Știință și tehnologie în Yakutia

ESTE CONSTANTUL GRAVITORIAL PERMANENT?

Shepelyov Viktor Vasilyevich

În știință există legi pe care se bazează ideile noastre despre imaginea fizică a lumii. Legea gravitației universale a lui Isaac Newton este una dintre ele. Conform acestei legi, forța interacțiunii gravitaționale (. Fgr) Între cele două corpuri este direct proporțională cu produsul maselor lor (Mm) și invers proporțională cu pătratul distanței (R) între ele:

Coeficientul de proporționalitate (G) din ecuația (1) se numește constanta gravitațională. Valoarea acestei constante este obținută prin calcul de Newton, a fost 7,35CH10-11 m3Chkg-1Chs-2 și a fost considerată o foarte aproximativă, așa cum a fost confirmat prin date experimentale.

Pentru prima dată, cercetătorul englez Henry Cavendish a determinat experimental amplitudinea constantei gravitaționale în 1797, adică la 70 de ani după moartea lui Newton. Ar trebui spus că Domnul Henry Cavendish a fost un cercetător remarcabil-experimentator (Fig.1). El a fost primul care a primit hidrogen și dioxid de carbon în formă pură, a determinat compoziția aerului, căldura specifică și densitatea unor gaze. A pregătit experimentul în mod strălucit, el a anticipat legea lui Coulomb privind interacțiunea acuzațiilor punctuale. În 1871, faimosul laborator fizic al Universității din Cambridge a fost numit după Cavendish.

Nu toată lumea știe că experimentul este de a determina valoarea constantei gravitaționale a fost realizată de Henry Cavendish la facilitatea, proiectat de fizicianul englez John Mitchell [1]. Cu toate acestea, a murit devreme, iar instalarea sa mutat la Cavendish, care la îmbunătățit substanțial. Pentru a determina G, conform ecuației (1), este necesar să se măsoare forța de atracție între cele două organisme o masă cunoscută situată la o distanță mică unul de altul. Este dificil să măsurați cu exactitate această forță, deoarece este foarte mică. Cu toate acestea, Cavendish a venit cu o modalitate bună de ao măsura cu un echilibru de torsiune. fir de cuarț calibrată, atârna la aceasta tija de metal ușor fixat la capete două bile de plumb mici (NE), cântărind 0,73 kg (Fig. 2). Lângă el, Cavendish a plasat două bile mari de plumb (R) cântărind 158 kg. Sub influența interacțiunii gravitaționale a bilelor mici și mari, tija se rotește și răsucește firul de cuart. Pentru a exclude efectul mișcării aerului asupra echilibrului de torsiune, Cavendish le-a plasat într-o cameră închisă din toate părțile. Observarea deviației barei, realizată cu ajutorul tuburilor vizuale (L), introdusă în pereții camerei.

Determinarea experimentală a G a dus la o serie de realizări științifice remarcabile (calculul masei Soarelui, densitatea și masa Pământului și a altor planete, descoperirea planetei Neptun, etc.).

constant gravitational cunoscute sub denumirea constante fizice universale, împreună cu viteza luminii în vid (c), constanta lui Planck (h), constanta Boltzmann (KB), și altele. Cantitatea G este folosită în legea gravitației lui A. Einstein, precum și în alte ecuații de fizică teoretică [3, 4]. În 1906, eminentul fizician german Max Planck a propus un sistem natural de unități le compuse pe baza constantele fizice fundamentale ca G, c, h, și altele. Potrivit lui M. Planck, un astfel de sistem de unități este aplicabil nu numai în condițiile terestre, ci și în alte locuri și momente ale universului [5]. unitate de lungime (l pl), masa (m pl), timpul (t pl), densitate (r pl) și temperatura (T pl) sunt determinate de Max Planck a propus constante fundamentale și rapoarte sunt, respectiv:

Pentru a răspunde la întrebare, sau valoarea stocată G variază într-un microcosmos, ne întoarcem la principiul echivalenței, care exprimă legea fundamentală a naturii, experimental verificat cu o precizie foarte mare [8]. Acest principiu este aplicabil tuturor sistemelor materiale și a fost fundamental, în special atunci când A. Einstein a dezvoltat teoria generală a relativității [3, 9].

Din principiul echivalenței rezultă că forțele gravitaționale sunt identice cu forțele de inerție:

Dacă în ecuația (2) pentru a substitui valoarea vitezei medii a electronilor în orbita atomului de hidrogen neperturbat (Ve), mărimea razei Bohr (Re) și masa de repaus proton (Mp), atunci:

Să încercăm să justificăm valoarea obținută a constantei gravitaționale prin următoarele exemple.

1. Densitatea unei sfere de rază ri cu masa mi se determină din expresia binecunoscută:

Astfel, răspunsul la întrebarea prezentată în titlul acestui articol suge simbolic: coeficientul de proporționalitate în legea lui Newton de gravitație nu este o valoare constantă. Acest lucru demonstrează natura diferită a manifestării forțelor gravitaționale în obiectele macro- și microproceselor.

1. Lipson H. Excelentul experiment în fizică. - Edinburg, 1968. - 214 p.

3. Einstein A. Fizica și realitatea. - M. Nauka, 1968. - 359 p.

4. E. Vikhman, Physics Quantum. - M. Nauka, 1974. - 414 p.

5. Planck M. Unitatea imaginii fizice a lumii. - M. Mir, 1966. - 256.

6. Barashenkov VS Legi ale teoriei generale ale relativității și ale universului microbilor // Einstein și problemele filosofice ale fizicii secolului al XX-lea. - M. Nauka, 1979. - pag. 372-407.

7. Treder G. Teoria gravitației și principiul echivalenței - M. Atomizdat, 1973. - 168 p.

9. Frederiks V.K. Fridman AA Fundamentele teoriei relativității. - L. Akademia, 1924. - Ediție. 1. - P. 5-27.

11. Kchagias A. și Sfetsos K. Literele fizice. B 472. - pag. 39.

Articole similare

• Strămoșii tuturor indienilor americani erau oameni de știință și tehnologie științifică

• Originea creierului ca o ilustrare a teoriei evoluției, științei și vieții

• De ce studiem teoria economică prin a afla ce este subiectul științei noastre, cerem

Trimiteți-le prietenilor: