Ацюковский В.А. Общая эфиродинамика. — М.:Энергоатомиздат, 2003

В начало   Другие форматы (PDF, DjVu)   <<<     Страница 452   >>>

  

452

точностью было доказано, что инерционная масса, проявляющаяся в ускоренных движениях, и гравитационная масса для веществ любого химического состава совершенно эквивалентны. Из этого впоследствии Эйнштейном был сделан вывод об одинаковой природе сил инерции, возникающих при ускоренном движении тел, и сил тяготения, что, безусловно, неверно, хотя и общепринято. С таким же успехом можно говорить об одинаковой физической природе силы тяготения и силы пружины, удерживающей груз на том основании, что они производят подобные по результатам действия, хотя и в противоположном направлении.

Численное значение постоянной тяготения G было определено впервые английским физиком Г.Кавендишем (1798), измерившим в лаборатории силы притяжения между двумя свинцовыми шарами -маленьким и большим. На этом основании им была определена средняя плотность Земли около 5 или 5,5. В Париже физик Корню измерял изменения веса шара, когда под него подносили другой шар и получил среднюю плотность Земли 5,5. Вернон Бойс около 1900 г. тщательно измерил притяжение золотого шара другим, свинцовым, и нашел современное значение коэффициента ньютоновского притяжения, а также уточнил среднюю плотность Земли 5,52 [4, с. 22].

В теории тяготения Ньютона система, находящаяся в однородном поле тяготения, совершенно эквивалентна в механическом отношении равномерно ускоренной системе отсчета. Это обстоятельство, известное более двух веков, и послужило впоследствии исходной точкой для Эйнштейна при обобщении частной теории относительности на случай ускоренных движений. Гравитационное поле можно «создать», если сообщить ускоренное движение системе отсчета и, наоборот, «уничтожить», если оно имеется, другим преобразованием.

Закон всемирного тяготения Ньютона вовсе не был сразу принят мировой научной общественностью. После выхода в свет ньютоновских «Начал» творчество английской науки по линии небесной механики надолго иссякает, дальнейшее развитие теории тяготения переходит на континент и становится важнейшим из тех задач, какие ставит перед собой францусская наука. Францусский ученый Алекси Клод Клеро обнаружил, что закон Ньютона недостаточен для объяснения движения лунного перигея. Он предложил дополнить закон Ньютона другими малыми членами, убывающими в третьей и четвертой степенях по расстоянию. Это было резко опротестовано францусским же академиком Жоржем Бюффоном, заявившим, что «всякий физический закон лишь потому является законом, что его выражение обладает

453

единственностью и простотой». Однако вскоре Клеро нашел у себя ошибку и согласился с законом Ньютона.

Окончательный триумф Закона всемирного тяготения произошел тогда, когда А.Клеро в 1768 г. на основании расчетов в соответствии с этим законом предсказал день появления на небосводе кометы Г аллея -12 марта 1759 года [5, с. 257]. Появление кометы точно в указанный день явилось блестящим подтверждением механики Ньютона.

Однако сомнения в абсолютной справедливости Закона всемирного тяготения были связаны еще и со скоростью распространения гравитационного взаимодействия. Из статических формул Закона вытекает, что эта скорость бесконечно велика.

В 1797 г. в «Изложении системы мира» францусский ученый Пьер Симон Лаплас показал, что, из расчетов векового ускорения Луны, следует, что скорость распространения гравитации не менее, чем в 50 млн раз выше скорости света [6]. Эти расчеты никем не были опровергнуты. Не опровергнуты они и сегодня.

К середине XIX столетия выяснилось, что распространение закона Ньютона на всю бесконечную Вселенную приводит к так называемому гравитационному парадоксу, открытому немецкими учеными К.Нейманом и Х.Зелигером. Суть парадокса заключается в том, что в каждой точке пространства гравитационный потенциал оказывается бесконечно большим. В настоящее время считается, что этот парадокс преодолен в рамках релятивистской космологии.

В созданной А.Эйнштейном в 1916 г. Общей теории относительности или, как ее называют, «теории гравитации» по-иному представлена вся проблема тяготения. Обобщив выводы Специальной теории относительности на гравитацию и произвольно положив скорость распространения гравитации равной скорости света, Эйнштейн объяснил притяжение тел тем, что массы, помещенные в пространство, создают в нем гравитационный потенциал, который искривляет пространство, а искривленное пространство заставляет массы притягиваться. Таким образом, физический смысл был еще раз заменен квазигеометрическим [7].

Из Общей теории относительности вытекает возможность существования так называемых гравитационных волн - поперечных волн, излучаемых ускоренно движущимися массами (двойными звездами) и распространяющимися со скоростью света [8]. Для их обнаружения в США Дж.Вебером и в России В.Б.Брагинским были созданы специальные детекторы в виде цилиндрических алюминиевых болванок массой 1,5 т с датчиками, способными улавливать колебания цилиндров при поступлении гравитационных волн, если, конечно, эти