Гравитация. От хрустальных сфер до кротовых нор

Гравитация. От хрустальных сфер до кротовых нор

Авторы:

Жанры: Научпоп, Физика

Циклы: не входит в цикл

Формат: Фрагмент

Всего в книге 95 страниц. Год издания книги - 2013.

В книге рассказывается о развитии представлений о тяготении за всю историю науки. В описании современного состояния гравитационной теории основное внимание уделено общей теории относительности, но рассказано и о других теориях. Обсуждаются формирование и строение черных дыр, генерация и перспективы детектирования гравитационных волн, эволюция Вселенной, начиная с Большого взрыва и заканчивая современной эпохой и возможными сценариями будущего. Представлены варианты развития гравитационной науки, как теоретические, так и наблюдательные.

Читать онлайн Гравитация. От хрустальных сфер до кротовых нор


Фонд некоммерческих программ «Династия» основан в 2001 году Дмитрием Борисовичем Зиминым, почетным президентом компании «Вымпелком».

Приоритетные направления деятельности Фонда – развитие фундаментальной науки и образования в России, популяризация и просвещение.

«Библиотека Фонда «Династия» – проект Фонда по изданию современных научно-популярных книг, отобранных экспертами-учеными.

Книга, которую вы держите в руках, выпущена в рамках этого проекта.

Более подробную информацию о Фонде Дмитрия Зимина «Династия» вы найдете по адресу www.dynastyfdn.ru

Предисловие

Все должно быть изложено так просто, как только возможно, но не проще.

Альберт Эйнштейн

Книги по теории тяготения, а также по отдельным вопросам и проблемам, связанным с ней, не редкость в книжных магазинах. Большая их часть – это монографии, учебники, справочники, то есть профессиональная литература. Другая часть, тоже не малая – популярные издания. Однако зачастую в популярном изложении делается упор на эффектность явлений. При этом пояснения либо отсутствуют вовсе, либо даются в сильно упрощенной форме: с помощью сравнений или ярких иллюстраций. В настоящей книге сделана попытка не только рассказать о необычных явлениях, но по возможности объяснить – как и почему они возникают.

Развитие представлений о тяготении дается в хронологическом порядке в соответствии со всей историей науки. Ее можно разделить на три части:

1) Древний период, когда, наблюдая и анализируя движения небесных тел, ученые и не предполагали, что изучают проявления тяготения.

2) Период осмысления, открытия закона всемирного тяготения и его триумфа в изучении движения небесных светил.

3) Последний период начинается с осознания того, что тяготение имеет геометрическую природу и построения общей теории относительности, на которой основана современная небесная механика, астрофизика и космология.

Проявления тяготения более чем очевидны, они даны человеку в повседневных ощущениях, достаточно поднять сумку с продуктами. Поэтому человечество размышляет о природе тяготения, действительно, давно и, конечно, не только на бытовом уровне. Каждый из периодов интересен тем, какие загадки волновали ученых, какими теоретическими и техническими методами решались проблемы, каков был дух исследований, насколько драматичными и возвышенными они были.

Значительно больше внимания уделено третьему периоду, связанному с общей теории относительности. Физическая теория – это лишь идеальная модель для описания явлений, инструмент, позволяющий обнаружить их причины. Любая модель связана с математическим аппаратом. Но реальная природа сложнее математических рамок, а модель всегда лишь приближение к реальности. Обычно теория считается признанной, если она описывает все явления, которые находятся в поле ее компетенции, а также, если на основании ее законов делаются новые предсказания. Именно такой гравитационной теорией в настоящее время является общая теория относительности. В книге рассказано об истории ее создания, основных принципах построения, продолжающемся многолетнем тестировании, наблюдаемых эффектах и предсказанных явлениях.

Гравитация играет особую роль в организации материи. Если остальные физические взаимодействия связывают разные виды элементарных частиц, обладающие тем или иным видом зарядов, то гравитационное – универсально, его следует учитывать при любом движении материи и даже при одном только ее наличии. Гравитация – самый слабый вид взаимодействия, ее проявления мизерны на масштабах элементарных частиц. Но она в полной мере проявляет себя на космических масштабах, поэтому играет главную роль в процессах мироздания в целом. На этом в книге акцентируется особое внимание. Анализируется формирование и строение черных дыр; обсуждается генерация и перспективы детектирования гравитационных волн; рассматривается эволюция Вселенной, начиная с Большого взрыва и заканчивая современной эпохой, а также обсуждаются возможные сценарии будущего. Обсуждаются также теоретические и наблюдательные перспективы развития гравитационной теории.

Биографические данные или исторические факты никак не претендуют на полноту описания. Они приведены для того, чтобы подчеркнуть особенности личности ученого и передать атмосферу научного поиска.

Книга рассчитана на широкий круг читателей, интересующихся развитием современной науки. Бо́льшая ее часть не требует никакой специальной подготовки. Некоторые места подразумевают знание физики в объеме средней школы. Те, кому некоторые места покажутся трудными для восприятия, могут пропустить их без ущерба для дальнейшего чтения. Кроме того, автор надеется, что книга будет интересной и полезной студентам начальных курсов и, возможно, повлияет на их выбор будущей специализации.

Автор признателен А. Дехтяренко, Р. Ломпею, С. Попову, Н. Сосову и М. Хегай, которые прочли рукопись и сделали ряд ценных замечаний. Особая благодарность В. Сурдину за многочисленные полезные рекомендации.

Глава 1

Представления о тяготении в древнем мире

Древние о Вселенной до Аристотеля

Земля, о достойнейший и благороднейший из преподавателей и наставников, имела и имеет форму плоского диска и омывается со всех сторон величественной рекой, называемой «Океан». Земля покоится на шести слонах, а те стоят на огромной черепахе. Вот как устроен мир, о учитель!


С этой книгой читают
Удивительная астрономия

Книга посвящена чрезвычайно увлекательному предмету, который, к сожалению, с недавних пор исключен из школьной программы, – астрономии. Читатель получит представление о природе Вселенной, о звездных и планетных системах, о ледяных карликах и огненных гигантах, о туманностях, звездной пыли и других удивительных объектах, узнает множество интереснейших фактов и, возможно, научится мыслить космическими масштабами. Книга адресована всем, кто любит ясной ночью разглядывать звездное небо.


Популярно о микробиологии

В занимательной и доступной форме автор вводит читателя в удивительный мир микробиологии. Вы узнаете об истории открытия микроорганизмов и их жизнедеятельности. О том, что известно современной науке о морфологии, методах обнаружения, культивирования и хранения микробов, об их роли в поддержании жизни на нашей планете. О перспективах разработок новых технологий, применение которых может сыграть важную роль в решении многих глобальных проблем, стоящих перед человечеством.Книга предназначена широкому кругу читателей, всем, кто интересуется вопросами современной микробиологии и биотехнологии.


Родники здоровья

В книге кандидата биологических наук Г. Свиридонова рассказывается о рациональном и эффективном использовании природных богатств на благо человека, об их охране и воспроизводстве. Издание рассчитано на массового читателя.


Меч и Грааль

Взыскание Святого Грааля, — именно так, красиво и архаично, называют неповторимое явление средневековой духовной культуры Европы, породившее шедевры рыцарских романов и поэм о многовековых поисках чудесной лучезарной чаши, в которую, по преданию, ангелы собрали кровь, истекшую из ран Христа во время крестных мук на Голгофе. В некоторых преданиях Грааль — это ниспавший с неба волшебный камень… Рыцари Грааля ещё в старых текстах именуются храмовниками, тамплиерами. История этого католического ордена, основанного во времена Крестовых походов и уничтоженного в начале XIV века, овеяна легендами.


Знание-сила, 2000 № 07 (877)

Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал.


Жители планет

«Что такое на тех отдаленных светилах? Имеются ли достаточные основания предполагать, что и другие миры населены подобно нашему, и если жизнь есть на тех небесных землях, как на нашей подлунной, то похожа ли она на нашу жизнь? Одним словом, обитаемы ли другие миры, и, если обитаемы, жители их похожи ли на нас?».


