ما الذي يجذب القمر أكثر: الأرض أم الشمس؟ ما هو قانون الجاذبية الكونية: صيغة الاكتشاف العظيم

عرض قدرات الجاذبية في النظام الشمسي

• قوة الجاذبية تكون دائما موجبة وليس لها قيم سلبية، أي. لا يمكن أن تكون الكتلة سلبية
• قوة الجاذبية لا يمكن أن تساوي الصفر، أي. إما أن يكون الجسم ذو كتلة معينة أو غير موجود على الإطلاق
• لا يمكن حجب قوة الجاذبية أو عكسها (مثل شعاع الضوء مع المرآة).

لإظهار الأرقام بالألوان، تحتاج إلى إنشاء مصفوفة يكون فيها الفهرس مساوياً للرقم، وستكون القيمة هي قيمة اللون في نظام RGB.
هنا تدرج لوني من الأبيض إلى الأحمر، ثم الأصفر والأخضر والأزرق والأرجواني والأسود. في المجموع كان هناك 1786 ظلال من الألوان.

إن عدد الألوان ليس كبيرًا؛ فهي ببساطة ليست كافية لعرض الطيف الكامل لقوى الجاذبية. دعونا نقتصر على قوى الجاذبية من الحد الأقصى - على سطح الشمس والحد الأدنى - في مدار زحل. أي أنه إذا تم تحديد قوة الجذب على سطح الشمس (270.0 نيوتن) باللون الموجود في الجدول تحت الفهرس 1، فإن قوة الجذب للشمس في مدار زحل (0.00006 نيوتن) ستكون تم تحديده بواسطة لون بمؤشر يتجاوز 1700 بكثير. لذلك لن يكون هناك ما يكفي من الألوان للتعبير بشكل موحد عن حجم قوة الجاذبية.
من أجل رؤية الأماكن الأكثر إثارة للاهتمام في قوى الجذب المعروضة بوضوح، من الضروري أن تتوافق قيم قوة الجذب الأقل من 1H مع تغيرات كبيرة في اللون، ومن 1H وما فوق، فإن المراسلات ليست مثيرة للاهتمام - فمن الواضح أن قوة الجذب، على سبيل المثال، للأرض، تختلف عن جاذبية المريخ أو المشتري، نعم، حسنًا. أي أن اللون لن يتناسب مع حجم قوة الجذب، وإلا فإننا "سنفقد" الشيء الأكثر إثارة للاهتمام.
لتحويل قيمة الجاذبية إلى مؤشر جدول الألوان، نستخدم الصيغة التالية:

ومن الواضح أيضًا أن جميع الكواكب كانت بنفس اللون تقريبًا. لكن هذا لا يهم، المهم أن تكون حدود جاذبية الكواكب واضحة للعيان، حيث أن قوى الجذب للقيم الصغيرة تغير لونها بشكل جيد.
وبطبيعة الحال، فإن الدقة ليست كبيرة، ولكننا نحتاج فقط إلى الحصول على فكرة عامة عن قوى الجاذبية في النظام الشمسي.
الآن دعونا "نرتب" الكواكب في أماكن تتوافق مع بعدها عن الشمس. للقيام بذلك، تحتاج إلى إرفاق نوع من مقياس المسافة إلى التدرج اللوني الناتج. أعتقد أنه يمكن تجاهل انحناء المدارات.
ولكن كما هو الحال دائمًا، فإن المقاييس الكونية، بالمعنى الحرفي لهذه الكلمات، لا تسمح لنا برؤية الصورة كاملة. دعونا نرى أن زحل يقع على بعد حوالي 1430 مليون كيلومتر من الشمس، والمؤشر المقابل للون مداره هو 1738. أي. اتضح ببكسل واحد (إذا أخذنا هذا المقياس ظلًا واحدًا من اللون يساوي بكسل واحدًا) حوالي 822.8 ألف كيلومتر. ويبلغ نصف قطر الأرض حوالي 6371 كيلومتراً، أي. يبلغ قطرها 12.742 كيلومترًا، أي أصغر بحوالي 65 مرة من بكسل واحد. وإليك كيفية الحفاظ على النسب.
سنذهب في الاتجاه الآخر. وبما أننا مهتمون بجاذبية الفضاء المحيطي، فسوف نأخذ الكواكب بشكل منفصل ونلونها والفضاء المحيط بها باللون المطابق لقوى الجاذبية من نفسها ومن الشمس. على سبيل المثال، خذ عطارد - يبلغ نصف قطر الكوكب 2.4 ألف كيلومتر. وساويها بدائرة قطرها 48 بكسل، أي. بكسل واحد سيكون 100 كم. ثم سيكون كوكب الزهرة والأرض 121 و 127 بكسل على التوالي. أحجام مريحة للغاية.
لذلك، نصنع صورة بحجم 600 × 600 بكسل، ونحدد قيمة قوة الجذب للشمس في مدار عطارد زائد/ناقص 30000 كيلومتر (بحيث يصبح الكوكب في وسط الصورة) وقم بطلاء الخلفية بتدرج من ظلال الألوان المقابلة لهذه القوى.
في الوقت نفسه، لتبسيط المهمة، لا نرسم بأقواس نصف القطر المقابل، ولكن بخطوط عمودية مستقيمة. (بشكل تقريبي، ستكون "شمسنا" "مربعة" وستكون دائمًا على الجانب الأيسر.)
للتأكد من عدم ظهور لون الخلفية من خلال صورة الكوكب ومنطقة الجذب للكوكب، نحدد نصف قطر الدائرة المقابلة للمنطقة التي يكون فيها الجذب للكوكب أكبر من الجذب للشمس و طلاءه باللون الأبيض.
ثم في وسط الصورة نضع دائرة مقابلة لقطر عطارد على مقياس (48 بكسل) ونملأها باللون المقابل لقوة جذب الكوكب على سطحه.
بعد ذلك، نرسم من الكوكب بتدرج يتوافق مع التغير في قوة الجذب إليه وفي نفس الوقت نقارن باستمرار لون كل نقطة في طبقة الجذب لعطارد مع نقطة لها نفس الإحداثيات، ولكن في طبقة الجذب للشمس. عندما تصبح هذه القيم متساوية، نجعل هذا البكسل أسود ونتوقف عن مواصلة الرسم.
وهكذا نحصل على شكل معين من التغير المرئي في قوة الجاذبية للكوكب والشمس مع وجود حدود سوداء واضحة بينهما.
(أردت أن أفعل هذا بالضبط، لكن... لم ينجح الأمر، لم أتمكن من إجراء مقارنة بين طبقتين من الصور بكسل تلو الآخر.)

ومن حيث المسافة فإن 600 بكسل تساوي 60 ألف كيلومتر (أي أن البكسل الواحد يساوي 100 كيلومتر).
تختلف قوة الجذب للشمس في مدار عطارد وبالقرب منه فقط ضمن نطاق صغير، وهو ما يُشار إليه في حالتنا بظل واحد من اللون.


إذن عطارد وقوة الجاذبية في محيط الكوكب.
وتجدر الإشارة على الفور إلى أن الأشعة الثمانية الدقيقة هي عيوب ناتجة عن رسم الدوائر في القماش. ليس لها علاقة بالقضية قيد المناقشة ويجب ببساطة تجاهلها.
أبعاد المربع 600 في 600 بكسل أي 600 في 600 بكسل. هذه المساحة 60 ألف كيلومتر. يبلغ نصف قطر عطارد 24 بكسل - 2.4 ألف كيلومتر. يبلغ نصف قطر منطقة الجذب 23.7 ألف كم.
الدائرة في المركز، والتي هي تقريبا أبيضهذا هو الكوكب نفسه ولونه يتوافق مع وزن جسمنا الكيلوجرامي الاختباري على سطح الكوكب - حوالي 373 جرامًا. وتظهر الدائرة الزرقاء الرفيعة الحد الفاصل بين سطح الكوكب والمنطقة التي تتجاوز فيها قوة الجاذبية على الكوكب قوة الجاذبية على الشمس.
بعد ذلك، يتغير اللون تدريجيًا، ويصبح أحمر أكثر فأكثر (أي يتناقص وزن جسم الاختبار) ويصبح أخيرًا مساويًا للون المقابل لقوة الجذب للشمس في مكان معين، أي. في مدار عطارد. يتم أيضًا تمييز الحدود بين المنطقة التي تتجاوز فيها قوة الجذب للكوكب قوة الجذب للشمس بدائرة زرقاء.
كما ترون، لا يوجد شيء خارق للطبيعة.
لكن في الحياة الصورة مختلفة بعض الشيء. على سبيل المثال، في هذه الصور وجميع الصور الأخرى، تكون الشمس على اليسار، مما يعني، في الواقع، أن منطقة الجاذبية للكوكب يجب أن تكون "مسطحة" قليلاً على اليسار وممتدة على اليمين. وفي الصورة دائرة.
بالتأكيد، الخيار الأفضلستكون هناك مقارنة بكسل ببكسل لمنطقة الجذب للشمس ومنطقة الجذب للكوكب واختيار (عرض) أكبرهما. لكن لا أنا، كمؤلف هذه المقالة، ولا جافا سكريبت قادران على القيام بمثل هذه الأعمال البطولية. العمل مع المصفوفات متعددة الأبعاد ليس أولوية لهذه اللغة، ولكن يمكن عرض عملها في أي متصفح تقريبًا، مما يحل مشكلة التطبيق.
وفي حالة عطارد، وجميع الكواكب الأخرى في المجموعة الأرضية، فإن التغيير في قوة الجذب للشمس ليس كبيرًا بحيث يمكن عرضه مع مجموعة ظلال الألوان المتاحة. ولكن عند النظر إلى كوكب المشتري وزحل، فإن التغير في قوة الجاذبية تجاه الشمس يكون ملحوظًا للغاية.

كوكب الزهرة

الارض+القمر

المريخ مع فوبوس ودييموس

تفكك الكويكب P/2013 R3 الذي يقع على مسافة أكثر من 480 مليون كيلومتر من الشمس (في حزام الكويكبات أبعد من سيريس). ويصل قطر الأجزاء الأربعة الأكبر من الكويكب إلى 200 متر، وتبلغ كتلتها الإجمالية حوالي 200 ألف طن.
وهذا ديموس. كل شيء هو نفس فوبوس. المقياس هو 100 متر في بكسل واحد. فقط الكوكب أصغر حجمًا، وبالتالي أخف وزنًا، ويقع أيضًا بعيدًا عن المريخ وتكون قوة الجذب للمريخ أقل هنا (خلفية الصورة أغمق، أي أكثر حمراء).

سيريس

كوكب المشتري

زحل

خاتمة

العلامات: إضافة العلامات

تمامًا مثل الحصاة ذات الشريط المطاطي، ستطير أرضنا بسرعة بعيدًا عن النظام الشمسي إذا توقفت فجأة عن التأثر لسبب ما جاذبية الشمس.

لنفترض للحظة أن هذا قد حدث. دعونا نرى ما سيحدث بعد ذلك لكوكبنا ولنا جميعًا - سكان الأرض.

سحب الشمس

عند الابتعاد عن الشمس

بالفعل عند الابتعاد عن الشمسعلى مسافة حوالي كوكب أورانوس، سنشعر بشدة بانخفاض ملحوظ في الضوء وتأثير أشعة الشمس الواهبة للحياة.

بعد ذلك، على مسافة كبيرة، ستظهر لنا الشمس فقط على شكل نجم ساطع قليل الاحترار. بعد مرور بعض الوقت، سنلاحظ الشمس على شكل نجم صغير، بالكاد يمكن ملاحظته، وامض بشكل خافت، وأخيراً سنفقده عن الأنظار.

ولكن قبل أن نغيب عن بالنا ضوء النهار، ستختفي جميع أشكال الحياة الحيوانية والنباتية على الأرض من الوجود. ستغرق الأرض في الظلام والبرد الأبدي، وتستمر في الاندفاع بسرعة عبر مساحة الكون. لن تكون هناك تيارات هوائية على الأرض، ولن تكون هناك أعاصير أو عواصف رعدية، ولن يكون هناك حتى أضعف نسيم.

تحت تأثير البرد العالمي، سوف تتجمد أعمق المحيطات إلى القاع. ستُغطى الأرض بالثلوج من الهواء السائل، وتتحول إلى كتلة جليدية، ويسود عليها الصمت الأبدي والعميق. باختصار، سيصبح كوكبنا مشابهًا من نواحٍ عديدة للقمر الصناعي التابع له.

أخيرًا، قد تواجه هذه الكتلة المتجمدة والهامدة نظامًا شمسيًا جديدًا في طريقها عبر الفضاء الخارجي. وتحت تأثير جاذبية الجسم المركزي لهذا النظام، ستبدأ الأرض بالدوران حولها، إلى جانب كواكب أخرى تدور بالفعل حول هذه "الشمس" الجديدة.

ستجد الأرض مأوى في عائلة عالم الكواكب الجديد، على سبيل المثال، بدون كارثة جديدة. قد يتم تسخينها وإضاءتها بواسطة الشمس الجديدة بقوة أكبر من الشمس السابقة. ربما ستصبح مرة أخرى "حاملة الحياة"، لكنها متجددة هذه المرة. العالم القديم لن يولد من جديد

لكن كل ما قيل هو مجرد خيال. مما يرضينا كثيرًا، ولا يمكننا "القفز" منه. شمسنا تجذبها باستمرار بقوة قوية. ولا توجد قوة في الطبيعة يمكنها تعطيل ذلك قوة الجاذبية للشمس.

الاحتمال الوحيد هو غزو نظامنا من قبل نجم آخر. ثم سوف تندلع حقا كارثة رهيبة، الموصوفة في قصة الخيال العلمي لويلز "النجم".

لا تحتفظ الشمس بالأرض (والكواكب الأخرى) على مسافات معينة منها، والتي تتغير بشكل عام قليلاً، وفي مكان ما في مسافات لا حدود لها من الفضاء. يحدث هذا لأن الشمس لديها كتلة ذات حجم هائل. حجمه أكبر بمليون وثلاثمائة ألف مرة، وكتلة الشمس أكبر بحوالي 750 مرة من كتلة جميع كواكب النظام الشمسي مجتمعة. قوة جاذبية الشمس قوية بشكل غير عادي. ، لا يتوقف عن السقوط عليه، ولكن لا يمكن أن يسقط بأي شكل من الأشكال، لأن حركته بالقصور الذاتي تمنع ذلك.

إذا توقفت الأرض عن الحركة في مدارها

لكن دعونا نرى ماذا سيحدث إذا سقطت الأرض فجأة لأسباب مجهولة سوف تتوقف عن التحرك في مدارها. ثم ستسقط الأرض بسرعة نحو الشمس بسرعة عالية بشكل لا يصدق ومتزايدة باستمرار. وفي النهاية سوف يقع عليه.

نحن، سكان الأرض، سنلاحظ قريبًا زيادة وفيرة في الضوء والحرارة. سنشعر على الفور بحرارة لا تطاق حتى لو حلت بنا هذه الكارثة في الشتاء. سترتفع درجة حرارة الهواء بسرعة كبيرة، وستصل إلى رقم لن يكون من الممكن قياسه باستخدام موازين الحرارة العادية.

وسوف تذوب الصفائح الجليدية الضخمة في القطبين الشمالي والجنوبي بسرعة في ظل هذه الظروف، ويتحول الماء الناتج عن ذوبان هذه الجليد إلى بخار قبل أن ينتشر على سطح الأرض. سوف تجف أعمق البحار والمحيطات. سوف تحترق جميع النباتات. حتى النباتات الأكثر تحملاً للجفاف سوف تموت. سوف تحترق الحيوانات والبشر مع كوكبنا بأكمله.

حتى قبل أن تتمكن الأرض من الاقتراب من الشمس، ستبدأ في التحول إلى كتلة من الغازات الساخنة. سوف يغرق هذا الكتلة في هاوية الشمس الساخنة. ويجب أن نتذكر أن درجة حرارة سطح الشمس تبلغ حوالي 6000 درجة، وأن أكثر المعادن المقاومة للحرارة موجودة في حالة غازات شديدة الحرارة.

ولكن لا شيء من هذا القبيل يمكن أن يحدث. ستتحرك الأرض، بفضل جاذبية الشمس، حول نجمنا لملايين السنين، ولن تهددها أي كوارث.

لقد درسنا جميعًا قانون الجاذبية العالمية في المدرسة. ولكن ما الذي نعرفه حقًا عن الجاذبية بما يتجاوز ما وضعه معلمو مدرستنا في رؤوسنا؟ فلنجدد معلوماتنا..

حقيقة واحدة

يعلم الجميع المثل الشهير عن التفاحة التي سقطت على رأس نيوتن. لكن الحقيقة هي أن نيوتن لم يكتشف قانون الجذب العام، إذ أن هذا القانون ببساطة غير موجود في كتابه “المبادئ الرياضية للفلسفة الطبيعية”. لا توجد صيغة أو صياغة في هذا العمل، كما يمكن لأي شخص أن يرى بنفسه. علاوة على ذلك، فإن أول ذكر لثابت الجاذبية يظهر فقط في القرن التاسع عشر، وبالتالي، لا يمكن أن تظهر الصيغة في وقت سابق. بالمناسبة، المعامل G، الذي يقلل من نتيجة العمليات الحسابية بمقدار 600 مليار مرة، ليس لديه المعنى الجسدي، وتم تقديمه لإخفاء التناقضات.

الحقيقة الثانية

يُعتقد أن كافنديش كان أول من أظهر جاذبية الجاذبية في السبائك المختبرية، وذلك باستخدام ميزان الالتواء - وهو عبارة عن شعاع أفقي مع أوزان معلقة في نهاياتها بخيط رفيع. يمكن أن يتحول الروك إلى سلك رفيع. وبحسب الرواية الرسمية، أحضر كافنديش زوجًا من الفراغات يبلغ وزنه 158 كجم من الجانبين المتقابلين إلى أوزان الهزاز وقام بتدوير الكرسي المتأرجح بزاوية صغيرة، إلا أن المنهجية التجريبية كانت غير صحيحة وتم تزوير النتائج، وهو ما تم إثباته بشكل مقنع. قضى كافنديش وقتًا طويلًا في إعادة صياغة وتعديل التركيب بحيث تتناسب النتائج مع متوسط ​​كثافة الأرض التي عبر عنها نيوتن. تضمنت منهجية التجربة نفسها تحريك الفراغات عدة مرات، وكان سبب دوران الذراع المتأرجح هو الاهتزازات الدقيقة الناتجة عن حركة الفراغات، والتي تم نقلها إلى التعليق.

وهذا ما تؤكده حقيقة أن هذا أبسط التثبيتفي القرن السابع عشر، لأغراض تعليمية، كان من المفترض أن يكون هناك، إن لم يكن كل مدرسة، على الأقل في أقسام الفيزياء بالجامعات، من أجل إظهار الطلاب في الممارسة العملية نتيجة قانون الجاذبية العالمية. ومع ذلك، لا يتم استخدام تركيب كافنديش في البرامج التعليمية، ويأخذ كل من تلاميذ المدارس والطلاب الكلمة القائلة بأن الفراغين يجذبان بعضهما البعض.

الحقيقة الثالثة

إذا استبدلنا البيانات المرجعية عن الأرض والقمر والشمس في صيغة قانون الجاذبية العالمية، ففي اللحظة التي يطير فيها القمر بين الأرض والشمس، على سبيل المثال، في لحظة كسوف الشمس، تكون القوة الجذب بين الشمس والقمر أعلى مرتين من الجاذبية بين الأرض والقمر!

ووفقا للصيغة، يجب على القمر أن يترك مدار الأرض ويبدأ بالدوران حول الشمس.

ثابت الجاذبية – 6.6725×10 −11 م³/(كجم ث²).

كتلة القمر 7.3477 × 10 22 كجم.

كتلة الشمس 1.9891×1030 كجم.

كتلة الأرض هي 5.9737 × 10 24 كجم.

المسافة بين الأرض والقمر = 380,000,000 م.

المسافة بين القمر والشمس = 149,000,000,000 م.

أرضو قمر:

6.6725×10 -11 × 7.3477×10 22 × 5.9737×10 24 / 380000000 2 = 2.028×10 20 ح

قمرو شمس:

6.6725 × 10 -11 × 7.3477 10 22 × 1.9891 10 30 / 149000000000 2 = 4.39×10 20 ح

2.028×10 20 ح<< 4,39×10 20 H

قوة الجذب بين الأرض والقمر<< قوة الجذب بين القمر والشمس

يمكن انتقاد هذه الحسابات من خلال حقيقة أن الكثافة المرجعية لهذا الجرم السماوي لم يتم تحديدها بشكل صحيح على الأرجح.

في الواقع، تشير الأدلة التجريبية إلى أن القمر ليس جسمًا صلبًا، بل عبارة عن قشرة رقيقة الجدران. تصف مجلة Science الموثوقة نتائج عمل أجهزة الاستشعار الزلزالية بعد وصول المرحلة الثالثة من الصاروخ الذي أدى إلى تسريع المركبة الفضائية أبولو 13 إلى سطح القمر: "تم اكتشاف الرنين الزلزالي لأكثر من أربع ساعات. على الأرض، إذا ضرب صاروخ على مسافة مماثلة، فإن الإشارة سوف تستمر بضع دقائق فقط.

الاهتزازات الزلزالية التي تتحلل ببطء شديد هي نموذجية للرنان المجوف، وليس للجسم الصلب.

لكن القمر، من بين أمور أخرى، لا يظهر خصائصه الجذابة فيما يتعلق بالأرض - يتحرك زوج الأرض والقمر وليس حول المركز المشترك للكتلةحيث أنه سيكون حسب قانون الجذب العام، والمدار الإهليلجي للأرض مخالف لهذا القانون لا يصبحمتعرج.

علاوة على ذلك، فإن معلمات مدار القمر نفسه لا تبقى ثابتة؛ بل إن المدار، في المصطلحات العلمية، "يتطور"، وهو ما يخالف قانون الجاذبية العامة.

الحقيقة الرابعة

كيف يمكن أن يكون هذا، يعترض البعض، لأنه حتى تلاميذ المدارس يعرفون عن المد والجزر المحيطية على الأرض، والتي تحدث بسبب جذب الماء إلى الشمس والقمر.

ووفقا للنظرية، تشكل جاذبية القمر شكلا إهليلجيا مديا في المحيط، مع حدبتين مد وجزر تتحرك على طول سطح الأرض بسبب الدوران اليومي.

ومع ذلك، تظهر الممارسة سخافة هذه النظريات. بعد كل شيء، وفقا لهم، يجب أن تتحرك سنام المد والجزر بارتفاع متر واحد عبر ممر دريك من المحيط الهادئ إلى المحيط الأطلسي خلال 6 ساعات. وبما أن الماء غير قابل للضغط، فإن كتلة الماء سترفع المستوى إلى ارتفاع حوالي 10 أمتار، وهو ما لا يحدث عمليًا. ومن الناحية العملية، تحدث ظواهر المد والجزر بشكل مستقل في مناطق تتراوح مساحتها بين 1000 و2000 كيلومتر مربع.

اندهش لابلاس أيضًا من المفارقة: لماذا تأتي المياه الكاملة إلى موانئ فرنسا البحرية بالتتابع، على الرغم من أنه وفقًا لمفهوم الشكل الإهليلجي للمد والجزر، يجب أن تأتي هناك في وقت واحد.

الحقيقة الخامسة

مبدأ قياسات الجاذبية بسيط - حيث تقيس أجهزة قياس الجاذبية المكونات الرأسية، ويُظهر انحراف الخط الشاقول المكونات الأفقية.

أول محاولة لاختبار نظرية الجاذبية الجماعية قام بها البريطانيون في منتصف القرن الثامن عشر على شواطئ المحيط الهندي، حيث توجد من جهة أعلى سلسلة صخرية في العالم في جبال الهيمالايا، ومن جهة أخرى ، وعاء محيطي مملوء بمياه أقل كثافة بكثير. لكن، للأسف، الخط الراسيا لا ينحرف نحو جبال الهيمالايا! علاوة على ذلك، فإن الأدوات فائقة الحساسية - مقاييس الجاذبية - لا تكتشف الفرق في جاذبية جسم الاختبار على نفس الارتفاع، سواء فوق الجبال الضخمة أو فوق البحار الأقل كثافة التي يصل عمقها إلى كيلومتر واحد.

ولإنقاذ النظرية الراسخة، توصل العلماء إلى دعم لها: يقولون إن السبب في ذلك هو "التوازن" - حيث توجد الصخور الأكثر كثافة تحت البحار، وتقع الصخور السائبة تحت الجبال، وكثافتها هي نفسها تمامًا لضبط كل شيء إلى القيمة المطلوبة.

كما ثبت تجريبيًا أن مقاييس الجاذبية في المناجم العميقة تظهر أن قوة الجاذبية لا تتناقص مع العمق. ويستمر في النمو، اعتمادًا فقط على مربع المسافة إلى مركز الأرض.

الحقيقة السادسة

وفقًا لصيغة قانون الجاذبية الشاملة، من المفترض أن كتلتين، m1 وm2، يمكن إهمال حجمهما مقارنة بالمسافات بينهما، تنجذبان إلى بعضهما البعض بقوة تتناسب طرديًا مع ناتج هذه الكتل ويتناسب عكسيا مع مربع المسافة بينهما. ومع ذلك، في الواقع، لا يوجد دليل واحد معروف على أن المادة لها تأثير جاذبي. تظهر الممارسة أن الجاذبية لا تتولد عن المادة أو الكتل، فهي مستقلة عنها وأن الأجسام الضخمة تخضع فقط للجاذبية.

ويتأكد استقلال الجاذبية عن المادة من خلال حقيقة أنه، مع استثناءات نادرة، لا تتمتع الأجسام الصغيرة في النظام الشمسي بقدرة جذب جاذبية كاملة. باستثناء القمر وتيتان، هناك أكثر من ستة عشرات من الأقمار الصناعية الكوكبية لا تظهر أي علامات على جاذبيتها. وقد تم إثبات ذلك من خلال القياسات المباشرة وغير المباشرة، فعلى سبيل المثال، منذ عام 2004، كان مسبار كاسيني في محيط زحل يحلق بالقرب من أقماره الصناعية من وقت لآخر، ولكن لم يتم تسجيل أي تغييرات في سرعة المسبار؛ بمساعدة نفس كاسيني، تم اكتشاف نبع ماء حار على إنسيلادوس، سادس أكبر قمر لزحل.

ما هي العمليات الفيزيائية التي يجب أن تحدث على قطعة جليد كونية حتى تطير نفاثات البخار إلى الفضاء؟

وللسبب نفسه، فإن تيتان، أكبر أقمار زحل، لديه ذيل غازي نتيجة لتدفق الغلاف الجوي.

ولم يتم العثور على أقمار صناعية تنبأت بها النظرية على الكويكبات، على الرغم من عددها الهائل. وفي جميع التقارير عن الكويكبات المزدوجة أو المزدوجة التي من المفترض أنها تدور حول مركز مشترك للكتلة، لم يكن هناك دليل على دوران هذه الأزواج. وصادف أن الرفاق كانوا في مكان قريب، ويتحركون في مدارات شبه متزامنة حول الشمس.

انتهت محاولات وضع أقمار صناعية في مدار الكويكب بالفشل. ومن الأمثلة على ذلك مسبار NEAR، الذي أرسله الأمريكيون إلى كويكب إيروس، أو مسبار HAYABUSA، الذي أرسله اليابانيون إلى كويكب إيتوكاوا.

الحقيقة السابعة

في وقت من الأوقات، حاول لاغرانج حل مسألة الأجسام الثلاثة، وحصل على حل مستقر لحالة معينة. وأظهر أن الجسم الثالث يمكن أن يتحرك في مدار الجسم الثاني، ويكون دائمًا في إحدى نقطتين، إحداهما تتقدم بمقدار 60 درجة عن الجسم الثاني، والثانية بنفس المقدار خلف الجسم الثاني.

ومع ذلك، تم العثور على مجموعتين من الكويكبات المصاحبة خلف مدار زحل وأمامه، والتي أطلق عليها علماء الفلك بسعادة اسم أحصنة طروادة، وخرجت من المناطق المتوقعة، وتحول تأكيد قانون الجاذبية العالمية إلى ثقب.

الحقيقة الثامنة

ووفقا للمفاهيم الحديثة فإن سرعة الضوء محدودة، ونتيجة لذلك نرى الأجسام البعيدة ليس في مكان تواجدها في تلك اللحظة، ولكن في النقطة التي بدأ منها شعاع الضوء الذي رأيناه. ولكن ما هي السرعة التي تنتشر بها الجاذبية؟ بعد تحليل البيانات المتراكمة بحلول ذلك الوقت، أثبت لابلاس أن "الجاذبية" تنتشر بشكل أسرع من الضوء بما لا يقل عن سبعة أوامر من حيث الحجم! أدت القياسات الحديثة لاستقبال نبضات النجم النابض إلى زيادة سرعة انتشار الجاذبية - بما لا يقل عن 10 مرات أسرع من سرعة الضوء. وهكذا فإن البحث التجريبي يتناقض مع النظرية النسبية العامة التي لا يزال العلم الرسمي يعتمد عليها، رغم فشلها التام.

الحقيقة التاسعة

هناك شذوذات طبيعية في الجاذبية، والتي لا تجد أيضًا أي تفسير واضح من العلم الرسمي. وهنا بعض الأمثلة:

الحقيقة العاشرة

هناك عدد كبير من الدراسات البديلة التي حققت نتائج مبهرة في مجال مكافحة الجاذبية، والتي تدحض بشكل أساسي الحسابات النظرية للعلوم الرسمية.

يقوم بعض الباحثين بتحليل الطبيعة الاهتزازية لمضادات الجاذبية. ويظهر هذا التأثير بوضوح في التجارب الحديثة، حيث تتدلى القطرات في الهواء نتيجة للارتفاع الصوتي. نرى هنا كيف يمكن، بمساعدة صوت ذي تردد معين، الاحتفاظ بثقة بقطرات من السائل في الهواء...

لكن التأثير، للوهلة الأولى، يفسر بمبدأ الجيروسكوب، ولكن حتى هذه التجربة البسيطة تتعارض في الغالب مع الجاذبية في فهمها الحديث.

توفي فيكتور ستيبانوفيتش في ظروف غريبة إلى حد ما وفقدت أعماله جزئيًا، ولكن تم الحفاظ على جزء من النموذج الأولي للمنصة المضادة للجاذبية ويمكن رؤيته في متحف غريبينيكوف في نوفوسيبيرسك.

ويمكن ملاحظة تطبيق عملي آخر لمضادات الجاذبية في مدينة هومستيد في فلوريدا، حيث يوجد هيكل غريب من الكتل المرجانية المتجانسة، والذي يطلق عليه شعبيا. تم بناؤه من قبل مواطن لاتفيا، إدوارد ليدسكالنين، في النصف الأول من القرن العشرين. هذا الرجل ذو البنية النحيفة لم يكن لديه أي أدوات، ولم يكن لديه حتى سيارة أو أي معدات على الإطلاق.

لم يتم استخدامه بالكهرباء على الإطلاق، وذلك أيضًا بسبب غيابه، ومع ذلك فقد نزل بطريقة ما إلى المحيط، حيث قطع كتلًا حجرية متعددة الأطنان وأوصلها بطريقة ما إلى موقعه. وضع بدقة مثالية.

بعد وفاة إد، بدأ العلماء في دراسة خلقه بعناية. ومن أجل التجربة تم إحضار جرافة قوية ومحاولة نقل إحدى كتل القلعة المرجانية التي يبلغ وزنها 30 طناً. زأرت الجرافة وانزلقت، لكنها لم تحرك الحجر الضخم.

وعثر داخل القلعة على جهاز غريب أطلق عليه العلماء اسم مولد التيار المباشر. لقد كان هيكلًا ضخمًا به العديد من الأجزاء المعدنية. تم تركيب 240 شريطًا مغناطيسيًا دائمًا في الجزء الخارجي من الجهاز. ولكن كيف تمكن إدوارد ليدسكالنين من تحريك كتل متعددة الأطنان لا يزال لغزا.

إن البحث الذي أجراه جون سيرل معروف، والذي ظهرت في يديه مولدات غير عادية، وقامت بتدوير وتوليد الطاقة؛ ارتفعت الأقراص التي يتراوح قطرها من نصف متر إلى 10 أمتار في الهواء وقامت برحلات جوية محكومة من لندن إلى كورنوال والعودة.

وتكررت تجارب البروفيسور في روسيا والولايات المتحدة وتايوان. ففي روسيا، على سبيل المثال، في عام 1999، تم تسجيل طلب براءة اختراع لـ "أجهزة توليد الطاقة الميكانيكية" تحت الرقم 99122275/09. في الواقع، قام فلاديمير فيتاليفيتش روششين وسيرجي ميخائيلوفيتش جودين بإعادة إنتاج SEG (مولد تأثير سيرل) وأجروا سلسلة من الدراسات معه. وكانت النتيجة عبارة: يمكنك الحصول على 7 كيلوواط من الكهرباء دون تكاليف؛ فقد المولد الدوار وزنًا يصل إلى 40٪.

تم نقل المعدات من مختبر سيرل الأول إلى مكان مجهول أثناء وجوده في السجن. اختفى ببساطة تركيب جودين وروشين؛ اختفت جميع المنشورات عنها باستثناء طلب الاختراع.

يُعرف أيضًا تأثير هاتشيسون، الذي سمي على اسم المهندس المخترع الكندي. ويتجلى التأثير في رفع الأجسام الثقيلة، وسبائك المواد المتباينة (على سبيل المثال، المعدن + الخشب)، والتسخين الشاذ للمعادن في حالة عدم وجود مواد مشتعلة بالقرب منها. وإليكم فيديو لهذه التأثيرات:

ومهما كانت الجاذبية في الواقع، ينبغي الاعتراف بأن العلم الرسمي غير قادر تماما على تفسير طبيعة هذه الظاهرة بوضوح.

ياروسلاف يارغين

الجاذبية هي القوة الأكثر غموضا في الكون. ولا يزال العلماء لا يعرفون طبيعتها. لكن الجاذبية هي التي تحمل كواكب النظام الشمسي في مدارها. وبدون الجاذبية، ستطير الكواكب بعيدًا عن الشمس، مثل كرات البلياردو التي تضربها عصا.

الجاذبية - قوة الجاذبية

إذا نظرت بشكل أعمق، فسيصبح من الواضح أنه إذا لم تكن هناك جاذبية، فلن تكون هناك كواكب بحد ذاتها. قوة الجاذبية – جذب المادة للمادة – هي القوة التي جمعت المادة إلى الكواكب وأعطتها شكلاً دائرياً.

إن قوة جاذبية الشمس كافية لاستيعاب تسعة كواكب وعشرات من أقمارها الصناعية وآلاف الكويكبات والمذنبات. هذه الشركة بأكملها تدور حول الشمس في سرب، مثل الفراشات حول شرفة مضاءة. ولو لم تكن هناك جاذبية، لطيرت هذه الكواكب والأقمار الصناعية والمذنبات في مسارها الخاص في خط مستقيم. وبدلا من ذلك، فهي تدور حول الشمس في مداراتها، لأن الشمس بقوة جاذبيتها تنحني باستمرار مسارها المستقيم، وتجذب الكواكب والأقمار والمذنبات بالكويكبات.

مواد ذات صلة:

لماذا الظلام في الليل؟

الجاذبية والمسافة بين الأجسام

تدور الكواكب حول النجم، كما يسير الأطفال الذين يركبون المهور في دائرة، مربوطين بعمود في وسط هذه الدائرة. والفرق الوحيد هو في طريقة الربط. ترتبط الأجسام الكونية بالشمس بخيوط جاذبية غير مرئية. صحيح أنه كلما زادت المسافة بين الأشياء، قلت قوة الجذب بينهما. تتمتع الشمس بجاذبية أضعف بكثير على كوكب بلوتو، وهو الكوكب الخارجي في النظام الشمسي، مقارنة بعطارد أو الزهرة على سبيل المثال. تقل قوة الجاذبية (أو تزيد) بشكل كبير مع المسافة.

ماذا يعني ذلك؟ على سبيل المثال، إذا كانت الأرض بعيدة عن الشمس مرتين كما هي الآن، فإن قوة الجاذبية ستنخفض أربع مرات. إذا تضاعفت المسافة بين الشمس والأرض ثلاث مرات، فإن قوة الجاذبية ستنخفض بمعامل تسعة. وما إلى ذلك وهلم جرا. إذا "حركت" الأرض بعيدًا بدرجة كافية وقللت قوة الجاذبية إلى الصفر تقريبًا، فيمكن للأرض كسر روابط الجاذبية الشمسية والذهاب في رحلة مستقلة بين النجوم.

يمكن اعتبار الخطوة الأولى في دراسة خصائص الجاذبية اكتشاف يوهانس كيبلر لقوانين حركة الكواكب حول الشمس.

كان كيبلر أول شخص تمكن من اكتشاف أن حركة الكواكب حول الشمس تحدث في شكل قطع ناقص، أي مع. دوائر ممدودة. كما اكتشف قانون تغيرات سرعة الكوكب حسب موقعه في مداره واكتشف علاقة تربط فترات دوران الكواكب بمسافاتها عن الشمس.

ومع ذلك، فإن قوانين كبلر، على الرغم من أنها تجعل من الممكن حساب المواقع المستقبلية والماضية للكواكب، إلا أنها لم تقل شيئًا عن طبيعة تلك القوى التي تربط الكواكب والشمس بنظام متماسك ولا تسمح لها بالتبدد في فضاء. وهكذا، فإن قوانين كيبلر قدمت، إذا جاز التعبير، فقط صورة سينمائية للنظام الشمسي.

ومع ذلك، فقد نشأ السؤال عن سبب تحرك الكواكب وما هي القوة التي تتحكم في هذه الحركة. لكن لم يكن من الممكن الحصول على إجابة عليه على الفور. في تلك الأيام، اعتقد العلماء خطأً أن أي حركة، حتى المنتظمة والمستقيمة، لا يمكن أن تحدث إلا تحت تأثير القوة. ولذلك، بحث كيبلر عن قوة في النظام الشمسي «تدفع» الكواكب وتمنعها من التوقف. وجاء الحل بعد ذلك بقليل، عندما اكتشف جاليليو جاليلي قانون القصور الذاتي، والذي بموجبه تبقى سرعة الجسم الذي لا تؤثر عليه أي قوى دون تغيير، أو بعبارة أكثر دقة: في الحالات التي تكون فيها القوى المؤثرة على الجسم ثابتة. الجسم يساوي صفرًا، وتسارع هذا الجسم يساوي صفرًا أيضًا. ومع اكتشاف قانون القصور الذاتي، أصبح من الواضح أنه في النظام الشمسي يجب علينا ألا نبحث عن القوة التي "تدفع" الكواكب، بل عن القوة التي تحول حركتها المستقيمة "بالقصور الذاتي" إلى حركة منحنية الخطوط.

قانون عمل هذه القوة، قوة الجاذبية، اكتشفه الفيزيائي الإنجليزي الكبير إسحاق نيوتن نتيجة دراسته لحركة القمر حول الأرض. واستطاع نيوتن أن يثبت أن جميع الأجسام تتجاذب مع بعضها البعض بقوة تتناسب مع كتلتها وعكسيا مع مربع المسافة بينها. تبين أن هذا القانون هو قانون طبيعة عالمي حقًا، يعمل في ظل ظروف الأرض ونظامنا الشمسي، وفي الفضاء الخارجي بين الأجسام الكونية وأنظمتها.

نواجه مظاهر الجاذبية والجاذبية حرفيًا في كل خطوة. سقوط الأجسام على الأرض، والمد والجزر القمرية والشمسية، وثورة الكواكب حول الشمس، وتفاعل النجوم في مجموعات النجوم - كل هذا يرتبط مباشرة بعمل قوى الجاذبية. وفي هذا الصدد، حصل قانون الجاذبية على اسم "عالمي". وساعد اكتشافه على فهم عدد من الظواهر التي ظلت أسبابها مجهولة من قبل.

تلقى الجانب الكمي لقانون الجاذبية العديد من التأكيدات في الحسابات الرياضية الدقيقة والملاحظات الفلكية. ويكفي أن نتذكر على الأقل «الاكتشاف النظري» لنبتون، الكوكب الثامن في النظام الشمسي. واكتشف هذا الكوكب الجديد عالم الرياضيات الفرنسي لو فيرييه من خلال تحليل رياضي لحركة الكوكب السابع أورانوس، الذي كان يعاني من “اضطرابات” من جرم سماوي غير معروف آنذاك.

إن تاريخ هذا الاكتشاف الرائع مفيد للغاية. ومع زيادة دقة الملاحظات الفلكية، لوحظ أن الكواكب في حركتها حول الشمس تنحرف بشكل ملحوظ عن مدارات كيبلر. للوهلة الأولى، بدا أن هذا يتناقض مع قانون الجاذبية، مما يشير إلى عدم الدقة أو حتى عدم الانتظام. ومع ذلك، ليس كل تناقض يدحض النظرية.

هناك "استثناءات" هي في الواقع نتيجة مباشرة للقانون. إنها تمثل أحد مظاهرها، التي تغيب عن انتباهنا في الوقت الحالي وتشهد مرة أخرى فقط على عدالتها. حتى أن هناك تعبيرًا شائعًا في هذا الصدد: "الاستثناء يؤكد القاعدة". إن دراسة مثل هذه "الاستثناءات" تعمل على تطوير المعرفة العلمية وتسمح بإجراء دراسة أعمق لهذه الظاهرة الطبيعية أو تلك.

وهذا بالضبط ما حدث مع حركة الكواكب. أدت دراسة الانحرافات غير المفهومة لمسارات الكواكب عن مدارات كبلر في النهاية إلى إنشاء "الميكانيكا السماوية" الحديثة - وهو علم قادر على الحساب المسبق لحركات الأجرام السماوية.

إذا كان هناك كوكب واحد يتحرك حول الشمس، فإن مساره سيتزامن تمامًا مع المدار المحسوب على أساس قانون الجاذبية. ومع ذلك، في الواقع، تدور تسعة كواكب كبيرة حول ضوء النهار، وتتفاعل ليس فقط مع الشمس، ولكن أيضًا مع بعضها البعض. يؤدي هذا الجذب المتبادل للكواكب إلى الانحرافات المذكورة أعلاه. يطلق عليها علماء الفلك اسم "الاضطرابات".

في بداية القرن التاسع عشر. ولم يعرف علماء الفلك سوى سبعة كواكب تدور حول الشمس. لكن في حركة الكوكب السابع أورانوس، تم اكتشاف “اضطرابات” رهيبة، لا يمكن تفسيرها بالانجذاب من الكواكب الستة المعروفة. بقي أن نفترض أن كوكبًا غير معروف "تحت سطح الأرض" كان يتصرف على أورانوس. ولكن أين يقع؟ أين في السماء يجب أن نبحث عنه؟ شرع عالم الرياضيات الفرنسي لو فيرييه في الإجابة على هذه الأسئلة.

الكوكب الجديد، الثامن من الشمس، لم يلاحظه أي شخص من قبل. لكن على الرغم من ذلك، لم يكن لدى لو فيرير أدنى شك في وجود هذه الفكرة. أمضى العالم أيامًا وليالٍ طويلة في العمل على حساباته. إذا كانت الاكتشافات الفلكية السابقة قد تم إجراؤها فقط في المراصد، نتيجة لملاحظات السماء المرصعة بالنجوم، فقد بحث لو فيرييه عن كوكبه دون مغادرة مكتبه. لقد رأى ذلك بوضوح خلف الصفوف المنظمة من الصيغ الرياضية، وعندما اكتشف جالي بالفعل الكوكب الثامن، المسمى نبتون، وفقًا لتعليماته، لم يرغب لو فيرير، كما يقولون، في النظر إليه من خلال التلسكوب.

بمجرد ولادتها، فازت الميكانيكا السماوية بسرعة بمكانة مرموقة في أبحاث الفضاء. وهو اليوم أحد أدق أقسام العلوم الفلكية.

يكفي أن نذكر على الأقل الحساب المسبق لحظات خسوف الشمس والقمر. هل تعلم، على سبيل المثال، متى سيحدث الكسوف الكلي التالي للشمس في موسكو؟ يمكن لعلماء الفلك تقديم إجابة دقيقة تمامًا. سيبدأ هذا الكسوف في حوالي الساعة 11 صباحًا يوم 16 أكتوبر 2126. وقد ساعدت الميكانيكا السماوية العلماء على النظر إلى المستقبل بعد 167 عامًا وتحديد اللحظة التي ستتخذ فيها الأرض والقمر والشمس مثل هذا الوضع بالنسبة لبعضهم البعض بدقة بحيث يكون القمر سوف يسقط الظل على أراضي موسكو. وماذا عن حسابات حركة الصواريخ الفضائية والأجرام السماوية الاصطناعية التي صنعتها أيدي الإنسان؟ وهي تستند مرة أخرى إلى قانون الجاذبية.

إن حركة أي جرم سماوي تتحدد في النهاية بالكامل من خلال قوة الجاذبية المؤثرة عليه والسرعة التي يمتلكها. يمكننا القول أن الوضع الحالي لنظام الأجرام السماوية يحدد مستقبله بوضوح. لذلك، فإن المهمة الرئيسية للميكانيكا السماوية هي معرفة المواقع والسرعات النسبية لأي أجرام سماوية، وحساب تحركاتها المستقبلية في الفضاء. رياضيا، هذه المشكلة صعبة للغاية. والحقيقة هي أنه في أي نظام من الأجسام الكونية المتحركة هناك إعادة توزيع مستمر للجماهير، ونتيجة لذلك، يتغير حجم واتجاه القوى المؤثرة على كل جسم. لذلك، حتى بالنسبة لأبسط حالة لحركة ثلاثة أجسام متفاعلة، لا يوجد حل رياضي كامل. ولا يمكن الحصول على حل دقيق لهذه المشكلة، المعروفة في "الميكانيكا السماوية" باسم "مشكلة الأجسام الثلاثة"، إلا في حالات معينة، عندما يكون من الممكن إدخال تبسيط معين. وتحدث حالة مماثلة، على وجه الخصوص، عندما تكون كتلة أحد الأجسام الثلاثة ضئيلة مقارنة بكتل الأجسام الأخرى.

ولكن هذا هو بالضبط الوضع عند حساب مدارات الصواريخ، على سبيل المثال، في حالة الرحلة إلى القمر. كتلة المركبة الفضائية صغيرة جدًا مقارنة بكتلة الأرض ولوب بحيث يمكن تجاهلها. هذا الظرف يجعل الحسابات الدقيقة لمدارات الصاروخ ممكنة.

لذا، فإن قانون عمل قوى الجاذبية معروف لنا جيدًا، وقد استخدمناه بنجاح لحل عدد من المشكلات العملية. ولكن ما هي العمليات الطبيعية التي تحدد انجذاب الأجسام لبعضها البعض؟