የኒውተን ታላቁ አብዮት በፊዚክስ በኋላ፣ በ1679፣ ኒውተን በስበት ኃይል ሥር ባሉ አካላት ላይ ያደረገውን ምርምር ቀጠለ እና ይህንን ችግር ሙሉ በሙሉ ፈታው። እንደውም በ1666 የሰራቸው ውስጠቶች ሙሉ በሙሉ አልዳበሩም ምክንያቱም እሱ አላደረገም

የኒውተን ክላሲካል የስበት ንድፈ ሃሳብ (የኒውተን የአለም አቀፍ የስበት ህግ)- በጥንታዊ መካኒኮች ማዕቀፍ ውስጥ የስበት መስተጋብርን የሚገልጽ ህግ። ይህ ህግ በ1666 አካባቢ በኒውተን ተገኝቷል። ያንን ጥንካሬ ይናገራል ረ (\ማሳያ ዘይቤ ረ)በሁለት የቁስ የጅምላ ነጥቦች መካከል የስበት መስህብ m 1 (\ displaystyle m_(1))እና m 2 (\ displaystyle m_(2)), በርቀት ተለያይቷል r (\ displaystyle r), ከሁለቱም የጅምላ እና በተቃራኒው በመካከላቸው ካለው ርቀት ካሬ ጋር ተመጣጣኝ ነው - ማለትም:

F = G ⋅ m 1 ⋅ m 2r 2 (\ displaystyle F=G\cdot (m_(1)\cdot m_(2) \over r^(2)))

እዚህ ጂ (\ displaystyle G)- የስበት ቋሚ 6.67408(31) · 10 -11 m³/(kg·s²)፡.

የኒውቶኒያን የስበት ኃይል ባህሪያት

በኒውቶኒያ ንድፈ ሃሳብ፣ እያንዳንዱ ግዙፍ አካል ወደዚህ አካል የመሳብ ሃይል መስክ ያመነጫል፣ እሱም የስበት መስክ ይባላል። ይህ መስክ እምቅ ነው, እና የጅምላ ጋር ቁሳዊ ነጥብ የሚሆን የስበት አቅም ተግባር M (\ displaystyle M)በቀመርው ይወሰናል፡-

በአጠቃላይ, የአንድ ንጥረ ነገር ጥግግት በሚሆንበት ጊዜ ρ (\ displaystyle \rho)በዘፈቀደ ተሰራጭቷል፣ የPoisson እኩልታን ያሟላል፡-

የዚህ እኩልታ መፍትሄ እንደሚከተለው ተጽፏል፡-

የት r (\ displaystyle r) - በድምጽ ንጥረ ነገር መካከል ያለው ርቀት d V (\ displaystyle dV) እና እምቅ የሚወሰንበት ነጥብ φ (\ displaystyle \varphi), ሐ (\ማሳያ ዘይቤ ሐ) - የዘፈቀደ ቋሚ.

በጅምላ በቁሳዊ ነጥብ ላይ በስበት መስክ ውስጥ የሚሠራ የመሳብ ኃይል ሜትር (\ displaystyle m)በቀመር ካለው አቅም ጋር ይዛመዳል፡-

ክብ ቅርጽ ያለው አካል በሰውነቱ መሃል ላይ የሚገኝ ተመሳሳይ የጅምላ ቁሳቁስ ሆኖ ከድንበሩ ውጭ ተመሳሳይ መስክ ይፈጥራል።

በጣም ትልቅ በሆነ የቁስ ነጥብ የተፈጠረው በስበት መስክ ውስጥ ያለው የቁስ ነጥብ አቅጣጫ የኬፕለርን ህጎች ያከብራል። በተለይም በሶላር ሲስተም ውስጥ ያሉ ፕላኔቶች እና ጅራቶች በ ellipses ወይም hyperbolas ይንቀሳቀሳሉ። ይህንን ምስል የሚያዛባው የሌሎች ፕላኔቶች ተጽእኖ የፐርተርቤሽን ቲዎሪ በመጠቀም ግምት ውስጥ ማስገባት ይቻላል.

የኒውተን የአለም አቀፍ የስበት ህግ ትክክለኛነት

የኒውተን የስበት ህግ ትክክለኛነት ደረጃ የሙከራ ግምገማ የአጠቃላይ የአንፃራዊነት ፅንሰ-ሀሳብ ማረጋገጫዎች አንዱ ነው። የሚሽከረከር አካል እና የማይንቀሳቀስ አንቴና ያለውን የአራት እጥፍ መስተጋብር ለመለካት የተደረገው ሙከራ መጨመሩን ያሳያል። δ (\ displaystyle \ ዴልታ )የኒውቶኒያን እምቅ ጥገኝነት አገላለጽ ውስጥ r - (1 + δ) (\ displaystyle r^ (-(1+\ ዴልታ))))በበርካታ ሜትሮች ርቀት ውስጥ ነው (2, 1 ± 6, 2) ∗ 10 - 3 (\ displaystyle (2.1 \ pm 6.2) * 10^ (-3)). ሌሎች ሙከራዎችም በአለም አቀፍ የስበት ህግ ውስጥ ማሻሻያ አለመኖሩን አረጋግጠዋል.

በ 2007 የኒውተን የዩኒቨርሳል ስበት ህግ ከአንድ ሴንቲሜትር ባነሰ ርቀት (ከ55 ማይክሮን እስከ 9.53 ሚሜ) ተፈትኗል። የሙከራ ስህተቶቹን ከግምት ውስጥ በማስገባት፣ በተጠናው የርቀት ክልል ውስጥ ከኒውተን ህግ ምንም አይነት ልዩነት አልተገኘም።

የጨረቃ ምህዋር ትክክለኛ የሌዘር ምልከታዎች ከምድር እስከ ጨረቃ ባለው ርቀት ላይ ያለውን የአለም አቀፍ የስበት ህግን በትክክል ያረጋግጣሉ 3 ⋅ 10 - 11 (\ displaystyle 3 \ cdot 10^ (-11)).

ከዩክሊዲያን ቦታ ጂኦሜትሪ ጋር ግንኙነት

የእኩልነት እውነታ በጣም ከፍተኛ ትክክለኛነት 10 - 9 (\ displaystyle 10^ (-9))ለቁጥሩ የስበት ኃይል በገለፃው ውስጥ ያለው ርቀት ገላጭ 2 (\ማሳያ ስታይል 2)የኒውቶኒያን መካኒኮች ባለ ሶስት አቅጣጫዊ አካላዊ ቦታ የዩክሊዲያን ተፈጥሮን ያንፀባርቃል። ባለ ሶስት አቅጣጫዊ የዩክሊዲያን ቦታ ፣ የሉል ወለል ስፋት ከራዲየስ ካሬው ጋር በትክክል ይመሳሰላል።

ታሪካዊ ንድፍ

የአለም አቀፉ የስበት ኃይል ሀሳብ በኒውተን ፊት በተደጋጋሚ ይገለጽ ነበር። ቀደም ሲል ኤፒኩረስ, ጋሴንዲ, ኬፕለር, ቦሬሊ, ዴካርትስ, ሮበርቫል, ሁይገንስ እና ሌሎችም ስለ እሱ አስበው ነበር. ኬፕለር የስበት ኃይል ከፀሐይ ርቀት ጋር በተገላቢጦሽ የተመጣጠነ እና በግርዶሽ አውሮፕላን ውስጥ ብቻ እንደሚዘረጋ ያምን ነበር; ዴስካርት በኤተር ውስጥ እንደ ሽክርክሪት ውጤት አድርጎ ይቆጥረዋል. በሩቅ ላይ ትክክለኛ ጥገኝነት ያላቸው ግምቶች ግን ነበሩ; ኒውተን, ለሃሌይ በጻፈው ደብዳቤ, ቡሊያልድ, ሬን እና ሁክ ከሱ በፊት እንደነበሩ ጠቅሷል. ነገር ግን ከኒውተን በፊት ማንም ሰው የስበት ህግን (ከርቀት ካሬው ጋር ተመጣጣኝ የሆነ ኃይል) እና የፕላኔቶችን እንቅስቃሴ ህጎች (የኬፕለር ህጎች) በግልፅ እና በሂሳብ ማጠቃለያ ማገናኘት አልቻለም።

• የስበት ህግ;
• የእንቅስቃሴ ህግ (የኒውተን ሁለተኛ ህግ);
• ለሂሳብ ጥናት ዘዴዎች (የሂሳብ ትንተና) ዘዴ.

አንድ ላይ ሲደመር, ይህ ትሪድ በጣም ውስብስብ የሆኑትን የሰማይ አካላትን እንቅስቃሴዎች ሙሉ ለሙሉ ለማጥናት በቂ ነው, በዚህም የሰለስቲያል ሜካኒክስ መሰረት ይፈጥራል. ከአንስታይን በፊት ምንም አይነት መሰረታዊ ማሻሻያዎች አያስፈልጉም ነበር፣ ምንም እንኳን የሂሳብ መሳሪያው ጉልህ በሆነ መልኩ ለማዳበር አስፈላጊ ሆኖ ተገኝቷል።

የኒውተን የስበት ኃይል ንድፈ ሃሳቡ ከአሁን በኋላ በጥብቅ መናገር ሄሊዮሴንትሪክ እንዳልነበር ልብ ይበሉ። ቀድሞውኑ በሁለት-አካል ችግር ውስጥ, ፕላኔቷ በፀሐይ ዙሪያ አይዞርም, ነገር ግን በአንድ የጋራ የስበት ማእከል ዙሪያ, ፀሐይ ፕላኔቷን ብቻ ሳይሆን ፕላኔቷም ፀሐይን ይስባል. በመጨረሻም, ፕላኔቶች እርስ በእርሳቸው የሚኖራቸውን ተፅእኖ ግምት ውስጥ ማስገባት አስፈላጊ እንደሆነ ግልጽ ሆነ.

በ 18 ኛው ክፍለ ዘመን የዩኒቨርሳል ስበት ህግ በንቃት ክርክር (በዴካርት ትምህርት ቤት ደጋፊዎች ተቃውሞ ነበር) እና በጥንቃቄ መሞከር. በክፍለ ዘመኑ መገባደጃ ላይ፣ የአጽናፈ ዓለማዊ ስበት ህግ የሰማይ አካላትን እንቅስቃሴ በከፍተኛ ትክክለኛነት ለማብራራት እና ለመተንበይ እንደሚያስችል በአጠቃላይ ተቀባይነት አገኘ። ሄንሪ ካቨንዲሽ በ 1798 እጅግ በጣም ስሜታዊ የሆኑ የቶርሽን ሚዛኖችን በመጠቀም በመሬት ላይ ባሉ ሁኔታዎች ውስጥ የስበት ህግ ትክክለኛነት ቀጥተኛ ሙከራ አድርጓል. አስፈላጊው ምዕራፍ በ1813 በፖይሰን ስለ የስበት አቅም ፅንሰ-ሀሳብ እና ለዚህ አቅም የፖይሰን እኩልታ ማስተዋወቅ ነበር። ይህ ሞዴል በዘፈቀደ የቁስ ስርጭት የስበት መስክን ለማጥናት አስችሏል። ከዚህ በኋላ የኒውተን ህግ እንደ መሰረታዊ የተፈጥሮ ህግ መታየት ጀመረ።

በተመሳሳይ ጊዜ የኒውተን ጽንሰ-ሐሳብ ብዙ ችግሮችን ይዟል. ዋናው ሊገለጽ የማይችል የረዥም ርቀት እርምጃ ነው፡ የመሳብ ሃይል ለመረዳት በማይቻል መልኩ ሙሉ በሙሉ ባዶ በሆነ ቦታ እና በፍጥነት ተላልፏል። በመሰረቱ፣ የኒውተን ሞዴል ምንም አይነት አካላዊ ይዘት ሳይኖረው ሒሳባዊ ብቻ ነበር። በተጨማሪም ፣ ዩኒቨርስ ፣ በዚያን ጊዜ እንደታሰበው ፣ Euclidean እና ማለቂያ የሌለው ፣ እና በተመሳሳይ ጊዜ በውስጡ ያለው የቁስ አካል አማካይ ዜሮ ካልሆነ ፣ ከዚያ የስበት ፓራዶክስ ይነሳል። በ 19 ኛው ክፍለ ዘመን መገባደጃ ላይ ሌላ ችግር ተፈጠረ፡ በንድፈ ሀሳብ እና በሜርኩሪ ፔሬሄልዮን መፈናቀል መካከል ያለው ልዩነት።

ተጨማሪ እድገት

የአጠቃላይ አንጻራዊነት ጽንሰ-ሐሳብ

ከኒውተን በኋላ ከሁለት መቶ ለሚበልጡ ዓመታት የፊዚክስ ሊቃውንት የኒውተንን የስበት ንድፈ ሐሳብ ለማሻሻል የተለያዩ መንገዶችን አቅርበው ነበር። እነዚህ ጥረቶች እ.ኤ.አ. በ 1915 የአንስታይን አጠቃላይ የአንፃራዊነት ፅንሰ-ሀሳብ በመፈጠር በስኬት ዘውድ ተቀምጠዋል። የኒውተን ቲዎሪ፣ ከደብዳቤው መርህ ጋር ሙሉ በሙሉ በመስማማት፣ ሁለት ሁኔታዎች ሲሟሉ የሚተገበር የአጠቃላይ ንድፈ ሐሳብ መጠጋጋት ሆኖ ተገኝቷል።

በደካማ የማይንቀሳቀሱ የስበት መስኮች፣ የእንቅስቃሴ እኩልታዎች ኒውቶኒያን (የስበት አቅም) ይሆናሉ። ይህንን ለማረጋገጥ፣ በደካማ ቋሚ የስበት መስኮች ውስጥ ያለው የስክላር የስበት አቅም የPoisson እኩልታን እንደሚያረካ እናሳያለን።

ተመልከት

ማስታወሻዎች

1. http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?bg
2. ዲ ዲ ኢቫኔንኮ፣ ጂ ኤ ሰርዳናሽቪሊ የስበት ኃይል፣ ኤም.፡ አርታኢ URSS፣ 2004፣ ISBN 5-354-00538-8
3. 10ኛው ዓለም አቀፍ የአጠቃላይ አንጻራዊነት እና የስበት ኃይል፡ አስተዋጽዖ። ፓፕ. - ፓዶቫ, 1983. - ጥራዝ. 2,566 p.
4. የሁሉም ህብረት ኮንፈረንስ ሪፖርቶች አብስትራክት “የአንፃራዊነት እና የስበት ፅንሰ-ሀሳብ ዘመናዊ ቲዎሬቲካል እና የሙከራ ችግሮች። - ኤም.: ኤምጂፒአይ, 1984. - 308 p.
5. ዩ ኤን ኤሮሼንኮ ፊዚክስ በኢንተርኔት ላይ ዜና (በኤሌክትሮኒካዊ ቅድመ-ህትመቶች ላይ የተመሰረተ), ዩኤፍኤን, 2007, ቁ. 177, ቁ 2, ገጽ. 230
6. Turyshev S.G. "የአጠቃላይ የአንፃራዊነት ፅንሰ-ሀሳብ የሙከራ ፈተናዎች-የቅርብ ጊዜ ስኬቶች እና የወደፊት የምርምር አቅጣጫዎች", UFN, 179, p. 3-34 (2009)
7. Butikov E.I., Kondratiev A.S.ፊዚክስ መጽሐፍ 1. ሜካኒክስ. - ኤም.: ናውካ, 1994. - 138 p.
8. ክሌይን ኤም.ሒሳብ. እርግጠኝነት ማጣት. - ኤም.: ሚር, 1984. - P. 66.
9. Spassky B.I.የፊዚክስ ታሪክ. - ቲ. 1. - ፒ. 140-141.
10. የምክንያታቸው አካሄድ እንደገና ለመገንባት ቀላል ነው, ይመልከቱ. ታይሊና አይ.ኤ.፣ ኦፕ. አንቀፅ፣ ገጽ 185. ሁይገንስ እንዳሳየዉ፣ በክብ እንቅስቃሴ የመሃል ሃይል F (\ displaystyle F \ sim )(ተመጣጣኝ) v 2 R (\ displaystyle v^(2) \over R)፣ የት v (\ displaystyle v)- የሰውነት ፍጥነት; አር (\ displaystyle R)- የመዞሪያው ራዲየስ. ግን v ∼ አር ቲ (\ displaystyle v \ sim (\ frac (R) (T)))፣ የት ቲ (\ማሳያ ዘይቤ ቲ)- የደም ዝውውር ጊዜ, ማለትም v 2 ∼ አር 2 ቲ 2 (\ displaystyle v^(2)\sim (\frac (R^(2))(T^(2)))). በኬፕለር 3ኛ ህግ መሰረት እ.ኤ.አ. ቲ 2∼ R 3 (\ displaystyle T^(2)\sim R^(3)), ለዛ ነው v 2 ~ 1 R (\ displaystyle v^(2)\sim (\frac (1)(R)))በመጨረሻ እኛ ከያዝነው- F ~ 1 R 2 (\ displaystyle F \ sim (\ frac (1) (R^ (2)))).

ስበትየስበት ኃይል፣ የስበት መስተጋብር፣ በማንኛውም የቁስ ዓይነቶች መካከል ያለው ሁለንተናዊ መስተጋብር። ይህ መስተጋብር በአንጻራዊነት ደካማ ከሆነ እና ሰውነቶቹ ቀስ ብለው የሚንቀሳቀሱ ከሆነ (ከብርሃን ፍጥነት ጋር ሲነጻጸር), የኒውተን የአለም አቀፍ የስበት ህግ ትክክለኛ ነው. በአጠቃላይ ሁኔታ, T. በተፈጠረው ሀ. አንስታይን የአጠቃላይ አንጻራዊነት ጽንሰ-ሐሳብ. ይህ ጽንሰ-ሐሳብ T. በቦታ እና በጊዜ ባህሪያት ላይ የቁስ ተጽእኖን ይገልፃል; በምላሹ እነዚህ የቦታ-ጊዜ ባህሪያት በሰውነት እና ሌሎች አካላዊ ሂደቶች እንቅስቃሴ ላይ ተጽዕኖ ያሳድራሉ. የኤሌክትሮማግኔቲክ, ጠንካራ እና ደካማ - ስለዚህ, የ T. ዘመናዊ ንድፈ ሐሳብ ከሌሎች የግንኙነት ዓይነቶች ንድፈ ሐሳብ ጋር በእጅጉ ይለያያል.

የኒውተን የስበት ኃይል ጽንሰ-ሐሳብ

ስለ T. ስለ አካላት ሁለንተናዊ ንብረት የመጀመሪያዎቹ መግለጫዎች ከጥንት ጀምሮ የተጻፉ ናቸው። ስለዚህ፣ ፕሉታርክ “ጨረቃ የበረራዋ ኃይል እንደጠፋ ወደ ምድር እንደ ድንጋይ ትወድቃለች” ሲል ጽፏል።

በ 16 ኛው እና በ 17 ኛው ክፍለ ዘመን. በአውሮፓ ውስጥ የአካላት የጋራ ስበት መኖሩን ለማረጋገጥ የተደረጉ ሙከራዎች እንደገና ተሻሽለዋል. የቲዎሬቲካል አስትሮኖሚ መስራች I. ኬፕለር “የስበት ኃይል የሁሉም አካላት የጋራ ፍላጎት ነው” ብሏል። ጣሊያናዊው የፊዚክስ ሊቅ ጂ ቦሬሊ በፕላኔቷ ዙሪያ የጁፒተር ሳተላይቶችን እንቅስቃሴ ለማስረዳት T. ን ለመጠቀም ሞክሯል። ነገር ግን፣ የዩኒቨርሳል ንድፈ ሐሳብ መኖር ሳይንሳዊ ማረጋገጫ እና የሕጉ ሒሳባዊ አጻጻፍ የተቻለው በተገኘው መረጃ ላይ ብቻ ነው። ኒውተን የሜካኒክስ ህጎች. የአለም አቀፋዊ ንድፈ ሃሳብ ህግ የመጨረሻ ቀረጻ በኒውተን በዋና ስራው "የተፈጥሮ ፍልስፍና የሂሳብ መርሆዎች" በ 1687 ታትሟል. የኒውተን የስበት ህግ ከጅምላ ጋር ማንኛውም ሁለት ቁሳዊ ቅንጣቶች መሆኑን ይገልጻል ኤም ኤእና ኤም ቪበኃይል እርስ በርስ ይሳባሉ ረ፣ከጅምላ ምርት ጋር በቀጥታ ተመጣጣኝ እና ከርቀት ካሬው ጋር በተቃራኒው ተመጣጣኝ አርበእነርሱ መካከል:

(ቁሳቁስ ቅንጣቶች እዚህ ላይ ማንኛውም አካል ማለት ነው፣ የእነርሱ መስመራዊ ልኬቶች በመካከላቸው ካለው ርቀት በጣም ያነሰ ከሆነ፣ ይመልከቱ። የቁሳቁስ ነጥብ ). የተመጣጠነ ሁኔታ ጂየኒውተን ቋሚ የስበት ኃይል ተብሎ ይጠራል, ወይም የስበት ቋሚ. የቁጥር እሴት ጂለመጀመሪያ ጊዜ በእንግሊዛዊው የፊዚክስ ሊቅ ጂ. ካቨንዲሽ (1798) በቤተ ሙከራ ውስጥ ባሉ ሁለት ኳሶች መካከል የመሳብ ኃይሎችን የለካ። በዘመናዊው መረጃ መሠረት እ.ኤ.አ. ጂ= (6.673 ± 0.003) × 10 -8 ሴሜ 3 / ግ× ሰከንድ 2.

ሊሰመርበት የሚገባው የቲ (1) ህግ (የኃይል ብዛት ተመጣጣኝነት እና ከርቀት ካሬው ጋር የተገላቢጦሽ ተመጣጣኝነት) የ Coefficient G. የመወሰን ትክክለኛነት ከመረጋገጡ የበለጠ ትክክለኛነት የተፈተነ መሆኑ ሊሰመርበት ይገባል. ለሕግ (1) ፣ የቲ ኃይል የሚወሰነው በተወሰነ ጊዜ ውስጥ ባለው ቅንጣቶች አቀማመጥ ላይ ብቻ ነው ፣ ማለትም ፣ የስበት መስተጋብር ወዲያውኑ ይሰራጫል። የኒውተን የስበት ህግ ሌላው አስፈላጊ ገጽታ የተሰጠው አካል ያለው ኃይል T. መሆኑ ነው። ሀሌላ አካል ይስባል ውስጥ፣ከሰውነት ክብደት ጋር ተመጣጣኝ ውስጥነገር ግን ሰውነት ከሚቀበለው መፋጠን ጀምሮ ውስጥ፣በሁለተኛው የሜካኒክስ ህግ መሰረት ከክብደቱ ጋር የተገላቢጦሽ ነው, ከዚያም በሰውነት ውስጥ ያለው ፍጥነት መጨመር. ውስጥበሰውነት ስበት ተጽእኖ ስር አ፣በሰውነት ክብደት ላይ የተመካ አይደለም ውስጥይህ ማፋጠን የስበት ኃይል ማፋጠን ይባላል። (የዚህ እውነታ አንድምታ ከዚህ በታች በዝርዝር ተብራርቷል።)

በተሰጠው ቅንጣት ላይ የሚሠራውን ኃይል ከብዙ ሌሎች ቅንጣቶች (ወይም በተወሰነ የቦታ ክልል ውስጥ ካለው ቀጣይነት ያለው የቁስ አካል ስርጭት) ለማስላት በእያንዳንዱ ክፍል ላይ የሚሠሩትን ኃይሎች በቬክቴሪያል መጨመር አስፈላጊ ነው (በእ.ኤ.አ. ቀጣይነት ያለው የቁስ ስርጭት ጉዳይ)። ስለዚህም በኒውተን ቲዎሪ የሱፐርላይዜሽን መርህ ትክክለኛ ነው። ኒውተን በንድፈ ሀሳብ በሁለት ኳሶች ውሱን ልኬቶች መካከል ያለው የስበት ኃይል ሉላዊ ሲሜትሪክ የቁስ ስርጭትም በቀመር (1) እንደሚገለጽ አረጋግጧል። ኤም ኤእና ሜትር ቪ -የኳሶቹ አጠቃላይ ስብስቦች, እና አር -በማዕከሎቻቸው መካከል ያለው ርቀት.

በዘፈቀደ የቁስ ስርጭት፣ በሙከራ ቅንጣት ላይ በተወሰነ ነጥብ ላይ የሚሠራው ኃይል የዚህ ቅንጣት እና የቬክተር ብዛት ውጤት ተብሎ ሊገለጽ ይችላል። ሰ፣በተሰጠው ነጥብ ላይ የቲ መስክ ጥንካሬ ይባላል. የቬክተሩ መጠን (ሞዱል) የበለጠ ሰ፣የቲ መስክ የበለጠ ጠንካራ.

ከኒውተን ህግ የቲ መስክ እምቅ መስክ ማለትም ጥንካሬው መሆኑን ይከተላል ሰየስበት አቅም ተብሎ የሚጠራው የአንዳንድ scalar quantity j ቅልመት ተብሎ ሊገለጽ ይችላል፡

ሰ= -ግራድ j . (2)

ስለዚህ የመስክ እምቅ ቲ. የጅምላ ቅንጣት ኤምእንደሚከተለው ሊጻፍ ይችላል፡-

በህዋ ላይ ያለው የቁስ መጠን የዘፈቀደ ስርጭት ከተሰጠ፣ r = r ( አር), ከዚያም እምቅ ንድፈ ሐሳብ የዚህን ስርጭት የስበት አቅም j ለማስላት ያስችላል, እና ስለዚህ የስበት መስክ ጥንካሬ. ሰበቦታ ሁሉ. እምቅ j እንደ መፍትሄ ይገለጻል። Poisson እኩልታ.

D j = 4p ጂአር፣ (4)

የት D - የላፕላስ ኦፕሬተር.

የማንኛውም አካል ወይም የአካላት ስርዓት የስበት አቅም አካልን ወይም ስርዓቱን የሚያቀናብሩ ቅንጣቶች አቅም ድምር ሆኖ ሊፃፍ ይችላል (የላዕላይነት መርህ) ፣ ማለትም ፣ እንደ መግለጫዎች ዋና አካል (3)።

ውህደት የሚከናወነው በጠቅላላው የሰውነት ክብደት (ወይም የአካል ክፍሎች) ላይ ነው ፣ አር- የጅምላ ኤለመንት ርቀት dmአቅሙ ከሚሰላበት ነጥብ. አገላለጽ (4a) ለፖይሰን እኩልታ (4) መፍትሄ ነው። የገለልተኛ አካል ወይም የአካላት ስርዓት አቅም የሚወሰነው በአጠቃላይ አነጋገር አሻሚ ነው። ለምሳሌ የዘፈቀደ ቋሚ ወደ አቅም መጨመር ይቻላል. እምቅ አቅም ከሰውነት ወይም ከስርአቱ ርቆ ከዜሮ ጋር እኩል እንዲሆን ከፈለግን ወሰን በሌለው ሁኔታ አቅሙ የሚወሰነው የፖይሰን እኩልታ በመልክ (4a) ልዩ በሆነ መልኩ በመፍታት ነው።

የኒውተን ቲዎሪ እና የኒውቶኒያ ሜካኒክስ የተፈጥሮ ሳይንስ ትልቁ ግኝቶች ነበሩ። በፀሐይ ስርዓት ውስጥ የተፈጥሮ እና አርቲፊሻል አካላት እንቅስቃሴን ፣ በሌሎች የሰማይ አካላት ውስጥ ያሉ እንቅስቃሴዎችን ጨምሮ ብዙ አይነት ክስተቶችን በከፍተኛ ትክክለኛነት ለመግለጽ ያስችላሉ-በድርብ ኮከቦች ፣ በከዋክብት ስብስቦች ፣ በጋላክሲዎች ውስጥ። በኒውተን የስበት ፅንሰ-ሀሳብ ላይ በመመስረት, ቀደም ሲል የማታውቀው ፕላኔት ኔፕቱን እና ሳተላይት ሲሪየስ መኖር ተንብዮ ነበር, እና ሌሎች ብዙ ትንበያዎች ተደርገዋል, በኋላ ላይ በብሩህ ተረጋግጠዋል. በዘመናዊ አስትሮኖሚ የኒውተን የስበት ህግ መሰረት የሰማይ አካላት እንቅስቃሴ እና መዋቅር፣ ዝግመተ ለውጥ የሚሰላበት እና የሰማይ አካላት ብዛት የሚወሰንበት መሰረት ነው። የምድርን የስበት መስክ በትክክል መወሰን በገጹ ስር ያሉ የጅምላ ስርጭትን ለመወሰን ያስችላል (የስበት ፍለጋ) እና ስለዚህ አስፈላጊ የተተገበሩ ችግሮችን በቀጥታ ይፈታል ። ነገር ግን በአንዳንድ ሁኔታዎች የጨረር መሬቶች በበቂ ሁኔታ ሲጠናከሩ እና በእነዚህ መስኮች ውስጥ ያሉ የሰውነት እንቅስቃሴዎች ከብርሃን ፍጥነት ጋር ሲነፃፀሩ ትንሽ በማይሆንበት ጊዜ የጨረር ጨረር በኒውተን ህግ ሊገለጽ አይችልም.

የኒውተንን የስበት ህግ አጠቃላይ የማድረግ አስፈላጊነትየኒውተን ፅንሰ-ሀሳብ ወዲያውኑ የሙቀት መስፋፋትን ስለሚወስድ ከልዩ አንጻራዊነት ጽንሰ-ሀሳብ ጋር ሊጣመር አይችልም (ተመልከት. አንጻራዊነት ጽንሰ-ሐሳብ ), ምንም አይነት መስተጋብር በቫኩም ውስጥ ካለው የብርሃን ፍጥነት በላይ በሆነ ፍጥነት ሊሰራጭ እንደማይችል አስረግጦ ተናግሯል። የኒውተን ቲዎሪ ተፈጻሚነትን የሚገድቡ ሁኔታዎችን ማግኘት አስቸጋሪ አይደለም ይህ ጽንሰ-ሐሳብ ከተነፃፃሪ ልዩ ጽንሰ-ሐሳብ ጋር የማይጣጣም ስለሆነ የስበት መስኮች በጣም ጠንካራ በሚሆኑበት ጊዜ በነሱ ውስጥ የሚንቀሳቀሱ አካላትን ያፋጥናሉ. በብርሃን ፍጥነት ቅደም ተከተል ላይ ያለው ፍጥነት ጋር።አንድ አካል ከማይታወቅበት በነፃነት የሚወድቅበት ፍጥነት (በዚያ ቸልተኛ ፍጥነት እንደነበረው ይገመታል) ወደ አንድ ነጥብ የሚያፋጥነው በዚህ ነጥብ ላይ ካለው የስበት ኃይል ሞጁል ሞጁል ስኩዌር ሥር ጋር እኩል ነው። infinity j ከዜሮ ጋር እኩል እንደሆነ ይቆጠራል). ስለዚህ፣ የኒውተን ቲዎሪ ተግባራዊ ሊሆን የሚችለው ከሆነ ብቻ ነው።

|ጄ| << ሐ 2. (5)

በቲ መስኮች ተራ የሰማይ አካላት, ይህ ሁኔታ ተሟልቷል: ለምሳሌ, በፀሐይ ላይ | ጄ|/ሐ 2» 4× 10 -6 እና በነጭ ድንክዬዎች ላይ - 10 -3 ገደማ.

በተጨማሪም የኒውቶኒያ ቲዎሪ በደካማ መስክ ላይ እንኳን ቢሆን የንጥቆችን እንቅስቃሴ ለማስላት ተፈጻሚነት የለውም, አጥጋቢ ሁኔታ (5), በግዙፍ አካላት አቅራቢያ የሚበሩ ቅንጣቶች ቀድሞውኑ ከነዚህ አካላት ርቆ ካለው የብርሃን ፍጥነት ጋር የሚወዳደር ፍጥነት ካላቸው. በተለይም የኒውተን ቲዎሪ በቲ መስክ ውስጥ ያለውን የብርሃን አቅጣጫ ለማስላት አይተገበርም. አር > ኤል = ሴንትየት ቲ- በስርዓቱ ውስጥ የመንቀሳቀስ ባህሪይ ጊዜ (ለምሳሌ ፣ በሁለትዮሽ ኮከብ ስርዓት ውስጥ የአብዮት ጊዜ)። በእርግጥ በኒውቶኒያን ንድፈ ሃሳብ መሰረት, ከስርአቱ በማንኛውም ርቀት ላይ ያለው የቲ መስክ የሚወሰነው በቀመር (4a) ነው, ማለትም, ሜዳው በሚወሰንበት ጊዜ የብዙዎች አቀማመጥ በተመሳሳይ ጊዜ ነው. ይህ ማለት አካላት በስርአቱ ውስጥ ሲንቀሳቀሱ ከሰውነት እንቅስቃሴ ጋር ተያይዞ በስበት መስክ ላይ የሚደረጉ ለውጦች በቅጽበት ወደ ማንኛውም ርቀት ይተላለፋሉ። አር.ነገር ግን በልዩ የአንፃራዊነት ፅንሰ-ሀሳብ መሰረት በጊዜ ሂደት የሚከሰት የሜዳ ለውጥ ከፍጥነት በላይ ሊሰራጭ አይችልም። ጋር።

ልዩ የንፅፅር ፅንሰ-ሀሳብን መሰረት በማድረግ የንድፈ ሃሳቡን አጠቃላይነት በ 1915-16 በ A. Einstein ተደረገ። አዲሱ ንድፈ ሐሳብ በፈጣሪው የአጠቃላይ አንጻራዊነት ጽንሰ-ሐሳብ ተብሎ ተጠርቷል.

የእኩልነት መርህበኒውተን ፅንሰ-ሀሳብ የሚታወቀው እና አንስታይን ለአዲሱ ፅንሰ-ሃሳቡ መሰረት አድርጎ የተጠቀመው የሙቀት መስክ በጣም አስፈላጊው የሙቀት መጠን የተለያዩ አካላትን በተመሳሳይ መንገድ ተጽዕኖ ያሳድራል ፣ ምንም እንኳን የክብደት መጠኑ ምንም ይሁን ምን ተመሳሳይ ፍጥነቶችን ይሰጣል ፣ ኬሚካዊ ስብጥር። , እና ሌሎች ንብረቶች. ስለዚህ, በምድር ላይ ላዩን, ሁሉም አካላት በውስጡ መስክ T ተጽዕኖ ሥር ይወድቃሉ በተመሳሳይ ፍጥነት - የስበት ፍጥነት. ይህ እውነታ በሙከራ የተቋቋመው በጂ. ጋሊልዮ እና እንደ የስበት፣ ወይም የከባድ፣ የጅምላ ጥብቅ ተመጣጣኝነት መርህ ሊቀረጽ ይችላል። ሜትር ቲ፣የሰውነትን መስተጋብር ከቲ መስክ ጋር መወሰን እና በህግ (1) ውስጥ የተካተተ ፣ እና የማይነቃነቅ ብዛት። m እና,አንድ አካል በእሱ ላይ ለሚሠራው ኃይል ያለውን ተቃውሞ መወሰን እና በኒውተን ሁለተኛ የሜካኒክስ ህግ ውስጥ ተካትቷል (ተመልከት. የኒውተን መካኒኮች ህጎች ). በእርግጥ በቲ መስክ ውስጥ የአንድ አካል እንቅስቃሴ እኩልነት እንደሚከተለው ተጽፏል፡-

m እና a = F = m T g,(6)

የት ሀ -በስበት መስክ ጥንካሬ ተጽእኖ በሰውነት የተገኘ ፍጥነት ሰ.ከሆነ m ANDተመጣጣኝ ሜትር ቲእና የተመጣጠነ ጥምርታ ለማንኛውም አካላት ተመሳሳይ ነው ፣ ከዚያ ይህ ቅንጅት ከአንድነት ጋር እኩል እንዲሆን የመለኪያ አሃዶችን መምረጥ ይችላሉ ፣ m I = m T;ከዚያም በቀመር (6) ይሰርዛሉ፣ እና ማጣደፍ በጅምላ ላይ የተመሰረተ አይደለም እና ከውጥረቱ ጋር እኩል ነው። ሰመስኮች ቲ.፣ ሀ = ሰ, በጋሊልዮ ህግ መሰረት. (ለዚህ መሠረታዊ እውነታ ለዘመናዊ የሙከራ ማረጋገጫ፣ ከታች ይመልከቱ።)

ስለዚህ, የተለያዩ የጅምላ እና ተፈጥሮ አካላት የመጀመሪያ ፍጥነታቸው ተመሳሳይ ከሆነ በተሰጠው መስክ T. በትክክል በተመሳሳይ መንገድ ይንቀሳቀሳሉ. ይህ እውነታ በቲ መስክ ውስጥ ባሉ አካላት እንቅስቃሴ እና በቲ በሌለበት የአካል እንቅስቃሴ መካከል ያለውን ጥልቅ ተመሳሳይነት ያሳያል ፣ ግን ከተፋጠነ የማጣቀሻ ፍሬም አንፃር። ስለዚህ, የሙቀት መጠኑ በሌለበት ጊዜ, የተለያዩ የጅምላ አካላት በ inertia rectilinearly እና ወጥ በሆነ መልኩ ይንቀሳቀሳሉ. እነዚህን አካላት ከተመለከቱ ፣ ለምሳሌ ፣ በሞተሩ አሠራር ምክንያት ከ T. መስኮች ውጭ በሚንቀሳቀስ ፍጥነት ካለው የጠፈር መርከብ ካቢኔ ፣ ከዚያ በተፈጥሮ ፣ ከቤቱ ጋር በተያያዘ ፣ ሁሉም አካላት ይንቀሳቀሳሉ ። የማያቋርጥ ፍጥነት, በመጠን እኩል እና ወደ ፍጥነት መርከብ አቅጣጫ ተቃራኒ. የአካላት እንቅስቃሴ በቋሚ ዩኒፎርም መስክ ውስጥ ከተመሳሳይ ፍጥነት ጋር ከመውደቅ ጋር ተመሳሳይ ይሆናል። በእውነተኛው መስክ ላይ የሚንቀሳቀሱ ኃይሎች T. በመርከብ ውስጥ በምድር ላይ በቆመ. በውጤቱም, በተፋጠነ የማጣቀሻ ፍሬም ውስጥ (ከጠፈር መንኮራኩሩ ጋር የተቆራኙ) የማይነቃቁ ኃይሎች ከስበት መስክ ጋር እኩል ናቸው. ይህ እውነታ በአንስታይን የእኩልነት መርህ ይገለጻል። በዚህ መርህ መሰረት ከላይ የተገለጸውን የቲ መስክ የማስመሰል የተገላቢጦሽ አሰራር በተፋጠነ የማመሳከሪያ ስርዓት ማለትም በተወሰነ ነጥብ ላይ ትክክለኛውን የስበት መስክ "ማጥፋት" የሚቻለው ማጣቀሻ በማስተዋወቅ ነው. የነፃ ውድቀትን በማፋጠን የሚንቀሳቀስ ስርዓት። በእርግጥም የሚታወቀው የጠፈር መንኮራኩር ክፍል ውስጥ በነፃነት (ሞተሩ ጠፍቶ) በመሬት ዙሪያ በቲ መስኩ ላይ ሲንቀሳቀስ የክብደት ማጣት ሁኔታ መፈጠሩ ይታወቃል - የስበት ሃይሎች እራሳቸውን አይገለጡም። አንስታይን የሜካኒካል እንቅስቃሴን ብቻ ሳይሆን በአጠቃላይ በእውነተኛው የቲ መስክ ሁሉም ፊዚካል ሂደቶች በአንድ በኩል እና ቲ በሌለበት በተፋጠነ ስርአት በሌላ በኩል በተመሳሳይ ህጎች መሰረት እንዲቀጥሉ ሐሳብ አቅርቧል። . ይህ መርህ ከሜካኒክስ ህጎች ጋር ብቻ የሚዛመደው "ከደካማ እኩልነት መርህ" በተቃራኒው "ጠንካራ ተመጣጣኝ መርህ" ተብሎ ይጠራል.

የአንስታይን የስበት ፅንሰ-ሀሳብ ዋና ሀሳብ

ከላይ የተመለከተው የማመሳከሪያ ስርዓት (የመሮጫ ሞተር ያለው የጠፈር መንኮራኩር)፣ የስበት መስክ በሌለበት በቋሚ ፍጥነት መንቀሳቀስ፣ በቦታ ስፋት እና አቅጣጫ ተመሳሳይ የሆነ ወጥ የሆነ የስበት መስክን ብቻ ነው የሚመስለው። ነገር ግን በግለሰብ አካላት የተፈጠሩት የቲ መስኮች እንደዚያ አይደሉም. ለማስመሰል, ለምሳሌ, የምድር ቲ spherical መስክ, በተለያዩ ነጥቦች ላይ የተለያዩ የፍጥነት አቅጣጫዎች ጋር የተጣደፉ ስርዓቶች ያስፈልጉናል. በተለያዩ ስርዓቶች ውስጥ ያሉ ታዛቢዎች እርስ በእርሳቸው ግንኙነት በመመሥረት እርስ በእርሳቸው በተፋጠነ ሁኔታ እየተንቀሳቀሱ መሆናቸውን ይገነዘባሉ, በዚህም የእውነተኛ ቲ መስክ አለመኖርን ያመለክታሉ የተፋጠነ የማጣቀሻ ፍሬም በተራ ቦታ ላይ፣ ወይም በትክክል፣ በልዩ አንፃራዊነት የቦታ ጊዜ። ሆኖም፣ አንስታይን እንዳሳየው፣ በተመጣጣኝ መርህ ላይ በመመስረት፣ ትክክለኛው የስበት መስክ በየቦታው በትክክል ከተፋጠነ የአካባቢያዊ ማጣቀሻ ክፈፎች ጋር እኩል እንዲሆን ከፈለግን በማንኛውም ውሱን ክልል ውስጥ የቦታ-ጊዜ ጠመዝማዛ ይሆናል - ያልሆነ- ዩክሊዲያን. ይህ ማለት በሶስት አቅጣጫዊ ቦታ ጂኦሜትሪ በአጠቃላይ አነጋገር ኢውክሊዲያን ያልሆነ ይሆናል (የሶስት ማዕዘን ማዕዘኖች ድምር እኩል አይደለም) ገጽ፣የክብ እና ራዲየስ ሬሾ ከ 2 ጋር እኩል አይደለም ገጽወዘተ)፣ እና ጊዜ በተለያየ ነጥብ በተለያየ መንገድ ይፈስሳል። ስለዚህ፣ በአንስታይን የስበት ኃይል ንድፈ ሐሳብ መሠረት፣ የእውነተኛው የስበት መስክ የአራት አቅጣጫዊ የጠፈር ጊዜ (የጂኦሜትሪ እና የዩክሊዲያን ጂኦሜትሪ ልዩነት) መገለጫ ከመሆን የዘለለ አይደለም።

የአንስታይን የስበት ኃይል ፅንሰ-ሀሳብ መፍጠር የተቻለው በሩሲያ የሂሳብ ሊቅ ኤን.አይ. Lobachevsky ፣ የሃንጋሪ የሂሳብ ሊቅ ጄ. ቦላይ ፣ የጀርመን የሂሳብ ሊቃውንት ኬ. ጋውስ እና ለ. ሪማን .

የሙቀት መጠኑ በማይኖርበት ጊዜ የአንድን የሰውነት እንቅስቃሴ እንቅስቃሴ በቦታ-ጊዜ ልዩ የአንፃራዊነት ፅንሰ-ሀሳብ በቀጥታ መስመር ወይም በሂሳብ ቋንቋ ፣ ጽንፈኛ (ጂኦዲሲክ) መስመር ያሳያል። የአንስታይን ሀሳብ ፣በእኩልነት መርህ ላይ በመመስረት እና የጂኦዴክስ ፅንሰ-ሀሳብን መሠረት በማድረግ ፣ በጂኦዲሲክስ መስክ ሁሉም አካላት በቦታ-ጊዜ ውስጥ በጂኦዲሲክ መስመሮች ይንቀሳቀሳሉ ፣ ግን ፣ ጠመዝማዛ ነው ፣ ስለሆነም ፣ ጂኦዲሲክስ ከንግዲህ ቀጥ አይልም .

በቲ መስክን የሚፈጥሩት ብዙኃን ቦታ-ጊዜን ያጠምዳሉ። በተጠማዘዘ የጠፈር-ጊዜ ውስጥ የሚንቀሳቀሱ አካላት, በዚህ ሁኔታ, የሰውነት ክብደት እና ስብጥር ምንም ቢሆኑም, በተመሳሳይ የጂኦዲሲክ መስመሮች ይንቀሳቀሳሉ. ተመልካቹ ይህንን እንቅስቃሴ በተለዋዋጭ ፍጥነት ባለ ሶስት አቅጣጫዊ ቦታ ላይ በተጠማዘዙ ዱካዎች ላይ የሚደረግ እንቅስቃሴ እንደሆነ ይገነዘባል። ነገር ግን ከመጀመሪያው ጀምሮ የአንስታይን ጽንሰ-ሐሳብ የመንገዱን መዞር, የፍጥነት ለውጥ ህግ የቦታ-ጊዜ ባህሪያት, በዚህ የቦታ-ጊዜ ውስጥ የጂኦዲሲክ መስመሮች ባህሪያት ናቸው, እና ስለዚህ, የየትኛውም የተለየ ፍጥነት መጨመር እንደሆነ አስቀምጧል. አካላት አንድ አይነት መሆን አለባቸው እና ስለዚህ የከባድ ክብደት እና የማይነቃነቅ ሬሾ (በአንድ የተወሰነ መስክ T ውስጥ ያለው የሰውነት ማጣደፍ የሚመረኮዝበት ፣ ቀመር (6) ይመልከቱ) ለሁሉም አካላት አንድ ነው ፣ እና እነዚህ ብዛት የማይለዩ ናቸው። ስለዚህ, የቲ መስክ, እንደ አንስታይን ገለጻ, የቦታ-ጊዜ ባህሪያት ከጠፍጣፋው (የተጣመመ አይደለም) ልዩ የአንፃራዊነት ጽንሰ-ሀሳብ ልዩነት ነው.

የአንስታይን ፅንሰ-ሀሳብ ስር ያለው ሁለተኛው ጠቃሚ ሀሳብ ቲ. ፣ ማለትም ፣ የቦታ-ጊዜ መዞር ፣ የሚወሰነው በሰውነት ውስጥ ባለው ንጥረ ነገር ብዛት ብቻ ሳይሆን በስርዓቱ ውስጥ ባሉ ሁሉም የኃይል ዓይነቶችም ጭምር ነው። ይህ ሃሳብ የጅምላ እኩልነት መርህ (T. theory of mass equivalence) ጉዳይ አጠቃላይ ነበር። ኤም) እና ጉልበት ( ኢ) በቀመርው የተገለፀው ልዩ የአንፃራዊነት ፅንሰ-ሀሳብ ኢ = mс 2 . በዚህ ሃሳብ መሰረት, ቲ በህዋ ውስጥ በጅምላ ስርጭት ላይ ብቻ ሳይሆን በእንቅስቃሴያቸው, በሰውነት ውስጥ ባለው ግፊት እና ውጥረት, በኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ እና በሁሉም ሌሎች አካላዊ መስኮች ላይ የተመሰረተ ነው.

በመጨረሻም፣ የአንስታይን የስበት ፅንሰ-ሀሳብ ስለ ሁሉም አይነት መስተጋብር የማሰራጨት ውሱን ፍጥነት የልዩ አንጻራዊነት ጽንሰ-ሀሳብ መደምደሚያን ጠቅለል አድርጎ ያቀርባል። እንደ አንስታይን ገለጻ፣ በስበት መስክ ላይ የሚደረጉ ለውጦች በቫኩም ውስጥ በፍጥነት ይሰራጫሉ። ጋር።

የአንስታይን የስበት ኃይል እኩልታዎች

በልዩ አንጻራዊነት ጽንሰ-ሐሳብ ውስጥ የማይነቃነቅ የማጣቀሻ ፍሬም በቦታ-ጊዜ ውስጥ ባለ አራት-ልኬት “ርቀት” ካሬ (በመሃል ds) በማይታወቁ ሁለት ክስተቶች መካከል እንደሚከተለው ተጽፏል፡-

ds 2 = (ሲዲቲ) 2 - ዲክስ 2 - ዲ 2 -dz 2 (7)

የት ቲ -ጊዜ፣ x, y, z- አራት ማዕዘን ቅርጽ ያለው የካርቴሲያን (የቦታ) መጋጠሚያዎች. ይህ አስተባባሪ ሥርዓት ገሊላ ይባላል። አገላለጽ (7) በ Euclidean ባለ ሶስት አቅጣጫዊ ቦታ በካርቴሲያን መጋጠሚያዎች (በቀኝ በኩል ባሉት የልዩነት ካሬዎች ፊት ለፊት እስከ ልኬቶች እና ምልክቶች) ስኩዌር ርቀት ከሚለው መግለጫ ጋር ተመሳሳይ የሆነ ቅጽ አለው። እንዲህ ዓይነቱ ቦታ-ጊዜ ጠፍጣፋ, Euclidean, ወይም, በትክክል, የውሸት-Euclidean, የጊዜ ልዩ ተፈጥሮ ላይ አጽንዖት, ይባላል (7) በፊት ( ሲዲቲ) 2 የቦታ መጋጠሚያዎች ልዩነት አደባባዮች ፊት ለፊት ካሉት የ"-" ምልክቶች በተቃራኒ የ"+" ምልክት አለ። ስለዚህ, ልዩ የአንፃራዊነት ጽንሰ-ሐሳብ በጠፍጣፋ ቦታ-ጊዜ ውስጥ የአካላዊ ሂደቶች ንድፈ ሃሳብ ነው (ሚንኮቭስኪ ቦታ-ጊዜ; ይመልከቱ) ሚንኮቭስኪ ቦታ ).

በሚንኮቭስኪ ቦታ-ጊዜ የካርቴዥያን መጋጠሚያዎች መጠቀም አያስፈልግም, ይህም ክፍተቱ በቅጽ (7) የተጻፈ ነው. ማንኛውንም የከርቪላይን መጋጠሚያዎች ማስገባት ይችላሉ። ከዚያም የክፍለ ጊዜው ካሬ ds 2 በእነዚህ አዳዲስ መጋጠሚያዎች በአጠቃላይ አራት ማዕዘናት ውስጥ ይገለጻል፡

ds 2 = ሰ ik dxእኔ dxክ(8)

(እኔ, k = 0 ፣ 1 ፣ 2 ፣ 3) ፣ የት x 1 , x 2 , x 3 - የዘፈቀደ ቦታዎች ፣ መጋጠሚያዎች ፣ x 0 = ሲቲ -የጊዜ ማስተባበር (ከዚህ በኋላ ፣ ማጠቃለያ በሁለት ጊዜ በተከሰቱ ኢንዴክሶች ላይ ይከናወናል)። ከአካላዊ እይታ አንጻር ወደ የዘፈቀደ መጋጠሚያዎች የሚደረግ ሽግግር ማለት ከማይነቃነቅ የማጣቀሻ ስርዓት ወደ ስርዓት ሽግግር ማለት ነው ፣ በአጠቃላይ አነጋገር ፣ በፍጥነት መንቀሳቀስ (እና በአጠቃላይ ሁኔታ ፣ በተለያዩ ነጥቦች) ፣ መበላሸት እና ማሽከርከር እና አጠቃቀም። በዚህ ስርዓት ውስጥ የካርቴዥያን ያልሆኑ የቦታ መጋጠሚያዎች. እንደነዚህ ያሉ ስርዓቶችን የመጠቀም ውስብስብነት ቢታይም, በተግባር ግን አንዳንድ ጊዜ ምቹ ሆነው ይታያሉ. ነገር ግን በልዩ የአንፃራዊነት ፅንሰ-ሀሳብ ውስጥ ሁል ጊዜ የገሊላውን ስርዓት መጠቀም ይችላሉ ፣ ይህም ክፍተቱ በተለይ በቀላሉ የተጻፈ ነው። [በዚህ ሁኔታ፣ በቀመር (8) ሰ ik = 0 በ እኔ ¹ ኪግ 00 = 1, ሰ ii = -1 በ እኔ = 1, 2, 3.]

በአጠቃላይ አንጻራዊነት፣ የጠፈር ጊዜ ጠፍጣፋ አይደለም፣ ግን ጠማማ ነው። በተጠማዘዘ የቦታ-ጊዜ (በመጨረሻ ፣ ትንሽ ሳይሆን ፣ ክልሎች) የካርቴዥያን መጋጠሚያዎችን ማስተዋወቅ አይቻልም ፣ እና የከርቪላይን መጋጠሚያዎችን መጠቀም የማይቀር ይሆናል። እንደዚህ ባለ ጠመዝማዛ ቦታ-ጊዜ የመጨረሻ ክልሎች ውስጥ ds 2 በአጠቃላይ ቅፅ (8) በcurvilinear መጋጠሚያዎች ተጽፏል። ማወቅ ሰ ik እንደ አራት መጋጠሚያዎች, ሁሉም የቦታ-ጊዜ ጂኦሜትሪክ ባህሪያት ሊወሰኑ ይችላሉ. መጠኖቹን ይናገራሉ ሰ ik መወሰን የቦታ-ጊዜ መለኪያ , እና የሁሉም ድምር ሰ ik ሜትሪክ tensor ይባላል። በመጠቀም ሰ ik በተለያዩ የማጣቀሻ ስርዓቱ ነጥቦች ላይ ያለው የጊዜ ፍሰት መጠን እና በሶስት አቅጣጫዊ ቦታ ላይ ባሉ ነጥቦች መካከል ያለው ርቀት ይሰላል. ስለዚህ, ማለቂያ የሌለው የጊዜ ክፍተትን ለማስላት ቀመር መ t በማመሳከሪያው ፍሬም ውስጥ ላለው የእረፍት ሰዓት ቅጹ አለው፡-

የቲ መስክ ካለ, ዋጋው ሰ 00 በተለያዩ ነጥቦች ላይ የተለየ ነው, ስለዚህ, የጊዜ ፍሰቱ መጠን በሜዳው ላይ የተመሰረተ ነው T. መስክ በጠንካራው መጠን, ከሜዳው ውጭ ላለው ተመልካች ከግዜው ጋር ሲነፃፀር ቀርፋፋ ጊዜ ይፈስሳል.

ኢውክሊዲያን ያልሆነ ጂኦሜትሪ የሚያጠና የሂሳብ መሳሪያ (ተመልከት. ሪማንኒያን ጂኦሜትሪ ) በዘፈቀደ መጋጠሚያዎች, ነው tensor calculus . የአንፃራዊነት አጠቃላይ ጽንሰ-ሐሳብ የ tensor calculus አፓርተማዎችን ይጠቀማል;

የቲ ፅንሰ-ሀሳብ ዋና ተግባር የቦታ-ጊዜን ጂኦሜትሪ ለማግኘት በአንስታይን ጽንሰ-ሀሳብ ውስጥ የሚዛመደውን የስበት መስክን መወሰን ነው። ይህ የመጨረሻው ችግር የሜትሪክ ቴንሶርን ለማግኘት ይቃጠላል። ሰ ik .

የአንስታይን የስበት ኃይል እኩልታዎች መጠኖቹን ያዛምዳሉ ሰ ik መስኩን በመፍጠር ጉዳዩን ከሚያሳዩ መጠኖች ጋር፡ ጥግግት፣ ሞመንተም ፍሰቶች፣ ወዘተ. እነዚህ እኩልታዎች እንደሚከተለው ተጽፈዋል፡-

. (9)

እዚህ አር ik - Ricci tensor ተብሎ የሚጠራው በ በኩል ተገልጿል ሰ ik፣ መጋጠሚያዎችን በተመለከተ የመጀመሪያ እና ሁለተኛ ተዋጽኦዎች; አር = አር ik ሰ ik (እሴቶች ሰ ik የሚወሰኑት ከእኩልታዎች ነው። ሰ ik ሰኪ.ሜ = , የት - የ Kronecker ምልክት );ቲ ik - የኢነርጂ-ሞመንተም ቁስ አካል ተብሎ የሚጠራው ፣ ክፍሎቹ በመጠን ፣ በሞመንተም ፍሰቶች እና ቁስ አካልን እና እንቅስቃሴን በሚያሳዩ ሌሎች መጠኖች የሚገለጡ ናቸው (አካላዊ ቁስ ስንል ተራ ቁስ ፣ ኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ እና ሌሎች ሁሉም አካላዊ መስኮች ማለት ነው)።

የአጠቃላይ አንፃራዊነት ፅንሰ-ሀሳብ ከተፈጠረ በኋላ ብዙም ሳይቆይ አንስታይን (1917) የአዲሱን ፅንሰ-ሀሳብ መሰረታዊ መርሆችን እየጠበቀ እኩልታዎችን (9) መለወጥ እንደሚቻል አሳይቷል። ይህ ለውጥ በቀኝ በኩል ወደ እኩልታዎች መጨመርን ያካትታል (9) “ኮስሞሎጂካል ቃል” እየተባለ የሚጠራው፡ L ሰ ik . "ኮስሞሎጂካል ቋሚ" ተብሎ የሚጠራው ቋሚ L, ልኬቱ አለው ሴሜ -2 . የዚህ የንድፈ ሃሳቡ ውስብስብነት አላማ አንስታይን በጊዜ ሂደት የማይለዋወጥ የዩኒቨርስ ሞዴል ለመገንባት ያደረገው ሙከራ ነበር (ተመልከት. ኮስሞሎጂ ). የኮስሞሎጂ ቃሉ የቫኩም ጉልበት ጥንካሬ እና ግፊት (ወይም ውጥረት) የሚገልጽ ብዛት ተደርጎ ሊወሰድ ይችላል። ይሁን እንጂ ብዙም ሳይቆይ (በ 20 ዎቹ ውስጥ) የሶቪዬት የሂሳብ ሊቅ ኤ. ኤ. ፍሪድማን የአንስታይን እኩልታዎች ያለ ኤል ቃል ወደ አጽናፈ ሰማይ አብነት ይመራሉ እና አሜሪካዊው የስነ ፈለክ ተመራማሪ ኢ ሃብል (1929) የሚባሉትን ህግ አገኘ. ቀይ ፈረቃ ለጋላክሲዎች, እሱም የአጽናፈ ሰማይ የዝግመተ ለውጥ ሞዴል ማረጋገጫ ተብሎ ተተርጉሟል. የአንስታይን የማይንቀሳቀስ ዩኒቨርስ ሀሳብ የተሳሳተ ሆኖ ተገኘ፣ እና ምንም እንኳን ከ L ቃል ጋር እኩልታዎች ለጽንፈ ዓለሙ ሞዴል ቋሚ መፍትሄዎችን ቢፈቅዱም የኤል ቃል አስፈላጊነት ከአሁን በኋላ አስፈላጊ አልነበረም። ከዚህ በኋላ፣ አንስታይን የኤል ቃልን ወደ T. እኩልታዎች ማስተዋወቅ አስፈላጊ አይደለም (ማለትም ኤል = 0) ወደሚል መደምደሚያ ደረሰ። በዚህ የአንስታይን መደምደሚያ ሁሉም የፊዚክስ ሊቃውንት አይስማሙም። ነገር ግን እስካሁን ድረስ ኤልን እንደ ዜሮ ለመቁጠር ምንም አይነት ከባድ ምልከታ፣ የሙከራ ወይም የንድፈ ሐሳብ ምክንያቶች እንደሌሉ ሊሰመርበት ይገባል። ለማንኛውም፣ L ¹ 0 ከሆነ፣ እንግዲያውስ፣ እንደ አስትሮፊዚካል ምልከታ፣ ፍፁም እሴቱ እጅግ በጣም ትንሽ ነው፡ |L | < 10 -55 ሴሜ -2 . በኮስሞሎጂ ውስጥ ብቻ ሚና ሊጫወት ይችላል እና በሁሉም የቲ ፅንሰ-ሀሳብ ችግሮች ላይ ምንም ተጽእኖ የለውም. በሁሉም ቦታ በሚከተለው ውስጥ L = 0 እንወስዳለን.

በውጫዊ መልኩ፣ እኩልታዎች (9) ከሒሳብ (4) ጋር ተመሳሳይ ናቸው ለኒውቶኒያን አቅም። በሁለቱም ሁኔታዎች በግራ በኩል የሜዳውን ባህሪ የሚያሳዩ መጠኖች ናቸው, በቀኝ በኩል ደግሞ መስኩን የሚፈጥሩትን ነገሮች የሚያመለክቱ ናቸው. ሆኖም፣ እኩልታዎች (9) በርካታ ጉልህ ባህሪያት አሏቸው። ቀመር (4) መስመራዊ ነው ስለዚህም የሱፐርላይዜሽን መርህ ያሟላል። በዘፈቀደ ለሚንቀሳቀሱ የጅምላ ጅምላዎች ስርጭት አንድ ሰው የስበት ኃይልን ለማስላት ያስችላል። የኒውተን መስክ T. በጅምላ እንቅስቃሴ ላይ የተመካ አይደለም, ስለዚህ እኩልታ (4) ራሱ እንቅስቃሴያቸውን በቀጥታ አይወስንም. የጅምላ እንቅስቃሴ የሚወሰነው ከኒውተን ሁለተኛ የሜካኒክስ ህግ (6) ነው። ሁኔታው በአንስታይን ቲዎሪ የተለየ ነው። እኩልታዎች (9) መስመራዊ አይደሉም እና የሱፐርላይዜሽን መርህ አያረኩም። በአንስታይን ቲዎሪ፣ የእኩልታዎችን የቀኝ እጅ በዘፈቀደ መወሰን አይቻልም ( ቲክ), እንደ ቁስ አካል እንቅስቃሴ, እና ከዚያም የስበት መስክን አስሉ gik.የአንስታይንን እኩልታዎች መፍታት ሁለቱንም የቁስ አካል እንቅስቃሴ መስክን እና የሜዳውን ስሌት ወደ አንድ የጋራ ውሳኔ ያመራል። የቲ መስክ እኩልታዎች በቲ መስክ ውስጥ የጅምላ እንቅስቃሴን እኩልታዎች መያዙ አስፈላጊ ነው ከአካላዊ እይታ ይህ በአንስታይን ጽንሰ-ሀሳብ ውስጥ, ቁስ አካል የቦታ-ጊዜ ኩርባዎችን ይፈጥራል. ኩርባ, በተራው, ኩርባዎችን በሚፈጥረው የእንቅስቃሴ ጉዳይ ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል. በእርግጥ የአንስታይንን እኩልታዎች ለመፍታት በስበት ሃይሎች ላይ ያልተመሰረቱ የቁስ አካላትን ባህሪያት ማወቅ ያስፈልጋል። ስለዚህ, ለምሳሌ, ተስማሚ ጋዝ ከሆነ, የቁስ ሁኔታን እኩልነት ማወቅ አለብዎት - በግፊት እና በመጠን መካከል ያለውን ግንኙነት.

ደካማ የስበት መስኮችን በተመለከተ፣ የቦታ-ጊዜ መለኪያ ከዩክሊዲያን አንድ እና የኢንስታይን እኩልታዎች በግምት ወደ እኩልታዎች (4) እና (6) ወደ ኒውተን ንድፈ ሃሳብ ይቀየራሉ (እንቅስቃሴዎች ከብርሃን ፍጥነት ጋር ሲነፃፀሩ አዝጋሚ ናቸው ተብሎ ከታሰበ) , እና ከሜዳው ምንጭ ርቀቶች ከ l በጣም ያነሱ ናቸው = ጋር t, የት t በመስክ ምንጭ ውስጥ ባሉ አካላት አቀማመጥ ላይ የለውጥ ባህሪ ጊዜ ነው). በዚህ ሁኔታ, በኒውተን እኩልታዎች ላይ ትናንሽ እርማቶችን ለማስላት እራሳችንን መገደብ እንችላለን. ከእነዚህ እርማቶች ጋር የሚዛመዱ ተፅዕኖዎች የአንስታይንን ንድፈ ሐሳብ በሙከራ ለመሞከር ያስችላሉ (ከዚህ በታች ይመልከቱ)። የአንስታይን ቲዎሪ ተጽእኖዎች በተለይ በጠንካራ የስበት መስኮች ውስጥ ጉልህ ናቸው.

የአንስታይን የስበት ኃይል ንድፈ ሐሳብ አንዳንድ መደምደሚያዎች

በርካታ የአንስታይን ፅንሰ-ሀሳብ መደምደሚያዎች ከኒውተን የቲ ቲዎሪ መደምደሚያዎች በጥራት የተለዩ ናቸው በጣም አስፈላጊዎቹ ከመከሰቱ ጋር የተያያዙ ናቸው. "ጥቁር ጉድጓዶች", ነጠላ-የቦታ-ጊዜ (በመደበኛነት ፣ በንድፈ-ሀሳቡ መሠረት ፣ ለእኛ በሚያውቁት በተለመደው ቅርፅ ቅንጣቶች እና መስኮች መኖራቸው የሚያበቃባቸው ቦታዎች) እና መኖር የስበት ሞገዶች.

ጥቁር ጉድጓዶች. በአንስታይን ቲዎሪ መሰረት እ.ኤ.አ. ሁለተኛ የማምለጫ ፍጥነት በሉላዊ መስክ ቲ. ባዶነት በኒውተን ቲዎሪ ውስጥ ባለው ተመሳሳይ ቀመር ይገለጻል፡

ስለዚህ, የጅምላ አካል ከሆነ ቲያነሰ ወደ መስመራዊ ልኬቶች ይቀንሳል አር =2 ጂም/ሲ 2፣ተብሎ ይጠራል የስበት ራዲየስ, ከዚያም የቲ መስክ በጣም ጠንካራ ከመሆኑ የተነሳ ብርሃን እንኳን ከእሱ ወደ መጨረሻው ሊሄድ አይችልም, ወደ ሩቅ ተመልካች; ይህ ከብርሃን የበለጠ ፍጥነትን ይፈልጋል። እንደነዚህ ያሉት ነገሮች ጥቁር ቀዳዳዎች ይባላሉ. የውጭ ተመልካች በራዲየስ ሉል ውስጥ ካለው አካባቢ ምንም አይነት መረጃ በጭራሽ አይቀበልም። አር = 2Gm/s 2 .የሚሽከረከር አካል ሲጨመቅ፣ የቲ መስክ፣ በአንስታይን ፅንሰ-ሀሳብ መሰረት፣ ከማይሽከረከር አካል መስክ ይለያል፣ ነገር ግን ስለ ጥቁር ጉድጓድ አፈጣጠር ያለው መደምደሚያ ትክክለኛ ሆኖ ይቆያል።

ከስበት ራዲየስ ባነሰ አካባቢ ምንም አይነት ሃይሎች ሰውነታቸውን ከተጨማሪ መጨናነቅ ሊጠብቁ አይችሉም። የመጨመቂያው ሂደት ይባላል የስበት ውድቀት. በተመሳሳይ ጊዜ, የቲ መስክ ይጨምራል እና የቦታ-ጊዜ ኩርባ ይጨምራል. በመሬት ስበት ውድቀት ምክንያት የቦታ-ጊዜ ነጠላነት መነሳቱ የማይቀር ሲሆን ይህም ማለቂያ የሌለው ኩርባ ከመፈጠሩ ጋር ተያይዞ እንደሆነ ተረጋግጧል። (በእንደዚህ ባሉ ሁኔታዎች ውስጥ የአንስታይን ጽንሰ-ሀሳብ ውስን ተፈጻሚነት ላይ፣ ቀጣዩን ክፍል ይመልከቱ።) ቲዎሬቲካል አስትሮፊዚክስ በግዙፍ ኮከቦች ዝግመተ ለውጥ መጨረሻ ላይ ጥቁር ጉድጓዶች እንደሚፈጠሩ ይተነብያል (ይመልከቱ. አንጻራዊ አስትሮፊዚክስ ); በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ ጥቁር ቀዳዳዎች እና ሌሎች መነሻዎች ሊኖሩ ይችላሉ. ጥቁር ቀዳዳዎች በአንዳንድ ሁለትዮሽ ኮከብ ስርዓቶች ውስጥ የተገኙ ይመስላሉ.

የስበት ሞገዶች. የአንስታይን ቲዎሪ በተለዋዋጭ ፍጥነት የሚንቀሳቀሱ አካላት የስበት ሞገዶችን እንደሚለቁ ይተነብያል። የስበት ሞገዶች በብርሃን ፍጥነት የሚባዙ የማዕበል ስበት ሃይሎች ተለዋጭ መስኮች ናቸው። እንዲህ ያለው ማዕበል, መውደቅ, ለምሳሌ, በውስጡ ስርጭት አቅጣጫ perpendicular በሚገኘው የሙከራ ቅንጣቶች ላይ, ቅንጣቶች መካከል ያለውን ርቀት ላይ በየጊዜው ለውጦች ያስከትላል. ይሁን እንጂ የሰለስቲያል አካላት ግዙፍ ስርዓቶች ውስጥ እንኳን, የስበት ሞገዶች ጨረር እና በእነሱ የተሸከሙት ኃይል እዚህ ግባ የሚባል አይደለም. ስለዚህ በስርዓተ ፀሐይ ፕላኔቶች እንቅስቃሴ ምክንያት የጨረር ኃይል 10 11 ገደማ ነው erg/ሰከንድ፣ይህም ከፀሐይ የሚመጣው የብርሃን ጨረር በ 10 22 እጥፍ ያነሰ ነው. የስበት ሞገዶች ልክ ከተራ ቁስ ጋር በደካማ ሁኔታ ይገናኛሉ። ይህም የስበት ሞገዶች በሙከራ እስካሁን እንዳልተገኙ ያስረዳል።

የኳንተም ውጤቶች. የአንስታይን የስበት ፅንሰ-ሀሳብ ተፈጻሚነት ላይ ገደቦች

የአንስታይን ቲዎሪ የኳንተም ቲዎሪ አይደለም። በዚህ ረገድ ክላሲካል ማክስዌሊያን ኤሌክትሮዳይናሚክስ ጋር ተመሳሳይ ነው. ነገር ግን፣ በጣም አጠቃላዩ ምክንያት የሚያሳየው የስበት መስክ ልክ እንደ ኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ የኳንተም ህጎችን ማክበር እንዳለበት ነው። ያለበለዚያ ለኤሌክትሮኖች ፣ ለፎቶኖች ፣ ወዘተ ከሚለው እርግጠኛ ካልሆነ መርህ ጋር ተቃርኖዎች ይነሳሉ ። የኳንተም ቲዎሪ በስበት ኃይል ላይ መተግበሩ እንደሚያሳየው የስበት ሞገዶች እንደ የኳንታ ፍሰት ሊቆጠሩ ይችላሉ - “ግራቪቶኖች” ፣ እነሱም እንደ ኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ ኳንታ - ፎቶኖች። ግራቪቶኖች ዜሮ እረፍት ያላቸው ገለልተኛ ቅንጣቶች ናቸው እና ከ 2 ጋር እኩል የሆነ (በክፍል የፕላንክ ቋሚ ).

በአጽናፈ ሰማይ እና በቤተ ሙከራ ሁኔታዎች ውስጥ በአብዛኛዎቹ ሊታሰብ በሚችሉ ሂደቶች ውስጥ ፣ የስበት ኃይል የኳንተም ተፅእኖ እጅግ በጣም ደካማ ነው ፣ እና የአንስታይን የኳንተም ያልሆነ ጽንሰ-ሀሳብ ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል። ነገር ግን፣ የኳንተም ተፅዕኖዎች የቦታ-ጊዜ ኩርባ በጣም ትልቅ በሆነበት በቲ መስክ ነጠላነት አቅራቢያ በጣም ጉልህ መሆን አለባቸው። የዲሜንሽናል ቲዎሪ እንደሚያሳየው የቦታ-ጊዜ ራዲየስ ራዲየስ (ከ Euclidean ጂኦሜትሪ ጉልህ ልዩነቶች የሚታዩበት ርቀት፡ ይህ ራዲየስ ባነሰ መጠን ኩርባው እየጨመረ ሲሄድ) በስበት ኃይል ውስጥ የኳንተም ውጤቶች ወሳኝ ይሆናሉ። r pl= . ርቀት r plየፕላንክ ርዝመት ይባላል; እዚህ ግባ የሚባል አይደለም፡- r pl = 10 -33 ሴሜ.በእንደዚህ ዓይነት ሁኔታዎች ውስጥ የአንስታይን የስበት ኃይል ጽንሰ-ሐሳብ ተግባራዊ አይሆንም.

ነጠላ ግዛቶች በስበት ውድቀት ወቅት ይነሳሉ; ቀደም ሲል በተስፋፋው ዩኒቨርስ ውስጥ ነጠላነት ነበረ (ተመልከት. ኮስሞሎጂ ). በነጠላ ግዛቶች ላይ የሚተገበር ወጥ የሆነ የኳንተም ቲዎሪ የኳንተም ቲዎሪ እስካሁን የለም።

የኳንተም ተፅእኖዎች በቲ ጥቁር ቀዳዳዎች ውስጥ ወደ ቅንጣቶች መወለድ ይመራሉ. ከከዋክብት ለሚነሱ ጥቁር ጉድጓዶች እና ከፀሐይ ጋር የሚወዳደር ጅምላ አላቸው, እነዚህ ውጤቶች እዚህ ግባ የማይባሉ ናቸው. ነገር ግን፣ ለዝቅተኛ ጥቁር ጉድጓዶች (ከ10 15 ያነሰ) አስፈላጊ ሊሆኑ ይችላሉ። ጂ) ይህም በመርህ ደረጃ በአጽናፈ ሰማይ መስፋፋት የመጀመሪያ ደረጃዎች ላይ ሊነሳ ይችላል (ተመልከት. "ጥቁር ቀዳዳ" ).

የአንስታይን ቲዎሪ የሙከራ ሙከራ

የአንስታይን የስበት ኃይል ንድፈ ሐሳብ በእኩልነት መርህ ላይ የተመሰረተ ነው። እጅግ በጣም ከፍተኛ በሆነ ትክክለኛነት ማረጋገጥ በጣም አስፈላጊው የሙከራ ተግባር ነው። በተመጣጣኝ መርህ መሰረት, ሁሉም አካላት, ምንም አይነት ስብጥር እና ብዛት ምንም ቢሆኑም, ሁሉም የቁስ ዓይነቶች በቲ መስክ ውስጥ በተመሳሳይ ፍጥነት መውደቅ አለባቸው. የዚህ አባባል ትክክለኛነት, ቀደም ሲል እንደተጠቀሰው, በመጀመሪያ የተቋቋመው በጋሊልዮ ነው. የሃንጋሪው የፊዚክስ ሊቅ L. Eotvos የቶርሽን ሚዛኖችን በመጠቀም የእኩልነት መርህ ትክክለኛነት ከ10 -8 ትክክለኛነት አረጋግጧል። አሜሪካዊው የፊዚክስ ሊቅ R. Dicke እና ባልደረቦቹ ትክክለኛነትን ወደ 10 -10 ያመጣሉ, እና የሶቪየት የፊዚክስ ሊቅ ቪ.ቢ.ቢ.

ዶር. የእኩልነት መርህ ሙከራ የብርሃን ድግግሞሽ n በስበት መስክ ውስጥ በሚሰራጭበት ጊዜ ይለዋወጣል የሚል መደምደሚያ ነው። ጽንሰ-ሐሳቡ ይተነብያል (ተመልከት ቀይ ለውጥ ) የድግግሞሽ ለውጥ D n በስበት ኃይል ልዩነት ባላቸው ነጥቦች መካከል ሲሰራጭ j 1 - j 2፡

(11)

በቤተ ሙከራ ውስጥ የተደረጉ ሙከራዎች ይህንን ቀመር ቢያንስ 1% ትክክለኛነት አረጋግጠዋል. የሞስባወር ውጤት ).

የንድፈ ሃሳቡን መሰረታዊ ነገሮች ለመፈተሽ ከነዚህ ሙከራዎች በተጨማሪ, የእሱ መደምደሚያዎች በርካታ የሙከራ ፈተናዎች አሉ. ንድፈ ሃሳቡ በከባድ ክብደት አቅራቢያ በሚያልፉበት ጊዜ የብርሃን ጨረር መታጠፍ ይተነብያል። ተመሳሳይ ልዩነት ከኒውተን ቲዎሪ ቲዎሪ ይከተላል, ነገር ግን የአንስታይን ቲዎሪ ሁለት እጥፍ ትልቅ ውጤት ይተነብያል. ብዙ ምልከታዎች በፀሐይ አቅራቢያ ከዋክብት ብርሃን በሚያልፉበት ጊዜ (በአጠቃላይ የፀሐይ ግርዶሽ ወቅት) የአንስታይን ንድፈ ሐሳብ ትንበያ (በሶላር ዲስክ ጠርዝ ላይ ያለው የ 1.75 ልዩነት) በ 20% ገደማ ትክክለኛነት አረጋግጠዋል. ከመሬት ውጭ ያሉ የሬዲዮ ምንጮችን ለመመልከት ዘመናዊ ቴክኖሎጂን በመጠቀም የበለጠ ትክክለኛነት ተገኝቷል። በዚህ ዘዴ የንድፈ ሃሳቡ ትንበያ ከ 6% ያነሰ ትክክለኛነት (ከ 1974 ጀምሮ) ተረጋግጧል.

ዶር. ከቀዳሚው ጋር በቅርበት የሚዛመደው ተፅእኖ በቲ መስክ ውስጥ ያለው የብርሃን ስርጭት ረዘም ያለ ጊዜ ነው ፣ በአንስታይን ጽንሰ-ሀሳብ ውስጥ ያለውን ተፅእኖ ከግምት ውስጥ ሳያስገባ በቀመር ይሰጣል። ወደ ፀሀይ አቅራቢያ ለሚያልፍ ጨረር፣ ይህ ተጨማሪ መዘግየት 2× 10 -4 ያህል ነው። ሰከንድሙከራዎቹ የተከናወኑት ሜርኩሪ እና ቬኑስ የተባሉትን ፕላኔቶች ከፀሃይ ዲስክ ጀርባ በሚያልፉበት ጊዜ ራዳርን በመጠቀም እንዲሁም የራዳር ምልክቶችን በጠፈር መንኮራኩር በማስተላለፍ ነው። የንድፈ ሃሳቡ ትንበያዎች (ከ 1974 ጀምሮ) በ 2% ትክክለኛነት ተረጋግጠዋል.

በመጨረሻም፣ ሌላው ተፅዕኖ በአንስታይን ፅንሰ-ሀሳብ የተተነበየው በፀሐይ ዙሪያ የሚንቀሳቀሱ የፕላኔቶች ሞላላ ምህዋሮች ዘገምተኛ ተጨማሪ (በሶላር ሲስተም ውስጥ ባሉ ሌሎች ፕላኔቶች በስበት ረብሻ ያልተገለፀ) ነው። ይህ ውጤት ለሜርኩሪ ምህዋር ታላቅ ነው - 43'' በክፍለ-ዘመን። ይህ ትንበያ በዘመናዊ መረጃ መሠረት እስከ 1% ትክክለኛነት በሙከራ የተረጋገጠ ነው።

ስለዚህ፣ ሁሉም የሚገኙት የሙከራ መረጃዎች የአንስታይንን የስበት ኃይል ንድፈ ሐሳብ እና የታዛቢ ትንቢቶቹን የሁለቱም ድንጋጌዎች ትክክለኛነት ያረጋግጣሉ።

ሙከራዎች ከአንስታይን ፅንሰ-ሀሳብ የተለዩ ሌሎች የቲ ፅንሰ-ሀሳቦችን ለመገንባት በሚደረጉ ሙከራዎች ላይ እንደሚመሰክሩ አጽንኦት ሊሰጠው ይገባል።

በማጠቃለያው ፣ የአንስታይን የስበት ኃይል ፅንሰ-ሀሳብ በተዘዋዋሪ ማረጋገጥ ፣ በ 20 ዎቹ አጋማሽ ላይ በሶቪዬት የሂሳብ ሊቅ ኤ.ኤ. ፍሪድማን አጠቃላይ የአንፃራዊነት ፅንሰ-ሀሳብ ላይ በመመርኮዝ የተተነበየው የአጽናፈ ሰማይ መስፋፋት መሆኑን እናስተውላለን። የእኛ ክፍለ ዘመን.

