Как да отворите безтегловност
Какво е безтегловност? Е, кой не знам в нашето време? Всеки студент дава правилния отговор. Станете познати телевизионни предавания от борда на космическата станция, в която плувка кабината бавно губи тегло астронавти.
Но е винаги хората са имали по-голяма яснота по този въпрос?
Доктор на физическите и математическите науки
L. V. Leskov
Въпросът, който е неудобно ASK
История на откриването и разработването на безтегловност, пълен с драматична борба на идеи, което не винаги е ограничен само до един академични спорове. И неразбиране най-простите истини, показват понякога доста добре образовани хора. Не ми ли вярвате? Нека да разгледаме книгата, познат от детството.
Това е "Aelita" Алексей Толстой. Тя е написана през 1922 година. Инженер Elk Гусев и неговият спътник на космическия кораб напусна Земята. Какви са чувствата си? Корабът достигне скорост, които се случват, когато съществени промени в честотата на пулса, скоростта на биологични процеси. Забележка: Според Толстой, промените зависят от скоростта, а не на ускорението. Доста разлика от това, което виждаме на телевизионния екран по време на сесиите на пространството съобщенията.
Но Уелс. "Първите хора в Луната." 1901. Космически изобретател Cavor започна да се снижава до Луната. Двигатели не работят, корабът просто свободно привлечени към спътник на нашата планета. И какво - в кабината на кораба, веднага след като е имало силата на натоварване, насочено до Луната! Или да вземем романите на Жул Верн "От Земята до Луната" и "Около Луната", написана през 1865. Те безтегловност твърде много да се обърквам.
Спор започна спорове
Ако най-добрите писатели на научна фантастика, които са направили най-скоро, оставя въпроса за безтегловност такива гафове, това, което е по-далечна епоха? Има много по-голямо объркване. По-точно: почти всичко, което мислех за него, беше грешка. И в началото те поставят най-големия мислител на древния свят, Аристотел, който е създал учението на движението.
Според възгледите на Аристотел, има две групи от движения - физически и насилие. Natural осъществява под действието на двата принципа - гравитацията и лекота. Тежест - е желанието на всички органи, до центъра на света, което е нашата Земя. Лекота - имота от центъра. Всички останали насилие трафик. Никой от какво безтегловност не беше въпросът.
В обосновката на учени от древността тя трябва да се каже, че сред тях има и такива, които са имали по тази тема по-разумно гледка. Тя е преди всичко голям гръцки учен и инженер спора.
Ти не знаеш това? Добре, така че съвременници зачитат неговата интелигентност и изобретателност, което му даде прякора "Мъдри", в гръцки "Архимед". Той по-специално за откриването на закона на плавателност. Тук са собствената си формулировка:
"Органите, които са по-тежки от течността, която се излива течност мивката по-дълбоко. и останала в течност, губят теглото си толкова, колкото тежи течността взето в обема на тези органи. "
Той е този закон на астронавтите използват, когато в басейн gidronevesomosti място на Земята предполетна подготовка.
Както се вижда от кулата
Първият удар към разпадащия се образ на света стреля брилянтно работата на Коперник "За въртенето на небесните сфери". Въпреки това, въпросът за тежестта Коперник е изключително предпазливи. Той пише: "По мое мнение, тежестта е нищо друго, като естествен стремеж, който божественото провидение създател на световете връчени част за комбиниране и свързването им във формата на сфери."
"Признавам, това свято трибунал по-скоро заподозрян в ерес, макар Практикуването и аз вярвам, че слънцето е в центъра на света и все още, земята е в центъра и се движи. От чисто сърце и нелицемерна вяра, отдаденост, проклятие, омразни декларират по-горе грешка и ерес ".
До края на дните си, църквата държеше един възрастен учен в затвора. Един след друг на затворника падна върху нещастието: тя умря любимата дъщеря, чиито сили подкопават тревогата за баща си, а след това дойде слепота.
Докато е в затвора, слепи гледач диктува студенти есе, бяха кулминацията на живота си - "Разговори и математически доказателства относно две нови науки." Нейната основна идея е "органите, които попадат движат със същото ускорение." Хвърляне от висока кула, различни елементи Галилей отдавна е убеден в истинността на тяхната преценка.
Фигури A. Baldin
В "разговори" класификация на движения, различни от Аристотел, а именно, счита еднакво и неравномерно движение. Книгата съдържа закона на инерцията, въпреки че тя не е пълна формулировка. Всичко това позволява на Галилей да обори една от грешките на Аристотел, отрича възможността за безтегловност.
Галилео мотивирано, както следва:
"Ние се чувстваме тежестта върху раменете ни, когато ние се противопоставят на движението, по които е извършено; но ако слезе с една и съща скорост, с която се движи свободно падане на тегло, как би могъл да се окаже натиск върху нас. Произтичат от това извода, че с доброволното и природен падането на малък камък не натиснете като цяло и следователно не води до увеличаване на теглото му, както се случва с всички останали. "
Както правилно отбеляза, Шопенхауер, който мисли ясно - ясно е посочено. Телесното тегло - е силата, с която го натиска върху подкрепата. Поставете тялото и подпомагане на асансьора, която започна да пада свободно. Очевидно е, че тялото престава да натиснете върху подкрепата и теглото му ще изчезне. В кабината на асансьора е в състояние на безтегловност. Не е ли, колко е лесно?
ЗАЩО НЕ РАЗБИРАТЕ гений GENIUS
Е, йезуитите, както се казва, заповядано от самия бог. Много по-изненадващо. идеи за безтегловност сериозен удар, нанесени от Р. Декарт, по-специално, на Галилей "в началото на философията".
Но, от друга страна, една нова картина на света, че Декарт против учението на Аристотел, и не е имало място за безтегловност.
Според теорията на "славно Cartesius" (както го наричат Ломоносов), Вселената е пълна с тънък течност, която се върти около слънцето и планетите. Тези вихри заснемат планетата в кръгови движения около Слънцето. По този начин, гравитационната сила се дължи на движението вихър на частици.
Ето какво пише той за Декарт безтегловност в едно от писмата си: всичко казано Галилео "на скоростите на органите, попадащи във вакуум, и така без основание, тъй като той трябва първо да се определи какво тежестта; .. и ако той знаеше своята същност, той щеше да знае, че тя е нула в празнотата. "
Така се оказва, че се наблюдава състоянието на безтегловност само във вакуум. Декарт твърдение е в съответствие с теорията си, но не съм съгласен с експеримент, не може да се обясни много явления, които са добре известни на астрономите. Е, ако Декарт самият не го разбирам. Така изявление съвременен поет, че "учен съвременниците на Галилей Галилео не беше глупаво", трябва да се обмисли недоказана.
НЮТОН NEWTON ЗАЩИТАВА
Спомням си, тази епиграма бе поставен в нашия студент вестник:
на главата на Нютон
И това даде мисли да се движат,
Ами може да се мисли,
вие трябва да победи, за да стене
доц трепетлика
Аз не съм сигурен, че предложеният метод може да се подобри процесът на мислене е обект на това четиристишие, но аз съм убеден, че ябълката не споделя с лаврите на сър Исак.
Как узрели ябълки попадат в много доста умна глава! Освен натъртвания, няма последствия. Отлежала идеята, че е основната причина. И дори ако го е направил есен ябълка, защо Нютон не мислеше, че, подобно на всяко друго лице, че тук, казват те, дори и лятото свърши, и претоварени с работа и живот стрелки мухи. Защо, попита наивно въпрос, че никой не го е помолил да себе си или другите, или природата?
Apple трябваше да влезе в главата на един добре подготвен. В допълнение, жертвата трябва да има невероятна способност за работа, за да се реши един от най-големите тайни на трафика.
Известен история на брилянтен учен секретар, неговия съименник Хъмфри Нютон, позовавайки се на времето, когато е имало работа по "Математически принципи на Природен философия".
"Заетост е толкова любители на това, че той често забравя да се хранят. Преди два-три часа, той рядко легнаха да спят, а в някои случаи да спят само пет или шест часа сутринта. съдейки по неговата загриженост и постоянна работа, аз мисля, че той искаше да се прекрачва границата на човешкото изкуство. "
От съображения не е напълно изяснен Нютон за дълго време, аз не публикува резултатите от своите изследвания по механика и астрономия. В крайна сметка го направи си убедил Едмънд Халей. От Кралското дружество не разполага със средства, Холи публикува "Principia" за своя сметка. Съвсем наскоро отбелязахме 300-годишнината от освобождаването на тази невероятна книга.
Заглавието, което даде работата си Нютон, до известна степен е предизвикателство последователите на Декарт, на Cartesians. Стойността на тази работа за развитието на науката не може да се надценява. "Преди и след Нютон - пише акад С. И. Вавилов, - до наши дни човечеството не се вижда прояви на научен гений по-голяма здравина и издръжливост."
За нас, едно нещо, което е важно: безтегловност в теорията на Нютон за първи път получи научна обосновка. Със строго формулирани закони на движението, както и откриването на закон за всеобщото привличане може да се покаже, че не само в кабината падане лифт, тъй като тя последвано от мотивите на Галилей, но също така и на борда на космическия кораб, за да се движат свободно в областта на гравитационните сили ще трябва да постигне състоянието на безтегловност , В книгата на Нютон казва за първи път дори и "изкуствен sputnichkah Земята."
Доказателство за безтегловност, според Нютон, е много проста. Помислете за "sputnichek" орбита около Земята в кръгова орбита. Ротация "sputnichka" генерира центробежната сила, която е способна да балансира силата на гравитацията. Извършване на изчисление, че е лесно да се гарантира, че скоростта, с която "sputnichek" се движи в кръгова орбита близо до земята, трябва да са на около 8 км / сек. По-късно тази стойност започва да се нарича първото място скорост. Както сам "sputnichek" И всички елементи по него се движат със същата скорост и със същото ускорение, на борда носи състояние на безтегловност.
