Что такое гравитация для чайников: определение и теория простыми словами

Сноски

Новая ситуация в мире после Второй мировой войны. Распад антигитлеровской коалиции

Стать стукачом или «придурком»

Что такое ОМОН

ОМОН – это подразделение полиции, которое выполняет сложные задачи: обеспечивает безопасность во время массовых мероприятий (концерты, праздники, спортивные матчи), участвует в задержании опасных преступников, подавляет беспорядки и постоянно (1-2 раза в год) ездит в командировки на Кавказ. Бывает еще транспортный (в населенных пунктах с крупными жд развязками) и на воде (Питер).

Сейчас его перевели в Росгвардию (или если правильно — Федеральную службу войск национальной гвардии) — вместе с СОБР -ом и вневедомственной охраной.

Это звучит красиво на бумаге, что по факту? По факту те, кто служит там это такие же полицейские, с чуть лучшим социальным пакетом (зарплата, выслуга и т.п. — об этом подробнее в статье про трудоустройство) и форму носят другую.

Что из себя представляет работа? Если вы думаете, что она целиком состоит из задержаний, эпичной беготни в масках и криков «всем лежать, работает сами знаете кто» — то вынужден разочаровать. В основном, это скука. На самые серьезные дела выезжает СОБР, ну или спецназ ФСБ, если подходит по юрисдикции. Поэтому тут, как говорится, в пролете. А вот сидение по 10-12 (а иногда и больше) часов в пазике или «Урале», это пожалуйста.

В основном это было:

• Стояние с гаишниками на постах ДПС по 12 часов. Тут все зависело от того, с кем попадешь. Бывало весело, а бывало так тоскливо, что уже не знал когда, наконец, закончится смена.
• Охрана матчей, концертов и т.п. Охрана — это когда ты сидишь в автобусе метрах в пятидесяти от места проведения мероприятия на случай если что-то произойдет. Т.е. о том, вы будете на халяву смотреть то, что у вас будет проходить в городе можете забыть.
• Патрулирование совместно с ППС. Периодически приходилось участвовать и в этом. С одной стороны — совсем несолидно для спецподразделения, с другой — такого количества казусов, веселых историй и порой откровенной жести не было не от чего другого.
• Командировки на Кавказ. Стабильно 1-2 раза в год. Раньше ездили на полгода, потом, с 2015 года сократили до 3 месяцев, но кататься стали дважды в год. В основном в Чечню. Там как карта ляжет — все решает в какой регион попадешь и в какое время года.
• Периодическое веселье — задержания, рейды, разгоны толпы и прочее, т.е. есть основные задачи подразделения. Это, конечно, случалось редко, но запоминалось надолго.

Процентное соотношение задач из этих пунктов отличается в разных городах — зависит от руководства УМВД региона. А теперь обо всем подробнее.

Не повезло сотрудникам тех отрядов, в городах которых есть футбольные или хоккейные команды. Например, мне, когда еще жил на Урале, не повезло с этим. На все матчи нужно было приезжать заранее. Обычно за 2 часа до начала, чтобы руководство доложило о прибытии, экипировались сразу (наколенники, налокотники, легкие бронежилеты) если приезжали фанаты чужой команды. И уезжали через час-полтора после окончания — ждали пока разойдутся все болельщики.

Внутри стадионов и хоккейных коробок — обычные ППС-ники и ВВ-шники — солдаты срочники из местного полка. А ты пытаешься скоротать время — почитать, поспать, поиграть в карты с коллегами или покурить на улице возле машины — как видите, выбор широкий.

Про работу с гаишниками рассказывать особо нечего. Просто стоишь с нарядом ДПС на посту 12 часов. Цель — охранять их, в случае если попадется особо буйный водитель. Но такие встречались редко — то ли человек в омоновской форме с автоматом действовал внушительно, то ли мне граждане попадались исключительно сознательные. В общем, если ДПС-ники были общительные, то смена пролетала быстро. Если нет — выбор чем себя занять такой же, как из предыдущего пункта.

Когда бывали периоды всплеска уличной преступности — в основном грабежи — ставили в усиление к патрульно-постовой службе. От этого все плевались, конечно — никому не хотелось ходить по улицам и собирать всяких «неблагонадежных личностей». Тем более что хоть и говорили об отмене палочной системы, по факту все было по-прежнему. Неофициальный показатель по задержанным нужно было выполнять.Но работа на улицах — процесс крайне занимательный, особенно если подходить к нему с творчеством. Во-первых, контактируешь с людьми разных социальных слоёв, с которыми в обычной жизни никогда не пересекаешься. Это расширяет кругозор. Во-вторых, рабочее время проходит незаметно. И для здоровья польза — прогулки на свежем воздухе. В-третьих, народ у нас очень специфический, и поэтому постоянно случались различные забавные (и не очень) истории. Но чтобы ощутить весь этот колорит, не обязательно устраиваться в ОМОН. Для этого вполне достаточно ППС. Зарплата у них ниже, но и напрягов значительно меньше.

Современная история изменений гравитационной постоянной

Гравитационная постоянная – десятичная дробь, её значение постоянно уточняется, причём измерение коэффициента G происходит путём усовершенствования прибора Митчела и улучшения методов наблюдения. Например, в 2018 году учёные из России и Китая проводили опыты на установках разной конструкции. В первой группе применялся метод «time of swing» (TOS), где коэффициент пропорциональности зависит от колебательной частоты весов. Во второй – метод «angular acceleration feedback» (AAF), где угловое ускорение независимо вращающихся коромысел шаров измеряется системой управления с обратной связью, при этом нить поддерживается незакрученной.

По результатам команды первый метод продемонстрировал значение гравитационной постоянной

-6

Комитет по данным для науки и техники (CODATA) рекомендовал на 2020 год значение коэффициента пропорциональности, равное:

Таким образом, гравитационная постоянная всё время уточняется, требуя новые, более точные способы измерения и вычисления.

Свойства ньютоновского тяготения

См. также: Гравитация и Гравитационное поле

В ньютоновской теории каждое массивное тело порождает силовое поле притяжения к этому телу, называемое гравитационным полем. Это поле потенциально.

Гравитационное взаимодействие в теории Ньютона распространяется мгновенно, так как сила тяготения зависит только от взаимного расположения притягивающихся тел в данный момент времени. Также для ньютоновских гравитационных сил справедлив принцип суперпозиции: сила тяготения, действующая на частицу со стороны нескольких других частиц, равна векторной сумме сил притяжения со стороны каждой частицы. Сила тяготения сообщает всем телам одинаковое ускорение, независимо от массы, химического состава и других свойств тел (принцип эквивалентности).

В случае, если поле создаётся расположенной в начале координат точечной массой M{\displaystyle M}, функция гравитационного потенциала определяется формулой:

φ(r→)=−GMr{\displaystyle \varphi ({\vec {r}})=-G{\frac {M}{r}}},

при этом потенциал на бесконечности принят равным нулю.

В общем случае, когда плотность вещества ρ{\displaystyle \rho } распределена произвольно, φ{\displaystyle \varphi } удовлетворяет уравнению Пуассона:

Δφ(r→)=−4πGρ(r→){\displaystyle \Delta \varphi ({\vec {r}})=-4\pi G\rho ({\vec {r}})}.

Решение данного уравнения записывается в виде:

φ(r→)=−G∫V′ρ(r→′)dV′|r→−r→′|+C{\displaystyle \varphi ({\vec {r}})=-G\int _{V^{\prime }}{\frac {\rho ({\vec {r}}^{\prime })dV^{\prime }}{|{\vec {r}}-{\vec {r}}^{\prime }|}}+C}.

Здесь r→{\displaystyle {\vec {r}}} — радиус-вектор точки, в которой определяется потенциал, r→′{\displaystyle {\vec {r}}^{\prime }} — радиус-вектор элемента объёма dV′{\displaystyle dV^{\prime }} c плотностью вещества ρ(r→′){\displaystyle \rho ({\vec {r}}^{\prime })}, а интегрирование охватывает все такие элементы; C{\displaystyle C} — произвольная постоянная.

Сила притяжения, действующая в гравитационном поле на материальную точку с массой m{\displaystyle m}, связана с потенциалом формулой:

F→(r→)=−m∇φ(r→){\displaystyle {\vec {F}}({\vec {r}})=-m\nabla \varphi ({\vec {r}})}.

Если поле создаётся точечной массой M{\displaystyle M}, расположенной в начале координат, то на точку массой m{\displaystyle m} действует сила

F→(r→)=−GmMr3⋅r→{\displaystyle {\vec {F}}({\vec {r}})=-G{\frac {mM}{r^{3}}}\cdot {\vec {r}}}.

Величина этой силы зависит только от расстояния r{\displaystyle r} между массами, но не от направления радиус-вектора r→{\displaystyle {\vec {r}}} (см. формулу в преамбуле).

Сферически симметричное тело создаёт за своими пределами такое же поле, как материальная точка той же массы, расположенная в центре тела.

Траектория материальной точки в гравитационном поле, создаваемом много большей по массе материальной точкой, подчиняется законам Кеплера. В частности, планеты и кометы в Солнечной системе движутся по эллипсам или гиперболам. Влияние других планет, искажающее эту картину, можно учесть с помощью теории возмущений.

Окончание войны

Женевские переговоры подвели гонку вооружений к развязке: обе страны признали недопустимость атомной войны. СССР вывел войска из Восточной Европы, тут же затянутой «бархатными революциями».

После двух мировых войн, разоружение

преобразовалось в ведущее демократическое направление. Возникшая в 1945-ом ОНН назвала себя Советом безопасности и нацелилась поддерживать мир. В ней проходили все переговоры, направленные на контроль ядерного вооружения.

Социализм проиграл капитализму. США стали единственной сверхдержавой.

В 1991-ом произошли роспуск ОВД и развал Советского Союза.

Первая космическая скорость

Исаак Ньютон смог доказать, что причиной падения тел на Землю, движения Луны вокруг Земли и движения Земли вокруг Солнца является сила тяготения. Если камень бросить в горизонтальном направлении, его траектория будет отклонена от прямой линии под действием земной силы тяжести. Если же придать этому камню большую скорость, камень приземлится на большем расстоянии. Значит, существует такая скорость, при которой камень не приземлится, а начнет бесконечно вращаться вокруг Земли.

Определение Первая космическая скорость — минимальная (для заданной высоты над поверхностью планеты) горизонтальная скорость, которую необходимо придать объекту, чтобы он совершал движение по круговой орбите вокруг планеты.

Вывод формулы первой космической скорости

Когда тело массой m вращается на некоторой высоте h, расстояние между ним и центром Земли равно сумме этой высоты и радиуса Земли. Поэтому сила тяготения между этим телом и Землей будет равна:

Движение тела вокруг планеты — частный случай движения тела по окружности с постоянной по модулю скоростью. Мы уже знаем, что такое тело движется с центростремительным ускорением, направленным к центру окружности. В данном случае центростремительное ускорение будет направлено к центру Земли. Это ускорение сообщает телу сила тяготения.

Так как тело движется на некоторой высоте h от поверхности Земли, центростремительное ускорение будет определяться формулой:

Подставив это ускорение в формулу второго закона Ньютона, получим силу, с которой Земля притягивает к себе тело массой m:

Приравняем правые части формул, следующих из закона всемирного тяготения и второго закона Ньютона, и получим:

Отсюда скорость, с которой должно тело массой m бесконечно вращаться вокруг Земли на высоте h, равна:

Скорость бесконечно вращающегося вокруг Земли тела не зависит от его массы. Она зависит только от высоты, на которой оно находится. Чем выше высота, тем меньше скорость его вращения.

Тело, вращающееся вокруг планеты, называется ее спутником. Чтобы любое тело стало спутником Земли, нужно сообщить ему некоторую скорость на поверхности планеты в горизонтальном направлении. Высота h в этом случае равна 0. Тогда эта скорость будет равна:

8 км/с — первая космическая скорость Земли.

Пример №3. Рассчитать первую космическую скорость для Венеры. Считать, что масса Венеры равна 4,87∙10 24 кг, а ее радиус равен 6052 км.

Алгоритм решения

1. Записать исходные данные.
2. Записать закон всемирного тяготения.
3. Установить зависимость между силой гравитационного притяжения и расстоянием между телами.
4. На основании вывода о зависимости двух величин вычислить гравитационное притяжение между двумя шарами при изменении расстояния между ними.

Решение

Запишем исходные данные:

• Расстояние между двумя шарами в первом случае: R₁ = 2 м.
• Расстояние между двумя шарами во втором случае: R₂ = 6 м.
• Сила гравитационного притяжения между двумя шарами в первом случае: F1 = 9 нН.

Запишем закон всемирного тяготения:

Из формулы видно, что сила гравитационного притяжения обратно пропорционально квадрату расстояния между телами массами m₁ и m₂.

R₂ больше R₁ втрое (6 больше 2 в 3 раза). Следовательно, расстояние между шарами тоже увеличилось втрое. В таком случае сила гравитационного притяжения между ними уменьшится в 3 2 раз, или в 9 раз. Так как в первом случае эта сила была равна 1 нН, то во втором она составит в 9 раз меньше, или 1 нН.

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Две звезды одинаковой массы m притягиваются друг к другу с силами, равными по модулю F. Чему равен модуль сил притяжения между другими двумя звёздами, если расстояние между их центрами такое же, как и в первом случае, а массы звёзд равны 3m и 4m?

Источник

Какие бывают гартеры

Эксклюзивный предмет мужского и женского гардероба выпускается в нескольких вариациях. Его можно
классифицировать по типу конструкции и по материалам, из которых он сшит. Бывают из:

• экокожи;
• мягкой натуральной кожи;
• текстиля.

Наиболее популярная разновидность портупеи – кожаная. Она придает дерзкий образ. Реже можно
встретить изделия, выполненные из пряжи и латекса.

Конструктивно гартеры могут располагаться на бедрах или голенях. Существуют модели без декора, а есть с
обилием украшений: пайетки, заклепки, кольца, стразы, эмблемы. Это еще не весь список декоративных
элементов, которые применяются для декорирования. Этот пикантный атрибут можно разделить на два вида
– женский и мужской.

Особую роль гартеры играют в создании смелого, дерзкого и невероятно сексуального образа. Часто они
сочетаются с другими деталями – чокерами, браслетами, плетеными ремнями. Таинственно и
привлекательно смотрится сочетание латексного нижнего белья с портупеей. Изделие же на мужских голенях
подчеркивает силу воли, железных характер и мужественность, делая своего обладателя в женских глазах
сексуальным и брутальным.

С креплением на поясе

Вы можете надеть портупею на область поясницы и бедра. Это выглядит утонченно, выразительно, хорошо
подчеркивает линии тела, выделяя сильные стороны, визуально удлиняя ножки. Чаще всего используются для
ежедневной носки в молодежном и стиле кэжуал. Располагаются сверху леггинсов, джинсов и не сильно
строгих брюк.

Портупея для талии

Охватывает тазобедренную часть тела и низ живота. В основном служит для создания откровенного образа и
мало пригодна для повседневного ношения. Особо интересно смотрится в тандеме с утонченным нижнем
бельем.

С креплением на икры

Прекрасное дополнение для открытой личности, которая желает выделиться из толпы. Такой простой элемент
притянет взгляды окружающих. Соблазнительные женские ноги смотрятся обворожительно и притягательно.
Изделие такого формата идеально подойдет для каждодневного ношения с платьями средней длины или
юбками.

Для крепления чулок

Необычная интерпретация подвязок, сшитых из натуральной кожи. В тандеме с сексуальным нижнем бельем
гартер выглядит просто непревзойденно. Это практично, так как носочно-чулочная продукция надежно
фиксируется и не сползает во время ходьбы. Можно применять для повседневной носки под различные
наряды.

Открытие гравитационных волн

Гравитационные волны были предсказаны Альбертом Эйнштейном еще в 1916 году, но открыли их только через сто лет, в 2015.

Что такое гравитационные волны? Снова проведем аналогию. Если бросить камень в спокойную воду, от места его падения по поверхности воды пойдут круги. Гравитационные волны – такая же рябь, возмущение. Только не на воде, а в мировом пространстве-времени.

Вместо воды – пространство-время, а вместо камня, скажем, черная дыра. Любое ускоренное передвижение массы порождает гравитационную волну. Если тела находятся в состоянии свободного падения, при прохождении гравитационной волны расстояние между ними изменится.

Моделирование гравитационных волн от слияния двух черных дыр

Так как гравитация – очень слабое взаимодействие, обнаружение гравитационных волн было связано с большими техническими трудностями. Современные технологии позволили обнаружить всплеск гравитационных волн только от сверхмассивных источников.

Подходящее событие для регистрации гравитационной волны — слияние черных дыр. К сожалению или к счастью, это происходит достаточно редко. Тем не менее ученым удалось зарегистрировать волну, которая буквально раскатилась по пространству Вселенной.

Для регистрации гравитационных волн был построен детектор диаметром 4 километра. При прохождении волны регистрировались колебания зеркал на подвесах в вакууме и интерференция света, отраженного от них.

Гравитационные волны подтвердили справедливость ОТО.

