Валерий Демин - Тайны Вселенной

В течение всей своей жизни человек ощущает силу тяжести своего тела и предметов, которые ему приходится поднимать. Одной из главных забот, с которыми сталкиваются люди, летая в околоземном пространстве на самолетах, ракетах и космических аппаратах, является преодоление сил тяготения с помощью различных двигателей с источниками энергии. И вместе с тем, несмотря на обыденность и кажущуюся простоту этого явления, физическая природа сил тяготения неясна. Автором открытия сил тяготения считается Исаак Ньютон (правда, приоритет открытия закона всемирного тяготения оспаривал его современник — известный английский ученый Роберт Гук).

Однако еще на полтора века раньше до Ньютона и Гука знаменитый польский ученый Николай Коперник писал о тяготении: «Тяжесть есть не что иное, как естественное стремление, которым отец Вселенной одарил все частицы, а именно соединяться в одно общее целое, образуя тела шаровидной формы». Аналогичные мысли высказывали и другие ученые. Найденные Ньютоном и Гуком формулы закона тяготения позволили с большой точностью рассчитать орбиты планет и создать первую математическую модель Вселенной. Однако раскрыть природу тяготения авторам этого закона не удалось. В истории известны попытки решить данную задачу. В середине прошлого века Джеймс Клерк Максвелл, создатель теории электромагнетизма, решил, что гравитация (тяготение) имеет электромагнитную природу. Он предложил модель поля тяготения в виде силовых линий в упругой среде (в эфире), заполняющей все пространство. В разработке электромагнитной теории гравитации принимали участие и сделали оригинальные предложения другие известные ученые: Г. Лоренц, А. Пуанкаре и А. Эйнштейн.

Тем не менее до сих пор физическая сущность всемирного тяготения остается тайной. Более того, на сегодня сложилось два по существу диаметрально противоположных взгляда на природу тяготения. Ученые спорят о природе тяготения: имеет ли оно вещественно-энергетический субстрат в виде квантово-полевых образований (материальных частиц — гравитонов) или же обусловлено исключительно геометрическими свойствами пространственно-временного континуума. Так, согласно геометрической трактовке, отнюдь не силы тяготения обусловливают отклонение вблизи Солнца, проходящего мимо светового луча далекой звезды (рис. 104), а искривление пространства-времени под воздействием дневного светила (рис. 105). Кредо тех, кто отстаивает последнюю точку зрения: «Физика есть геометрия». Однако такие геометрические понятия, как кривизна, многомерность, неевклидовость, сингулярность и т. п. (это уже было показано в первой части книги), являются чистыми математическими отношениями и не имеют субстанциального выражения.

Сформулированный Ньютоном закон всемирного тяготения стал одним из выдающихся достижений в области естествознания за всю историю его существования. Этот закон позволил на строгой научной основе подвести физическую базу под философско-космистские положения о материальном единстве мира, всеобщей взаимосвязи всех природных явлений. Закон всемирного тяготения оказался одним из самых впечатляющих и вместе с тем загадочных основоположений теоретического естествознания. Применение этого закона позволило добиться выдающихся успехов в области небесной механики (предсказавшей «на кончике пера» существование ранее неизвестных планет) и астрофизики, космологии и практического освоения космического пространства, позволило летательным аппаратам и человеку преодолеть земное притяжение и осуществить прорыв в просторы Вселенной. У некоторых мыслителей возникло даже искушение раздвинуть границы его применения. Так, один из главных представителей утопического социализма, Сен-Симон, пытался перенести действие закона всемирного тяготения на общественные отношения и на данной основе построить свою систему будущего гармонического, свободного от эксплуатации строя.

После опубликования ньютоновских «Начал» обозначилась и стойкая тенденция интерпретировать закон всемирного тяготения как результат и свидетельство божественного проявления. Вот типичный образчик подобного истолкования закона Ньютона, выраженный в стихотворной форме: