Всемирное тяготение - Богородский А.Ф.
Скачать (прямая ссылка):
На основании законов гидродинамики было показано, что пульсирующие шары, помещенные в непрерывную среду на большом по сравнению с их радиусами расстоянии, обнаруживают видимое притяжение, если их пульсации совпадают по частоте и фазе. Сила взаимного притяжения прямо пропорциональна интенсивности пульсаций и обратно пропорциональна квадрату расстояния между центрами шаров. Использование этого вывода для механического объяснения гравитации вызывает непреодолимые трудности даже с чисто формальной точки зрения. Как известно, упругие волны возникают и распространяются только в сжимаемой жидкости. Поэтому, если принять гидродинамическую аналогию, то придется признать, что, согласно пульсационной гипотезе Бьеркнеса, мировая среда, передающая гравитацию, должна быть сжимаемой. Однако рассмотрение вопроса о взаимодействии пульсирующих шаров с учетом сжимаемости окружающей их жидкости показывает, 32
Г лава /. Закон тяготения Ньютона
что знак этого взаимодействия будет противоположным, если расстояние между шарами превосходит половину длины волны в среде 191. Таким образом, с точки зрения пульсационной гипотезы, на достаточно большом расстояннии гравитационное притяжение должно переходить в отталкивание.
Из всех гипотез о механизме гравитационных взаимодействий, высказывавшихся в XVIII—XIX ст., наибольшее распространение получила гипотеза Лесажа[10], согласно которой тяготение обусловлено ударами частиц мирового эфира. Предполагается, что
импульсы соответствующих направлений и часть кинетической энергии. Лесаж допускал, что эфирные корпускулы абсолютно неупруги; другие исследователи, развивавшие эту гипотезу, приписывали им в той или другой степени упругие свойства.
Одинокое тело, достаточно удаленное от других тел, испытывает со всех сторон одинаковое действие эфирных корпускул, и потому получаемый им результирующий импульс равен нулю. Если же данное тело находится вблизи другого тела, то в распределении сталкивающихся с ним частиц эфира имеется асимметрия, которая создает отличный от нуля результирующий импульс,— появляется сила, зависящая от взаимного расположения тел. При вычислении результирующего импульса необходимо учитывать экранирование, вызывающее видимое притяжение тел, и действие отраженных частиц эфира, которые создают отталкивательную силу.
На рис. 6 условно показаны оба процесса. Пунктирными линиями изображены пути отраженных частиц, действие которых противоположно эффекту экранирования.
Лесаж учитывал только экранирование, поскольку корпускулы эфира он считал абсолютно неупругими.
При соответствующих допущениях можно показать, что в случае двух шаров возникающая вследствие экранирования сила притяжения изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния между центрами шаров. Пропорциональность массам обеспечивается пористостью, которая позволяет корпускулам эфира сво-
Рис. 6.
мировая среда, окружающая материальные тела, имеет корпускулярную структуру и состоит из мельчайших частиц, движущихся с огромными скоростями во всех направлениях. Для простоты скорости считались одинаковыми, а их направления в пространстве — равновероятными. При столкновении с атомами частицы эфира сообщают им 8. Попытки механического объяснения тяготения
33
бодно проникать в тела и независимо взаимодействовать с каждым атомом (сила притяжения пропорциональна числу атомов). Отталкивание, создаваемое отраженными корпускулами, уменьшает притяжение, не изменяя его зависимости от расстояния и от числа атомов.
Гипотеза Лесажа обсуждалась многими авторами, стремившимися подкрепить ее теми или иными дополнительными предположениями или развить математически. Однако и эта гипотеза связана с непреодолимыми ,трудностями, из которых перечислим здесь наиболее простые и очевидные.
Если удары частиц эфира не являются абсолютно упругими, то их кинетическая энергия должна передаваться сталкивающимся с ними телам. О судьбе этой энергии в гипотезе Лесажа ничего не говорится. Естественно было бы предположить, что столкновения с эфирными корпускулами вызывают нагревание гравитирующих тел. В частности, можно ожидать, что непрерывному нагреванию подвергаются также одинокие тела, не испытывающие притяжения со стороны других тел.
Согласно гипотезе Лесажа, сила взаимодействия между двумя телами должна зависеть от наличия третьего тела, расположенного между первы- Рис. 7. ми. Например, притяжение Земли Солнцем должно изменяться в моменты, когда между ними располагается Луна. Однако, как известно, наблюдения не обнаруживают заметных возмущений гелиоцентрического движения Земли в такие моменты.
Выше указывалось, что одинокое тело остается в равновесии, поскольку корпускулы мировой среды оказывают на него одинаковое действие со всех сторон. Высказывая это утверждение, мы молчаливо предполагали, что по отношению к мировой среде данное тело покоится. Если же оно обладает достаточно большой скоростью, то симметрия в распределении скоростей частиц мировой среды нарушается, и тело получает от этих частиц импульс, противоположный направлению движения. Иными словами, быстро движущееся тело должно испытывать сопротивление со стороны мировой среды.
