62
ЧТО мы знаем
И чERO не знаем
О гравитации
Тот, кто читал роман И. А. Ефремова «Туманность Андромеды», помнит о железной звезде — «ужасе астролетиков», которая своим громадным притяжением захватывает начечно пролеташие мимо тела.
Еще более удивительные небесными объективами должны быть звезды, предсказанные немецким астрономом Карлом Шварцшильдом. Силы тяготения вблизи таких звезд надастолько удовишны, что испущенный имми свет не может удалиться за предельы близких окрестностей звезды. А луч света, посланный издалека к такой звезде, никогда не сумет доститься ее поверхности. Какая-то страная гравитационная мышеловка! Но, несмотря на всю необходимость подобных небесных тел, теория предсказывает их существование с достаточной степеней строгости.
Казалось бы, силы тяготения настоящего привчены и вздесящены, что человека давным-давно должен был бы знать о них все, что его интересует. Ведь это так просто: положим камень на весы и измерим силу, с которой он притягивается к Земле! Но, задумавшись над природой такого явления, мы сразу окажемся в плену у нерешенных вопросов.
В самом деле, почему любые два тела всегда притягиваются друг к другу, а не отталкиваются под влиянием гравитационных сил? Почему нельзя отгородиться от действия сил притяжения, подобно тому, как занавеска отделяет нас от солнечных лучей? Какова природа неви-
dимых «пружинок», которые притягивают даже очень далеко друг от друга тела? Много есть вопросы, связанных с гравитацией, на которые наука еще не сумела ответить.
Но многое нам уже известно. В 1687 году Исаак Ньюотон открыл закон всемирного тяготения, который позволил понять, как движутся небесные тела. Следующий важный шаг в познанин гравитации принадлежит Альберту Эйнштейну. В 1916 году он создал так называемую общую теорию относительнойности, которое терррrio принято именовать теорий притранства, времени и тяготения. Эта теория заставила учены переместить свои взгляды на такие важные физические понятия, как притранство и время. Ньюотон считал, что свойства притранства и ход времени совершению не зависит от окружающих тел. Эйнштейн доказал, что чем тягелее тело, тем сильнее искривлено притранство вблизи него и тем медленнее чемчет времени в его окрестности. Протранство, время и тяготение оказывались не независимыми друг от друга, а тестием обозначим нелегко. Но ее значение в современной физике исключитело велико. Поэтому какая новая научно-популярная книга, посвященная этой теме (а таких книг совсем немного), обещано вызывать больше интерес.
Мы расскажем здесь о некоторых книгах, в которых освещены различные проблемы современной теории гравитации.
Нанболее простое и общеодоступное изложение основ теории гравитации со-
63
держится в популярной книге М. Гарднера «Теория относительной длины миллионов», изданной в 1966 году «Атомиздатом». В пятой главе расссказано об основном исходном постулате теории — равенстве gravитационного и инертной масс любого тела, — подтвержденном с огромной степенью точности специально поставленных экспериментами. В главе шестой описываются взгляды современной физики на силы тяготения, как на результат изменения геометрических свойств пространства и времени под влиянием тяготейших масс. При главы (7, 9 и 10) просвязываны различным космическим проблемам, связанным с теории gravитации. В них рассматривают разные варианты модели Вселенной и подробно обсуждаются вопросы о так называемом «красном смещении» — изменении цвета небесных объектов под влиянием их движения, произходшего с огромными скоростями.
Нанболее современное описание космических проблем можно найти в небольшой брошюре академика В. Л. Гинзбурга «Как устроена Вселенная и как она развивается во времени», выпущенной издательством «Знание» в 1968 году. (В основу этой брошюры положены три статы автора в журнале «Нука и жизнь» №№ 1, 2, 3 за 1968 год.)
Вначале автор расска-зывает о первых космологических моделях Вселенной, которые были предложены еще до создания общей теории относительной длины миллионов. Затем, после краткой характеристики основных специалной и общей теории относительной длины, он рассматривает новые модели, связанные с этим теории. Согласно модели Эйнштейна Вселенная образует замкнутую трехмерную сферу, не изменяющуюся со временем. В модели советского ученого А. А. Фридмана Вселенная либо расширяется, либо скимается. В модели Леметра Вселенная на неокотором этапе заменяет свое развитие, как бы застывает в неподвижности, чтобы затем вовь начат стремительно расширяться.
В Л. Гинзбурге приводит интереснейшие данные о радиогалактиках, которые находятся на расстояниях порядка 5—8 миллиардов световых лет от Земли. Их изучение рассказывает нам о процесах, произходивших в те времени, когда не было еще не только Земли, но, повидимому, и Солнца.
В 1969 году издательство «Нука» выпустило научно-популяриую книгу П. Бергмана «Загадка gravитации». Автор книги в течение нескольких лет был сотрудником Эйнштейна.
Бергман включает в свою книгу все основные вопросы, связанные с современной теории gravитации. В книге три главы: I. Ньютоновская физика и специалная теория относительной длины террина. II. Общая теория относительной длины террина. III. Последние достижения. Книга содержит увекаательный рассказ об основных теории, представленных его эффективным и нерешенным проблемах, над которым физика работал в наши дни.
Звезды Шварцшильда, gravитационный коллас, приода недавно открыты загадачных небесных объектов «квазаров», космическое радиоизлучение, рассказывающее нам, как выглядела Вселенная миллиарды лет тому назад, и многое другое, не менее интересное, описанозывает о первых космологических моделях Вселенной, которые были предложены еще до создания общей теории относительной длины миллионов. Затем, после краткой характеристики основных специалной и общей теории относительной длины террина, он рассматривает новые модели, связанные с современной теории gravитации. Согласно модели Эйнштейна Вселенная образует замкнутую трехмерную сферу, не изменяющуюся со временем. В модели советского ученого А. А. Фридмана Вселенная либо расширяется, либо скимается. В модели Леметра Вселенная на неокотором этапе заменяет свое развитие, как быSTANCEВАЯ в неподвижности, чтобы затем вовь начат стремительно расширяться.
В 1969 году издательство «Нука» выпустilo научно-популяриую книгу П. Бергмана «Загадка gravитации». Автор книги в течение нескольких лет был сотрудником Эйнштейна.
Автор стремится помочь читателю. Он выносит все основные расчеты в специалное математическое дополнение, помещает в конце книги небольшой толковый словарь наибольшее трудных терминов и понятный. И все же в отдельных частях книга остается сложной для понимания школьников старших классов. Правда, есть в ней немало и таких параграфов, которые доступны значительно менее подготовленным читателем. Их особенно много в третьей, заключительный главе книги.
В перечисленных нами книгах целый мир новых идей и фактов, будущих экспериментов, открыты и неоткрыты явленей и законов. И какый, кто всегда прикосновется к этому миру, безусловно получит большое удовлетворение.
В. А. Лешковцев