Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://www.astronomy.ru/forum/index.php/topic,21934.0.html
Дата изменения: Sun Apr 10 05:02:52 2016
Дата индексирования: Sun Apr 10 05:02:52 2016
Кодировка: Windows-1251

Поисковые слова: вторая космическая скорость
Что такое гравитация? - стр. 1 - Горизонты науки о Вселенной

A A A A Автор Тема: Что такое гравитация?  (Прочитано 18489 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Alexander1

  • Гость
Что такое гравитация?
« : 18.11.2006 [19:47:34] »
Подскажите, пожалуйста, в состоянии невесомости гравитация равна нулю? Вес ведь равен нулю. И чем гравитация отличается от веса и от силы тяжести.

Оффлайн Pluto

  • Администратор форума
  • *****
  • Сообщений: 20 338
  • Рейтинг: +580/-50
Re: Что такое гравитация?
« Ответ #1 : 18.11.2006 [20:38:45] »
В невесомости гравитация не обязательно равна нулю.
Вес - это сила с которой тело давит на опору. Если тело свободно движется под действием гравитационных сил, например спутник на орбите или свободно любое падающее тело, то оно находится в состоянии невосомости.
Гравитационные силы - силы притяжения между любыми двумя телами, пропорциональны массе тел и обратно пропорциональны квадрату расстояния между ними.

Оффлайн dims

  • *****
  • Сообщений: 11 840
  • Рейтинг: +187/-65
  • Пожалуй, стоит ограничиться обменом мнениями
    • Skype - virafon
    • Мой блог
Re: Что такое гравитация?
« Ответ #2 : 18.11.2006 [21:49:38] »
Гравитация -- это тоже самое, что Всемирное тяготение.

У гравитации есть "волшебное" свойство: ее можно устранить, если ей "поддаться". Например, если человек свободно падает (без сопротивления воздуха), то он не чувствует силы тяготения (и не может ее обнаружить никакими локальными опытами). И наоборот: если человек находится в ускоряющемся автомобиле, то он не может отличить силу инерции от силы тяготения.

Поэтому, для ответа на Ваш вопрос важно уточнить, как создана невесомость, какой гравитации мы поддались?

Если речь идет о космическом корабле, то он поддался гравитации Земли. Космический корабль как бы все время падает на Землю (но промахивается). Таким образом, на космическом корабле устранена гравитация Земли (и других космических тел, например, Луны).

Если же говорить о гравитации, которую создают предметы на корабле, его стенки, моторы, сами космонавты, то этой гравитации корабль не поддался. Моторы прикрепллены к кораблю, космонавты хватаются за стенки, приборы привинчены к полу и так далее. Части корпуса корабля скреплены друг с другом механически. Из-за всего этого они по отношению друг к другу не свободны. Поэтому, очень точными опытами можно обнаружить их гравитацию между собой.

Есть еще одна вещь: гравитация отличается от инерции тем, что она неоднородна. Например, если бы космический корабль был бы очень длинным (сотни и тысячи километров), то его нос, который притягивался бы к центру Земли, тянуло бы чуть-чуть назад (так как нос бы был впереди центра), а хвост тянуло бы чуть-чуть вперед (так как он был бы чуть позади центра). В итоге весь корабль немного сплющивало бы по длине. Такие силы называются приливными (именно они от Луны вызывают приливы на Земле).

То есть, на космическом корабле можно обнаружить очень слабую гравитацию двух видов: гравитацию от предметов самого корабля и приливную гравитацию от Земли и космических тел. Поэтому, условия на космическом корабле более точно называют "условиями микрогравитации".
Димс.
Я прекратил участие в форуме.

Alexander1

  • Гость
Re: Что такое гравитация?
« Ответ #3 : 18.11.2006 [22:55:34] »
Если гравитация - это сила тяготения, то она не равна нулю для спутника, вращающегося по орбите. Поскольку Все величины в формуле для силы тяготения отличны от нуля. Вес спутника равен нулю, потому что он не действует на опору или подвес. Т.е. центростремительное ускорение, которое создается вращением спутника вокруг Земли, компенсирует ускорение свободного падения. Если по второму закону Ньютона спроектировать на одну ось силу тяготения спутника, центростремительную силу и вес, то получится, что вес равен разности сил тяготения и центростремительной силы, поэтому равен нулю. Но гравитация отлична от нуля. И равна нулю только вдали от звезд.

Насколько я понял.

Оффлайн dims

  • *****
  • Сообщений: 11 840
  • Рейтинг: +187/-65
  • Пожалуй, стоит ограничиться обменом мнениями
    • Skype - virafon
    • Мой блог
Re: Что такое гравитация?
« Ответ #4 : 18.11.2006 [23:26:16] »
Силя тяготения для спутника равна нулю только, если мы встанем на точку зрения Земли. Тогда да, наша точка зрения будет не подвержена земному притяжению и мы сможем видеть, что спутник притягивается землей. Но в этом случае не будет и невесомости.

А если уж мы говорим "невесомость", значит мы встали на точку зрения спутника и падаем вместе с ним. В этом случае мы поддались силе притяжения Земли и она потому исчезла.

В этом разница!

Если поддаться, скажем, упругой силе пружины, то все равно будешь ее чувствовать. Если поддаться силе магнитного притяжения -- тоже. А вот силе гравитации -- нет. Если ей поддаться, то перестанешь ее чувствовать совсем.
Димс.
Я прекратил участие в форуме.

Alexander1

  • Гость
Re: Что такое гравитация?
« Ответ #5 : 19.11.2006 [10:13:47] »
Что значит исчезнет? Спутник движется по орбите благодаря гравитации, тело свободно падает на Землю тоже благодаря гравитации. Вес и гравитация - это разные вещи.

Оффлайн Mars

  • *****
  • Сообщений: 2 505
  • Рейтинг: +11/-1
Re: Что такое гравитация?
« Ответ #6 : 19.11.2006 [10:28:21] »
А переносчиками гравитации служат частицы- ГРАВИТОНЫ. Проводятся эксперименты по их обнаружению, но пока они не дали результатов.

Оффлайн AAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 3 003
  • Рейтинг: +34/-10
Re: Что такое гравитация?
« Ответ #7 : 19.11.2006 [10:29:02] »
Невесомость - это отсутствие Веса, но не массы тела.
Гравитация есть везде, сила притяжения одинаково воздействует на все. Космонавты на орбите парят в невесомости лишь потому, что постоянно падают вместе со своим кораблем на Землю. Только делают они это в горизонтальной плоскости. 

Alexander1

  • Гость
Re: Что такое гравитация?
« Ответ #8 : 19.11.2006 [10:46:04] »
Один близнец летит на корабле, а другой остался дома. Почему тот, который улетел, постареет меньше? Ведь не потому, что он летел с большой скоростью (тот, кто на Земле, с такой же скоростью летел в другом направлении), и постареют они одинаково. А за счет ускорения корабля. Ведь ускорение - это гравитационное поле. Поэтому при движении с ускорением, человек находится в поле тяготени и время замедляется. Именно из-за этогло близнец на корабле постареет меньше.

Я все правильно написал?


Оффлайн dims

  • *****
  • Сообщений: 11 840
  • Рейтинг: +187/-65
  • Пожалуй, стоит ограничиться обменом мнениями
    • Skype - virafon
    • Мой блог
Re: Что такое гравитация?
« Ответ #9 : 19.11.2006 [21:07:16] »
Что значит исчезнет? Спутник движется по орбите благодаря гравитации,
С точки зрения космонавтов, которые сидят внутри спутника, спутник неподвижен.

Цитировать
Вес и гравитация - это разные вещи.
С этим не спорю, по этому поводу уже ответили.

Мне показалось необходимым добавить насчет так называемого "принципа эквивалентности".
Димс.
Я прекратил участие в форуме.

bob

  • Гость
Re: Что такое гравитация?
« Ответ #10 : 21.11.2006 [09:41:47] »
Вес - это в теории Ньютона сила, с которой тело под действием силы тяжести давит на опору. Находится по реакции опоры. В пружинных весах, например - по сжатию их пружины. Поэтому в инерциальном полете вес отсутствует (нет опоры), а масса сохраняется. Так что невесомость это буквально отсутствие веса. Гравитация же никуда при этом не исчезает. Закон Ньютона по прежнему описывает притяжение тела к соседним телам.

bob

  • Гость
Re: Что такое гравитация?
« Ответ #11 : 21.11.2006 [09:44:19] »
Один близнец летит на корабле, а другой остался дома. Почему тот, который улетел, постареет меньше? Ведь не потому, что он летел с большой скоростью (тот, кто на Земле, с такой же скоростью летел в другом направлении), и постареют они одинаково. А за счет ускорения корабля. Ведь ускорение - это гравитационное поле. Поэтому при движении с ускорением, человек находится в поле тяготени и время замедляется. Именно из-за этогло близнец на корабле постареет меньше.
Почти так. Но имеет значение не только ускорение, но и время, в течение которого летел космонавт после получения ускорения. Да, ввиду принципа эквивалентности ускорение тождественно созданию гравитационного поля.

Cellard

  • Гость
Re: Что такое гравитация?
« Ответ #12 : 21.11.2006 [16:58:16] »
А переносчиками гравитации служат частицы- ГРАВИТОНЫ. Проводятся эксперименты по их обнаружению, но пока они не дали результатов.

Вот никогда я этого не мог понять... А искривление пространства (по СТО) уже не объясняет силы притяжения? Всегда считал, что гравитация, сила притяжения - есть следствие искривления пространства... Зачем тогда гравитоны нужны?

bob

  • Гость
Re: Что такое гравитация?
« Ответ #13 : 21.11.2006 [17:42:06] »
Вот никогда я этого не мог понять... А искривление пространства (по СТО) уже не объясняет силы притяжения? Всегда считал, что гравитация, сила притяжения - есть следствие искривления пространства... Зачем тогда гравитоны нужны?
Вы задали один из коренных вопросов по теории поля. Это трудно объяснить на пальцах, но я попробую. Дело в том, что квантовое описание в некотором роде не то, чтобы альтернативно, а параллельно описанию кривизной. ОТО Эйнштейна с кривизной - принципиально неквантовая модель. И увязяать ее с квантовой никому не удалось. То есть мостик между ОТО и КМ до сих пор выглядит так: явления квантовой электродинамики либо разыгрываются на фоне фиксированной кривизны без учета того, как они ее создают. Либо кривизна ингнорируется и, следовательно, масса учитывается по правилам классической физики. Представление о гравитоне, как бозоне, отличающемся от фотона только спином s=2, возникло из решения уравнения гравитации для случая отсутствия масс. То есть, парадокс в том, что гравитон может существовать только в псевдоевклидовом пространстве, где массы бесконечно малы. Так что модель гравитации как поля виртуальных гравитонов вокруг источника и модель той же гравитации в виде искривленного пространства принципиально несовместимы. Ни та, ни другая не способны полностью объяснить явление. Есть еще теория суперсимметрии и струнная теория (в последних модернизациях "бранная", "М-теория"). Первая просто механически добавляет "плоский безмассовый" гравитон к списку частиц, участвующих в бозон-фермионной симметрии. Вторая описывает гравитон как "струну" с "двойным кручением" относительно "фотонной струны" и обладает теми же скрытыми недостатками, что и обычная КМ при описании гравитации.
« Последнее редактирование: 21.11.2006 [17:44:58] от bob »

bob

  • Гость
Re: Что такое гравитация?
« Ответ #14 : 21.11.2006 [17:54:59] »
Если, не ломая мозги, просуммировать то, что я пытался сказать выше, мы просто не знаем, что такое гравитация. И наши модели ее описания до сих пор частны и фрагментарны. И модель с гравитонами на неискривленном пространстве, и модель с их отсутствием на искривленном пространстве позволяют давать некоторые оценки в простых случаях, вроде пресловутого перигелия Меркурия. Но не более того.

