جداً ظاهرة مثيرة للاهتمام، الموصوف في الأدبيات، بعبارة ملطفة، ليس صحيحا تماما. "... هناك كتب مدرسية عن الفيزياءحيث يُكتب ما ينبغي أن يكونوا عليه - وفقًا لـ "قانون الجاذبية العالمية". هناك أيضًا دروس تعليمية حول علم المحيطات، حيث هو مكتوب ما هي، المد والجزر، في الحقيقة.

إذا كان قانون الجاذبية العالمية يعمل هنا، وتنجذب مياه المحيط، من بين أمور أخرى، إلى الشمس والقمر، فيجب أن تتطابق أنماط المد والجزر "الفيزيائية" و"الأوقيانوغرافية". فهل يتطابقان أم لا؟ اتضح أن القول بأنهما لا يتطابقان يعني عدم قول أي شيء. لأن الصور "المادية" و"الأوقيانوغرافية" لا علاقة لها ببعضها البعض على الإطلاق لا شيء مشترك... الصورة الفعلية لظاهرة المد والجزر تختلف اختلافًا كبيرًا عن الصورة النظرية - من الناحيتين النوعية والكمية - بحيث أنه على أساس مثل هذه النظرية من المستحيل حساب المد والجزر مسبقًا مستحيل. نعم، لا أحد يحاول القيام بذلك. ليس مجنونا بعد كل شيء. وهذه هي الطريقة التي يقومون بها: بالنسبة لكل ميناء أو نقطة أخرى ذات أهمية، تتم صياغة ديناميكيات مستوى المحيط من خلال مجموع التذبذبات ذات السعات والأطوار التي تم العثور عليها بحتة تجريبيا. ومن ثم يقومون باستقراء هذا القدر من التقلبات للأمام - وتحصل على حسابات مسبقة. قباطنة السفن سعداء - حسنًا، حسنًا!.." كل هذا يعني أن المد والجزر على الأرض لدينا أيضًا لا تطيع"قانون الجاذبية العالمية."

ما هي الجاذبية حقا؟

الطبيعة الحقيقية للجاذبية لأول مرة التاريخ الحديثالأكاديمي نيكولاي ليفاشوف موصوف بوضوح في الأساسيات عمل علمي. لكي يتمكن القارئ من فهم ما هو مكتوب بخصوص الجاذبية بشكل أفضل، سأقدم شرحًا أوليًا صغيرًا.

الفضاء من حولنا ليس فارغا. إنها مليئة تمامًا بالعديد من الأمور المختلفة التي ذكرها الأكاديمي ن.ف. اسمه ليفاشوف "الأمور الأساسية". في السابق، أطلق العلماء على كل هذا شغب المادة "الأثير"وحتى حصلت على أدلة مقنعة على وجودها (تجارب دايتون ميلر الشهيرة، الموصوفة في مقال نيكولاي ليفاشوف "نظرية الكون والواقع الموضوعي"). لقد ذهب "العلماء" المعاصرون إلى أبعد من ذلك بكثير، وهم الآن كذلك "الأثير"مُسَمًّى "المادة المظلمة". تقدم هائل! بعض الأمور في «الأثير» تتفاعل مع بعضها البعض بدرجة أو بأخرى، وبعضها لا. وتبدأ بعض المواد الأولية في التفاعل مع بعضها البعض، حيث تقع في ظروف خارجية متغيرة في بعض الانحناءات الفضائية (عدم التجانس).

تظهر انحناءات الفضاء نتيجة للانفجارات المختلفة، بما في ذلك “انفجارات السوبرنوفا”. « عندما ينفجر المستعر الأعظم، تنشأ تقلبات في أبعاد الفضاء، تشبه الموجات التي تظهر على سطح الماء بعد رمي حجر. إن كتل المادة المقذوفة أثناء الانفجار تملأ هذه التباينات في أبعاد الفضاء حول النجم. ومن هذه الكتل من المادة، تبدأ الكواكب في التشكل..."

أولئك. لا تتشكل الكواكب من الحطام الفضائي، كما يدعي "العلماء" المعاصرون لسبب ما، ولكنها يتم تصنيعها من مادة النجوم والمواد الأولية الأخرى، والتي تبدأ في التفاعل مع بعضها البعض في عدم تجانس مناسب للفضاء وتشكيل ما يسمى. "المادة الهجينة". ومن هذه "المواد الهجينة" تتشكل الكواكب وكل شيء آخر في فضائنا. كوكبنامثل الكواكب الأخرى، ليست مجرد "قطعة من الحجر"، بل هي نظام معقد للغاية يتكون من عدة مجالات متداخلة داخل بعضها البعض (انظر). يُطلق على الكرة الأكثر كثافة اسم "المستوى الكثيف جسديًا" - وهذا ما نراه، ما يسمى. العالم المادي. ثانيةمن حيث الكثافة، فإن المجال الأكبر قليلا هو ما يسمى "المستوى المادي الأثيري" للكوكب. ثالثالمجال - "المستوى المادي النجمي". الرابعالمجال هو "المستوى العقلي الأول" للكوكب. الخامسالمجال هو "المستوى العقلي الثاني" للكوكب. و السادسالمجال هو "المستوى العقلي الثالث" للكوكب.

ينبغي النظر إلى كوكبنا فقط مجموع هؤلاء الستة المجالات- ستة مستويات مادية للكوكب، متداخلة داخل بعضها البعض. في هذه الحالة فقط يمكنك الحصول على فهم كامل لبنية وخصائص الكوكب والعمليات التي تحدث في الطبيعة. حقيقة أننا لم نتمكن بعد من مراقبة العمليات التي تحدث خارج المجال الكثيف جسديًا لكوكبنا، لا تشير إلى أنه "لا يوجد شيء هناك"، ولكن فقط أن حواسنا في الوقت الحاضر لا تتكيف بطبيعتها مع هذه الأغراض. وشيء آخر: كوننا وكوكبنا الأرض وكل شيء آخر في كوننا يتكون من سبعة أنواع مختلفةاندمجت المادة البدائية في ستةمسائل الهجين. وهذه ليست ظاهرة إلهية ولا فريدة من نوعها. هذا ببساطة هو البنية النوعية لكوننا، والتي تحددها خصائص عدم التجانس الذي تشكل فيه.

ولنكمل: تتشكل الكواكب من اندماج المادة الأولية المقابلة لها في مناطق غير متجانسة في الفضاء لها خصائص وصفات مناسبة لذلك. ولكن هذه، وكذلك جميع مناطق الفضاء الأخرى، تحتوي على عدد كبير من الأمور البدائية(الأشكال الحرة للمادة) من أنواع مختلفة لا تتفاعل أو تتفاعل بشكل ضعيف جداً مع المادة الهجينة. تجد نفسها في منطقة من التغاير، فإن كثيرا من هذه الأمور الأولية تتأثر بهذا التغاير وتندفع إلى مركزه، بما يتوافق مع تدرج (اختلاف) المكان. وإذا كان الكوكب قد تشكل بالفعل في مركز هذا التغاير، فإن المادة الأولية، التي تتحرك نحو مركز التغاير (ومركز الكوكب)، تخلق التدفق الاتجاهيمما يخلق ما يسمى. مجال الجاذبية. وبناء على ذلك، تحت جاذبيةأنت وأنا بحاجة إلى فهم تأثير التدفق الموجه للمادة الأولية على كل شيء في طريقه. وهذا يعني بكل بساطة، الجاذبية تضغطالأجسام المادية إلى سطح الكوكب عن طريق تدفق المادة الأولية.

أليس كذلك، الواقعيختلف تمامًا عن قانون "الجذب المتبادل" الوهمي، الذي يفترض أنه موجود في كل مكان لسبب لا يفهمه أحد. الواقع أكثر إثارة للاهتمام وأكثر تعقيدًا وأبسط بكثير في نفس الوقت. لذلك، فإن فهم فيزياء العمليات الطبيعية الحقيقية أسهل بكثير من فهم العمليات الوهمية. واستخدام المعرفة الحقيقية يؤدي إلى اكتشافات حقيقية والاستخدام الفعال لهذه الاكتشافات، وليس إلى مفتعلة.

مضاد الجاذبية

كمثال على العلم اليوم تدنيسيمكننا أن نحلل بإيجاز تفسير "العلماء" لحقيقة أن "أشعة الضوء تنحني بالقرب من الكتل الكبيرة"، وبالتالي يمكننا أن نرى ما تخفيه عنا النجوم والكواكب.

في الواقع، يمكننا أن نلاحظ أجسامًا في الفضاء تخفيها عنا أجسام أخرى، لكن هذه الظاهرة لا علاقة لها بكتل الأجسام، لأن الظاهرة “الكونية” غير موجودة، أي. لا نجوم ولا كواكب لالا تجذب أي أشعة إلى نفسها ولا تثني مسارها! لماذا إذن "ينحني"؟ هناك إجابة بسيطة ومقنعة للغاية على هذا السؤال: الأشعة ليست عازمة! إنهم فقط لا تنتشر في خط مستقيم، كما اعتدنا أن نفهم، ولكن وفقا ل شكل الفضاء. فإذا اعتبرنا شعاعًا يمر بالقرب من جسم كوني كبير، فيجب أن نضع في اعتبارنا أن الشعاع ينحني حول هذا الجسم لأنه مجبر على اتباع انحناء الفضاء، مثل طريق ذو شكل مناسب. وببساطة لا توجد طريقة أخرى للشعاع. لا يمكن للشعاع إلا أن ينحني حول هذا الجسم، لأن المساحة في هذه المنطقة لها شكل منحني... إضافة صغيرة لما قيل.

الآن، العودة إلى مضاد الجاذبيةيصبح من الواضح لماذا الإنسانية غير قادرة على التقاط هذا "الجاذبية المضادة" السيئة أو تحقيق أي شيء على الأقل مما يظهره لنا الموظفون الأذكياء في مصنع الأحلام على شاشة التلفزيون. نحن مجبرون عمدالأكثر من مائة عام، يتم استخدام محركات الاحتراق الداخلي أو المحركات النفاثة في كل مكان تقريبًا، على الرغم من أنها بعيدة جدًا عن الكمال من حيث مبدأ التشغيل والتصميم والكفاءة. نحن مجبرون عمدااستخراجها باستخدام مولدات مختلفة ذات أحجام سيكلوبية، ومن ثم نقل هذه الطاقة عبر الأسلاك، حيث ب يامعظمها يتبددفي الفضاء! نحن مجبرون عمداأن نعيش حياة كائنات غير عاقلة، لذلك ليس لدينا سبب لنفاجأ بأننا لا ننجح في أي شيء ذي معنى سواء في العلم، أو في التكنولوجيا، أو في الاقتصاد، أو في الطب، أو في تنظيم حياة كريمة في المجتمع.

سأقدم لك الآن عدة أمثلة على إنشاء واستخدام الجاذبية المضادة (المعروفة أيضًا باسم الارتفاع) في حياتنا. لكن هذه الطرق لتحقيق الجاذبية المضادة تم اكتشافها على الأرجح بالصدفة. ومن أجل إنشاء جهاز مفيد حقًا بوعي ينفذ مكافحة الجاذبية، فأنت بحاجة لتعرفالطبيعة الحقيقية لظاهرة الجاذبية، يذاكرذلك وتحليل و يفهمجوهرها كله! عندها فقط يمكننا إنشاء شيء معقول وفعال ومفيد حقًا للمجتمع.

الجهاز الأكثر شيوعًا في بلدنا الذي يستخدم مضاد الجاذبية هو بالونوتنوعاته الكثيرة. إذا كانت مملوءة بالهواء الدافئ أو الغاز الأخف من خليط الغازات الجوية، فستميل الكرة إلى الطيران للأعلى بدلاً من الأسفل. وقد عرف هذا التأثير للناس لفترة طويلة جدا، ولكن لا يزال ليس لديه تفسير شامل- أمر لن يثير بعد الآن أسئلة جديدة.

أدى البحث القصير على موقع يوتيوب إلى اكتشاف عدد كبير من مقاطع الفيديو التي تثبت ذلك تمامًا أمثلة حقيقيةمضاد الجاذبية. سأدرج بعضًا منها هنا حتى تتمكن من رؤية الجاذبية المضادة ( استرفاع) موجود بالفعل، ولكن... لم يتم تفسيره بعد من قبل أي من "العلماء"، على ما يبدو أن الكبرياء لا يسمح...

الجاذبية هي واحدة من الظواهر الفيزيائية الأكثر غموضا. لم يتم الحديث عن أي ظاهرة أخرى، أو الكتابة عنها، أو الدفاع عن أطروحاتها، أو الألقاب الأكاديمية، أو جوائز نوبل الممنوحة، مثل الجاذبية.

أي أفكار مشروطة تاريخيا. يغير الوقت المهام التي تواجه المجتمع، وهذا، كقاعدة عامة، يجبر الأفكار حول ظواهر معينة على التغيير. وظاهرة الجاذبية ليست استثناء. لا يمكن إلا أن تختلف فكرة الجاذبية بين بناة الأهرامات المصرية وبين المسافرين في الفضاء الخارجي.

