Гравитационная постоянная – все о космосе

Предложен первый эксперимент в открытом космосе по проверке гравитационной константы

Схема эксперимента Michael R. Feldman et al. / arXiv.org, 2016

Группа астрономов из США и Германии предложила план первого эксперимента по измерению гравитационной постоянной в открытом космосе.

Ученые предлагают запустить аппарат, который вне действия гравитации Земли и Солнца будет изучать гравитационное взаимодействие между двумя тестовыми грузами. Ожидаемая точность измерений, по словам авторов, позволит получить в тысячу раз более точное значение постоянной, чем доступно сейчас.

Работа опубликована в журнале Classical and Quantum Gravity, кратко о ней сообщает Phys.org.

На борту аппарата предлагается разместить два тестовых груза — шар с цилиндрическим отверстием диаметром один сантиметр и другой шар, диаметром менее сантиметра.

После выхода в открытый космос, где гравитация Земли, Солнца и других небесных тел пренебрежимо мала, ученые надеются выпустить из спутника сначала большее тело, а затем поместить в туннель внутри него меньший шар.

Под действием сил гравитации возникнут колебания положения системы относительно общего центра тяжести. 

Эти колебания аппарат будет считывать с помощью фемтосекундных лазерных импульсов. На основе отражения этих импульсов зонд будет с высокой точностью определять период колебаний системы, который, в свою очередь, напрямую связан с гравитационной постоянной. Затем данные будут передаваться на Землю с помощью привычных каналов космической связи.

Астрономы отмечают, что если миссия аппарата будет успешной, то погрешность в определенной им величине гравитационной постоянной не превысит 6,3×10-8, в то время как сейчас точность ее измерения составляет 4,7×10−5. Это на несколько порядков больше, чем, например, погрешность определения константы Планка (1,2×10-8) или заряда электрона (6,1×10-9).

Первая из сложностей, стоящих перед проектом такого масштаба — доставка аппарата в открытый космос. Астрономы предполагают, что устройство может быть запущено в виде вторичной полезной нагрузки с какими-либо крупными миссиями.

Однако уже достигнув открытого космоса потребуется нивелировать действие и других факторов на экспериментальную установку. Например, на поведение шаров будет влиять давление солнечного излучения и сами лазерные импульсы, с помощью которых будут проводиться измерения.

По словам исследователей, каждое ускорение величиной больше, чем 10-17 метров на секунду в квадрате должно быть учтено при интерпретации результатов. 

На сегодняшний день величина гравитационной постоянной известна ученым с очень низкой точностью по сравнению с другими константами. Во многом это связано с тем, что в околоземные и наземные измерения вмешивается собственная гравитация Земли.

Существуют даже предположения о том, что эта величина не является постоянной и может изменяться в пространстве и времени.

Согласно рекомендациям CODATA от 2014 года, значение гравитационной постоянной равно 6,674 08(31)×10−11 метров в кубе, деленных на килограмм и секунду в квадрате.

Владимир Королёв

Источник: https://nplus1.ru/news/2016/05/18/gravity-measure

Что такое гравитация простыми словами

Гравитация – это, казалось бы, простое понятие, известное каждому человеку еще со времен школьной скамьи.

Все мы помним историю о том, как на голову Ньютона упало яблоко, и он открыл закон всемирного тяготения. Однако все не так просто, как кажется.

В той статье мы попытаемся дать ясный и исчерпывающий ответ на вопрос: что такое гравитация? А также рассмотрим главные мифы и заблуждения об этом интересном явлении.

Говоря простыми словами, гравитация — это притяжение между двумя любыми объектами во вселенной. Гравитацию можно определить, зная массу тел и расстояние от одного до другого. Чем сильнее гравитационное поле, тем больше будет вес тела и выше его ускорение.

Например, на Луне вес космонавта будет в шесть раз меньше, чем на Земле. Сила гравитационного поля зависит от размеров объекта, который оно окружает. Так, лунная сила притяжения в шесть раз ниже земной.

Впервые обосновал это научно и доказал с помощью математических вычислений ещё в XVII веке Исаак Ньютон.

Что упало на голову Ньютону

Несмотря на то, что сам великий английский ученый частично подтверждал известную всем легенду о яблоке и ушибе головы, всё же, сейчас можно сказать с уверенностью, что при открытии закона всемирного тяготения обошлось без травм и озарений.

Основой, заложившей новую эру в естественных науках, стал труд «Математические начала натуральной философии». В нем Ньютон описывает закон тяготения и важные законы механики, открытые им за долгие годы напряженной работы.

Знаменитый физик был натурой неторопливой и рассудительной, как и положено гениальному ученому. А поэтому от начала раздумий о природе тяготения до издания научной работы о ней прошло больше 20 лет.

Впрочем, легенда об упавшем фрукте могла иметь под собой и какие-то реальные основания, вот только голова физика однозначно осталась цела.

Законы притяжения изучались и до Исаака Ньютона самыми различными научными деятелями. Но только он впервые математически доказал прямую взаимосвязь между тяготением и движением планет.

То есть падающим с ветки яблоком и вращением луны вокруг земли управляет одна и та же сила – гравитация. И она действует на любые два тела во вселенной. Эти открытия заложили основу так называемой небесной механики, а также науки о динамике.

Ньютоновская модель господствовала в науке более двух веков вплоть до появления теории относительности и квантовой механики.

Что думают о гравитации современные ученые

Гравитация является самым слабым из четырех известных на данный момент фундаментальных взаимодействий, которым подчиняются все частицы и составленные из них тела. Помимо гравитационного взаимодействия сюда же входят электромагнитное, сильно и слабое.