Характеристика полицейских

Под полицией следует понимать комплекс национальных служб, а также органов, чьи действия нацелены на то, чтобы все граждане страны находились в безопасности.

В обязанности полицейских входит защита прав граждан России, а также людей из других стран, которое находятся на территории государства.

К исполнению своих служебных обязанностей полиция приступила в 2011 году. Это произошло после того, как президент подписал соответствующий указ.

Для того, чтобы стать полицейским необходимо:

1. Прекрасная спортивная подготовка.
2. Отличное здоровье.
3. Если человек желает продвигаться по карьерной лестнице, необходимо получить высшее образование на юридической специальности.
4. Наличие у соискателя на должность военного билета.

Также потребуются другие материалы, они необходимы при устройстве на работу. Все предоставленная информация предназначена для комиссии, чтобы определиться с личными характеристиками новых работников полиции.

Примечания

1. Вайнберг С. Первые три минуты. — М.: Энергоиздат, 1981. — С. 135.
2. Нарликар Дж. Неистовая вселенная. — М.: Мир, 1985. — С. 25. — Тираж 100 000 экз.
3. Нарликар Дж. Гравитация без формул. — М.: Мир, 1985. — С. 144. — Тираж 50 000 экз.
4. Нарликар Дж. Неистовая вселенная. — М.: Мир, 1985.
   — С. 70. — Тираж 100 000 экз.
5. Нарликар Дж. Гравитация без формул. — М.: Мир, 1985. — С. 87. — Тираж 50 000 экз.
6. См. аналогию между слабым гравитационным полем и электромагнитным полем в статье гравитомагнетизм.
7. Канонической эта теория является в том смысле, что она наиболее хорошо разработана и широко используется в современной небесной механике, астрофизике и космологии, причём количество надёжно установленных противоречащих ей экспериментальных результатов практически равно нулю.
8. Иваненко Д. Д., Пронин П. И., Сарданашвили Г. А. Калибровочная теория гравитации. — М.: Изд. МГУ, 1985.
9. Brans, C. H.; Dicke, R. H. (November 1 1961). «Mach’s Principle and a Relativistic Theory of Gravitation». Physical Review 124 (3): 925—935. DOI:10.1103/PhysRev.124.925. Retrieved on 2006-09-23.
10. С ортодоксальной точки зрения это уравнение представляет собой координатное условие.
11. Яворский Б. М., Детлаф А. А., Лебедев А. К. Справочник по физике для инженеров и студентов вузов. — М.: Оникс, 2007. — С. 948. — ISBN 978-5-488-01248-6 — Тираж 5100 экз.
12. Нарликар Дж. Гравитация без формул. — М.: Мир, 1985. — С. 145. — Тираж 50 000 экз.
13. Вайнберг С. Первые три минуты. — М.: Энергоиздат, 1981. — С. 136.

Начнем с притяжения земли

Всем живущим известно, что существует сила, которая притягивает объекты к земле. Она обычно именуется гравитацией, силой тяжести или земным притяжением. Благодаря ее наличию у человека возникли понятия «верх» и «низ», определяющие направление движения или расположения чего-либо относительно земной поверхности. Так в частном случае, на поверхности земли или вблизи нее, проявляют себя гравитационные силы, которые притягивают объекты, обладающие массой, друг к другу, проявляя свое действие на любых как самых малых, так и очень больших, даже по космическим меркам, расстояниях.

Гравитационное излучение

Экспериментально измеренное уменьшение периода обращения двойного пульсара PSR B1913+16 (синие точки) с высокой точностью соответствует предсказаниям ОТО по гравитационному излучению (чёрная кривая)

Одним из важных предсказаний ОТО является гравитационное излучение, наличие которого было подтверждено прямыми наблюдениями в 2015 году. Однако и раньше были весомые косвенные свидетельства в пользу его существования, а именно: потери энергии в тесных двойных системах, содержащих компактные гравитирующие объекты (такие как нейтронные звезды или чёрные дыры), в частности, обнаруженные в 1979 году в знаменитой системе PSR B1913+16 (пульсаре Халса — Тейлора) — хорошо согласуются с моделью ОТО, в которой эта энергия уносится именно гравитационным излучением.

