Что в каждой точке мир весь мир сосредоточен

Вид материала

Содержание

Подобный материал:

1 ... 31 32 33 34 35 36 37 38 ... 43

их масс (точки О1 и О2), которые находятся на расстоянии l1 и

l2 от центра масс О. Линии O1m0 и O2m0, соединяющие центры масс

половинок галактики с небесным телом mо, повернуты относительно

радиус-вектора r на углы a1 и a2 соответственно. Вдоль этих

линий действует на тело m0 силы тяготения Q1 и Q2 левой и

правой частей галактики. Геометрическая сумма векторов Q1 и Q2

этих сил образует результирующую силу тяготения галактики,

действующую на тело m0.

Сравним результирующую силу Q с силой Q*, которая

получается, если галактику представлять в виде эквивалентной

материальной точки в центре масс (точка О, рис. 109б). Величина

силы Q* будет, согласно закону Ньютона, пропорциональна

произведению масс m и М (масса всей галактики) и обратно

пропорциональна квадрату расстояния r между ними. Нетрудно

подсчитать, что сила Q будет определяться величиной силы Q*,

умноженной на функцию косинуса угла a в кубе.

Такая зависимость означает, что по мере приближения

небесного тела m0 к центру галактики сила гравитационного

притяжения Q будет уменьшаться (угол a стремится к 90o, а

функция косинуса этого угла -- к нулю). В частном случае, когда

тело m0 окажется в центре галактики, результирующая сила

тяготения, действующая на это тело, будет равна нулю. Это можно

проверить и без каких-либо расчетов: тело то оказывается

удаленным на одинаковые расстояния от масс m1, m2 и силы их

тяготения Q1 и Q2 уравновешивают друг друга.

Орбитальная скорость движения V тела m0 вокруг галактики

также зависит от характера распределения ее масс. Если

обозначить V* скорость орбитального движения вокруг галактики,

которая моделируется материальной точкой в центре масс О (рис.

109б), то величина орбитальной скорости V при распределенной

массе галактики (рис. 109а) будет отличаться от V* на величину

функции косинуса угла a в степени 3/2. Это означает, что по

мере приближения к центру галактики орбитальная скорость

движения тела m0 будет уменьшаться.

При этом небесное тело, оказавшееся посредине между двумя

частями массы галактики m1, не воспринимает какой-либо

гравитационной силы от небесного тела с точечной массой m0(Q=0)

и может неподвижно сохранять свое положение (V=0) в этой точке

пространства. По мере удаления небесного тела m0 от центра

галактики растет, постепенно возрастает сила тяготения и

орбитальная скорость (рис. 110). Такой характер изменения сил

тяготения и орбитальной скорости совершенно не сходится с

обычным представлением небесной механики для небесных тел с

точечными массами.

Pассмотренная модель распределенной галактики, состоящей

только из двух точечных масс m1 (i = 1; 2), является

простейшей. Для более полного и точного представления о

гравитационных свойствах галактик следует взять много

материальных точек m1 (где i = 1, 2, 3, ..., n) и рассмотреть

их суммарное силовое взаимодействие с точечным небесным телом

m0. При этом в общем случае характер изменения гравитационного

поля будет аналогичен рассмотренной двухмассовой модели, хотя и

будет охватывать все внутреннее и окологалактическое

пространство равномерно.

Таким образом, орбитальные скорости небесного тела,

которое движется вблизи центра распределенной массы галактики,

будут значительно меньше, чем если бы оно двигалось вокруг

такой же сосредоточенной массы. Именно этот эффект и был

обнаружен при наблюдении реальных галактик в звездном небе.

Поэтому данный эффект следует объяснять не существованием в

космическом пространстве какой-то "скрытой массы", а как

следствие ослабленных сил тяготения галактик из-за того, что их

массы рассредоточены в значительных пространственных объемах.

Кстати, заметим, что подобные эффекты можно наблюдать и в

земных условиях. Если, например, разместить два тела, каждое с

массой m на некотором расстоянии друг от друга (рис. 111), то

наблюдатель (или какое-то другое пробное тело), помещенный

посередине между этими двумя телами, не будет перемещаться под

действием силы тяготения, поскольку она будет уравновешена

противоположно направленными силами притяжения Q каждого из тел

с массой m. В этих условиях наблюдатель, если он не знает

обстановки, может сделать вывод о том, что этих масс вообще не

существует. Или, наоборот, если он наблюдает за этими телами,

то может сделать вывод, что действие этих видимых масс

уравновешивается какими-то "скрытыми" в окружающем пространстве

массами.

Автор. Итак, проблема "скрытых масс" в звездном мире

может быть объяснена на основе космистского подхода, без

привлечения экстравагантных гипотез. По-видимому, подобный

подход может уточнить и некоторые "странности", наблюдаемые в

земных условиях и в Солнечной системе? В частности, как

изменяется гравитационное поле Земли и Солнца, если учитывать

их распределенные массы, и как это отражается на движении

планет?

Профессор. Рассмотренные выше гравитационные эффекты

распределения масс проявляются и у небесных тел Солнечной

системы. Возьмем в качестве примера Землю. Прибор П, измеряющий

силу тяготения на поверхности Земли (рис. 112), будет

показывать величину этой силы меньше, чем в случае

сосредоточения всей земной массы в ее центре. Объясняется это

тем, что распределенные массы, особенно у верхних слоев Земли в

окрестностях расположения прибора, будут создавать силы

тяготения Q1 , направленные почти в горизонтальной плоскости и

в противоположные стороны (составляющие Qx). Это означает, что

некоторая (и весьма значительная) часть (В на рис. 112) массы

Земли не проявляет себя в общем гравитационном потенциале.

Эквивалентная часть земной массы (А на рис. 112), создающая

вертикальную силу тяготения, имеет грушевидную, а не

сферическую форму.

Автор. Как будет меняться гравитационное поле Земли, если

наблюдатель будет спускаться вплоть до самого ее центра по

воображаемому "колодцу"?

Профессор. Для изучения этого вопроса осуществим вместе

с читателем следующий мысленный эксперимент. Предположим, что в

толще Земли сделан колодец глубиной до самого ее центра. При

спуске в такой колодец наблюдателя с прибором, измеряющим силу

тяготения Земли, обнаружим следующее: сила тяготения будет

уменьшаться, а в центре Земли полностью исчезнет (рис. 113).

Это объясняется тем, что по мере спуска внутрь Земли часть

земной массы, расположенной выше горизонтальной плоскости O1x,

проходящей через центр масс чувствительного элемента прибора,

будет создавать силу тяготения Qy*, направленную вверх, и тем

самым уменьшать результирующую силу Qy тяготения.

Поскольку верхняя часть 1 земной массы создает силу

тяготения не вниз, а вверх, симметричная ей часть 2 массы Земли

тем самым как бы исключается из тяготения. В результате этого

гравитационное воздействие на прибор оказывает только

остаточная часть земной массы (3 на риc. 113а). Чем глубже

опускается прибор, тем меньше остается доля активной

(нескомпенсированной) гравитационной массы Земли (рис. 113б). И

наконец, в центре Земли силы тяготения ее масс, расположенных

во все стороны симметрично, будут полностью скомпенсированы.

Если представить некоторый свободный объем (лабораторию)

шаровой формы в центре Земли, то помещенный в нее наблюдатель

окажется в условиях невесомости. При всяком смещении центра

масс наблюдателя относительно центра масс Земли он будет

возвращаться к центру с некоторым ускорением, вызванным

действием весьма малой силы тяготения. (В центре Земли будет

состояние устойчивого равновесия.)

Автор. Можно ли форму этой удивительной гравитационной

"груши" представить в аналитическом виде?

Профессор. Безусловно, можно (см. рис. 114). Уравнение

формы этой "груши" можно получить в результате интегрирования

всех элементарных сил тяготения, созданных материальными

частицами шара 2 по всему объему. Если рассечь объем шара

плоскостью Оxy, проходящей через его центр О и центр масс

наблюдателя (точка В), находящегося на расстоянии R от центра

шара, то любая произвольная точка Аy на линии, образованной

пересечением поверхности "груши" с плоскостью Dxy, будет

определяться координатами х и y, значения которых приведены на

рисунке 114.

Автор. Для практических целей, особенно для космонавтики,

очень важно знать закономерности распределения поля тяготения у

поверхности Земли и в околоземном космическом пространстве.

Какие особенности в это распределение вносит учет

распределенности массы Земли?

Профессор. Если наблюдатель будет измерять

гравитационную силу в пространстве над поверхностью Земли, то

он обнаружит следующие эффекты. По мере увеличения высоты

влияние сил тяготения распределенных масс (в первую очередь

боковых) убывает, и наконец на значительном расстоянии

(несколько радиусов Земли) Землю можно рассматривать уже как

точечную массу (см. рис. 115). В частности, при изучении

параметров орбитального движения Луны относительно Земли

гравитационная модель взаимодействия точечных масс небесных тел

полностью "срабатывает". Однако при наблюдении орбит

низколетящих искусственных спутников Земли (высота 200--500 км)

обнаруживаются некоторые особенности (появляется дополнительная

прецессия перигея орбиты и др.), которые обусловлены

рассмотренным выше влиянием изменения гравитационного земного

поля. Изучая орбитальное движение планет вокруг Солнца, следует

учитывать влияние распределенности солнечной массы на силу

гравитационного взаимодействия с планетами, расположенными

вблизи Солнца. В частности, уменьшение силы тяготения в

окрестностях Солнца в первую очередь сказывается на орбитальном

движении Меркурия и Венеры. Можно полагать, что именно по этой

причине перигелий (ближайшая к Солнцу точка эллиптической

орбиты планеты) Меркурия поворачивается с угловой скоростью

около 43 угловых секунд за столетие. Аналогичные эффекты

наблюдаются и при движении спутников других планет Солнечной

системы, если их орбиты расположены на небольшой высоте (доли

или единицы радиусов планет). Из рассмотренного следует, что

классическая механика далеко не исчерпала своих возможностей, и

она может объяснить много загадочных явлений звездного мира без

привлечения каких-либо "архиреволюционных" гипотез.

