Астрофизика

Сколько тысяч лет нужно, чтобы по-настоящему уйти от Солнца? После новостей о «Вояджере-1» многие уверены, что аппарат уже давно покинул Солнечную систему. На самом деле всё не так просто: у неё нет одной чёткой границы, а Солнце отпускает свои аппараты очень медленно. Разбираемся, где на самом деле кончается его власть. Оказывается, у Солнечной системы есть три разные границы. Одна — по солнечному ветру. Другая — по гравитации. Третья — по облаку ледяных обломков, которое тянется невероятно далеко...

Есть очень интересный и одновременно сложный вопрос, на который нет прямого ответа. Связан он с поведением гравитации. Если вы хоть немного интересуетесь наукой или получали пятёрки по физике, то знаете, что гравитация - это не сила. Сила есть то, что напрямую толкает объект. Дать пинка мячику - это сила. Гравитация же есть проявление искривления пространства времени. И тут начинается самое интересное. Если вас спросить - окай, а почему тогда предмет всё-таки падает, когда оно не сила, то большинство ответят очень логично, но неправильно...

Земля вращается вокруг своей оси с огромной скоростью. Скорость вращения на экваторе составляет 1674,4 км/ч (465,1 м/с). Для сравнения, крейсерская скорость пассажирского самолета в полете – 800-900 км/ч. Так же Земля вращается вокруг Солнца со средней скоростью 29,76 км/с. Скорость не постоянная и колеблется от 30,27 км/с (в перигелии) до 29,27 км/с (в афелии). Это далеко не все движения, которые совершает Земля в пространстве. Солнечная система со всеми планетами движется вокруг центра галактики со средней скоростью 230 км/с (828 000 км/ч)...

Если не учить физику и химию, то вся жизнь будет наполнена чудесами. Эта фраза хорошо характеризует состояние людей, которые впервые сталкиваются с якобы гравитационными аномалиями. Ведь как мы привыкли? Если, например, положить круглый предмет на склон горы, то он должен покатиться вниз. Но... Только представьте ваши мысли и ощущения, когда увидите, что он катится вверх. Не верите? Армянская гора Арацаг не даст соврать, что такое может быть! Или речь идёт об оптических иллюзиях или чём-то другом? Давайте разберёмся обо всём по порядку...

Начнём с того, что вспомним основы механики Ньютона и разберёмся в чём вообще проблема. Что вообще значит выражение «гравитация стремится к нулю и взаимно компенсируется»? Речь идёт о знаменитом доказательстве Ньютона. Гравитационное поле сферической оболочки внутри этой оболочки равно нулю, а снаружи оно действует так, как если бы вся масса оболочки была сосредоточена в её центре. Твёрдое тело с почти сферической симметрией можно мысленно представить как матрёшку или набор вложенных друг в друга сферических оболочек...

Вопрос, существуют ли какие-то научные предпосылки для создания искусственной гравитации на борту космического корабля (без вращения корпуса или движения с постоянным ускорением) был задан в комментариях. И это очень важный вопрос. Ответить на него можно коротко: искусственная гравитация, как её представляют фантасты, заведомо невозможна, – и даже с высоты знаний среднего школьника сей факт должен быть очевиден. Но каждый фокус становится прост, если его объяснить. И, кстати, о фокусах. Доступными физике средствами уже сейчас можно заставить левитировать лягушку...

Ряд ученых и просто изобретателей за последнее столетие пытались найти новый способ перемещения, основанный не на принципе реактивной тяги или отталкивания винтами от воздуха, а на новых физических принципах. Их интуиция подсказывала, что в природе должны быть и иные процессы воздействия на гравитацию. Но проблема в том, что в физике вообще не знают что это. Переносчик гравитационного взаимодействия не найден. Т.е. утверждать, что это поток материи или поле – не получается. Есть объяснение в теории относительности Эйнштейна, что гравитация – это всего лишь искривление пространства вокруг тел...

Во времена холодной войны американское правительство через ООН пролоббировало создание необходимой инфраструктуры, покрывающей всю нашу планету, для круглосуточного мониторинга возможных запусков ядерного оружия и его использования в ближайшем космосе. Идею поддержало абсолютное большинство участников, и тогда американские представители запросили разрешение на допуск к обсерваториям других стран – в частности Австралии, Канады, Испании, Великобритании, Чили, Аргентины, Японии и других. Они аргументировали это тем, что если не сдержать СССР, то человечество может пасть жертвой ядерной войны...

Публикация на тему причин по которым гравитация, – в отличие от излучений электромагнитных, – не поглощается средами, не признаёт каких-либо препятствий вообще, породила массу вопросов. В числе которых был даже вполне разумный: не странно ли удивляться прозрачности материи для гравитации, если гравитация это искривление пространства массой? Само собой, кривизна пространства заведомо ни чем не может «экранироваться». Это очень хороший вопрос. Потому что в нём содержится ответ вызывающий сильнейшую ненависть...

Физика — это та область знания, где чем красивее уравнение, тем сильнее хочется верить, что оно описывает реальность, а не просто удачно подгоняет числа под наблюдения. Вот вам сценарий, достойный детективного романа: учёные наблюдают во Вселенной гравитационные эффекты, которые нельзя объяснить видимым веществом. Вместо того чтобы усомниться в самой теории гравитации, физика на протяжении полувека с завидным упорством постулирует существование тёмной материи — субстанции, которую никто никогда не видел, не поймал и даже толком не пощупал детектором...

Природа гравитации до сих пор вызывает массу вопросов. Казалось бы, что после того, как Эйнштейн предложил логику искажения пространства, которая и является (возможно является) основой существования гравитации, сомнений остаться было не должно. Но противоречий и в этой теории хватает, хотя она и является наиболее проработанной на сегодняшний день. Сложно представить себе и как это искажение пространства заставляет объекты "падать в воронки". Эйнштейн предостерегал от таких сравнений и обозначал, что появление искажение пространства не допускает сравнений с санками и горкой...