Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Третье началоКТД известно как теорема Нернста [77,78], следствием которой является так называемый принцип недостижимости нуля абсолютной темпе­ратуры. 1 страница




Всякое тело продолжает удерживаться в состоя­нии покоя, равномерного кругового или равномерного прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние.

При этом необходимо помнить о том, что любая физическая теория, основанная на принципах покоя, равномерного кругового, либо равномерного прямо­линейного движения (т.е. не учитывающая взаимо­действия тел с окружающей средой), обречена на провал.

Подводя итоги изложенного, особенно важно отме­тить, что проведенный анализ выявил существование равенства (3.34), находящегося в явных формальных противоречиях со вторым и третьим законами классической механики, не содержащими параметра g.

3.3. Гравитационная деформация тел

 

В статической аксиоматике Евклидова пространства, все области последнего обладают одинаковой мерно­стью, и перенос измерительного инструмента (напри­мер, жесткого метра) из одной области пространства в другую по определению не изменяет его геометрических размеров. Эта математическая аксиоматика привнесена без изме­нений в механику Ньютона и использована для описа­ния взаимодействия тел в гравитационном поле. Такой подход неявно постулирует изотропность пространства, отсутствие воздействия внешнего гравитационного поля на находящиеся в нем тела, а, следовательно, и отсутст­вие влияния напряженности внешнего гравиполя на па­раметры тела. Таким образом, в классической механике постулируется, что тело при перемещении во внешнем гравиполе не испытывает воздействия со стороны по­следнего и не деформирует, т.е. остается тождественным самому себе. Поэтому как система тело либо не взаимо­действует с внешним гравиполем, либо это взаимодей­ствие не является физическим. Оставим последнее предположение без внимания как не имеющее отноше­ния к физике. Рассмотрим притяжение тел как следствие взаимодействия между системами свойств притягиваемых тел.

Надо отметить, что механика Ньютона отождествляет тело с гравитирующей точкой и потому все описание притяжения между телами проводится как взаимодейст­вие гравитирующих центров — точек. Поскольку гравитирующие центры — абстракция, а точка — геометриче­ская фигура, не имеющая объема и не обладающая физическими свойствами, то и никаких деформаций с ней происходить не может.

Однако тела — не точки. Они, как системы, образуют свое пространство, поверхность которого связана как со свойствами самого тела, так и со свойствами внешнего пространства. И если в системе тела или во внешнем пространстве происходит изменение количественной величины некоторых свойств (например, напряженности внешнего гравиполя), то эти изменения должны отра­жаться и на величинах свойств самого тела. В частности, следует ожидать деформации геометрических парамет­ров (объема) тела. Это обстоятельство является важ­нейшим для понимания сущности гравитационного взаимодействия.

Гравитирующие тела достаточно условно можно пола­гать точками только тогда, когда напряженность грави­поля в их нейтральной зоне на три-четыре порядка меньше, чем на поверхности. Во всех остальных случаях рассмотрения гравитационного взаимодействия отсчет расстояния между телами производится не от их цен­тров, а от поверхности. Именно такой подход к описа­нию гравитационного взаимодействия проводится в рус­ской механике. И именно он приводит к пониманию сущности гравитационной деформации тел. Рассмотрим его.

Тело, находящееся в пространстве над поверхностью, взаимодействует с внешним гравиполем и потому при­тягивается Землей. В этом взаимодействии участвуют все свойства тел, однако в закон притяжения входят только массы тела и Земли, расстояние между телами, гравитационная «постоянная» и сила притяжения между ними. Особо подчеркну то обстоятельство, что само притягиваемое тело в законе представлено только «не­изменной» массой. Другие свойства данного тела в по­следующих расчетах явно не участвуют ни во взаимо­связи, ни по отдельности.

Можно предложить множество экспериментов, под­тверждающих наличие гравидеформации тел при изме­нении напряженности внешнего гравиполя. Некоторые из них, связанные с перемещением мерного инструмента по высоте над поверхностью, уже приводились ранее. Как отмечалось, измерительные инструменты из раз­личных материалов, отрихтованные на мерной миле в долине и перенесенные на такую же милю на плато, бу­дут давать различное значение ее длины. Данное разли­чие является следствием того, что внутреннее строение, химический состав тела и его свойства влияют на харак­тер деформации при изменении напряженности внешне­го гравиполя. А это означает, что гравидеформация вы­зывает изменение не только линейных параметров тел, но и их массы и веса при статическом изменении поло­жения тела по высоте, а при динамическом — различные ускорения при падении. В последнем случае сопротив­ление внутренних сил тела грависжатию вызывает возникновение внешних тормозящих воздействий, обу­словливающих различное ускорение «свободно» падаю­щих тел.