Гравитационное излучение могут генерировать только системы с переменным квадрупольным или более высокими мультипольными моментами, этот факт говорит о том, что гравитационное излучение большинства природных источников направленное, что существенно усложняет его обнаружение. Мощность гравитационного n{\displaystyle n} -польного источника пропорциональна (vc)2n+2{\displaystyle (v/c)^{2n+2}}, если мультиполь имеет электрический тип, и (vc)2n+4{\displaystyle (v/c)^{2n+4}} — если мультиполь магнитного типа, где v{\displaystyle v} — характерная скорость движения источников в излучающей системе, а c{\displaystyle c} — скорость света в вакууме. Таким образом, доминирующим моментом будет квадрупольный момент электрического типа, а мощность соответствующего излучения равна:

L=15Gc5⟨d3Qijdt3d3Qijdt3⟩,{\displaystyle L={\frac {1}{5}}{\frac {G}{c^{5}}}\left\langle {\frac {d^{3}Q_{ij}}{dt^{3}}}{\frac {d^{3}Q^{ij}}{dt^{3}}}\right\rangle ,}

где Qij{\displaystyle Q_{ij}} — тензор квадрупольного момента распределения масс излучающей системы. Константа Gc5=2,76×10−53{\displaystyle {\frac {G}{c^{5}}}=2,76\times 10^{-53}} (1/Вт) позволяет оценить порядок величины мощности излучения.

Начиная с 1969 года (эксперименты Вебера (англ.)), создаются детекторы гравитационного излучения. В США, Европе и Японии в настоящий момент существует несколько действующих наземных детекторов (LIGO, VIRGO, TAMA (англ.), GEO 600), а также проект космического гравитационного детектора LISA (Laser Interferometer Space Antenna — лазерно-интерферометрическая космическая антенна). Наземный детектор в России разрабатывается в Научном центре гравитационно-волновых исследований «Дулкын» республики Татарстан.

Вы хотели бы оставить свой комментарий?

Вы можете купить Cold Steel FGX Karambit

Чтобы приобрести Cold Steel FGX Karambit

просто оформите заказ или напишите мне на почту

N.C.Custom KOI BW

Нож с фиксированным клинком «КИРИДАШИ KOI» это компактный и надежный помощник, который с легкостью разместится в любом даже самом маленьком кармане. Нож повторяет форму традиционных японских ножей-киридаши, которые в России также называют нож-косяк. Клинок ножа покрыт цветной гравировкой с изображением карпов-кои. Нож выполнен из нержавеющей стали японского производства, которая обладает оптимальным соотношением твердость-упругость, что обеспечивает высокий уровень рабочих характеристик. В состав сплава входит хром и углерод благодаря чему клинок имеет повышенный уровень защиты от коррозии. Легкий и плоский чехол из термопластика позволяет носить нож на шейном шнурке или на ключах.

Гравитационное излучение или самое фундаментальное открытие последних лет

Гравитационные волны – это колебания геометрической пространственно-временной структуры, распространяющиеся со скоростью света. Существование этого феномена также было предсказано Эйнштейном в ОТО, но из-за слабости силы тяготения его величина очень мала, поэтому долгое время его не могли обнаружить. В пользу существования излучения говорили только косвенные свидетельства.

Подобные волны генерируют любые материальные объекты, движущиеся с асимметричным ускорением. Ученые описывают их как «рябь пространства-времени». Наиболее мощными источниками такого излучения являются сталкивающиеся галактики и коллапсирующие системы, состоящие из двух объектов. Типичный пример последнего случая – слияние черных дыр или нейтронных звезд. При подобных процессах гравитационное излучение может переходить более 50% от общей массы системы.

Так можно изобразить «рябь пространства-времени», которые и являются гравитационным излучением

Гравитационные волны впервые были обнаружены в 2015 году с помощью двух обсерваторий LIGO. Практически сразу это событие получило статус крупнейшего открытия в физике за последние десятилетия. В 2017 году за него была присуждена Нобелевская премия. После этого ученым еще несколько раз удавалось фиксировать гравитационное излучение.

Еще в 70-е годы прошлого века – задолго до экспериментального подтверждения – ученые предлагали использовать гравитационное излучение для осуществления дальней связи. Его несомненное преимущество – это высокая способность проходить сквозь любые вещества, не поглощаясь. Но в настоящее время это вряд ли возможно, потому что существуют огромные трудности с генерацией и приемом этих волн. Да и реальных знаний относительно природы гравитации у нас пока недостаточно.