Cellard

  • Гость
Re: Что такое гравитация?
« Ответ #15 : 21.11.2006 [19:49:13] »
Огромное спасибо! Стало все ясно. Это просто разные модели. В науч-поп книгах по теории струн, что я читал, хоть и говорилось много и со вкусом о теории объединения, но как-то не отмечалась эта разница. Я вечно был в недоумении: глава 3 - еще разок повторим СТО  ;) , глава 5 - как мы ищем гравитоны, чтобы все объединить  :o
(А может это я так невнимательно читал...)


bob

  • Гость
Re: Что такое гравитация?
« Ответ #16 : 22.11.2006 [15:21:23] »
Это просто разные модели. В науч-поп книгах по теории струн, что я читал, хоть и говорилось много и со вкусом о теории объединения, но как-то не отмечалась эта разница. Я вечно был в недоумении: глава 3 - еще разок повторим СТО  ;) , глава 5 - как мы ищем гравитоны, чтобы все объединить  :o
(А может это я так невнимательно читал...)
Там даже запутаннее. Гравитон выведен из уравнений "с кривизной" как плоская волна двойной спиральности, распространяющаяся в отсутствии масс, что по квантово-волновому дуализму приводит к представлению о частице уникального двойного спина. Выведен-то выведен, но если применить его в той же модели с кривизной, он оказывается лишний. Кривизна из которой он произошел, и без него неплохо существует. А если с массами, но без кривизны - то вообще абсурд. А в суперсимметричные и струнные модели его ввели некритично, механически, как "готовый объект", не вызывающий вопросов, что привело к большим проблемам. Так что гравитон - квантовое детище неквантовой теории, с тех пор в ней же и неприменимое. :)

bob

  • Гость
Re: Что такое гравитация?
« Ответ #17 : 22.11.2006 [15:39:58] »
Прикрепляю файлик с выдержкой из моего обзора четырехлетней давности. О том, каким минимальным требованиям должна соответствовать теория единого взаимодействия при описании гравитации и чего она должна избегать. Подборка основана на работах Вайнберга, Салама и Вейсса. Если разархивировать, будет док-файлик.

Относящийся туда фрагмент библиографии
8. E. P. Wigner. Symmetries and Reflections. Scientific essays. Indiana University Press. Bloomington - London., 1970 (См. перевод; Е. Вигнер. Этюды о симметрии. М., Мир. 1971)

9. P. Davies. Superforce. The search for grand unified theory of nature. New York, 1985 (См. пер. П. Дэвис, Суперсила, М., Мир, 1989).

10. S.Weinberg, Gravitation and cosmology. Massachusetts Institute of Technology (См. пер. С. Вайнберг. Гравитация и космология, М, Платон. 2000).

11. Ю. Весс, Дж. Беггер. Суперсимметрия и супергравитация. Лекционный курс. Издательство НФМИ, 1998.

« Последнее редактирование: 22.11.2006 [15:45:00] от bob »

Оффлайн I.A.R.

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 3 680
  • Рейтинг: +48/-7
  • Звездочет - это не профессия, это состояние души
Re: Что такое гравитация?
« Ответ #18 : 22.11.2006 [16:34:31] »
Космонавты на орбите парят в невесомости лишь потому, что постоянно падают вместе со своим кораблем на Землю. Только делают они это в горизонтальной плоскости.

Ну, точнее, наверное, считать, что они по причине слишком быстрой своей скорости постоянно промахиваются мимо Земли.

Cellard

  • Гость
Re: Что такое гравитация?
« Ответ #19 : 22.11.2006 [17:07:05] »
9. P. Davies. Superforce. The search for grand unified theory of nature. New York, 1985 (См. пер. П. Дэвис, Суперсила, М., Мир, 1989).

Вит именно "Суперсилу" Дэвиса я и читал. Книжка, кажется, замечательная.