Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Богородский А.Ф. -> "Всемирное тяготение" -> 10

Всемирное тяготение - Богородский А.Ф.

Богородский А.Ф. Всемирное тяготение — К.: Наук. думка, 1971. — 354 c.
Скачать (прямая ссылка): vsemirnoetyagotenie1971.djvu
Предыдущая << 1 .. 4 5 6 7 8 9 < 10 > 11 12 13 14 15 16 .. 125 >> Следующая


Пусть система координат х\ у\ Zt является инерциальной. Положение движущейся точки Mt заданное в этой системе радиусом-вектором г', в движущейся системе

отсчета xt ytz определяется радиусом-вектором г = х\ + у] + zk, где i, j, к — единичные векторы координатных направлений Xt у, 2 соответственно.

(Prf

Если в уравнение абсолютного движения т -^5- — F внести

очевидное соотношение г' = r0 + х\ + у] + zkt то после необходимых преобразований получится

mwr = F + (— mwe) + (- mwcl (1,7,1)

где через wr, w<?, Wc обозначены относительное, переносное и кориолисово ускорения, которые определяются формулами

(Рх . , (Pu . , (Pz - —J+лг

Рис. 5.

wr =

dp (Prn

і +¦

dP

k;

dt*

№ . J2J ,

+ x~dP +y-dP+z

(Pk dt2

(1,7,2)

wy



dx d\

dt

+

dy d\ dt dt

+

dz dk \ dt dt)'

Уравнение (1,7,1) представляет собой закон движения материальной точки в движущейся системе координат. От обычной формы второго закона динамики он отличается тем, что в правой части, кроме действующей силы, находятся сила инерции переноса (—mvje) и сила инерции Кориолиса (—mwc). Силы инерции 33

Г лава /. Закон тяготения Ньютона

исчезают, если система х, у, г движется поступательно и без ускорений, т. е. если она также является инерциальной.

Понятие инерциальной системы отсчета имеет в механике фундаментальное значение, поскольку с ним связана формулировка основных законов движения. Между тем в теории Ньютона это понятие является физически бессодержательным, так как остается неизвестным, чем именно обусловлена привилегированность инерциальной системы координат. Существование инерциальных координат приходится постулировать, а вопрос об инерциальных свойствах конкретной системы отсчета можно решить лишь экспериментально.

Самым крупным недостатком небесной механики Ньютона является принцип дальнодействия (actio in distans), допускающий возможность непосредственного действия данного тела на сколь угодно большом расстоянии без посредства промежуточной среды.

Идея дальнодействия, почти безраздельно господствовавшая до середины XIX столетия, была изгнана из учения об электромагнитных явлениях после работ Фарадея, исследований Максвелла и опытов Герца, но в небесной механике она сохраняет свое значение до наших дней.

Определяя напряженность поля гравитации соотношением f = = grad ф, мы вычисляем потенциал по формуле

учитывая распределение масс в пространстве в данный момент времени. Изменение этого распределения вызывает мгновенное изменение потенциала и напряженности поля во всех точках пространства. Таким образом, гравитации приписывается бесконечно большая скорость распространения. Это значит, в частности, что небесная механика допускает принципиальную возможность мгновенной передачи сигналов, вступая тем самым в конфликт с современной физикой. В следующей главе будут рассмотрены некоторые попытки отказа от принципа дальнодействия и замены его гипотезой конечной скорости гравитации. Здесь же мы только заметим, что буквальное понимание закона тяготения Ньютона с современной точки зрения недопустимо, поскольку оно с неизбежностью приводит к признанию гравитационного дальнодействия и, таким образом, сообщает небесной механике мистический характер.

8. Попытки механического объяснения тяготения. Развитие теории тяготения сопровождалось многочисленными попытками механического объяснения гравитационных взаимодействий. Перечисляя здесь некоторые из этих попыток, мы не будем входить в их количественное обсуждение, поскольку в настоящее время они 8. Попытки механического объяснения тяготения

31

не имеют серьезного научного значения и могут представить только исторический интерес.

Гидростатическая модель тяготения, идея которой принадлежит, по-видимому, Ньютону, основана на предположении о том, что плотность и давление мирового эфира, окружающего материальное тело, убывает с удалением от его поверхности. Вследствие этого данное тело испытывает со стороны другого тела меньшее давление эфира, чем с противоположной стороны. Это и является причиной гравитационных взаимодействий: тяготение вызвано разностью давлений в эфире и выражает стремление тел перемещаться от более плотных к менее плотным частям мировой среды.

Следует иметь в виду, что Ньютон относился к эфирной гипотезе не только с большой осторожностью, но часто даже с явным скептицизмом и нигде не излагал ее в форме положительного утверждения. Упоминая эту гипотезу в вопросах, завершающих его «Оптику», Ньютон здесь же высказывал сомнения в самом существовании мирового эфира. В Общем поучении, которым заканчивается третья книга «Начал», Ньютон после перечисления основных свойств тяготения решительно отказывается обсуждать вопрос о его природе и формулирует свое отношение к нему с помощью знаменитой фразы: «Причину этих свойств силы тяготения я до сих пор не мог вывести из явлений, гипотез же я не измышляю».

Современник Ньютона Р. Гук развивал эфирную гипотезу тяготения в другом варианте. Согласно егс представлению, колебания атомов материального тела передаются эфиру, распространяются в последнем и, достигая других тел, вызывают их притяжение к данному телу. Это представление является прообразом пул ь-сационной гипотезы, предложенной в конце XIX столетия Бьеркнесом [81.
Предыдущая << 1 .. 4 5 6 7 8 9 < 10 > 11 12 13 14 15 16 .. 125 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed