Teoretic, gravitatiei lui Newton și teoria relativității a lui Einstein este constanta gravitațională (G) este o constantă universală a naturii, invariabilă în spațiu și timp, independent de proprietățile fizice și chimice ale maselor graviteaza mediu și lung.
În forma originală, coeficientul G a fost absent în formula lui Newton. După cum arată sursa [9]: "Constanța gravitațională a fost introdusă pentru prima oară în legea gravitației universale, aparent numai după trecerea la un singur sistem metric de măsuri. Poate că, pentru prima dată, acest lucru a fost făcut de fizicianul francez S.D. Poisson, în "Tratatul de Mecanică" (1809), nu au fost dezvăluite nici măcar lucrări anterioare în care constanța gravitațională ar fi fost gândită de istorici ".
Introducerea coeficientului G a fost cauzată de două motive: nevoia de a stabili dimensionalitatea corectă și de a coordona forțele gravitaționale cu date reale. Dar prezența acestui coeficient în legea gravitației universale încă nu a aruncat o lumină asupra fizicii procesului de atracție reciprocă, pentru care criticii lui Newton l-au criticat.
Newton a fost acuzat de un motiv serios: în cazul în care corpurile sunt atrași unul de celălalt, atunci ei trebuie să-și petreacă această energie, dar teoria nu este clar de unde este luat energia ca este consumată, și din ce surse reumplut. După cum sa menționat de către unii cercetători: descoperirea legii a venit după Descartes a introdus principiul conservării impulsului, dar teoria lui Newton a presupus că atracția este o proprietate inerentă în interacțiunea maselor de organisme care consumă energie, fără reaprovizionare și mai puțin de ea devine! Aceasta este o sursă inepuizabilă de energie gravitațională!
Leibniz a numit principiul gravitării forței lui Newton "forță imaterială și inexplicabilă". Asumarea forței de atracție într-o desăvârșire perfectă a fost caracterizată de Bernoulli drept "scandalos"; și principiul "actio în distanțe" (acțiuni de la distanță) nu a fost în mod special favorizat la acel moment.
Probabil, nu într-un loc gol, fizicienii cu baionetă au îndeplinit formula lui Newton, în care energia pentru interacțiunea gravitațională nu este într-adevăr reflectată. De ce pe diferite planete atracție diferită și G pentru toate corpurile de pe Pământ și în spațiu constantă? Poate că G depinde de masa corpurilor, dar în formă pură masa nu are nici o gravitate.
Având în vedere faptul că, în fiecare caz concret, interacțiunea (atragerea) corpurilor are loc cu forță (forță) diferită, atunci această forță ar trebui să depindă de energia maselor gravitaționale. În legătură cu cele de mai sus, în formula lui Newton trebuie să existe un coeficient energetic responsabil pentru energia maselor atractoare. O afirmație mai corectă în atracția gravitațională a corpurilor ar fi să nu vorbească despre interacțiunea maselor, ci despre interacțiunea energiilor conținute în aceste mase. Aceasta înseamnă că energia are un purtător material, fără de care nu poate exista.
Deoarece saturația energetică a corpurilor este legată de căldura lor (temperatura), coeficientul trebuie să reflecte această corespondență, deoarece căldura generează gravitatea [10]!
Un alt argument referitor la non-constanta lui G. Voi cita un manual retro cu privire la fizica: "In general raportul E = mc 2 arata ca masa oricarui corp este proportionala cu energia sa totala. Prin urmare, orice schimbare a energiei corpului este însoțită de o schimbare simultană a masei sale. De exemplu, dacă un corp se încălzește, masa crește "[11].
Dacă crește masa a două corpuri încălzite, atunci conform legii gravitației universale (1). și forța atracției lor reciproce ar trebui să crească. Dar aici există o problemă serioasă. Deoarece temperatura tinde spre infinit, masele și forța dintre corpurile gravitaționale vor avea tendința de a infinit. Dacă afirmăm că temperatura este infinită și că, uneori, astfel de libertăți sunt permise, atunci gravitatea dintre cele două corpuri va fi de asemenea infinită, ca urmare a faptului că corpul trebuie să fie comprimat, încălzit și să nu se extindă! Dar natura, după cum puteți vedea, nu ajunge la absurd!
Cum să depășim această dificultate? În mod trivial, este necesară găsirea temperaturii maxime a unei substanțe în natură. Întrebare: cum să o găsiți?
