- Искривление пространства
- Попытки изучения гравитационного искривления пространства
- Причина искривления пространства крупными массами
С середины прошлого столетия ученые ломают голову над тем, что такое гравитационное искривление пространства, существует ли оно, и если всё же существует, то каким образом можно его объяснить? Ведь подобное явление опровергает самим своим существованием все привычные обществу парадигмы относительно устройства нашего мира и вселенной в целом. Рассмотрим этот вопрос несколько подробнее, со стороны физики.
Искривление пространства
Как известно, наука строится на допущениях и предположениях. И таких допущений в каждой теории великое множество. На протяжении всей истории человечества многие вещи, касающиеся устройства мира, остаются недоступными не только для типичных обывателей, но и для людей, обладающих выдающимися интеллектуальными способностями.
Что касается искривления пространства и времени, то вопрос, связанный с этой темой был сформулирован сразу в двух основополагающих теориях физики:
- Впервые этот вопрос был задан еще Исааком Ньютоном – сформулировав «Теорию тяготения», он не смог ни в этой теории, ни в какой-либо другой дать ответ на этот вопрос, признавшись, что принцип, по которому тела, обладающие крупной массой и находящиеся на расстоянии друг от друга, притягиваются, ему непонятен.
- Затем была разработана «Теория относительности» Альберта Эйнштейна. Предполагалось, что она сможет объяснить природу искривления пространства. Но, к сожалению, в «Теории относительности» вопрос, заданный еще Ньютоном, был просто заменен на другой – более общий – «в чем заключается причина изменения пространства-времени на огромных расстояниях от Земли».
Конечно, было выдвинуто, и выдвигается до сих пор, огромное количество предположений со всеми необходимыми для обоснования расчетами, но ни одно из этих предположений еще не было доказано, ввиду отсутствия необходимых технологий для проведения исследования, которое смогло бы опытным путем доказать правдивость всех расчетов.
Смотрите видео об искривлении пространства и времени.
Попытки изучения гравитационного искривления пространства
На данный момент ученые передовых развитых стран трудятся над тем, чтобы объяснить, как может быть возможен этот феномен. Проделана колоссальная работа, однако, результаты все еще далеки от стадии окончательной готовности, и это неудивительно, ведь количество расчетов, которые нужно произвести, и объем данных, которые нужно собрать и обработать, не может не поражать воображение. Страны-лидеры в данной отрасли представлены в списке ниже:
- США;
- Германия;
- Швейцария;
- Франция;
- Россия.
Подобные результаты получены по анализу количества и качества публикаций ученых из разных стран на данную тему в научных журналах мирового уровня.
Также стоит отметить беспрецедентный по своим масштабам эксперимент, который был не без успеха проведен учеными-физиками из США. Данный эксперимент носил название Gravity Prob B и занял без малого 8 лет кропотливого труда. Суть эксперимента заключалась в запуске спутника, который благодаря наличию специального оборудования измерял и высчитывал влияние нашей планеты на пространство, которое ее окружает.
На спутнике были установлены максимально точные устройства, которые способны реагировать на мельчайшее отклонение углов ориентации самого спутника. Опорной точкой была выбрана одна из звезд, находящихся на таком расстоянии от Земли, которое способствовало бы ее неподвижности при наблюдении в течение длительного времени. Первые результаты были получены лишь спустя три года после начала эксперимента, но они были неточными, так как содержали в себе ошибки, вызванные влиянием посторонних факторов.
Затем ученые в течение пяти лет трудились над тем, чтобы свести к минимуму влияние этих факторов. И результаты, которые были получены, полностью подтверждали теорию Эйнштейна. Действительно, Земля как бы деформирует пространство, находящееся рядом с ней. Цифры, свидетельствующие о деформации, ничтожно малы по сравнению с масштабом планеты, но даже они говорят о многом.
Читайте о бозоне Хиггса простыми словами.
А также о нерешенных проблемах современной науки.
Причина искривления пространства крупными массами
Над причиной этого явления на данный момент работает множество людей со всего мира, постоянно создаются различные проекты по проверке гипотез относительно одного единственного вопроса: гравитация это искривление пространства или все же нет. Государства тратят миллионы и даже миллиарды долларов на подобные эксперименты, вышеупомянутый проект Gravity Plan B стоил гражданам США чуть менее 800 миллионов долларов.
При всей обширности проводимых исследований, точных ответов получить так и не удается, у каждого из наблюдений встречается фактор, влияющий на получаемые результаты, и из-за этого нельзя точно сказать, искривляется ли пространство под воздействием объектов огромной массы.
Проще всего было бы представить подобное изменение в виде небольшого шелкового полотна, сверху на котором лежит теннисный шарик. Вокруг шарика формируется углубление, небольшая ямка, возникшая в результате давления массы на полотно. Но подобное объяснение не является верным с точки зрения науки, ведь ученые исследуют объекты, которые находятся непосредственно внутри пространства, занимают в нем определенное место, в то время как теннисный шарик не находится внутри полотна, а лежит сверху. Этот пример не служит для объяснения, только лишь для наглядности проблемы, о которой идет речь.
Возможно, благодаря невероятно быстрому развитию науки и техники, в ближайшие десятилетия физики смогут дать ответ на один из основополагающих вопросов теории Эйнштейна. В настоящее время активная работа над этим ведется и в России, крупнейшие университеты ведут исследования. Вполне возможно, что скоро еще одна загадка устройства мира будет раскрыта.
А какие еще особенности или факты на тему искривления пространства знаете вы? Делитесь своими знаниями в комментариях! А также смотрите видео о том, что гравитация - это искривление пространства.