በርቷል::አንስታይን ኤ.፣ ስብስብ። ሳይንሳዊ ስራዎች, ጥራዝ 1-4, M., 1965-67; ላንዳው ኤል., ሊፍሺትስ ኢ., የመስክ ቲዎሪ, 6 ኛ እትም, ኤም., 1973; ፎክ ቪ.ኤ., የቦታ, ጊዜ እና ስበት ንድፈ ሃሳብ, 2 ኛ እትም, ኤም., 1961; ዜልዶቪች ያ.ቢ., ኖቪኮቭ I. ዲ., የከዋክብት የስበት እና የዝግመተ ለውጥ ጽንሰ-ሐሳብ, M., 1971; ብሩምበርግ ቪ.ኤ., አንጻራዊ የሰለስቲያል ሜካኒክስ, ኤም., 1972; Braginsky V.B.፣ Rudenko V.N.፣ Relativistic የስበት ሙከራዎች፣ “Uspekhi Fizicheskikh Nauk”፣ 1970፣ ቁ. 100፣ ቁ. 3, ገጽ. 395.

አይ.ዲ. ኖቪኮቭ.

ድርሰት

ርዕስ፡- የዩኒቨርሳል የስበት ህግ

መግቢያ

2 የስበት ህግ

2.1 የአይዛክ ኒውተን ግኝት

2.2 የሰውነት እንቅስቃሴ በስበት ኃይል

3 AES - ሰው ሰራሽ የምድር ሳተላይቶች

ማጠቃለያ

መጽሃፍ ቅዱስ

መግቢያ

አንድ ሰው, ክስተቶችን በማጥናት, ምንነታቸውን ተረድቶ የተፈጥሮን ህግጋት ያገኛል. ስለዚህም ከምድር በላይ ከፍ ብሎ የተተወ አካል መውደቅ ይጀምራል። ፍጥነቱን ይለውጣል, ስለዚህ, የስበት ኃይል በእሱ ላይ ይሠራል. ይህ ክስተት በፕላኔታችን ላይ በሁሉም ቦታ ይስተዋላል: ምድር እርስዎ እና እርስዎን ጨምሮ ሁሉንም አካላት ይስባል. በሁሉም አካላት ላይ በስበት ኃይል የመንቀሳቀስ ንብረት ያላት ምድር ብቻ ናት?

በፀሐይ ሥርዓት ውስጥ ያሉት ሁሉም ነገሮች ማለት ይቻላል በፀሐይ ዙሪያ ይሽከረከራሉ። አንዳንድ ፕላኔቶች ሳተላይቶች አሏቸው ነገር ግን በፕላኔቷ ዙሪያ ሲጓዙ በፀሐይ ዙሪያም ይንቀሳቀሳሉ. ፀሐይ ከጠቅላላው የሶላር ሲስተም ህዝብ ብዛት በ 750 እጥፍ የሚበልጥ ክብደት አላት። ለዚህም ምስጋና ይግባውና ፀሐይ ፕላኔቶችን እና ሌሎች ነገሮች በዙሪያው እንዲንቀሳቀሱ ያደርጋል. በኮስሚክ ሚዛን ላይ፣ የሰውነት አካል ግዝፈት ዋና ባህሪ ነው፣ ምክንያቱም ሁሉም የሰማይ አካላት የአለማቀፋዊ የስበት ህግን ስለሚታዘዙ ነው።

በ I. ኬፕለር በተቋቋመው የፕላኔቶች እንቅስቃሴ ሕጎች ላይ በመመስረት፣ ታላቁ እንግሊዛዊ ሳይንቲስት አይዛክ ኒውተን (1643-1727)፣ በዚያን ጊዜ እስካሁን ድረስ በማንም ያልታወቀ፣ የዓለማቀፋዊ የስበት ሕግን ያገኘው በዚህ እርዳታ ነው። ለዚያ ጊዜ የጨረቃን ፣ የፕላኔቶችን እና የጀልባዎችን ​​እንቅስቃሴ በከፍተኛ ትክክለኛነት ለማስላት ፣ የውቅያኖሱን ግርዶሽ እና ፍሰት ያብራሩ።

ሰው እነዚህን ህጎች የሚጠቀመው ስለ ተፈጥሮ ጥልቅ እውቀት (ለምሳሌ የሰማይ አካላትን ብዛት ለመወሰን) ብቻ ሳይሆን ተግባራዊ ችግሮችን ለመፍታት (ኮስሞናውቲክስ፣ አስትሮዳይናሚክስ) ነው።

የሥራው ዓላማ-የዓለም አቀፋዊ የስበት ህግን ለማጥናት, ተግባራዊ ጠቀሜታውን ለማሳየት እና የዚህን ህግ ምሳሌ በመጠቀም የአካላትን መስተጋብር ጽንሰ-ሀሳብ ያሳያል.

ስራው መግቢያ, ዋና ክፍል, መደምደሚያ እና የማጣቀሻዎች ዝርዝር ያካትታል.

1 የፕላኔቶች እንቅስቃሴ ህጎች - የኬፕለር ህጎች

የዩኒቨርሳል የስበት ህግ ግኝትን ብሩህነት ሙሉ በሙሉ ለማድነቅ ወደ ዳራ እንመለስ። ኒውተን በወላጆቹ ርስት ላይ በአፕል ፍራፍሬ ውስጥ ሲዘዋወር ጨረቃን በቀን ሰማይ አየ እና በዓይኑ ፊት አንድ ፖም ከቅርንጫፉ ላይ ወጥቶ መሬት ላይ እንደወደቀ የሚገልጽ አፈ ታሪክ አለ ። ኒውተን በዚያን ጊዜ በእንቅስቃሴ ህጎች ላይ እየሰራ ስለነበረ ፖም በምድር የስበት መስክ ተጽዕኖ ሥር እንደወደቀ አስቀድሞ ያውቅ ነበር። በተጨማሪም ጨረቃ በሰማይ ላይ ብቻ እንደምትንጠለጠል፣ ነገር ግን በመሬት ዙሪያ እንደምትሽከረከር ያውቅ ነበር፣ እና ስለዚህ፣ ከምህዋሩ እንዳትወጣ እና በቀጥታ መስመር እንዳትበር የሚከለክለው በሆነ ሃይል እንደሚጎዳ ያውቃል። ወደ ክፍት ቦታ. ከዚያም ፖም ወደ መሬት እንዲወድቅ ያደረጋቸው እና ጨረቃም በምድር ምህዋር ውስጥ እንድትቆይ ያደረጋቸው ተመሳሳይ ሃይል ሊሆን ይችላል - በሁሉም አካላት መካከል ያለው የስበት ኃይል።

ስለዚህ፣ የኒውተን ታላላቅ ቀደምት መሪዎች አንድ ወጥ በሆነ መልኩ የተጣደፉ አካላት በምድር ላይ የሚወድቁትን እንቅስቃሴ ሲያጠኑ፣ ከፕላኔታችን ወለል ጋር ብቻ የሚቀራረብ የተፈጥሮ ተፈጥሮን እየተመለከቱ መሆናቸውን እርግጠኛ ነበሩ። ሌሎች የሳይንስ ሊቃውንት, የሰማይ አካላትን እንቅስቃሴ ሲያጠኑ, በሰለስቲያል ሉል ውስጥ እዚህ በምድር ላይ እንቅስቃሴን ከሚቆጣጠሩት ህጎች በተለየ የእንቅስቃሴ ህጎች እንዳሉ ያምኑ ነበር.

የአለም አቀፋዊ የስበት ኃይል ጽንሰ-ሀሳብ ቀደም ሲል በተደጋጋሚ ተገልጿል-Epicurus, Gassendi, Kepler, Borelli, Descartes, Roberval, Huygens እና ሌሎችም ስለ እሱ አስበው ነበር. ዴስካርት በኤተር ውስጥ የሽክርክሪቶች ውጤት እንደሆነ አድርጎ ይቆጥረዋል. የሳይንስ ታሪክ እንደሚያሳየው ከኒውተን በፊት የሰለስቲያል አካላት እንቅስቃሴን በሚመለከት ሁሉም ክርክሮች በዋናነት የሰለስቲያል አካላት ፍፁም በመሆናቸው ክብ ቅርጽ ያለው የጂኦሜትሪክ ምስል ስለሆነ ፍፁምነታቸው በክብ ምህዋር ውስጥ ይንቀሳቀሳሉ ።

ስለዚህ, በዘመናዊው አገላለጽ, ሁለት ዓይነት የስበት ዓይነቶች እንዳሉ ይታመን ነበር, እናም ይህ ሃሳብ በጊዜው በነበሩ ሰዎች አእምሮ ውስጥ በጥብቅ ተቀርጾ ነበር. ሁሉም ሰው ምድራዊ ስበት እንዳለ ያምን ነበር, ፍጽምና በሌለው ምድር ላይ ይሠራል, እናም የሰማይ ስበት አለ, ፍጹም በሆኑት ሰማያት ላይ ይሠራል. የፕላኔቶች እንቅስቃሴ እና የስርዓተ-ፀሀይ አወቃቀሮች ጥናት በመጨረሻ የስበት ፅንሰ-ሀሳብ እንዲፈጠር ምክንያት ሆኗል - የአለም አቀፍ የስበት ህግ ግኝት።

የአጽናፈ ሰማይን ሞዴል ለመፍጠር የመጀመሪያው ሙከራ የተደረገው በቶለሚ (~ 140) ነው። በአጽናፈ ሰማይ መሃል ላይ ቶለሚ ምድርን አስቀመጠ ፣ በዙሪያዋ ፕላኔቶች እና ኮከቦች እንደ ክብ ዳንስ በትልልቅ እና በትንሽ ክበቦች ይንቀሳቀሱ ነበር። የቶለሚ ጂኦሴንትሪክ ስርዓት ከ14 ክፍለ ዘመን በላይ የዘለቀ ሲሆን በ 16 ኛው ክፍለ ዘመን አጋማሽ ላይ በኮፐርኒከስ ሄሊዮሴንትሪክ ስርዓት ብቻ ተተካ።

በ 17 ኛው ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ላይ በኮፐርኒካን ስርዓት ላይ የተመሰረተው ጀርመናዊው የስነ ፈለክ ተመራማሪ I. ኬፕለር የዴንማርክ የስነ ፈለክ ተመራማሪ ቲ የፕላኔቶችን እንቅስቃሴ ምልከታ ውጤት በመጠቀም የሶላር ሲስተም ፕላኔቶች እንቅስቃሴ ሶስት ተጨባጭ ህጎችን አዘጋጅቷል. ብራሄ።

የኬፕለር የመጀመሪያ ሕግ (1609)፡- “ሁሉም ፕላኔቶች በሞላላ ምህዋር ውስጥ ይንቀሳቀሳሉ፣ ከመካከላቸውም አንዱ ፀሐይ ነው።

የኤሊፕስ ማራዘም በፕላኔቷ ፍጥነት ላይ የተመሰረተ ነው; ፕላኔቱ ከኤሊፕስ መሃል በሚገኝበት ርቀት ላይ. የሰማይ አካል የፍጥነት ለውጥ የኤሊፕቲካል ምህዋር ወደ ሃይፐርቦሊክ ለውጥ ያመራል፣ በዚህም አንድ ሰው ከፀሀይ ስርአቱ ሊወጣ ይችላል።

በስእል. ምስል 1 የፕላኔቷን ሞላላ ምህዋር ያሳያል ክብደቷ ከፀሐይ ግዝፈት በእጅጉ ያነሰ ነው። ፀሀይ ከ ellipse መካከል አንዱ ላይ ትገኛለች። ለፀሐይ ቅርብ የሆነው የትራፊክ ነጥብ ፒ ፐርሄሊዮን ይባላል፣ ነጥብ A፣ ከፀሐይ በጣም ርቆ የሚገኘው አፌሊዮን ይባላል። በ aphelion እና perihelion መካከል ያለው ርቀት የኤሊፕስ ዋና ዘንግ ነው።

ምስል 1 - የፕላኔቷ ኤሊፕቲካል ምህዋር በጅምላ

ኤም <

ሁሉም ማለት ይቻላል የፀሐይ ስርዓት ፕላኔቶች (ከፕሉቶ በስተቀር) ወደ ክብ ቅርበት ባለው ምህዋር ውስጥ ይንቀሳቀሳሉ።

የኬፕለር ሁለተኛ ህግ (1609): "የፕላኔቷ ራዲየስ ቬክተር በእኩል ጊዜ ውስጥ እኩል ቦታዎችን ይገልፃል" (ምስል 2).

ምስል 2 - የአካባቢ ህግ - የኬፕለር ሁለተኛ ህግ

የኬፕለር ሁለተኛ ህግ በሰማይ አካል ራዲየስ ቬክተር የተገለጹትን የቦታዎች እኩልነት በእኩል ጊዜ ያሳያል። በዚህ ሁኔታ የሰውነት ፍጥነቱ ወደ ምድር ካለው ርቀት ይለያያል (ይህ በተለይ ሰውነቱ በጣም በተራዘመ ኤሊፕቲካል ምህዋር ላይ የሚንቀሳቀስ ከሆነ ይህ በተለይ የሚታይ ነው)። ሰውነቱ ወደ ፕላኔቱ በቀረበ መጠን የሰውነት ፍጥነት ይጨምራል።

የኬፕለር ሦስተኛው ሕግ (1619)፡- “የፕላኔቶች አብዮት ዘመን አደባባዮች እንደ ምህዋራቸው ከፊል-ዋና ዋና መጥረቢያዎች ኩብ ጋር ይዛመዳሉ”

ወይም

የኬፕለር ሦስተኛው ሕግ በፀሐይ ሥርዓት ውስጥ ላሉ ፕላኔቶች ሁሉ እውነት ነው ከ 1% በላይ ትክክለኛነት።

ምስል 3 ሁለት ምህዋሮችን ያሳያል, አንደኛው ክብ ራዲየስ R, እና ሌላኛው ሞላላ ከፊል-ዋና ዘንግ ሀ. ሦስተኛው ህግ R=a ከሆነ በእነዚህ ምህዋሮች ውስጥ ያሉ አካላት የአብዮት ጊዜዎች አንድ ናቸው ይላል።

ምስል 3 - ክብ እና ሞላላ ምህዋር

R=a ሲሆን በእነዚህ ምህዋሮች ውስጥ ያሉ አካላት የአብዮት ጊዜያት ተመሳሳይ ናቸው።

ለዘለአለም የንድፈ አስትሮኖሚ መሰረት የሆነው የኬፕለር ህጎች በ I. Newton መካኒኮች ውስጥ በተለይም በአለም አቀፍ የስበት ህግ ውስጥ ተብራርተዋል.

ምንም እንኳን የኬፕለር ሕጎች የፕላኔቶችን እንቅስቃሴ በመረዳት ረገድ ዋና እርምጃ ቢሆኑም አሁንም ከሥነ ፈለክ ምልከታዎች የተገኙ ተጨባጭ ሕጎች ቀርተዋል; ኬፕለር ለሁሉም ፕላኔቶች የተለመዱ እነዚህን ቅጦች የሚወስንበትን ምክንያት ማግኘት አልቻለም። የኬፕለር ሕጎች የንድፈ ሐሳብ ማረጋገጫ ያስፈልጋቸዋል።

እና ኒውተን ብቻ የግል ነገር ግን በጣም አስፈላጊ መደምደሚያ አድርጓል፡ በጨረቃ ማዕከላዊ ፍጥነት እና በምድር ላይ የስበት ኃይል መጨመር መካከል ግንኙነት ሊኖር ይገባል. ይህ ግንኙነት በቁጥር መመስረት እና መረጋገጥ ነበረበት።

የኒውተን ግምት ከሌሎች ሳይንቲስቶች ግምቶች የሚለየው በትክክል ይህ ነበር። ከኒውተን በፊት ማንም ሰው በስበት ህግ (ከርቀት ካሬው ጋር ተመጣጣኝ የሆነ ኃይል) እና የፕላኔቶች እንቅስቃሴ ህጎች (የኬፕለር ህጎች) መካከል ያለውን ግንኙነት በግልፅ እና በሂሳብ ማረጋገጥ አልቻለም።

ሁለቱ ታላላቅ ሳይንቲስቶች ከዘመናቸው እጅግ ቀድመው የሰማይ ሜካኒክስ የሚባል ሳይንስ ፈጠሩ፣ የሰማይ አካላትን የመንቀሳቀስ ህግ በስበት ኃይል ያገኙ ነበር፣ እና ውጤታቸው በዚህ ብቻ የተገደበ ቢሆን፣ አሁንም ወደ ፓንተን ውስጥ ይገቡ ነበር። የዚህ ዓለም ታላላቅ ሰዎች.

በጊዜ አለመገናኘታቸው ሆነ። ኬፕለር ከሞተ ከ13 ዓመታት በኋላ ኒውተን ተወለደ። ሁለቱም የሄሊዮሴንትሪክ ኮፐርኒካን ስርዓት ደጋፊዎች ነበሩ.

ለብዙ አመታት የማርስን እንቅስቃሴ ካጠና በኋላ ኬፕለር በሙከራ ሶስት የፕላኔቶች እንቅስቃሴ ህጎችን አግኝቷል ይህም ኒውተን የአለም አቀፍ የስበት ህግን ከማግኘቱ ከሃምሳ አመታት በፊት ነው። ፕላኔቶች ለምን እንደሚንቀሳቀሱ ገና አልተረዱም. በጣም ጥሩ አርቆ አስተዋይ ነበር።

ነገር ግን ኒውተን የኬፕለርን ህግጋት የስበት ህግን ለመፈተሽ ተጠቅሞበታል። ሦስቱም የኬፕለር ሕጎች የስበት ሕግ ውጤቶች ናቸው። እና ኒውተን አገኘው። የኒውተን ስሌት ውጤቶች አሁን በሚቀጥለው ምዕራፍ የምንመለከተው የኒውተን ዓለም አቀፍ የስበት ህግ ተብሎ ይጠራል።

2 የስበት ህግ

2.1 የአይዛክ ኒውተን ግኝት

የዩኒቨርሳል ስበት ህግ በ I. Newton በ 1682 ተገኝቷል. በእሱ መላምት መሰረት ማራኪ ሃይሎች (የስበት ሃይሎች) የጅምላ ማዕከሎችን በማገናኘት መስመር ላይ በመምራት በሁሉም የአጽናፈ ሰማይ አካላት መካከል ይሠራሉ (ምስል 4). በአንድ ዓይነት ኳስ መልክ ላለው አካል የጅምላ መሃል ከኳሱ መሃል ጋር ይጣጣማል።

ምስል 4 - በአካላት መካከል የሚስቡ የስበት ኃይሎች,

በቀጣዮቹ ዓመታት ኒውተን በ 17 ኛው ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ላይ በ I. ኬፕለር ለተገኙት የፕላኔቶች እንቅስቃሴ ህጎች አካላዊ ማብራሪያ ለማግኘት እና የስበት ኃይልን በቁጥር ለመግለጽ ሞክሯል። ስለዚህ, ፕላኔቶች እንዴት እንደሚንቀሳቀሱ ማወቅ, ኒውተን በእነሱ ላይ ምን አይነት ኃይሎች እንደሚሰሩ ለመወሰን ፈለገ. ይህ መንገድ የመካኒኮች ተገላቢጦሽ ችግር ይባላል።

የሜካኒክስ ዋና ተግባር በሰውነት ላይ በሚሠሩ የታወቁ ኃይሎች እና በተሰጡት የመጀመሪያ ሁኔታዎች (የመካኒኮች ቀጥተኛ ችግር) ላይ በመመርኮዝ የአንድ የታወቀ የጅምላ አካል መጋጠሚያዎችን እና ፍጥነቱን በማንኛውም ጊዜ መወሰን ከሆነ ፣ ከዚያ ተገላቢጦሹን በሚፈታበት ጊዜ። ችግሩ በሰውነት ላይ እንዴት እንደሚንቀሳቀስ ከታወቀ በሰውነት ላይ የሚሠሩትን ኃይሎች መወሰን አስፈላጊ ነው.

ለዚህ ችግር መፍትሄው ኒውተን የአለም አቀፋዊ የስበት ህግን ወደ ግኝት መርቷል: "ሁሉም አካላት ከጅምላዎቻቸው ጋር ቀጥተኛ ተመጣጣኝ እና በመካከላቸው ካለው ርቀት ካሬ ጋር በተገላቢጦሽ እርስ በርስ ይሳባሉ." ልክ እንደ ሁሉም አካላዊ ህጎች፣ እሱ በሒሳብ እኩልታ መልክ ይገለጻል።

የተመጣጠነ ጥምርታ G በተፈጥሮ ውስጥ ላሉት ሁሉም አካላት ተመሳሳይ ነው። ስበት ቋሚ ይባላል

G = 6.67 10–11 N m2/kg2 (SI)

ይህንን ህግ በተመለከተ ብዙ ጠቃሚ ነጥቦችን መጥቀስ ይቻላል.

በመጀመሪያ፣ ድርጊቱ ያለ ምንም ልዩነት በዩኒቨርስ ውስጥ ላሉ ሁሉም አካላዊ ቁሳዊ አካላት በግልፅ ይዘልቃል። በተለይም፣ ለምሳሌ፣ እርስዎ እና መጽሐፉ በአቅጣጫ በመጠን እና ተቃራኒ እኩል የሆነ የጋራ የስበት ኃይልን ታገኛላችሁ። እርግጥ ነው, እነዚህ ኃይሎች በጣም ትንሽ ከመሆናቸው የተነሳ በጣም ትክክለኛዎቹ ዘመናዊ መሣሪያዎች እንኳ ሊያገኙዋቸው አይችሉም, ግን በእርግጥ አሉ እና ሊሰሉ ይችላሉ.

በተመሣሣይ ሁኔታ፣ በአሥር ቢሊዮን የሚቆጠር የብርሃን ዓመታት ርቆ ከሩቅ ኳሳር ጋር የጋራ መሳብን ታገኛላችሁ። በድጋሚ, የዚህ መስህብ ኃይሎች በመሳሪያ ለመመዝገብ እና ለመለካት በጣም ትንሽ ናቸው.

ሁለተኛው ነጥብ በምድር ላይ ያለው የመሬት ስበት ኃይል በዓለም ላይ በየትኛውም ቦታ የሚገኙትን ሁሉንም ቁሳዊ አካላት በእኩልነት ይጎዳል. አሁን፣ ከላይ ያለውን ቀመር በመጠቀም የሚሰላው የስበት ኃይል፣ በእኛ ላይ እየሰራ ነው፣ እና እንደ ክብደታችን ሆኖ ይሰማናል። አንድን ነገር ከጣልን፣ በተመሳሳዩ ኃይል ተጽዕኖ ሥር ወጥ በሆነ መልኩ ወደ መሬት ያፋጥናል።

2.2 የሰውነት እንቅስቃሴ በስበት ኃይል

በተፈጥሮ ውስጥ ሁለንተናዊ የስበት ኃይሎች ተግባር ብዙ ክስተቶችን ያብራራል-በፀሐይ ስርዓት ውስጥ የፕላኔቶች እንቅስቃሴ ፣ የምድር ሰራሽ ሳተላይቶች ፣ የባለስቲክ ሚሳኤሎች የበረራ መንገዶች ፣ በምድር ላይ ያሉ አካላት እንቅስቃሴ - ሁሉም ተብራርተዋል ። በአለምአቀፍ የስበት ህግ እና በተለዋዋጭ ህጎች ህግ መሰረት.

የስበት ህግ የሶላር ሲስተም ሜካኒካል መዋቅርን ያብራራል, እና የኬፕለር ህጎች የፕላኔቶችን እንቅስቃሴ አቅጣጫዎች የሚገልጹት ከሱ ሊገኙ ይችላሉ. ለኬፕለር፣ ህጎቹ ገላጭ ብቻ ነበሩ - ሳይንቲስቱ ምልከታዎቹን በሂሳብ መልክ ብቻ ጠቅለል አድርጎ ለቀመርዎቹ ምንም አይነት የንድፈ ሃሳብ መሰረት ሳይሰጥ። በኒውተን መሰረት በታላቁ የአለም ስርአት ስርዓት የኬፕለር ህጎች የአለም አቀፍ መካኒኮች እና የአለም አቀፍ የስበት ህግ ቀጥተኛ ውጤት ይሆናሉ። ይኸውም ስለ አለም ያለንን እውቀት ወደ ቀጣዩ ደረጃ ስንሸጋገር በአንድ ደረጃ የተገኙ ተጨባጭ ድምዳሜዎች ወደ ጥብቅ የተረጋገጡ አመክንዮአዊ ድምዳሜዎች እንዴት እንደሚቀየሩ በድጋሚ እናስተውላለን።

ኒውተን የስበት ኃይሎች የፀሐይ ስርዓት ፕላኔቶችን እንቅስቃሴ ብቻ ሳይሆን እንደሚወስኑ ሀሳቡን ለመግለጽ የመጀመሪያው ነበር; በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ ባሉ ማናቸውም አካላት መካከል ይሰራሉ። የአጽናፈ ዓለማዊ ስበት ኃይል አንዱ መገለጫዎች የስበት ኃይል ነው - ይህ በአካላት አቅራቢያ ወደ ምድር የመሳብ ኃይል የተለመደ ስም ነው።

M የምድር ብዛት ከሆነ ፣ RЗ ራዲየስ ነው ፣ m የአንድ አካል ብዛት ነው ፣ ከዚያ የስበት ኃይል እኩል ነው

የት g የነፃ ውድቀት ማፋጠን;

ከምድር ገጽ አጠገብ

የስበት ኃይል ወደ ምድር መሃል ይመራል. ሌሎች ኃይሎች በሌሉበት, ሰውነት በስበት ፍጥነት ወደ ምድር በነፃነት ይወድቃል.

በምድር ገጽ ላይ ለተለያዩ ነጥቦች በስበት ኃይል ምክንያት የፍጥነቱ አማካይ ዋጋ 9.81 ሜትር / ሰ 2 ነው። የስበት ኃይልን እና የምድርን ራዲየስ (RЗ = 6.38 · 106 ሜትር) ማፋጠን ማወቅ, የምድርን ብዛት ማስላት እንችላለን.

ከነዚህ እኩልታዎች የተከተለ እና የመሬት እና የሰማይ ስበት አጣምሮ የያዘውን የስርዓተ-ፀሀይ አወቃቀሩ ምስል ቀላል ምሳሌ በመጠቀም መረዳት ይቻላል። ከገደል አፋፍ ላይ ቆመን እንበል ከመድፉ እና ከመድፍ ክምር አጠገብ። በቀላሉ የመድፍ ኳስ ከገደል ጫፍ ላይ በአቀባዊ ከጣሉት በአቀባዊ እና ወጥ በሆነ መልኩ እየተጣደፈ መውደቅ ይጀምራል። እንቅስቃሴው በኒውተን ህጎች ይገለጻል የአንድ አካል ወጥ በሆነ መልኩ ለተፋጠነ እንቅስቃሴ ፍጥነት ሰ. አሁን የመድፍ ኳሱን ወደ አድማስ አቅጣጫ ከተኮሱት ይበርራል እና በቅስት ውስጥ ይወድቃል። እናም በዚህ ሁኔታ ፣ እንቅስቃሴው በኒውተን ህጎች ይገለጻል ፣ አሁን ብቻ በስበት ኃይል ስር በሚንቀሳቀስ እና በአግድም አውሮፕላን ውስጥ የተወሰነ የመጀመሪያ ፍጥነት ባለው አካል ላይ ይተገበራሉ። አሁን፣ መድፍ እየጨመሩ እየጨመሩ እየከበዱ ያሉ የመድፍ ኳሶችን ሲጭኑ እና ደጋግመው ሲተኮሱ፣ እያንዳንዱ ተከታይ የመድፍ ኳስ በርሜሉን ከፍ ባለ የመነሻ ፍጥነት ሲለቅ፣ የመድፍ ኳሶች ከገደሉ ግርጌ ወደ ላይ እየወደቁ እንደሚሄዱ ታገኛላችሁ።

አሁን በጣም ብዙ ባሩድ ወደ መድፍ እንደጫንን አስቡት የመድፍ ኳሱ ፍጥነት በአለም ዙሪያ ለመብረር በቂ ነው። የአየር መቋቋምን ቸል ካልን ፣ መድፍ ፣ ምድርን በመዞር ፣ ልክ መጀመሪያ ላይ ከመድፍ በወጣበት ፍጥነት ወደ መጀመሪያው ቦታ ይመለሳል። ቀጥሎ ምን እንደሚሆን ግልጽ ነው: ዋናው እዛ አያቆምም እና በፕላኔቷ ዙሪያ ከክብ በኋላ ወደ ነፋስ ክበብ ይቀጥላል.

በሌላ አነጋገር ሰው ሰራሽ ሳተላይት በምድር ዙሪያ ይሽከረከራል፣ እንደ ተፈጥሯዊ ሳተላይት - ጨረቃ እናገኛለን።

ስለዚህ፣ ደረጃ በደረጃ፣ “በምድራዊ” ስበት (ኒውተን ፖም) ተጽዕኖ ስር የሚወድቀውን የሰውነት እንቅስቃሴ ከመግለጽ ወደ ሳተላይት (ጨረቃ) ምህዋር እንቅስቃሴ ወደ መግለጽ ተንቀሳቅሰናል፣ የስበት ባህሪ ሳይቀየር። ከ “ምድራዊ” ወደ “ሰማያዊ” ተጽዕኖ። ይህ ግንዛቤ ነበር ኒውተን ከእሱ በፊት በተፈጥሯቸው የተለያዩ ተብለው የነበሩትን ሁለቱን የስበት ኃይልን አንድ ላይ እንዲያገናኝ ያስቻለው።

ከምድር ገጽ ርቀን ስንሄድ, የስበት ኃይል እና የስበት ኃይል ማፋጠን በተቃራኒው ከርቀት ካሬ r ወደ ምድር መሃል ይለዋወጣል. የሁለት መስተጋብር አካላት ስርዓት ምሳሌ የምድር-ጨረቃ ስርዓት ነው። ጨረቃ ከምድር rL = 3.84 · 106 ሜትር ርቀት ላይ ትገኛለች። በውጤቱም ፣ የነፃ ውድቀት aL ፍጥነት ፣ በስበት ኃይል ፣ በጨረቃ ምህዋር ውስጥ

እንዲህ ያለው ፍጥነት ወደ ምድር መሃል ሲመራ ጨረቃ በምህዋሯ ይንቀሳቀሳል። ስለዚህ, ይህ ማጣደፍ የሴንትሪፔታል ፍጥነት መጨመር ነው. ለሴንትሪፔታል ፍጥነት የኪነማቲክ ቀመር በመጠቀም ሊሰላ ይችላል።

የት T = 27.3 ቀናት በምድር ዙሪያ የጨረቃ አብዮት ጊዜ ነው.