Безтегловност ПРИНОС микрогравитация
Теорията за всемирното привличане далеч с теорията водовъртеж на Декарт. С помощта на законите на Нютон е станало възможно благодарение на математически изчисления, за да се получи точни резултати. Това позволи да номинира друг трудна задача - да се създаде небесната механика, обяснявайки съвкупността от наблюдателната информация, която е била натрупана в астрономията. За решението си взе последователи на Нютон - блестящ плеяда от светила на механиката на XVIII век, Ойлер, Clairaut, Lagrange, Лаплас.
Но въпросът остава, които не се интересуват от някоя от тези видни учени. Един много прост въпрос: ако има безтегловност, или да се използва като е невъзможно да се реши всякаква полезна задача?
Тези въпроси не са били учени работят на празен ход XVII-XVIII век.
Спомнете си, например, как да се определи целта на Royal Society Робърт Гук, един от неговите основатели :. "За да се повиши стойността на природните неща и всички полезни изкуства, Производства, практически механиката, инженеринг и иновации с помощта на експерименти"
Тържество по случай откриването на безтегловност принадлежи Галилея. Стриктно научна основа на това явление се основава на теорията на Нютон. Понякога се казва, че в древни времена по пътя на новите открития в инженерната практика е много по-дълго, отколкото днес. Това не е напълно вярно. Ето един конкретен пример. В "Разговори" Галилео обсъжда още грешни принцип механика на Аристотел - страх от празнота, се предполага, че са присъщи на естеството. Галилео разкритикува този принцип. И през 1643 г., след като само за една година след смъртта на учения, неговите ученици Торичели и Вивиани Б. отворен вакуум - ". Torricellian празнота"
Отне само четири години, за да намери това практическо приложение: Blez Паскал построява първата барометър. Малко по-късно, Робърт Бойл в Англия и Ото Герике в Германия е изобретил първия въздух помпата. Тогава там е идеята на парната машина. Не, инженерите на XVII век по-добре от нашите съвременници са били в състояние да оценят полезното действие на нови физически идеи!
Но с безтегловност всичко се обърка. Въпреки това, един положителен пример, все още са известни. Английски индустриалец Уилям Uotts през 1782 извади патент за производството на фракции от отпадане разтопено олово пада от висока кула. Падащи капки е в състояние на безтегловност, придобиват сферична форма и имат време да се втвърди, преди да се понесе към земята. Но три години по-късно на същата вата изградена за тази цел в Бристол първата кула. Между другото, този метод все още се използва днес. Един много прост начин. Защо ви отне толкова, колкото половин век, за да мисля за него?
Може би не е необходимо? Няма нужда е: В Европа войни са се водили почти непрекъснато. Може би безтегловност просто късмет - той не се обърне внимание на хората, Pascal мащаб? Но позволете ми да се справи с тази задача Уотс, човек напълно неизвестни за науката. Тогава каква е сделката?
МАСА мистериозно микрогравитация
Отговорът на този въпрос, според мен, за да се намери в положението, в което е имало теорията на гравитацията, след като работата на Нютон. Според неговите идеи, гравитацията действа на разстояние, се предава незабавно и без участието на всеки междинен носител. Обяснението съвременници възприемат трудно.
Един от първите критики от холандския учен Х. Хюйгенс. През 1691 той пише, че не можех да се съглася с теорията за гравитацията на Нютон, т. За да. Тя не обяснява защо всички материални тела се привличат, но и защото тази теория ", признава съществуването в космоса само слаба материя, която никакво съпротивление на движението на планетите и кометите. След това, изглежда невъзможно да се обясни или действието на гравитацията, няма светлина. " С приблизително същите позиции, той критикува теорията и Лайбниц Нютон.
Всички тези проблеми за неговото трион и самият Нютон. Той търсеше, но не можах да намеря това обяснение на гравитацията, която ще го задоволи. В съответствие с R. Bentli Nyuton обсъжда, например, въпросът не се случи, ако в закона за всемирното привличане съществуването на Бог. Това е позицията по-късно активно защитава някои от неговите ученици и последователи, например, Coates. Въпреки това, самият Нютон обобщи опитите му да разкрие физическата механизма на тежестта по различен начин: "Причината за тези свойства на гравитацията, аз все още не може да се заключи от явленията, хипотези, не е измислил."
И след Нютоновата физика се опитва да намери отговор на тези въпроси. Въпреки това, все още съществуват празноти много. "Науката винаги е грешно, - каза Бърнард Шоу любител на парадокси. - Защото, решавайки един проблем, той веднага повдига някои нови ".
Миналата година отбеляза нова годишнина: тридесетата годишнина от стартирането на първия спътник. Това събитие се отвори, най-накрая, пътят към широк практическо приложение на безтегловност.