ТАЙНЫ СВЕТА И ТЬМЫ

Космос -- неисчерпаемый источник света, энергии, движения,

чудесных превращений, круговорота жизни и смерти. Есть, однако,

еще немало древних тайн, которые в последнее время почему-то

стали выпадать из поля зрения и круга интереса исследователей.

Современная физика и базирующаяся на ней космология ввели в

научный оборот множество новых понятий без установления какого

бы то ни было точного соответствия их объективной

действительности. Таковы, к примеру, понятия уже

проанализированных кривизны, сингулярности, суперструн и т.п.

Зато достаточно простые и имеющие всеобщую значимость явления,

с которыми человек сталкивается повседневно на протяжении всей

жизни и исторического развития, совершенно игнорируются и не

объясняются. Таковы свет, тьма и огонь (пламя), о которых наука

прошлого и настоящего ничего вразумительного до сих пор не

сказала.

Ответ на вопрос: что такое огонь (или тьма), невозможно

отыскать ни в учебниках, ни в справочниках, ни в энциклопедиях

(за исключением толковых или мифологических словарей, где

дается либо объяснение терминов, либо сведения о донаучных

верованиях и представлениях). В Большой советской энциклопедии

(3-е издание) статья "Огонь" поражает отсутствием каких-либо

разъяснений, что же такое огонь с точки зрения естествознания

(вместо этого говорится об использовании огня в человеческой

практике со времен неандертальцев). Химия и физика дают нам

описание процессов, происходящих при горении, ядерных и

термоядерных реакциях, но описание это является узким и не

раскрывает сущности огня (пламени) и его космической природы.

Фактически в познании огня современный человек не ушел намного

дальше своих первобытных предков; разница лишь в том, что

донаучное познание описывало огонь в

поэтическо-мифологизированной форме, а современная наука -- с

помощью сухих и далеко не полных формул, также являющихся

плодом творческого воображения.

Таинство и непредсказуемость огненной стихии лучше всего

демонстрирует ежегодное снисхождение Благодатного Огня накануне

Святой Пасхи в Храме Гроба Господня в Иерусалиме. В присутствии

тысяч молящихся (и, безусловно, не без помощи их

энергетическо-волевого воздействия) на священном камне, где

некогда перед воскресением покоилось снятое с креста тело

Спасителя, вспыхивает нерукотворный Огонь, который с помощью

двух пучков свечей патриарх Иерусалимский передает всем

собравшимся верующим. Понятно, что здесь имеет место

религиозное таинство, то есть тот самый случай, когда человеку

не дано и категорически не рекомендуется осмысливать физическую

сущность наблюдаемого явления и рационально объяснять его

природу. Но факт налицо: огонь выступает посредником между

ожидающими чуда людьми и тем неведомым и недосягаемым для

обыденного сознания миром, проникнуть в который науке до сих

пор не удавалось.

Скорее всего, механизм взаимосвязи между Макрокосмом и

Микрокосмом, а также в структуре самого Микрокосма

запрограммирован в законах природы с самого начала и является

своего рода ее самоохранительным началом. Человеку изначально

раз и навсегда не дано переступать некоторую запретную границу,

он обречен представлять (познавать) глубинные законы материи и

Космоса только посредством разного рода символов, включая и

мысленные абстракции. Выход за этот символический барьер

возможен, но только с помощью теоретического воображения, а оно

само по себе также представляет лишь оперирование символами.

Воображение питает и фольклорные образы, а также

символы-мифологемы.

И античный мудрец, и ведийский жрец, и славянский волхв, и

современный жрец от науки говорят примерно об одном и том же,

пытаясь описать одну и ту же объективную реальность, но

используя при этом различные системы символов и построенных на

их основе языков. Здесь, кстати, лишний раз подтверждается

известный тезис А.Ф. Лосева, сформулированный в его

классическом труде "Диалектика мифа": всякая наука

сопровождается и питается мифологией, черпая из нее свои

исходные интуиции*. С точки зрения единых закономерностей

выражения и постижения действительности через символы,

современная наука столь же мифологична, сколь научна всякая

мифология.