Можно проделать более простой эксперимент. Доста­точно уравновесить на рычажных весах с разрешающей способностью ~10-7 два тела из различных материалов (например, вода и свинец) на одной высоте и, подняв их на высоту 1 км, убедиться, что достигнутое равновесие на высоте нарушается больше, чем это следует из классической механики. Не корректируя показания весов, опустить их вместе с грузами на прежний уровень и по­лучить начальное равновесие рычагов. Это и будет сви­детельством изменения веса тел по высоте.

Эти достаточно простые и относительно дешевые экс­перименты не проводились не из-за технологических сложностей, а потому, что противоречили постулату изотропности пространства и принципу эквивалентности. Согласно последнему, по К. Уиллу, «все тела в гра­витационном поле падают с одним и тем же ускорением вне зависимости от их массы или внутреннего строения» [11].

В конце 1986 г. группа физиков во главе с Э. Фишбахом опубликовала в журнале Phys.Rev.Letters гипотезу о возможном падении тел в вакууме с различным ускоре­нием. Гипотеза противоречила основам классической механики (все тела, независимо от своих свойств, пада­ют в вакууме с одинаковым ускорением) и опиралась на ряд экспериментов группы австралийских геофизиков во главе с Ф. Стейси по измерению значения гравитацион­ной «постоянной» G в глубоких шахтах. При опускании приборов в них фиксируется постоянное возрастание силы притяжения. Аналогичный результат, был получен при опускании гравиметров в полуторакилометровую скважину, пробуренную во льдах Гренландии, и при подъеме на 600 метровую телевизионную башню в шта­те Северная Каролина. Более того, проведя тщательный анализ результатов классических эксперимен-тов Г. Этвеша, группа Фишбаха обнаружила в них подтвержде­ние своей гипотезы. Таким образом, гипотеза имела дос­таточно доказательное обоснование и претендовала стать настоящей научной сенсацией.

Объясняя эти эксперименты, Фишбах выдвинул пред­положение о существовании в природе пятой силы — си­лы отталкивания, с радиусом действия в несколько сот метров и примерно на два порядка более слабой, чем сила гравитационного притяжения. Предполагалось, что величина пятой силы не зависит от массы, а определяется общим барионным числом на единицу массы (обусловливается чис­лом протонов и нейтронов в теле). Основой существова­ния сил отталкивания между одинаковыми телами разного химического состава становится отсутствие пропорциональности между барионным зарядом и мас­сой тел.

Гипотеза вызвала широкую дискуссию по проблеме пятой силы и стремление эмпирического доказательства ее существования. В течение ряда лет было проведено несколько десятков экспериментов по проверке гипоте­зы и предложены различные физические обоснования возможности существования этой силы. Тем не менее, однозначного доказательства реальности пятой силы получено не было. Часть экспериментов подтверждала наличие такой силы, но большая часть ей противоречи­ла.

Международный симпозиум, состоявшийся в августе 1988 г. в Австралии по проблеме пятой силы и выработке теоретического и экспериментального, подхода к это­му явлению оказался безрезультатным и ограничился рекомендацией о необходимости дальнейшего изучения данного явления. Отсутствие однозначного эмпирического доказательства существования пятой силы приту­шило интерес к данной проблеме, и к настоящему вре­мени упоминания о ней появляются в научных публика­циях от случая к случаю. Тем не менее, проблема остается. Чем же она вызвана?

Как известно, ньютоновская механика не предполагает изменения количественной величины свойств тела, на­ходящегося в гравитационном поле, в результате изме­нения напряженности этого поля. Следовательно, тела лежащие на поверхности Земли, остаются тождествен­ными самим себе и при подъеме их на некоторую высо­ту над поверхностью. Тождественность тел при переме­щении в гравитационном поле обусловливает постоян­ство ускорения при их падении в вакууме (в эфире).

Постулирование тождественности тел с изменением внешнего гравитационного поля физически означает, что гравиполе данных тел не взаимодействует с внеш­ним гравиполем, и поэтому становятся необъяснимыми как причины, вызывающие их падение, так и «переливы» потенциальной и кинетической энергий с изменением высоты.

