Постоянная тяготения и масса земли - Сагитов М.У.
Скачать (прямая ссылка):
Гармонический анализ приливных лунно-солнечных изменений силы тяжести, проведенный в ГАИШ, показал, что с точностью IO-13 смй!г отсутствует экранизация телом Земли гравитационного действия Луны и Солнца. Рассматриваемый эффект неоднократно проверялся во время полных солнечных затмений. Измерения были проведены 30 июля 1954 г. Р. Томашеком [99], 19 апреля 1958 г. Т. О куда [78], 15 февраля 1961г. Ю. С. Доброхотовым, Н. Н. Парийским и В. И. Лысенко [12], Л. Шлихтером, М. Капуто и К. Хагером [92], Р. Томашеком и Е. Гро-теном [100] и др. При точности современных гравиметров порядка IO-9 cMjcen2 отсутствие эффекта изменения силы тяжести во время затмения Солнца говорит о том, что на расстоянии Земли притяжение Солнца вследствие экранизации не изменяется более чем на 2 -10"® ее величины, что соответствует h IO-14 CM2Iz. Применив статистичес' кий анализ результатов наблюдений силы тяжести во время полного солнечного затмения 15 февраля 1961 г., авторы работы [100] показали, что с вероятностью 0,95 можно утверждать, что коэффициент экранизации тяготения (если она существует) h <^ 2,6 -10-15 см21г. Н. П. Гру-шинский и М. У. Сагитов из анализа результатов наблюдений силы тяжести во время затмений пришли к заключению, что наблюдавшиеся иногда изменения показаний гравиметров в момент затмения соответствуют прямым или косвенным температурным и барометрическим эффектам в гравиметрах, сопутствующим всякому затмению [9].
142
ДРУГИЕ ОПЫТЫ
ІГЛ. IV
В 1962 г. эксперименты по определению влияния промежуточной среды на гравитационное взаимодействие масс провели В. Б. Брагинский, В. Н. Руденко и Г. И. Рукман [В]. Оптимальное радиотехническое устройство для выделения слабых периодически повторяющихся сигналов на фоне шумов применялось для регистрации изменения веса латунной массы 10 кг при экранировке ее стальным ротором толщиной в 10 см. Ротор вращался с частотой 0,15 гц, периодически экранируя от притяжения Земли латунную массу.
Для исключения эффекта непосредственного взаимного притяжения латунной массы ротором другая такая же латунная масса располагалась симметрично относительно экранирующего ротора, будучи жестко связанной с первой. Лопасти ротора, заходя между латунными массами, экранировали только верхнюю латунную массу от притяжения Земли. Авторы использовали также модуляционную методику и статистические методы обработки результатов наблюдений. Основываясь на результатах опытов, авторы утверждают, что эффекта изменения гравитационного взаимодействия, составляющего 2 • IO-10 от величины полного взаимодействия, при наличии промежуточного слоя масс нет с вероятностью 0,998.
В 1965 г. опыты были повторены В. Б. Брагинским и В. К. Мартыновым [4] с усовершенствованной аппаратурой и методикой. Эффект изменения гравитационного взаимодействия масс при наличии промежуточных масс опять не был обнаружен. Было установлено, что изменения, составляющего 5-Ю-12 от полного взаимодействия пробных масс, нет с вероятностью 0,95.
При дифференциальных опытах по измерению изменения гравитационного взаимодействия вследствие экранирования целесообразно использовать астрономические массы (Солнце, Земля, Луна). Это позволяет при достаточно грубых измерениях эффекта тяготения, который сам по себе относительно велик, получать достаточно высокие пределы коэффициента h. Однако это не исключает необходимости постановки лабораторных опытов.
В заключение отметим работу И. И. Кагальниковой [15], где содержится интересный обзор, посвященный истории развития нерелятивистских представлений о природе
ЗАМЕЧАНИЯ
143
гравитации. В частности, в этом обзоре более подробно, чем у нас в настоящем параграфе, описаны опыты Майорана, рассуждения Рессела и др. и дан анализ их исследований.
Дискуссия об изменении постоянной тяготения во времени и проекты опытов по его обнаружению. Ныне в современной физике усиленно дискутируется вопрос о переменности постоянной тяготения во времени и в пространстве. Около тридцати лет назад известный физик П. Дирак [49] выдвинул идею изменения постоянных во времени. Постоянная тяготения, по Дираку, должна уменьшаться обратно пропорционально возрасту Вселенной. Идеи Дирака были развиты П. Иорданом [66], Дике [11], [48], их поддерживает Д. Д. Иваненко [14] и др. К. П. Станюкович [23], исходя из других соображений, чем указанные авторы, приходит к мысли, что размерная постоянная тяготения меняется со временем и зависит от местных условий во Вселенной. По К. П. Станюковичу, постоянная тяготения должна увеличиваться со временем. Более осторожен Дж. Уиллер [24], считающий не очевидным, что эффект изменения постоянной тяготения во времени будет несовместим с общей теорией относительности. Идея изменения постоянной тяготения во времени находит резкое возражение со стороны Я. Б. Зельдовича [13] и ряда других авторов. Я. Б. Зельдович считает, что концепция переменности постоянной тяготения находится в противоречии с общей теорией относительности. Этого не отрицает и сам Дирак. Так или иначе, перед физиками и астрономами стоит актуальный вопрос: изменяется или не изменяется постоянная тяготения во времени? Будущие опыты должны ответить на этот вопрос.