Гравитационное излучение

Экспериментально измеренное уменьшение периода обращения двойного пульсара PSR B1913+16 (синие точки) с высокой точностью соответствует предсказаниям ОТО по гравитационному излучению (чёрная кривая).

нейтронные звездыпульсаре

Гравитационное излучение могут генерировать только системы с переменным квадрупольным или более высокими мультипольными моментами, этот факт говорит о том, что гравитационное излучение большинства природных источников направленное, что существенно усложняет его обнаружение. Мощность гравитационного n-польного источника пропорциональна , если мультиполь имеет электрический тип, и  — если мультиполь магнитного типа, где v — характерная скорость движения источников в излучающей системе, а c — скорость света. Таким образом, доминирующим моментом будет квадрупольный момент электрического типа, а мощность соответствующего излучения равна:

где  — тензор квадрупольного момента распределения масс излучающей системы. Константа  (1/Вт) позволяет оценить порядок величины мощности излучения.

Начиная с 1969 года (эксперименты Вебера), предпринимаются попытки прямого обнаружения гравитационного излучения. В США, Европе и Японии в настоящий момент существует несколько действующих наземных детекторов (LIGO, VIRGO, TAMA, GEO 600), а также проект космического гравитационного детектора LISA (Laser Interferometer Space Antenna — лазерно-интерферометрическая космическая антенна). Наземный детектор в России разрабатывается в Научном Центре Гравитационно-Волновых Исследований «Дулкын» республики Татарстан.

Формула для силы притяжения тел произвольной формы

В двух телах произвольной формы и размера выделим элементарные массы, которые можно считать материальными точками, причем:

где $\rho_1, \rho_2$ – плотности вещества материальных точек первого и второго тел,
dV₁ ,dV₂ — элементарные объемы выделенных материальных точек. В таком случае, сила притяжения
($d \bar{F}_12$), с которой элемент dm₂ действует
на элемент dm₁, равна:

Следовательно, сила притяжения первого тела вторым может быть найдена по формуле:

где интегрирование необходимо произвести по всему объему первого (V₁) и второго (V₂) тел.
Если тела являются однородными, то выражение можно немного преобразовать и получить:

Хочу купить револьвер. Часть 2: Топ-10 лучших револьверов 2020 года

Квантовая теория гравитации

Краткий обзор различных семейств элементарных и составных частиц, и теории, описывающие их взаимодействия. В поле элементарных частиц слева — фермионы, справа — бозоны. (Изображение интерактивно.)

Несмотря на более чем полувековую историю попыток, гравитация — единственное из фундаментальных взаимодействий, для которого пока ещё не построена общепризнанная непротиворечивая квантовая теория. При низких энергиях, в духе квантовой теории поля, гравитационное взаимодействие можно представить как обмен гравитонами — калибровочными бозонами со спином 2. Однако получающаяся теория неперенормируема, и поэтому считается неудовлетворительной.

В последние десятилетия разработаны несколько перспективных подходов к решению задачи квантования гравитации: теория струн, петлевая квантовая гравитация и прочие.

Теория струн

В ней вместо частиц и фонового пространства-времени выступают струны и их многомерные аналоги — браны. Для многомерных задач браны являются многомерными частицами, но с точки зрения частиц, движущихся внутри этих бран, они являются пространственно-временными структурами. Вариантом теории струн является М-теория.

Петлевая квантовая гравитация

В ней делается попытка сформулировать квантовую теорию поля без привязки к пространственно-временному фону, пространство и время по этой теории состоят из дискретных частей. Эти маленькие квантовые ячейки пространства определённым способом соединены друг с другом, так что на малых масштабах времени и длины они создают пёструю, дискретную структуру пространства, а на больших масштабах плавно переходят в непрерывное гладкое пространство-время. Хотя многие космологические модели могут описать поведение вселенной только от Планковского времени после Большого Взрыва, петлевая квантовая гравитация может описать сам процесс взрыва, и даже заглянуть раньше. Петлевая квантовая гравитация позволяет описать все частицы стандартной модели, не требуя для объяснения их масс введения бозона Хиггса.

Причинная динамическая триангуляция

Причинная динамическая триангуляция — пространственно-временное многообразие в ней строится из элементарных евклидовых симплексов (треугольник, тетраэдр, пентахор) размеров порядка планковских с учётом принципа причинности. Четырёхмерность и псевдоевклидовость пространства-времени в макроскопических масштабах в ней не постулируются, а являются следствием теории.