Антигравитационные поля. Антигравитация – технология, история и перспективы. Разновидности операционных систем

На этот вопрос мы находим ответ в древних индийских источниках. Так, в «Письмах Махатм» говорится о том, что наряду с гравитационным притяжением есть и гравитационное отталкивание. И действительно, в природе всё так устроено, что каждому действию есть противоположно направленное противодействие.

Только благодаря единству и противоборству этих сил обеспечивается стабильность существующих тел и систем.

Например, наличие сил электростатического притяжения и отталкивания обеспечивает стабильность существования атомов и молекул, включая наиболее сложные их сочетания из которых состоит вещество. То же касается и различных по природе процессов, таких, например, как прохождение тока в электрической цепи.

Известно, что при этом возникает противоположно направленный ток самоиндукции уменьшающий основной ток в цепи. В механике это принцип инерции, проявляющийся при ускорении масс и т.д. и т.п.

То же касается любых процессов, происходящих как в живой, так и в неживой природе.

Данный вывод подтверждается, известным из курса общей физики принципом Ле Шателье. Согласно которому – если на систему, находящуюся в устойчивом равновесии, воздействовать извне, изменяя какое-либо из условий равновесия (температура, давление, концентрация, внешнее электромагнитное поле), то в системе усиливаются процессы, направленные на компенсацию внешнего воздействия.

Всё это укладывается в наиболее общий философский закон единства и борьбы противоположностей, или в представлении древних мыслителей востока, как единство и противоборство двух начал Инь и Ян.

С данной точки зрения, очевидно, не является исключением и гравитация. В настоящее время не смотря на многочисленные работы по теории гравитации, вопрос о её природе до сих пор остаётся открытым. Разрабатываемая в последние годы теория квантовой гравитации, включая теорию суперсимметрии и теорию суперструн пока ещё не может дать вполне адекватного ответа на поставленный вопрос. В основу этих теорий закладывается абстрактная математическая модель, основанная на многомерности пространства-времени в весьма малых планковских масштабах. Отвечает ли это действительности, может подтвердить или опровергнуть лишь эксперимент, который пока невозможно осуществить с помощью существующих технологий.

С другой стороны, при рассмотрении данных теорий почему-то не учитываются основополагающие труды П. Эренфеста, согласно которым в пространстве с мерностью, превышающей 3, атомные молекулярные и более сложные структуры устойчиво существовать не могут. Иными словами, существование вещества, возможно только в мире с трёхмерным пространством. Что же касается абстрактных многомерных структур планковского масштаба, то при переходе на более привычные масштабы их многомерность должна, естественно, сводиться к известной физике элементарных частиц, однако способов такого сведения существует бесчисленное множество.

При этом, каждая из получившихся четырёхмерных теорий описывает свой собственный мир. Возникающие противоречия, в данном случае, скорее всего происходят от смешения понятий математической и физической многомерности. В математической многомерности нет выделенных координат – все они равноценны. В физической многомерности координаты наделяются физическим смыслом – и это меняет дело.

Невольно напрашивается вопрос, насколько адекватным к физической реальности является подход, развиваемый в вышеупомянутых работах?

По этому поводу было бы уместным привести слова А. Эйнштейна, который сказал, что: «с помощью математики можно доказать что угодно, в том числе и ошибочную теорию». Иными словами, математический метод в данном случае является всего лишь косвенным.

Однако отвлечёмся от привлекаемой в теории квантовой гравитации многомерности и попытаемся рассмотреть вопрос о природе гравитации в рамках наглядных классических представлений. Для этого будем исходить не только из дуальности, действующих в природе сил и взаимодействий, но и из допущения дуальности самого пространства и его кривизны.

Иными словами представим пространство в виде двух (+) и (-) подпространств, разделённых граничной плоскостью (своеобразной мембраной) ОХ (одномерный вариант) (рис.1)

При этом, в качестве (+) подпространства будем рассматривать наше пространство, характеризующееся положительной кривизной, а также положительными значениями массы, энергии и хода времени. В свою очередь, в качестве (-) подпространства будем рассматривать также трёхмерное пространство, но с отрицательной кривизной, отрицательными значениями массы, энергии и отрицательным ходом времени, соответственно.

Исходя из этого, попытаемся наглядно представить механизм гравитации на примере обычно используемого в физике прогиба пространственной мембраны ОХ, гравирующим телом.

Данный прогиб образуется в том месте, где находится массивное тело (рис.2). Иначе говоря, в области прогиба пространственной мембраны образуется гравитационная потенциальная «яма». В то же время (как видно из рисунка), с другой стороны мембраны, в области (-) подпространства образуется гравитационный потенциальный «горб».

Последнее означает, что потенциальная энергия в данной области меняет знак на противоположный, создавая своеобразную неустойчивость для, присутствующего в данном подпространстве вещества отрицательной массы (рис.3).

Принцип дуализма подсказывает нам, что может реализоваться противоположная картина зеркально-симметричного прогиба пространственной мембраны ОХ в область (+) подпространства. В этом случае будет наблюдаться обратная картина, когда потенциал, кривизна, и ход времени меняются на противоположные по знаку.

В образуемой, при этом, гравитационной «яме» (-) подпространства будет происходить теперь консолидация вещества отрицательной массы. В то же время, образуемый данным прогибом мембраны, гравитационный потенциальный «горб» в (+) подпространстве, в свою очередь, создаёт неустойчивость, но, уже для вещества положительной массы в нашем подпространстве (рис.4). Таким образом, консолидация одного вида материи приводит к деградации другого, или на языке энтропии, хаос одного вида материи сопровождается организацией другого.

При этом, если при консолидации положительной массы в (+) подпространстве энергия гравитационной связи вещества, как известно, является отрицательной величиной, то в противоположность этому, энергия гравитационной связи вещества отрицательной массы в (-) подпространстве будет положительной величиной.

Последнее приводит к образованию потенциального «горба» (рис.4) и, соответственно, возникновению отталкивающего потенциального поля (поля антигравитации) в нашем положительном (+) подпространстве.

Удивительно, что такое неустойчивое состояние положительной материи сопровождается устойчивым состоянием её зеркального двойника (материи отрицательного знака), консолидирующейся в области под указанным на рисунке 4 «горбом», то есть, в области потенциальной «ямы» (-) подпространства. Такое различие состояний объясняется различием знака массы, энергии и хода времени в обеих подпространствах.

Из вышеизложенного следует, что гравитация представляет собой, ничто иное, как динамический процесс замещения одного вида материи другим. Причиной такого процесса является сила отталкивания между материями отрицательного и положительного подпространств, в результате чего возникает разряжение с последующим его заполнением и консолидацией материи соответствующего знака.

Рене Декартом (1596-1650гг.) гипотеза о вихревой природе гравитации

В этой связи хотелось бы обратить внимание на, высказанную ещё Рене Декартом (1596-1650гг.) гипотезу о вихревой природе гравитации.

„Согласно моему мнению, - писал Декарт математику М.Мерсенну, - тяжесть заключается не в чём ином, как в том, что земные тела в действительности толкаются к центру Земли тонкой материей», Тяжесть, по Декарту, есть результат движения частиц тонкой материи (первого элемента), своего рода эфира, вокруг центра Земли; благодаря этому движению более крупные и более грубые частицы того вещества, которое Декарт называл землистым, или третьим элементом, обладающие более медленным движением, вынуждаются (поскольку пустота невозможна) заполнять место удаляющихся к периферии частиц тонкой материи, и это создаёт впечатление, будто тело, состоящее из землистых частиц третьего элемента, стремится к центру Земли.

По мнению автора, гипотеза Р.Декарта, в рамках существующих на то время представлений, даёт наиболее близкую к истине картину гравитации. В данной связи, следует лишь уточнить, что, согласно предлагаемой выше модели, в роли, указанной Декартом тонкой материи может выступать материя отрицательного подпространства, которая, замещаясь материей положительного знака, покидает центральную часть вихря, удаляясь на его периферию.

В книге автора «Время в дуальной картине мира», исходя из аналогии вихревых систем Земли и космоса, делается предположение о том, что такие космические системы, как галактики представляют собой образования, включающие в себя оба вида материи – материи (+) и (-) подпространства.

Эти оба вида материи определяют структуру галактик как дуальных гравитационно-вихревых систем.

При этом, отрицательная материя, как наиболее лёгкая, отталкивающаяся от обычного, положительного вещества фракция концентрируется, как на периферии галактического вихря, так и в его центральной части, определяя тем самым динамику движения звёзд, их скоплений, газовых облаков, и наконец, периферических спутников галактики. Динамика движения последних, как известно, не подчиняется кеплеровскому радиальному распределению по скоростям орбитального движения:

V ~ 1/√r, где V – скорость орбитального движения, r – радиус орбиты. Последнее обстоятельство и привело к предположению о наличии в галактиках так называемой скрытой массы впоследствии названной тёмной материей.

По мнению автора, роль тёмной материи в галактиках играет материя отрицательного подпространства. Современные представления относительно тёмной материи связаны с тем, что она не проявляет себя ни в электромагнитном, ни в ядерном взаимодействии с обычным веществом, а лишь в гравитационном взаимодействии с ним.

В настоящее время существуют различные предположения о виде частиц, составляющих тёмную материю. В одних из них, отсутствие электромагнитного взаимодействия с обычным веществом объясняется отсутствием у данных частиц заряда, в других делается предположение, что частицы тёмной материи не являются элементарными частицами. Вместо этого их можно рассматривать как тёмные атомы, состоящие из тёмных протонов и тёмных электронов, которые удерживаются в атоме тёмным аналогом электромагнетизма.

Последнее согласуется с представлением о данных частицах как о частицах отрицательной материи, которые, являясь зеркальным отображением обычных частиц нашего подпространства, обладают отрицательной массой, зарядом и противоположным направлением спина.

Данные частицы также взаимодействуют между собой посредством электромагнитных полей, однако такие поля не могут быть зарегистрированы нашими обычными приборами, поскольку они несут отрицательную энергию и участвуют в процессах с отрицательным ходом времени.

Таким образом, материя отрицательного подпространства удовлетворяет основному критерию, предъявляемому к тёмной материи – она никак не проявляет себя в нашем подпространстве кроме как в гравитационном взаимодействии.

Однако, рассматривая тёмную материю как материю зеркального к нашему подпространства мы тем самым вступаем в противоречие с существующими в настоящее время представлениями о тёмной материи как о материи, обладающей гравитационным притяжением. Действительно, согласно существующим представлениям тёмная материя как и обычная обладает свойством гравитационного притяжения для обычного барионного вещества нашего подпространства, но никак не отталкивания.

В качестве главного аргумента в данном случае выдвигается, подтверждённый астрономическими наблюдениями факт линзирования излучения удалённых космических объектов, объектами, состоящими из тёмной материи.

Однако, если исходить из того, что тёмная материя обладает антигравитацией для обычной барионной материи, иначе говоря, гравитация не собирает, а расталкивает (рассеивает) обычную материю, включая свет, то можно полагать, что образуемые из тёмной материи небесные тела и системы представляют из себя подобие антигравитационных рассеивающих линз.

Однако, как известно из оптики, такие линзы также создают изображение, но в отличие от собирающих линз уменьшенное и мнимое.

Возможно, что данный эффект и проявляется в изображении тёмного двойника галактики. В качестве другого аргумента, выдвигаемого в пользу гравитационных свойств притяжения тёмной материи является предположение о наличии в галактиках так называемой скрытой массы, виновной в нарушении кеплеровского распределения по скоростям орбитального движения периферических спутников галактик.

При-этом, в качестве скрытой массы рассматриваются различные виды экзотических частиц, например, так называемых вимпов, стерильных нейтрино и других ещё не зафиксированных гипотетических объектов, несущих положительную массу и энергию. Однако и в данном случае эффект нарушения кеплеровского распределения по скоростям периферических спутников галактик можно объяснить наличием в данной области галактик тёмной отрицательной материи, которая подталкивает указанные спутники, сообщая им дополнительную скорость.

Какая же из указанных точек зрения окажется правомерной покажет время, а пока продолжим дальнейшие рассуждения по теме тёмной материи и связанным с ней механизмом гравитации. Для этого вновь обратимся к вихревой гипотезе Декарта. При этом, будем исходить из гидродинамической аналогии вихревых систем Земли и космоса, поскольку в вихревых системах любых сред, включая космическую, проявляются некоторые общие закономерности. Для сравнения рассмотрим, например, такие вихревые образования, как спиральные галактики и земные атмосферные циклоны.

Данные образования имеют не только внешнее сходство, но и сходны между собой в структурном плане. Однако этим их сходство не ограничивается. Оказывается, что атмосферные циклоны ведут себя также как гравитационные космические системы. Они движутся как единое целое и при сближении друг с другом притягиваются в соответствии с законом Ньютона, а их центральные области также как и в спиральных галактиках вращаются твердотельной.

Самым, пожалуй, удивительным является тот факт, что в развитых тропических циклонах (ураганах), когда они обретают осесимметричную структуру, дифференциальное вращение воздушных масс в них, также, как и в космических системах, таких как Солнечная, подчиняется третьему закону Кеплера: V ~ 1/√r, где V – скорость вращения, r – расстояние до центра вихря, который, как известно послужил основой для открытия Ньютоном закона всемирного тяготения.

Проявление подобных свойств говорит о том, что атмосферные циклоны и такие космические образования, как галактики имеют общую гидродинамическую природу. Отличие заключается лишь в том, в какой среде развивается вихрь.

Если исходить из рассмотрения галактик с позиции гидродинамической аналогии с атмосферными циклонами, то, очевидно, не следует исключать и возможность существования космического аналога атмосферного антициклона. Атмосферный антициклон является своеобразным антиподом циклона.

Распределение давления и динамика движения воздушных масс в нём противоположны по отношению к таковым в циклоне. Так, если давление в циклоне, по мере приближения к его центру уменьшается, что, в свою очередь, приводит к втоку тёплого, насыщенного влагой воздуха вдоль подстилающей приземной поверхности в его центральную часть.

Последнее приводит здесь к конденсации влаги и образованию дождевых облаков. В атмосферном же антициклоне наблюдается обратная картина. Давление в антициклоне увеличивается по направлению к его центру, что приводит к испарению влаги и выносу осушенного воздуха из центра антициклона на его периферию.

Это, в свою очередь, приводит к рассеиванию облаков и ясной, безоблачной погоде. Таким образом, распределение давления, процессы конденсации и испарения влаги, а также направление движения воздушных масс в циклонах и антициклонах, также как и направление их вращения имеют противоположный характер.

Имея, указанные отличительные свойства, данные образования, тем не менее, включают в себя свой антипод.

Так, в центральной части циклона, в области его воронки (глаза бури) происходит антициклонический вток осушенного холодного воздуха из верхних слоёв тропосферы и нижней стратосферы, в то же время, на периферии антициклона происходит циклонический подъём воздуха, приводящий здесь к конденсации влаги и образованию облаков.

Таким образом, атмосферные циклоны и антициклоны представляют собой дуальные образования, включающие в себя два вида процесса, конденсации и испарения влаги. Данные процессы, в свою очередь обусловлены противоборством, с одной стороны, высокого давления холодных осушенных масс воздуха, а с другой, низкого давления тёплых насыщенных влагой воздушных масс.

То же, по-видимому, касается и таких космических образований как галактики.

Например, наглядное и структурное сходство с атмосферными циклонами позволяет отнести спиральные галактики к циклоническим образованиям. В них также наблюдается своеобразный галактический ветер, истекающий из центральных областей галактик в виде космической пыли, газа, высокоскоростных потоков релятивистских частиц и т.д. Аналогично, как и в атмосферных циклонах, где происходит вихревая конденсация дождевых облаков, в галактиках, в свою очередь, происходит гравитационно-вихревая конденсация звёзд, газопылевых облаков, планет и других галактических объектов.

И если образование дождевых облаков в атмосферных циклонах обусловлено различием давления и температуры, взаимодействующих холодных и тёплых фронтов воздушных масс, то гравитационно-вихревая конденсация космических тел и систем в галактиках, в свою очередь, может быть обусловлена взаимодействием обычной и тёмной материи, также обладающих различным космологическим давлением и температурой.

Если исходить из гидродинамической аналогии вихревых систем Земли и космоса, то так называемые чёрные дыры, образуемые в центре галактик, можно отнести к подобию глаза бури галактического циклона. Действительно, последние астрономические наблюдения галактики IRAS F11119, находящейся в созвездии Большой Медведицы, показали рождение в окрестности чёрной дыры мощнейшего космического «ветра», дующего со скоростью в четверть скорости света.

Таким образом, было установлено, что массивные чёрные дыры, находящиеся, в центре практически всех галактик генерируют высокоскоростной космический «ветер», разогревая и выбрасывая холодные облака пыли и водорода за пределы галактики. Подобное происходит и в атмосферных циклонах, в которых наблюдается атмосферный ветер, дующий в направлении от центра к периферию циклона.

Чёрной дыры и тёмная материя

Возникновение высокоскоростного космического ветра, возникающего вблизи чёрной дыры можно объяснить тем, что в ней, как в своеобразном космическом глазе бури формируется тёмная материя, которая и расталкивает обычную барионную материю, придавая ей огромное ускорение, в направлении к периферии галактики. Формирование и конденсация тёмной материи в пределах чёрной дыры, в свою очередь, происходит за счёт антициклонического втока диспергированной тёмной материи из гало галактики в её центральную часть (галактический глаз бури).

Из вышеизложенного следует важный вывод, противоречащий сложившимся представлениям о чёрных дырах. Данный вывод заключается в том, что чёрные дыры на самом деле не поглощают барионную материю, а наоборот выталкивают её за пределы галактики, и причиной тому является концентрация тёмной материи в центре галактики.

В этой связи, представляет интерес рассмотреть такие, недавно открытые космические образования, как тёмные галактики, которые по некоторым признакам можно отнести к объектам антициклонического характера. Действительно, являясь практически невидимыми в электромагнитном диапазоне спектра объектами они проявляют себя в том, что как и чёрные дыры выталкивают, содержащуюся в них газопылевую материю за пределы галактики.

Так, например, астрономические наблюдения галактики UGC 10214 показывают, что из неё происходит отток вещества, так, как если бы она взаимодействовала с другой галактикой. Но эта галактика невидима, и поток вещества течёт как бы в никуда. Другим примером служит астрономический объект MACSJ0025.4-1222, являющийся столкновением двух массивных скоплений галактик.

С одной стороны в нём было обнаружено наличие тёмной материи. С другой, было обнаружено необычное поведение газа и тёмной материи. Раньше считалось, что во всех процессах тёмная материя должна увлекать за собой газ, однако в данном объекте поведение газа и тёмной материи диаметрально противоположно. Но, пожалуй наиболее удивительным, в этой связи, является космический объект Abell 520, гигантское скопление галактик, которое находится на стадии столкновения с другим галактическим скоплением – наиболее массивное образование во Вселенной.

Объединёнными усилиями самых современных научных инструментов наиболее крупных обсерваторий был создан комбинированный снимок этого космического образования. Конечный результат этой работы весьма удивил астрономов: тёмная материя, окружающая этот объект ведёт себя очень странно.

Астрономы были уверены, что во время гигантских космических столкновений, подобных этому, тёмная материя и галактики должны находиться рядом друг с другом, даже во время наиболее сильных катостроф, однако всё происходит иначе. Астрономы нашли участок тёмной материи в скоплении, который содержит горячий газ, но ни одной галактики.

По какой-то причине, галактики были удалены из самой плотной части сгустка невидимого вещества. Астроном Dr.Hendrik Hoekstra из университета Viktoria так описывает это открытие: «Всё это выглядит похожим на то, что галактики просто удаляются из самой плотной (центральной) части сгустка тёмной материи. Мы впервые увидели подобное поведение невидимого вещества, и это новая загадка для астрономов». Всё происходит так, как будто в этой части Вселенной произошёл миниатюрный взрыв.

Приведённые примеры являются ярким подтверждением того, что указанные космические объекты от тёмных галактик и до их скоплений представляют собой антициклонические системы, в которых тёмная материя является отталкивающим, а не гравитационно притягивающим фактором для видимой материи.

Таким образом, из вышеизложенного следует, что процессы ответственные за гравитационную консолидацию и деградацию материи следует рассматривать, как процессы противоборства и замещения одного вида материи другим. В данном случае, очевидно, более правомерно говорить не о гравитации как таковой, а о космологическом давлении, имеющем положительный знак для обычной барионной материи и отрицательный для тёмной материи. В этой связи, представляет интерес, так называемый λ-член, который был введён в уравнения гравитации А. Эйнштейном.

Эйнштейн ввёл его в уравнения для построения модели стационарной Вселенной. Введение данной величины предполагало наличие кроме сил гравитационного притяжения также и сил отталкивания, которые, компенсируя силы притяжения на определённом этапе развития Вселенной обеспечивали бы её стационарность. Эйнштейн предположил, что в пространстве кроме обычного гравирующего вещества имеется ещё некоторая однородно распределённая, стационарная антигравитирующая (отталкивающая) среда с необычным уравнением состояния: р=-ρс², где р - давление, ρ - плотность антигравирующего вещества, с - скорость света. Иными словами, предполагаемое Эйнштейном вещество должно было создавать в пространстве Вселенной отрицательное давление.

Но согласно вышеизложенному, такое давление может создаваться тёмной, имеющей отрицательную массу материей. Противоборство давлений, создаваемых тёмной и барионной материями должно было приводить к тому, что расширение Вселенной во времени было не равномерным. Оно то ускорялось, то замедлялось, о чём свидетельствуют, проведённые недавно, астрономические наблюдения.

В конце 1990-х годов, исходя из астрономических наблюдений изменения яркости сверхновых звёзд типа Iа было установлено, что наша Вселенная расширяется с ускорением. На основании этих наблюдений было постулировано существование неизвестного вида энергии с отрицательным давлением, названной «тёмной энергией». Данная энергия, по существующим в последнее время представлениям, и является причиной ускоренного расширения Вселенной. При этом, теоретиками выдвигались различные модели тёмной энергии. На настоящий момент существуют две главные модели, объясняющие природу тёмной энергии - это «космологическая константа» и «квинтэссенция».

Первую из них называют энергией физического вакуума. Это и есть космологическая константа λ. Космологическая константа имеет отрицательное давление, равное её энергетической плотности. При этом, отрицательное давление энергии вакуума и должно порождать отталкивание, антигравитацию, вызывающее ускоренное расширение Вселенной. Однако, важнейшей нерешённой проблемой современной физики является то, что большинство квантовых теорий поля, основываясь на энергии квантового вакуума, предсказывают громадное значение космологической константы - на много порядков превосходящее допустимое по космологическим представлениям.

Вторая модель Квинтэссенции является альтернативной к первой. Она исходит из предположения, что тёмная энергия-это своего рода частице подобные возбуждения некоего динамического скалярного поля, называемого квинтэссенцией. Отличие от космологической константы в том, что плотность квинтэссенции может варьироваться в пространстве и времени. Однако при этом возникает проблема аналогичная варианту с космологической константой. Теория квинтэссенции предсказывает, что скалярные поля должны приобретать значительную массу. Однако никаких свидетельств существования квинтэссенции пока не обнаружено.

Таким образом проблема, связанная с тем, что является причиной ускоренного расширения Вселенной остаётся до сих пор до конца не решённой. В этой связи, представляет интерес рассмотреть механизм расширения Вселенной с вышеизложенной точки зрения, согласно которой тёмная материя рассматривается, как материя зеркального к нашему пространства.

Данная материя создаёт в нашем пространстве отталкивающее поле антигравитации. При этом, проявление гравитации и антигравитации следует рассматривать, как проявление космологического давления, имеющего разный знак для двух видов материи.

С данной точки зрения ускоренное расширение Вселенной обусловлено преобладанием отталкивающего (антигравитационного) поля давления тёмной материи. Если подходить к этому вопросу с позиции обшей теории относительности Эйнштейна, то тёмная материя, в отличие от обычной создаёт отрицательную кривизну пространства.

Очевидно, в процессе эволюции Вселенной в результате противоборства барионной и тёмной материи, кривизна пространства также менялась, что приводило к преобладанию либо сил гравитационного притяжения, либо антигравитационного отталкивания.

В этой связи, появившиеся в последнее время гипотезы фатального сценария заключительной стадии развития Вселенной являются не вполне правомерными. Такие гипотезы по существу, являются унифицированным подобием, сформулированной Р.Клаузисом в 1865 году, гипотезы тепловой смерти Вселенной. Однако, скорее всего, Вселенная находится в некоем динамическом равновесии и её современное расширение рано или поздно сменится сжатием.

В этой связи, следует вновь обратиться к рассмотренному в начале статьи принципу Ле Шателье. Данный принцип, очевидно, является универсальным не только для природных процессов Земли, но и для космоса, включая эволюцию Вселенной.

В таком случае, развитие Вселенной во времени можно уподобить своеобразному колебанию физического маятника, когда Вселенная, расширяясь достигает состояния с максимальной энергией, а затем вновь возвращается в равновесное состояние с минимальной энергией, после чего вновь переходит в точку максимума, завершая полный цикл своего развития.

При этом, когда Вселенная расширяется, набирая энергию, в силу вступает противоположный процесс отбора энергии. Расширение Вселенной приводит к разряжению пространства - её охлаждению. В результате Вселенная теряя энергию начинает сжиматься до той поры пока вновь не будут преобладать её давление и температура. Однако, при своём расширении или сжатии она всегда, как и любая физическая система, стремится к минимуму энергии.

Другой вопрос- бесконечны ли эти колебания во времени? Да, если она замкнута, но, скорее всего, как и все природные системы, Вселенная также является открытой системой и следовательно её колебания будут со временем затухать. Причиной этого процесса является то,что, как и всякая открытая система Вселенная обменивается энергией и материей со средой окружающего пространства, вернее, с другими пространственно-разделёнными системами. Последнее говорит о том, что вполне возможно, что наша Вселенная не единственная.

Из всего вышеизложенного следует, что как и полагали древние мудрецы Востока, антигравитация существует, и вызывает её ничто иное, как тёмная материя, которая опустошает тёмные галактики от барионной материи, а также является причиной расширения Вселенной.

С учётом тёмной материи, как отталкивающей среды, меняются и представления о чёрных дырах.

Кроме того решается проблема, абсурдной по своей сути, так называемой «сингулярности». Действительно, в процессе гравитационного сжатия, вызываемого барионной материей происходит увеличение плотности и отрицательного давления, заключённой в центре космического объекта тёмной материи, что, в конечном итоге приведёт к взрыву и разлёту барионной материи.

Примером тому могут служить сверхновые звёзды, а в галактических образованиях - это взрывающиеся пекулярные галактики. Кстати, возможно, что и Вселенная образовалась в результате подобного взрыва, вызванного нарастанием отрицательного давления тёмной материи, при предыдущем сжатии Вселенной.

Таким образом, учёт тёмной материи как отталкивающей среды позволяет объяснить практическое отсутствие барионной материи в тёмных галактиках, отсутствие галактик в местах скопления тёмной материи, в таком сверхскоплении, как Abell 520, а также устройство так называемых «чёрных дыр».

Кроме того, рассмотрение эволюции небесных тел и систем с позиции дуального устройства пространства, материи и действующих сил, позволяет избавиться от парадокса сингулярности.

Пока никому не удалось представить тяготение и электричество как два разных проявления одной и той же сущности. Современные физические теории, законы физики - это множество разрозненных частей и обрывков, которые трудно совместить друг с другом. Термин «антигравитация » среди «настоящих» ученых уже давно стал чем-то отрицательным. Само его употребление увязывается со лженаукой, а потому от него словно от чумы бегут все серьезные исследователи, так или иначе занимающиеся гравитацией. Не боятся упоминать антигравитацию отщепенцы, "безответственные" журналисты и писатели-разоблачители, публикующие в печати или Интернет свои открытия и расследования. Одна из последних книг такого рода - «Охота за нуль-точкой» Ника Кука - одновременно выпущена в августе 2002 года английским издательством Arrow и американским Broadway Books. Надо отметить, что среди огромного количества подобных публикаций эту книгу сильно выделяет ее автор, англичанин Ник Кук - редактор с многолетним стажем и консультант известного справочно-обозревательного еженедельника Jane"s Defence Weekly, посвященного военной технике и имеющего в военно-промышленных кругах репутацию одного из наиболее солидных и авторитетных изданий. Благодаря своему положению Ник Кук имеет обширные связи и контакты среди правительственных чиновников и военных многих стран. Поэтому его книга с полувековым расследованием секретных работ США, посвященным технологиям антигравитации, привлекла к себе самое пристальное внимание публики.

Гравитация и антигравитация относились к одному изважнейших направлений секретных исследовательских работ, проводившихся нацистской Германией. Хорошо известно, что в конце второй мировой войны американцы интернировали в США многих немецких ученых, занимавшихся наиболее передовыми научными проектами, в том числе и Вернера фон Брауна (создателя баллистической ракеты «Фау-2», а впоследствии - «отца» успешной миссии по высадке человека на Луну). Не является новым и то, что военное ведомство США в условиях совершенной секретности постоянно разрабатывает всевозможные технологии, само существование которых официально отрицается. Примерно 11 миллиардов долларов ежегодно выделяются на них через неофициальные каналы финансирования. Именно таким образом многие годы создавались по технологии «стелс» истребитель F-117 и бомбардировщик B2.

Практически ничего не известно о полумистических секретных работах Третьего рейха, проводившихся Luftwaffe и SS в рамках проектов по исследованию антигравитации под условными наименованиями «Bell» и «Repulsine». Они то и заинтересовали в свое время Ника Кука. Началась эта история с того, что однажды на его редакторском столе оказалась ксерокопия необычной статьи из старого американского журнала 1956 года. Статья имела броский заголовок «Грядут G-машины!» и сопровождалась фотографией летчика, спускающегося по ступеням парящего в воздухе бескрылого самолета. Кук решил сначала, что это розыгрыш, однако его опытный глаз быстро выделил в статье имена известных в ту эпоху деятелей аэрокосмической индустрии, заявлявших, что антигравитация может стать следующим большим прорывом в науке и технологиях. Кроме того, с некоторыми из этих людей Кук был знаком. Заинтригованный сюжетом, журналист позвонил в Lockheed Martin, чтобы разыскать и проинтервьюировать одного из этих знакомых - находившегося на пенсии ведущего инженера корпорации Джорджа Тримбла. Девушка, сидевшая на телефоне для связей с общественностью, охотно вызвалась помочь и назначила время для интервью, однако неожиданно перезвонила и озадаченно сообщила, что сам Тримбл резко отменил встречу. По ее впечатлению, старого человека явно сильно напугала тема предстоящего разговора, а потому журналисту настоятельно порекомендовали в дальнейшем с подобными просьбами не обращаться. Столь неожиданный поворот событий и подтолкнул Ника Кука к сбору информации о секретных антигравитационных G-разработках в США и Германии. Ведь было совершенно очевидно, что за испугом Тримбла стояло что-то очень серьезное.

Антигравитационный эффект

После окончания «холодной войны» на Западе заметно смягчили отношение к зачастую неоправданной секретности, результаты чего не замедлили сказаться в более откровенных заявлениях и инициативах деятелей военно-промышленного комплекса. Так, в апреле 1992 года известный английский ученый Брайен Янг, профессор университета Salford и директор стратегических проектов компании British Aerospace Defence, провел в лондонском Institute of Mechanical Engineers весьма необычную для серьезного деятеля науки лекцию. Смысл ее заключался в том, что поиски антигравитации имеют важное значение для аэрокосмической индустрии. По стечению обстоятельств в том же 1992 году российский ученый Евгений Подклетнов, работавший в тогда в Технологическом институте в Тампере (Финляндия) случайно открыл необычный эффект экранирования гравитации (получивший впоследствии его имя). Подклетнов экспериментировал со сверхпроводящим диском, вращающимся в магнитном поле при сверхнизкой температуре, и когда один из сотрудников закурил в лаборатории и в очередной раз выпустил дым, Евгений заметил, что над вращающимся диском дым принял форму вертикального столба. Исследуя природу этого феномена, Подклетнов установил, что тестовый груз, располагаемый над прибором, теряет в весе 2%, причем в пределах «столба» эта же закономерность сохраняется и в том случае, если подняться с весами несколькими этажами выше. Антигравитационный эффект был тщательно изучен и проверен физиками в Тампере, соответствующая статья была принята к публикации в солидный английский журнал, однако еще до публикации работа вызвала крайне негативную реакцию в научном сообществе из-за «сомнительной сенсационности» (скорее всего эту информацию нельзя было разглашать вслух). Кроме того, воспроизвести полученный эффект в других лабораториях мира долгое время не удавалось из-за высокой требовательности прибора к основной детали - сверхпроводящему керамическому диску достаточно большого 12-дюймового диаметра и специфического химического состава (иттрий-барий-медный оксид). Но при этом открытие Подклетнова вызвало большой интерес в американском аэрокосмическом агентстве NASA, с которым в ту пору уже сотрудничала исследовательница китайского происхождения Нинь Ли из Алабамского университета. Независимо от русского ученого Нинь Ли также продемонстрировала результаты, которые обещали создание гравитационного поля, способного отталкивать или притягивать материю с помощью быстро вращающихся сверхпроводников. Со второй половины 1990-х годов в NASA уже вполне официально и открыто действует исследовательское подразделение Breakthrough Propulsion Physics (http://www.grc.nasa.gov/WWW/bpp/index.html), которое среди прочих антигравитационных исследований занимается сейчас и точным воспроизведением работы Подклетнова. Интересным является также следующий факт: в 2000 году о финансировании подобного проекта по антигравитации заявили и англичане - подразделение научно-исследовательских спецпроектов Greenglow корпорации British Aerospace Systems.

Призрачный город Фамагуста

Каи-тангата

Петер Гуркос - тайна психометрии

Проект МАКС

Истребители пятого поколения: технология “Аякс”

Иерусалим священный город

Иерусалим - священный город трех религий. Меня впечатляет история и архитектура Иерусалима. Но, больше всего интерес возник к...

Лучшие бальнеологические курорты

В Европе находится большое количество спа курортов, которые предлагают посетителям превосходные услуги и широкий ассортимент методов лечения и релаксации. ...

Разновидности операционных систем

Операционная система (ОС) – это программное обеспечение, установленное на компьютер, которое даёт возможность управлять им и пользоваться его ресурсами...

Уникальный заповедник Плитвицкие озёра

Заповедник Плитвицкие озёра расположен в северо-западной части Динарского нагорья. Заповедник уникален не только тем, что на его территории находятся озёра с прозрачной, ...

Где могила Чингисхана?

Чингисхан, он же Тэмучжин, что в переводе с древнемонгольского означает «кузнец», - основатель и великий хан Монгольской империи, один из...

Башни молчания в Индии

Башни молчания в городе Йезд на территории современного Ирана - не что иное, как древние кладбища зороастрийцев. Согласно религиозному учению, ...

Ядерная энергодвигательная установка

Согласно Федеральной космической программе на 2016-2025 годы в 2025 году должны пройти испытания лётного образца космического аппарата с ядерной энергодвигательной установкой...

Александр Селкирк

Многим из нас известна история, изложенная в романе Даниэля Дэфо «Робинзон Крузо». Герой этой драматичной и в то же время...

Новейший российский ракетный комплекс "Авангард" запущен в массовое производство, начата...

Гравитация и антигравитация.

Тема эта интересная и главное начинается обсуждение с середины. Т.е существует всемирное тяготение и на основании этого явления выведены законы. Но законы и формулы выведены уже для явления, а суть самого явления Всемирного тяготения остается в предположениях и гипотезах. НО ведь формулы это конечный итог, перевод физических законов на язык математических формул. А в математике формулы можно преобразовывать бесконечно, практически на каждой новой формуле можно сделать диссертацию. НЕТ, я нисколько не умаляю ведущую роль математики в познавании мира, но этот мир в формулах. А формула описывает явление, а вот принцип явления описывает физика и химия.
Итак Гравитация – в переводе с латыни – тяжесть. Следовательно как бы мы не крутили вопрос идет о силе притяжения. Следовательно заголовок можно переписать так «Притяжения и антипритяжение». Т.е мы возвращаемся к закону о Всемирном тяготении, согласно которому все тела движутся благодаря именно этому тяготению взаимодействуя между собой(грубо) . Все бы ничего, если бы не гравитация. Т.е коротко, в результате взаимодействия сил тяготения(притяжения) возникает гравитация. Прочитаем это по другому – в результате взаимодействия сил тяготения (притяжения) возникает тяготение (гравитация). Абсурд, мы одну и ту же силу прописываем дважды, только на разных языках. Более того мы для неё начинаем выводить законы. Вместо того что бы изучать само явление. Вот я и посмею предложить на ваш суд предположение (гипотезу) о возникновении сил притяжения и их физической основе..
Почему вращаются планеты, галактики, звездные системы я предположил в своей гипотезе «Эл.магнитное строение Вселенной» , повторяться лишний раз не хочется, гипотеза есть на форуме. А вот почему возникает сила притяжения, попытаюсь высказать своё видение этого явления ниже.
Начнем с того, что все в этом бескрайнем мире состоит из атомов в том числе и мы с вами. Атомы вращаются вокруг ядра (я не буду вдаваться подробно в глубокие лабиринты физики, для упрощения и сокращения. Надеюсь вы мне простите.) А вот вращение возбуждает в них электромагнитное поле, но это поле имеет несколько составляющих. Первое – это электромагнитное поле нашей галактики, которое возникает от взаимодействия ЧД (см. Эл.магнитную гипотезу строения Вселенной). Вторая – составляющая это электромагнитное поле Солнца. Третья - электромагнитное поле Земли, которое возникает в результате вращения ядра Земли (см. там же).
Следовательно все предметы, повторяю все без исключения предметы обладают электромагнитным полем (своим) так как состоят атомов. Следовательно каждое вещество кроме атомного веса и электрического заряда атома имеет электромагнитный заряд атома(обобщаю). Так вот сумма атомного электромагнитного заряда вещества равна сумме сил притяжения, т.е силе тяготения. Попробую объяснить на грубом примере – мой вес 70 кг, следовательно электромагнитная сила атомов моего тела равна сумме взаимодействия всех электромагнитных сил в данной точке пространства. Основной и самой большой силой взаимодействия, является электромагнитное поле Земли и суммарный атомный Эл.магнитный заряд всех атомов моего тела. Это если взять например два магнита, на большом расстоянии взаимодействие сил будет нулевым (грубо) , по мере приближения силы притяжения будут увеличиваться. Причем чем мощнее один из магнитов, тем больше суммарное поле. Именно поэтому при удалении от Земли уменьшается сила притяжения в связи с уменьшением суммарной Эл.магнитной силы взаимодействия.
Возникает вопрос – почему же мы не притягиваем к себе другие предметы. А потому, что основным магнитным поле является магнитное поле земли. В результате векторного сложения сил, наш вектор притяжения направлен практически перпендикулярно строго вниз. Таким образом атомную суммарную Эл.магнитную составляющую мы можем вычислить только вне пределом магнитного поля Земли. Можно конечно её вывести и аналитическим методом, но это отдельный материал.
Но возникает вопрос – почему же за пределами сильного влияния магнитного поля Земли мы не притягиваем предметы. Ведь скорость вращения электронов (примеры буду строить только на них, что бы не углубляться) вокруг ядра остаётся прежней, следовательно и заряд согласно формуле е=мс2 остаётся таким же как и на Земле, а следовательно и Эл. магнитная составляющая никуда не исчезла. Да она никуда не исчезла, магнитная составляющая действует теперь между атомной решеткой, занимаясь своим основным назначение, формируя силы межатомного взаимодействия, поэтому мы и не разваливаемся, но только при определенном давлении, созданном искусственно. А это следствие того, из атомов какого вещества мы состоим. Поясню на примере газов и металлов.
У газов, кислорода, углерода, водорода т.д в атомном строений заряд ядра мал и поэтому его уравновешивает один два электрона. Для водорода таким образом суммарный магнитный заряд (составляющая) будет пропорционален электронному е=мс2 , у кислорода е = 2(мс2) , ну и т.д. В зависимости от количества электронов будет изменяться и множитель. Магнитное поле газов близко к постоянному, поэтому связи у них слабые. При нагревании увеличивается скорость вращения электронов вокруг ядра, следовательно увеличивается электронный заряд и пропорционально увеличивается Эл. магнитная составляющая (поле) . Два одноименных Эл магнитных поля отталкиваются и газы начинают двигаться в верх, т к. результирующая Эл магнитная составляющая атома на макроуровне превышает магнитную составляющую Земли. Особенно ярко это явление выражено у шаровых молний, там скорость вращения электронов равна скорости света (но это отдельная тема). Из приведенного примера следует, что подъемная сила газа зависит от температуры (не путать с аэродинамикой) .
У твердых предметов, для примера возьмем металлы, Эл магнитная составляющая (поле) переменное. Связано это тоже напрямую со строением атома. Чем больше электронов вращается вокруг ядра, тем выше частота переменной магнитной составляющей (поля). Переменным поле получается в результате вращения на разных орбитах и в разных плоскостях электронов, в результате получается сложение или вычитание магнитных составляющих разных плоскостей на траверзах пересечения орбит электронов. Именно переменная магнитная составляющая атомов делает связи в твердых веществах более прочными, но она и увеличивает Эл.магнитное взаимодействие с магнитным полем Земли, увеличивая вес и притяжение. Но здесь несколько иная картина при нагревании. При достижении определенной температуры скорость вращения электронов вокруг ядра увеличивается и переменное магнитное поле переходит в близкое к постоянному, атомная решетка теряет связи основанные на переменном магнитном поле, вместо сложения магнитных сил атомов они как одноименные начинают отталкиваться. И металл при сильном нагреве начинает рассыпаться на искры.
Именно взаимодействием эл.манитных составляющих атомов вещества объясняется некоторые изменения свойств вне зоны (относительно) действия магнитного поля Земли.
Из предложенной мной гипотезы физической основы Закона Всемирного тяготения можно сделать некоторые выводы.
Первый- сила притяжение может быть только у вращающихся тел, она не может быть одной т.к появляется в результате взаимодействия нескольких составляющих.
Второй- сила притяжения, это суммарная электромагнитная атомная составляющая вещества.
Третий- скорость ее возникновения равна скорости света, связано это с её происхождением и взаимодействием.
Четвертый – данная сила присутствует в любой точке на Земле, даже в искусственном вакууме. Аналогично и на всех объектах Вселенной.
Пятый - отсутствует она только в пространстве, но не за счет уравновешенности. А за счет того, что пространство состоит из вещества (материи) в основе которого есть только ядро и оно нейтрально (см. Эл.магн. гипотезу строения Вселенной) , т.е атом состоит только из ядра. Следовательно оно(материя) имеет хаотичное строения и атомы могут иметь только прямолинейное движение.

Цветков Игорь
Архангельск

Для определения такого понятия как «антигравитация», прежде всего требуется понимание самого явления . Существует множество теорий гравитации, которые можно разделить на несколько видов.

Теории гравитации

• Классическая теория гравитации берет свое начало еще в далеком 1666-м году с пера Исаака Ньютона. Она описывает гравитационное взаимодействие двух массивных тел, а именно – их взаимное гравитационное притяжение.
• Общая теория относительности (ОТО), созданная в 1915-м году Альбертом Эйнштейном. Является обобщением классической теории Ньютона и учитывает гравитационные эффекты, которые возникают в сильных гравитационных полях. Наиболее известный из них – искривление пространства-времени. Эйнштейн определил гравитацию не как один из видов взаимодействия, а как меру искривления пространства-времени.
• Квантовые теории гравитации в целом направлены на расширение . В рамках этой модели каждое из трех взаимодействий представляется в виде поля, а само взаимодействие происходит посредством частиц, которые называются переносчиками взаимодействия. Согласно этой теории, переносчиком взаимодействия в гравитационном поле должна являться безмассовая частица – гравитон. Однако гравитон до сих пор не обнаружен, а сама теория все еще имеет некоторые проблемы и противоречия.

Гравитация и антигравитация

Согласно ОТО гравитационные эффекты являются следствием искривления самого пространства-времени. Собственно, уравнения Эйнштейна связывают кривизну пространства-времени с располагающейся в нем материей. Из этого можно сделать несколько грубый вывод, согласно которому, положительная масса некоторого тела искривляет окружающее ее пространство-время, в результате чего другое массивное тело, взаимодействуя с искривленным пространством-временем, меняет свое поведение.

Так как искривление пространства-времени, иначе говоря, его кривизна, возникает в результате воздействия на него тела с положительной массой, то для возникновения антигравитационных явлений требуется отрицательная кривизна пространства-времени. В свою очередь для создания отрицательной кривизны понадобится тело с отрицательной массой, наличие которого запрещает сама общая теория относительности. По этой причине в рамках ОТО, такое явление как антигравитация – не имеет смысла.

Говорить о антигравитации в рамках других гравитационных теориях довольно сложно по той причине, что собственно сама гравитация в них описана недостаточно приемлемо.

Экспериментальные поиски

Помимо теоретических изысканий природы гравитации и антигравитации, проводится ряд экспериментов с целью обнаружения антигравитационных эффектов. Результатами экспериментов считаются удовлетворительными только в том случае, если могут быть вновь воспроизведены другими экспериментаторами. С целью определения достоверности результатов некоторых экспериментов, согласно которым те или иные ученые группы открыли антигравитацию, в Институте исследования гравитации Göde Scientific было проведено множество попыток воссоздать полученные результаты. Ни один из проверенных экспериментов не привел к ранее заявленным результатам, в результате чего Göde Scientific Foundation объявили награду в один миллион евро за успешное проведение воспроизводимого эксперимента по обнаружению
антигравитации.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Уфимский государственный нефтяной технический университет»

Кафедра физики

На тему: Теория гравитации и антигравитации

Выполнила: студ. гр. БАЭ 14-01

Гайнуллаева А.Г.

Проверила: Курамшина А.Е.

Уфа 2014

гравитация черная дыра

Введение

Гравитация

1 Антигравитация и Большой Взрыв

2 Антигравитация и Электромагнетизм

4 Антигравитация и Вращение

5 Интересные факты о гравитации

гравитация взаимодействие тело

Введение

Одной из актуальных тем в настоящее время является теория гравитации. Гравитационное поле, неизменный природный фактор нашего существования, сыграло важнейшую роль в эволюции человека и наземных животных. Мы воспринимаем гравитацию, как должное. Мы уже привыкли к тому, что гравитация действует постоянно и, что она никогда не меняется. Если бы земная гравитация внезапно бы исчезла, это отразилось бы практически на всей жизни на Земле, поскольку очень многое зависит от текущего состояния силы притяжения. Однако гравитационная физиология - наука о месте гравитационных сил и взаимодействий в структурно - функциональной организации живых систем - возникла не так давно, всего полвека назад. Чтобы понять, до какой степени живые организмы зависят от силы земного притяжения, потребовалось это притяжение преодолеть, то есть выйти в космос. Гравитация - это всемирное тяготение; свойство материи, выражающееся во взаимном притяжении тел; это сила притяжения между двумя атомами. Рассмотрим к примеру такой случай: если взять два мячика для игры в гольф и положить их на столе, сила притяжения между ними будет очень низкой. Но если взять два больших кусочка свинца и очень точные измерительные приборы, то можно получить бесконечно малую величину силы притяжения между ними. Это говорит о том, что, чем больше взаимодействует атомов, как в случае с планетой Земля, тем заметнее гравитационная сила или сила притяжения. Мы очень сильно зависим от силы притяжения, благодаря этой силе едут автомобили, ходят люди, стоит мебель, карандаши и документы могут лежать на столе. Все, что не прикреплено к чему-нибудь, внезапно начнет летать по воздуху. Это коснется не только мебели и всех окружающих нас предметов, но еще двух очень важных для нас явлений - исчезновение гравитации повлияет на атмосферу и воду в океанах, озерах и реках. Как только перестанет действовать сила притяжения, воздух в атмосфере которым мы дышим, больше не задержится на земле и весь кислород улетит в космос. Это одна из причин, почему люди не могут жить на луне - потому что на луне нет требуемой гравитации, достаточной для поддержания вокруг себя атмосферы, поэтому луна находится практически в вакууме. Без атмосферы, сразу же погибнут все живые существа, а все жидкости испарятся в космос.

1. Гравитация

Гравита́ция (притяжение, всеми́рное тяготе́ние, тяготе́ние) (от лат. gravitas - «тяжесть») - универсальное фундаментальное взаимодействие между всеми материальными телами. В приближении малых скоростей и слабого гравитационного взаимодействия описывается теорией тяготения Ньютона, в общем случае описывается общей теорией относительности Эйнштейна. Гравитация является самым слабым из четырёх типов фундаментальных взаимодействий. В квантовом пределе гравитационное взаимодействие должно описываться квантовой теорией гравитации, которая ещё полностью не разработана.

Гравитация является самым слабым из четырёх типов фундаментальных взаимодействий. В квантовом пределе гравитационное взаимодействие должно описываться квантовой теорией гравитации, которая ещё полностью не разработана.

Вообще, Гравитация, как направление физики, является крайне опасным предметом, Джордано Бруно сожгла Инквизиция, Галилео Галилей с трудом избежал наказания, Ньютон получил шишку от яблока, а над Эйнштейном в начале смеялся весь научный мир. Современная наука очень консервативна, поэтому все работы по исследованию гравитации встречаются скептически. Хотя новейшие достижения в разных лабораториях мира свидетельствуют, что управлять гравитацией можно и через несколько лет наше понимание многих физических явлений будет гораздо глубже. Коренные изменения произойдут в науке и технологии 21-го века, однако это потребует серьезной работы и объединенных усилий ученых, журналистов и всех прогрессивных людей...

История возникновения понятия гравитации очень показательна.

В абстрактной алгебре есть великолепная теорема. Суть её такова - «Можно создать бесчисленное множество понятийных систем, которые не будут внутренне противоречивы». Например: Геометрия Эвклида, базирующаяся на том, что параллельные прямые не пересекаются и Геометрия Лобачевского, где предполагается пересечение прямых. Теоремы выводятся на основе этих постулатов и обе системы внутренне не противоречивы, хотя базируются на "антагонистичных" началах. Так и с гравитацией, существует множество теорий, объясняющих её происхождение, и, на первый взгляд внутренне логичных.

Гравитация - это белая ворона среди других сил природы. Если все остальные взаимодействия имеют характер силовых полей, простирающихся в пространстве/времени, то гравитация -- согласно общей теории относительности Эйнштейна, изрядно "кусаемой", но, тем не менее, подтверждаемой экспериментальными данными - не сила, а мера искривления пространства/времени. Пространство воздействует на материю "указывая" ей, как двигаться. Материя, в свою очередь, оказывает обратное действие на пространство, "указывая" ему, как искривляться.

Вакуум напоминает натянутую эластичную ткань, вспененную для отражения многомерности (в модели Калуцы - Клейна). Шар/тело катится по натянутой ткани/пространству. Её промятость - эквивалент гравитационной массы (другое тело может скатиться в созданную промятость). Сила, с которой ткань противится "проминанию" шаром, и, соответственно мешает движению -- эквивалент инертной массы. То есть обе массы - это свойство пространства в точке нахождения вещества.

Согласно Принципу Эквивалентности, положенному Эйнштейном в основу своей Теории Относительности - "Гравитационная масса и инертная масса характеризуют одно и то же свойство материи, рассматриваемое по-разному, они эквивалентны». Однако этот постулат не столь однозначен, как кажется. Но, несмотря на то, что современные опыты подтверждают Принцип Эквивалентности в земных условиях с точностью до 10-12 , некоторые факты указывают на возможность его нарушения при увеличении точности контрольных экспериментов.

Европейское Космическое Агентство совместно с NASA планирует запустить в 2005-м году космический аппарат STEP (Satellite Test of the Eguivalence Principle), для экспериментальной проверки эквивалентности масс. Для этого ученые будут измерять движение различных эталонных грузов, выведенных на околоземную орбиту радиусом 400 километров. Если Эйнштейн прав, то приборы, находящиеся на борту спутника STEP, не зафиксируют никаких различий в поведении этих грузов в момент свободного падения.

Скоро должен закончится и другой эксперимент, призванный проверить Теорию Относительности. В 2000 году стартовал спутник «Gravity Probe B», разработанный сотрудниками НАСА и Стэнфордского университета. На борту этого спутника стоимостью 500 миллионов долларов находятся идеальные шаровые гироскопы. Их отклонение от сферической формы не превышает одной миллионной доли сантиметра. Погрешность измерений положения осей менее одного процента. В течение двух лет спутник должен провеять эффект Лензе-Тиринга, заключающийся в следующем. Согласно Теории Эйнштейна, такое массивное тело, как Земля, вращаясь, увлекает за собой окружающее пространство-время, словно густой, тягучий мед. По этой причине гироскоп, выведенный на околоземную орбиту, должен отклониться на 42 угловые миллисекунды. Много это или мало? Судите сами. С расстояния в 400 метров толщина человеческого волоса равна все тем же 42 угловым миллисекундам.

Гравитация - это вектор ускорения во внешнем, к нашему миру, потенциальном поле. И мы ошибочно считаем, что сила гравитации определяется массой только потому, что основная масса вещества, в пределах Солнечной системы, как раз и собралась в таких точках. А гравитационные линзы, это совсем не чёрные дыры, а просто "места такие"...

Для того, что - бы понять, как может существовать внешнее к нашему миру потенциальное поле необходимо перейти к многомерным пространствам.