2. الفهم النيوتوني للجاذبية

في نظرية الجاذبية النيوتونية، ترتبط الجاذبية بالكامل تقريبًا بقوة الجاذبية أو قوة الوزن. جوهر الجاذبية وفقا لنيوتن هو أن القوة تؤثر على الجسم - الجاذبية (في ظروف الأرض تسمى عادة قوة الوزن). مصدر هذه القوة - هيئات أخرى أو أخرى. في الواقع، لا يوجد مجال الجاذبية. الجاذبية هي تفاعل مباشر بين الأجسام. يتم تحديد هذا التفاعل من خلال قانون نيوتن للجاذبية. لا توجد مساحة جاذبية خاصة. إن مجال الجاذبية مشروط بطبيعته ولا يخدم إلا لتسهيل الحسابات؛ ولا توجد فيزياء وراء هذا المفهوم.

في الظروف الأرضية، على سبيل المثال، عند حساب الأحمال الهيكلية الثابتة، يعد هذا تمثيلًا مناسبًا ومرئيًا.

3. ظواهر الجاذبية في العالم الحديث

لقد ذهب العالم الحديث إلى ما هو أبعد من نطاق الظواهر التي تشكلت فيها مفاهيم الجاذبية النيوتونية. بالفعل في بداية القرن الماضي، لفت ألبرت أينشتاين الانتباه إلى حقيقة أنه حتى الظواهر الموجودة في المصعد العادي لا تتفق جيدًا مع أفكار نيوتن. هذا، بالإضافة إلى بدعة النسبية، قادته إلى فهم جديد للجاذبية، وهو ما انعكس في ما يسمى بالنظرية النسبية العامة.

من المقبول عمومًا الآن أن GTR هي نظرية جاذبية للمقاييس الكونية والحركات النسبية. ولكن على نطاق العالم الكلي والعالم الأوسط، أي. في مجال الميكانيكا الأرضية والكواكب (السماوية) والملاحة الفضائية، ليس من المنطقي استخدام النسبية العامة ولا يمكن لهذه النظرية أن تعطي أي شيء جديد. وإذا حدث ذلك، فهو مجرد تصحيحات في بعض التقديرات التقريبية العالية جدًا. لذلك، سنركز على دراسة أكثر تفصيلاً لمفاهيم نيوتن عن الجاذبية.

إحدى الظواهر الرئيسية التي أصبحت محور اهتمام الميكانيكا في العقود الأخيرة هي ظاهرة انعدام الوزن. وبطبيعة الحال، حدثت ظاهرة انعدام الوزن من قبل. لكنها كانت قصيرة الأجل ولم يتم التعرف عليها كظاهرة ميكانيكية خاصة. سقط حجر من برج بيزا المائل، فسقط. ما هو انعدام الوزن هنا. لكن تطور الملاحة الفضائية جلب ظاهرة انعدام الوزن إلى الواجهة، وتحققت أهميتها العالية. يدخل انعدام الوزن تدريجياً في فئة عوامل الإنتاج والتكنولوجية.

لكن بالانتقال إلى المفاهيم الميكانيكية النيوتونية، نكتشف فجأة أن هذا المفهوم في الميكانيكا النيوتونية غير موجود في الواقع. وفقا للمفاهيم النيوتونية، ترتبط قوة الجاذبية بالجاذبية. ولكن فجأة اتضح أن الأمر لم يكن كذلك على الإطلاق. دعونا نظهر ذلك.

دعونا نتخيل مظليًا على متن طائرة قبل أن يلقي بنفسه في السماء. يقف أمام المدخل وهو في مجال الجاذبية، وتؤثر عليه قوة الوزن. ويتم حساب ذلك وفقا لنيوتن. لكنه الآن يخطو خطوة إلى خارج الباب، ومن الواضح أن مجال الجاذبية لم يتغير. وقوة الوزن لا يمكن أن تتغير أيضًا. لكن المظلي دخل في حالة انعدام الوزن وفقد وزنه، واختفت قوة الجاذبية فجأة. لكن مجال الجاذبية لم يختف، بل بقي كما كان. ولذلك فمن الواضح أن الوزن داخل الطائرة لم يكن له علاقة بالجاذبية.

في بعض الأحيان يقولون إن قوة الوزن لم تختف على الإطلاق، بل ظهرت قوة (وهمية) من القصور الذاتي، والتي توازن قوة الجاذبية، حيث بدأ المظلي في التحرك بشكل أسرع. ولهذا السبب لا يشعر لاعب القفز بالمظلات بأي قوة للوزن.

هذا صحيح، في الإطار المرجعي، على سبيل المثال، لجنة من القضاة تقع على الأرض، يتحرك المظلي بمعدل متسارع. لكن دعونا نتخيل أن مصورًا صحفيًا يقفز مع المظلي، ويصور رحلة المظلي وتصرفاته. وبالنسبة لهذا المصور، يمكن للمظلي أن يتحرك لأعلى، أو لأسفل، أو أن يقف ساكنًا. وأين إذن ترتبط قوة القصور الذاتي سيئة السمعة بالحركة المتسارعة للمظلي؟ كيف يمكن موازنة القوة الحقيقية، والتي من المفترض أنها قوة الجاذبية، مع قوة القصور الذاتي الوهمية المرتبطة بالتسارع، إذا كان من الممكن أن يكون للتسارع طابع مختلف تمامًا اعتمادًا على الراصد أو يكون غائبًا تمامًا؟ فإذا سلمنا بأن المرجعية القضائية الأرضية أصح من المرجعية القضائية للمصور الصحفي، فلا بد من إثبات أن كاميرات القاضي أو ساعاته أو أجهزة تحديد المدى أفضل من تلك الخاصة بالمصور الصحفي.

وبما أنه من المستحيل إثبات ذلك، علينا أن نعترف بأن قوى القصور الذاتي هي خيال، وبالتالي فإن قوى الجاذبية وقوى الوزن وبشكل عام كل قوى الجاذبية هي خيال، فهي ببساطة غير موجودة.. والمظلي في حريتحرك السقوط بدقة حر، أي. دون تأثير أي قوى عليه (نهمل تأثير الغلاف الجوي).

ثم ماذا حدث للمظلي عندما صعد فوق الطائرة؟ وهو ليس كذلك على الإطلاق محملنفسها كقوة وهمية غامضة من القصور الذاتي، وموازنة قوة الجاذبية. لا، بالعكس، تخلص من القوة الحقيقية الوحيدة المؤثرة عليه. جاءت هذه القوة من الدعم من أرضية الطائرة. وعندما تحرر منها، اتخذ خطوة خارج الطائرة، وأصبح عديم الوزن، وأصبح حرتوقفت أي قوى عن التصرف عليه.

لذلك لا يوجد قوى الجاذبية. هناك قوى تعمل على شخص، على حجر على الأرض، على رائد فضاء أثناء الجزء النشط من الرحلة من جانب الدعم. إذا قمت بإزالة الدعامة، يصبح الشخص أو الحجر حرا، عديم الوزن. لكن القوى التي تؤثر من جهة الدعم على شخص أو حجر ليست قوة جاذبية. هذه هي قوى مرنة عادية ذات طبيعة كهربائية أو كهرومغناطيسية بشكل عام. والجسم البشري (النعل) أو الحجر بدوره يتمتع بالمرونة، وستنشأ قوة مضادة موجهة من باطن القدم أو الحجر إلى الدعامة. وهذه القوة لها أيضًا طبيعة كهرومغناطيسية. أين توجد قوى الجاذبية؟ نحن لا نراهم. لا يوجد أي منهم.

إليكم البيان المركزي والرئيسي والأساسي الذي ينبع من التجربة الكونية للبشرية: لا توجد قوى الجاذبية. دعونا نكتب هذا بأحرف كبيرة ونبدأ في إنشاء ميكانيكا جديدة، ميكانيكا عصر الفضاء، على هذا الأساس.

4. طبيعة الجاذبية في ضوء تجارب وأفكار رواد الفضاء

ولكن إذا لم تكن هناك قوى جاذبية، ولا جاذبية، فلا توجد جاذبية؟ لا هذا ليس صحيحا. الجاذبية موجودة بالطبع..

لكن طبيعتها مختلفة تماما. إنه ليس على الإطلاق تفاعل القوة بين الأجسام. لا يوجد تفاعل قوة بين الشمس والأرض، بين الأرض والقمر، بين الأرض وسفينة فضائية، بين الأرض وحجر على سطحها.

الجاذبية هي خاصية. تتكون هذه الخاصية من تغيير طبيعة الفضاء المحيط بالجسم المنجذب. كل جسم محاط بهالة معينة، هالة من الفضاء المتغير. يحمل الجسم هذه الهالة معه مثل الهالة حول رأس القديس أو الغلاف الجوي والأيونوسفير والغلاف المغناطيسي حول الأرض ولا يمكن لهذه الهالة أن تنفصل عن الجسم في "السباحة المستقلة". إنه مرتبط إلى الأبد بالجسم ويتحرك معه.

هنا يمكننا على الفور مقارنة خصائص هذه الهالة بخصائص المجال الكهرومغناطيسي. الكهرومغناطيسية لها شحنتان، إيجابية وسلبية. لنفترض أن لدينا ذرة أو جزيء متعادل كهربائيًا. ثم لن يكون هناك مجال كهربائي، ولا هالة كهرومغناطيسية. ولكن فجأة خرج منه جسيم مشحون بشحنة موجبة أو سالبة. لقد أصبح أيونًا، جسمًا مشحونًا كهربائيًا، ويجب أن تظهر حوله هالة مقابلة - الحقل الكهربائي. لم يكن هناك، ولكن الآن ينبغي أن يكون. وهنا يطرح السؤال: بأي سرعة سينتشر هذا المجال الناشئ عن العدم في الفضاء؟ من الواضح أنه لا يمكن إنشاء المجال على الفور في كل المساحة. وسوف ينتشر بعيدًا عن الذرة، ويتحرك أبعد وأبعد. نرى أن المجال الكهرومغناطيسي قصير المدى، ويمكنه، من حيث المبدأ، الانفصال عن مصادر المجال، وله سرعة انتشار معينة. وهذا يرجع فقط إلى وجود نوعين من الشحنات الكهربائية. بتعبير أدق، مع تغيير في عزم ثنائي القطب، والذي لا يوجد له قانون الحفظ. المجال الكهرومغناطيسي لديه متعلق بوترتبط سرعة الانتشار بحركة المصادر الميدانية، والأجسام المشحونة، على سبيل المثال، عند التحرك الشحنة الكهربائيةأو المغناطيس، و واثق من نفسهسرعة الانتشار، لا علاقة لها بحركة الأجسام المادية، وهي ثابتة عالمية - سرعة الضوء.

وعلى النقيض من الكهرومغناطيسية، ترتبط الجاذبية بمصادر لها نفس العلامة. مصدر الجاذبية هذا، شحنة الجاذبية، يسمى الكتلة. إنه دائمًا إيجابي وهناك قانون حفظ له... علاوة على ذلك، حتى بالنسبة لعزم ثنائي القطب الكتلي هناك قانون حفظ - وهذا في الواقع هو قانون حفظ مركز الكتلة. ولذلك، لا يمكن أن ينشأ مجال الجاذبية من أي مكان. بسبب حركة الكتل، يمكن أن تتشوه بطريقة أو بأخرى، وكلما كانت نقطة مراقبة مجال الجاذبية أبعد عن هذه الكتل، كلما زاد الوقت الذي يستغرقه اكتشاف تأثير التغيير في المجال. وعلى مسافة كافية من نظام محدود من الكتل، يمكن عمومًا اعتبارها كتلة نقطية واحدة غير مقسمة؛ ولا يمكن للحركات الداخلية على مسافة كافية تغيير الطبيعة النقطية لهذا المجال. وعلى مسافة أكبر، يختفي مجال الجاذبية تمامًا، ولا يمكننا اكتشافه بأي وسيلة. دعونا نحسب رسميًا مقدار مجال الجاذبية الأرضية في مجرة ​​أخرى. لكن من الواضح أن هذه قطعة أثرية نظرية بحتة. وهذا يأتي مباشرة من غياب سيئ السمعة موجات الجاذبية ، أي. منفصلة عن مصادر مجالات الجاذبية. لا توجد مجالات جاذبية بدون مصادر. في الكهرومغناطيسية تفقد الموجة الكهرومغناطيسية المنبعثة كل اتصال بالمصدر ويوجد مجال كهرومغناطيسي "بدون مصدر". وهذا هو الفرق الأساسي بين المجال الكهرومغناطيسي. يمكن أن تعمل على أي مسافة. وهكذا، في التلسكوبات البصرية والراديو لدينا، يتم استقبال المجالات الكهرومغناطيسية والعمل على أجهزة الاستقبال، التي يقع مصدرها على مسافة لا يمكن تصورها، ملايين ومليارات السنين الضوئية. حقل كهرومغناطيسي - إنه مجال ذو نطاق غير محدود من الحركة، على عكس مجال الجاذبية المحدود مكانيًا.

لاحظ أيضًا أن وجود موجات الجاذبية يجعل مبدأ غاليليو ووجود الأنظمة المرجعية بالقصور الذاتي موضع شك، وهذا يؤدي بالفعل إلى عواقب كارثية على جميع الميكانيكا النظرية.

5. خصائص الجاذبية للفضاء

دعونا نحدد المفهوم حرجثث. سوف نسمي الجسم الحر الجسم الذي لا تؤثر عليه أي قوى. بالقوى نذكركم وسنذكركم مرات عديدة أننا نفهم فقط التأثيرات ذات الطبيعة الكهرومغناطيسية. القوى النووية وغيرها من قوى الفيمتو النانوية الدقيقة لا تستحق الاهتمام. وسنسمي الأجسام التي تؤثر عليها القوى (قوى المرونة، القوى التفاعلية والقوى الأخرى ذات الطبيعة الكهرومغناطيسية) غير حر.

دعونا نحدد المفهوم بالقصور الذاتيالأنظمة المرجعية. النظام المرجعي بالقصور الذاتي هو نظام مرجعي تتحرك فيه الأجسام الحرة بشكل منتظم ومستقيم أو تكون في حالة سكون. سوف نسمي الأنظمة المرجعية الأخرى غير بالقصور الذاتي. لاحظ أنه إذا كان لدينا إطار مرجعي بالقصور الذاتي، فيمكننا تقديم أي عدد من الإطارات المرجعية غير بالقصور الذاتي المختلفة، على سبيل المثال، الدوارة، المتذبذبة، وما إلى ذلك.

دعونا الآن نحدد المفهوم جاليلييففضاء. سوف نطلق على الجليل مساحة يمكن من خلالها تقديم إطار مرجعي بالقصور الذاتي. ليس من الممكن في كل مكان تقديم إطار مرجعي بالقصور الذاتي. إذا كان من المستحيل إدخال إطار مرجعي بالقصور الذاتي في الفضاء، فسيتم استدعاء مثل هذا الفضاء غير الجليل.

والآن نحن على استعداد لصياغة خاصية الجاذبية. خاصية الجاذبية هي أنه يوجد بالقرب من الجسم منطقة غير جليلية.من المستحيل في هذه المنطقة تقديم إطار مرجعي بحيث تتحرك الأجسام الحرة فيه بشكل منتظم ومستقيم أو تكون في حالة سكون.

سوف نسمي حركات الأجسام الحرة الحركات الطبيعية. حيث لا توجد جاذبية، توجد حركات طبيعية يستطيعالحصول على مظهر مستقيم وموحد. والجاذبية تؤدي إلى حركات طبيعية لا تستطيعأن يكون لها مظهر موحد ومستقيم. في الفضاء الثقالي، تكون الحركات الطبيعية أكثر تعقيدًا. يمكن أن تكون هذه حركات على طول الدوائر، والقطع الناقص، والقطع المكافئ، والقطع الزائدة، وحتى المسارات الأكثر تعقيدًا وتعقيدًا. إن المسارات الأكثر تعقيدًا للمركبات الفضائية بين الكواكب في رحلة حرة تثبت ذلك بوضوح. لماذا هو كذلك - لا نعلم، لا نبني فرضيات، ولكننا نقبلها كواقع مُعطى لنا..

والآن نستطيع أن نجيب على كل الأسئلة المطروحة أعلاه في ضوء التجربة الكونية.

1. لماذا يكون رائد الفضاء في حالة انعدام الوزن على متن مركبة فضائية مدارية؟ الجواب: ليس لأن قوى الجاذبية متوازنة بطريقة معجزة مع قوى القصور الذاتي الأسطورية. ولسبب بسيط وهو أنه حر، لا يؤثرون عليه ولا قوة.

2. لماذا إذا كانت حرة لا تتحرك في خط مستقيم بل في دائرة؟ الجواب: لأنه في مجال الجاذبية، في المنطقة غير الجليلية من الأرض، حيث تكون حركة الأجسام الحرة أكثر تعقيدا، بما في ذلك الحركة الدائرية.

3- لماذا تتحرك الأرض بشكل دائري؟ الجواب: الأرض جسم حر. لا توجد قوى تعمل على ذلك. لكنها تقع في المنطقة غير الجليلية (في مجال الجاذبية) للشمس. وحرية حركة الأرض هي حركة طبيعية - الحركة في دائرة.

4. ما هي القوى المؤثرة على الحجر الموجود على سطح الأرض؟ من الحركات الطبيعية للحجر في محيط الأرض السقوط المتسارع في مركزها. لكن سطح الأرض يمنع هذه الحركة الطبيعية من خلال تأثيره على الحجر بقوة موجهة إلى الأعلى عكس اتجاه الحركة الطبيعية للحجر. هذه القوة ليست قوة جاذبية، بل هي قوة مرنة عادية، أي. الطبيعة الكهرومغناطيسية. وبطبيعة الحال، وفقا لقانون نيوتن الثالث، فإن الحجر يؤثر على دعمه بنفس القوة، ولكن إلى الأسفل. إذا اختفى الدعم فجأة أو فقد صلابته، فسيبدأ الحجر في حركة طبيعية للأسفل باتجاه مركز الأرض.

لاحظ أنه عادة ما يتم توجيه القوة من الحجر إلى الدعامة - جاذبية - تعتبر قوة فاعلة، والقوة من الدعامة إلى الحجر - قوة رد الفعل. ومن وجهة نظرنا، فإن مفهومي القوة النشطة وقوة رد الفعل قد تبادلا الأماكن. أصبحت القوة من الدعم إلى الجسم نشطة، قوة رد الفعل - القوة من الجسم إلى الدعم. وهذا أكثر اتساقا مع المنطق الميكانيكي. النشطة هي القوة التي يمكن السيطرة عليها، والسلبية هي قوة رد الفعل. - إنها قوة تنشأ استجابةً تلقائيًا. يمكننا التحكم بسهولة في قوة الدعم. يمكن إزالة الدعامة، ويمكن جعلها أكثر صلابة ونعومة وما إلى ذلك. وتنشأ القوة من الحجر إلى الدعامة تلقائيًا. على سبيل المثال، عندما يقع حجر على راحة اليد، فهذا هو الدعم الذي يمكننا التعامل معه - أمسك حجرًا، أو ارميه، وما إلى ذلك. وتأثيرات الحجر على النخيل ستكون ثانوية متبادلة. الدور النشط يلعبه النخيل وليس الحجر.

6. الملكية الجليلية المحلية لمساحة غير جليلية

يتمتع مجال الجاذبية بخاصية فريدة تميزه بشكل حاد عن المجال الكهرومغناطيسي. الأمر الأكثر إثارة للدهشة هو أن هذه الخاصية لم تتقن بعد من الناحية النظرية من قبل الميكانيكا النظرية الحديثة، على الرغم من أنها تستخدم على نطاق واسع جدًا في الممارسة العملية، خاصة في الملاحة الفضائية.

إذا كان هناك مجال كهرومغناطيسي، فهو موجود، ولا يمكن لأي تحولات في الأنظمة المرجعية القضاء عليه. ويمكن لمكوناتها، الكهربائية أو المغناطيسية، أن تتحول إلى بعضها البعض، ولكن في منطقة من الفضاء المملوء حقل كهرومغناطيسيفهو موجود في أي نقطة وفي أي إطار مرجعي لأي مراقب. لديها ثابت.

لكن لدينا شيئًا مختلفًا تمامًا في مجال الجاذبية. اتضح أن مجال الجاذبية، أي. منطقة الفضاء غير الجليلية هي منطقة جليلية محلية في نفس الوقت عند كل نقطة. بمعنى آخر، من الممكن استبعاد مجال الجاذبية في أي نقطة وحتى المنطقة المجاورة بأكملها. وهذا يتبع من قانون الجاذبية الرئيسي: وبجوار أي جسد حر توجد منطقة الجليل. يمكن أن تكون هذه المنطقة كبيرة وعالمية إذا كان الجسم الحر في الفضاء الجليلي، أو محلية ومحدودة إذا كان الجسم نفسه في فضاء جاذبية غير جليلي.

وهكذا نصل إلى الخاصية الأكثر أهمية في مجال الجاذبية: إن مجال الجاذبية ليس مطلقًا، بل نسبي. في أي نقطة في مجال الجاذبية، يمكن للمرء أن يقدم إطارًا مرجعيًا لا يوجد بالقرب منه.

حتى الآن، لم تتم صياغة لحظة الجاذبية المركزية الأكثر أهمية في النظرية الميكانيكية. ولكن في الممارسة العملية يتم استخدامه على نطاق واسع جدا. على سبيل المثال، على الرغم من أن الأرض تقع في المنطقة غير الجليلية من الشمس، نظرًا لأنها جسم حر، إلا أنه في جوارها المباشر توجد منطقة جليلية يمكن إهمال تأثير الشمس فيها. وإذا كان للأرض مجال جاذبيتها الخاصة، ففي هذه المنطقة المجاورة يتم فرضها ليس على مجال الشمس، بل على الفضاء الجليلي الخالي من الجاذبية، ويمكننا حساب كل الحركات في هذه المنطقة كما لو كانت الأرض نفسها في الفضاء الجليلي، والشمس غير موجودة على الإطلاق. يقع القمر في المنطقة غير الجليلية من الشمس والأرض، ولكن في محيط القمر لا يمكننا أن نأخذ في الاعتبار سوى مجال القمر، فالمركبة الفضائية الموجودة في مدارها تقع في المنطقة غير الجليلية من الشمس، الأرض والقمر. ولكن مع حركتها المدارية الحرة داخل المحطة نفسها، يمكننا اعتبار الفضاء جاليليًا (مجال الجاذبية لكتلة المحطة لا يكاد يذكر) ويمكننا فيه إدخال نظام مرجعي بالقصور الذاتي يتم فيه استيفاء مبدأ غاليليو. علاوة على ذلك، فإن هذا لا ينطبق فقط على المساحة الداخلية للمحطة، بل أيضًا على محيطها الخارجي المباشر. يتيح لك ذلك استخدام آليات الأنظمة المرجعية بالقصور الذاتي عند الالتحام بسفينة أخرى على مسافات قريبة وعدم مراعاة وجود الأرض ومجال جاذبيتها. وهذا يبسط إلى حد كبير حسابات الحركات والضوابط. في الوقت نفسه، عندما نبتعد عن المحطة، تصبح الخصائص غير الجليلية للفضاء المحيط أكثر أهمية، وذلك بسبب جليليتها المحلية فقط. لذلك، عند الالتحام عند "الحدود البعيدة"، يجب أن يؤخذ مجال الجاذبية للأرض في الاعتبار، ولكن يمكن تجاهل مجال الشمس والقمر. لسوء الحظ، لا توفر الميكانيكا الحالية أدوات لمراعاة مجال الجاذبية الأرضية في الإطار المرجعي للمركبة الفضائية، ويتعين على الآلات الحاسبة التبديل إلى الإطار المرجعي للأرض، وهو أمر غير مناسب بالطبع.

لذلك، نرى مدى أهمية الأهمية العملية لمبدأ الجليلية المحلية للفضاء غير الجليلي. والنظرية الميكانيكية التي لا ينطبق عليها هذا المبدأ لا يمكن اعتبارها مناسبة للاستخدام في الملاحة الفضائية. لكن هذا المبدأ غير موجود في ميكانيكا نيوتن. في هذه الميكانيكا، يتم النظر إلى مجال الجاذبية عالميًا فقط، كقاعدة عامة، في إطار مرجعي "كوبرنيقي" واحد مخصص. - مركز النظام المرجعي الشامل. لقد أطلقنا على هذا النظام المرجعي اسم كوبرنيكوس، لأن شرف اكتشاف الأنظمة المرجعية "الرئيسية" المتميزة ينتمي بحق إلى كوبرنيكوس. لكن الملاحة الفضائية تتطلب الخروج عن النموذج الكوبرنيكي، وهذا الخروج يحدث باستمرار في حسابات الملاحة الفضائية. يعد استخدام الأنظمة المرجعية المحلية بمثابة رفض لنموذج العولمة الكوبرنيكي عند وصف مجالات الجاذبية. ولهذا السبب يمكن تسمية الميكانيكا الجديدة بأنها غير نيوتونية وغير كوبرنيكية، أو ربما بشكل أكثر دقة، أوبتوليمية جديدة.

نلاحظ مرة أخرى أنه في الميكانيكا المتعلقة بالظواهر الميكانيكية على سطح الأرض، فإن النهج النيوتوني مناسب وفعال للغاية، مما يدل على التطور الكامل للميكانيكا على مر القرون. ولكن في مجال الملاحة الفضائية، يسبب هذا النهج صعوبات كبيرة، والتي ناقشناها أعلاه. ويكشف النهج الجديد إلى الحد الأقصى عن منطق العمليات الميكانيكية في الفضاء، ويفتح إمكانية إيجاد حل أبسط للمشاكل المعروفة وصياغة مشاكل جديدة.

7. الوزن كمفهوم أساسي للميكانيكا

لقد أظهرنا أنه في العديد من مسائل الميكانيكا، وخاصة في مسائل الميكانيكا السماوية، تختفي القوى. بعد كل شيء، تعتبر الميكانيكا السماوية في المقام الأول الأجرام السماوية الحرة، أي. الهيئات التي لا تطبق عليها أي قوة.

كما هو معروف، فإن مفهوم القوة في الميكانيكا النيوتونية هو مفهوم أساسي أساسي. في الميكانيكا لم يتم تعريفها حتى، ولكنها مأخوذة من علوم أخرى، على سبيل المثال، الفيزياء. وكما أن مفهوم المسافة غير محدد في الميكانيكا، فهو أساسي لها وهو مأخوذ من الهندسة.

من الواضح أنه من المرغوب فيه استخدام أهم الخصائص وأكثرها استخدامًا كمفاهيم أساسية في البناء البديهي للنظرية. لكن المفارقة تكمن في مناطق مختلفة واسعة النطاق العالم الميكانيكيهذه تصبح خصائص مختلفة.

على سبيل المثال، الميكانيكا النيوتونية هي الأكثر ملاءمة لوصف ظاهرة الميكانيكا الكلية، أي. الظواهر الميكانيكية على نطاق مماثل لحجم الشخص. وهنا تعتبر القوة مفهومًا مهمًا للغاية واستخدامه كمفهوم أساسي له ما يبرره تمامًا. في الواقع، نحن نرى بوضوح قوة الحصان الذي يسحب عربة بالحطب من التوتر في العروق، ونرى قوة شد القوس، ويمكننا بسهولة أن نتخيل القوة على حامل المحرك البخاري. وأخيرًا، من خلال توتر عضلاتنا والتنفس المكثف، نرى قوة وزن الجذع الذي نرفعه.

ولكن بالفعل في العالم الصغير، يصبح من الصعب تخيل القوى. والخصائص الميكانيكية الأخرى، مثل الطاقة والعمل، تأتي في المقام الأول. وبناء على ذلك ظهرت النماذج الميكانيكية الجديدة والنظريات المعروفة باسم اسم شائع“الديناميات التحليلية”. هذه هي آليات لاغرانج، هاميلتون، بوانكاريه، الخ. في الواقع، هذه "لغات" مختلفة للميكانيكا، حيث يكون من الملائم وصف فئتها، وقبل كل شيء، المستوى الواسع النطاق للظواهر الميكانيكية. على الرغم من أنهم متساوون من حيث المبدأ، أي. إعطاء نفس الحلول لنفس المشكلة، ولكن كل لغة لديها فئة من المشاكل التي يمكن حلها بشكل أوضح وبساطة فيها. علاوة على ذلك، تبين أن امتداد الميكانيكا إلى العالم الصغير، إلى المجال الكمي، كان ممكنًا على وجه التحديد في لغات "الطاقة" الجديدة هذه، على سبيل المثال، في اللغة الهاملتونية، ولكن بالنسبة للغة نيوتن، لم يتم بناء امتداد للمجال الكمي مطلقًا. . وهذا يظهر بالفعل أهمية إنشاء لغات ميكانيكية جديدة. دون بناء فئة كاملة من هذه اللغات في مطلع 19 - قبل 20 قرنًا، ربما كان من المستحيل إنشاء آليات الجسيمات الدقيقة، وبدون ذلك، سيتم إنشاء كل التكنولوجيا التي تستخدمها - الالكترونيات والطاقة النووية وغيرها. هذا هو معنى "اللغات الميكانيكية". كانت اللغة النيوتونية بمثابة الأساس للثورة الصناعية في القرن الثامن عشر وإنشاء الآلات والآليات الميكانيكية. كانت لغات الميكانيكا النشطة غير النيوتونية بمثابة الأساس لإنشاء نظرية العمليات الميكانيكية الدقيقة في القرن العشرين، والتي أصبحت النظرية الأساس لإنشاء جميع الإلكترونيات والفيزياء النووية وتكنولوجيا الليزر وغيرها من مجالات التكنولوجيا في القرن العشرين.

ولا يزال علم الملاحة الفضائية، الذي ظهر في منتصف القرن العشرين، يستخدم لغة نيوتن الميكانيكية، والتي تم تطويرها لمقاييس أخرى من الظواهر الميكانيكية. انها ليست مناسبة لرواد الفضاء. الغياب في هذه اللغة لمفهوم مركزي مثل انعدام الوزن، وحتى "الثقل"، والاستخدام الواسع النطاق لهذه الكلمات القبيحة وغير المقبولة في العلوم مثل "الحمل الزائد" (وما هو "الحمل"؟) مع عبارات أكثر فظاعة مثل "الحمل الزائد السلبي"، "التحميل الزائد"، وما إلى ذلك. يتحدث عن نفسه. يحتاج رواد الفضاء، وبشكل عام، منطقة العالم الضخم إلى لغة خاصة بها أكثر ملاءمة. ومن الواضح أن استخدام مفهوم "القوة" كمفهوم أساسي لهذه اللغة لم يعد ممكنا. هناك حاجة إلى مفهوم ميكانيكي أساسي جديد، ينبغي على أساسه بناء لغة جديدة للميكانيكا، أكثر ملاءمة لمهام وصف رواد الفضاء والعالم الضخم.

للعثور على هذا الجديد المفهوم الأساسيدعنا ننتقل إلى رواد الفضاء. في الملاحة الفضائية، يعد "انعدام الوزن" مفهومًا مركزيًا.

يمكننا جميعًا بسهولة تحديد وجود انعدام الوزن من خلال صورة تلفزيونية. ولكن ما هذا من وجهة نظر العلوم الميكانيكية؟ فيما يلي بعض تعريفات انعدام الوزن من المصادر الأكثر موثوقية.

انعدام الوزن- حالة تختفي فيها قوة تفاعل الجسم مع الدعامة (الوزن الظاهري للجسم)، والتي تنشأ نتيجة لجاذبية الجاذبية أو فيما يتعلق بتسارع الجسم. في بعض الأحيان يمكنك سماع اسم آخر لهذا التأثير - الجاذبية الصغرى.( ويكيبيديا).

التعريف ببساطة غير واضح. ما هي "قوة التفاعل الناتجة عن التسارع"؟ لا يوجد مثل هذا المفهوم في الميكانيكا. ما هو "الوزن الظاهر"؟ ولا يجوز الخلط بين الجاذبية الصغرى وانعدام الوزن. هذه مفاهيم مختلفة.

انعدام الوزنهي الحالة التي لا تتسبب فيها قوى الجاذبية المؤثرة على الجسم في ضغط متبادل لأجزائه على بعضها البعض ( القاموس الفلكي على الموقع الإلكتروني لمعهد أبحاث الفضاء التابع لأكاديمية العلوم الروسية).

بشكل عام، ليس من الواضح لماذا فجأة تختفي "الضغوط المتبادلة" داخل الجسم في الفضاء أو لدى لاعب القفز بالمظلات أثناء القفز؟ ماذا، سيختفي ضغط قلبه أو أن الصمام لم يعد يضغط على مقعده. أم أن الضغط الداخلي في السائل يختفي ليشكل قطرات كروية في حالة انعدام الجاذبية؟ وكيف يمكننا تحديد ما إذا كانت هذه الضغوط المتبادلة مرتبطة بقوى الجاذبية أم لا؟ وهل هذا يتوافق مع الصورة التليفزيونية من سفينة الفضاء؟ حتى الشخص الأكثر أمية سيقول على الفور أن انعدام الوزن - وهذا شيء مختلف تمامًا، بل وأكثر من ذلك بالنسبة لرواد الفضاء أنفسهم.

انعدام الوزن- حالة الأجسام خارج قوى الجاذبية (قاموس الإملاء الروسي الأكاديمية الروسيةعلوم).

التعريف لا يمكن إلا أن يجلب ابتسامة. ولكن المبدعين من القاموس- اللغويين - لم يتوصلوا إلى هذا الأمر بأنفسهم، ولكن ربما استخدموا نصيحة المتخصصين من أكاديمية العلوم.

انعدام الوزن- حالة الجسم المادي التي تؤثر فيه القوى قوى خارجيةأو أن الحركة التي تقوم بها لا تسبب ضغطا متبادلا للجزيئات على بعضها البعض ( الموسوعة السوفيتية الكبرى).

قارن بين "القوى" و"الحركات المنفذة" ذات الترتيب الواحد - إنه شيء يتجاوز الميكانيكا. لاحظ أيضًا أنه في جميع التعاريف يوجد مصطلح "الحالة"، على الرغم من عدم وجود مفهوم "الحالة" في الميكانيكا.

وهكذا، فإن المفهوم المركزي للملاحة الفضائية - لا الثقل - في الميكانيكا الحديثة ليس لها أي وصف صحيح على الإطلاق. الشعور هو أنه بالنسبة للميكانيكا النظرية، هناك "الأرض المتخفية"، التي انفجرت في مجال الممارسة الميكانيكية الحقيقية، ولكن لا يوجد مكان لها في النظرية. ولهذا السبب يصنعون ما يريدون.

ولكن إذا كان هناك "انعدام الوزن"، فلا بد أن يكون هناك "ثقل" أيضًا، وغيابه يخلق "انعدام الوزن". هذه هي متطلبات المنطق العلمي، وقوانين بناء لغات العلم.

ولبناء لغة جديدة نفترض وجود مفهوم جديد للميكانيكا - المفاهيم " الحالة الميكانيكية لجسم ميكانيكي" هذا المفهوم غير موجود في الميكانيكا النيوتونية. وهذا مفهوم مفاهيمي جديد للغة جديدة. ومقابل ذلك " الثقل" هنالك سمة من سمات الحالة الميكانيكية للجسم. وانعدام الوزن أمر خاص، حالة خاصةدولة مهمة، دولة مهمة ليس لها وزن.

يبقى أن نوصف مفهوم الثقل. نحن نقبل أن الوزن أساسي في لغة الميكانيكا الجديدة، غير قابل للكشففي اللغة نفسها، وهو المفهوم الذي يحل محل المفهوم الأساسي للقوة في اللغة النيوتونية. الوزن هو ناقل يطبق على الجسم نفسه ويتحرك مع الجسم.

لا نستطيع أن نحدد مفهوم الوزن في اللغة نفسها، ولكن يمكننا أن نعطي وصفاً للأجهزة التي تقيس هذه الكمية. سوف نسمي أجهزة قياس الوزن هذه " مقاييس الوزن" اتضح أن أجهزة قياس الوزن تستخدم على نطاق واسع في التكنولوجيا، وقبل كل شيء، في الملاحة الفضائية. لديهم فقط اسم غريب." مقاييس التسارع"، أي. متر التسارع. من الواضح أن الوزن على الزنبرك لا يمكنه قياس أي تسارع (لذلك اقترح الأكاديمي إيشلينسكي اسم "مقاييس النيوتن" لهذه الأجهزة، وهو أفضل، ولكن ليس تمامًا). ولا يقيس الخاصية الحركية - ففي نهاية المطاف، الكمية الأخيرة نسبية وتعتمد على النظام المرجعي والراصد، أي خاصية الحالة الميكانيكية للكائن. هناك اسم آخر لمقاييس الوزن - هذا هو الاسم " مقاييس الجاذبية"، والذي يستخدم في الجاذبية. وهذا على أية حال أفضل من مقياس التسارع. وفي الوقت نفسه، نلاحظ أن البشر (والحيوانات الأخرى) لديهم عضو حسي - جهاز الحاسة السادسة - والذي يتكون من مجموعة كاملة من أجهزة قياس الوزن. هذا الجهاز الحسي - الجهاز الدهليزي - تقع في الأذن الداخلية للإنسان. مقاييس الوزن الفسيولوجية نفسها لها اسم طبي ما، ولكن ليس لها اسم ميكانيكي، لأن المنظرين الميكانيكيين لم يكن لديهم الشجاعة لتسمية مقاييس الوزن الفسيولوجية الداخلية هذه بمقاييس التسارع، سيكون الأمر أكثر من اللازم تؤذي أذني.

ويتم الارتباط بين الميكانيكا الأوبتولمية الجديدة والميكانيكا النيوتونية من خلال هذا المفهوم قوة. لكن القوة الآن أصبحت بالفعل مفهومًا ثانويًا مشتقًا. قوةهي كمية متجهة تتناسب مع ناتج معامل الجاذبية وكتلة الجسم ومضادة للخطية مع ناقل الجاذبية.

هنا م- وزن، دبليو- ناقلات الوزن, F- ناقلات القوة. دعونا نذكرك مرة أخرى أن القوى هي كهرومغناطيسية فقط، ولا توجد قوى جاذبية. نظرًا لأنه يتم تطبيق قوة دعم موجهة للأعلى على الحجر، فإن وزن الأجسام الموجودة على الأرض يتم توجيهه للأسفل.

من هنا يتضح على الفور أنه من وجهة نظر ميكانيكا نيوتن، فإن الوزن هو قوة محددة، أي. القوة لكل وحدة كتلة، على الرغم من أنها موجهة في الاتجاه المعاكس بالنسبة لمتجه القوة.

وأخيرًا، لم يعد الأمر مجرد تعريف للقوة، بل إن إحدى البديهيات ذات المعنى في الميكانيكا تتمثل في قانون نيوتن الثالث: قوة رد الفعل تساوي القوة الفعالة، ولكنها موجهة في الاتجاه المعاكس.

تم توضيح العلاقة بين الحركة والحالة الميكانيكية في الإطار المرجعي بالقصور الذاتي في الميكانيكا الجديدة تم تعديله بواسطة قانون نيوتن الثاني (بديهية): التسارع يتناسب مع الوزن ولكن اتجاهه عكس اتجاه متجه الوزن.

ث- تسارع الجسم في الإطار المرجعي بالقصور الذاتي، دبليو- وزنه. نحصل على القانون الأساسي للميكانيكا في غاية في شكل بسيط. ولا تتضمن هذه المعادلة أي خصائص داخلية وجوهرية للجسم. انها مهمة جدا. تتحرك جميع الأجسام بنفس الطريقة إذا كانت في نفس الحالة الميكانيكية، بدءًا من بعض ذرات الغبار وحتى قذيفة العيار الرئيسي للسفينة الحربية.

ذات مرة، توصل جاليليو، وهو يرمي الحجارة من برج بيزا المائل، إلى استنتاج مفاده أن جميع الجثث تسقط بالتساوي. قانون جديدتوسع الميكانيكا هذا البيان إلى هذا: تتحرك جميع الأجسام بنفس الطريقة إذا كانت في نفس الحالة الميكانيكية.

وحدة الوزن في النظام الدولي للوحدات هي N/kg. عادةً ما تسمى هذه الوحدة في قياس الجاذبية غاليليو، ويتم اختصارها بـ Ch. الوزن على سطح الأرض 9.81 جم، وعلى سطح القمر - 1.62 GL، في صاروخ في موقع الإطلاق حوالي 40 GL، أثناء الدوران القتالي في مقاتلة تصل إلى 80 GL، صاروخ باليستييصل وزن "Topol-M" عند الإقلاع إلى 120 جالونًا، ويمكن أن يصل وزن قذيفة المدفع أثناء التسارع في البرميل إلى 100 كيلوجرامًا، ووزن الجاذبية الصغرى في المحطة المدارية حوالي 1 نانو جاليليو. نحن نرى في أي حدود كبيرة يختلف الثقل الذي تختلف به صفقات الممارسة.

8. الوزن

الميكانيكا الجديدة تبدأ في إنشاء نظام ميكانيكي جديد - الأوزان. هذا هو علم الحالة الميكانيكية. وسوف تجد تطبيقه في مجموعة واسعة من العلوم والتقنيات التطبيقية. وهي الفضاء والطيران والطب البحري، والفيزياء الحيوية، والطب البيطري، وعلوم القوة، والطب الرياضي، وميكانيكا التخصصات الرياضية، وميكانيكا وتصميم الآلات، والأجهزة والمتنزهات، وما إلى ذلك. وبادئ ذي بدء، سيعطي كل هذه العلوم والتقنيات مصطلحًا علميًا موحدًا بدلاً من بعض "الأحمال الزائدة" و"الأحمال المنخفضة" الغريبة وما إلى ذلك. وفي الميكانيكا الجديدة، يُدعى أن الأوزان تحتل نفس المكانة التي تحتلها الاستاتيكا في الميكانيكا النيوتونية .

لذلك، قمنا بتحديد المفاهيم الأساسية للغة الميكانيكية الجديدة. إذا تم اعتبار الجسم الميكانيكي عنصرًا أساسيًا وغير قابل للتجزئة، فإنه يتميز بمتجه وزن واحد وقوة واحدة. إذا كان لدينا جسم ميكانيكي مركب يسمى الجسم، فلدينا توزيع للوزن على الجسم. هذا التوزيع يمكن أن يكون مسطحا، أي. جميع أجزاء الجسم لها وزن متساوي. ولكن يمكن أن يكون الأمر معقدًا أيضًا إذا قام الجسم بحركاته الخاصة، على سبيل المثال، الدوران، أو كان في الفضاء غير الجليلي.

9. وصف مجال الجاذبية

إذن، مجال الجاذبية هو منطقة من الفضاء غير الجليلي. كيف تصف هذه المساحة؟

في الميكانيكا النيوتونية هناك قوى الجاذبية. لذلك، يتم وصف الجاذبية بقوة المجال، أي. توزيع قوى الجاذبية المحددة، القوى المطبقة على وحدة الكتلة.

لكن في الميكانيكا الجديدة لا توجد قوى جاذبية، والجاذبية هي مجرد خاصية للفضاء. ولذلك فإن النهج النيوتوني غير مناسب.

في مقاربة الجاذبية لأينشتاين، الجاذبية هي خاصية تحني الفضاء. ويؤدي هذا الانحناء إلى حقيقة أن شبكة الإحداثيات (الخطوط الجيوديسية)، والتي تتكون في النسبية العامة من خطوط حركة الضوء، تصبح منحنية. إن انحناء هذا الفضاء يحدد مجال الجاذبية. ولكن لا في مجال الملاحة الفضائية، ولا في الميكانيكا السماوية، وحتى في الميكانيكا النجمية والمجرية، هذا الوصف غير قابل للتطبيق عمليا. إن انحناءات مسارات الضوء ضئيلة جدًا على هذه المقاييس، كما أن مجالات الجاذبية العملية صغيرة جدًا بالنسبة للنظرية النسبية العامة. إن استخدام النسبية العامة في مجال ظواهر الجاذبية المستخدمة عمليًا هو نفس استخدام شريط متر لقياس المسافات الذرية. في المقابل، يؤدي النهج النيوتوني إلى خصائص جاذبية مناسبة على مقياس الملاحة الفضائية أو الميكانيكا السماوية.

لذا نصل إلى نتيجة: إن المنهج النيوتوني يقدم وصفًا جيدًا لمجالات الجاذبية ذات الأهمية العملية، ولكنه يعتمد على قوى جاذبية لا نملكها؛ فالمنهج الأينشتايني يعتمد على تغيير خصائص الفضاء، لكنه فعال فقط في منطقة مجالات الجاذبية فائقة القوة، وليس في رواد الفضاء، ولم يتم العثور عليها عمليًا في الميكانيكا السماوية. قد يكون لها مكان في علم الكونيات، ولكن ليس في مجال وصف الرحلات الجوية إلى مدارات قريبة من الأرض أو داخل النظام الشمسي. ومن المطلوب إنشاء وصف لمجال الجاذبية يتناسب أبعاده مع وصف نيوتن، ولكن في الوقت نفسه يبني هذا الوصف على التغيرات في خصائص الفضاء، كما هو الحال في منهج أينشتاين.

واتضح أنه يمكن القيام به. للقيام بذلك، تحتاج فقط إلى استخدام القيمة الأساسية للميكانيكا الجديدة - الثقل.

في الفضاء الجليلي، من الممكن إنشاء إطار مرجعي بالقصور الذاتي تتحرك فيه الأجسام الحرة بشكل منتظم ومستقيم أو تكون في حالة سكون. ويترتب على ذلك أنه من الممكن في الفضاء الجليلي خلق بيئة من الراحة والأجسام عديمة الوزن. لكن هذه البيئة يمكن أن تكون مجرد إطار مرجعي. كل ما عليك فعله هو تحديد هذه الأجسام الساكنة عديمة الوزن بطريقة معينة، وتعيين إحداثيات لها، واستخدامها لوصف حركات الأجسام.

في الفضاء غير الجليلي، لا يمكن للأجسام الحرة أن تكون ثابتة بالنسبة لبعضها البعض. ستبدأ أي مجموعة من الأجسام الحرة في الانهيار. وإذا أردنا أن تكون الأجسام الموجودة في مجال الجاذبية بلا حراك بالنسبة لبعضها البعض، فيجب أن تكون مرتبطة ببعضها البعض بطريقة أو بأخرى، أي. تطبيق القوة عليهم. ومرة أخرى، ليست جاذبية، ولكنها عادية أو كهربائية أو مغناطيسية بطبيعتها.

ولكن إذا طبقنا القوى على الأجسام، فإنها تتوقف عن أن تكون حرة وتصبح ذات ثقل. وفي هذه البيئة الثابتة يوجد توزيع للوزن. يمكننا استخدام توزيع الوزن هذا كخاصية حقلية لمجال الجاذبية. وبالتالي، فإن مجال الجاذبية في وسط ثابت هو الذي يمكن أن يصبح سمة من سمات مجال الجاذبية. يمكننا أيضًا أن نسمي هذا التوزيع للأوزان قوة مجال الجاذبية.

من السهل أن نرى أننا وصلنا عدديًا إلى نفس مجال الجاذبية النيوتوني، إلى القوة المحددة، ولكننا الآن فقط أعدنا تفسيرها: ليس قوة الجاذبية المحددة، ولكن القوة المحددة للقوى غير الجاذبية، أي. أصبح الوزن شدة مجال الجاذبية. لكن قيم شدة مجال الجاذبية في كلتا النظريتين متطابقة تمامًا.

ويبدو أننا وصلنا إلى نفس الشيء، ولا يوجد اختلاف في الوصف الحقيقي لمجالات الجاذبية. ولكن ليس حقا. الحقيقة هي أن قوة الجاذبية مطلقة، والقوى المؤثرة بين الأجسام الجاذبة وفقًا لقانون الجاذبية الشاملة مطلقة. ولذلك، فإن مجالات الجاذبية فريدة ومطلقة. أنها تتطلب إطار مرجعي واحد ومخصص، أي. الإطار المرجعي الكوبرنيكي. لكن في الميكانيكا الجديدة هذا هو توزيع الأوزان في بيئة افتراضية جامدة. ويمكنك تقديم أي عدد تريده من البيئات الافتراضية في الفضاء. لا توجد وسائط محددة مسبقًا. يمكنك اختيار هيئات مختلفة كهيئات أولية، والتي يمكنك "إرفاقها" بهيئات أخرى من أجل إنشاء بيئة تنسيقية. من مجال الجاذبية المطلقة نأتي إلى مجال الجاذبية النسبية متعدد المتغيرات. لذلك وصلنا إلى نسبية عامة أكبر للجاذبية، وتبين أنها "أكثر نسبية" مما بدا لأينشتاين.

لكن هذه النسبية لم تعد خدعة نظرية لنوع من "التغاير العام". إنه عملي ومهم للغاية لرواد الفضاء. على سبيل المثال، يمكننا أن نأخذ مركز الأرض كجسم أولي ونبني مجال جاذبية في إطار مرجعي مع مركز ثابت للأرض. يمكن لرائد الفضاء في المدار أن يأخذ سفينته كجسم انطلاق ويبني نظامًا مرجعيًا مع نفسه كنقطة مرجعية ثابتة ومع التوزيع المقابل للأوزان في هذه البيئة، والتي ستكون مجال الجاذبية. هذا spaceautocentricوسيختلف مجال الجاذبية اختلافًا كبيرًا عن مجال مركزية الأرض. وبطبيعة الحال، لا يزال من الضروري اكتشاف قوانين الانتقال من مجال جاذبية إلى آخر، وإنشاء الجهاز الرياضي المناسب. لكن هذه بالفعل مسألة فنية. وفي بعض الحالات، سيكون من الملائم أكثر لرائد الفضاء أن يأخذ بعين الاعتبار حركة الأجسام في إطار مرجعي كوني ذاتي المركز. وإلى القمري في المحطة القمرية - في النظام المرجعي السيلانيني، إلى عالم الفلك الأرضي - في نظام مركزية الأرض (البطلمي)، وسيكون من المفيد لأطفال المدارس والطلاب استخدام نظام مركزية الشمس لتمثيل بنية النظام الشمسي بشكل مرئي. وبالتالي، فإن الميكانيكا الأوبتولمية الجديدة لا ترفض الميكانيكا الكوبرنيكية، ولكنها تضعها ببساطة على قدم المساواة مع الأنظمة المرجعية الأخرى، بما في ذلك الميكانيكا البطلمية. والسؤال عن أي نظام هو الصحيح، السؤال الذي أُريق من أجله الكثير من الدماء وذهب الناس إلى المحك، تبين أنه ليس مسألة دين أو أيديولوجية، بل مسألة براغماتية خالصة. - أيًا كان النظام الأكثر ربحية لمهمة معينة، فهو النظام الذي يجب عليك استخدامه. توحد الميكانيكا الجديدة بطليموس وكوبرنيكوس وجيوردانو برونو وجلاديه.

في الوقت نفسه، نلاحظ على الفور أن جميع الأنظمة المرجعية المذكورة أعلاه مرتبطة بالأجسام الحرة، وبالتالي فهي كلها جليلية محليا، أي. في بداية هذه الأنظمة لا يوجد مجال جاذبية، وقوة المجال صفر.. وقد حصلنا على أهم خاصية مجالات الجاذبية المرتبطة بالأجسام الحرة، وهي ليست موجودة في النظرية الميكانيكية الحالية، ولكن علماء الفضاء العمليون كانوا يستخدمونها لهم لفترة طويلة. لكن استخدام مخططات وحقائق معينة دون مبررها النظري غالبا ما يؤدي إلى أخطاء ونتائج أخرى غير مواتية. وهذا هو سبب أهمية التبرير النظري لممارسة الفضاء.

