Собственно, у Этвеша два таких главных эксперимента: один по измерению изменения силы тяжести (нужен для геодезии) и второй по доказательству пропорциональности силы гравитационного притяжения (силы тяжести) и центробежной силы (разновидность силы инерции).
Дике Р., описывая эксперимент Этвеша, задается вопросом: “… будет ли линия отвеса сохранять точно такое же направление, тем самим обнаруживая строгую пропорциональность между этими двумя силами совершенно различной природы?” Курсив и рисунок 2 взят из книги Николая Колтового “Книга-5-ч11-04-Гравитация и эфир”.
Принципиальная схема эксперимента Этвеша очень проста. Вот ее рисунок 2.
При вращении, как известно, возникает центробежная сила, которая отбрасывает тела от оси вращения. И эта сила зависит от массы тела. Ее можно вычислить по такой формуле. Больше масса – больше сила.
И вот какие бы грузы не подвешивал барон, нить не закручивалась и точка. Никак центробежная сила не различала того, что грузы сделаны из разных материалов. С такой же проблемой столкнулся и Галилей. Что он не швырял из Пизанской башни, все летит с одинаковой скоростью. Ну никак эта хитрая гравитация не реагирует на материал. Казалось бы, как это ядро, которое мужик с трудом поднимает, долетает до земли, за тоже время, что и деревянный шар, который поднимет ребенок.
Странно две разные, как пишет Дике, совершенно разные силы, а ведут себя одинаково. Как же так? На этот вопрос разные ученые и не ученые отвечают каждый по-своему.
Я хочу предложить эксперимент, который почти нельзя реализовать в полной мере практически, но который может кое-что показать о пропорциональности между двумя силами совершенно различной природы.
Вот вы видите плоское кольцо (Рис. 3 вид сверху) с бортиком по наружной окружности. Это такой не высокий стакан (вид сбоку) с большим отверстием в дне. Диск расположен горизонтально. На диске расположены 4 штуки горизонтальных пружинных весов и 4 штуки вертикальных пружинных весов. На горизонтальные весы положены шары одинакового веса (они взвешивались на одних весах), но из различных материалов. Шары соединены одинаковым образом попарно штангой, на которой закреплено зеркало. Две пары необходимы для балансировки системы. Строго по центру вращения диска расположен источник света, который направляется на зеркало, прямой луч, затем отражается от зеркала и попадает на экран, который так же расположен на оси вращения. Источник света и экран расположены на разных уровнях.
Вот и все не хитрое устройство. А работает оно так. Если упругость пружин вертикальных весов одинакова, то есть точность весов одинакова, то соединительная штанга будет двигаться параллельно при любом одинаковом сжатии пружин, когда вертикальные весы будут показывать одну и ту же величину. Отраженный луч в этом случае может двигаться по экрану только вертикально. Если же весы покажут разные значения, то это значит, что штанга развернулась вокруг своей вертикальной оси и отраженный луч сдвинется относительно оси вращения вправо или влево. Отмечаем показания всех весов.
Раскручиваем диск и смотрим за показаниями весов. Сразу же скажу, что на практике я этот опыт не производил, так что это мысленный опыт и значит все мои предположения будут только мыслимы. При увеличении оборотов диска вертикальные весы будут показывать все большее и большее значение центробежной силы. И это значение будет больше силы гравитации. Это вытекает из опыта вращения ведерка с водой в вертикальной плоскости. В положении ведра вверх дном вода из него не вытекает. При дальнейшем увеличении оборотов центробежная сила будет все увеличиваться, а сила тяжести будет уменьшаться. И когда скорость шаров достигнет первой космической скорости (7,9 км/сек) горизонтальные весы будут показывать нулевой вес (это на Земле, а на Луне космическая скорость значительно меньше). В это же время вертикальные весы будут показывать величины центробежной силы, выраженные такой формулой. Рисунок 4.
А как же это связано с опытом Этвеша? Тут главное не попадаться на уловку с детской задачки: что тяжелее пуд железа или пуд перьев? Взглянешь на этот рисунок и сразу кажется: да положи ты на одни весы шар из свинца, а на другие весы шар из дерева или того хуже пенопласта, так штанга так развернется, что мало не покажется. А вот и нет. Из памяти просто выпало, что вес шарика свинца и большущего шара из пенопласта один и тот же. Спрессуйте этот шар до размеров свинцового шара и все станет на место. Световой зайчик на экране может сдвинуться по вертикали, но вертикаль эту не покинет. Вертикальные весы будут показывать одну и ту же величину.
А теперь давайте посмотрим можно ли осуществить, придуманный эксперимент. Я не знаю на какой параллели производил эксперимент Этвеш, но думаю, что на параллели в 36 000 километров это возможно. Эту параллель я выбрал для упрощения расчетов. Путем мучительных расчетов я получил скорость движения прибора Этвеша, а, следовательно, и шаров, равную 417 м/сек. А можно ли такую скорость шаров получить в моем эксперименте? Вот нашел в сети скорость вращения гироскопа ГУА-6. Она равна 36 000 оборотов в минуту или 600 оборотов в секунду. Какой диаметр ротора у этого гироскопа я не знаю, ну думаю не большой. Допустим 6 сантиметров. Тогда длина окружности получится будем считать 20 сантиметров или 0,2 метров. Скорость окружности будет примерно 120 м/сек. Как видите поставить придуманный эксперимент не так, то просто. Частично сложно получить большую скорость вращения из-за вот этой формулы. Рисунок 4. Видите, чем меньше радиус вращения и большая скорость вращения, тем больше центробежная сила, которая буквально разрывает вращающиеся объекты. Кроме того, увеличению оборотов мешает трение и другие силы. Надо искать компромисс с размерами объекта, его материалом и скоростью вращения.
Может быть кто-нибудь и поставит этот эксперимент, если будет какая-то нужда, я не знаю. Для меня сейчас важно понять, о какой же пропорциональности писал Дике? Что это за пропорциональность? Я пропорциональность понимаю, так как о пропорциональности учили в школе, на примере треугольников. В отношении сил в нашем опыте тоже можно обнаружить пропорциональность, только обратную. Увеличиваем скорость вращения диска с каким-то радиусом: центробежная сила возрастает, а гравитационная сила уменьшается. Это – обратная пропорциональность. При первой космической скорости сила гравитации вообще исчезает, а центробежная сила достигает своего максимума и все? Нет, с увеличением оборотов центробежная сил будет все равно увеличивается и никакой пропорциональности нет.
Тогда может пропорциональность между этими двумя силами наблюдается с изменением радиуса вращения при постоянных оборотах диска?
Вот эти силы: гравитационная и центробежная. Видите, одна уменьшается обратно квадрату радиуса, а другая увеличивается линейно относительно радиуса. Но это тоже мало похоже на пропорциональность в треугольнике. Почему в моем примере пропорциональности нет, а в эксперименте Этвеша есть?
Может быть пропорциональность подразумевается при постоянной скорости и постоянном радиусе? Возможно. Тогда покажите в чем она заключается. То, что коромысло не поворачивается при шарах, сделанных из различных материалов – это лишь проявление этой пропорциональности, но оно не раскрывает сущности этой пропорциональности. К сожалению, раскрыть эту сущность на молекулярно-атомарном уровне невозможно. Она становится понятной на квантовом уровне.
Центробежная сила – это антипод центростремительной силы. Нет центростремительной силы – нет и центробежной силы. Источником центростремительной силы является в нашем случае гравитация, то есть потока фотонов, называемых гравитонами, соответствующей энергии. Эти гравитоны через инерционное свойство материи (сохранять постоянное направление движения) и формируют центробежную силу. Сама по себе или с какого-нибудь источника эта сила взяться не может. В моем эксперименте, эта сила тоже получается из центростремительной силы, создаваемое ободом. Именно он толкает шары к центру. Получается, что определенная величина гравитационных сил (гравитоны) генерирует определенную величину инерционных сил (тоже фотоны соответствующей энергии, я их называю инерционными), а последние частично и представляют центробежную силу. Вот в этом и заключается пропорциональность данных сил.
Вывод из этих незамысловатых рассуждений можно сделать следующий. Утверждение Дике в том, что существует “строгая пропорциональность” я считаю верным для гравитационного воздействия, а вот в моем случае пропорциональность не наблюдается. Почему так? Ответ с квантовой точки зрения прост. В моем случае центробежная сила генерируется давлением обода на шары, то есть в результате близкодействия, а в случае с гравитацией центробежная сила формируется в результате дальнодействия. Близкодействие и дальнодействие я понимаю в таком плане: я взял палку в руку и сбил с ветки яблоко – это близкодействие (нет временного разрыва во взаимодействии), а вот если я бросил палку и сбил яблоко – это дальнодействие (время бросания палки и сбивание ею яблока разорваны во времени).
Таким образом обод имеет возможность генерировать любую силу не зависимо от гравитации. В то время как прилетевший гравитон может сгенерировать только один инерционный фотон и он, в какой-то мере, пропорционален прилетевшему гравитону. Можно сказать, что в моем случае действуют “силы различной природы”, а в эксперименте Этвеша действуют "силы одинаковой природы".
Так уж случилось, что в природе существует, по мнению научного сообщества (замечу ошибочное), всего четыре взаимодействия: электромагнитное, сильное, слабое и гравитационное. Какие взаимодействия осуществляются в опыте Этвеша? Сильное (ядерное), слабое (бета распад)? Очевидно – нет. Осталось два: гравитационное и электромагнитное. Все верно, только гравитон обладает электромагнитными свойствами. Это обычный фотон, соответствующей энергии.В заключение сознаюсь. Несколько выше я предположил, что и в моем эксперименте должен наблюдаться такой же эффект, как и в эксперименте Этвеша: нить не должна закручиваться. На самом деле в этом я не уверен. Возможно, что центробежные силы, рожденные давлением обода, в отличие от сил, порожденных гравитацией, как-то будут чувствовать различие материалов, и соединительная штанга в моем случае будет закручиваться. Это возможно будет происходить даже в том случае, если спрессованный шарик пенопласта покрыть материалом, из которого сделан другой шар. Эти сомнения может развеять только опыт.
Главная Вверх