Исследуются они на основании разных теорий, так, например, в приближенных скоростях небольшой гравитации применяют теорию тяготения еще самого Ньютона. А в общем случае используют общую теорию относительности Эйнштейна.

Кроме того, описание гравитации в квантовом пределе должно будет осуществляться при помощи еще не появившейся квантовой теории.

Безусловно, сегодня физика сложна и выходит далеко за рамки представлений об окружающем мире обычного человека.

Но интересоваться ей необходимо хотя бы на уровне основных понятий, ведь вполне возможно, что уже в ближайшее время мы можем стать свидетелями удивительных открытий в этой области, которые кардинально изменят жизнь человечества. Будет неловко, если вы вообще не поймете, что происходит.

Мифы о гравитации

Не только незнание, но и постоянные новые открытия в данной научной сфере порождают различные несуразицы и мифы о гравитации. Итак, несколько общепринятых заблуждений об этом уникальном явлении:

  • Искусственные спутники никогда не сойдут с орбиты Земли и будут вечно вращаться вокруг неё. Это неправда. Дело в том, что помимо земного притяжения в космосе имеются и другие различные факторы, влияющие на орбиту тел. Это и торможение атмосферы для низких орбит и гравитационные поля Луны и других планет. Скорее всего, если дать спутнику вращаться без контроля на долгое время, его орбита будет изменяться, и в конечном счете он либо улетит в космические просторы, либо упадет на поверхность ближайшего тела.
  • В космосе отсутствует гравитация. Даже на станциях, на которых космонавты пребывают в невесомости есть довольно сильная гравитация, чуть меньше, чем на Земле. Почему же тогда они не падают? Можно сказать, что сотрудники станции как бы находятся в состоянии постоянного падения, но никак упадут.
  • Объект, приблизившийся к чёрной дыре, будет разорван. Довольно известный миф. Сила притяжение черной дыры действительно увеличится при приближении к ней, но совсем не обязательно, что приливные силы окажутся настолько мощными. Скорее всего они на горизонте событий обладают конечным значением, поскольку расстояние считается от центра дыры.

Источник: https://requesto.ru/chto-takoe-gravitatsiya-prostymi-slovami

Топ заблуждений об астрономии. 4. В космосе невесомость — из-за слабой гравитации

Так и хочется объяснить чарующее свободное перемещение космонавтов и вещей вокруг них тем, что их корабль или космическая станция далеко от Земли, а потому её сила притяжения близка к нулю.

Вроде как именно это позволяет им, как показывается во множестве передач, зависать в центре помещения, эффектно перекидывать по прямой траектории из руки в руку какой-нибудь предмет или создавать парящие в воздухе водяные пузырьки, а потом ловить их ртом.

Однако сила тяжести на космических станциях не особо меньше той, которая действует на нас на Земле. Согласно закону всемирного тяготения.

G — это так называемая «гравитационная постоянная».

Её значение — 6,67408 × 10−11м³/кг⋅с².

В интересующем нас частном случае, M — масса Земли, m — масса какого-то тела (например, космического корабля или человека в нём), а r — расстояние между центром Земли и этим телом.

Правда, эта формула введена для тел, которые можно считать точечными, а если тело находится вблизи поверхности Земли, то Землю — ввиду её нехилых по сравнению с космическим кораблём размеров — вряд ли можно считать точечным телом, однако всё равно приблизительно такая сила будет притягивать это тело к Земле. Для интересующей нас оценки этой приближённой формулы вполне достаточно.

Так вот, как легко видеть, все величины, кроме расстояния от интересующего нас тела до Земли, сохраняются, и при отдалении этого тела. Из чего можно заключить, что отношение сил, с которыми Земля притягивает это тело в разных точках пространства, обратно пропорционально квадрату отношения расстояний от центра Земли до каждой из этих точек.

Большинство космических кораблей, запущенных человечеством, летает не особо далеко от Земли. Например, Международная Космическая Станция находится на орбите, отстоящей от поверхности Земли примерно на 400 километров. Радиус же Земли — приблизительно 6400 километров.

Подставив эти сведения в вышеприведённую формулу, получим

Иными словами, внутри МКС Земля притягивает тела всего на 10% слабее, чем на поверхности Земли.

А чтобы сила притяжения упала хотя бы вдвое, надо отлететь на 2650 километров. Так далеко люди пока что залетали только во время лунных экспедиций. Все же остальные пилотируемые полёты проходили существенно ближе к поверхности Земли, а потому сила тяжести, действующая на космонавтов во время полёта, даже до половины от земной не опускалась.

Впрочем, беспилотные искусственные спутники есть и на гораздо бо́льших расстояниях.

Так, часть спутников GPS летает на расстоянии 20 000 километров от поверхности, а спутник, запущенный недавно в рамках проекта «Радиоастрон», будет в самой дальней точке своей орбиты на расстоянии 330 000 километров от центра Земли.

Причина невесомости, таким образом, явно заключена в чём-то другом, однако давайте сначала разберёмся с тем, что вообще такое «вес».

Читайте также:  Тунгусский метеорит - все о космосе

Несмотря на то, что в бытовых условиях люди зачастую отождествляют между собой «массу», «вес» и «силу тяжести» — это три различные физические величины.

Масса — это неотъемлемая характеристика тела, которая остаётся одной и той же, где бы тело ни находилось, и обуславливает гравитационное и инерционное взаимодействия этого тела.

Правда, масса может поменяться при смене системы отсчёта, но при малых скоростях тела относительно точки отсчёта этим эффектом можно пренебречь.