10. حركة الأجسام في مجال الجاذبية

والآن يمكننا كتابة معادلة حركة الأجسام الحرة في مجال الجاذبية. يمكن كتابة هذه المعادلة بكل بساطة: التسارع ثالجسم الحر (عديم الوزن) يساوي شدة مجال الجاذبية الخامس:

ما هو تسارع الجاذبية في مجال الأرض؟ وهي تساوي عددياً شدة مجال الجاذبية على سطح الأرض وموجهة في نفس الاتجاه. نحن نعرف الوزن على سطح الأرض، دبليو=9.81 الفصل. ولكن هذا الوزن هو في نفس الوقت شدة مجال الجاذبية على سطح الأرض، V = 9.81 Ch. ومن ثم، فإن تسارع السقوط الحر يساوي عدديًا شدة المجال، ولكن بطبيعة الحال، له وحدات قياس أخرى - ث =9.81 م/ث 2 .

وأخيرًا، سيكون القانون المعمم لحركة الجسم الثقيل في مجال الجاذبية هو: تسارع الجسم الثقيل في مجال الجاذبية يساوي شدة المجال مطروحًا منها ثقله، أي.

لقد حصلنا على تعميم قانون نيوتن الثاني. ويشرح كل الحقائق تماما. إذا كان الجسم ساكناً فإن التسارع يكون صفراً، ففي مجال الجاذبية يكون الوزن مساوياً لشدة المجال والعكس صحيح فإن قوة مجال الجاذبية تكون مساوية لوزن الأجسام الساكنة. إذا لم يكن هناك مجال جاذبية فإن التسارع يساوي وزن الجسم بالإشارة المعاكسة، وإذا كان هناك مجال جاذبية والجسم حر فإن تسارعه يكون موجها على طول شدة المجال ويساوي عدديا. هو - هي. تفسير بسيط للغاية ومرئي للحركات والحالات.

دعونا نلاحظ مرة أخرى أنه لا يتم تضمين أي خصائص داخلية جوهرية (على سبيل المثال، الكتلة) للجسم في هذه المعادلة. لا يمكن المبالغة في تقدير أهمية ذلك بالنسبة لحسابات الملاحة في الملاحة الفضائية وفي الميكانيكا بشكل عام. وهذا امتداد إضافي لمبدأ جاليليو: جميع الأجسام الموجودة في نفس مجال الجاذبية وفي نفس الحالة الميكانيكية تتحرك بنفس الطريقة.

11. النظم المرجعية التوافقية

لكن دعونا نلاحظ على الفور أن هذه المعادلة لم يتم الحصول عليها من أجل نظام مرجعي تعسفي، ولكن فقط من أجل ما يسمى بالأنظمة المرجعية التوافقية الخاصة. النظام المرجعي التوافقيهو إطار مرجعي بالقصور الذاتي عند اللانهاية. الأنظمة المرجعية بالقصور الذاتي هي، بطبيعة الحال، توافقية. لكن الأنظمة المرجعية غير القصورية في الفضاء الجليلي غير متناغمة بالفعل. في الفضاء غير الجليلي لا توجد أنظمة قصورية، ولكن هناك أنظمة مرجعية قصورية خارج المنطقة غير الجليلية، أي. في اللانهاية. هذه هي الأنظمة المرجعية التوافقية. إذا تمت "إزالة" الجاذبية، فإنها تتحول إلى أطر مرجعية بالقصور الذاتي. على سبيل المثال، الإطار المرجعي المرتبط بالأرض، والموجه نحو النجوم البعيدة، ليس بالقصور الذاتي بسبب وجود مجال الأرض، ولكنه متناغم. ولذلك، فإن مشكلة بناء نظام مرجعي بالقصور الذاتي على الأرض لم يتم صياغتها بشكل صحيح تماما. هذه هي مشكلة بناء إطار مرجعي توافقي. إنه مهم جدًا حتى في الحياة اليومية، على سبيل المثال، للاتصالات الخلوية والفضائية وأنظمة الملاحة الفضائية. ويمكن حلها إما عن طريق النجوم البعيدة، أو من خلال استخدام أجهزة التثبيت الداخلية، على سبيل المثال، الجيروسكوبات. وهذه أيضًا هي المهمة الأكثر أهمية وثباتًا لرواد الفضاء.

تصبح قوانين الحركة في الأطر المرجعية غير التوافقية، في الواقع، أكثر تعقيدًا، لكننا لن نتناول هذا الأمر، لأن مهمتنا ليست بناء كل الميكانيكا الجديدة، ولكن فقط إثبات ضرورتها وصياغة تلك المفاهيم الأساسية والقوانين التي تميزها عن الميكانيكا النيوتونية الحالية. دعونا نؤكد مرة أخرى. الميكانيكا الحالية ليست مرفوضة، فهي جيدة وصحيحة لمجموعة من الظواهر إما خارج مجال الجاذبية أو في مجال جاذبية ثابتة، أي. في الميكانيكا على سطح الأرض. ولكن في الملاحة الفضائية، حيث يوجد مزيج معقد من مجالات الجاذبية المتغيرة والحركات المتنوعة، حيث لا يكون موضوع الحركة حجارة ميتة أو أجسام كونية، بل كائن مفكر، شخص، فهذا غير مرض.

12. معادلات مجال الجاذبية

والآن يمكننا كتابة معادلات مجال الجاذبية (الجاذبية). هذه المعادلة لها الشكل المطابق لمعادلة المجال في الميكانيكا النيوتونية:

هنا صهي كثافة المادة.

للوهلة الأولى، هذه هي المعادلة المعتادة لمجال الجاذبية النيوتوني. ولكن هناك خفايا هنا. وهم على النحو التالي:

1. معادلة المجال في ميكانيكا نيوتن مكتوبة في مركز نظام الكتلة، أي. في الإطار المرجعي الكوبرنيكي. في الميكانيكا لدينا، هذه المعادلة صحيحة لأي إطار مرجعي توافقي. أولئك. وهذا صحيح بالنسبة للنظام الشمسي وفي الإطار المرجعي للأرض وفي الإطار المرجعي للمركبة الفضائية المدارية أو بين الكواكب.

2. من المعروف من الرياضيات أنه لحل هذه المعادلة لا بد من وضع إما شروط حدية أو أولية. يتطلب المجال الكهرومغناطيسي تحديد شروط الحدود. لكن مجال الجاذبية يتطلب تحديد المجالات الأولية. ظروف الحدود - يتم استيفاء الشروط الصفرية عند اللانهاية للإطار التوافقي تلقائيًا. والشروط الأولية أي. شدة المجال عند أصل الإطار المرجعي، أي يجب تحديد وزن الجسم الأولي للنظام المرجعي. وإذا كان أصل النظام المرجعي مرتبطًا بجسم حر، فإن هذا النظام المرجعي يكون بالقصور الذاتي محليًا وتكون القيمة الأولية للمجال صفرًا. الخامس (0)=0.

3. ومن المعروف أيضًا من الرياضيات أنه لتحديد مجال متجه، حدد تباعدًا واحدًا. ليس كافي. من الضروري أيضًا تحديد الدوار الميداني. فإذا سلمنا بأن مجال الجاذبية محتمل، فهذا يعني أن المجال دوار يساوي الصفرومن ثم سيتم كتابة نظام معادلات مجال الجاذبية في الإطار المرجعي التوافقي بالصيغة:

وهكذا فإن نظام معادلات المجال هذا يصف مجال الجاذبية (مجال الجاذبية) في إطار مرجعي توافقي. بالنسبة للأنظمة المرجعية غير التوافقية، سيكون توزيع مجال الوزن مختلفا، لكننا لن نتحدث عن هذا الآن.

13. امتداد نظرية نيوتن للجاذبية

هل هناك امتداد لنظرية الجاذبية؟ نقصد الطريقة القياسية للتوسع بإضافة بعض الأعضاء الجدد؟ نعم. للقيام بذلك، من المفيد إدخال حد غير الصفر في الجانب الأيمن من المعادلة الثانية. نظرًا لأن المعادلة متجهة محورية، فمن الضروري على اليمين تقديم نوع من خصائص المتجه المحوري للوسيط. هل هناك شيء من هذا القبيل؟ نعم، هذه هي كثافة عزم الدوران الداخلي (الدوران) س. ومع مراعاة الأبعاد يمكننا كتابة نظام معادلات مجال الجاذبية في الإطار المرجعي التوافقي على النحو التالي:

هنا أ- بعض الثوابت التي لا أبعاد لها والتي لم يتم تحديدها بعد من خلال الملاحظات.

ماذا تعني إضافة هذا العضو؟ وهذا يعني أنه يوجد بالقرب من الجسم الدوار عنصر دوامة إضافي في مجال الجاذبية. يشبه المجال الدوامي لجسم دوار واحد المجال المغناطيسي لثنائي القطب المغناطيسي الفردي. فإنه يسقط بسرعة كبيرة، وفقا لمكعب نصف القطر. وبالتالي فإنه يمكن أن يؤثر على حركة المرور فقط في المنطقة المجاورة مباشرة.

في المنطقة المجاورة مباشرة للشمس يوجد كوكب عطارد. وقد لوحظ التناقض بين حركتها والقوانين النيوتونية لفترة طويلة. وإذا كان من المعتقد أن هذا ينعكس في نظرية الجاذبية لأينشتاين، فلماذا لا ينعكس في نظرية الجاذبية النيوتونية الحديثة؟ ويرتبط تأثير آخر محتمل بتأثير هذا المجال على الجيروسكوب في شكل تغيير في محور دورانه، ويبدو أن هذا التأثير قد تم اكتشافه بالفعل في تجربة على القمر الصناعي الأمريكي GP-B (مسبار الجاذبية - ب)، تم إطلاقه في أبريل 2004.

المظاهر الأخرى لهذا المجال ممكنة أيضًا. عند حساب انحناء الضوء عند مروره بالقرب من قرص الشمس حسب النظرية النيوتونية (بموجب هذه النظرية فإن جميع الأجسام الميكانيكية تتحرك بنفس الطريقة، ولا تتحدد الحركة إلا بالشروط الأولية)، وتختلف القيمة المتحصل عليها عن القيمة المرصودة واحد. من الممكن أن نفترض أن هذا يرجع على وجه التحديد إلى تأثير مجال دوامة الشمس. سيؤثر مجال الدوامة بقوة بشكل خاص على حركة المواد الغازية والبلازما في الغلاف العلوي للشمس. ومن الممكن أن يوفر هذا مناهج جديدة لفيزياء الشمس والغلاف الجوي الشمسي ونشاطه. بشكل عام، يعد الدوران أحد أهم العوامل الفيزيائية الفلكية. وإدخال مكون دوامة في مجال الجاذبية يمكن أن يغير أفكارنا بشكل كبير حول بنية العالم الضخم. بالمعنى المجازي، إذا كان المكون المحتمل لحقل الجاذبية يضمن استقرار الكون، فإن مكون الدوامة يمنحه ديناميكيات. لكننا نلاحظ ديناميكية مذهلة في الفضاء والعالم الكبير وحتى على الأرض.

14.الاستنتاج

لا تلبي الميكانيكا النيوتونية الكوبرنيكية السابقة (والحالية) المتطلبات التي يفرضها رواد الفضاء الحديثون على النظرية الميكانيكية. فهو لا يقدم وصفًا نظريًا مناسبًا للتجربة الكونية، وغالبًا ما يناقضه ببساطة. فقط الميكانيكا الجديدة غير النيوتونية وغير الكوبرنيكية هي التي ستفتح آفاقًا جديدة للملاحة الفضائية، وحتى على نطاق أوسع، للميكانيكا وتطبيقاتها العملية. في قلب هذه الميكانيكا يوجد فهم جديد للجاذبية، الجاذبية بدون قوى الجاذبية، ولكن ربما مع مكون دوامة.

لقد واجه كل شخص في حياته هذا المفهوم أكثر من مرة، لأن الجاذبية هي الأساس ليس فقط للفيزياء الحديثة، ولكن أيضًا لعدد من العلوم الأخرى ذات الصلة.

لقد قام العديد من العلماء بدراسة جاذبية الأجساد منذ العصور القديمة، لكن الاكتشاف الرئيسي ينسب إلى نيوتن ويوصف بأنه القصة المعروفة لسقوط الفاكهة على رأس المرء.

ما هي الجاذبية بكلمات بسيطة

الجاذبية هي الجذب بين عدة أشياء في جميع أنحاء الكون. وتختلف طبيعة الظاهرة، إذ تتحدد من خلال كتلة كل منهما والمدى بينهما، أي المسافة.

