Жюль Верн - Том 11. Властелин мира. Драма в Лифляндии. В погоне за метеором

Таковы были знания о всемирном тяготении в те времена, когда был написан роман «В погоне за метеором». Поистине огромную смелость надо было иметь, чтобы просто фантазировать об управлении этой могучей силой, о природе и происхождении которой не существовало даже гипотез.

Ну, а сегодня приблизились ли мы к познанию этой силы? Можно ли управлять всемирным тяготением?

4

Классическая теория всемирного тяготения Ньютона казалась непогрешимой. Однако со временем начали накапливаться факты, которые никак нельзя было объяснить, опираясь только на закон всемирного тяготения Ньютона. К числу их относится так называемый парадокс Зеелигера. Сущность его заключается в следующем.

Вселенная бесконечна и во времени и в пространстве. Просторы вселенной более или менее наполнены материальными телами, то есть вселенная имеет какую-то среднюю плотность материи. Зеелигер решил попробовать определить силу тяготения, создаваемую массой всей бесконечной вселенной в ее какой-нибудь точке, используя закон Ньютона.

И вот, применив формулу, выражающую этот закон, произведя соответствующие преобразования, Зеелигер получил, что сила тяготения в случае постоянной плотности вещества во вселенной пропорциональна радиусу вселенной, а раз он бесконечно большой, ибо вселенная не может иметь конца в пространстве, то и сила всемирного тяготения в каждой точке вселенной должна быть бесконечно большой. Однако практически мы этого не наблюдаем. Так, значит, закон всемирного тяготения несправедлив в масштабах всей вселенной?

Было высказано много разнообразных предположений для объяснения этого кажущегося противоречия. Первое, напрашивающееся само собой, - это то, что плотность распределения материи убывает с расстоянием и где-то очень далеко материи нет совсем. Представить себе это - значит допустить возможность существования пространства без материи; но это абсурд: ведь пространство можно мыслить только как форму существования материи. Следовательно, приведенное объяснение парадокса Зеелигера не выдерживает никакой критики.

Кроме парадокса Зеелигера, ученые обнаружили и другие явления, для которых выводы теории всемирного тяготения не вполне точно соответствовали данным практических наблюдений и опытов.

Планеты движутся по эллипсам, в одном из фокусов которых находится Солнце, - этот закон сформулировал Кеплер и подтвердил на основе закона всемирного тяготения Ньютон. Точные вычисления показали, что перигелии - наиболее близкие к Солнцу точки планетных эллипсов - должны со временем смещаться в направлении обращения планет. Для Меркурия, согласно вычислениям, это смещение должно было быть равно 531 угловой секунде за 100 лет. Между тем наблюдения астрономов показали, что это вековое смещение составляет 573 угловые секунды.

Откуда же берутся дополнительные 42 секунды?

В физике очень часто употребляется понятие «поле» - область действия какой-либо силы или явления. Поле характеризует также величину и направление действия этой силы в любой точке. Могут быть, например, электрические, магнитные поля, поля тяготения и т. д.

Мы знаем, что свет, представляющий собой электромагнитное поле, распространяется со скоростью 300 тысяч километров в секунду.

А поле тяготения? С какой скоростью распространяется оно? Со скоростью звука - 330 метров в секунду, или со скоростью света - 300 тысяч километров в секунду, или же с какой-либо другой скоростью?

Раньше считали, что тела, притягиваясь друг к другу, непосредственно влияют друг на друга без участия промежуточной среды. Между тем, базируясь на материалистических позициях, нельзя представить себе такого взаимодействия «через ничто». Данные современной науки подтвердили, что передача всякого физического процесса может происходить только непосредственно от одной точки к другой, соседней, от одного места к другому, соседнему, то есть неизбежно существует взаимная последовательность причин и следствий как во времени, так и в пространстве. Из этого следует вывод, что и сила тяготения, поле тяготения не распространяется мгновенно, а имеет конечную конкретную скорость распространения.

Нужна была новая теория, которая бы учла эти положения. Основы такого нового понимания, опираясь на геометрию Лобачевского и Римана, заложил в 1905-1915 годах в своей специальной и общей теории относительности гениальный ученый Альберт Эйнштейн.

Невозможно в короткой статье изложить общую теорию относительности, в основном математическую теорию, физическим смыслом которой не очень интересовался и сам Эйнштейн, считавший, что задача ученого - только описывать явления, а не объяснять их.