Сила тяжести — это та сила, с которой нас притягивает некоторое массивное тело (чаще всего им подразумевается Земля).

В отличие от массы, сила тяжести — величина переменная. Чем дальше от земной поверхности, тем меньше сила тяжести. Но самое главное, это вообще две разных физических величины — масса и сила.

Даже единицы измерения у них разные: масса измеряется в килограммах, а сила — в ньютонах.

Наконец, вес — это та сила, с которой тело давит на опору или тянет за подвес.

Когда вы просто так стоите на Земле, то ваш вес — сила, с которой вы давите на поверхность, — обуславливается лишь действующей на вас силой тяжести. Однако если вы, например, возьмёте на руки своего приятеля, то ваш вес возрастёт — на величину силы тяжести, действующей на приятеля. Ведь действительно после этого на Землю вы начнёте давить сильнее.

Так вот, «невесомость» — это именно что отсутствие веса: когда вы или любое другое тело давят на пол или на что-то ещё с нулевой силой.

Именно этим эффектом обусловлены и все те странные чувства, которые мы ощущаем в невесомости.

Наши стопы не давят на пол, а пол, соответственно, перестаёт давить на наши стопы. Наши внутренние органы не давят друг на друга.

Каждая клетка организма перестаёт ощущать давление тех клеток, которые ранее находились «сверху» — дальше от земной поверхности, а потому мышцам уже не надо сопротивляться этому давлению.

Вестибулярный аппарат перестаёт распознавать направление «вниз» и это вызывает чувство тревоги…

Ах да, в позапрошлом абзаце я не оговорился: почти все мы такое действительно постоянно ощущаем, хотя космонавтов среди нас очень мало. Дело в том, что для ощущения невесомости не обязательно лететь в космос — достаточно просто падать. Любой прыжок — это «невесомость». Те самые ощущения, хоть и очень кратковременные.

Ну а если хочется подольше, то можно прислушаться к своим чувствам, когда лифт начинает ехать вниз.

Так вот, в космических кораблях невесомость настаёт в те моменты времени, когда они падают — то есть движутся строго с ускорением свободного падения, обусловленного силой тяжести. В этот момент вместе с кораблём аналогичным образом движется и всё его содержимое, а также содержимое содержимого, поэтому никто ни на кого не давит. Всё имеет нулевой вес.

Причём космические корабли падают основную часть времени своего полёта — стоит выключить двигатель, как тут же начинается падение в сторону наиболее влиятельного по создаваемой им силе тяжести объекта.

Даже во время полётов на Луну каждый космический корабль почти всё время падал. В основном в сторону Земли, но, когда стало совсем близко до Луны — уже в её сторону.

Правда, это было своеобразное такое падение: падая на Землю, космический корабль продолжал лететь в сторону Луны — просто потому, что до того он набрал довольно большую скорость, которую всю дорогу снижала тянущая его к Земле сила, но так и не успела снизить скорость до нуля, чтобы потом начать двигать космический корабль в обратную сторону.

Впрочем, падение космических кораблей вблизи Земли ещё занимательнее: во время него они умудряются оставаться на одном и том же расстоянии от земной поверхности.

И вот как это можно себе представить.

Предположим, мы, стоя на земле, бросили камень параллельно её поверхности. Когда в нашем распоряжении лишь сила мышц, камень улетит на совсем небольшое расстояние. На нём кривизна поверхности Земли столь слабо ощутима, что её вообще можно считать плоскостью.

Но если мысленно выдать себе сверхсилу или воспользоваться каким-то из достижений цивилизации, то камень удастся зашвырнуть столь далеко, что кривизна Земли уже сыграет свою роль.

Как мы видим на первой картинке, в этом случае камень как бы «залетает за горизонт» — падает дальше, чем упал бы в случае с плоской Землёй. Но мы можем не останавливаться на достигнутом и швырнуть камень ещё сильнее — как на второй картинке. В эту точку мы бы точно не смогли попасть по прямой — поверхность Земли бы помешала.

Тут, впрочем, важна не только кривизна поверхности, а ещё и то, что у нас по мере полёта меняется направление, в котором сила тяжести тянет камень. Так, в точке броска сила тяжести тянула камень вдоль оси игрек, а при пересечении оси икс — уже вдоль оси икс: каждый раз примерно в сторону центра Земли.

Благодаря этим двум факторам мы можем подобрать такую силу броска (точнее, такую начальную скорость полёта камня), что камень будет падать вечно.

В одной из книг серии «Автостопом по галактике» рекомендовался именно такой способ полёта: «Вам надо натренироваться промахиваться мимо земли во время падения, и тогда вы на самом деле будете летать».

Эта шутка тем смешнее, что ни фига не шутка. Ведь ровно вот это самое и происходит с космическими кораблями и станциями на орбитах: они падают вечно, всё время «промахиваясь» мимо Земли, поскольку успевают во время падения пролететь «вдоль» поверхности достаточно много, чтобы её не зацепить, а нырнуть за горизонт.

Вот так и летают.

Точнее, вот так и падают вместе со всем содержимым, из-за чего всё содержимое, включая космонавтов, пребывает в невесомости.

Кстати, иногда на МКС невесомость всё-таки становится неполной.

На 400 километрах атмосфера Земли довольно разрежена, но всё ещё есть. В результате станция теряет скорость из-за трения об атмосферу и потихоньку снижается.

Поскольку же падение её на Землю — это совсем не то, о чём говорили большевики, её временами приходится поднимать на прежнее место при помощи её собственных реактивных двигателей или двигателей специально подосланных космических кораблей.