Cred că un număr mare de măsurători de laborator ale constantei gravitaționale au fost efectuate și efectuate la temperatura camerei, egale cu: = 293 K (20 0 C) sau aproape de această temperatură, deoarece instrumentul însuși - echilibrul de torsiune al lui Cavendish, necesită un tratament foarte fin cu el (figura 2). În timpul măsurătorilor, este necesară eliminarea oricăror perturbații, în special a vibrațiilor, modificărilor de temperatură etc. Măsurătorile trebuie efectuate în vid cu o precizie ridicată, aceasta necesită o valoare foarte mică a valorii măsurate.
Pentru ca "Legea universală a gravității" să fie universală și universală, este necesar să se raporteze la scala termodinamică a temperaturii. Pentru a face acest lucru vom ajuta programul, care este prezentat mai jos.
Luăm sistemul de coordonate cartezian OX-OY. În aceste coordonate construim funcția inițială G = ƒ (Θ).
Pe abscisă, compunem temperatura, pornind de la zero grade Kelvin. Pe axa de ordonare, complotăm valorile coeficientului G, luând în considerare faptul că valorile sale trebuie să se situeze în intervalul de la zero la unu.
Observați primul punct de referință (A), acest punct cu coordonate: x = 293,15 K (20⁰C); y = 6,67408 · 10-11 Nm2 / kg2 (G). Conectăm acest punct la origine și obținem graficul dependenței G = ƒ (Θ), (Figura 3)
Extrapolați acest grafic, extindeți linia la intersecția cu valoarea ordonată egală cu una, y = 1. La construirea programului, au apărut dificultăți tehnice. Pentru a construi partea inițială a graficului, a fost necesar să se mărească foarte mult scara, deoarece parametrul G are o valoare foarte mică. Graficul are un mic unghi de altitudine, prin urmare, pentru al pune pe o singură foaie, se apelează la scara logaritmică a axei x (figura 4).
Și acum, atenție!
Intersecția funcției grafului cu ordonata G = 1. dă cel de-al doilea punct de referință (B). Din acest punct se coboară perpendicularul pe axa abscisă, pe care obținem valoarea coordonatei x = 4.39 · 10 12 K.
Care este această valoare și ce înseamnă aceasta? Prin condițiile de construcție, este temperatura. Proiecția punctului (B) pe axa "x" reflectă - temperatura maximă posibilă a substanței în natură!
Pentru comoditatea percepției, să reprezentăm același grafic în coordonatele logaritmice duble (figura 5).
Coeficientul G nu poate avea o valoare mai mare decât una prin definiție. Acest punct a închis scara termodinamică absolută a temperaturii, începutul căruia a fost stabilită de Lordul Kelvin în 1848.
Graficul arată că coeficientul G este proporțional cu temperatura corpului. Prin urmare, constanta gravitației este o variabilă variabilă, iar în legea gravitației universale (1) ea trebuie determinată de raportul:
GE - coeficientul universal (Universal coefficient UC), pentru a nu fi confundat cu G, îl vom scrie cu indexul E (Eergy - energy). Dacă temperaturile corpurilor de interacțiune sunt diferite, atunci se ia valoarea lor medie.
Θ1 - temperatura primului corp
Θ2 este temperatura celui de-al doilea corp.
Θmax este temperatura maximă posibilă a unei substanțe în natură.
În acest text, coeficientul GE nu are nicio dimensiune, ceea ce îl confirmă ca un coeficient de proporționalitate și universalitate.
Înlocuim GE în expresie (1) și scriem legea gravitației universale într-o formă generală:
Numai datorită energiei, masele înconjurătoare sunt atracția lor reciprocă. Energia este proprietatea lumii materiale pentru a face munca.
Doar datorită pierderii de energie pentru atracție, se realizează interacțiunea dintre corpurile cosmice. Pierderea energiei poate fi identificată prin răcire.
Fiecare corp (substanță) se răcește, își pierde energia și, din acest motiv, destul de ciudat, este atras de alte corpuri. Natura fizică a gravitației corpurilor constă în efortul pentru starea cea mai stabilă cu cea mai scăzută energie internă - aceasta este starea naturală a naturii.
Formula lui Newton (4) a presupus un aspect sistemic. Acest lucru este foarte important pentru calcularea zborurilor spațiale ale sateliților artificiali și a stațiilor interplanetare și ne va permite, de asemenea, să calculam cu mai multă precizie, în primul rând, masa Soarelui. Produsul lui G pe M este cunoscut pentru acele planete a căror mișcare în jurul sateliților a fost măsurată cu o mare precizie. Din mișcarea planetelor în jurul Soarelui se poate calcula G și masa Soarelui. Erorile din masa Pamantului si a Soarelui sunt determinate de eroarea G.
Noul coeficient ne va permite în cele din urmă să înțelegem și să explicăm de ce traiectoriile orbitelor primilor sateliți (pionieri) până acum nu corespund celor calculate. La pornirea sateliților, temperatura gazelor de ieșire nu a fost luată în considerare. Calculele au arătat o forță inferioară a rachetei, iar sateliții au fost ridicați pe o orbită mai înaltă, de exemplu, orbita Explorer-1 a fost mai mare decât cea calculată cu 360 km. Von Braun a murit fără să realizeze acest fenomen.
Până în prezent, gravitatea constantă nu avea nici un sens fizic, era doar un coeficient auxiliar în legea gravitației universale, servind pentru un pachet de dimensiuni. Valoarea numerică existentă a acestei constante a transformat legea într-o notă universală, dar într-o anumită măsură, pentru o singură valoare a temperaturii!
Condiția gravitațională este o variabilă. Voi spune mai mult, constanta gravitațională, chiar și în limitele gravitației terestre, nu este constantă; În atracția gravitațională, nu masele corpurilor, ci energiile conținute în corpurile măsurate. Din acest motiv, nu este posibil să se obțină o mare precizie în măsurarea constantei gravitaționale.
Legea gravitării mondiale
Legea lui Newton despre gravitatea universală și coeficientul universal (GE = UC).
Deoarece acest coeficient este fără dimensiuni, formula gravitării universale are dimensiunea dim kg 2 / m 2 - aceasta este o unitate extrasisteme care a apărut din utilizarea maselor corporale. Cu dimensionalitatea, am ajuns la forma originală a formulei, care a fost cauzată de Newton.
Deoarece formula (4) identifică forța atractivă, care în sistemul SI este măsurată în Newtons, putem folosi coeficientul dimensional (K), ca în legea Coulomb.
Unde K este un coeficient egal cu 1. Pentru a aduce dimensiunea la SI, se poate folosi aceeași dimensiune ca G. K = m 3 kg -1 s -2.
Experimentele arată că gravitația nu este generată de masă (materie), gravitația se realizează cu ajutorul energiilor conținute în aceste mase! Accelerarea corpurilor într-un câmp gravitațional nu depinde de masa lor, prin urmare toate corpurile cad la sol cu aceeași accelerație. Pe de o parte, accelerarea corpurilor este proporțională cu forța care acționează asupra lor și, în consecință, este proporțională cu masa lor gravitațională. Apoi, în conformitate cu logica raționamentului, formula legii gravitației universale ar trebui să arate astfel:
Unde E1 și E2 - energia închisă în masele corpurilor care interacționează.
Deoarece este foarte dificil să determinăm energia corpurilor în calcule, lăsăm masa în formula lui Newton (4), înlocuind constantul G cu coeficientul energetic GE.
Temperatura maximă poate fi mai exact calculată matematic din relația:
Să scriem acest raport în formă numerică, ținând seama de faptul că (Gmax = 1):
Θmax este temperatura maximă posibilă a unei substanțe în natură, peste care valoarea este imposibilă!
Vreau doar să observ că acest lucru este departe de o figură abstractă, se spune că în natura fizică a totul, desigur! Fizica descrie lumea bazată pe conceptele fundamentale ale divizibilității finite, viteza finită a luminii, respectiv, temperatura trebuie să fie finită!
Θmax 4,4 trilioane de grade (4,4 terakelvinov). Este greu de imaginat, conform standardelor noastre pământești (senzații), o astfel de temperatură ridicată, dar valoarea sa finală pune interdicția asupra speculației cu infinitul său. O asemenea concluzie ne conduce la concluzia că gravitația nu poate fi infinită, relația GE = Θ / Θmax - o pune în locul ei.
Alt lucru, dacă numărul de numerotare (3) este zero (zero absolută) a scării termodinamice de temperatură, atunci forța F din formula (5) va fi zero. Atracția dintre corpuri trebuie să înceteze, corpurile și obiectele vor începe să se destrame în particulele, moleculele și atomii lor constituenți.
Continuare în articolul următor.
- Legea gravitării mondiale
- Constanta gravitațională
- Gravitațională de la o sursă
- Factorul de energie