Тем не менее, тело, находящееся на поверхности, сво­им гравитационным полем взаимодействует с гравипо­лем Земли и только поэтому притягивается ею. По­скольку внешние и внутренние свойства тела взаимосвя­заны, то изменение любого из них вызывает соответ­ствующее явное или неявное изменение всех остальных свойств (например, напряженности собственного грави­поля, массы, геометрических размеров и т.д.) [5].

Поэтому при движении тела вверх или вниз относи­тельно поверхности явственно изменяется величина двух параметров: напряженность внешнего гравиполя g и расстояние R между центрами масс тел. А так как на­пряженность гравиполя тела g1, связана с напряженно­стью внешнего гравиполя g0, то изменение последнего должно вызывать соответствующее изменение напря­женности гравиполя тела, а вместе с ним и всех осталь­ных свойств. Поскольку произведение напряженности гравиполя g 1 на квадрат радиуса r есть инвариант, то из­менение напряженности гравиполя тела при подъеме вызывает пропорциональное изменение его геометриче­ских параметров. То есть, изменение напряженности внешнего гравиполя сопровождается гравита-ционной деформацией тела. А это главное для понимания и объ­яснения гравитационных взаимодействий.

Рассмотрим пример [44]:

Рис. 24.

Предположим, что на поверх­ности по отвесу возведена баш­ня высотой h = R (где R – ради­ус Земли) и длиной основания l, а верхней площадки l1 (рис.24). На полу башни лежит тело – шар, радиусом r. Поднимем этот шар на верхнюю площадку и определим его радиус. По­верхностная напряженность гравиполя тела на полу g1 гра­виполя Земли gо. Напряжен­ность гравиполя тела на верх­ней площадке g2, Земли g. Если в системе тело-Земля на­пряженность внешнего грави­поля gо пропорциональна напряженности гравиполя тела g1 то с подъемом шара на площадку напряженность по­верхности его гравиполя меняется пропорционально на­пряженности гравиполя Земли, а вместе с ней меняется и радиус сферы r1. Зависимость напряженностей опре­деляется уравнением:

g1/go = g2/g. (3.35)

Напряженность внешнего гравиполя g на верхней площадке башни находим из уравнения:

g = A/ (h + R) 2 = gо/ 4, A = R2gо. (3.36)

Подставляем в уравнение (3.36) значение g из (3.35) и находим g2:

g2 = g1/ 4. (3.37)

Напряженность гравиполя сферы связана с радиусом инвариантом g1r2 = const, и количественная величина инварианта не изменяется с подъемом тела на верхнюю площадку. Поэтому имеем:

g1r2 = g2r12 (3.38)

Подставляя в (3.38) значение g2 из (3.37), получаем ве­личину радиуса шара r1 поднятого на верхнюю площад­ку башни:

r1 = 2 r. (3.39)

Равенство (3.39) показывает, что с подъемом тела (сферы) на высоту его геометрические размеры возрас­тают пропорционально изменению напряженности на­ружного гравиполя, а физические параметры остаются постоянными. Физический жесткий метр на полу башни отло­жится столько же раз, сколько и на верхней площадке. Поэтому длина стороны пола башни l физически равна длине стороны верхней площадки l1:

l = l1 – физически,

а геометрические размеры их различны и l ≠ l1:

l =1/2 l.

Все тела, как и жесткие измерительные стержни, с возрастанием напряженности внешнего гравиполя «гео­метрически» сжимаются (деформируют), а при уменьшении – расширя­ются. (Это и есть гравитационный аналог температурно­го эффекта, описанного А. Пуанкаре.) Геометрические размеры тел определяются их местом во внешнем грави­тационном поле. Изменение геометрических размеров и есть гравитационная деформация тела. Последняя оп­ределяет количественную величину взаимоперехода по­тенциальной и кинетической энергии при подъеме или опускании тела во внешнем гравиполе. Именно гравита­ционная деформация обуславливает режим «свободно­го» падения тел в эфире.

Рассмотрим, учитывая гравитационную деформацию тел, результаты некоторых экспериментов, необъясни­мых с позиций ньютоновской механики. Их можно достаточно условно разделить на две группы: эксперимен­ты в статической и динамической постановке. Еще раз отмечу, что и классическая механика, и теория от­носительности, и другие гравитационные гипотезы по­стулируют тождественный характер поведения тел приэтих качественно разных взаимодействиях.

