Таталцлын физикийн хүч. Таталцал ба бүх нийтийн таталцлын хүч. Харьцангуйн онол ба таталцлын хүчний хоорондын холбоо

Таталцал эсвэл таталцал гэж нэрлэгддэг таталцал нь орчлон ертөнцийн бүх биет болон биетүүдэд байдаг материйн бүх нийтийн шинж чанар юм. Таталцлын мөн чанар нь бүх материаллаг биетүүд эргэн тойрон дахь бусад бүх биеийг өөртөө татдаг.

Дэлхийн таталцал

Хэрэв таталцал нь орчлон ертөнцийн бүх биетүүдэд байдаг ерөнхий ойлголт, чанар юм бол таталцал нь энэхүү цогц үзэгдлийн онцгой тохиолдол юм. Дэлхий дээр байрлах бүх материаллаг объектуудыг өөртөө татдаг. Үүний ачаар хүмүүс, амьтад дэлхий даяар аюулгүй хөдөлж, гол мөрөн, тэнгис, далай тэнгисийн эрэг дотор үлдэж, агаар нь сансар огторгуйн өргөн уудам нутгаар нисч чадахгүй, харин манай гаригийн уур амьсгалыг бүрдүүлдэг.

Шударга асуулт гарч ирнэ: хэрвээ бүх объектууд таталцлын хүчтэй бол Дэлхий яагаад хүмүүс, амьтдыг өөртөө татдаг, харин эсрэгээрээ биш юм бэ? Нэгдүгээрт, бид дэлхийг өөртөө татдаг, энэ нь түүний таталцлын хүчтэй харьцуулахад бидний таталцал маш бага байдаг. Хоёрдугаарт, таталцлын хүч нь биеийн массаас шууд хамаардаг: биеийн жин бага байх тусам таталцлын хүч бага байдаг.

Таталцлын хүчнээс хамаарах хоёр дахь үзүүлэлт бол объектуудын хоорондох зай юм: хол байх тусам таталцлын нөлөө бага байх болно. Үүний ачаар гаригууд тойрог замдаа хөдөлж, бие биен дээрээ унахгүй.

Дэлхий, Сар, Нар болон бусад гаригууд бөмбөрцөг хэлбэртэй байдгаараа таталцлын хүчээр өртэй байдаг нь анхаарал татаж байна. Энэ нь төвийн чиглэлд үйлчилж, гаригийн "бие" -ийг бүрдүүлдэг бодисыг өөртөө татдаг.

Дэлхийн таталцлын талбар

Дэлхийн таталцлын орон нь манай гаригийг тойрон хоёр хүчний үйлчлэлээр үүсдэг хүчний энергийн орон юм.

  • хүндийн хүч;
  • Төвөөс зугтах хүч, энэ нь дэлхийн тэнхлэгийг тойрон эргэлддэг (өдөр цагийн эргэлт).

Таталцал ба төвөөс зугтах хүч хоёулаа байнга үйлчилдэг тул таталцлын орон нь байнгын үзэгдэл юм.

Талбайд нар, сар болон бусад зарим селестиел биетүүдийн таталцлын хүч, түүнчлэн дэлхийн агаар мандлын масс бага зэрэг нөлөөлдөг.

Бүх нийтийн таталцлын хууль ба сэр Исаак Ньютон

Английн физикч Исаак Ньютон нэгэн алдартай домогт өгүүлснээр нэг өдөр цэцэрлэгт хүрээлэнд явж байхдаа тэнгэрт сар байхыг харжээ. Яг тэр үед мөчрөөс нэг алим унав. Ньютон тэр үед хөдөлгөөний хуулийг судалж байсан бөгөөд алим таталцлын талбайн нөлөөн дор унаж, сар дэлхийн тойрог замд эргэлддэг гэдгийг мэддэг байв.

Дараа нь зөн совингоор гэрэлтсэн гайхамшигт эрдэмтэн, сарны тойрог замд байдаг ижил хүчинд захирагдаж, галактик даяар санамсаргүй гүйлдэггүй байж магадгүй алим газарт унадаг гэсэн санааг гаргаж ирэв. Ньютоны 3-р хууль гэгддэг дэлхийн таталцлын хууль ингэж нээсэн юм.

Математикийн томъёоны хэлээр энэ хууль дараах байдалтай байна.

Ф=GMM/D 2 ,

Хаана Ф- хоёр биеийн харилцан таталцлын хүч;

М- эхний биеийн масс;

м- хоёр дахь биеийн масс;

D 2- хоёр биеийн хоорондох зай;

Г- 6.67х10 -11-тэй тэнцүү таталцлын тогтмол.

Бид дэлхий дээр амьдардаг, бид ёроолгүй ангал дээрээс дээш өргөгдсөн чулуурхаг хадны ирмэгийн дагуу түүний гадаргуугийн дагуу хөдөлдөг. Зөвхөн бидэнд нөлөөлж буй зүйлийн ачаар л бид ангалын ирмэг дээр үлддэг Дэлхийн таталцлын хүч; Бид зөвхөн тэдний хэлснээр тодорхой жинтэй тул дэлхийн гадаргуугаас унадаггүй. Хэрэв манай гаригийн таталцал гэнэт зогссон бол бид энэ "хадаас" даруй нисч, сансар огторгуйн ангал руу хурдан нисэх болно. Бид дэлхийн сансар огторгуйн ёроолыг ч мэдэхгүй, эцэс төгсгөлгүй гүйлдэх болно.

Дэлхий дээрх хөдөлгөөн

түүнд дэлхийг тойрон хөдөлж байнабид ч бас таталцлын хүчинд өртэй. Бид дэлхий дээр алхаж, энэ хүчний эсэргүүцлийг байнга даван туулж, түүний үйлдлийг хөл дээрээ ямар нэг хүнд ачаа мэт мэдэрдэг. Энэ "ачаалал" нь ялангуяа өгсөхөд, чирэх үед хөлд чинь өлгөгдсөн хүнд ачаа шиг мэдрэгддэг. Энэ нь уулнаас буух үед бидэнд багагүй хүчтэй нөлөөлж, алхамаа хурдасгахад хүргэдэг. Дэлхийг тойрон хөдөлж байхдаа таталцлыг даван туулах. Эдгээр чиглэлүүд - "дээш", "доошоо" - зөвхөн таталцлын хүчээр бидэнд харагдана. Дэлхийн гадаргын бүх цэгүүдэд энэ нь бараг дэлхийн төв рүү чиглэсэн байдаг. Тиймээс "доод" ба "дээд" гэсэн ойлголтууд нь антипод гэж нэрлэгддэг, өөрөөр хэлбэл дэлхийн гадаргуугийн огтлолцсон хэсгүүдэд амьдардаг хүмүүсийн хувьд эрс ялгаатай байх болно. Жишээлбэл, Москвад амьдардаг хүмүүст "доошоо" гэсэн чиглэл нь Тиерра дель Фуэгогийн оршин суугчдад "дээш" гэсэн утгатай. Туйл ба экваторт байгаа хүмүүсийн "доош" чиглэлүүд нь зөв өнцгөөр; тэдгээр нь бие биендээ перпендикуляр байдаг. Дэлхийгээс гадна, түүнээс холдох тусам таталцлын хүч буурч, таталцлын хүч багасч (дэлхийн таталцлын хүч бусад дэлхийн биетүүдийн нэгэн адил сансарт хязгааргүй үргэлжилдэг) төвөөс зугтах хүч нэмэгддэг бөгөөд энэ нь багасдаг. таталцлын хүч. Тиймээс бид зарим ачааг, жишээлбэл, бөмбөлөгт өргөх тусам энэ ачаа бага жинтэй болно.

Дэлхийн төвөөс зугтах хүч

Өдөр тутмын эргэлтийн улмаас дэлхийн төвөөс зугтах хүч. Энэ хүч нь дэлхийн тэнхлэгт перпендикуляр, түүнээс хол чиглэлд дэлхийн гадаргуу дээр хаа сайгүй үйлчилдэг. Төвөөс зугтах хүчхарьцуулахад бага хүндийн хүч. Экватор дээр энэ нь хамгийн их үнэ цэнэдээ хүрдэг. Гэхдээ энд Ньютоны тооцоогоор төвөөс зугтах хүч нь татах хүчний ердөө 1/289-тэй тэнцэнэ. Та экватороос хойд зүгт байх тусам төвөөс зугтах хүч бага байдаг. Туйл дээр энэ нь өөрөө тэг юм.
Дэлхийн төвөөс зугтах хүчний үйлдэл. Зарим өндөрт төвөөс зугтах хүчмаш их хэмжээгээр нэмэгдэх бөгөөд энэ нь таталцлын хүчтэй тэнцүү байх бөгөөд таталцлын хүч эхлээд тэг болж, дараа нь дэлхийгээс холдох тусам сөрөг утгыг авч, тасралтгүй өсөх болно. Дэлхийтэй харьцуулахад эсрэг чиглэл.

Таталцал

Дэлхийн таталцлын хүч ба төвөөс зугтах хүчний үр дүнд үүссэн хүчийг гэж нэрлэдэг хүндийн хүч. Хэрэв манайх төгс нарийвчлалтай, тогтмол бөмбөлөг байсан бол, түүний масс нь хаа сайгүй ижил нягттай байсан бол, эцэст нь тэнхлэгийг нь тойрон өдөр бүр эргэдэггүй бол дэлхийн гадаргуугийн бүх цэгийн таталцлын хүч ижил байх болно. Гэхдээ манай дэлхий ердийн бөмбөрцөг биш, бүх хэсгүүд нь ижил нягтралтай чулуулгаас тогтдоггүй бөгөөд байнга эргэлддэг тул иймээс дэлхийн гадаргуугийн цэг бүрийн таталцлын хүч арай өөр байдаг. Тиймээс дэлхийн гадаргын бүх цэг дээр таталцлын хүчийг бууруулдаг төвөөс зугтах хүчний хэмжээ нь дэлхийн чулуулгийн нягт ба дэлхийн төвөөс хол зайд хамаарна.. Энэ зай их байх тусам таталцал багасна. Нэг төгсгөл нь дэлхийн экваторын эсрэг байрладаг дэлхийн радиусууд нь хамгийн том нь юм. Хойд эсвэл өмнөд туйлаар төгсдөг радиусууд нь хамгийн жижиг нь юм. Тиймээс экватор дахь бүх бие туйлтай харьцуулахад таталцлын хүч (бага жинтэй) байдаг. Энэ нь мэдэгдэж байна туйл дээр таталцлын хүч экваторынхаас 1/289-ээр их байна. Экватор ба туйл дээрх ижил биетүүдийн хүндийн хүчний энэ ялгааг пүршний жинг ашиглан тодорхойлж болно. Хэрэв бид биеийг жингийн дагуу жинлэж байвал энэ ялгааг анзаарахгүй байх болно. Жинлүүр нь туйл болон экватор дээр ижил жинг харуулах болно; Жинтэй биетэй адил жин нь мэдээжийн хэрэг жингээ өөрчлөх болно.
Хаврын масштаб нь экватор ба туйл дахь таталцлыг хэмжих арга юм. Ачаатай хөлөг онгоц туйлын ойролцоо, туйлын бүс нутагт ойролцоогоор 289 мянган тонн жинтэй гэж бодъё. Экваторын ойролцоох боомтуудад ирэхэд ачаатай хөлөг онгоц ердөө 288 мянган тонн жинтэй болно. Ийнхүү экватор дээр хөлөг онгоц мянга орчим тонн жингээ алджээ. Зөвхөн таталцлын хүч тэдэнд үйлчилдэг тул бүх бие нь дэлхийн гадаргуу дээр байрладаг. Өглөө орноосоо босоход энэ хүч нь хөлийг нь доош нь татдаг тул л хөлөө шалан дээр буулгаж чаддаг.

Дэлхий доторх таталцал

Энэ нь хэрхэн өөрчлөгдөхийг харцгаая дэлхийн доторх таталцал. Бид дэлхийн гүн рүү шилжих тусам таталцал тодорхой гүн хүртэл тасралтгүй нэмэгддэг. Мянга орчим километрийн гүнд таталцлын хүч хамгийн их (хамгийн их) утгатай байх бөгөөд дэлхийн гадаргуу дээрх дундаж утгатай (9.81 м/сек) харьцуулахад ойролцоогоор таван хувиар өснө. Цаашид гүнзгийрэх тусам таталцлын хүч тасралтгүй буурч, дэлхийн төвд тэгтэй тэнцүү байх болно.