В эти моменты МКС движется с ускорением, отличным от создаваемого силой тяжести, а потому её содержимое ненадолго обретает вес.

Поднимающий станцию корабль, по сути, толкает низ станции в сторону её содержимого и этот низ с неизбежностью начинает давить на всё, что его касается. По третьему же закону Ньютона, касающееся «пола» содержимое толкает этот «пол» в обратную сторону. А это ведь и есть вес — сила давления на опору. Пусть и получается этот вес столь непривычным способом.

Впрочем, ровно по той же причине ваш вес ненадолго возрастает в стартующем по направлению вверх лифте.

Из рассуждений про брошенный камень видно, что для вечного полёта вокруг Земли достаточно лишь набрать нужную скорость, а после этого двигатели уже можно выключать — дальше оно будет «промахиваться» мимо Земли уже само по себе. Именно поэтому наши космические корабли именно так и летают: иначе никакого топлива не напасёшься.

Одновременно с тем данный эффект является ещё одним отличным доказательством того, что Земля всё-таки не плоская, а что-то типа шара: в ином случае невозможно было бы «зависнуть» над ней с отключёнными двигателями. Шах и мат, плоскоземельщики.

Однако миф о плоской Земле мы всё-таки разбирать не будем. Вместо него взглянем на ещё один миф, связанный с околопланетным движением.

Источник: https://22century.ru/popular-science-publications/myths-about-astronomy-4

20 фактов о гравитации

За счет гравитации существует вселенная: все тела притягиваются друг к другу в той или иной степени. И чем больше тело, тем сильнее оно притягивает к себе другие тела. Можно сказать, что гравитация — это своеобразная нитка, которая не позволяет планетам разлететься далеко от Солнца.

Гравитация не дуальна

Интересен тот факт, что нас с детства учат: все имеет оборотную сторону: если предмет врезался в другой предмет, то последний отлетит. Если ты обидел кого-то, то тебя обязательно кто-о тоже обидит. Для гравитации это правило не справедливо: она работает только в одну сторону: гравитация только притягивает и никогда не отталкивает!

NASA работает над созданием луча гравитации

NASA уже не первый год трудится над созданием луча, который бы смог передвигать предметы, создавая притягивающую силу, преодолевая силу гравитации. Это действительно будет прорыв: бесконтактное перемещение объектов.

Нулевой гравитации не существует

Космонавты на космических станциях испытывают не нулевую гравитацию, а микрогравитацию, т.к. они падают с той же скоростью, что и корабль, в котором они находятся.

На Юпитере вес человека удваивается

Также интересным фактом о гравитации является то, что чем больше предмет и чем больше его плотность, тем сильнее он притягивает остальные объекты. Так, например, человек весом 60 килограмм на Юпитере будет весить 142 килограмма (в 2.3 раза больше).

Как выйти из гравитации

Любой объект, который достиг скорости 11,2 километра в секунду может покинуть гравитационный колодец Земли. Именно с этой скоростью земля падает.

Гравитация — это самая слабая фундаментальная сила

Всего в физике 4 фундаментальные силы:

  1. Гравитация.
  2. Электромагнетизм.
  3. Слабое ядерное взаимодействие — распад атомов.
  4. Сильное ядерное взаимодействие — сила, которая держит атомы вместе.

Магнит с легкостью преодолевает гравитацию

Магнит размером с копейку благодаря своей силе электромагнитного воздействия приклеится к холодильнику и не будет падать, т.е. преодолеет силу гравитации Земли.

Яблоко не падало на голову Ньютону

Исаак Ньютон, увидев, как падает яблоко сделал впоследствии вывод, что на подобии того, как яблоко притягивается к Земле, Луна аналогично притягивается. А так как она далеко, то сила гравитации ослаблена, да еще и постоянно падает, однако упасть ей не дает все та же гравитация, то получается, что Луна просто вращается вокруг Земли.

Яблоко открыло закон обратной квадратичной пропорциональности

Записать закон можно так: F = G * (mM)/r2. А по русски сказать так: объект, удаленный от вас в два раза, оказывает лишь четверть прежнего гравитационного притяжения на вас.

Гравитация безгранична

согласно предыдущему закону, сила гравитации распространяется на любом расстоянии. Просто, чем оно больше, тем она слабее. Не стоит забывать о том, что стоя между двух равнозначных тел гравитацию вы не испытаете, поскольку она уравняется с обоих сторон.

Гравитация означает «тяжелый»

Слово «гравитация» произошло от латинского слова «gravis».

Гравитация не зависит от веса

Если бросить с крыши два мячика одинакового размера, но разного веса, то они упадут одновременно. Поскольку сила гравитации действует на все объекты в равной степени. Большая инерция более тяжёлого объекта аннулирует любую дополнительную скорость, которую он мог бы иметь по сравнению с более лёгким.

Гравитация искривляет пространство и время

Согласно теории относительности Эйнштейна гравитация — это ни что иное, как искривление пространства и времени, из которого состоит вселенная.

Читайте также:  Поверхность красной планеты - все о космосе

Объекты меняют пространство и время вокруг себя

В 2011 году эксперимент NASA «Гравитационного зонда В» доказал, что Земля закручивает вокруг себя вселенную. Можно провести аналогию с деревянным шариком, который плывет по течению реки: он всегда будет крутиться и закручивать воду, поскольку на него действует гравитация Земли, и плюс к этому он обладает собственной гравитацией.

Гравитация меняет направление света

Любой массивный объект, например, стеклянная линза, искривляя пространство вокруг себя, способен перенаправить луч света, который проходит через него. Гравитационные линзы с легкостью увеличивают размер далеких галактик.

Проблема трех тел до сих пор не решена

Если абстрагироваться и представить, что во вселенной всего три тела. А мы знаем, что все тела обладают гравитацией и притягивают к себе другие тела. Как они будут двигаться относительно друг друга?

Есть пять решений этой задачи, однако все они подразумевают, что изначально известны начальная скорость и направление движения каждого тела. В оригинале в качестве тел выступают Солнце, Земля и Луна. Если решить задачу, то можно предположить, откуда возникла вселенная.

Квантовая механика не учитывает гравитацию

Ни в одном уравнении квантовой механики не учитываются силы гравитации, однако все остальные три силы в них присутствуют. Если же включить гравитацию в уравнения, то их равенство мгновенно рушится. Эта одна из крупнейших проблем современной физики.

Гравитационные волны — это лишь предположение

Факты о гравитации говорят, что объекты не могут просто так притягивать друг друга, между ними должна быть связь. Предположительно (почти доказано), эта связь ни что иное, как гравитационные волны. Если человечество сможет их увидеть, то ему откроются миллионы ответов на вопросы о космосе, поскольку оно сможет увидеть все связи между объектами, даже бесконечные.

Источник: http://vse-krugom.ru/20-faktov-o-gravitacii/

Гравитационная постоянная может быть универсальной во всей Вселенной

Гравитация является одним из четырёх фундаментальных взаимодействий.

А согласно исследованию одного удалённого пульсара, которое ведётся вот уже несколько десятилетий, гравитационное взаимодействие может быть постоянным во всей Вселенной.

Этот анализ — попытка ответить на очень давний вопрос: действительно ли сила тяжести является одинаковой везде и всегда? И, похоже, что, скорее всего, это так.

В этом исследовании учёные активно использовали возможности параболического телескопа Грин-Бэнк Национальной радиоастрономической обсерватории и свою же обсерваторию Аресибо в Пуэрто-Рико.

В течение вот уже 21 года астрономы наблюдают за устойчивыми пульсациями объекта под названием PSR J1713+0747.

На сегодняшний день это кропотливое исследование дало возможность впервые максимально точно определить значение гравитационной постоянной за пределами Солнечной системы.

Как известно, пульсары являются вращающимися, суперплотными остатками массивных звёзд, которые когда-то взорвались как сверхновые. На Земле они обнаруживают себя по лучам радиоволн, которые исходят из их магнитных полюсов и распространяются во все стороны, по мере вращения пульсара.

В связи с тем, что эти объекты являются феноменально плотными и тяжёлыми, и в то же время сравнительно небольшими, всего 20025 километров в диаметре, некоторые пульсары в состоянии поддерживать свой цикл вращения с такой точностью, которая может конкурировать с лучшими атомными часами на Земле.

Именно это и делает пульсары исключительными космическими лабораториями для изучения фундаментальных характеристик пространства, времени и гравитации.

На этой иллюстрации изображена двойная звёздная система PSR J1713+0747, состоящая из пульсара и белого карлика. Источник: NRAO/AUI/NSF

Конкретно это пульсар PSR J1713+0747 расположен от нас на расстоянии приблизительно 3750 световых лет. Он вращается вокруг звезды-компаньона, которая является белым карликом, и стал одним из самых ярких и самых устойчивых пульсаров.

Предыдущие исследования уже показали, что ему требуется примерно  68 дней, чтобы сделать оборот вокруг соседней звезды. Это означает, что они имеют довольно широкую орбиту.

Такое разделение между объектами очень важно для исследования гравитационной силы, поскольку эффект гравитационного излучения (устойчивого преобразования орбитальной скорости в гравитационные волны, как предсказывал Эйнштейн) невероятно мал и оказал бы незначительное влияние на орбиту пульсара. Это исходит из того, что если бы у пульсара были более явные орбитальные изменения, то не было бы такой точности определения его вращения.

«Гравитация — это та сила, которая связывает вместе звёзды, планеты и галактики.

И хотя мы считаем, что для Земли она постоянна и универсальна, в космологии существуют несколько теорий, которые утверждают, что гравитационная сила может изменяться в течение долгого времени или различаться в различных частях Вселенной», — Скотт Рэнсом, соавтор и  астроном в Национальной радиоастрономической обсерватории.

Данные, полученные в ходе этого эксперимента, согласуются с тем утверждением, что гравитационная постоянная в отдалённой системе остаётся неизменной. Ранее проводились похожие исследования в нашей Солнечной Системе во время точного лазерного измерения расстояния от Земли до Луны. Тогда была выявлена такая же зависимость: в течение долгого времени гравитационная постоянная не изменяется.

По информации Национальной радиоастрономической обсерватории.

Источник: http://www.theuniversetimes.ru/gravitacionnaya-postoyannaya-mozhet-byt-universalnoj-vo-vsej-vselennoj.html

Гравитационную постоянную измерят зондом, отправленным за пределы Солнечной системы

Гравитационную постоянную измерят зондом, отправленным за пределы Солнечной системы

Гравитационная постоянная (G) определяет величину одного из четырех фундаментальных взаимодействий Вселенной.

Ее значение измеряют мощными инструментами (атомными интерферометрами), однако любые лабораторные эксперименты проходят в гравитационном поле Земли, которое вносит большую неопределенность.

В результате большинство основных физических констант установлено с куда большей точностью, чем G. А между тем ее значение важно для точных расчетов множества физических эффектов и явлений.

Более того, существуют гипотезы о том, что значение G не столь уж и постоянно, слегка меняясь в зависимости от времени, места и других параметров.

