царского математика Иоганна Бернулли, некое вещество, бесконечно тонкое, выбрасывается во все стороны из центров вихрей космических (где образуются солнца), затем оно сгущается в капли и возвращается обратно к центрам вихрей. По пути это тонкое вещество проникает в поры всех обычных тел и увлекает эти тела в своем центростремительном движении.
Францусский физик XVIII в. Лесаж тоже прибег к помощи «сверхтонкой материи», ультрамалых частиц, которые носятся в пространстве во всех направлениях, «толкая» встречающиеся на их пути обычные тела. Два тела притягиваются друг к другу постольку, поскольку они защищают друг друга от части этих толчков: каждое тело получает меньше ударов с той стороны, которой оно обращено к другому, вот так и возникает сила тяготения.
Двести пятьдесят лет физики, как они ни восхищались Ньютоном, только «сжав зубы», терпели дальнодействие. Но развитие физики все решительнее требовало пересмотра положений мировой механики Ньютона.
Представления о том, что Закон всемирного тяготения не совсем корректен, обострились после того, как в середине XIX в. немецкие ученые К.Нейман и Х.Зе-лигер определили, что Закон всемирного тяготения Ньютона не дает какого-либо разумного ответа на вопрос о гравитационном поле, создаваемом бесконечной системой масс, заполняющих бесконечное мировое пространство. Эти сомнения, как представляют современные ученые, были развеяны с появлением Общей теории относительности Эйнштейна.
5.2. Представления о гравитации в XX веке
В XX столетии в представлениях о законах гравитационного взаимодействия не изменилось практически ничего. По-прежнему все расчеты небесной механики основываются на статической формуле Закона всемирного тяготения Ньютона, и эти расчеты подтверждаются с высокой точностью. Однако в понимании природы сил тяготения произошли существенные изменения.
Если до начала XX столетия ученые выдвигали гипотезы о физических причинах, порождающих притяжение тел друг к другу, то в XX столетии, в связи с появлением Общей теории относительности Эйнштейна («теории гравитации»), поиски физических причин тяготения были заменены рассуждениями об относительности движения и о «кривизне пространства», которое вызывают гравитационные массы. А задача нахождения физических причин тяготения тел друг к другу была отправлена в архив как не состоятельная.
«Нам уже ясно, что Земля на самом деле движется, хотя это нам не кажется, ибо мы ощущаем движение лишь при сравнении с неподвижной точкой. Если бы кто-нибудь не знал, что вода течет, не видел бы берегов и был бы на корабле посреди вод, то как мог бы он понять, что корабль движется? На этом же основании, если кто-нибудь находится на Земле, на Солнце или на какой-нибудь другой планете, ему всегда будет казаться, что он на неподвижном центре и что все остальные вещи движутся».
Так писал в первой половине XV в. Николай Кузанский, кардинал католи-
ческой церкви и крупный ученый. Это, пожалуй, первое в мире четкое изложение принципа относительности.
Первым человеком, обосновавшим принцип относительности, стал Галилео Галилей. Суть принципа относительности Галилея, а в последующем и частного принципа относительности Эйнштейна проста: можно говорить только об относительной скорости, абсолютная скорость в нашем мире - абстракция. Это понятие лишено смысла. Все системы отсчета при равномерном движении равноправны.
Однако здесь следует сделать существенное замечание. Из приведенного принципа относительности вытекает, что взаимодействие между телами определяется лишь их взаимной относительной скоростью. Такое предположение можно допустить только в том случае, если между этими телами отсутствует среда - переносчик сил взаимодействия. Если же такая среда существует, то недостаточно учитывать только взаимные скорости тел - нужно обязательно учитывать скорость движения каждого тела относительно среды. Провозглашение равноправности систем отсчета автоматически означает отказ от промежуточной среды, обеспечивающей взаимодействие тел, фактически это означает отказ от механизма их взаимодействия и возврат все к тому же пресловутому «действию на расстоянии».
Дальнейшая эволюция представлений о тяготении связана со все большим абстрагированием от физической сущности явления.
ОТО (Общая теория относительности) - «теория гравитации» была создана
А.Эйнштейном в 1916 г. на основе Специальной теории относительности, созданной на 11 лет раньше.
Если Специальная теория относительности рассматривала особенности изменения параметров и взаимодействия тел, движущихся с околосветовыми скоростями, то Общая теория относительности распространила положения СТО на явления гравитации. При этом в основу всех рассуждений ОТО изначально положен инвариант (неизменный при любых преобразованиях параметр) -четырехмерный интервал, определяемый соотношением:
ds2 = dx2+ dyP-+ dz2-{cdt)2~ const,
где с - скорость света.
Теория относительности продекларировала, что скорость распространения любого взаимодействия, в том числе и гравитации, не может быть больше, чем скорость света.
Согласно логике Общей теории относительности при наличии потенциала гравитационного поля пространство становится не евклидовым, а искривленным, и степень этой кривизны определяется потенциалом тяготения. Тела в таком пространстве движутся по криволинейным траекториям. Даже свет в криволинейном пространстве испытывает отклонение.
Далее устанавливается тензорное выражение, описывающее пространство в области действия потенциалов тяготения, из них свойство кривизны пространства-времени, а из этой кривизны объясняется, что тяготение является следствием этой кривизны. Таким образом, тяготение объясняется наличием массы в пространстве, которое искривляется и заставляет другие массы притягиваться к телу, исказившему пространство.