Современные естественно-математические науки, включающие

космологию и ее ответвления, ничто без упорядоченных

математических символов. Посредством этих символов создается

научная картина мира, с их помощью она и прочитывается. Убрать

символы -- и останется одна пустота, ничто. Тайна космического

мышления не в последнюю очередь заключена в символах. Познай их

-- и ты познаешь все. Приятно это кому бы то ни было или

неприятно, но следует набраться мужества и признать: человек,

познавая действительность, практически никогда не имеет дел

непосредственно с этой действительностью, но лишь с набором

некоторых символов и кодов, включая собственные ощущения, более

чем опосредованно данную действительность отражающие. И

безразлично, в какой именно форме искажается объективная

действительность, представляя в мозгу то в виде мифологических

картин и сцен, то в виде поэтических или фантастических

образов, то в виде метафизических схем, то в виде

математических формул.

Судя по всему, именно Огонь является связующей стихией

между Микрокосмом и Макрокосмом, между Человеком и

энерго-информационным полем Вселенной. Так считал еще Гераклит,

опиравшийся, впрочем, в своих воззрениях на древнейшую, общую

для индоевропейцев традицию. "Единым логосом огонь устроил все

в теле согласно своей собственной природе: (он сделал тело

человека) подобием Вселенной, малое (Микрокосм) соответственно

большому (Макрокосму) и большое соответственно малому"

(подражание Гераклиту у Гиппократа: Досократики, в пер. А.

Маковельского, I, 173). Этот фрагмент приводит С.Н. Булгаков с

тем, чтобы дать свое истолкование единства Макро- и Микрокосма,

увязав его с концепцией Всеединства: "Человек в своей

причастности Человеку небесному объемлет в себе все в

положительном всеединстве. Он есть организованное все или

всеорганизм. "И как в росинке чуть заметной // Весь солнца лик

ты узнаешь, // Так слитно в глубине заветной // Все мирозданье

ты найдешь" [стихи А. Фета. -- В.Д.]. Он есть логос Вселенной,

в котором она себя сознает... Как метафизический центр

мироздания, как все-организм, человек в каком-то смысле есть

это все, ему подвластное, имеет это все, знает это все"*.

Применительно к бесконечной Вселенной в ее неразрывном

единстве с космическим кораблем -- планетой Земля -- и его

фатально обреченной корабельной командой -- человечеством --

натурфилософский аспект вселенскости огня и огненной стихии

прозорливо и вдохновенно раскрыл Тютчев в одном из шедевров

своей философской лирики:

Как океан объемлет шар земной,

Земная жизнь кругом объята снами;

Настанет ночь -- и звучными волнами

Стихия бьет о берег свой. <...>

Небесный свод, горящий славой звездной,

Таинственно глядит из глубины,--

И мы плывем, пылающею бездной

Со всех сторон окружены.

* Булгаков С.Н. Свет невечерний: Созерцания и умозрения.

М., 1994. С. 248--249.

Непреодолимую методологическую трудность обнаруживает и

проблема тьмы. Ночное небо, издавна поражающее и вдохновляющее

людей своим звездным великолепием, в большей своей

пространственной части представляет собой тьму, а не свет. По

древней натурфилософской традиции -- индийской, китайской,

византийской (Иоанн Дамаскин), тьма считалась самостоятельной

субстанцией (а не отсутствием света, как принято объяснять в

современной учебной и справочной литературе). Древние эллины

также считали тьму первичным началом: по Гесиоду, все

многообразие мира произошло от соития Ночи и Мрака, которым,

однако, предшествовал Хаос; по Гигину, напротив, Тьма (Мгла)

сначала самостоятельно произвела на свет Хаос, а лишь затем,

разделив с ним брачное ложе, произвела на свет весь видимый и

невидимый мир*. Античные философы -- и, в частности,

неоплатоник Прокл в комментариях к платоновскому "Тимею" --

обосновали существование "непроницаемой тьмы" как последнего

глубинного основания Природы. Тьма, с данной точки зрения, --

"огромная бездна, беспредельная по всем направлениям",

"последняя бесконечность", объемлющая весь мир. Она --

"местопребывание первосуществ, в котором нет ни границ, ни дна,

ни опоры"**.

Обстоятельно философская концепция тьмы разработана в

"Ареопагитиках", написанных под значительным влиянием

неоплатонизма. Входящий в корпус Псевдо-Дионисия Ареопагита

трактат "Мистическое богословие" начинается с главы "О сущности

таинственного мрака", в которой говорится об излучении тьмы и

ее сверхъестественных лучах. Неизвестный автор так формулирует

задачу теоретического осмысления проблемы (которая, добавим от

себя, до сих пор не получила внятного физического

Blog

Что в каждой точке мир весь мир сосредоточен

Содержание