И хотя эти идеи не находят широкой поддержки, их необходимо проверить, что требует исключительно точных измерений.

Проделать это можно лишь за пределами Солнечной системы, где притяжение Солнца и планет достаточно мало и не будет вносить искажений в работу точных приборов.

Схему такого эксперимента предложила недавно международная группа ученых, в число которых вошел профессор Миссурийского университета Сергей Копейкин (интервью с ним можно прочесть в одном из недавних номеров Naked Science). Свои предложения физики описали в статье, опубликованной журналом Classical and Quantum Gravity.

Большой и тяжелый зонд для такого эксперимента не потребуется: авторы предлагают запустить свои инструменты в качестве попутной нагрузки с одной из планирующихся к отправке в дальний космос миссий.

Оказавшись на достаточном удалении, в полет будет выпущено небольшое сферическое тело с сантиметровым отверстием, проходящим сквозь его центр.

Предполагается, что в этом тоннеле, не касаясь его стен, то в одну, то в другую сторону будет двигаться небольшой объект-рефлектор.

Затем на «материнском» аппарате включится фемтосекундный лазер, который будет подсвечивать движущийся объект сверхкороткими импульсами излучения. Отраженные от рефлектора импульсы смогут улавливаться датчиками и дадут точные данные о периодичности его гармонических колебаний – эта величина зависит от G и позволит с огромной точностью рассчитать значение постоянной.

По расчетам авторов, такой космический эксперимент позволит установить величину G с неопределенностью на три порядка меньшей, чем она известна сегодня.

Предел этой точности ставят уже куда более тонкие эффекты, нежели притяжение Земли: это и давление солнечного излучения, и приливные силы, действующие на объект, движущийся в гравитационном поле Солнца, и момент импульса, который сообщают объекту фотоны лазерных импульсов. Однако некоторые из них возможно компенсировать.

Если, например, поместить сферическое тело в тень «материнского» аппарата, можно снизить давление солнечного излучения. Возможно, это позволит получить значение константы с еще большей точностью.

Источник: https://naked-science.ru/article/sci/gravitacionnuyu-postoyannuyu-izmeryat

Что такое гравитационная постоянная? – Основа 93 – Физика

Новая Теория – научный форум для публикаций работ и статей описывающих новые теории, идеи и гипотезы.

Обсуждение новых теорий по физике.

Правила форума
Научный форум “Физика”<\p>

Комментарий теории:#921   AleksandrDudin » 10 июл 2018, 11:40

Уважаемый Борис! А, Вы, не правильно интерпретируете закон всемирного тяготения? Закон всемирного тяготения, – это только вот это выражение: GMm/r^2, которое можно обозначить, допустим, через символ W и тогда формула запишется: W = GMm/r^2. Но кто – то решил иначе и записал : mg = GMm/r^2, то есть из закона всемирного тяготения сделали третий закон И.

Ньютона, но при этом ещё стали сокращать массы? И пошло, поехало. Возьмём два пробных тела: m и m(1), допустим m(1) больше m в 100000 раз.

Подставляем в формулу: mg = GMm / r^2 и m(1)g = GMm(1) / r^2 Сокращаем массы: mg = GMm / r^2, получаем: g = GM/r^2 Сокращаем массы: m(1)g = GMm(1) / r^2, получаем g = GM/r^2Доказали, что нет не какой разницы в массах пробного тела?Пойдём дальше, допустим, массы М и m отличаются незначительно, но мы не знаем, которая больше, которая меньше.

Разве эта формула, даёт какие – то ограничения, чтобы записать так: mg = GMm / r^2, или так: Мg = GMm / r^2 Но в таком случае, сокращая массы, получаем: g = GM / r^2 и g = Gm / r^2Откуда: g = g, следовательно: GM / r^2 = Gm / r^2Сокращая на G / r^2 , получаем: M = m, но это полный абсурд.

Формула mg = GMm / r^2, могла бы иметь место, только в одном случае, если: M = m.

Но она и в этом случае не верна, так как одну силу, выраженную через массу и ускорение, приравняли к взаимодействию двух сил, в которые входит одна из этих масс? Начиная статью, писал: «Вот она самая большая ошибка, когда третий закон Ньютона, приравняли к закону Всемирного тяготения.

F = Y( m(1)*m(2)/ R^2 , где Y – гравитационная постоянная, которая равна [ a(1) * a(2)] , m(1) – масса тела с индексом 1, m(2) – масса тела с индексом 2, R – расстояние между телами.a(1) – ускорение тела массой m(1), a(2) – ускорение тела массой m(2).

Закон Всемирного тяготения можно записать так: F = F(1) * F(2) / R^2 = [ m(1) * a(1)] * [ m(2) * a(2)] / R^2, Гравитационная постоянная определена из Законов И. Ньютона. Другой вопрос, зачем понадобилось подгонять размерность в Законе Всемирного тяготения к размерности одной силы? Почему так работает Закон Всемирного тяготения, а потому, что все тела во Вселенной связаны между собой, если у одного тела изменяется ускорение, значит, изменяется сила взаимодействия на другие тела, и, следовательно, у других тел изменяется ускорение».

Другой вопрос, вращается ли Солнечная система напрямую вокруг центра галактики или вращается вокруг скопления звёзд, который пытался решить в работах: http://www.newtheory.ru/physics/gravita … t4421.html

Читайте также:  Какого цвета вторая планета от солнца? - все о космосе

http://www.newtheory.ru/physics/gravita … t4600.html
http://www.newtheory.ru/physics/zakon-g … t4767.html
Мой совет, подойдите внимательно к закону всемирного тяготения, проанализируйте всё сказанное выше и пересмотрите гравитационные заряды, у Вас получиться другой результат. Желаю успехов А.Т. Дудин.Код ссылки на тему, для размещения на персональном сайте | ПоказатьКод: выделить всеОбсудить теорию Что такое гравитационная постоянная? Вы можете на форуме “Новая Теория”.
AleksandrDudin Сообщений: 1494Зарегистрирован: 27 ноя 2013, 23:06Благодарил (а): 28 раз.Поблагодарили: 51 раз.

Комментарий теории:#922   знахарь » 10 июл 2018, 15:13

Я тоже желаю успехов вам ответить на # № 918.

С уважением, Вадим.

знахарь Сообщений: 5404Зарегистрирован: 10 янв 2012, 14:34Благодарил (а): 208 раз.Поблагодарили: 118 раз.

Комментарий теории:#923   AleksandrDudin » 10 июл 2018, 15:54

Вадим Павлович! Рассматривая свободные частицы до образования атома и в составе атома, не трудно заметить, что в ядре атома по возможности от наличия исходных элементов, образуются альфа частицы, состоящие из двух протонов и двух нейтронов. Чтобы два протона и два нейтрона находились в связанном состоянии, нужна энергия связи. Полная энергия частицы E = mc^2. Часть этой энергии замыкается на связь частиц в атоме. Энергия связи между частицами, – это и есть дефект массы. Каждый электрон находится над своим протоном, это подтверждает и захват электрона протоном при вылете его с ядра атома, и кластерный распад атомов. Электроны не летают свободно вокруг ядра, они находятся над своими протонами и вращаются вместе с ядром атома.
Электроны, состоят из 12026 антинейтрино, о константах мне лучше помолчать. Не чего нового я Вам не сказал, извините. С уважением А.Т. Дудин.AleksandrDudin Сообщений: 1494Зарегистрирован: 27 ноя 2013, 23:06Благодарил (а): 28 раз.Поблагодарили: 51 раз.

Комментарий теории:#924   umarbor » 13 июл 2018, 09:12

В глубокой шахте, масса со всех сторон. Измеряемый Вес притягивается снизу, но и сверху. По формуле Вес будет легче. А практические измерения на глубине 5 км показали увеличение Веса. В физике исключение из правил, убивает самое правило. Но для физиков это не препятствие, они все равно будут продолжать привычное.

Рассмотрение космических процессов показало, что гравитация на звездах не зависит от её массы. Например периодическое, от 1-3 месяцев, резкое уменьшение гравитации на звездах-цефеидах, при неизменной массе.

Резкое уменьшение гравитации в магнитных дырах на Солнце, что способствует выбросу миллиардов тонн энергетического вещества на сотни тысяч километров в атмосферу, в корону. При уменьшении гравитации в параболической вогнутости ядра галактики, рождаются джеты, струи на миллиарды километров, это квазары.

Если факты против вас, тем хуже для фактов. Основное разнообразие гравитационных процессов происходят в космосе, о которых, у вас никакого понятия. Вы не стали бы связывать массу планет с гравитацией.

Максимальная гравитация зависит только от плотности и скорости потока гравитационных частиц на месте реакции с энергетическим веществом, на поверхности ядра планеты или звезды.

Реакция не зависит, не от массы, не от радиуса планеты, везде почти одинаковая, сила гравитации получается небольшая, почти одинаковая на всех планетах, равно и на всех звездах. По ошибочной формуле Ньютона, при малых, почти равных гравитациях, масса Малых планет вычисляется большой плотности, а масса Больших планет и Солнца очень малой плотности. Большие объекты наполнили самым легким газом водородом. Легче не нашлось.

Юпитер, Сатурн, Солнце – газовые пузыри. Стыд и позор физикам.

Вы, ковыряетесь в интерпретациях неправильной формулы Ньютона, и вы за 300 лет не первые в этом, а по тенденции и не последние. У вас нет правильного фундамента, поэтому теории ваши противоречивые, вы никогда, ни в чем, не сойдетесь. Лживых теорий много, правильная одна. Вы строите классные теории, в никуда.

Поэтому сначала философия, то есть подумать, обобщить,

разобраться в физической сути, и только потом теория с математикой. От ядра вселенной до ядра атома всё взаимно связанно, но без аналогий. Я знаю общее, не знаю конкретики. Но если вы не знаете общего, а вы не знаете, ваши знания конкретики ложные. Если не верите, посмотрите, чем заполнен научный интернет, сплошная ложь.

Физика и физики без астрофизики неполноценные.

Как вы не хотите выходить из масштабов муравейника.umarbor Сообщений: 45Зарегистрирован: 14 июн 2017, 17:06Благодарил (а): 0 раз.Поблагодарили: 2 раз.

Комментарий теории:#925   dreamer » 13 июл 2018, 09:44

Вот и подумайте, пообобщайте, а затем снова подумайте, есть у вас что сказать людям, потому что пока очевидно, что сказать Вам нечего.

dreamer Сообщений: 4538Зарегистрирован: 15 окт 2010, 14:43Благодарил (а): 453 раз.Поблагодарили: 457 раз.

Комментарий теории:#926   Короб » 13 июл 2018, 09:56

Уважаемый umarbor,Забавно.
сказанное в шутку в соседней ветке: F = G (M*m)/R2 = const. у Вас приобретает конкретный смысл.

С уважением,
К.

Короб Сообщений: 369Зарегистрирован: 19 янв 2018, 12:26Благодарил (а): 25 раз.Поблагодарили: 23 раз.