Если гравитация - складки пространства/времени, то сила ей противоположная - антигравитация - должна быть родственна "силе упругости", разжимающей складки. И она была обнаружена, причём довольно давно.

1.1 Антигравитация и Большой Взрыв

Антигравита́ция - противодействие вплоть до полного гашения или даже превышения гравитационного притяжения гравитационным отталкиванием.

Довольно часто термин «антигравитация» используется некорректно - для обозначения гравитационного отталкивания как явления, противоположного гравитационному притяжению (гравитации) небесных тел (например, Земли). Но на самом деле антигравитация и гравитационное отталкивание не есть одно и то же.

Проблема возможности антигравитации напрямую связана с проблемой возможности гравитационного отталкивания (в том числе искусственного) как такового. На настоящий момент вопрос существования антигравитации остаётся открытым, в том числе и потому, что природа гравитации находится на начальной стадии изучения.

Все мы слышали о Большом Взрыве и Расширении Вселенной. Но при этом многие ошибочно рассматривают процесс расширения как взрыв сгустка материи, осколки которого разлетаются в беспредельном изначально существовавшем вакууме, однако это мнение ошибочно - расширяется всё пространство.

В качестве аналогии удобно рассмотреть медленно раздувающийся воздушный шар. Представим себе, что поверхность шара покрыта точками, изображающими галактики. Когда шар раздувается, его резиновая оболочка растягивается, и точки на ее поверхности все дальше отходят друг от друга. Заметим, что сами точки на поверхности не движутся в направлении к чему-нибудь или от чего-нибудь. Раздвижение точек происходит вследствие расширения самой поверхности.

О том, что это такое, пока есть только предположения. Например, гипотеза немецкого астрофизика Лейбундгута, который считает, что в межгалактическом пространстве есть внутренняя энергия, она заполняет вакуум и стремится к расширению занимаемого ею объема.

Несколько лет назад астрофизики обнаружили, что яркость отдаленных сверхновых звезд меньше, чем должна быть по расчетам, и заключили из этого, что наша Вселенная расширяется с ускорением. Для объяснения этого факта было предположено, что Вселенную заполняет невидимая «отрицательная» (то есть распирающая ее) энергия. Сейчас, однако, группа ученых из Лос-Аламоса (США) выдвинула гипотезу, что свет сверхновых менее ярок потому, что часть его по пути превращается в особые легчайшие частицы - «аксионы». Авторы рассчитали, что при достаточно малой массе аксионов и достаточно сильном их взаимодействии с фотонами света в магнитном поле межгалактического пространства до трети фотонов от сверхновых звезд может превратиться в аксионы. Это сделало бы ненужным предположение об ускоренном расширении Вселенной и о загадочной «отрицательной» энергии.

Однако вряд ли вышеупомянутая "антигравитационная" сила, доступна для "бытового использования.

2 Антигравитация и Электромагнетизм

Сходство между гравитационными и электромагнитными силами, несмотря на колоссальную разницу в силе взаимодействия (для двух электронов электрическое отталкивание / сила тяготения = 4,17x1042), сразу бросается в глаза. Да и сама история развития понятия электромагнетизма наталкивает на схожесть сил и, вероятность, существования " эффекта антигравитации.

На рубеже XX в. Анри Пуанкаре и Хендрик Лоренц исследовали математическую структуру уравнений Максвелла, описывающих электромагнитные поля. Иx особенно интересовали симметрии, скрытые в математических выражениях, - симметрии, которые тогда - еще не были известны. Оказалось, что знаменитый дополнительный член, введенный Максвеллом в уравнения для восстановления равноправии электрического и магнитного полей, соответствует электромагнитному полю, обладающему богатой, но тонкой симметрией, которая выявляется лишь при тщательном математическом анализе.

Симметрия Лоренца-Пуанкаре аналогична по своему духу таким геометрическим симметриям как вращение и отражение, но отличается от них в одном важном отношении: никому до этого не приходило в голову физически смешивать пространство и время. Всегда считалось, что пространство - это пространство, а время - это время. То, что в симметрию Лоренца-Пуанкаре входят оба компонента этой пары, было странно и неожиданно.

По существу новую симметрию можно было рассматривать как вращение, но не только в одном пространстве. Это вращение затрагивало и время. Если к трем пространственным измерениям добавить одно временное, то получится четырехмерное пространство-время. И симметрия Лоренца-Пуанкаре - это своего рода вращение в пространстве-времени. В результате такого вращения часть пространственного интервала проектируется на время и наоборот. То, что уравнения Максвелла симметричны относительно операции, связывающей воедино пространство и время, наводило на размышления. Да, да, господа, машина времени не противоречила теории, но это другая история, а мы говорим о гравитации, поэтому перейдём к ней.

На протяжении всей жизни Эйнштейн мечтал о создании единой теории поля, в которой все силы природы сливались бы воедино на основе чистой геометрии. Поискам такой схемы он посвятил большую часть своей жизни после создания общей теории относительности. Однако по иронии судьбы ближе всех к реализации мечты Эйнштейна подошел малоизвестный польский физик Теодор Калуца, который еще в 1921 г. заложил основы нового и неожиданного подхода к объединению физики, до сих пор поражающего воображение своей дерзостью.

Калуца был вдохновлен способностью геометрии описать гравитацию; он задался целью обобщить теорию Эйнштейна, включив электромагнетизм в геометрическую формулировку теории поля. Это следовало сделать не нарушая священных уравнений теории электромагнетизма Максвелла. То, что удалось сделать Калуце, - классический пример проявления творческого воображения и физической интуиции. Калуца понимал, что теорию Максвелла невозможно сформулировать на языке чистой геометрии (в том смысле, как мы ее обычно понимаем), даже допуская наличие искривленного пространства. Он нашел удивительно простое решение, обобщив геометрию так, чтобы она вместила в себя теорию Максвелла. Чтобы выйти из затруднения, Калуца нашел весьма необычный, но вместе с тем неожиданно убедительный способ. Калуца показал, что электромагнетизм является своего рода гравитацией, но не обычной, а гравитацией в ненаблюдаемых измерениях пространства.

Физики давно привыкали к тому, чтобы пользоваться временем как четвертым измерением. Теория относительности установила, что пространство и время сами по себе не являются универсальными физическими понятиями, так как они неизбежно сливаются в единую четырехмерную структуру, называемую пространство-время. Калуца фактически сделал следующий шаг: он постулировал, что существует еще дополнительное пространственное измерение и общее число измерений пространства равно четырем, а всего пространство-время насчитывает пять измерений.

Если принять это допущение, то, как показал Калуца, произойдет своего рода математическое чудо. Гравитационное поле в таком пятимерном мире проявляет себя в виде обычного гравитационного поля плюс электромагнитное поле Максвелла - если наблюдать этот мир из пространства-времени, ограниченного четырьмя измерениями. Своей смелой гипотезой Калуца по существу утверждал, что если мы расширим свое представление о мире до пяти измерений, то в нем будет существовать лишь единственное силовое поле - гравитация. То, что мы называем электромагнетизмом, - всего лишь часть гравитационного поля, которая действует в пятом дополнительном измерении пространства, которое мы не в состоянии наглядно представить.

Теория Калуцы не только позволила соединить гравитацию и электромагнетизм в единой схеме, но и дала основанное на геометрии описание обоих силовых полей. Так, электромагнитная волна (например, радиоволна) в этой теории не что иное, как пульсации пятого измерения. Особенности движения электрически заряженных частиц в электрических и магнитных полях прекрасно объясняются, если предположить, что частицы пребывают в дополнительном пятом измерении. Если принять эту точку зрения, то вообще нет никаких сил - существует только геометрия искривленного пятимерного пространства, а частицы свободно кочуют по наделенной структурой пустоте.

Математически гравитационное поле Эйнштейна в пространстве пяти измерений в точности и полностью эквивалентно обычной гравитации плюс электромагнетизм в пространстве четырех измерений; разумеется, это нечто большее, чем просто случайное совпадение. Однако в таком случае теория Калуцы остается загадочной в том отношении, что столь важное четвертое измерение пространства вообще не воспринимается нами

Дополнил её Клейн. Он вычислил периметр петель вокруг пятого измерения, используя известное значение элементарного электрического заряда электрона и других частиц, а также величину гравитационного взаимодействия между частицами. Он оказался равным 10-32 см, т. е. в 1020 раз меньше размера атомного ядра. Поэтому неудивительно, что мы не замечаем пятого измерения: оно скручено в масштабах, которые значительно меньше размеров любой из известных нам структур, даже в физике субъядерных частиц. Очевидно, в таком случае не возникает вопроса о движении, скажем, атома в пятом измерении. Скорее это измерение следует представлять себе как нечто находящееся внутри атома.

Простой подсчет количества операций симметрии, входящих в Теорию Великого Объединения, приводит уже к теории с семью дополнительными пространственными измерениями, так что их общее число с учётом времени достигает одиннадцати. Таким образом, современный вариант теории Калуцы - Клейна постулирует одиннадцати мерную вселенную, где дополнительные семь измерений пространства каким-то образом свернуты в столь малых масштабах, что мы вообще не замечаем их. Микроструктура пространства напоминает пену.

3 Экспериментальная антигравитация

В качестве источника заряженных частиц был использован ускоритель электронов. Узкий пучок релятивистских электронов (средняя мощность пучка 450 Вт, энергия электронов около 30 МэВ) направлялся на тормозную мишень, изготовленную из вольфрама, где и происходило торможение ускоренных электронов. Измерения (отраженного лазерного луча) показали появление статистически достоверного отклонения крутильного маятника, один из массивных грузов которого находится рядом с тормозной мишенью, в момент торможения пучка релятивистских электронов. Было также зафиксировано изменение направления закручивания маятника при сдвиге тормозной мишени от одного конца маятника к другому. Величина силы, вызывающей отклонение маятника имеет верхнюю границу 0,000001 Н.

4 Антигравитация и Вращение

С позиций электротехники и электродинамики все быстро вращающиеся металлические тела являются одновитковыми короткозамкнутыми контурами. Благодаря огромным токам, протекающим в них, создается магнитное поле, направление которого зависит от того, в какую сторону вращается диск. Взаимодействуя с магнитным полем Земли, оно создает эффект либо увеличения веса диска, либо уменьшения. Довольно просто рассчитать критическую угловую скорость вращения, приводящую к левитации. Скажем, при весе диска 70 кг, диаметре 2,5 м, толщине обода 0,1 мм и температуре 273 К она равна 1640 об/с. Итак, как видим, взлет диска вполне возможен, хотя это и не антигравитация. Но тут возникает препятствие.

Согласно теореме Ирншоу, для сил, убывающих обратно пропорционально квадрату расстояния между взаимодействующими точками система не может находится в положении устойчивого равновесия. А электромагнитные силы как раз и определяется квадратичной зависимостью. Отсюда следует, что без соответствующей поддержки или модуляции электромагнитного поля диск всегда будет сваливаться набок и падать на землю.

Проводит свою программу исследования антигравитации "Гринглоу" и военное крыло группы высоких технологий BAЕ, прежде известная как Британское Аэрокосмическое объединение.

Антигравитационный двигатель уже создан?

В 1999-м году английский журналист Ник Кук, работающий консультантом по авиации и космонавтике в солидном издании Jane"s Defense Weekly, выпустил книгу "Охота за точкой ноль" (Nick Cook, "The Hunt for Zero Point"), посвящённую "антигравитации".

В ходе исследований Куком были обнаружены отчеты и свидетельства очевидцев о некоем устройстве, тайно создававшемся фашистской Германией в годы войны на территории Польши. Работы были связаны с созданием летательного аппарата и потреблением очень большого количества электричества, что косвенно указывает на электрогравитацию. После войны об этих исследованиях нацистов не появилось ни слова в печати, что привело Кука к мысли о захвате технологии американцами, которые ее тут же засекретили.

В 1950-х годах в прессе США появилось несколько сообщений о работах по электрогравитации в национальном военно-промышленном комплексе, однако вскоре такие сообщения пропали и тема "исчезла". Совершенно похожим образом известная технология Stealth для ухода от радаров противника, достаточно свободно обсуждавшаяся до середины 1970-х годов, вдруг полностью пропала в прессе, посвященные ей научные статьи пропали из библиотек, а затем лишь в конце 1980-х гипотетическая технология вновь всплыла на свет, но уже в виде готовых боевых самолетов.

5 Интересные факты о гравитации

Здесь, на Земле, мы воспринимаем силу тяжести как нечто само собой разумеющееся - Исаак Ньютон, например, разработал теорию всемирного тяготения благодаря упавшему с дерева яблоку. Но гравитация, которая притягивает объекты друг к другу пропорционально их массе, - это уже нечто большее, чем упавший плод. Перед вами - несколько фактов об этой силе.

Всё - в вашей голове

Гравитация на Земле может быть силой довольно постоянной, но наше восприятие порой говорит нам, что это не так. В исследовании 2011-го года говорится, что люди лучше судят о том, как объекты падают на землю, когда сидят вертикально, а не когда, например, лежат на боку.

Это означает, что наше восприятие гравитации меньше основано на визуальных сигналах о направлении силы тяжести и больше зависит от ориентации тела в пространстве. Полученные результаты могут привести к новой стратегии и помочь астронавтам иметь дело с микрогравитацией в космосе.

Возвращаться на Землю трудно

Опыт астронавтов показывает, что переход к условиям невесомости и обратно может быть тяжёлым для тела, поскольку при отсутствии гравитации мышцы атрофируются, а кости теряют костную массу. По данным НАСА, астронавты могут потерять до 1% костной массы за месяц в космосе.

Когда астронавты возвращаются на Землю, их телам и мозгу требуется некоторое время для восстановления. Кровяное давление, в космосе распределяющееся равномерно по всему телу, должно снова адаптироваться к земным условиям, в которых сердце должно работать так, чтобы обеспечить приток крови к мозгу.

Иногда для этого астронавтам приходится прилагать значительные усилия: в 2006-м году астронавт Хайдемари Стефанишин-Пайпер упала прямо во время приветственной церемонии на следующий день после возвращения с МКС.

Психологическая адаптация может быть не менее сложной. В 1973-м году астронавт Джек Лоузма с космического корабля «Скайлэб-2» рассказал, что случайно разбил бутылку лосьона после бритья во время первых дней на Земле после месячного пребывания в космосе - он просто отпустил бутылку, забыв, что она упадёт и разобьётся, а не начнёт плавать в пространстве.

Для потери веса используйте Плутон

Планета, которую человечество, скорее всего, в ближайшее время посетит, Марс, тоже порадует исследователей ощущением лёгкости: гравитация Марса составляет всего 38% от земной, а это означает, что наш человек весом 68 кг там «похудеет» до 26-ти кг.

Гравитация неодинакова даже на Земле

Даже на Земле гравитация не всегда одинакова, поскольку наша планета на самом деле не является идеальной сферой, то и масса её распределена неравномерно, а неравномерная масса означает неравномерную силу тяжести.

Одна из таинственных гравитационных аномалий наблюдается в районе Гудзонова залива в Канаде. Эта область имеет более низкую плотность по сравнению с другими регионами планеты, а исследование 2007-го года показало, что причина тому - в постепенном таянии ледников.

Лёд, который покрывал эту область во время последнего ледникового периода, уже давно растаял, но Земля не полностью восстановилась после этого. Так как сила тяжести на площади пропорциональна массе на поверхности этого региона, то лёд в своё время «подвинул» часть массы Земли. Незначительная деформация земной коры наряду с движением магмы в мантии Земли также объясняет снижение гравитации.

Без гравитации некоторые бактерии стали бы смертоноснее

Сальмонеллы - бактерии, обычно становящиеся причиной пищевых отравлений - в условиях микрогравитации становятся в три раза опаснее. Отсутствие гравитации по каким-то причинам изменило активность, по меньшей мере, 167-ми генов сальмонеллы и 73-х их белков. Мыши, которых намеренно кормили в невесомости заражённой сальмонеллой пищей, заболели намного быстрее, хотя бактерий поглотили меньше по сравнению с условиями на Земле.

Чёрные дыры в центрах галактик

Названные так потому, что ничто, даже свет, не может избежать попадания в их гравитационное поле, чёрные дыры являются едва ли не самыми разрушительными объектами во Вселенной. В центре нашей галактики находится массивная черная дыра с массой в три млн солнц, однако, согласно теории учёного из Китайского университета Тацуя Инуи, эта чёрная дыра не представляет для нас опасности - она находится слишком далеко и по сравнению с другими чёрными дырами наша Стрелец-А сравнительно небольшая.

Но иногда она устраивает шоу: в 2008-м году Земли достигла вспышка энергии, излучённой около 300-т лет назад, а несколько тыс лет назад небольшое количество вещества (сопоставимое по массе с Меркурием) упало в чёрную дыру, что повлекло за собой другую вспышку.

Заключение

Цель и задачи поставленные в работе выполнены. В частности, рассмотрены были теории гравитации и антигравитации. Итак, можно сделать вывод, что гравитация - универсальное фундаментальное взаимодействие между всеми материальными телами. В приближении малых скоростей и слабого гравитационного взаимодействия описывается теорией тяготения Ньютона, в общем случае описывается общей теорией относительности Эйнштейна. Мы ставили перед собой следующие задачи: изучить, что такое гравитация. И в заключение необходимо отметить, что весьма слабые гравитационные силы на современном этапе развития Вселенной играют определяющую роль в процессах космического масштаба, где электромагнитные взаимодействия оказываются в значительной степени скомпенсированными за счет существования равного количества разноименных зарядов, а коротко действующие ядерные силы проявляются только областях сосредоточения плотного и горячего вещества. Современное понимание механизма возникновения гравитационных сил стало возможным лишь после создания Теории Относительности, т.е. почти через три столетия после открытия Ньютонам закона Всемирного тяготения. Общая теория относительности дала возможность несколько иначе взглянуть на вопросы, связанные с гравитационными взаимодействиями. Она включила в себя всю ньютонов скую механику только как частный случай при малых скоростях движения тел. При этом открылась широчайшая область для исследования Вселенной, где силы тяготения играют решающую роль.