Открытая дверь

Вниманию читателей предлагается сборник рассказов английского писателя Гектора Хью Манро (1870), более известного под псевдонимом Саки (который на фарси означает «виночерпий», «кравчий» и, по-видимому, заимствован из поэзии Омара Хайяма). Эдвардианская Англия, в которой выпало жить автору, предстает на страницах его прозы в оболочке неуловимо тонкого юмора, то и дело приоткрывающего гротескные, абсурдные, порой даже мистические стороны внешне обыденного и благополучного бытия. Родившийся в Бирме и погибший во время Первой мировой войны во Франции, писатель испытывал особую любовь к России, в которой прожил около трех лет и которая стала местом действия многих его произведений.


Не отверну лица
Жанр: О войне

СОДЕРЖАНИЕРассказыЕгор ИльичНе отверну лицаСердце материАлимушкины полушубкиСын ИгнатаНа перепутьеДевятый «Б»Только одного фашистаЯшка и его отецПовестиКоробейникиИвановы перекресткиГлава I. РазгромГлава II. Курсы «императоров»Глава III. Полтора ИванаГлава IV. Следы на снегуГлава V. На раздорожьеГлава VI. Отмщение.


Сан-Сталинград

«Больше всего требовалось умелых рук на самой великой из великих строек знаменитой Десятилетки Больших Свершений. На строительстве Сан-Сталинграда.Туда и рванул Пашка…».


Дело треножников

Альтернативная история, построенная на основе миров Уэллса, Конан Дойля, Кристи, Уиндема, Берроуза и других писателей начала двадцатого века. Альтернативная физика, основанная на представлении о ней тех же писателей. Альтернативная биохимия.Вторжением с Марса и последовавшей за ним Великой Мировой войной закончилась эпоха викторианских джентльменов, когда убийство считалось величайшим преступлением, а точёные ножки столов обряжали в многослойные юбочки во избежание фривольных мыслей. Война закончилась, выжившие марсиане размещены в алиенских резервациях, с ними постепенно налаживаются дипломатические отношения.Лондон оправляется от последствий атомных бомбардировок, горожане привыкают жить рядом с двумя постоянно действующими вулканами, в глубине которых постепенно прожигают себе путь к центру Земли кайзеровские ядерные боеголовки — в этом весь ужас атомных бомб, однажды взорванные, они будут взрываться вечно.


Другие книги автора
12 застреленных тещ

«Убить проклятую тварь» — кто из мужчин хоть раз не подумал так о теще. Кое-кто довел дело до конца. Иронический мини-детектив о реалиях нашей жизни.


Забавы жестоких богов

Пилотов Черного Патруля называли «драконами». В глубинах Космоса они бились насмерть с безжалостными машинами-убийцами, и лишь немногие доживали до окончания своего контракта. Джек Эндфилд по прозвищу Капитан стал одним из этих счастливчиков. Но насладиться заслуженным отдыхом «дракону» не удалось — всемогущие Устроители Жизни решили использовать его в своей жестокой игре. В роли пешки. Но даже маленькая пешка способна стать ферзем. Тем более что в роли ферзя Джек уже побывал. Правда, в другой игре, в другое время и под другим именем…


ТЕЩИ.NET

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Свет обратной стороны звезд

В Обитаемом Пространстве идет бесконечная война. Отряд деметрианских боевых звездолетов отправлен на верную смерть. Только использование Федором Конечниковым запрещенной тактики боя позволяет остаткам ударной группы спастись. Постепенно Федор приходит к пониманию что двуногие — всего лишь дешевый расходный материал для тайных властителей, называемых Управителями Жизни. А покорность самозваным хозяевам любовно взращивается близкими людьми с момента появления человека на свет. Он делает свой выбор… По прошествии многих лет, Управительницу Жизни Рогнеду обвиняют в пособничестве бывшему звездолетчику.