Комментарий теории:#927   bocharov » 13 июл 2018, 11:42

Чья это ошибка?(скорее всего ваша, т.к. у вас путаница в голове). Три закона Ньютона есть система(метод) изучения реального движения тел, измерения его(формализация-составления уравнений) и практического использования. Система была выработана на базе достижений науки, достигнутых к тому времени(“стоял на плечах гигантов”).

Первый закон говорит- от чего зависит “состояние движения тела”, и вводится причина изменения этого состояния, т.е. термин(физическое понятие, величина)- “сила”. Второй закон говорит- как меняется “состояние движения тела”, при действии на него введенной первым законом силы(или суммы сил, что тоже самое).

Третий закон говорит, о том-что такое “сила”, а именно что это мера взаимодействия тел друг на друга(именно взаимодействие тел является фундаментальной причиной изменения состояния их движения). И если взять напр.

два тела, то логически следует что понятие “взаимодействие” будет общим для них, и введение терминов “действие и “противодействие”, означает лишь то, что эти тела (в общем случае), будут разными, поэтому общее для них взаимодействие и будет действовать на каждое из них по разному-см. второй закон).

Кроме того из третьего закона логически следует и метод определения силы любого происхождения. Таким образом ЗВТ, есть частный случай “системного третьего закона”, позволяющего определять силу любого происхождения, а не только тяготения. Можно конечно ещё сказать, каким образом из системы следует метод практического её использования(т.е.

введения понятия “система отсчёта”), но это в какой то мере “затемнит” смысл выше сказанного, и будет слишком длинно.bocharov Сообщений: 2263Зарегистрирован: 28 ноя 2009, 10:03Благодарил (а): 0 раз.Поблагодарили: 172 раз.

Комментарий теории:#928   umarbor » 13 июл 2018, 16:27

Уточнение. Вес на разных высотах, будет разный. А вот в точке реакции, где всё заваривается, гравитация = const, на всех планетах и звездах. Отсюда, ошибочно получилось, большие планеты и звезды, газовые пузыри.

Поиск, Астрономические философские гипотезы, раздел Теория. Узнаете много 100% нового о гравитации. Сайт umarbor.livejournal.com Всё только новое, без опоры на старое. Ничего знакомого.

Я не физик, сайт философский.

Новый взгляд на устройство вселенной.

umarbor Сообщений: 45Зарегистрирован: 14 июн 2017, 17:06Благодарил (а): 0 раз.Поблагодарили: 2 раз.

Комментарий теории:#929   Короб » 13 июл 2018, 17:06

Уважаемый umarbor,
Согласитесь, что это утверждение всё-таки субъективное, т.к. чтобы измерить ВЕС нужны весы – прибор, который будет измерять реакцию своей опоры на взвешиваемое тело, сиречь в точке реакции весов с телом.

Эталлон – 1 кг – это только в конкретном месте, на Земле он = 1 кг. в любом другом месте он будет иметь другое значение.

Значит ли это, что во Вселенной масса относительна?

А если с расстоянием МАССА обоих тел пропорционально уменьшается, то в их взаимодействии мы не зарегистрируем никаких изменений в плане закона сохранения импульса.

С уважением,
К.

Короб Сообщений: 369Зарегистрирован: 19 янв 2018, 12:26Благодарил (а): 25 раз.Поблагодарили: 23 раз.

Комментарий теории:#930   bocharov » 13 июл 2018, 17:35

Вы ошибаетесь(потому как новичёк, в лучшем случае; в среднем случае – “дилетанто-лентяй”, не знакомый с содержанием соответствующих форумов). Всё ваше новое старо как “г. мамонта”(у Эйнштейна есть на эту тему высказывание, не буду приводить, найдёте сами).Даже это характеризует вас.

Это не просто сайт, а сайт с несколькими страницами, одна из которых -философская(попробуйте там изложить свой взгляд).bocharov Сообщений: 2263Зарегистрирован: 28 ноя 2009, 10:03Благодарил (а): 0 раз.Поблагодарили: 172 раз.

Вернуться в Физика

  • Гравитация и гравитационная постоянная.
    AleksandrDudin » 14 сен 2017, 20:44568 Ответов7641 ПросмотровПоследнее сообщение AleksandrDudin
    27 апр 2018, 18:39
  • Гравитационная «постоянная», как инструмент познания.

    AleksandrDudin » 04 янв 2018, 15:31234 Ответов5017 ПросмотровПоследнее сообщение AleksandrDudin
    11 май 2018, 07:55

  • масса инерционная и гравитационная
    nik-30 » 01 май 2011, 13:06354 Ответов23460 ПросмотровПоследнее сообщение Борис Шевченко
    03 окт 2012, 10:37
  • Гравитационная модель ядерного взаимодействия
    sgnq » 21 окт 2015, 22:5980 Ответов2736 ПросмотровПоследнее сообщение Борис Шевченко
    22 ноя 2015, 13:01
  • Гравитационная природа расширения Вселенной
    Сидоров » 07 апр 2017, 12:4429 Ответов759 ПросмотровПоследнее сообщение Борис Шевченко
    16 апр 2017, 14:38

Сейчас этот форум просматривают: Bing [Bot] и гости: 2

Все права на опубликованные материалы, размещенные на сайте, принадлежат их авторам и охраняются законом об авторских правах.Копирование материалов возможно только с согласия автора.

Администрация форума “Новая Теория” не несет ответственности за публикуемые пользователями материалы и комментарии.

Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB GroupРусская поддержка phpBB phpBB Guru

Источник: http://www.NewTheory.ru/physics/chto-takoe-gravitacionnaya-postoyannaya-t4191-920.html

Ссылка на основную публикацию