በተለያዩ መንገዶች የተከናወኑ ስሌቶች ውጤቶች በአጋጣሚ የኒውተን ግምት ጨረቃን በምህዋሯ ውስጥ የሚይዘው ኃይል አንድ ተፈጥሮ እና የስበት ኃይልን በተመለከተ ያለውን ግምት ያረጋግጣል።

የጨረቃ የራሷ የስበት መስክ በምድሯ ላይ ያለውን የስበት ኃይል gL ፍጥነት ይወስናል። የጨረቃ ብዛት ከምድር ክብደት 81 እጥፍ ያነሰ ነው ፣ እና ራዲየስዋ ከምድር ራዲየስ በግምት 3.7 እጥፍ ያነሰ ነው።

ስለዚህ, ፍጥነቱ gЛ በገለፃው ይወሰናል

በጨረቃ ላይ ያረፉት የጠፈር ተጓዦች እንደዚህ ባለ ደካማ የስበት ሁኔታ ውስጥ እራሳቸውን አግኝተዋል. በእንደዚህ ዓይነት ሁኔታዎች ውስጥ ያለ ሰው ግዙፍ ዝላይ ሊያደርግ ይችላል. ለምሳሌ, በምድር ላይ ያለ ሰው ወደ 1 ሜትር ከፍታ ቢዘል, ከዚያም በጨረቃ ላይ ከ 6 ሜትር በላይ ከፍታ ላይ መዝለል ይችላል.

የሰው ሰራሽ ምድር ሳተላይቶችን ጉዳይ እናስብ። የምድር ሰው ሰራሽ ሳተላይቶች ከምድር ከባቢ አየር ውጭ ይንቀሳቀሳሉ፣ እና እነሱ የሚጎዱት ከመሬት በሚመጡ የስበት ሃይሎች ብቻ ነው።

እንደ መጀመሪያው ፍጥነት, የጠፈር አካል አቅጣጫ የተለየ ሊሆን ይችላል. ሰው ሰራሽ ሳተላይት በክብ ምድር ምህዋር ውስጥ የምትንቀሳቀስበትን ሁኔታ እንመልከት። እንደነዚህ ያሉት ሳተላይቶች በ 200-300 ኪ.ሜ ከፍታ ላይ ይበርራሉ, እና ወደ ምድር መሃል ያለው ርቀት ከ RЗ ራዲየስ ጋር እኩል ሊሆን ይችላል. ከዚያም የሳተላይት ሴንትሪፔታል ማጣደፍ በስበት ሃይሎች የተከፈለው ከስበት ፍጥነት ሰ. በዝቅተኛ-ምድር ምህዋር ውስጥ ያለውን የሳተላይት ፍጥነት በ υ1 እንጥቀስ - ይህ ፍጥነት የመጀመሪያው የጠፈር ፍጥነት ይባላል። ለሴንትሪፔታል ፍጥነት የኪነማቲክ ቀመር በመጠቀም እናገኛለን

በዚህ ፍጥነት በመንቀሳቀስ ሳተላይቱ በጊዜ ውስጥ ምድርን ይከብባል

እንደውም ሳተላይት ከምድር ገጽ አጠገብ ባለ ክብ ምህዋር ውስጥ ያለው የአብዮት ጊዜ ከተገለጸው እሴት በመጠኑ ይረዝማል። የሳተላይት እንቅስቃሴ ከፕሮጀክቶች ወይም ከባለስቲክ ሚሳኤሎች እንቅስቃሴ ጋር በሚመሳሰል መልኩ እንደ ነፃ መውደቅ ሊታሰብ ይችላል። ብቸኛው ልዩነት የሳተላይቱ ፍጥነት በጣም ከፍተኛ ከመሆኑ የተነሳ የመንገዶው ራዲየስ ራዲየስ ከምድር ራዲየስ ጋር እኩል ነው.

ከምድር ብዙ ርቀት ላይ በክብ ዱካዎች ላይ ለሚንቀሳቀሱ ሳተላይቶች፣ የምድር ስበት ከትራፊክ ራዲየስ r ካሬ ጋር በተገላቢጦሽ ይዳከማል። ስለዚህ በከፍተኛ ምህዋር ውስጥ የሳተላይቶች ፍጥነት ዝቅተኛ-ምድር ምህዋር ውስጥ ካለው ያነሰ ነው.

የምሕዋር ራዲየስ እየጨመረ በሄደ መጠን የሳተላይት ምህዋር ጊዜ ይጨምራል። ከ 6.6 RЗ ጋር እኩል በሆነ የኦርቢታል ራዲየስ r ፣ የሳተላይት ምህዋር ጊዜ ከ 24 ሰዓታት ጋር እኩል እንደሚሆን ለማስላት ቀላል ነው። በኢኳቶሪያል አውሮፕላን ውስጥ እንዲህ ያለ የምሕዋር ጊዜ ያለው ሳተላይት እንቅስቃሴ አልባ በሆነ ቦታ ላይ በምድር ላይ ይንጠለጠላል። እንደነዚህ ያሉት ሳተላይቶች በጠፈር ሬዲዮ የመገናኛ ዘዴዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ. ራዲየስ r = 6.6 RЗ ያለው ምህዋር ጂኦስቴሽነሪ ይባላል።

ሁለተኛው የጠፈር ፍጥነት በመሬት ላይ ላለው የጠፈር መንኮራኩር መሰጠት ያለበት ዝቅተኛው ፍጥነት ሲሆን ይህም የስበት ኃይልን አሸንፎ ወደ ፀሀይ ሰው ሰራሽ ሳተላይትነት ይቀየራል (ሰው ሰራሽ ፕላኔት)። በዚህ ሁኔታ መርከቧ በፓራቦሊክ አቅጣጫ ከምድር ላይ ይርቃል.

ምስል 5 የማምለጫ ፍጥነቶችን ያሳያል። የጠፈር መንኮራኩሩ ፍጥነት ከ υ1 = 7.9 · 103 m / s ጋር እኩል ከሆነ እና ከምድር ገጽ ጋር ትይዩ ከሆነ መርከቧ ከምድር ከፍ ባለ ዝቅተኛ ከፍታ ላይ በክብ ምህዋር ውስጥ ይንቀሳቀሳል. በመጀመሪያዎቹ ፍጥነቶች ከ υ1 በላይ, ግን ከ υ2 = 11.2 · 103 m / s ያነሰ, የመርከቧ ምህዋር ሞላላ ይሆናል. በ υ2 የመጀመሪያ ፍጥነት መርከቧ በፓራቦላ እና በከፍተኛ የመነሻ ፍጥነት በሃይፐርቦላ ይንቀሳቀሳል።

ምስል 5 - የቦታ ፍጥነቶች

ከምድር ገጽ አጠገብ ያሉት ፍጥነቶች ይጠቁማሉ: 1) υ = υ1 - ክብ ቅርጽ;

2) υ1< υ < υ2 – эллиптическая траектория; 3) υ = 11,1·103 м/с – сильно вытянутый эллипс;

4) υ = υ2 - ፓራቦሊክ ትራክ; 5) υ> υ2 - ሃይፐርቦሊክ ትራክ;

6) የጨረቃ አቅጣጫ

ስለዚህ, በፀሐይ ስርዓት ውስጥ ያሉ ሁሉም እንቅስቃሴዎች የኒውተንን የአለም አቀፍ የስበት ህግን እንደሚታዘዙ ደርሰንበታል.

በትንሽ የፕላኔቶች ብዛት እና በተለይም በፀሐይ ስርዓት ውስጥ ያሉ ሌሎች አካላት ላይ በመመስረት ፣ በከባቢ አየር ውስጥ ያሉ እንቅስቃሴዎች የኬፕለር ህጎችን ያከብራሉ ብለን መገመት እንችላለን።

ሁሉም አካላት በፀሐይ ዙሪያ በሞላላ ምህዋሮች ይንቀሳቀሳሉ፣ ከፀሀይ በአንደኛው ትኩረት። የሰማይ አካል ወደ ፀሀይ በቀረበ ቁጥር የምህዋር ፍጥነቱ በፈጠነ መጠን (ፕላኔቷ ፕሉቶ በጣም ሩቅ የምትታወቀው ከምድር በ6 እጥፍ ቀርፋፋ ትጓዛለች።)

አካላት በክፍት ምህዋር ውስጥም ሊንቀሳቀሱ ይችላሉ፡ ፓራቦላ ወይም ሃይፐርቦላ። ይህ የሚሆነው የሰውነት ፍጥነት ከማዕከላዊው አካል በተወሰነ ርቀት ላይ ለፀሃይ ሁለተኛው የጠፈር ፍጥነት እሴት ጋር እኩል ከሆነ ወይም ከጨመረ ነው። ስለ ፕላኔቷ ሳተላይት እየተነጋገርን ከሆነ የማምለጫ ፍጥነት ከፕላኔቷ ብዛት እና ከመሃል ላይ ካለው ርቀት አንጻር መቆጠር አለበት።

3 ሰው ሰራሽ ምድር ሳተላይቶች

እ.ኤ.አ. የካቲት 12 ቀን 1961 አውቶማቲክ ኢንተርፕላኔቶች ጣቢያ "Venera-1" የምድርን ስበት ትቶ ሄደ።

M - የምድር ብዛት

ሜትር - የሳተላይት ብዛት

R - የምድር ራዲየስ

h - የሳተላይት ቁመት ከምድር ገጽ በላይ

ማጠቃለያ፡ የሳተላይት ፍጥነት ከምድር ገጽ በላይ ባለው ቁመቱ ይወሰናል። ፍጥነቱ በሳተላይቱ ብዛት ላይ የተመካ አይደለም

ማጠቃለያ

ስለዚህ, በዚህ ሥራ ውስጥ, ርዕሱን መርምረናል-የዓለም አቀፍ የስበት ህግ.

የዩኒቨርሳል ስበት ህግ የተመሰረተው በታዋቂ የስነ ፈለክ ተመራማሪዎች ቀደም ሲል የተገኘውን ውጤት በማጠቃለል በ Isaac Newton ነው. በጀርመናዊው የሥነ ፈለክ ተመራማሪ I. ኬፕለር ከዴንማርክ የሥነ ፈለክ ተመራማሪ ታይኮ ብራሄ የተገኘውን የሥነ ፈለክ ምልከታ በማዘጋጀት በተገኘው የፕላኔቶች እንቅስቃሴ ዘይቤዎች ትልቅ ሚና ተጫውቷል። ኬፕለር በሦስት ሕጎች መልክ አዘጋጅቷቸዋል.

1. ሁሉም ፕላኔቶች በዔሊፕስ ውስጥ ይንቀሳቀሳሉ, ፀሐይ በአንደኛው ትኩረት ላይ.

2. በተመሳሳይ ጊዜ በፕላኔቶች ራዲየስ ቬክተሮች የተገለጹት ቦታዎች እኩል ናቸው.

3. በፀሐይ ዙሪያ ያሉ የፕላኔቶች አብዮት ጊዜያት የካሬዎች ሬሾ ከመዞሪያቸው ከፊል-ሜጀር መጥረቢያ ኩብ ሬሾ ጋር እኩል ነው።

ኒውተን በተፈጥሮ ውስጥ ባሉ ማናቸውም አካላት መካከል የጋራ የመሳብ ሃይሎች እንዳሉ ግምቱን አስቀምጧል። እነዚህ ኃይሎች የስበት ኃይል ወይም ሁለንተናዊ የስበት ኃይል ይባላሉ። የዩኒቨርሳል ስበት ሃይል በህዋ፣ በፀሃይ ስርአት እና በምድር ላይ እራሱን ያሳያል። ኒውተን የሰማይ አካላትን የመንቀሳቀስ ህጎችን ጠቅለል አድርጎ በማውጣት ኃይሉ F ከሚከተሉት ጋር እኩል መሆኑን አወቀ፡-

ኒውተን “የተፈጥሮ ፍልስፍና የሂሳብ መርሆች” በተባለው በዋናው ሥራው ውስጥ የስበት ህግን አወጣ እና ያንን አሳይቷል፡-

የፕላኔቶች የታዩ እንቅስቃሴዎች ማዕከላዊ ኃይል መኖሩን ያመለክታሉ;

በተቃራኒው የመሳብ ማዕከላዊ ኃይል ወደ ሞላላ (ወይም ሃይፐርቦሊክ) ምህዋር ይመራል።

በውጤቱም, ይህ ህግ እንደሚከተለው ይመስላል-በማንኛውም የቁሳዊ ነጥቦች መካከል እርስ በርስ የመሳብ ኃይል አለ, ከጅምላዎቻቸው ምርት ጋር ቀጥተኛ ተመጣጣኝ እና በመካከላቸው ካለው ርቀት ካሬ ጋር በተገላቢጦሽ, እነዚህን ነጥቦች በማገናኘት መስመር ላይ ይሠራል.

የኒውተን ቲዎሪ፣ ከቀደምቶቹ መላምቶች በተቃራኒ፣ በርካታ ጉልህ ልዩነቶች ነበሩት። ኒውተን የአለም አቀፋዊ የስበት ህግ ተብሎ የሚታሰበውን ቀመር ብቻ ሳይሆን አጠቃላይ የሂሳብ ሞዴልን አቅርቧል፡-

የስበት ህግ;

የእንቅስቃሴ ህግ (የኒውተን ሁለተኛ ህግ);

ለሂሳብ ምርምር ዘዴዎች (የሂሳብ ትንተና) ዘዴ.

አንድ ላይ ሲደመር, ይህ ትሪድ በጣም ውስብስብ የሆኑትን የሰማይ አካላትን እንቅስቃሴዎች ሙሉ ለሙሉ ለማጥናት በቂ ነው, በዚህም የሰለስቲያል ሜካኒክስ መሰረት ይፈጥራል. ከአንስታይን በፊት ምንም አይነት መሰረታዊ ማሻሻያዎች አያስፈልጉም ነበር፣ ምንም እንኳን የሂሳብ መሳሪያው ጉልህ በሆነ መልኩ ለማዳበር አስፈላጊ ሆኖ ተገኝቷል።

በመቀጠልም የኬፕለር ህጎች እና የኒውተን የስበት ህግ በባህሪያቸው ሁለንተናዊ መሆናቸውን እና የአለም አቀፍ የስበት ህግ የሰለስቲያል መካኒኮች መሰረታዊ ህግ ብቻ ሳይሆን የተለያዩ የኮስሞጎኒክ እና የኮስሞሎጂ ሂደቶችን በመተንተን ረገድ ወሳኝ ሚና እንደሚጫወት እርግጠኛ ሆንን።

የኒውተን የስበት ኃይል ንድፈ ሐሳብ ከአሁን በኋላ፣ በጥብቅ መናገር፣ ሄሊዮሴንትሪክ ነበር። ቀድሞውኑ በሁለት-አካል ችግር ውስጥ, ፕላኔቷ በፀሐይ ዙሪያ አይዞርም, ነገር ግን በአንድ የጋራ የስበት ማእከል ዙሪያ, ፀሐይ ፕላኔቷን ብቻ ሳይሆን ፕላኔቷም ፀሐይን ይስባል. በመጨረሻም, ፕላኔቶች እርስ በእርሳቸው የሚኖራቸውን ተፅእኖ ግምት ውስጥ ማስገባት አስፈላጊ እንደሆነ ግልጽ ሆነ. የአለም አቀፋዊ የስበት ህግ ግኝት አንድ አካል "መሳብ" - ወደ ሌሎች አካላት ለመሳብ እና ለመሳብ ያለውን ችሎታ አሳይቷል.

ከጊዜ በኋላ የዓለማቀፉ የስበት ህግ የሰማይ አካላትን እንቅስቃሴ በከፍተኛ ትክክለኛነት ለማብራራት እና ለመተንበይ ያስችለዋል እናም እንደ መሰረታዊ ነገር መታየት ጀመረ ።

መጽሃፍ ቅዱስ

1. ግሮሞቭ ኤስ.ቪ. ፊዚክስ 9 ኛ ክፍል / S.V.Gromov. - ኤም.: ትምህርት, 2002. - 158 p.

2. ካትኪና አይ.ኤል. የፊዚክስ አስተማሪ / I.L. - ኤም.: ፊኒክስ, 2003. - 368 p.

3. Kasyanov V.A. ፊዚክስ የመማሪያ መጽሐፍ. 10 ኛ ክፍል / V.A. - ኤም.: ቡስታርድ, 2005. - 416 p.

4. ማይኪሼቭ ጂያ. ፊዚክስ: የመማሪያ መጽሐፍ. ለ 10 ኛ ክፍል አጠቃላይ ትምህርት ተቋማት / ጂያ ሚያኪሼቭ, ቢ.ቢ. - ኤም.: ትምህርት, 2009. - 399 p.