استندت نظرية نيوتن إلى حقيقة أن كلاً من الفاكهة المتساقطة والقمر الصناعي لكوكبنا يتأثران بنفس القوة - الجاذبية تجاه الأرض. لكن القمر الصناعي لم يسقط في الفضاء الأرضي على وجه التحديد بسبب كتلته وبعده.

مجال الجاذبية

مجال الجاذبية هو الفضاء الذي يحدث فيه تفاعل الأجسام وفقا لقوانين الجذب.

تصف نظرية النسبية لأينشتاين المجال بأنه خاصية معينة للزمان والمكان، تتجلى بشكل مميز عند ظهور الأشياء المادية.

موجة الجاذبية

هذه هي أنواع معينة من التغيرات الميدانية التي تتشكل نتيجة للإشعاع الصادر عن الأجسام المتحركة. يخرجون من الجسم وينتشرون في تأثير موجة.

نظريات الجاذبية

النظرية الكلاسيكية هي نيوتنية. ومع ذلك، كان الأمر غير كامل وظهرت خيارات بديلة لاحقًا.

وتشمل هذه:

  • النظريات المترية؛
  • غير متري؛
  • المتجه؛
  • لو سيج، الذي وصف المراحل لأول مرة؛
  • الجاذبية الكمومية.

يوجد اليوم عشرات النظريات المختلفة، وكلها إما تكمل بعضها البعض أو تنظر إلى الظواهر من منظور مختلف.

لا تساوي شيئا:لا يوجد حل مثالي حتى الآن، لكن التطورات الجارية تفتح المزيد من الإجابات المحتملة فيما يتعلق بجاذبية الأجساد.

قوة الجاذبية

الحساب الأساسي هو كما يلي - تتناسب قوة الجاذبية مع مضاعفة كتلة الجسم بأخرى يتم تحديدها بينها. يتم التعبير عن هذه الصيغة بهذه الطريقة: القوة تتناسب عكسيا مع مربع المسافة بين الأجسام.

مجال الجاذبية محتمل، مما يعني أن الطاقة الحركية محفوظة. هذه الحقيقة تبسط حل المسائل التي تقاس فيها قوة الجذب.

الجاذبية في الفضاء

على الرغم من سوء الفهم لدى الكثيرين، إلا أن هناك جاذبية في الفضاء. إنه أقل من الأرض، لكنه لا يزال موجودا.

أما رواد الفضاء، الذين يبدو للوهلة الأولى وكأنهم يطيرون، فهم في الواقع في حالة من الانحدار البطيء. بصريًا، يبدو أن لا شيء يجذبهم، لكنهم عمليًا يشعرون بالجاذبية.

تعتمد قوة الجذب على المسافة، ولكن مهما كانت المسافة بين الأشياء كبيرة، فإنها سوف تستمر في الانجذاب لبعضها البعض. الجذب المتبادل لن يكون صفرًا أبدًا.

الجاذبية في النظام الشمسي

في النظام الشمسيليست الأرض فقط هي التي تتمتع بالجاذبية. الكواكب، وكذلك الشمس، تجذب الأشياء إلى نفسها.

وبما أن القوة تتحدد من خلال كتلة الجسم، فإن الشمس لديها أعلى مؤشر.على سبيل المثال، إذا كان كوكبنا لديه مؤشر واحد، فإن مؤشر النجم سيكون ما يقرب من ثمانية وعشرين.

التالي في الجاذبية بعد الشمس هو كوكب المشتري، وبالتالي فإن قوة جاذبيته أعلى بثلاث مرات من جاذبية الأرض. بلوتو لديه أصغر معلمة.

من أجل الوضوح، دعونا نشير إلى هذا: من الناحية النظرية، على الشمس، يزن الشخص العادي حوالي طنين، ولكن على أصغر كوكب في نظامنا - أربعة كيلوغرامات فقط.

على ماذا تعتمد جاذبية الكوكب؟

قوة الجاذبية، كما ذكرنا سابقًا، هي القوة التي يجذب بها الكوكب الأجسام الموجودة على سطحه نحو نفسه.

تعتمد قوة الجاذبية على جاذبية الجسم والكوكب نفسه والمسافة بينهما.إذا كان هناك عدة كيلومترات، تكون الجاذبية منخفضة، لكنها تحافظ على اتصال الأشياء.

عدة جوانب مهمة ورائعة تتعلق بالجاذبية وخصائصها والتي تستحق شرحها لطفلك:

  1. هذه الظاهرة تجذب كل شيء، لكنها لا تتنافر أبدًا - وهذا ما يميزها عن الظواهر الفيزيائية الأخرى.
  2. لا يوجد شيء اسمه الصفر. ومن المستحيل محاكاة موقف لا ينطبق فيه الضغط، أي أن الجاذبية لا تعمل.
  3. فالأرض تسقط بسرعة متوسطة تبلغ 11.2 كيلومترًا في الثانية؛ وبعد أن وصلت إلى هذه السرعة، يمكنك ترك جاذبية الكوكب جيدًا.
  4. لم يتم إثبات وجود موجات الجاذبية علميا، بل هو مجرد تخمين. إذا أصبحت مرئية على الإطلاق، فسيتم الكشف عن العديد من أسرار الكون المتعلقة بتفاعل الأجسام للبشرية.

وفقا للنظرية النسبية الأساسية لعالم مثل أينشتاين، فإن الجاذبية هي انحناء في المعايير الأساسية للوجود العالم الماديالذي يمثل أساس الكون.

الجاذبية هي الجذب المتبادل بين جسمين. وتعتمد قوة التفاعل على جاذبية الأجسام والمسافة بينهما. لم يتم الكشف عن كل أسرار هذه الظاهرة بعد، ولكن اليوم هناك عشرات النظريات التي تصف المفهوم وخصائصه.

يؤثر تعقيد الكائنات قيد الدراسة على وقت البحث. في معظم الحالات، يتم ببساطة أخذ العلاقة بين الكتلة والمسافة.

قال أوبي وان كينوبي أن القوة هي التي تجمع المجرة معًا. ويمكن قول الشيء نفسه عن الجاذبية. الحقيقة: الجاذبية تسمح لنا بالسير على الأرض، والأرض بالدوران حول الشمس، والشمس بالتحرك حول الثقب الأسود الهائل الموجود في مركز مجرتنا. كيف نفهم الجاذبية؟ تمت مناقشة هذا في مقالتنا.

دعنا نقول على الفور أنك لن تجد هنا إجابة صحيحة فريدة لسؤال "ما هي الجاذبية". لأنه ببساطة غير موجود! الجاذبية هي واحدة من أكثر الظواهر الغامضة التي يحيرها العلماء ولا يزالون غير قادرين على تفسير طبيعتها بشكل كامل.

هناك العديد من الفرضيات والآراء. هناك أكثر من اثنتي عشرة نظرية للجاذبية، البديلة والكلاسيكية. سننظر في الأكثر إثارة للاهتمام وذات الصلة والحديثة.

تريد المزيد معلومات مفيدةوأخبار جديدة كل يوم؟ انضم إلينا على التليجرام.

الجاذبية هي التفاعل المادي الأساسي

هناك 4 تفاعلات أساسية في الفيزياء. بفضلهم، العالم هو بالضبط ما هو عليه. الجاذبية هي واحدة من هذه التفاعلات.

التفاعلات الأساسية:

  • جاذبية؛
  • الكهرومغناطيسية.
  • تفاعل قوي
  • تفاعل ضعيف .
الجاذبية هي أضعف القوى الأساسية الأربع.

حاليًا، النظرية الحالية التي تصف الجاذبية هي النسبية العامة ( النظرية العامةالنسبية). تم اقتراحه من قبل ألبرت أينشتاين في 1915-1916.

ومع ذلك، فإننا نعلم أنه من السابق لأوانه الحديث عن الحقيقة المطلقة. ففي نهاية المطاف، قبل عدة قرون من ظهور النسبية العامة في الفيزياء، هيمنت نظرية نيوتن على وصف الجاذبية، والتي توسعت بشكل كبير.

في إطار GTO على هذه اللحظةمن المستحيل شرح ووصف جميع القضايا المتعلقة بالجاذبية.

قبل نيوتن، كان يُعتقد على نطاق واسع أن الجاذبية على الأرض والجاذبية في السماء شيئان مختلفان. وكان يُعتقد أن الكواكب تتحرك وفقًا لقوانينها المثالية الخاصة، والتي تختلف عن تلك الموجودة على الأرض.

اكتشف نيوتن قانون الجذب العام عام 1667. وبطبيعة الحال، كان هذا القانون موجودا حتى في زمن الديناصورات وقبل ذلك بكثير.

لقد فكر الفلاسفة القدماء في وجود الجاذبية. قام جاليليو بحساب تسارع الجاذبية على الأرض بشكل تجريبي، واكتشف أنه هو نفسه بالنسبة للأجسام مهما كانت كتلتها. درس كيبلر قوانين الحركة الأجرام السماوية.

تمكن نيوتن من صياغة وتعميم نتائج ملاحظاته. وهنا ما حصل:

يجذب جسمان بعضهما البعض بقوة تسمى قوة الجاذبية أو الجاذبية.

صيغة قوة الجذب بين الأجسام :

G هو ثابت الجاذبية، m هو كتلة الأجسام، r هي المسافة بين مراكز كتلة الأجسام.

ما هو المعنى الفيزيائي لثابت الجاذبية؟ وهي تساوي القوة التي تؤثر بها الأجسام التي يبلغ وزن كل منها 1 كيلوجرام على بعضها البعض، على مسافة متر واحد من بعضها البعض.


وفقا لنظرية نيوتن، كل جسم يخلق مجال الجاذبية. تم اختبار دقة قانون نيوتن على مسافات أقل من سنتيمتر واحد. وبطبيعة الحال، بالنسبة للكتل الصغيرة، تكون هذه القوى غير ذات أهمية ويمكن إهمالها.

تنطبق صيغة نيوتن على حساب قوة جذب الكواكب للشمس والأجسام الصغيرة. نحن ببساطة لا نلاحظ القوة التي تنجذب بها الكرات الموجودة على طاولة البلياردو، على سبيل المثال. ومع ذلك فإن هذه القوة موجودة ويمكن حسابها.

تعمل قوة الجذب بين أي أجسام في الكون. ويمتد تأثيره إلى أي مسافة.

لا يشرح قانون نيوتن للجاذبية العامة طبيعة قوة الجاذبية، ولكنه يؤسس لقوانين كمية. نظرية نيوتن لا تتعارض مع GTR. وهي كافية لحل المشكلات العملية على مستوى الأرض ولحساب حركة الأجرام السماوية.

الجاذبية في النسبية العامة

على الرغم من أن نظرية نيوتن قابلة للتطبيق تماما في الممارسة العملية، إلا أن لديها عددا من العيوب. قانون الجاذبية الكونية هو وصف رياضي، لكنه لا يوفر نظرة ثاقبة للطبيعة الفيزيائية الأساسية للأشياء.

وفقا لنيوتن، فإن قوة الجاذبية تؤثر على أي مسافة. ويعمل على الفور. وباعتبار أن أسرع سرعة في العالم هي سرعة الضوء، فإن هناك تناقضا. كيف يمكن للجاذبية أن تتصرف بشكل فوري على أي مسافة، في حين أن الضوء لا يستغرق لحظة واحدة، بل عدة ثوان أو حتى سنوات للتغلب عليها؟

في إطار النسبية العامة، لا تعتبر الجاذبية قوة تؤثر على الأجسام، بل هي انحناء للمكان والزمان تحت تأثير الكتلة. وبالتالي، الجاذبية ليست تفاعل القوة.


ما هو تأثير الجاذبية؟ دعونا نحاول وصف ذلك باستخدام القياس.

دعونا نتخيل الفضاء على شكل ورقة مرنة. إذا وضعت كرة تنس خفيفة عليها، فسيظل السطح مستويًا. لكن إذا وضعت وزنًا ثقيلًا بجانب الكرة، فسوف يضغط ثقبًا على السطح، وستبدأ الكرة بالتدحرج نحو الوزن الكبير والثقيل. هذه هي "الجاذبية".

بالمناسبة! لقرائنا هناك الآن خصم 10٪ على

اكتشاف موجات الجاذبية

تنبأ ألبرت أينشتاين بوجود موجات الجاذبية في عام 1916، لكن تم اكتشافها بعد مائة عام فقط، في عام 2015.

ما هي موجات الجاذبية؟ دعونا نرسم تشبيهًا مرة أخرى. إذا رميت حجراً في ماء هادئ، ستظهر دوائر على سطح الماء من مكان سقوطه. موجات الجاذبية هي نفس التموجات والاضطرابات. ليس فقط على الماء، ولكن في الزمكان العالمي.

فبدلاً من الماء يوجد الزمكان، وبدلاً من الحجر، على سبيل المثال، يوجد ثقب أسود. أي حركة متسارعة للكتلة تولد موجة جاذبية. إذا كان الجسمان في حالة سقوط حر، فعندما تمر موجة الجاذبية، فإن المسافة بينهما سوف تتغير.


وبما أن الجاذبية قوة ضعيفة للغاية، فقد ارتبط اكتشاف موجات الجاذبية بصعوبات تقنية كبيرة. لقد أتاحت التقنيات الحديثة اكتشاف موجة من موجات الجاذبية فقط من مصادر فائقة الكتلة.

الحدث المناسب للكشف عن موجة الجاذبية هو اندماج الثقوب السوداء. ولسوء الحظ أو لحسن الحظ، نادرا ما يحدث هذا. ومع ذلك، تمكن العلماء من تسجيل موجة تدحرجت حرفيا عبر مساحة الكون.

ولتسجيل موجات الجاذبية، تم بناء كاشف يبلغ قطره 4 كيلومترات. أثناء مرور الموجة، تم تسجيل اهتزازات المرايا الموجودة على المعلقات في الفراغ وتداخل الضوء المنعكس منها.

وأكدت موجات الجاذبية صحة النسبية العامة.

الجاذبية والجسيمات الأولية

في النموذج القياسي، تكون بعض الجسيمات الأولية مسؤولة عن كل تفاعل. يمكننا القول أن الجسيمات حاملة للتفاعلات.

الغرافيتون، وهو جسيم افتراضي عديم الكتلة وله طاقة، هو المسؤول عن الجاذبية. بالمناسبة، في مادتنا المنفصلة، ​​اقرأ المزيد عن بوزون هيغز، الذي تسبب في الكثير من الضوضاء، والجسيمات الأولية الأخرى.

وأخيرا، إليك بعض الحقائق المثيرة للاهتمام حول الجاذبية.

10 حقائق عن الجاذبية

  1. للتغلب على قوة الجاذبية الأرضية، يجب أن تبلغ سرعة الجسم 7.91 كم/ث. هذا هو الاول سرعة الهروب. يكفي أن يتحرك الجسم (على سبيل المثال، مسبار فضائي) في مدار حول الكوكب.
  2. للهروب من مجال الجاذبية الأرضية، سفينة فضائيةيجب أن لا تقل سرعتها عن 11.2 كم/ثانية. وهذه هي سرعة الهروب الثانية.
  3. الأجسام ذات الجاذبية الأقوى هي الثقوب السوداء. جاذبيتها قوية جدًا لدرجة أنها تجذب الضوء (الفوتونات).
  4. لن تجد قوة الجاذبية في أي معادلة من معادلة ميكانيكا الكم. والحقيقة هي أنه عندما تحاول تضمين الجاذبية في المعادلات، فإنها تفقد أهميتها. وهذه واحدة من أهم مشاكل الفيزياء الحديثة.
  5. كلمة الجاذبية تأتي من اللاتينية "gravis" والتي تعني "ثقيل".
  6. كلما كان الجسم أكثر ضخامة، كلما كانت الجاذبية أقوى. إذا كان الشخص الذي يزن 60 كيلوجرامًا على الأرض، يزن نفسه على كوكب المشتري، فسيظهر الميزان 142 كيلوجرامًا.
  7. يحاول علماء ناسا تطوير شعاع الجاذبية الذي يسمح بتحريك الأجسام دون تلامس، والتغلب على قوة الجاذبية.
  8. رواد الفضاء في المدار يختبرون الجاذبية أيضًا. بتعبير أدق، الجاذبية الصغرى. يبدو أنهم يسقطون إلى ما لا نهاية مع السفينة التي هم فيها.
  9. الجاذبية تجذب دائمًا ولا تتنافر أبدًا.
  10. الثقب الأسود، بحجم كرة التنس، يجذب الأجسام بنفس القوة التي يجذبها كوكبنا.

الآن أنت تعرف تعريف الجاذبية ويمكنك معرفة الصيغة المستخدمة لحساب قوة الجذب. إذا كان جرانيت العلم يضغط عليك على الأرض بقوة أكبر من الجاذبية، فاتصل بخدمة الطلاب لدينا. سنساعدك على الدراسة بسهولة تحت وطأة الأحمال الثقيلة!

بأي قانون ستشنقوني؟
- ونشنق الجميع وفق قانون واحد وهو قانون الجاذبية العالمية.

قانون الجاذبية

ظاهرة الجاذبية هي قانون الجذب العام. يؤثر جسمان على بعضهما البعض بقوة تتناسب عكسيا مع مربع المسافة بينهما وتتناسب طرديا مع حاصل ضرب كتلتيهما.

رياضيا يمكننا التعبير عن هذا القانون العظيم بالصيغة


تعمل الجاذبية على مسافات شاسعة في الكون. لكن نيوتن جادل بأن جميع الأشياء تنجذب بشكل متبادل. هل صحيح أن أي جسمين ينجذبان لبعضهما البعض؟ فقط تخيل، فمن المعروف أن الأرض تجذبك وأنت جالس على كرسي. لكن هل فكرت يومًا أن الكمبيوتر والفأرة ينجذبان لبعضهما البعض؟ أو قلم رصاص وقلم ملقاة على الطاولة؟ في هذه الحالة، نعوض بكتلة القلم وكتلة القلم الرصاص في الصيغة، ونقسمها على مربع المسافة بينهما، مع مراعاة ثابت الجاذبية، ونحصل على قوة تجاذبهما المتبادل. لكنها ستكون صغيرة جدًا (بسبب صغر كتل القلم الرصاص) بحيث لا نشعر بوجودها. الأمر مختلف عندما يتعلق الأمر بالأرض والكرسي، أو بالشمس والأرض. الكتل مهمة، مما يعني أنه يمكننا بالفعل تقييم تأثير القوة.

دعونا نتذكر تسارع السقوط الحر. هذا هو عمل قانون الجذب. تحت تأثير القوة، تتغير سرعة الجسم كلما أبطأ، كلما زادت كتلته. ونتيجة لذلك، تسقط جميع الأجسام على الأرض بنفس التسارع.

ما الذي يسبب هذه القوة الفريدة غير المرئية؟ اليوم أصبح وجود مجال الجاذبية معروفًا ومثبتًا. يمكنك معرفة المزيد عن طبيعة مجال الجاذبية في المواد الإضافية حول هذا الموضوع.

فكر في الأمر، ما هي الجاذبية؟ من اين هي؟ ما هذا؟ بالتأكيد لا يمكن أن ينظر الكوكب إلى الشمس ويرى مدى بعدها ويحسب المربع العكسي للمسافة وفق هذا القانون؟

اتجاه الجاذبية

هناك جسمان، لنفترض الجسم A وB. الجسم A يجذب الجسم B. القوة التي يؤثر بها الجسم A على الجسم B وتتجه نحو الجسم A. أي أنه "يأخذ" الجسم B ويسحبه نحو نفسه . الجسم "ب" "يفعل" الشيء نفسه مع الجسم "أ".



كل جسم ينجذب إلى الأرض. "تأخذ" الأرض الجسد وتسحبه نحو مركزها. ولذلك، فإن هذه القوة ستكون دائمًا موجهة عموديًا إلى الأسفل، ويتم تطبيقها من مركز ثقل الجسم، وتسمى قوة الجاذبية.

الشيء الرئيسي الذي يجب تذكره

بعض طرق الاستكشاف الجيولوجي والتنبؤ بالمد والجزر مؤخراحساب الحركة الأقمار الصناعيةومحطات بين الكواكب. الحساب المسبق لمواقع الكواكب.

هل يمكننا إجراء مثل هذه التجربة بأنفسنا، وعدم تخمين ما إذا كانت الكواكب والأشياء تنجذب؟

جعلت هذه التجربة المباشرة كافنديش (هنري كافنديش (1731-1810) - فيزيائي وكيميائي إنجليزي)باستخدام الجهاز الموضح في الشكل. كانت الفكرة هي تعليق قضيب يحتوي على كرتين على خيط كوارتز رفيع جدًا ثم إحضار كرتين كبيرتين من الرصاص باتجاههما من الجانب. سيؤدي جذب الكرات إلى تحريف الخيط قليلاً - قليلاً، لأن قوى الجذب بين الأشياء العادية ضعيفة جدًا. وبمساعدة مثل هذا الجهاز، تمكن كافنديش من قياس القوة والمسافة وحجم كلتا الكتلتين بشكل مباشر، وبالتالي تحديد ثابت الجاذبية G.

الاكتشاف الفريد لثابت الجاذبية G، الذي يميز مجال الجاذبية في الفضاء، جعل من الممكن تحديد كتلة الأرض والشمس والأجرام السماوية الأخرى. ولذلك، أطلق كافنديش على تجربته اسم "وزن الأرض".

ومن المثير للاهتمام أن قوانين الفيزياء المختلفة لها بعض السمات المشتركة. دعنا ننتقل إلى قوانين الكهرباء (قوة كولوم). كما أن القوى الكهربية تتناسب عكسيًا مع مربع المسافة، ولكن بين الشحنات، وينشأ الفكر لا إراديًا أن هناك معنى عميقًا مخفيًا في هذا النمط. حتى الآن، لم يتمكن أحد من تصور الجاذبية والكهرباء كمظهرين مختلفين لنفس الجوهر.

وتتغير القوة هنا أيضًا عكسيًا مع مربع المسافة، لكن الفرق في حجم القوى الكهربائية وقوى الجاذبية ملفت للنظر. تحاول التثبيت طبيعة عامةالجاذبية والكهرباء، نكتشف تفوق القوى الكهربائية على قوى الجاذبية بحيث يصعب تصديق أن كلاهما لهما نفس المصدر. كيف يمكنك القول أن أحدهما أقوى من الآخر؟ بعد كل شيء، كل شيء يعتمد على الكتلة والشحنة. عند مناقشة مدى قوة تأثير الجاذبية، ليس من حقك أن تقول: "لنأخذ كتلة بهذا الحجم" لأنك تختارها بنفسك. ولكن إذا أخذنا ما تقدمه لنا الطبيعة نفسها (أرقامها ومقاييسها، التي لا علاقة لها ببوصاتنا أو سنواتنا أو مقاييسنا)، فسنكون قادرين على المقارنة. نحن نأخذ جسيمًا أوليًا مشحونًا، مثل الإلكترون. جسيمان أوليان، إلكترونين، بسبب شحنة كهربائية، يتنافران بقوة تتناسب عكسيا مع مربع المسافة بينهما، وبسبب الجاذبية ينجذبان إلى بعضهما البعض مرة أخرى بقوة تتناسب عكسيا مع مربع المسافة بينهما. المسافة.

سؤال: ما نسبة قوة الجاذبية إلى القوة الكهربائية؟ الجاذبية هي التنافر الكهربائي كما هو الحال مع الرقم الذي يحتوي على 42 صفراً. وهذا يسبب حيرة عميقة. من أين يمكن أن يأتي هذا العدد الضخم؟

يبحث الناس عن هذا المعامل الضخم في الظواهر الطبيعية الأخرى. إنهم يجربون كل أنواع الأعداد الكبيرة، وإذا كنت بحاجة إلى رقم كبير، فلماذا لا تأخذ، على سبيل المثال، نسبة قطر الكون إلى قطر البروتون - ومن المدهش أن هذا أيضًا رقم به 42 صفرًا. فيقولون: ربما هذا المعامل يساوي نسبة قطر البروتون إلى قطر الكون؟ هذه فكرة مثيرة للاهتمام، ولكن مع توسع الكون تدريجيًا، يجب أن يتغير ثابت الجاذبية أيضًا. ورغم أن هذه الفرضية لم يتم دحضها بعد، إلا أنه ليس لدينا أي دليل لصالحها. على العكس من ذلك، تشير بعض الأدلة إلى أن ثابت الجاذبية لم يتغير بهذه الطريقة. ولا يزال هذا العدد الهائل لغزا حتى يومنا هذا.

كان على أينشتاين أن يعدل قوانين الجاذبية بما يتوافق مع مبادئ النسبية. ينص أول هذه المبادئ على أنه لا يمكن التغلب على المسافة x على الفور، بينما وفقًا لنظرية نيوتن، تؤثر القوى على الفور. كان على أينشتاين أن يغير قوانين نيوتن. هذه التغييرات والتوضيحات صغيرة جدًا. أحدهما هو: بما أن الضوء لديه طاقة، والطاقة تعادل الكتلة، وجميع الجماهير تنجذب، فإن الضوء ينجذب أيضًا، وبالتالي، يجب أن ينحرف عند مروره بالشمس. هذه هي الطريقة التي يحدث بها الأمر في الواقع. كما تم تعديل قوة الجاذبية بشكل طفيف في نظرية أينشتاين. لكن هذا التغيير الطفيف في قانون الجاذبية يكفي لتفسير بعض المخالفات الواضحة في حركة عطارد.

تخضع الظواهر الفيزيائية في العالم الصغير لقوانين مختلفة عن الظواهر الموجودة في العالم على نطاق واسع. السؤال الذي يطرح نفسه: كيف تتجلى الجاذبية في عالم المقاييس الصغيرة؟ سوف تجيب عليه نظرية الكم للجاذبية. لكن لا توجد نظرية كمومية للجاذبية حتى الآن. لم ينجح الناس بعد في إنشاء نظرية للجاذبية تتوافق تمامًا مع مبادئ ميكانيكا الكم ومع مبدأ عدم اليقين.