Гравитация и гравитационные волны

 

     «Несмотря на кажущуюся простоту и обыденность, гравитация – одно из самых загадочных и плохо изученных явлений. Что это – материальное поле, подобное электромагнитному, или же проявление каких-то «изначальных» свойств самого пространства? Каков «передаточный механизм» тяготения? Из повседневной практики мы хорошо знаем, что сила тяжести всегда связанна с энергией (вспомним работу воды на гидростанциях, мощь океанских приливов и просто энергию падающего камня). А вот общая теория относительности Эйнштейна, одна из краеугольных плит в здании современной физики, говорит, что у поля тяготения нет никакой энергии. Что это – вопиющая ошибка теории, или же на примере гравитации мы встречаемся с принципиально новой «сущностью», для которой нет закона сохранения энергии?». (В.Барашенков «Великая тайна всемирного тяготения» Знание-Сила №1/1987г. стр.33).

      Интересно ответить на такие вопросы с точки зрения нашего предположения. Из него следует, что гравитационная масса – это потенциальная энергия. Тогда гравитационное поле энергией не обладает. А гравитация – это свойство потенциальной энергии, сосредоточенной в частицах, переходить в кинетическую, при этом сближая частицы. Закон сохранения энергии в таком случае не нарушается. Вода на гидростанциях выполняет работу потому, что на высоком уровне плотины потенциальная энергия (гравитационная масса) молекул воды больше, чем внизу. И тогда вода падая с плотины, под действием силы гравитации переводит часть потенциальной энергии молекул в кинетическую, которую мы с помощью генераторов преобразовываем в энергию электрического тока. Так как на единицу массы приходится огромная энергия, то изменение гравитационной массы каждой молекулы будет очень мало.

      Теперь о «передаточном механизме» гравитации: «Кому не доводилось смотреть на речные или морские – механические волны? Электромагнитные волны невидимы, но известно, что и радио и телевидением мы обязаны именно им. А вот о гравитационных волнах приходилось разве что слышать, хотя в них нет ничего экстраординарного: электромагнитные волны возникают при движении электрических зарядов, а при перемещении масс вещества должны появляться гравитационные. Их существование с необходимостью следует из теории Эйнштейна. Разница лишь в том, что силы гравитации на тридцать девять порядков слабее электрических, поэтому гравитационные волны крайне сложно обнаружить. Если не удастся зарегистрировать гравитационные волны, значит под сомнением общая теория относительности, а если они будут обнаружены – это станет сильнейшим аргументом в её пользу». (С.Андреев «Прибой гравитационных волн» Знание-Сила №8/1982г. стр.3)

    Однако, до сих пор гравитационные волны не обнаружены, не смотря на множество попыток в разных странах. Если же гравитационная масса – это потенциальная энергия, то необходимость в гравитационных волнах отпадает. Перераспределение энергии между потенциальной и кинетической формами происходит в самих взаимодействующих телах, причём одновременно. То есть, на передачу гравитационного взаимодействия время не требуется.
     Можно сделать ещё один любопытный вывод, что чем массивнее планета, тем меньшую гравитационную массу будет иметь один и тот же предмет находясь на её поверхности, и тем больше энергии необходимо затратить, чтобы вывести его в космос.

     А вот ещё один пример: «Серьёзные трудности в теории Эйнштейна обнаружились сразу же после её создания. Первым на них наткнулся молодой австрийский физик Шрёдингер – тот самый, который позднее открыл знаменитое уравнение квантовой механики, названное его именем. Из его расчётов вытекало, что некоторые простые тела, например материальная точка или шар, создают вокруг себя поле тяготения, которое, однако, не имеют энергии – она равна нулю во всех пространственных точках. Ещё более удивительный результат получил немецкий физик Бауэр. Он показал, что если в совершенно пустом пространстве прямоугольные декартовы координаты заменить полярными, то в пространстве сразу же появляется гравитационное поле, да ещё с бесконечно большой энергией. Другими словами, если в качестве системы отсчёта использовать прямой угол комнаты, то тяготения нет, если же за начало координат выбрать круглую люстру на потолке и характеризовать положение тел отсчитываемыми от этой люстры лучами – отрезками, то пространство оказывается заполненным гравитацией.
     Эти парадоксы были хорошо известны Эйнштейну. Устранить их ему удалось лишь очень дорогой ценой. Пришлось допустить, что гравитационное поле не имеет энергии в отдельных пространственных точках. Сохраняющейся энергией обладает только всё поле в целом, сразу во всём бесконечном пространстве. Но и этого было недостаточно. Пришлось запретить полярную систему координат и вообще все системы, которые не переходят на бесконечности в прямоугольную. И вот это уже совсем плохо – чем полярная система хуже декартовой? По мнению многих учёных, проще предположить, что формула гравитационной энергии, послужившая основой для парадоксальных выводов Шрёдингера и Бауэра, ещё недостаточно точна и поэтому можно надеяться, что в будущем удастся исправить положение.
     Но вот прошло более полувека, однако все попытки найти непротиворечивое выражение для энергии тяготения – а их за это время было не мало – неизменно заканчивались неудачей». (В.Барашенков «Сохраняется ли энергия?» Знание-Сила №1/1983г. стр.10)

   Прошло ещё почти тридцать лет – ситуация не изменилась. Если же гравитационная масса – это потенциальная энергия, то тогда вся энергия находится в самих телах, обладающих гравитационной массой, а не в пространстве. И тогда можно использовать любую систему отсчёта. То есть эти противоречия снимаются.