100 великих парадоксов

И это ещё не всё. Рассуждая о падении тел на основе закона Ньютона о гравитации (от латинского «гравитас» – тяжесть), мы говорили о том, что в приличном научном обществе принято считать устаревшим понятием, таким же, как некогда популярный теплород.

Говорят, гравитация не существует! Но это уже особая проблема и, между прочим, всё ещё окончательно не решённая.

Силу тяжести отменили

Государственные законы устанавливают и отменяют имущие власть. Но как можно отменить закон природы, о котором всем известно со школьной скамьи?

Оказывается – можно. Парадоксально, но факт.

Мы приучены трепетно относиться к законам природы, к общепризнанным научным теориям, словно это – истины в последней инстанции. Но эти законы и теории не даны нам природой, а выведены учёными (философами) на основании знаний своего времени. А знания имеют свойство уточняться. Нередко их продумывают заново, создавая новые теории.

Закон всемирного тяготения вывел Исаак Ньютон на основе наблюдений и расчётов. Не будь силы тяжести, мы бы витали в космическом пространстве… Да что уж там мельчить: тогда бы не было стройного движения небесных тел, да и вообще ничего бы не было…

И тут новость последнего столетия: сила тяжести отменена! Не в административном порядке, а по всем правилам науки, без широкого оповещения граждан. Большинство до сих пор уверено, что сила тяжести существует. Хотя, что она собой представляет, вряд ли кто-то пояснит.

Что же такое – сила тяжести, гравитация? На этот вопрос Ньютон ответил честно: это мне неизвестно, а гипотез я не измышляю. Попросту говоря, он уклонился от ответа.

Ньютон честно признавался в своём незнании природы гравитации

Ньютон убедительно доказал существование всемирного тяготения и выразил это в гениально простой формуле. С той поры прошло много времени. Учёные придумали немало гипотез о гравитации, но слова Ньютона о незнании остаются в силе. По какой причине массивные тела любого химического состава и любой структуры взаимно притягиваются?

Так бы и продолжали физики обдумывать этот феномен, если бы в начале прошлого века не избавились от этой головоломки. Само понятие «тяготение» оказалось гипотезой.

В общей теории относительности А. Эйнштейн избавился от гравитации оригинально: сближение двух тел он представил как искривление двумя массами структуры пространства-времени.

Особенно наглядна простейшая модель: натянута гибкая поверхность, на которой находятся два шара. Она под ними прогибается, образуя лунки: у более тяжёлого шара лунка, естественно, глубже, а прогиб от неё распространяется дальше.

Если шары сближаются, лёгкий шар, достигнув более глубокой лунки тяжёлого шара, покатится к нему, а он в свою очередь немного сдвинется ему навстречу. Это и есть то, что Ньютон назвал гравитацией.

В теории Эйнштейна, как гласит Википедия, «постулируется, что гравитационные и инерциальные силы имеют одну и ту же природу. Отсюда следует, что гравитационные эффекты обусловлены не силовым взаимодействием тел и полей, находящихся в пространстве-времени, а деформацией самого пространства-времени, которая связана, в частности, с присутствием массы-энергии».

Оставим проблему времени в покое (она добавлена к трёхмерному пространству весьма условно, как мнимая ось), и обратим внимание на пространство. А. Эйнштейн не упоминал о его реальных свойствах, ибо сначала отрицал существование космического эфира, всеобщей среды, которую до него никто всерьёз не отрицал.

Если пространство в теории Эйнштейна геометрическое (он нередко писал о «пустом пространстве»), то оно воображаемое, идеальное, и с ним можно проделывать любые теоретические манипуляции. Реальное пространство материальное и должно быть представлено чем-то конкретным.

Если под термином «пространство» предполагать абсолютную пустоту, надо ещё сначала доказать, что она присутствует в природе. Возможно, нечто такое предполагал Эйнштейн в начале работы над теорией относительности. Тогда же он высказал гипотезу о «частице света» – фотоне. А частицы могут двигаться в пустоте, в отличие от волн.

Впрочем, это не снимает проблему волновых свойств света, электромагнитного поля. Волна не может распространяться в пустоте, потому что является колебанием определённой среды.

Ну, а если бы абсолютная пустота существовала, как сначала предполагал Эйнштейн, что тогда? Разве можно её искривить или выпрямить? Нет. Пустое место никакими свойствами не обладает. (Ещё Аристотель доказал: «Природа не терпит пустоты».)

Эйнштейну пришлось согласиться с тем, что нет абстрактного пустого пространства, а всюду присутствует некая эфирная субстанция. Какая она и как связана с массивными телами, он не уточнил.

Значит, следует говорить о деформации не пространства вообще, а конкретной материальной среды, которая меняет свою структуру под действием тел, имеющих массу покоя. Так в простейшей модели продавливается туго натянутая мембрана под весом лежащего на ней тела.