|
С понятием Гравитационный Парадокс, связано два разных физических явления.
Первое, это обсуждаемое в последнее время, кажущееся нарушение закона сохранения энергии при падении тела в гравитационном поле. Например, увеличение кинетической энергии связанное с падением условного кирпича, энергия которого если бы кирпич упал на пружину, была бы сохранена в ее сжатии. Сохраняя кинетическую энергию падения в деформации межатомарных связей пружины, то отсюда, казалось бы, должно существовать физическое тело, энергия которого при этом уменьшилась. Должны измениться некие сжатые до этого связи, которые в данном случае немного бы «распрямились», этим самым, высвобождая необходимую энергию, энергию, которая и была бы сохранена деформацией межатомарных связей пружины.
Тривиальное указание на то, что потенциальная энергия поднятого кирпича (mgh) переходит в энергию сжатой пружины (Fs) здесь не работает, поскольку (mgh) только формальный, но не вещественный носитель этой самой потенциально существующей энергии. И согласимся совсем не просто найти материальный объект, энергия которого уменьшается при возрастании кинетической энергии кирпича, а затем запасается в потенциальную энергию пружины. Постановку проблемы и анализ можно найти в [1], [2], [2б].
Но, одновременно существует и понятие Гравитационный Парадокс, как парадокс Неймана – Зеелигера, возникший гораздо ранее, (существующий, вообще говоря, со времен Ньютона) и заключающийся в неопределенности сил тяготения действующих на тело со стороны всего окружающего вещества, смотри, например, [3,4]. Где, в частности, выражено мнение, что, причина возникновения проблем, при попытке учета влияния окружающей среды, заключается в незавершенности теории тяготения Ньютона.
Однако, наше мнение иное, мы ниже покажем, что причина возникновения Гравитационного парадокса заключается не в несовершенстве ньютоновской механики, а в неправильном её применении.
Предложенный ниже метод решения Гравитационного Парадокса, (парадокс Неймана – Зеелигера) свободен от каких либо противоречий, и может дать новый импульс при обсуждении данной проблемы, и помочь в решении задач космологического характера.
Новизна предложенного метода заключается в доказательстве наличия не уравновешенных сил тяготения внутри сферически симметричной полости, что позволяет совершенно по иному взглянуть на всю проблему.
История вопроса.
Как известно ещё самим Ньютоном, была доказана теорема о том, что сферически-симметричная оболочка см. рис. 1 не создаёт сил тяготения во внутренней полости. В наши дни, данное доказательство получило имя своего создателя и известно как Теорема Ньютона.
Действительно, поместим пробную массу* в произвольную точку внутри полости. *Пробная масса – тело небольшого размера, влиянием собственного гравитационного поля которого можно пренебречь.
Как видно из рисунка, площади площадок S1 и S2, вырезаемые условными конусами, в любом из взаимно противоположных направлений, пропорциональны квадратам высот этих конусов. А поскольку, силы тяготения создаваемые выделенными участками прямо пропорциональны площади площадок и обратно пропорциональны квадрату расстояния до площадок, то где бы не находилось тело внутри полости, притяжение стенок оболочки будет взаимно уравновешено.
Данное доказательство в графической форме найдено самим Ньютоном и по красоте не имеет себе равных.
Однако, обратим внимание на то, что Ньютон, данную теорему, на всё пространство, (т.е. на полость в неограниченном пространстве), не распространил, ограничившись доказательством отсутствия сил тяготения только внутри оболочки конечных размеров, что строго и не вызывает возражений.