Различие статической и динамической природы грави­тационных взаимодействий обусловлено дихотомией понятия «ускорение свободного падения» g. С одной стороны, оно является именно ускорением тел в падении (в динамике), с другой — выполняет функции напряжен­ности гравиполей тел (в статике). Поэтому при статиче­ской постановке эксперимента более сказывается уча­стие во взаимодействии свойств, связанных со сжимаемостью тел в условиях, когда время и скорость сжатия не существенны. И потому состояние поднятых (опущенных) относительно своего первоначального по­ложения тел определяется изменением плотности ρ и сжимаемости х.

При «свободном» падении тел в возрастающем внешнем гравитационном поле (динамическое взаимодействие) сопротив-ление сжатию обусловливает движение их с различным ускорением. В свою очередь и скорость гравитационного сжатия в падении и величина де­формации определяются физическими и химическими свойствами тел.

Для определения деформации поднимаемых (опускае­мых) над поверхностью Земли тел можно предложить расчетную формулу, выведенную Д.В. Черняевым [43]:

z = 9 h2 (l/ x2ρ2 1/ x1ρ1)/ gR2, (3.40)

где ∆ z – расчетное расстояние между телами, брошен­ными с высоты h, g – напряженность гравитационного поля (ускорение свободного падения), R – радиус Земли, ρ1, ρ2 плотности опущенных тел, ѕ12 коэффициенты сжимаемости опущенных тел.

Формула (3.40) позволяет определить расстояние z между двумя как бы одновременно опущенными телами после опускания их с высоты h = 1 км и в пересчете этой разницы на собственный вес тела на новой высоте. Рас­чет по (3.40) производился для 6 типов материалов, имеющих одинаковый первоначальный вес, равный Р = 2,13865∙104 г, и, как видно из табл. 8, на новой высоте все тела имеют уже различный вес. По закону Ньютона вес всех опущенных с одной высоты тел должен оста­ваться одинаковым и равным 2,14032113∙104 г.

Таблица 8
Материалы Х, 10-12 ρ, г/см3 Рп, 104 г

смс/г

1 Стекло 1,3 2,6 2,14048928

2 Сталь 0,6 7,7 2,14048913

3 Медь 0,7 8,93 2,14048902

4 Свинец 2,3 11,34 2,14048879

5 Платина 0,36 21,4 2,14048896

6 Уран 1,8 19,05 2,14048877

Коэффициенты сжимаемости Х достаточно приблизи­тельны, поскольку свойство сжимаемости тел для одно­го и того же материала варьируется в широких пределах (до порядка) в зависимости от технологии получения образца, его химической чистоты, кристаллической структуры и т.д. А поэтому при подготовке подобных тел к эксперименту необходимо фиксировать параметры каждого образца на высоте проведения эксперимента.

В статической постановке проводились эксперименты Р. Этвеша, Дж. Эйри, С. Стабса, Э. Адельберга, П. Бойнтона, П. Тибергера и большинство других. В этих экспериментах отсутствуют свободно падающие тела и используются различные конструкции крутиль­ных весов или гравиметров.

Наиболее известен в статической постановке классический эксперимент Р. Этвеша, проведенный более 80 лет назад. Попытка двух исследовательских групп Бойнтона, а также Стабса и Адельберга повторить экспери­менты Этвеша с применением пробных тел из других материалов не привели к получению аналогичных ре­зультатов.

В эксперименте Этвеш использовал крутильные весы, подвешенные на упругой нити (рис. 25). На коромысле весов закреплялись одинаковые по массе m пары пробных тел из различных материалов (всего 13 пар), поме­щаемые в эксперименте с одной стороны от массивных тел М. Если сила притяжения пробных тел к массивным будет неодинакова, то коромысло повернется на некоторый угол и приборы зафиксируют этот поворот [5]. Результаты эксперимента, проделанного с точностью до 10-9-10-10, были интерпретированы Этвешем в отчете как доказательство того, что ускорение свободного па­дения для любых тел с данной точ­ностью постоянно. Однако по отчету в 9-м знаке обнаруживаются заметные статические различия в ускорении 10 пар пробных тел. Именно эти различия и использовал

Рис. 25

Фишбах для подтверждения своей гипотезы. Поскольку в экспериментах Этвеша фигурирует не ускорение свободного падения, а изменение собственной напряженности гравитационного поля пробных тел, то анализ, результатов Эксперимента надо начинать с выяс­нения ответа на вопрос: на одном ли уровне проводилось вывешивание пробных тел и эксперимент с ними? К сожалению, это важнейшее условие для корректного объяснения эксперимента не зафиксировано ни в отчете Эт­веша, ни в публикациях Стабса, Адельберга, Бойнтона и ни в каких других публикациях, И это не удивительно, поскольку, как уже говорилось, механика Ньютона не предполагает никаких изменений в напряженности под­нимаемого или опускаемого тела.

А потому, проводя статические гравитационные опы­ты, экспериментаторы очень тщательно готовят и выве­шивают образцы, проводят и регулируют измеритель­ную аппаратуру, продумывают и отсеивают возможные помехи, но, по-видимому, не обращают внимание на то, на какой высоте относительно поверхности Земли гото­вятся образцы и на какой проводится эксперимент. И если высота подготовки пробных тел отличается от вы­соты, на которой эксперимент с этими телами проводит­ся более чем на 10 м, то получаемые уже в 9-м знаке ре­зультаты очень сложно интерпретировать на основе ньютоновской механики.

Результаты, полученные в эксперименте Этвешем, по­казывают, что большинство пробных тел из твердых ма­териалов вывешивались на несколько десятков метров выше (ниже?) уровня проведения эксперимента, вероят­но, в некоторой мастерской. А три пары тел из мягких материалов вывешивались в другом месте, скорее всего в лаборатории, где проводился эксперимент. Результаты от этих трех пар противоречили гипотезе Фишбаха и по­тому им не рассматривались. И получилось, что, прове­дя вывешивание пробных тел в мастерской, Этвеш привел напряженности их гравиполей к одной и тoй же величине относительно гравиполя Земли в данном месте.

Подъем (опускание?) тел к месту проведения экспе­римента сопровождались изменением напряженности гравиполей тел. Это и повлекло за собой последующее отличие их во взаимодействии с массами М на один, два последних знака. Для трех пар тел, вывешиваемых на месте эксперимента, такого отличия уже не наблюда­лось.

Группа П. Тибергера из Национальной физической ла­боратории (Брукхейвен США) использовала в экспери­менте полую медную

Рис. 26

сферу с удельным весом, равным удельному весу воды, и плавающую в ней вблизи горы (рис.26). По-видимому, изготовление сферы и вывеши­вание ее в воде производилось в некотором месте, в уда­лении от горы. И пе­ремещение готовой сферы, а, возможно, и воды, в гору со­провождалось рассо­гласованием напряженностей их собст­венных гравиполей.

Поэтому медная сфера под действием сил F притяжении горы двигалась к ней, как бы подтверждая гипотезу Фишбаха. Исследуя изменения напряженности грави­тационного поля g в глубоких шахтах Австралии, Дж. Эйри регистрировал систематическое завышение эмпи­рической величины гравитационой «постоянной» G от­носительно ее официального значения [61]. Величина гравитационной постоянной в шахтах составляет Gф = 6,672∙10-11(±0,024) м3кг-1с-2, тогда как ее значение, при­нятое международной комиссией по фундаментальным константам., равно G = 6,67259∙10-11 (±0,00085) м3кг-1с-2 и, следовательно, с опусканием в шахты сила притяже­ния возрастает, что согласуется с экспериментом Тибергера и как бы соответствует гипотезе Фишбаха.

Зная стандартное значение G, можно, используя фор­мулу (2.49), найти среднюю глубину R,p, на которую опускались приборы в шахты:

G2/R = (6,6725910-8)2/6,378∙108 = 6,98079∙10-24 = А.

Подставляем фактическое Gф и получаем:

Rф = G2 /A = 6,3769 км.

Откуда средняя глубина шахт равна:

R – Rф = 1,1 км.

Группа ученых под руководством К. Стабса и Э. Адельберга поместили установку типа Этвеша (крутильные весы) с пробными телами из меда и бериллия у склона горы и не получили подтверждения существова­ния пятой силы. (Можно предположить, что материалы готовились на одной высоте с местом проведения экспе­римента или, что также вероятно, совокупность свойств меди и бериллия обусловливает им одинаковую количе­ственную величину деформации.)

Теперь остановимся на динамических экспериментах. По постановке эксперименты с падающими телами сложнее статических, диапазон варьирования ими скуд­нее и потому проводятся они реже. Но именно в этих экспериментах можно наблюдать за изменением ускоре­ния свободного падения.

Если в падении происходит меха­ническая деформация тела, а, следовательно, скорость сжатия не может превосходить скорость звука в теле, то можно получить следующую качественную формулу для максимального изменения расстояния ∆z между од­новременно отпущенными и «свободно» падающими с высоты h телами:

∆z = h2 [(c12 – c22)/ R2]/g, (3.41)

где с1 и с2 – скорость звука в падающих телах. В табл. 8 показано расчетное изменение расстояния по отношению к стали между одновременно отпущенными телами — шарами одного радиуса и относительное уско­рение: ∆а = (gcgt) /g при падении их с высоты 1 м. Из нее следует, что все пробные тела за один и тот же про­межуток времени должны проходить участки пути раз­личной длины и, следовательно, падать с неодинаковым ускорением. Причем быстрее всех будет падать тело из стали, а медленнее всех — свинцовое тело.

Таблица 8

  Материалы с 105 см/с ∆z 10-6см ∆а 10-8
  Стекло 5,00 0,4 4,0
  Сталь 1,159
  Медь 3,066 3,3 3,3
  Свинец 1,350 6,2 6,2
  Платина 2,688 4,9 4,2
  Уран 2,010 5,7 5,7
         

 

В классической постановке эксперимент с падающими в вакууммированной камере телами был проведен груп­пой Дж. Фаллера в Колорадском университете [61]. С помощью интерферометра определялось ускорение сво­бодного падения пробных тел, изготовленных из меди Сu и урана U. Луч света от лазера 1расщеплялся полупрозрачным зеркалом 2 на два луча 3, по­следние, попадая на призмы 4, укрепленные на падающих телах 5 и преломляясь ими, направля­ются в интерферометр 6. Если тела падают с различным уско­рением, то интерференционные полосы от световых лучей в интерферометре испытают относи­тельное смещение (рис. 27).

По гипотезе Фишбаха, урано­вое тело должно было падать с большим ускорением, 10-9, чем медное. Однако эксперименты показали, что медное тело падает быстрее уранового с относительным ускорением (a2 – a1)/ g = 5∙10-10, что проти­воречит результатам Этвеша, но оказывается достаточно близко к расчетной величине, найденной по формуле (3.41) и равной ~10-9. Возможно, эта близость — следст­вие достоверности результатов экспериментов, а отсут­ствие равенства 10-9 10-10 может вызываться следую­щими причинами:

• различием в свойствах используемых тел,

• различием в параметрах опытных образцов,

• сглаживающим воздействием стабилизирующей ап­паратуры и т.д.

Рис. 27.

Сиэтлская группа П. Бойнтона использовала смешан­ную статико-динамическую модель гравитационного воздействия на пробное тело. Вместо крутильных весов они использовали кольцо, одна половина которого была сделана из алюминия, а другая из бериллия. Закрутив кольцо, и, таким образом, заменив статические гравивоздействия на движение вращения, они исследовали динамику вращающе-гося мaятникa. И обнаружили, про­водя эксперимент вблизи отвесной скалы, что «пo виду колебаний кольца можно судить о различном статиче­ском взаимодействии массы скалы с каждой из половин маятника».

И это естественно. Сжимаемость алюминия и берил­лия различна. Когда кольцо поворачивалось к горе од­ной стороной, например алюминием, оно сжималось медленнее и происходило торможение вращения. Когда же у горы двигался бериллий, это сжатие было более быстрым, и скорость кольца относительно движения берилия возрастала. Эксперимент требует высокой точности наблюдения и правильной интерпретации. Результат можно значительно улучшить, заменив кольцо гантелью из тех же материалов и фикси­руя одновременно с вращением колебание подвеса отно­сительно вертикали.

Примерно аналогичный по конструкции установки эксперимент, переводящий статическое воздействие внешнего гравиполя во вращательное движение пробно­го тела, а потому и более эффективный, проводился в России Б.Н. Додоновым [44]. Использовалась следую­щая схема эксперимента: В круглой металлической пли­те 1, прямоугольного сечения имеется отверстие 2, в котором может размещаться кольцо 3 из пробного материала. В плите прорезаются пазы 4, направленные по касательной к кольцу 3. Пазы изменяют перпендику­лярное воздействие сжимающего гравитационного поля сплошной плиты на касательное сжатие совокупностью образовавшихся отдельных плит. Если кольцо 3пове­сить горизонтально на нити 5 и, дав ему успокоиться, надвинуть без соприкосновения отверстием плиту 1 (по­казано на рис.28 штрихами), то касательное сжатие кольца гравиполями плит, вызовет его вращение в на­правлении, противоположном сжатию. Под этим воз­действием кольцо совершает до двух и более оборотов.




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-11-29; Просмотров: 393; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.05 сек.