Дэлхийн эргэлтийн талаархи таамаглалууд

Манай Дэлхий эргэлдэж байнатэнхлэгээ 24 цагийн дотор бүтэн эргүүлнэ. Мэдэгдэж байгаагаар төвөөс зугтах хүч нь өнцгийн хурдны квадраттай пропорциональ хэмжээгээр нэмэгддэг. Тиймээс хэрэв дэлхий тэнхлэгээ тойрон эргэхээ 17 дахин хурдасгавал төвөөс зугтах хүч 17 дахин, өөрөөр хэлбэл 289 дахин нэмэгдэнэ. Хэвийн нөхцөлд, дээр дурдсанчлан, экватор дахь төвөөс зугтах хүч нь таталцлын хүчний 1/289 байна. Өсөх үед Таталцлын хүч ба төвөөс зугтах хүч 17 дахин тэнцүү болно. Эдгээр хоёр хүчний үр дагавар болох таталцлын хүч нь дэлхийн тэнхлэгийн эргэлтийн хурдыг ингэж нэмэгдүүлснээр тэгтэй тэнцүү байх болно.
Дэлхийг эргүүлэх үед төвөөс зугтах хүчний утга. Дэлхийг тэнхлэгээ тойрон эргэх ийм хурдыг чухал гэж нэрлэдэг, учир нь манай гаригийн эргэлтийн хурд нь экватор дахь бүх биетүүд жингээ алдах болно. Энэ эгзэгтэй тохиолдолд өдрийн үргэлжлэх хугацаа ойролцоогоор 1 цаг 25 минут болно. Дэлхийн эргэлтийг цаашид хурдасгах тусам бүх бие (ялангуяа экваторт) жингээ алдаж, дараа нь төвөөс зугтах хүчээр сансарт шидэгдэж, дэлхий өөрөө ижил хүчээр хуваагдана. Хэрэв дэлхий туйлын хатуу биет байсан бөгөөд эргэлтийн хөдөлгөөнөө хурдасгахдаа хэлбэр дүрсээ өөрчлөхгүй, өөрөөр хэлбэл дэлхийн экваторын радиус үнэ цэнээ хадгалсан бол бидний дүгнэлт зөв байх болно. Гэхдээ дэлхийн эргэлт түргэсэх тусам түүний гадаргуу тодорхой хэмжээний хэв гажилтанд орох шаардлагатай болдог: туйл руу шахагдаж, экватор руу тэлэх болно; улам бүр хавтгайрсан дүр төрхтэй болно. Дэлхийн экваторын радиусын урт нэмэгдэж, улмаар төвөөс зугтах хүчийг нэмэгдүүлнэ. Ийнхүү дэлхийн эргэлтийн хурд 17 дахин нэмэгдэхээс өмнө экватор дахь биетүүд жингээ хасаж, өдрийн үргэлжлэх хугацааг 1 цаг 25 минут болгон богиносгохоос өмнө дэлхийтэй хамт сүйрэл болно. Өөрөөр хэлбэл, дэлхийн эргэлтийн эгзэгтэй хурд нь арай бага байх ба өдрийн хамгийн их урт нь арай урт байх болно. Зарим үл мэдэгдэх шалтгааны улмаас дэлхийн эргэлтийн хурд эгзэгтэй болно гэж төсөөлөөд үз дээ. Дараа нь дэлхийн оршин суугчид юу болох вэ? Юуны өмнө, дэлхийн хаана ч байсан өдөрт ойролцоогоор 2-3 цаг байх болно. Өдөр шөнөгүй калейдоскопоор хурдан өөрчлөгдөнө. Нар яг л гаригийн газар шиг тэнгэрт маш хурдан хөдөлж, сэрээд өөрийгөө угаах цаг гармагц тэнгэрийн хаяаны цаана алга болж, түүнийг орлох шөнө ирэх болно. Хүмүүс цагийг зөв чиглүүлэх боломжгүй болно. Сарын хэдэн өдөр, долоо хоногийн аль өдөр болохыг хэн ч мэдэхгүй. Хүний хэвийн амьдрал эмх замбараагүй болно. Савлууртай цаг удааширч, дараа нь хаа сайгүй зогсох болно. Таталцал тэдэнд үйлчилдэг тул тэд алхдаг. Эцсийн эцэст, бидний өдөр тутмын амьдралд "алхагч" хоцрох эсвэл яарч эхлэхэд дүүжин дүүжингээ богиносгох, уртасгах, тэр ч байтугай дүүжин дээр нэмэлт жин өлгөх шаардлагатай болдог. Экватор дахь бие нь жингээ хасах болно. Эдгээр төсөөллийн нөхцөлд маш хүнд биеийг хялбархан өргөх боломжтой болно. Морь, зааныг мөрөн дээрээ тавих, тэр байтугай байшинг бүхэлд нь өргөхөд хэцүү биш байх болно. Шувууд газардах чадвараа алдах болно. Бор шувууны сүрэг усны тэвш дээгүүр эргэлдэж байна. Тэд чангаар жиргэдэг ч бууж чаддаггүй. Түүний хаясан атга үр тариа дэлхий дээр тус тусад нь өлгөөтэй байх болно. Цаашлаад дэлхийн эргэлтийн хурд эгзэгтэй хэмжээнд ойртож байна гэж бодъё. Манай гараг маш их гажигтай бөгөөд улам бүр хавтгайрсан дүр төрхийг олж авдаг. Үүнийг хурдан эргэдэг тойруулгатай зүйрлэж, оршин суугчдаа хаях гэж байна. Дараа нь голууд урсахаа болино. Тэд урт намаг байх болно. Далай тэнгисийн аварга том хөлөг онгоцууд ёроолоороо усны гадаргуу дээр бараг хүрэхгүй, шумбагч онгоцууд далайн гүн рүү шумбаж чадахгүй, загас, далайн амьтад далай, далайн гадаргуу дээр хөвж, нуугдаж чадахгүй болно. далайн гүнд. Далайчид зангуугаа буулгаж чадахгүй, хөлөг онгоцныхоо залуурыг удирдахаа больж, том жижиг хөлөг онгоцууд хөдөлгөөнгүй зогсоно. Энд өөр нэг төсөөлөлтэй зураг байна. Станц дээр суудлын төмөр замын галт тэрэг зогсож байна. Шүгэл аль хэдийн үлээсэн; галт тэрэг явах ёстой. Жолооч өөрийн эрх мэдэл бүхий бүх арга хэмжээг авсан. Гал сөнөөгч өгөөмрөөр нүүрсийг галын хайрцаг руу шиддэг. Их хэмжээний очнууд зүтгүүрийн яндангаас нисдэг. Дугуйнууд нь маш их эргэлдэж байна. Гэвч зүтгүүр хөдөлгөөнгүй зогсож байна. Түүний дугуй нь төмөр замд хүрдэггүй бөгөөд тэдгээрийн хооронд ямар ч үрэлт байхгүй. Хүмүүс шалан дээр бууж чадахгүй байх цаг ирнэ; Тэд ялаа шиг таазанд наалдана. Дэлхийн эргэлтийн хурдыг нэмэгдүүлье. Төвөөс зугтах хүч нь таталцлын хүчийг улам бүр давж... Дараа нь хүмүүс, амьтад, гэр ахуйн эд зүйлс, байшингууд, дэлхий дээрх бүх зүйл, түүний амьтны ертөнц бүхэлдээ сансар огторгуйд хаягдах болно. Австрали тив дэлхийгээс салж, сансарт асар том хар үүл шиг дүүжинэ. Африк дэлхийгээс хол, чимээгүй ангалын гүн рүү нисэх болно. Энэтхэгийн далайн ус нь асар олон тооны бөмбөрцөг дусал болж хувирч, хязгааргүй зайд нисэх болно. Газар дундын тэнгис, асар том дуслын хуримтлал болон хувирч амжаагүй байгаа бөгөөд бүх зузаан ус нь ёроолоос тусгаарлагдаж, Неапольоос Алжир руу чөлөөтэй нэвтрэх боломжтой болно. Эцэст нь, эргэлтийн хурд маш их нэмэгдэж, төвөөс зугтах хүч маш их нэмэгдэж, дэлхий бүхэлдээ хуваагдах болно. Гэсэн хэдий ч энэ нь бас тохиолдох боломжгүй юм. Дээр дурдсанчлан дэлхийн эргэлтийн хурд нэмэгдэхгүй, харин эсрэгээрээ бага зэрэг буурдаг - гэхдээ маш бага бөгөөд бидний мэдэж байгаагаар 50 мянга гаруй жилийн хугацаанд өдрийн үргэлжлэх хугацаа зөвхөн нэгээр нэмэгддэг. хоёрдугаарт. Өөрөөр хэлбэл, дэлхий одоо олон мянган жилийн турш нарны илчлэг, амьдрал бэлэглэгч туяан дор манай гарагийн амьтан, ургамлын ертөнц цэцэглэн хөгжихөд зайлшгүй шаардлагатай тийм хурдтайгаар эргэлдэж байна.

Үрэлтийн утга

Одоо юу болохыг харцгаая үрэлтийн асуудалХэрэв байхгүй байсан бол юу болох вэ. Таны мэдэж байгаагаар үрэлт нь бидний хувцаслалтад хортой нөлөө үзүүлдэг: ханцуй, ул нь үрэлтэд хамгийн мэдрэмтгий байдаг тул дээлний ханцуй нь эхлээд элэгдэж, гутлын ул нь эхлээд элэгддэг. Гэхдээ манай гаригийн гадаргуу сайн өнгөлсөн, бүрэн гөлгөр, үрэлтийн магадлалыг үгүйсгэх болно гэж хэсэг хугацаанд төсөөлөөд үз дээ. Бид ийм гадаргуу дээр алхаж чадах уу? Мэдээж үгүй. Мөс, өнгөлсөн шалан дээр ч алхахад маш хэцүү, унахаас болгоомжлох хэрэгтэй гэдгийг хүн бүр мэддэг. Гэхдээ мөсний гадаргуу болон өнгөлсөн шал нь бага зэрэг үрэлттэй хэвээр байна.
Мөсөн дээрх үрэлтийн хүч. Хэрэв дэлхийн гадаргуу дээр үрэлтийн хүч алга болсон бол манай гариг ​​дээр үгээр илэрхийлэхийн аргагүй эмх замбараагүй байдал үүрд ноёрхох болно. Хэрэв үрэлт байхгүй бол далай үүрд ширүүсч, шуурга хэзээ ч намдахгүй. Элсэн шуурга дэлхий дээр зогсохгүй, салхи байнга үлээх болно. Төгөлдөр хуур, хийлийн уянгалаг эгшиг, махчин амьтдын аймшигт архирах чимээ холилдож, агаарт эцэс төгсгөлгүй тархах болно. Үрэлт байхгүй үед хөдөлж эхэлсэн бие хэзээ ч зогсохгүй. Дэлхийн туйлын гөлгөр гадаргуу дээр янз бүрийн бие, биетүүд хамгийн олон янзын чиглэлд үүрд холилдох болно. Хэрэв дэлхийн үрэлт, таталцал байхгүй бол дэлхийн ертөнц инээдтэй, эмгэнэлтэй байх болно.

Зөвхөн хамгийн нууцлаг нь ч биш байгалийн хүч, гэхдээ бас хамгийн хүчирхэг.

Хөгжил дэвшлийн замд яваа хүн

Түүхэнд ийм зүйл болсон Хүнурагшлах тусам ахиц дэвшлийн арга замууд улам бүр хүчирхэгжиж буй байгалийн хүчийг эзэмшсэн. Нударгандаа барьчихсан саваа, өөрийн биеийн хүчнээс өөр юу ч байхгүй үед л эхэлсэн. Гэвч тэрээр мэргэн байж, амьтдын бие бялдрын хүчийг өөрийн үйлчлэлд оруулж, тэднийг гаршуулсан. Морь хурдалж, тэмээ элсэн цөлийг, заан намгархаг ширэнгэн ойг бүтээв. Гэхдээ хамгийн хүчирхэг амьтдын бие махбодийн хүч нь байгалийн хүчинтэй харьцуулахад хэмжээлшгүй бага байдаг. Хүн галын элементийг хамгийн түрүүнд захирч байсан боловч зөвхөн хамгийн сул дорой хувилбаруудад л байсан. Эхлээд олон зууны турш тэрээр зөвхөн модыг түлш болгон ашигладаг байсан - маш бага эрчим хүч зарцуулдаг түлш. Хэсэг хугацааны дараа тэрээр энэ эрчим хүчний эх үүсвэрийг салхины энергийг ашиглахын тулд ашиглаж сурсан, тэр хүн дарвуулын цагаан далавчийг агаарт өргөж, хөнгөн хөлөг онгоц шувуу мэт давалгаан дундуур нисэв. Далайн давалгаан дээр дарвуулт завь. Тэр салхин тээрэмний ирийг салхины шуурганд ил гаргаж, тээрмийн хүнд чулуунууд эргэлдэж, нунтаглагчийн хорхойнууд шажигнаж эхлэв. Гэхдээ агаарын тийрэлтэт онгоцны энерги нь төвлөрөхөөс хол байгаа нь хэнд ч ойлгомжтой. Нэмж дурдахад, дарвуул, салхин тээрэм хоёулаа салхины цохилтоос айж байв: шуурга далбааг урж, хөлөг онгоцыг живүүлж, шуурга далавчаа хугалж, тээрэмүүдийг хөмрүүлэв. Бүр сүүлдээ хүн урсах усыг байлдан дагуулж эхэлсэн. Дугуй нь усны энергийг эргэлтийн хөдөлгөөнд хувиргах чадвартай хамгийн энгийн төхөөрөмж төдийгүй янз бүрийн төрлүүдтэй харьцуулахад хамгийн бага хүч чадалтай юм. Хүн хөгжил дэвшлийн шатаар үргэлж урагш алхаж, улам их энерги шаардагддаг. Тэрээр шинэ төрлийн түлш хэрэглэж эхэлсэн - аль хэдийн нүүрс шатаахад шилжсэнээр нэг кг түлшний эрчим хүчийг 2500 ккал-аас 7000 ккал болгон бараг гурав дахин нэмэгдүүлсэн. Дараа нь газрын тос, байгалийн хийн цаг ирлээ. Нэг кг чулуужсан түлшний энергийн агууламж дахин нэг хагасаас хоёр дахин нэмэгдсэн байна. Уурын хөдөлгүүрүүд уурын турбиныг сольсон; тээрмийн дугуйг гидравлик турбиноор сольсон. Дараа нь тэр хүн ураны атомын задрал руу гараа сунгав. Гэсэн хэдий ч шинэ төрлийн эрчим хүчний анхны хэрэглээ нь эмгэнэлтэй үр дагавартай байсан - 1945 онд Хирошимагийн цөмийн түймэр хэдхэн минутын дотор 70 мянган хүний ​​зүрхийг шатаажээ. 1954 онд дэлхийн анхны Зөвлөлтийн атомын цахилгаан станц ашиглалтад орсноор ураны хүчийг цахилгаан гүйдлийн цацрагийн хүч болгон хувиргасан. Мөн нэг килограмм уран нь хамгийн сайн газрын тосны нэг килограммаас хоёр сая дахин их энерги агуулдаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Энэ бол цоо шинэ гал байсан бөгөөд үүнийг физик гэж нэрлэж болохуйц гал түймэр байсан, учир нь физикчид ийм гайхалтай энерги үүсэх процессыг судалсан байдаг. Уран бол цорын ганц цөмийн түлш биш. Илүү хүчирхэг түлшний төрлийг аль хэдийн ашиглаж байна - устөрөгчийн изотопууд. Харамсалтай нь хүн төрөлхтөн устөрөгч-гелийн цөмийн дөлийг захирч чадаагүй байна. Тэрээр устөрөгчийн бөмбөг дэх урвалыг ураны дэлбэрэлтээр асааж, бүхлээр нь шатаж буй галаа түр зуур асаахыг мэддэг. Гэхдээ эрдэмтэд устөрөгчийн реактор улам ойртож байгааг харж байгаа бөгөөд энэ нь устөрөгчийн изотопын цөмийг гелийн цөмд нэгтгэсний үр дүнд цахилгаан гүйдэл үүсгэх болно. Дахин хэлэхэд, хүн нэг кг түлшнээс авах эрчим хүчний хэмжээ бараг арав дахин нэмэгдэнэ. Гэхдээ энэ алхам нь хүн төрөлхтний байгалийн хүчийг даван туулах түүхэн дэх сүүлчийн алхам байх болов уу? Үгүй! Цаашид эрчим хүчний таталцлын хэлбэрийг эзэмших болно. Энэ нь устөрөгч-гелийн нэгдлийн энергиээс ч илүү байгалиасаа илүү болгоомжтой савлагдсан байдаг. Өнөөдөр энэ бол хүний ​​төсөөлж чадах эрчим хүчний хамгийн төвлөрсөн хэлбэр юм. Шинжлэх ухааны дэвшилтэт түвшнээс өөр юу ч тэнд хараахан харагдахгүй байна. Хэдийгээр цахилгаан станцууд нь хүний ​​​​таталцлын энергийг цахилгаан гүйдэл болгон хувиргах (магадгүй тийрэлтэт хөдөлгүүрийн цоргоноос урсах хийн урсгал, эсвэл хаа сайгүй байдаг цахиур, хүчилтөрөгчийн атомыг төлөвлөсөн хувиргалт болгон хувиргах) болно гэж бид итгэлтэйгээр хэлж чадна. Хэт ховор металлын атомууд руу), ийм цахилгаан станцын (пуужингийн хөдөлгүүр, физик реактор) нарийн ширийн зүйлийн талаар бид юу ч хэлж чадахгүй.

Галактикуудын үүсэл гарал үүслийн бүх нийтийн таталцлын хүч

Бүх нийтийн таталцлын хүч нь галактикууд үүсэх эх үүсвэр юмАкадемич В.А.Амбарцумяны итгэлтэйгээр одны өмнөх материас. Энэ нь төрөхдөө өгсөн одны түлшээ дуусгаад цаг хугацаагаа шатаасан оддыг унтраадаг. Олон физикчид квазаруудын оршин тогтнохыг бүх нийтийн таталцлын оролцоотой холбон тайлбарладаг (дэлгэрэнгүй мэдээлэл:) Эргэн тойрноо хараарай: энд дэлхий дээр бүх зүйлийг энэ хүчээр удирддаг. Энэ нь манай гаригийн давхаргат бүтцийг тодорхойлдог - литосфер, гидросфер, агаар мандлын ээлж. Тэр бол агаарын хийн зузаан давхаргыг агуулдаг бөгөөд түүний ёроолд бид бүгд оршдог. Хэрэв таталцал байхгүй бол дэлхий тэр даруй Нарыг тойрон эргэлдэж буй тойрог замаасаа гарч, бөмбөрцөг өөрөө нурж, төвөөс зугтах хүчний нөлөөгөөр бутрах болно. Бүх нийтийн таталцлын хүчнээс тодорхой хэмжээгээр хамаарахгүй зүйлийг олоход хэцүү байдаг. Мэдээжийн хэрэг, эртний гүн ухаантнууд, маш ажиглагч хүмүүс, дээшээ шидсэн чулуу үргэлж эргэж ирдэг гэдгийг анзаарахгүй байхын аргагүй байв. МЭӨ 4-р зуунд Платон үүнийг Орчлон ертөнцийн бүх бодисууд ижил төстэй бодисуудын ихэнх хэсэгт төвлөрдөг гэж тайлбарлав: шидсэн чулуу газарт унах эсвэл ёроол руу унах, асгарсан ус хамгийн ойрын цөөрөм эсвэл цөөрөм рүү нэвчидэг. далай руу урсдаг гол, галын утаа үүл рүүгээ урсдаг. Платоны шавь Аристотель бүх бие нь хүнд, хөнгөн гэсэн онцгой шинж чанартай байдаг гэдгийг тодруулсан. Хүнд биетүүд - чулуу, металл - орчлон ертөнцийн төв рүү, хөнгөн биетүүд - гал, утаа, уур - зах руу гүйдэг. Бүх нийтийн таталцлын хүчинтэй холбоотой зарим үзэгдлийг тайлбарладаг энэхүү таамаглал 2 мянга гаруй жил оршин тогтнож ирсэн.

Бүх нийтийн таталцлын хүчний тухай эрдэмтэд

гэсэн асуултыг хамгийн түрүүнд тавьсан байх бүх нийтийн таталцлын хүчүнэхээр шинжлэх ухааны хувьд Сэргэн мандалтын үеийн суут ухаантан Леонардо да Винчи байсан. Леонардо таталцал зөвхөн дэлхийд байдаггүй, таталцлын төвүүд олон байдаг гэж тунхагласан. Мөн тэрээр таталцлын хүч нь хүндийн төв хүртэлх зайнаас хамаардаг гэсэн санааг илэрхийлсэн. Коперник, Галилео, Кеплер, Роберт Хук нарын бүтээлүүд нь бүх нийтийн таталцлын хуулийн үзэл санааг улам бүр ойртуулсан боловч эцсийн томъёололдоо энэ хууль нь Исаак Ньютоны нэртэй үүрд холбоотой байв.

Исаак Ньютон дэлхийн таталцлын хүчний тухай

1643 оны 1-р сарын 4-нд төрсөн. Тэрээр Кембрижийн их сургуулийг төгсөж, бакалавр, дараа нь шинжлэх ухааны магистр болсон.
Исаак Ньютон. Дараах бүх зүйл бол шинжлэх ухааны бүтээлийн эцэс төгсгөлгүй баялаг юм. Гэхдээ түүний гол бүтээл нь 1687 онд хэвлэгдсэн "Байгалийн философийн математикийн зарчмууд" бөгөөд үүнийг ихэвчлэн "Зарчмууд" гэж нэрлэдэг. Тэдэнд агуу ихийг томъёолсон байдаг. Түүнийг ахлах сургуулиас нь бүгд санаж байгаа байх.
Бүх бие нь эдгээр биетүүдийн массын үржвэртэй шууд пропорциональ ба тэдгээрийн хоорондох зайны квадраттай урвуу пропорциональ хүчээр бие биенээ татдаг...
Энэхүү томъёоллын зарим заалтууд нь Ньютоны өмнөх үеийнхнийг урьдчилан таамаглах боломжтой байсан ч хэн ч үүнийг бүхэлд нь биелүүлж чадаагүй юм. Дэлхийн таталцлыг сар хүртэл, нарны хүчийг бүх гаригийн системд хүргэхийн тулд эдгээр хэлтэрхийг нэг цогц болгон цуглуулахын тулд Ньютоны суут ухаан шаардсан. Ньютон дэлхийн таталцлын хуулиас өмнө Кеплерийн нээсэн гаригийн хөдөлгөөний бүх хуулиудыг гаргаж ирсэн. Тэд зүгээр л түүний үр дагавар болж хувирав. Түүгээр ч барахгүй Кеплерийн хуулиуд төдийгүй эдгээр хуулиас (гурван ба түүнээс дээш биетийн ертөнцөд) хазайх нь бүх нийтийн таталцлын үр дагавар болохыг Ньютон харуулсан... Энэ бол шинжлэх ухааны агуу ялалт байсан юм. Ертөнцүүдийг хөдөлгөдөг байгалийн гол хүч болох агаарын молекул, алим, нарыг хянадаг хүчийг эцэст нь нээж, математикийн аргаар тодорхойлсон юм шиг санагдав. Ньютоны хийсэн алхам бол асар том, хэмжээлшгүй их байсан. Гайхамшигт эрдэмтэн, Францын зохиолч Франсуа Мари Аруэгийн бүтээлийг анх дэлгэрүүлэгч, Вольтер нэрээр дэлхийд алдартай бөгөөд Ньютон унаж буй алимыг хараад түүний нэрээр нэрлэгдсэн хууль байдаг гэдгийг гэнэт ухаарсан гэжээ. Ньютон өөрөө энэ алимыг хэзээ ч дурдаагүй. Өнөөдөр энэ сайхан домгийг үгүйсгэхийн тулд цаг үрэх нь үнэ цэнэтэй зүйл биш юм. Ньютон байгалийн агуу хүчийг логик үндэслэлээр ухаарсан бололтой. Магадгүй энэ нь "Эхлэл" -ийн холбогдох бүлэгт багтсан байх.

Бүх нийтийн таталцлын хүч нь цөмийн нислэгт нөлөөлдөг

Орой нь агаар мандалд байхаа больсон маш өндөр ууланд бид асар том их буу суурилуулсан гэж бодъё. Түүний торхыг бөмбөрцгийн гадаргуутай хатуу зэрэгцээ байрлуулж, галлажээ. Нуманыг тайлбарласны дараа, цөм нь дэлхийд унадаг . Бид цэнэгээ нэмэгдүүлж, дарьны чанарыг сайжруулж, дараагийн буудлагын дараа их бууны сумыг ямар нэгэн байдлаар илүү өндөр хурдтайгаар хөдөлгөдөг. Цөмийн дүрсэлсэн нум нь илүү хавтгай болдог. Цөм нь манай уулын бэлээс нэлээд хол унадаг. Мөн бид цэнэгээ нэмэгдүүлж, бууддаг. Цөм нь бөмбөрцгийн гадаргуутай зэрэгцэн доошилдог тийм хавтгай траекторийн дагуу нисдэг. Цөм нь дэлхий рүү унахаа больсон: багассан хурдаараа Дэлхий доороос нь зугтдаг. Мөн манай гаригийг тойрсон цагирагыг дүрсэлсний дараа цөм нь буцах цэг рүү буцдаг. Энэ хооронд бууг авч болно. Эцсийн эцэст, цөмийн дэлхийн эргэн тойронд нисэхэд нэг цаг гаруй хугацаа шаардагдана. Дараа нь цөм нь уулын орой дээгүүр хурдан нисч, дэлхийг тойрон шинэ нислэг хийх болно. Хэрэв бидний тохиролцсоны дагуу цөм нь агаарын эсэргүүцэл үзүүлэхгүй бол хэзээ ч унаж чадахгүй. Үүний тулд үндсэн хурд нь 8 км/сек орчим байх ёстой. Хэрэв бид цөмийн нислэгийн хурдыг нэмэгдүүлбэл яах вэ? Энэ нь эхлээд дэлхийн гадаргуугийн муруйлтаас илүү хавтгай нум хэлбэрээр нисч, дэлхийгээс холдож эхэлнэ. Үүний зэрэгцээ дэлхийн таталцлын нөлөөгөөр түүний хурд буурах болно. Эцэст нь эргэн тойрон эргэж, тэр дэлхий рүү буцаж унаж эхлэх боловч түүний хажуугаар нисч, тойрог биш, харин эллипсийг хаах болно. Цөм нь дэлхий нарыг тойрон хөдөлдөгтэй яг ижил аргаар, тухайлбал манай гаригийн төв нь байрлах эллипсийн дагуу дэлхийг тойрон хөдөлнө. Хэрэв та цөмийн анхны хурдыг цаашид нэмэгдүүлбэл эллипс илүү сунах болно. Энэ эллипсийг сунгах боломжтой бөгөөд ингэснээр цөм нь сарны тойрог замд хүрэх эсвэл бүр цаашилна. Гэвч энэ цөмийн анхны хурд нь 11.2 км/сек-ээс хэтрэх хүртэл дэлхийн хиймэл дагуул хэвээр байх болно. Харвах үед 11.2 км/сек-ээс дээш хурдтай байсан цөм нь параболик траекторийн дагуу дэлхийгээс үүрд холдох болно. Хэрэв эллипс нь битүү муруй бол парабола нь хоёр салаа хязгааргүйд хүрэх муруй юм. Зууван дагуу хөдөлж, энэ нь хичнээн урт байсан ч гэсэн бид гарцаагүй системтэйгээр эхлэх цэг рүү буцах болно. Параболын дагуу хөдөлж, бид хэзээ ч эхлэх цэг рүү буцаж очихгүй. Гэвч дэлхийг ийм хурдтайгаар орхисон ч цөм нь хязгааргүйд нисч чадахгүй. Нарны хүчтэй таталцал нь түүний нислэгийн замналыг тонгойлгож, гаригийн замнал шиг эргэн тойрондоо хаагдах болно. Цөм нь манай гаригуудын гэр бүлийн бие даасан жижиг гариг ​​болох Дэлхийн эгч болох болно. Цөмийг гаригийн системээс цааш чиглүүлэх, нарны таталцлыг даван туулахын тулд түүнд 16.7 км/сек-ээс дээш хурдыг өгч, дэлхийн өөрийнх нь хөдөлгөөний хурдыг энэ хурдад нэмэхээр чиглүүлэх шаардлагатай. Ойролцоогоор 8 км/сек хурдыг (энэ хурд нь манай их бууны буудсан уулын өндрөөс хамаарна) дугуй хурд, 8-11.2 км/сек хурдыг эллипс, 11.2-16.7 км/сек хурдыг параболик гэж нэрлэдэг. мөн энэ тооноос дээш - чөлөөлөх хурдаар. Эдгээр хурдны өгөгдсөн утгууд нь зөвхөн Дэлхийд хүчинтэй гэдгийг энд нэмэх хэрэгтэй. Хэрэв бид Ангараг дээр амьдардаг байсан бол дугуй хурд нь бидний хувьд илүү хялбар байх байсан - энэ нь ердөө 3.6 км / сек, параболик хурд нь 5 км / сек-ээс арай өндөр байна. Гэхдээ Бархасбадь гарагаас цөмийг сансарт илгээх нь дэлхийгээс хамаагүй хэцүү байх болно: энэ гараг дээрх тойрог хурд нь 42.2 км/сек, параболын хурд нь бүр 61.8 км/сек юм! Нарны оршин суугчид өөрсдийн ертөнцийг орхих нь хамгийн хэцүү байх болно (хэрэв мэдээжийн хэрэг ийм байдаг бол). Энэ аварга том дугуйны хурд нь 437.6, тасрах хурд нь 618.8 км / сек байх ёстой! Ийнхүү Ньютон 17-р зууны сүүлчээр ах дүү Монгольфиер агаарын бөмбөлөг анх нисэхээс зуун жилийн өмнө, ах Райт нарын онгоц анхны нислэгээс хоёр зуун жилийн өмнө, бараг дөрөвний нэг мянган жилийн өмнө. анхны шингэн түлшээр ажилладаг пуужин хөөргөсөн нь хиймэл дагуул, сансрын хөлөгт тэнгэрт хүрэх замыг харуулсан.

Бүх нийтийн таталцлын хүч нь бүх бөмбөрцөгт байдаг

Ашиглах замаар бүх нийтийн таталцлын хуульүл мэдэгдэх гаригууд нээгдэж, нарны аймгийн гарал үүслийн талаархи космогоник таамаглал бий болсон. Од, гариг, цэцэрлэгт алим, агаар мандал дахь хийн молекулуудыг хянадаг байгалийн гол хүчийг олж, математикийн аргаар тодорхойлсон. Гэхдээ бид бүх нийтийн таталцлын механизмыг мэдэхгүй. Ньютоны таталцлыг тайлбарлахгүй, харин гаригийн хөдөлгөөний орчин үеийн байдлыг тодорхой илэрхийлдэг. Орчлон ертөнцийн бүх биетүүдийн харилцан үйлчлэл юунаас болж байгааг бид мэдэхгүй. Ньютон энэ шалтгааныг сонирхоогүй гэж хэлж болохгүй. Олон жилийн турш тэрээр түүний боломжит механизмыг тунгаан бодож байсан. Дашрамд хэлэхэд энэ бол үнэхээр нууцлаг хүч юм. Хэдэн зуун сая километр орон зайд илэрдэг хүч, харилцан үйлчлэлийн дамжуулалтыг тайлбарлаж болохуйц материаллаг тогтоцгүй анхны харцаар харагдана.

Ньютоны таамаглалууд

БА Ньютонхандсан таамаглалОрчлон ертөнцийг бүхэлд нь дүүргэдэг тодорхой эфирийн оршин тогтнох тухай. 1675 онд тэрээр дэлхийн таталцлыг бүхэлд нь орчлон ертөнцийг дүүргэх эфир нь дэлхийн төв рүү тасралтгүй урсаж, энэ хөдөлгөөний бүх объектыг барьж, таталцлын хүчийг бий болгодог гэж тайлбарлав. Эфирийн ижил урсгал Нар руу гүйж, түүгээрээ гариг, сүүлт одуудыг тээж, тэдний зууван зам мөрийг баталгаажуулдаг... Энэ нь математикийн хувьд туйлын логиктой хэдий ч тийм ч үнэмшилтэй таамаг байсангүй. Харин дараа нь 1679 онд Ньютон таталцлын механизмыг тайлбарласан шинэ таамаглал дэвшүүлжээ. Энэ удаад тэрээр эфирт гаригуудын ойролцоо болон тэдгээрээс хол өөр өөр концентрацитай байх шинж чанарыг өгдөг. Манай гарагийн төвөөс хол байх тусам эфир нь нягтардаг. Мөн энэ нь бүх материаллаг биеийг нягт давхаргаас нь шахаж, нягтрал багатай болгодог шинж чанартай. Мөн бүх биеийг дэлхийн гадаргуу дээр шахаж гаргадаг. 1706 онд Ньютон эфирийн оршин тогтнолыг эрс үгүйсгэв. 1717 онд тэрээр эфирийг шахах таамаглал руу дахин буцаж ирэв. Ньютоны гайхалтай тархи агуу нууцыг тайлах гэж тэмцсэн ч олж чадаагүй. Энэ нь хажуу тийшээ ийм хурц шидэхийг тайлбарладаг. Ньютон хэлэхдээ:
Би таамаг дэвшүүлдэггүй.
Хэдийгээр бид шалгаж чадсан даруйдаа энэ нь бүхэлдээ үнэн биш боловч өөр нэг зүйлийг баттай хэлж болно: Ньютон маргаангүй зүйл ба тогтворгүй, маргаантай таамаглалыг хэрхэн тодорхой ялгахыг мэддэг байсан. Мөн “Зарчмууд”-д агуу хуулийн томьёо байдаг ч түүний механизмыг тайлбарлах оролдлого байдаггүй. Агуу физикч ирээдүйн хүнд энэ оньсогыг гэрээслэн үлдээжээ. Тэрээр 1727 онд нас баржээ. Өнөөдрийг хүртэл шийдэгдээгүй байна. Ньютоны хуулийн физик мөн чанарын тухай хэлэлцүүлэг хоёр зуун жил үргэлжилсэн. Магадгүй энэ хэлэлцүүлэг нь хуулийн бүх асуултад яг тодорхой хариулт өгсөн бол хуулийн мөн чанарт хамаарахгүй байх. Гэвч цаг хугацаа өнгөрөхөд энэ хууль бүх нийтийнх биш болох нь тогтоогдсон явдал юм. Тэр энэ эсвэл тэр үзэгдлийг тайлбарлаж чадахгүй тохиолдол байдаг. Жишээ хэлье.

Зелигерийн тооцоонд бүх нийтийн таталцлын хүч

Тэдний эхнийх нь Зелигерийн парадокс юм. Орчлон ертөнцийг хязгааргүй, жигд материар дүүргэсэн гэж үзэн Зелигер Ньютоны хуулийн дагуу хязгааргүй ертөнцийн хязгааргүй том массаас үүссэн бүх нийтийн таталцлын хүчийг тооцоолохыг оролдсон. Энэ бол цэвэр математикийн үүднээс харахад тийм ч амар ажил биш байсан. Хамгийн төвөгтэй өөрчлөлтүүдийн бүх бэрхшээлийг даван туулж, Зелигер хүссэн бүх нийтийн таталцлын хүч нь Орчлон ертөнцийн радиустай пропорциональ гэдгийг тогтоожээ. Мөн энэ радиус нь хязгааргүйтэй тэнцүү тул таталцлын хүч нь хязгааргүй их байх ёстой. Гэсэн хэдий ч практик дээр бид үүнийг ажигладаггүй. Энэ нь бүхэл бүтэн ертөнцийн таталцлын хууль бүхэлдээ орчлон ертөнцөд үйлчлэхгүй гэсэн үг юм. Гэсэн хэдий ч парадоксыг өөр тайлбар хийх боломжтой. Жишээлбэл, матери орчлон ертөнцийг бүхэлд нь жигд дүүргэдэггүй, харин нягт нь аажмаар буурч, эцэст нь маш хол хаа нэгтээ матери огт байхгүй гэж бид үзэж болно. Гэхдээ ийм дүр зургийг төсөөлнө гэдэг нь материгүй орон зай оршин тогтнох боломжийг хүлээн зөвшөөрөх гэсэн үг бөгөөд энэ нь ерөнхийдөө утгагүй юм. Бүх нийтийн таталцлын хүч нь зайны квадратаас илүү хурдан сулардаг гэж бид таамаглаж болно. Гэхдээ энэ нь Ньютоны хуулийн гайхалтай зохицолд эргэлзээ төрүүлж байна. Үгүй ээ, энэ тайлбар нь эрдэмтдийн сэтгэлд хүрсэнгүй. Парадокс парадокс хэвээр байв.

Мөнгөн усны хөдөлгөөний ажиглалт

Өөр нэг баримт бол Ньютоны хуулиар тайлбарлаагүй бүх нийтийн таталцлын хүчний үйлчлэлийг авчирсан Мөнгөн усны хөдөлгөөний ажиглалт- гаригтай хамгийн ойр. Ньютоны хуулийг ашигласан үнэн зөв тооцоолол нь 100 жилд 531 нуман секундээр 531 нуман секундээр шилжих ёстойг харуулсан. Мөн одон орон судлаачид энэ шилжилтийг 573 нуман секундтэй тэнцүү гэж тогтоосон. Энэхүү илүүдэл буюу 42 нуман секундийг эрдэмтэд зөвхөн Ньютоны хуулиас үүдэлтэй томъёогоор тайлбарлаж чадаагүй юм. Зелигерийн парадокс, Мөнгөн усны перигелийн шилжилт болон бусад олон гаж үзэгдэл, тайлагдашгүй баримтуудыг тайлбарлав. Альберт Эйнштейн, бүх цаг үеийн хамгийн агуу физикч биш юмаа гэхэд хамгийн агуу физикчдийн нэг. Ядаргаатай жижиг зүйлүүдийн дунд асуулт байв эфирийн салхи.

Альберт Мишельсоны туршилтууд

Энэ асуулт таталцлын асуудалд шууд хамааралгүй юм шиг санагдсан. Тэрээр оптик, гэрэлтэй холбоотой байв. Илүү нарийн, түүний хурдыг тодорхойлох. Гэрлийн хурдыг анх Данийн одон орон судлаач тогтоожээ Олаф Рөмер, Бархасбадийн хиймэл дагуулын хиртэлтийг ажиглаж байна. Энэ нь 1675 онд болсон. Америкийн физикч Альберт Мишельсон 18-р зууны төгсгөлд тэрээр өөрийн зохион бүтээсэн төхөөрөмжөө ашиглан хуурай газрын нөхцөлд гэрлийн хурдыг хэд хэдэн удаа тодорхойлжээ. 1927 онд тэрээр гэрлийн хурдыг 299796 + 4 км/сек гэсэн утгыг өгсөн нь тухайн үеийн хувьд маш сайн нарийвчлал байсан юм. Гэхдээ гол нь өөр. 1880 онд тэрээр эфирийн салхийг судлахаар шийджээ. Тэрээр эцэст нь тэр эфирийн оршин тогтнолыг тогтоохыг хүссэн бөгөөд тэд таталцлын харилцан үйлчлэлийн дамжуулалт ба гэрлийн долгионы дамжуулалтыг хоёуланг нь тайлбарлахыг оролдсон. Мишельсон магадгүй тухайн үеийнхээ хамгийн гайхалтай туршилт судлаач байсан. Тэр маш сайн тоног төхөөрөмжтэй байсан. Тэгээд тэр амжилтанд бараг итгэлтэй байсан.

Туршлагын мөн чанар

Туршлагаийм зорилготой байсан. Дэлхий тойрог замдаа ойролцоогоор 30 км/сек хурдтай хөдөлдөг. Эфирээр дамждаг. Энэ нь дэлхийн хөдөлгөөнтэй харьцуулахад хүлээн авагчийн өмнө зогсож буй гэрлийн хурд нь нөгөө талд зогсож буй эх үүсвэрээс их байх ёстой гэсэн үг юм. Эхний тохиолдолд эфирийн салхины хурдыг гэрлийн хурд дээр нэмэх шаардлагатай бол хоёр дахь тохиолдолд гэрлийн хурд энэ хэмжээгээр буурах ёстой.
Нарыг тойрон эргэх дэлхийн хөдөлгөөн. Мэдээжийн хэрэг, дэлхийн нарыг тойрон эргэх хурд нь гэрлийн хурдны арван мянганы нэг л юм. Ийм жижиг нэр томъёог илрүүлэх нь маш хэцүү боловч Мишельсоныг үнэн зөвийн хаан гэж нэрлэсэн нь хоосон биш юм. Тэрээр гэрлийн цацрагийн хурдны "нарийн" ялгааг олж авахын тулд ухаалаг аргыг ашигласан. Тэрээр цацрагийг хоёр тэнцүү урсгал болгон хувааж, тэдгээрийг харилцан перпендикуляр чиглэлд чиглүүлэв: меридиан ба параллель дагуу. Толинд тусгасны дараа туяа буцаж ирэв. Хэрэв параллель гүйж буй цацрагт эфирийн салхи нөлөөлсөн бол түүнийг меридиал туяанд нэмэхэд интерференцийн ирмэгүүд гарч ирэх бөгөөд хоёр цацрагийн долгион нь фазаас гарах болно. Гэсэн хэдий ч Мишельсонд хоёр цацрагийн замыг маш нарийвчлалтайгаар хэмжихэд хэцүү байсан тул тэдгээр нь туйлын ижил байв. Тиймээс тэр аппаратыг хөндлөнгийн ирмэггүй байхаар бүтээж, дараа нь 90 градус эргүүлэв. Меридиал туяа нь өргөрөг болон эсрэгээрээ болсон. Хэрэв эфирийн салхи байвал нүдний шилний доор хар, цайвар судал гарч ирэх ёстой! Гэвч тэд тэнд байгаагүй. Магадгүй аппаратыг эргүүлэх үед эрдэмтэн түүнийг хөдөлгөж магадгүй юм. Тэр үд дунд байрлуулж, аюулгүй болгосон. Эцсийн эцэст, энэ нь тэнхлэгийг тойрон эргэлддэг гэдгээс гадна. Тиймээс өдрийн янз бүрийн цагт өргөргийн цацраг нь ирж буй эфирийн салхитай харьцуулахад өөр байр суурь эзэлдэг. Одоо төхөөрөмж хатуу хөдөлгөөнгүй байх үед туршилтын үнэн зөв гэдэгт итгэлтэй байж болно. Дахиад хөндлөнгийн оролцоо байхгүй. Туршилтыг олон удаа хийсэн бөгөөд Мишельсон болон түүнтэй хамт тухайн үеийн бүх физикчид гайхширч байсан. Эфирийн салхи илрээгүй! Гэрэл бүх чиглэлд ижил хурдтайгаар хөдөлсөн! Үүнийг хэн ч тайлбарлаж чадаагүй. Мишельсон туршилтыг дахин дахин хийж, тоног төхөөрөмжийг сайжруулж, эцэст нь туршилтыг амжилттай явуулахад шаардлагатай хэмжээнээс илүү хэмжилтийн бараг гайхалтай нарийвчлалд хүрсэн. Тэгээд дахин юу ч биш!

Альберт Эйнштейний туршилтууд

Дараагийн том алхам бүх нийтийн таталцлын хүчний талаархи мэдлэгхийсэн Альберт Эйнштейн. Альберт Эйнштейнээс нэг удаа ингэж асуужээ.
-Та харьцангуйн тусгай онолдоо яаж ирсэн бэ? Ямар нөхцөлд гайхалтай санаа танд төрсөн бэ? Эрдэмтэн: "Би үргэлж ийм байна гэж төсөөлдөг байсан" гэж хариулав.
Магадгүй тэр илэн далангүй байхыг хүсээгүй байж магадгүй, тэр ядаргаатай ярилцагчаасаа салахыг хүссэн байх. Гэвч Эйнштейний нээсэн цаг хугацаа, орон зай, хурдны хоорондын уялдаа холбоо гэсэн ойлголт төрөлхийн байсан гэж төсөөлөхөд бэрх. Үгүй ээ, мэдээжийн хэрэг эхлээд аянга шиг тод таамаг гарч ирэв. Дараа нь түүний хөгжил эхэлсэн. Үгүй ээ, мэдэгдэж буй үзэгдлүүдтэй зөрчилддөггүй. Дараа нь физикийн сэтгүүлд хэвлэгдсэн томьёогоор дүүрэн таван хуудас гарч ирэв. Физикийн шинэ эрин үеийг нээсэн хуудсууд. Оддын хөлөг сансарт нисч байна гэж төсөөлөөд үз дээ. Бид танд нэн даруй анхааруулъя: одны хөлөг бол шинжлэх ухааны зөгнөлт зохиолуудаас хэзээ ч уншиж байгаагүй өвөрмөц зүйл юм. Түүний урт нь 300 мянган км, хурд нь 240 мянган км/сек байна. Мөн энэ сансрын хөлөг сансар дахь завсрын тавцангуудын аль нэгнийх нь хажуугаар зогсолтгүй нисдэг. Бүрэн хурдтайгаар. Түүний нэг зорчигч оддын хөлөг онгоцны тавцан дээр цаг барин зогсож байна. Уншигч та бид хоёр тавцан дээр зогсож байна - түүний урт нь оддын хөлөг онгоцны хэмжээтэй тохирч байх ёстой, өөрөөр хэлбэл 300 мянган километр, эс тэгвээс тэр түүн дээр буух боломжгүй болно. Мөн бидний гарт цаг бий. Бид анзаарч байна: тэр үед сансрын хөлгийн хамар нь манай тавцангийн арын ирмэг дээр хүрэхэд дэнлүү анивчсан нь эргэн тойрон дахь орон зайг гэрэлтүүлэв. Хэсэг хугацааны дараа гэрлийн туяа манай тавцангийн урд ирмэгт хүрэв. Бид гэрлийн хурдыг мэддэг тул цагны харгалзах мөчийг нарийн тодорхойлж чадсан тул бид үүнд эргэлзэхгүй байна. Тэгээд сансрын хөлөг дээр... Гэвч сансрын хөлөг мөн л гэрлийн туяа руу нисч байв. Тавцангийн голд ойрхон байх үед гэрэл түүний хойд хэсгийг гэрэлтүүлж байгааг бид гарцаагүй харсан. Гэрлийн туяа хөлөг онгоцны нумнаас хойш 300 мянган км замыг туулж чадаагүйг бид гарцаагүй харсан. Харин оддын хөлөг онгоцны тавцан дээрх зорчигчид өөр зүйлд итгэлтэй байна. Тэдний цацраг нь нумаас хойш 300 мянган км замыг туулсан гэдэгт тэд итгэлтэй байна. Эцсийн эцэст тэр үүнд бүтэн секунд зарцуулсан. Тэд мөн үүнийг цагнаасаа яг таг илрүүлсэн. Тэгээд яаж өөрөөр байж болох юм бэ: Эцсийн эцэст гэрлийн хурд нь эх үүсвэрийн хурдаас хамаардаггүй ... Энэ яаж байж болох вэ? Бид суурин тавцангаас нэг зүйлийг харж, тэд оддын хөлөг онгоцны тавцан дээр өөр зүйлийг харж байна уу? Юу болсон бэ?

Эйнштейний харьцангуйн онол

Үүнийг нэн даруй тэмдэглэх нь зүйтэй: Эйнштейний харьцангуйн онол Эхлээд харахад энэ нь дэлхийн бүтцийн талаарх бидний тогтсон ойлголттой огт зөрчилдөж байна. Бид үүнийг төлөөлж заншсан учраас энэ нь бас эрүүл ухаантай зөрчилдөж байна гэж хэлж болно. Шинжлэх ухааны түүхэнд ийм тохиолдол нэг бус удаа тохиолдож байсан. Гэвч дэлхийн бөмбөрцөг хэлбэрийг нээсэн нь нийтлэг ойлголттой зөрчилдөж байв. Яаж хүмүүс эсрэг талд амьдарч, ангал руу унахгүй байх вэ? Бидний хувьд дэлхийн бөмбөрцөг байдал нь эргэлзээгүй баримт бөгөөд эрүүл ухааны үүднээс авч үзвэл бусад аливаа таамаглал нь утгагүй бөгөөд зэрлэг юм. Гэхдээ цаг хугацаанаасаа ухарч, энэ санааны анхны дүр төрхийг төсөөлөөд үз дээ, үүнийг хүлээж авахад хичнээн хэцүү болох нь тодорхой болно. Дэлхий хөдөлгөөнгүй биш, харин замынхаа дагуу их бууны сумнаас хэдэн арван дахин хурдан нисдэг гэдгийг хүлээн зөвшөөрөхөд хялбар байх болов уу? Эдгээр нь бүгд эрүүл саруул ухааны бүтэлгүйтэл байв. Тийм ч учраас орчин үеийн физикчид үүнийг хэзээ ч иш татдаггүй. Одоо харьцангуйн тусгай онол руугаа буцъя. Дэлхий нийт энэ тухай анх 1905 онд Алберт Эйнштейн хэмээх үл мэдэгдэх нэрээр гарын үсэг зурсан нийтлэлээс олж мэдсэн. Тэгээд тэр үед дөнгөж 26 настай байсан. Эйнштейн энэхүү парадоксоос маш энгийн бөгөөд логик таамаглал дэвшүүлэв: тавцан дээрх ажиглагчийн үүднээс бол хөдөлж буй тэргэнцэрт таны бугуйн цагны хэмжсэнээс бага хугацаа өнгөрчээ. Тэргэнцэрт цаг хугацаа хөдөлгөөнгүй тавцан дээрх цагтай харьцуулахад удааширчээ. Энэ таамаглалаас үнэхээр гайхалтай зүйл логик урган гарсан. Трамвайгаар ажилдаа явах гэж байгаа хүн яг ижил замаар явж байгаа явган зорчигчтой харьцуулахад хурдны улмаас цаг хэмнээд зогсохгүй түүний хувьд удаан явдаг болох нь тогтоогдсон. Гэсэн хэдий ч, мөнхийн залуу насыг ийм байдлаар хадгалах гэж бүү оролдоорой: чи тэрэгний жолооч болж, амьдралынхаа гуравны нэгийг трамвайнд өнгөрөөсөн ч 30 жилийн дараа секундын саяны нэгээс илүүг олохгүй. Цаг хугацааны ашиг нь мэдэгдэхүйц болохын тулд та гэрлийн хурдтай ойролцоо хурдтай хөдлөх хэрэгтэй. Биеийн хурд нэмэгдэх нь тэдний массад тусгагдсан байдаг. Биеийн хурд гэрлийн хурдтай ойр байх тусам түүний масс их болно. Биеийн хурд гэрлийн хурдтай тэнцүү бол түүний масс нь хязгааргүйтэй тэнцүү, өөрөөр хэлбэл Дэлхий, Нар, Галактик, бидний бүх ертөнцийн массаас их байна ... Энэ бол хичнээн их масс юм. энгийн чулуун дээр төвлөрч, гэрлийн хурд хүртэл хурдасгах! Энэ нь аливаа материаллаг биед гэрлийн хурдтай тэнцэх хурдыг хөгжүүлэхийг зөвшөөрдөггүй хязгаарлалтыг бий болгодог. Эцсийн эцэст, масс өсөх тусам үүнийг хурдасгахад улам бүр хэцүү болдог. Мөн хязгааргүй массыг ямар ч хүчээр байрнаас нь хөдөлгөж болохгүй. Гэсэн хэдий ч байгаль бүхэл бүтэн ангиллын бөөмсийн хувьд энэ хуулиас маш чухал үл хамаарах зүйл хийсэн. Жишээлбэл, фотонуудын хувьд. Тэд гэрлийн хурдаар хөдөлж чаддаг. Илүү нарийн, тэд өөр хурдаар хөдөлж чадахгүй. Хөдөлгөөнгүй фотоныг төсөөлөхийн аргагүй юм. Хөдөлгөөнгүй үед энэ нь массгүй байдаг. Нейтрино нь мөн тайван масстай байдаггүй бөгөөд тэд гэрлийг гүйцэж түрүүлэхгүй, араас нь унахгүйгээр манай Орчлонд байж болох хамгийн дээд хурдтайгаар сансар огторгуйд мөнхийн хяналтгүй нисэхийг буруушаадаг. Бидний жагсаасан харьцангуйн тусгай онолын үр дагавар бүр нь гайхмаар, гаж донтой байдаг нь үнэн биш гэж үү! Мэдээжийн хэрэг тус бүр нь "эрүүл ухаан" -тай зөрчилддөг! Гэхдээ хамгийн сонирхолтой зүйл бол эдгээр бүх гайхалтай үр дагаврыг диалектик материализмыг үндэслэгч нар урьдчилан таамаглаж байсан нь тодорхой хэлбэрээр биш, харин гүн ухааны өргөн байр суурьтай байдаг. Эдгээр үр дүн юуг харуулж байна вэ? Энерги ба масс, масс ба хурд, хурд ба цаг хугацаа, хөдөлж буй биетийн хурд ба уртыг хооронд нь холбодог холболтуудын тухай... Эйнштейний цемент гэх мэт харилцан хамаарлын нээлт (дэлгэрэнгүй:), арматурыг хооронд нь холбох, эсвэл суурийн чулуу, холбогдсон Үүнээс өмнөх мэт юмс үзэгдлүүд бие биенээсээ хамааралгүй байж, шинжлэх ухааны түүхэнд анх удаа эв найрамдалтай барилга байгууламж барих үндэс суурийг бий болгосон. Энэ барилга нь манай орчлон ертөнц хэрхэн ажилладаг тухай санаа юм. Гэхдээ эхлээд Альберт Эйнштейний бүтээсэн харьцангуйн ерөнхий онолын талаар ядаж хэдэн үг хэлье. Альберт Эйнштейн. Харьцангуйн ерөнхий онол гэдэг энэ нэр нь хэлэлцэх онолын агуулгатай бүрэн нийцэхгүй байна. Энэ нь орон зай ба матери хоорондын харилцан хамаарлыг тогтоодог. Үүнийг нэрлэх нь илүү зөв байх шиг байна орон зай-цаг хугацааны онол, эсвэл таталцлын онол. Гэвч энэ нэр нь Эйнштейний онолтой маш их холбоотой болсон тул одоо үүнийг солих тухай асуулт тавих нь олон эрдэмтдэд зохисгүй мэт санагдаж байна. Харьцангуйн ерөнхий онол нь матери болон түүнийг агуулсан цаг хугацаа, орон зайн харилцан хамаарлыг тогтоосон. Орон зай, цаг хугацааг материас тусад нь оршдог гэж төсөөлөхийн аргагүй бөгөөд тэдгээрийн шинж чанар нь тэдгээрийг дүүргэх бодисоос хамаардаг. Эйнштейн харьцангуйн ерөнхий онолыг 1916 онд нийтэлсэн бөгөөд 1907 оноос хойш үүн дээр ажиллаж байна. Математикийн томьёо ашиглахгүйгээр үүнийг хэд хэдэн хуудсанд оруулах гэж оролдох нь бодитой биш юм.

Үндэслэл гаргах эхлэлийн цэг

Тиймээс бид зөвхөн зааж өгч болно эхлэх цэгмөн зарим чухал дүгнэлтүүдийг өгнө. Сансрын аяллын эхэн үед гэнэтийн сүйрэл сансарт нисч буй хүмүүсийн номын сан, киноны цуглуулга болон бусад оюун ухаан, ой санамжийн агуулахыг сүйтгэжээ. Мөн төрөлх гарагийн мөн чанар олон зууны өөрчлөлтөд мартагдсан. Пуужин бараг мэдрэгддэггүй галактик хоорондын орон зайд нисдэг тул бүх нийтийн таталцлын хууль хүртэл мартагдсан байдаг. Гэсэн хэдий ч хөлөг онгоцны хөдөлгүүрүүд маш сайн ажилладаг бөгөөд батерейны эрчим хүчний хангамж нь бараг хязгааргүй юм. Ихэнх тохиолдолд хөлөг онгоц инерцээр хөдөлдөг бөгөөд оршин суугчид нь жингүйдэлд дассан байдаг. Гэхдээ заримдаа тэд хөдөлгүүрийг асааж, хөлөг онгоцны хөдөлгөөнийг удаашруулж эсвэл хурдасгадаг. Тийрэлтэт хушуу нь хоосон орон зайд өнгөгүй дөлөөр дүрэлзэж, хөлөг онгоц хурдацтай хөдөлж байх үед оршин суугчид бие нь жиндэж байгааг мэдэрч, хөлөг онгоцны эргэн тойронд алхаж, коридороор нисэхээс өөр аргагүй болдог. Одоо нислэг дуусах дөхөж байна. Усан онгоц нэг од руу нисч, хамгийн тохиромжтой гаригийн тойрог замд унадаг. Сансрын хөлгүүд гадаа гарч, шинэхэн ногооноор бүрхэгдсэн хөрсөн дээр алхаж, хөлөг онгоц хурдацтай хөдөлж байсан тэр үеийн хүндийн мэдрэмжийг тасралтгүй мэдэрч байна. Гэхдээ гараг жигд хөдөлдөг. 9.8 м/сек2 тогтмол хурдатгалтайгаар тэдэн рүү нисч чадахгүй! Мөн тэд таталцлын талбар (таталцлын хүч) болон хурдатгал нь ижил нөлөө үзүүлдэг, магадгүй нийтлэг шинж чанартай байдаг гэсэн анхны таамаглалтай байдаг. Манай дэлхийн үеийн хүмүүсийн хэн нь ч ийм урт нислэг хийж байгаагүй ч олон хүн биеийнхээ "хүнд", "хөнгөрөх" үзэгдлийг мэдэрсэн. Энгийн лифт хүртэл хурдацтай хөдөлж байхдаа ийм мэдрэмжийг бий болгодог. Доошоо буух үед та жингээ огцом алдаж байгааг мэдэрдэг, дээшээ гарахад эсрэгээрээ шал нь ердийнхөөс илүү их хүчээр хөлийг чинь дардаг. Гэхдээ нэг мэдрэмж юуг ч батлахгүй. Эцсийн эцэст, мэдрэмжүүд биднийг Нар нь хөдөлгөөнгүй дэлхийг тойрон огторгуйгаар хөдөлдөг, бүх од, гаригууд биднээс ижил зайд, огторгуйд байдаг гэх мэтийг итгүүлэхийг оролдож байна. Эрдэмтэд мэдрэмжийг туршилтын туршилтанд оруулсан. Ньютон мөн энэ хоёр үзэгдлийн хачирхалтай ижил төстэй байдлын талаар бодож байв. Тэр тэдэнд тоон шинж чанарыг өгөхийг оролдсон. Таталцлын хүчийг хэмжсэний дараа тэрээр тэдний үнэ цэнэ үргэлж бие биентэйгээ тэнцүү байдаг гэдэгт итгэлтэй байв. Тэрээр туршилтын үйлдвэрийн савлуурыг мөнгө, хар тугалга, шил, давс, мод, ус, алт, элс, улаан буудай гэх мэт бүх төрлийн материалаар хийсэн. Үр дүн нь адилхан байсан. Эквивалент зарчимХарьцангуйн ерөнхий онолын үндэс нь бидний яриад байгаа онолын орчин үеийн тайлбарт энэ зарчим хэрэггүй болсон. Энэ зарчмаас гарах математикийн дүгнэлтийг алгасаад харьцангуйн ерөнхий онолын зарим үр дагаварт шууд шилжье. Их хэмжээний бодис байгаа нь хүрээлэн буй орон зайд ихээхэн нөлөөлдөг. Энэ нь орон зайн нэг төрлийн бус байдал гэж тодорхойлж болох ийм өөрчлөлтөд хүргэдэг. Эдгээр нэгэн төрлийн бус байдал нь биеийг татахуйц биений ойролцоо байгаа аливаа массын хөдөлгөөнийг чиглүүлдэг. Ихэвчлэн тэд энэ зүйрлэлд ханддаг. Дэлхийн гадаргуутай параллель хүрээ дээр нягт сунгасан зотон даавууг төсөөлөөд үз дээ. Үүн дээр хүнд жин тавь. Энэ нь бидний татах том масс байх болно. Энэ нь мэдээжийн хэрэг зотон даавууг нугалж, ямар нэгэн сэтгэлийн хямралд орох болно. Одоо бөмбөгийг энэ зотон дагуу өнхрүүл, ингэснээр түүний замын нэг хэсэг нь татах массын хажууд байх болно. Бөмбөгийг хэрхэн хөөргөж байгаагаас хамааран гурван боломжит хувилбар байдаг.
  1. Бөмбөлөг даавууны хазайлтаас үүссэн хотгороос хангалттай хол нисэх бөгөөд түүний хөдөлгөөнийг өөрчлөхгүй.
  2. Бөмбөг нь хотгорт хүрч, хөдөлгөөний шугамууд нь татах масс руу бөхийх болно.
  3. Бөмбөлөг энэ нүхэнд унаж, тэндээс гарах боломжгүй бөгөөд таталцлын массыг тойрон нэг эсвэл хоёр эргэлт хийнэ.
Гурав дахь хувилбар нь тэдний таталцлын талбарт хайхрамжгүй нисэж буй од эсвэл гаригийн харийн биетийг барьж авахыг маш сайхан загварчилсан нь үнэн биш гэж үү? Хоёрдахь тохиолдол бол барьж авах хурдаас илүү хурдтай нисч буй биеийн траекторийн гулзайлга юм! Эхний тохиолдол нь таталцлын талбайн практик хүрэхээс цааш нисэхтэй төстэй юм. Тиймээ, яг практик, учир нь онолын хувьд таталцлын орон хязгааргүй юм. Мэдээжийн хэрэг, энэ бол маш хол зүйрлэл бөгөөд юуны түрүүнд бидний гурван хэмжээст орон зайн хазайлтыг хэн ч төсөөлж чадахгүй. Тэдний байнга хэлдэг шиг энэ хазайлт, муруйлт ямар физик утга учиртай болохыг хэн ч мэдэхгүй. Харьцангуйн ерөнхий онолоос харахад аливаа материаллаг бие нь таталцлын талбарт зөвхөн муруй шугамын дагуу хөдөлж чадна. Зөвхөн онцгой тохиолдолд муруй нь шулуун шугам болж хувирдаг. Гэрлийн туяа ч гэсэн энэ дүрмийг дагаж мөрддөг. Эцсийн эцэст энэ нь нислэгийн явцад тодорхой масстай фотонуудаас бүрддэг. Мөн таталцлын орон нь молекул, астероид эсвэл гариг ​​дээр нөлөөлдөг шиг түүнд нөлөө үзүүлдэг. Өөр нэг чухал дүгнэлт бол таталцлын орон нь мөн цаг хугацааны урсгалыг өөрчилдөг. Их хэмжээний таталцлын массын дэргэд, түүний үүсгэсэн хүчтэй таталцлын талбарт цаг хугацаа өнгөрөх нь хол байхаас удаан байх ёстой. Харьцангуйн ерөнхий онол нь бидний "эрүүл ухаан"-ын санааг дахин нэг удаа үгүйсгэж болох гаж дүгнэлтүүдээр дүүрэн байгааг та харж байна!

Таталцлын уналт

Сансар огторгуйн шинж чанартай гайхалтай үзэгдлийн талаар ярилцъя - таталцлын уналт (гамшгийн шахалт). Энэ үзэгдэл нь материйн асар том хуримтлалд тохиолддог бөгөөд таталцлын хүч нь байгальд байгаа өөр ямар ч хүч үүнийг эсэргүүцэж чадахгүй асар их хэмжээтэй байдаг. Ньютоны алдартай томъёог санаарай: таталцлын биетүүдийн хоорондох зайн квадрат нь бага байх тусам таталцлын хүч их байх болно. Тиймээс материаллаг формац нь нягтралтай байх тусам хэмжээ нь багасч, таталцлын хүч илүү хурдан өсөх тусам тэдний сүйрлийн тэврэлт зайлшгүй байх болно. Байгаль нь материйн хязгааргүй шахалттай тэмцдэг зальтай арга байдаг. Үүнийг хийхийн тулд энэ нь асар том таталцлын хүчний үйл ажиллагааны хүрээнд цаг хугацаа өнгөрөхийг зогсоож, материйн хязгаарлагдмал массыг манай орчлон ертөнцөөс салгаж, хачин унтаа нойронд хөлдсөн мэт санагддаг. Сансар огторгуй дахь эдгээр "хар нүхний" эхнийх нь аль хэдийн нээгдсэн байх магадлалтай. ЗХУ-ын эрдэмтэд О.Х.Гусейнов, А.Ш.Новрузова нарын таамагласнаар энэ бол нэг үл үзэгдэх бүрэлдэхүүн хэсэгтэй хос од болох Дельта ихэр юм. Үзэгдэх бүрэлдэхүүн хэсэг нь 1.8 нарны масстай бөгөөд түүний үл үзэгдэх "хамтрагч" нь тооцооллын дагуу харагдахаас дөрөв дахин их байх ёстой. Гэхдээ үүний ул мөр байхгүй: байгалийн хамгийн гайхалтай бүтээл болох "хар нүх" -ийг харах боломжгүй юм. Зөвлөлтийн эрдэмтэн профессор К.П.Станюкович "үзэгнийхээ үзүүрт" цэвэр онолын бүтээн байгуулалтаар дамжуулан "хөлдөөсөн бодисын" бөөмс нь маш олон янзын хэмжээтэй байж болохыг харуулсан.
  • Манай галактикийн 100 тэрбум одны ялгаруулдаг хэмжээний энергийг тасралтгүй ялгаруулдаг квазартай төстэй аварга том тогтоцууд байж болно.
  • Цөөн тооны нарны масстай тэнцэх илүү даруухан бөөгнөрөл бий болно. Хоёр объект хоёулаа энгийн, унтдаггүй бодисоос үүсч болно.
  • Мөн массын хувьд энгийн бөөмстэй харьцуулж болохуйц огт өөр ангиллын формацууд боломжтой.
Тэдгээрийг бий болгохын тулд тэдгээрийг бүрдүүлдэг бодисыг эхлээд асар их дарамтанд оруулж, гадны ажиглагчийн хувьд цаг хугацаа бүрэн зогсдог Шварцшильд бөмбөрцгийн хязгаарт оруулах ёстой. Үүний дараа даралтыг арилгасан ч гэсэн цаг хугацаа зогссон бөөмс бидний орчлон ертөнцөөс үл хамааран оршин тогтнох болно.

Планкеонууд

Таамаглалыг зохиогч Германы алдарт физикч Макс Планкийн хүндэтгэлд ийм бөөмсийг нэрлэсэн - планкеонууд. Планкеон бол бөөмсийн бүрэн тусгай анги юм. К.П.Станюковичийн хэлснээр тэд маш сонирхолтой шинж чанартай байдаг: тэд материыг сая сая, тэрбум жилийн өмнөх шигээ өөрчлөгдөөгүй хэлбэрээр авч явдаг. Планкеон дотор талыг нь харвал бид орчлон ертөнц маань үүссэн тэр мөчид байгаа материйг харах боломжтой болно. Онолын тооцоогоор бол орчлон ертөнцөд 10 80 орчим планкеон байдаг нь 10 см талтай огторгуйн шоо дөрвөлжинд ойролцоогоор нэг планкеон байдаг. Дашрамд дурдахад, Станюкович болон (түүнээс хамааралгүй) нэгэн зэрэг планкеоны тухай таамаглалыг академич М.А.Марков дэвшүүлсэн.Зөвхөн Марков тэдэнд өөр нэр өгсөн - максимонууд.Планкеонуудын онцгой шинж чанарыг заримдаа парадокс хувиргалтыг тайлбарлахад ашиглаж болно. Хоёр бөөмс мөргөлдөхөд хэзээ ч хэлтэрхий үүсдэггүй, харин бусад энгийн бөөмсүүд үүсдэг нь мэдэгдэж байна.Энэ бол үнэхээр гайхалтай: энгийн ертөнцөд ваарыг хагалахад бид хэзээ ч бүхэл бүтэн аяга, тэр ч байтугай сарнай цэцэг авахгүй гэж бодъё. энгийн бөөмс бүрийн гүнд планкеон, нэг ба түүнээс дээш, заримдаа олон планкеон нуугдаж байдаг.Бөөмс мөргөлдөх агшинд планкеоны нягт холбоотой “уут” бага зэрэг нээгдэж, зарим бөөмс нь “унана”. Үүний хариуд мөргөлдөөний үеэр үүссэн гэж үзсэн зүйлүүд "гарч ирэх" болно. Үүний зэрэгцээ планкеон нь ухаалаг нягтлан бодогч шиг энгийн бөөмсийн ертөнцөд хүлээн зөвшөөрөгдсөн бүх "хамгаалалтын хуулиудыг" хангах болно. За, бүх нийтийн таталцлын механизм үүнд ямар хамаатай вэ? К.П.Станюковичийн таамаглалаар таталцлыг "хариуцдаг" нь энгийн тоосонцороос тасралтгүй ялгардаг гравитон гэж нэрлэгддэг жижиг хэсгүүд юм. Нарны туяанд бүжиглэж буй тоосны тоосонцор дэлхийн бөмбөрцөгөөс бага байдагтай адил гравитонууд нь сүүлчийнхээс хамаагүй бага юм. Гравитоны ялгаралт нь хэд хэдэн хуульд захирагддаг. Ялангуяа тэд сансрын тэр хэсэгт илүү амархан нисдэг. Энэ нь бага гравитон агуулдаг. Энэ нь хэрэв сансар огторгуйд хоёр тэнгэрийн бие байгаа бол хоёулаа бие биенийхээ эсрэг чиглэлд гравитоныг голчлон "гадаад" ялгаруулна гэсэн үг юм. Энэ нь бие махбодид ойртож, бие биенээ татах импульс үүсгэдэг. Гравитонууд энгийн бөөмсөө орхиж, массын нэг хэсгийг тэдэнтэй хамт авдаг. Тэд хичнээн жижиг байсан ч массын алдагдал нь цаг хугацааны явцад мэдэгдэхүйц байх боломжгүй юм. Гэхдээ энэ цаг бол төсөөлшгүй том юм. Орчлон ертөнцийн бүх бодис таталцлын орон болж хувирахад ойролцоогоор 100 тэрбум жил шаардлагатай.
Таталцлын талбар. Гэхдээ энэ бүгд мөн үү? К.П.Станюковичийн хэлснээр, бодисын массын 95 орчим хувь нь янз бүрийн хэмжээтэй планкеонуудад нуугдаж, нойрмог байдалд байгаа боловч цаг хугацаа өнгөрөх тусам планкеонууд нээгдэж, "хэвийн" бодисын хэмжээ нэмэгддэг.

Физикийн хувьд дэлхий болон орчлон ертөнц дэх байгалийн бүх үзэгдлийг тайлбарладаг асар олон тооны хууль, нэр томъёо, тодорхойлолт, томъёолол байдаг. Үүний нэг гол нь агуу, нэрт эрдэмтэн Исаак Ньютоны нээсэн дэлхийн таталцлын хууль юм. Түүний тодорхойлолт нь иймэрхүү харагдаж байна: Орчлон ертөнцийн аль ч хоёр бие бие биедээ тодорхой хүчээр татагддаг. Энэ хүчийг тооцоолох бүх нийтийн таталцлын томъёо нь F = G*(m1*m2 / R*R) хэлбэртэй байна.

-тай холбоотой

Ангийнхан

Хуулийн нээлтийн түүх

Маш удаан хугацаанд хүмүүс тэнгэрийг судалж ирсэн. Тэд түүний бүх шинж чанар, хүрэх боломжгүй орон зайд захирч буй бүх зүйлийг мэдэхийг хүссэн. Тэд тэнгэрт тулгуурлан хуанли зохиож, шашны баяруудын чухал өдрүүд, огноог тооцдог байв. Бүх ертөнцийн төв нь нар бөгөөд түүний эргэн тойронд бүх селестиел биетүүд эргэдэг гэж хүмүүс итгэдэг байв.

Сансар огторгуй, ерөнхийдөө одон орон судлалын шинжлэх ухааны эрч хүчтэй сонирхол 16-р зуунд гарч ирэв. Агуу одон орон судлаач Тихо Брахе судалгааныхаа явцад гаригуудын хөдөлгөөнийг ажиглаж, ажиглалтаа тэмдэглэж, системчилсэн байдаг. Исаак Ньютон бүх нийтийн таталцлын хуулийг нээсэн үед дэлхий дээр бүх селестиел биетүүд тодорхой тойрог замд одыг тойрон эргэдэг Коперникийн систем аль хэдийн бий болсон байв. Агуу эрдэмтэн Кеплер Брахегийн судалгаанд үндэслэн гаригуудын хөдөлгөөнийг тодорхойлдог кинематик хуулиудыг нээжээ.

Кеплерийн хуулиуд дээр үндэслэн Исаак Ньютон түүнийг олж, олж мэдсэн, Юу:

  • Гаригуудын хөдөлгөөн нь төвийн хүч байгааг илтгэнэ.
  • Төвийн хүч нь гаригуудыг тойрог замдаа хөдөлгөдөг.

Томьёог задлан шинжлэх

Ньютоны хуулийн томъёонд таван хувьсагч байдаг:

Тооцоолол хэр үнэн зөв бэ?

Исаак Ньютоны хууль бол механикийн хууль учраас тооцоолол нь объектуудын харилцан үйлчлэлийн бодит хүчийг аль болох нарийвчлалтай тусгадаггүй. Түүнээс гадна , энэ томъёог зөвхөн хоёр тохиолдолд ашиглаж болно:

  • Хоорондоо харилцан үйлчлэлцдэг хоёр бие нь нэгэн төрлийн биет юм.
  • Биеийн аль нэг нь материаллаг цэг, нөгөө нь нэгэн төрлийн бөмбөг байх үед.

Таталцлын талбар

Ньютоны гурав дахь хуулийн дагуу бид хоёр биетийн харилцан үйлчлэлийн хүч нь үнэ цэнийн хувьд тэнцүү, харин эсрэг чиглэлтэй гэдгийг ойлгодог. Хүчний чиглэл нь харилцан үйлчилж буй хоёр биеийн массын төвүүдийг холбосон шулуун шугамын дагуу явагддаг. Биеийн хоорондох таталцлын харилцан үйлчлэл нь таталцлын талбайн улмаас үүсдэг.

Харилцан үйлчлэл ба таталцлын тодорхойлолт

Таталцал нь маш урт хугацааны харилцан үйлчлэлийн талбаруудтай. Өөрөөр хэлбэл, түүний нөлөө маш том, сансрын зайд тархдаг. Таталцлын ачаар хүмүүс болон бусад бүх биетүүд дэлхий рүү татагдаж, дэлхий болон нарны аймгийн бүх гаригууд наранд татагддаг. Таталцал нь бие биенүүдийн бие биендээ байнгын нөлөөлөл бөгөөд бүх нийтийн таталцлын хуулийг тодорхойлдог үзэгдэл юм. Нэг зүйлийг ойлгох нь маш чухал - бие нь илүү их байх тусам таталцлын хүч нэмэгддэг. Дэлхий асар их масстай тул бид түүнд татагдаж, нар дэлхийгээс хэдэн сая дахин их жинтэй тул манай гараг од руу татагддаг.

Хамгийн агуу физикчдийн нэг Альберт Эйнштейн хоёр биений хоорондох таталцал нь орон зай-цаг хугацааны муруйлтаас болж үүсдэг гэж үзсэн. Эрдэмтэд даавуу шиг орон зайг дарж болно гэдэгт итгэлтэй байсан бөгөөд объект хэдий чинээ их байх тусам энэ даавууг илүү хүчтэй дарах болно. Эйнштейн харьцангуйн онолын зохиогч болсон бөгөөд энэ онол нь Орчлон ертөнц дэх бүх зүйл харьцангуй, тэр ч байтугай цаг хугацаа гэх мэт хэмжигдэхүүн юм.

Тооцооллын жишээ

Бүх нийтийн таталцлын хуулийн аль хэдийн мэдэгдэж байсан томьёог ашиглан оролдоод үзье. Физикийн асуудлыг шийдэх:

  • Дэлхийн радиус нь ойролцоогоор 6350 километр юм. Чөлөөт уналтын хурдатгалыг 10 гэж авъя.Дэлхийн массыг олох шаардлагатай.

Шийдэл:Дэлхийн ойролцоох таталцлын хурдатгал нь G*M / R^2-тэй тэнцүү байх болно. Энэ тэгшитгэлээс бид дэлхийн массыг илэрхийлж болно: M = g*R^2 / G. Үлдсэн зүйл бол утгуудыг томъёонд орлуулах явдал юм: M = 10*6350000^2 / 6.7 * 10^-11 . Зэрэглэлийн талаар санаа зовохгүй байхын тулд тэгшитгэлийг дараах хэлбэртэй болгоё.

  • M = 10* (6.4*10^6)^2 / 6.7 * 10^-11.

Тооцоолол хийсний дараа бид дэлхийн масс ойролцоогоор 6*10^24 кг болохыг олж мэдэв.

Бүх биетүүдийн хооронд татах хүч байдаг гэдгийг та аль хэдийн мэддэг болсон бүх нийтийн таталцлын хүч.

Тэдний үйлдэл нь жишээлбэл, биетүүд Дэлхий дээр унах, Сар дэлхийг тойрон эргэдэг, гаригууд нарны эргэн тойронд эргэлддэг гэх мэтээр илэрдэг. Хэрэв таталцлын хүч алга болсон бол дэлхий нарнаас холдох болно (Зураг 14.1).

Бүх нийтийн таталцлын хуулийг 17-р зууны хоёрдугаар хагаст Исаак Ньютон боловсруулсан.
R зайд байрлах m 1 ба m 2 масстай хоёр материаллаг цэг нь тэдгээрийн массын үржвэртэй шууд пропорциональ ба тэдгээрийн хоорондох зайны квадраттай урвуу пропорциональ хүчээр татагддаг. Хүч бүрийн модуль

Пропорциональ коэффициент G гэж нэрлэдэг таталцлын тогтмол. (Латин "gravitas" - хүнд.) Хэмжилтүүд үүнийг харуулсан

G = 6.67 * 10 -11 N * м 2 / кг 2. (2)

Бүх нийтийн таталцлын хууль нь биеийн жингийн өөр нэг чухал шинж чанарыг илчилдэг: энэ нь зөвхөн биеийн инерцийн хэмжүүр төдийгүй таталцлын шинж чанарыг илэрхийлдэг.

1. Бие биенээсээ 1 м зайд байрлах тус бүр нь 1 кг жинтэй хоёр материаллаг цэгийн хоорондох таталцлын хүч ямар байх вэ? Энэ хүч нь 2.5 мг жинтэй шумуулын жингээс хэд дахин их эсвэл бага вэ?

Таталцлын тогтмолын ийм бага утга нь бидний эргэн тойрон дахь объектуудын таталцлын таталцлыг яагаад анзаардаггүйг тайлбарладаг.

Таталцлын хүч нь харилцан үйлчилдэг биетүүдийн дор хаяж нэг нь асар их масстай байх үед л мэдэгдэхүйц илэрдэг - жишээлбэл, энэ нь од эсвэл гариг ​​юм.

3. Хоёр материаллаг цэгийн хоорондох зайг 3 дахин нэмэгдүүлбэл тэдгээрийн хоорондох татах хүч хэрхэн өөрчлөгдөх вэ?

4. Тус бүр нь m масстай хоёр материаллаг цэгийг F хүчээр татдаг.Ижил зайд байрлах 2м ба 3м масстай материаллаг цэгүүд ямар хүчээр татагдах вэ?

2. Нарны эргэн тойронд гаригуудын хөдөлгөөн

Нарнаас ямар ч гариг ​​хүртэлх зай нь нар болон гаригийн хэмжээнээс хэд дахин их байдаг. Тиймээс гаригуудын хөдөлгөөнийг авч үзэхдээ тэдгээрийг материаллаг цэг гэж үзэж болно. Тиймээс гаригийг наранд татах хүч

Энд m нь гаригийн масс, M С нь нарны масс, R нь нарнаас гараг хүртэлх зай юм.

Гараг нарны эргэн тойронд нэгэн жигд тойрог эргэдэг гэж бид таамаглах болно. Тэгвэл а = v 2 /R гаригийн хурдатгал нь нарны таталцлын F хүчний үйлчлэлээс үүдэлтэй бөгөөд Ньютоны 2-р хуулийн дагуу болсныг тооцвол гаригийн хөдөлгөөний хурдыг олж болно. , F = ma.

5. Гаригийн хурд гэдгийг батал

тойрог замын радиус том байх тусам гаригийн хурд багасна.

6. Санчир гаригийн тойрог замын радиус нь дэлхийн тойрог замын радиусаас ойролцоогоор 9 дахин том. Дэлхий тойрог замдаа 30 км/с хурдтай хөдөлж байвал Санчир гаригийн хурд ойролцоогоор хэд болохыг амаар олоорой?

Нэг эргэлтийн T хугацаатай тэнцэх хугацаанд v хурдтайгаар хөдөлж буй гариг ​​R радиустай тойргийн урттай тэнцэх замыг туулна.

7. Гаригийн тойрог замын хугацаа гэдгийг батал

Энэ томъёоноос ийм зүйл гарч ирнэ тойрог замын радиус том байх тусам гаригийн тойрог замын хугацаа урт болно.

9. Нарны аймгийн бүх гаригуудын хувьд гэдгийг батал

Сэтгэгдэл. Томъёо (5) ашиглана уу.
Томъёо (6)-аас ийм байна Нарны аймгийн бүх гаригуудын хувьд тойрог замын радиусын кубыг тойргийн хугацааны квадраттай харьцуулсан харьцаа ижил байна.. Энэхүү хэв маягийг (энэ нь Кеплерийн гурав дахь хууль гэж нэрлэгддэг) Германы эрдэмтэн Иоганнес Кеплер Данийн одон орон судлаач Тихо Брахегийн олон жилийн ажиглалтын үр дүнд үндэслэн нээсэн юм.

3. Бүх нийтийн таталцлын хуулийн томъёог хэрэглэх нөхцөл

Энэ томъёог Ньютон нотолсон

F = G(м 1 м 2 / R 2)

Хоёр материаллаг цэгийн хоорондох таталцлын хүчийг ашиглахын тулд та дараахь зүйлийг ашиглаж болно.
– нэгэн төрлийн бөмбөлөг ба бөмбөрцгийн хувьд (R нь бөмбөлөг эсвэл бөмбөрцгийн төвүүдийн хоорондох зай, Зураг 14.2, а);

– нэгэн төрлийн бөмбөг (бөмбөрцөг) ба материаллаг цэгийн хувьд (R нь бөмбөгний (бөмбөрцөг) төвөөс материаллаг цэг хүртэлх зай, Зураг 14.2, b).

4. Таталцал ба бүх нийтийн таталцлын хууль

Дээрх нөхцлүүдийн хоёр дахь нь (1) томъёог ашиглан та ямар ч хэлбэрийн биеийг энэ биеэс хамаагүй том нэгэн төрлийн бөмбөг рүү татах хүчийг олж чадна гэсэн үг юм. Тиймээс (1) томъёог ашиглан түүний гадаргуу дээр байрлах биеийн дэлхийн татах хүчийг тооцоолох боломжтой (Зураг 14.3, а). Бид таталцлын илэрхийлэлийг олж авдаг:

(Дэлхий бол нэгэн төрлийн бөмбөрцөг биш, гэхдээ үүнийг бөмбөрцөг тэгш хэмтэй гэж үзэж болно. Энэ нь (1) томъёог хэрэглэхэд хангалттай юм).

10. Дэлхийн гадаргад ойрхон байгааг батал

M Дэлхий бол дэлхийн масс, R Дэлхий бол түүний радиус юм.
Сэтгэгдэл. Томъёо (7) ба F t = мг гэдгийг ашиглана уу.

Томъёо (1) ашиглан та дэлхийн гадаргуугаас дээш h өндөрт таталцлын хурдатгалыг олж болно (Зураг 14.3, b).

11. Үүнийг батал

12. Дэлхийн гадаргуугаас дээш өндөрт таталцлын хурдатгал нь түүний радиустай тэнцүү вэ?

13. Сарны гадаргуу дээрх таталцлын хурдатгал дэлхийн гадаргуугаас хэд дахин бага вэ?
Сэтгэгдэл. Дэлхийн масс ба радиусыг сарны масс ба радиусаар солих (8) томъёог ашиглана уу.

14. Цагаан одой одны радиус нь дэлхийн радиустай, масс нь нарны масстай тэнцүү байж болно. Ийм "одой" -ын гадаргуу дээр нэг кг жин хэд вэ?

5. Эхний зугтах хурд

Тэд маш өндөр ууланд асар том их буу суурилуулж, түүнээс хэвтээ чиглэлд буудсан гэж төсөөлье (Зураг 14.4).

Пуужингийн анхны хурд их байх тусам цааш унах болно. Анхны хурдаа дэлхийг тойрон эргэлдэж байхаар сонговол огт унахгүй. Тойрог тойрог замд нисч, пуужин дэлхийн хиймэл дагуул болно.

Манай хиймэл дагуулын пуужинг дэлхийн намхан тойрог замд хөдөлгөе (энэ нь радиусыг нь дэлхийн R дэлхийн радиустай тэнцүү авч болох тойрог замын нэр юм).
Тойрог дотор жигд хөдөлгөөнтэй үед хиймэл дагуул төв рүү чиглэсэн хурдатгалаар хөдөлдөг a = v2/REarth, энд v нь хиймэл дагуулын хурд юм. Энэ хурдатгал нь таталцлын үйлчлэлээс үүдэлтэй. Үүний үр дүнд хиймэл дагуул дэлхийн төв рүү чиглэсэн таталцлын хурдатгалаар хөдөлдөг (Зураг 14.4). Тиймээс a = g.

15. Дэлхийн бага тойрог замд хөдөлж байх үед хиймэл дагуулын хурдыг батал

Сэтгэгдэл. Дэлхийн R радиустай тойрог замд хөдөлж байх үед хиймэл дагуулын хурдатгал нь таталцлын хурдатгалтай тэнцүү байхын тулд a = v 2 / r томьёог ашиглана уу.

Дэлхийн гадаргуугийн ойролцоо дугуй тойрог замд таталцлын нөлөөгөөр хөдөлж байхын тулд биед өгөх ёстой v 1 хурдыг эхний зугтах хурд гэнэ. Энэ нь ойролцоогоор 8 км/с-тэй тэнцүү байна.

16. Эхний зугтах хурдыг дэлхийн таталцлын тогтмол, масс, радиусаар илэрхийл.

Сэтгэгдэл. Өмнөх даалгаварт олж авсан томъёонд дэлхийн масс ба радиусыг сарны масс ба радиусаар солино.

Бие дэлхийн ойр орчмыг үүрд орхихын тулд түүнд ойролцоогоор 11.2 км/с хурд өгөх ёстой. Үүнийг хоёр дахь зугтах хурд гэж нэрлэдэг.

6. Таталцлын тогтмолыг хэрхэн хэмжсэн

Хэрэв бид дэлхийн гадаргуугийн ойролцоох таталцлын хурдатгал g, дэлхийн масс ба радиусыг мэддэг гэж үзвэл таталцлын тогтмол G-ийн утгыг (7) томъёогоор хялбархан тодорхойлж болно. Гэсэн хэдий ч асуудал нь 18-р зууны эцэс хүртэл дэлхийн массыг хэмжих боломжгүй байсан явдал юм.

Иймд таталцлын тогтмол G-ийн утгыг олохын тулд бие биенээсээ тодорхой зайд байрлах мэдэгдэж буй масстай хоёр биеийн таталцлын хүчийг хэмжих шаардлагатай болсон. 18-р зууны төгсгөлд Английн эрдэмтэн Генри Кавендиш ийм туршилт хийж чадсан юм.

Тэрээр жижиг металл бөмбөлөг бүхий хөнгөн хэвтээ савааг нимгэн уян утсан дээр өлгөж, утасны эргэлтийн өнцгийг ашиглан эдгээр бөмбөлгүүдэд үйлчилж буй татах хүчийг А ба В том металл бөмбөлгүүдээс хэмжсэн (Зураг 14.5). Эрдэмтэд утсанд бэхлэгдсэн толин тусгалаас "бөжин" нүүлгэн шилжүүлэх замаар утасны эргэлтийн жижиг өнцгийг хэмжсэн.

Энэхүү туршилт нь дэлхийн массыг анх удаа хэмжих боломжийг олгосон учраас Кавендишийн туршилтыг дүрслэлийн хувьд "Дэлхийн жин" гэж нэрлэжээ.

18. Дэлхийн массыг G, g, R Дэлхийгээр илэрхийл.


Нэмэлт асуулт, даалгавар

19. Тус бүр нь 6000 тонн жинтэй хоёр хөлөг онгоцыг 2 мН хүч татдаг. Усан онгоцнуудын хоорондох зай хэд вэ?

20. Нар дэлхийг ямар хүчээр татдаг вэ?

21. 60 кг жинтэй хүн нарыг ямар хүчээр татах вэ?

22. Дэлхийн гадаргуугаас түүний диаметртэй тэнцүү зайд таталцлын хурдатгал хэд вэ?

23. Дэлхийн таталцлын нөлөөгөөр сарны хурдатгал нь дэлхийн гадаргуу дээрх таталцлын хурдатгаас хэд дахин бага вэ?

24. Ангараг гарагийн гадарга дээрх чөлөөт уналтын хурдатгал нь дэлхийн гадаргуу дээрх чөлөөт уналтын хурдатгалаас 2,65 дахин бага байна. Ангараг гарагийн радиус нь ойролцоогоор 3400 км. Ангараг гаригийн масс дэлхийн массаас хэд дахин бага вэ?

25. Дэлхийн бага тойрог замд хиймэл дагуулын тойрог замд ямар хугацаа байх вэ?

26. Ангараг гарагаас зугтах анхны хурд хэд вэ? Ангараг гаригийн масс 6.4*1023 кг, радиус нь 3400 км.

Хуваалцах: