Таталцлын үзэгдэл бол хууль юм бүх нийтийн таталцал. Хоёр бие бие биендээ тэдгээрийн хоорондох зайны квадраттай урвуу, массын үржвэртэй шууд пропорциональ хүчээр үйлчилдэг.
Математикийн хувьд бид энэ агуу хуулийг томъёогоор илэрхийлж болно
Таталцал үйлчилдэг асар их зайОрчлон ертөнцөд. Гэхдээ Ньютон бүх объектууд бие биенээ татдаг гэж үзсэн. Ямар ч хоёр объект бие биенээ татдаг гэж үнэн үү? Зүгээр л төсөөлөөд үз дээ, сандал дээр суугаад дэлхий таныг татдаг нь мэдэгдэж байна. Гэхдээ та компьютер, хулгана хоёр бие биенээ татдаг гэж бодож байсан уу? Эсвэл ширээн дээр хэвтэж буй харандаа, үзэг үү? Энэ тохиолдолд бид үзэгний масс, харандааны массыг томъёонд орлуулж, тэдгээрийн хоорондох зайны квадратаар хувааж, таталцлын тогтмолыг харгалзан тэдгээрийн хүчийг олж авна. харилцан татах. Гэхдээ энэ нь маш жижиг байх болно (үзэг, харандааны жижиг массын улмаас) бид түүний оршихуйг мэдрэхгүй байна. Хэзээ гэдэг нь өөр асуудал бид ярьж байнаДэлхий ба сандал, эсвэл Нар, Дэлхий хоёрын тухай. Масс нь ихээхэн ач холбогдолтой бөгөөд энэ нь бид хүчний нөлөөг аль хэдийн үнэлж чадна гэсэн үг юм.
Энэ нь таталцлын онолын талаархи түүний бодолд бас хамаатай бөгөөд үүнийг доор авч үзэх болно. Математикийн үндэсЭнэ онол нь Ньютоны таталцлын хууль бөгөөд хоёр бие бие биенээ масстай нь пропорциональ, тэдгээрийн зайн квадраттай пропорциональ хүчээр татдаг. Зууныг өргөнөөр хүлээн зөвшөөрдөг. Дараах ишлэлээс харахад Эйлер ч үл хамаарах зүйл биш юм.
Тиймээс, энэ нөхцөл байдал нь хамгийн ноцтой шалтгааны улмаас үүнийг нотолж байна селестиел биетүүдерөнхий таталцал давамгайлж, үүний дагуу тэд бие биенийхээ эсрэг хөдөлдөг; бөгөөд энэ хүч нь бие биедээ ойртох тусам илүү их байдаг. Энэ баримтыг үгүйсгэх аргагүй.
Чөлөөт уналтын хурдатгалыг санацгаая. Энэ бол таталцлын хуулийн нөлөө юм. Хүчний нөлөөн дор биеийн хурд өөрчлөгдөх тусам удаашралтай байдаг илүү масс. Үүний үр дүнд бүх бие дэлхий рүү ижил хурдатгалтайгаар унадаг.
Энэ үл үзэгдэх өвөрмөц хүч юунаас үүдэлтэй вэ? Өнөөдөр оршин тогтнох таталцлын талбар. Та таталцлын талбайн мөн чанарын талаар илүү ихийг мэдэж болно нэмэлт материалСэдвүүд.
Нар, гаригийн нөхцөл байдалд тэрээр илүү нарийвчлалтай хэлдэг. Иймд нэг биеийг нөгөө бие рүү татах хүчийг дүгнэхийн тулд энэ хүч нь юуны түрүүнд татагдан буй биеийн масстай зөв пропорциональ, таталцсан биетийн таталцал ба урвуу биеттэй зөв пропорциональ байгааг анхаарах хэрэгтэй. зайны тавцангийн квадратын.
Таталцлын хуулийг боловсруулсан нь түүхэн дэх чухал үйл явдал гэж зүй ёсоор тооцогддог байгалийн шинжлэх ухаан, учир нь энэ нь сар болон гаригуудын хөдөлгөөнийг маш нарийвчлалтай тооцоолох боломжтой болсон. Түүнчлэн Исаак Ньютон хагас зуун гаруй жилийн өмнө Иоганнес Кеплерийн нээсэн гаригийн хөдөлгөөний хуулиудыг таталцлын хуулиас түүний томъёолсон хөдөлгөөний хуулиудтай хослуулан гаргаж болно гэдгийг харуулсан.
Бодоод үз дээ, таталцал гэж юу вэ? Энэ хаанахых вэ? Энэ юу вэ? Энэ хуулийн дагуу гараг нар руу харж, хэр хол байгааг харж, зайны урвуу квадратыг тооцоолж болохгүй гэж үү?
Хүндийн хүчний чиглэл
Хоёр биетэй, энэ нь А, В бие байг.А бие нь В биеийг татдаг.А биетийн үйлчлэх хүч нь В биед эхэлж, А бие рүү чиглэнэ. Өөрөөр хэлбэл, В биеийг "авч" авч, тийш нь татдаг. өөрөө. В бие нь А биед ижил зүйлийг "хийдэг".
Ньютоны үндсэндээ маргаангүй онол нь Европын эрдэмтдийн дунд зуун жилийн турш өнөөгийн бидний төсөөлж ч чадахгүй хэрцгий, ширүүн маргаан үүсгэсэн нь бүр ч гайхмаар. Энд чухал үүрэгЗөвхөн баримт төдийгүй хувийн болон үндэсний талууд. Энэ хүч байдаг гэдгийг хэн ч үгүйсгээгүй ч ихэнх физикчдийн нөлөөгөөр Европ тивЭнэ хүч чадлын учрыг мэдэхгүй байж, сэтгэл татам хүчний тухай ярих, түүнтэй тооцох нь хангалтгүй байв. Орчин үеийн: Ньютоны онолыг зайны онол гэж таамаглаж байсан.
Бие бүхэн Дэлхийд татагддаг. Дэлхий биеийг "авч" төв рүүгээ татдаг. Тиймээс, энэ хүч нь үргэлж босоо доош чиглэсэн байх болно, мөн энэ нь биеийн хүндийн төвөөс хэрэглэж байна, энэ нь хүндийн хүчний хүч гэж нэрлэдэг.
Санаж байх гол зүйл
1) Хууль, томъёо;
2) Хүндийн хүчний чиглэл
Галилео Галилей, Рене Декарт нартай шууд хамтран эрдэмтэд олон зууны турш "чанарын оккультистууд" гэсэн далд чанаруудын тухай сургаалыг даван туулж чадсанаараа бахархаж ирсэн. Бусдад гайхалтай жишээИйм далд шинж чанар нь Байгаль хоосон чанарыг жигшдэг гэсэн үг юм. Эвангелиста Торричелли, Блэйз Паскаль нар "аймшигтай вакуум" нь механик шалтгаантай, агаарын даралттай байсныг харуулсан бөгөөд энэ нь одоо сорох насосны ажиллагаа, барометр дэх мөнгөн усны хэмжээ нэмэгдэх шалтгаан болсон гэж үздэг.
Ньютон шиг хүнд биетүүдийн таталцлыг тайлбарлахын тулд таталцлын хүчний тухай ярихад олон хүмүүсийн хувьд энэ нь эдгээр "чанарын ид шидийн" зүйл рүү буцах явдал, дундад зууны үеийн хуурамч шинжлэх ухааны далд шинж чанарууд, шалтгаантай холбоогүй, харин үгээр тайлбарласан үзэгдлүүд байв. .
Геологи хайгуулын зарим арга, түрлэгийг урьдчилан таамаглах ба Сүүлийн үедхөдөлгөөний тооцоо хиймэл дагуулуудТэгээд гариг хоорондын станцууд. Гаригийн байрлалыг урьдчилан тооцоолох.
Бид өөрсдөө ийм туршилт хийж болохоос гадна гаригууд болон биетүүд татагдаж байгаа эсэхийг тааж чадах уу?
Ийм шууд туршлага бий болсон Кавендиш (Генри Кавендиш (1731-1810) - Английн физикч, химич)зурагт үзүүлсэн төхөөрөмжийг ашиглан. Энэ санаа нь маш нимгэн кварцын утас дээр хоёр бөмбөлөг бүхий саваа өлгөж, дараа нь хоёр том тугалгатай бөмбөгийг хажуу талаас нь авчрах явдал байв. Бөмбөгний таталцал нь утсыг бага зэрэг мушгих болно, учир нь энгийн объектуудын хоорондох таталцлын хүч маш сул байдаг. Ийм төхөөрөмжийн тусламжтайгаар Кавендиш хоёр массын хүч, зай, хэмжээг шууд хэмжиж, улмаар тодорхойлох боломжтой болсон. таталцлын тогтмол Г.
Холбогдох хэсэг нь дотор байна Герман орчуулга. Гэвч энэ нь олон физикчдийн хувьд бүдэрч байсан юм. Ньютон хэдийгээр таталцлын физик шалтгаан байдгийг үгүйсгээгүй ч өөрөө үүнийг мэдэхгүй гэдгээ л хэлсэн, түүнийг болон түүний дагалдагчдыг Аристотелийн физикийн хамгийн харанхуй үе гэж үздэг. Аристотель таталцлын шалтгаан нь бие өөрийн байгалийн байрандаа хүрэхийн тулд тууштай байдаг гэж Ньютон сургасан байдаг. ижил төстэй биетүүдтаталцлын талаар ярихдаа далд шинж чанарууд. Хайргүй матери "хоосон орон зайгаар" хэрхэн өөр газар материйн хуримтлалыг бие биенээ татахад хүргэх ямар нэг зүйл байгааг мэдэх ёстой гэж үү?
Сансар огторгуй дахь таталцлын талбарыг тодорхойлдог таталцлын тогтмол G-ийн өвөрмөц нээлт нь Дэлхий, Нар болон бусад селестиел биетүүдийн массыг тодорхойлох боломжтой болсон. Тиймээс Кавендиш өөрийн туршилтаа "Дэлхийн жин" гэж нэрлэжээ.
Энэ нь сонирхолтой юм янз бүрийн хуульзарим физикчид байдаг нийтлэг шинж чанарууд. Цахилгааны хуулиуд (Куломын хүч) рүү хандъя. Цахилгаан хүч нь мөн зайны квадраттай урвуу пропорциональ боловч цэнэгийн хооронд байдаг бөгөөд энэ хэв маягийг нуун дарагдуулдаг гэсэн бодол өөрийн эрхгүй төрдөг. гүн утгатай. Өнөөг хүртэл таталцал, цахилгаан хоёрыг хэн ч төсөөлж чадаагүй янз бүрийн илрэлүүдижил аж ахуйн нэгж.
Энэ жишээнээс харахад энэ асуултыг энэ зууны бүх физикийн номонд багагүй өргөн хүрээнд авч үздэг. "Механизм" бол түлхүүр юм түлхүүр үгЭнд. Жан-Антуан Ноллет зэрэг физикчдийн Ньютонд орхигдсон зүйл бол бие биендээ шууд даралт буюу таталцлыг бий болгодог бие биен рүүгээ хөдөлж буй механик шалтгаан байсан юм.
Ноллегийн таталцлын "жигшин зэвүүцэл" нь олон тооны физикч, философичдыг өөрсдөдөө биш гэж үзсэн зүйлээ өгөхөд хүргэсэн. Ньютоны физик, тухайлбал "механизм" нь биеийг хооронд нь шахах хүчний шалтгаан юм. Зураг 1: Декартын сээр нуруутан амьтдын онолын дагуу гаригийн хөдөлгөөний тайлбар, Николас Бион, Бөмбөрцөг ба амьтдын хэрэглээ, Парис.
Энд байгаа хүч нь мөн зайны квадратаас урвуу хамааралтай боловч цахилгаан ба таталцлын хүчний зөрүү нь гайхалтай юм. Суулгах гэж оролдож байна ерөнхий шинж чанартаталцлын хүч ба цахилгааны хувьд бид цахилгаан хүчний таталцлын хүчнээс ийм давуу талыг олж илрүүлсэн тул хоёулаа ижил эх үүсвэртэй гэдэгт итгэхэд бэрх юм. Нэг нь нөгөөгөөсөө илүү хүчтэй гэж яаж хэлэх вэ? Эцсийн эцэст, бүх зүйл ямар масс, ямар цэнэгтэй байхаас хамаарна. Таталцал хэрхэн хүчтэй үйлчилдэг талаар ярилцахдаа "Тийм ийм хэмжээний масс авъя" гэж хэлэх эрхгүй, учир нь та үүнийг өөрөө сонгодог. Гэхдээ хэрэв бид байгаль өөрөө бидэнд санал болгож буй зүйлийг авбал (тэр хувийн үнэ цэнэмөн бидний инч, жил, хэмжүүртэй ямар ч холбоогүй хэмжүүрүүд), тэгвэл бид харьцуулж болно. Бид электрон гэх мэт энгийн цэнэгтэй бөөмийг авдаг. Хоёр энгийн бөөмс, хоёр электрон, улмаас цахилгаан цэнэгхоорондын зайн квадраттай урвуу пропорциональ хүчээр бие биенээ түлхэн татах ба таталцлын нөлөөгөөр зайны квадраттай урвуу пропорциональ хүчээр дахин бие биедээ татагдана.
Кристиан Гюйгенсээс эхлээд Иоган Бернулли, Кристиан Вольф, Георг Бернхард Билфингер зэрэг олон алдартай эрдэмтэд Декартын сээр нуруутан амьтдын тухай онолыг залруулах гэж дэмий оролдсон бөгөөд ингэснээр Ньютоны таталцлын хууль, Кеплерийн гаригуудын хөдөлгөөний хуулиудыг гаргах боломжтой болсон. зуунд байгаа нь тухайн үед хэвлэгдсэн олон тооны өгүүлэл, диссертаци, шагналт номуудаас тодорхой харагддаг бөгөөд зохиогчид нь таталцлын шалтгааныг олсон гэж үздэг. Ялангуяа Францад эрчилсэн онол таталцлын масс s маш удаан үргэлжилсэн боловч үүнээс ямар ч тоон хууль гаргаж чадаагүй.
Асуулт: Таталцлын хүчийг хэдтэй харьцуулах вэ? цахилгаан хүч? Таталцал нь 42 тэгтэй тоонд нэг нь цахилгаан түлхэлт юм. Энэ нь хамгийн гүнзгий төөрөгдөл үүсгэдэг. Ийм асар их тоо хаанаас гарч болох вэ?
Хүмүүс энэ асар том коэффициентийг байгалийн бусад үзэгдлүүдээс хайдаг. Тэд янз бүрийн замаар дамждаг том тоомөн танд хэрэгтэй бол том тоо, Орчлон ертөнцийн диаметрийг протоны диаметртэй харьцуулж яагаад авч болохгүй гэж - гайхалтай нь энэ нь бас 42 тэгтэй тоо юм. Тэгээд тэд хэлэхдээ: магадгүй энэ коэффициент харьцаатай тэнцүү байнапротоны диаметрийг ертөнцийн диаметртэй харьцуулах уу? Энэ бол сонирхолтой санаа боловч орчлон ертөнц аажмаар тэлэхийн хэрээр тэлэх ёстой таталцлын тогтмол. Хэдийгээр энэ таамаглал одоогоор няцаагдаж амжаагүй байгаа ч бидэнд түүнийг дэмжсэн нотлох баримт байхгүй байна. Үүний эсрэгээр таталцлын тогтмол нь ийм байдлаар өөрчлөгдөөгүй гэдгийг зарим нотолгоо харуулж байна. Энэ асар их тоо өнөөг хүртэл нууц хэвээр байна.
Үүнтэй холбогдуулан таталцлын онолд Эйлерийн оруулсан хувь нэмрийг бас тэмдэглэх нь зүйтэй. Математикч хүний хувьд сар, гариг, сүүлт од зэрэг селестиел биетүүдийн хөдөлгөөнд Ньютоны таталцлын хуулийг хэрэгжүүлэхэд манлайлагч байсан бол физикч хүний хувьд Ньютон болон түүний дагалдагчдын бөөнөөр дайрсан зөрүүд декарт үзэлтэн байв.
Энэ нь Декартын нарийн матери, түүний эргүүлгийг ямар ч эргэлзээгүйгээр хамгаалсан гэсэн үг биш, харин Декартын нэгэн адил Эйлер ч гэсэн ямар ч зай байхгүй, орон зайг зөвхөн таталцал төдийгүй нарийн шингэнээр дүүргэх ёстой гэдэгт бат итгэдэг байсан төдийгүй бусад хүмүүст ер бусын зүйлийг тайлбарлав. гэрэл, өнгө, соронзон ба цахилгаан гэх мэт үзэгдлүүд, цаг хугацаанаас механик шалтгаанууд.
Эйнштейн харьцангуйн онолын зарчмын дагуу таталцлын хуулиудыг өөрчлөх шаардлагатай болсон. Эдгээр зарчмуудын эхнийх нь х зайг шууд даван туулах боломжгүй гэж заасан байдаг бол Ньютоны онолын дагуу хүч нь агшин зуурт үйлчилдэг. Эйнштейн Ньютоны хуулиудыг өөрчлөх шаардлагатай болсон. Эдгээр өөрчлөлт, тодруулга нь маш бага юм. Үүний нэг нь: гэрэл нь энергитэй, энерги нь масстай тэнцдэг, бүх масс татагддаг тул гэрэл ч бас татагддаг тул нарны хажуугаар өнгөрөхдөө хазайх ёстой. Энэ нь үнэндээ ийм байдлаар тохиолддог. Таталцлын хүчийг мөн Эйнштейний онолд бага зэрэг өөрчилсөн байдаг. Гэхдээ таталцлын хуулийн энэхүү маш өчүүхэн өөрчлөлт нь Мөнгөн усны хөдөлгөөний зарим илэрхий жигд бус байдлыг тайлбарлахад хангалттай юм.
Эйлерийн захидал харилцааны зарим илэрхийлэл бас байдаг. Уг эссэ Густав Энестремийн Леонхард Эйлерийн бүтээлийн каталогид хараахан дурдаагүй байна. Өгүүллийн эхний хагаст аттракционистуудын эсрэг полемик, материд зайг хамааруулж, таталцлын хүчний механик шалтгааныг бодох шаардлагагүй гэж тунхагласан Ньютончуудын эсрэг нэг цаг байна. Эйлер буцах тухай ердийн эсэргүүцлээ давтав далд чанаруудДундад зууны үе, дараа нь Ньютоныг зайны онолын үр дагавар гэж юу гэж үзэж байгааг төсөөлж, түүнийг инээдтэй харагдуулахыг оролддог.
Өгүүллийн хоёрдугаар хагаст Эйлер таталцлын тухай өөрийн тайлбарыг багтаасан болно. Декартын нэгэн адил тэрээр дэлхийг нимгэн шингэн эфирээр хүрээлүүлсэн гэж үздэг. Энэ агаар давамгайлах ёстой жигд бус хуваарилалтдаралт нь түүний доторх бүх биеийг даралт багатай газар руу шилжүүлнэ. Гэхдээ агаар дахь даралтын зөрүү хэрхэн үүсдэг вэ? Шингэн ба агаарын механикаас харахад шингэн тайван байх үед ижил даралт хаа сайгүй давамгайлдаг; Даралтын зөрүү нь зөвхөн шингэний хувьд л үүсдэг.
Бичил ертөнц дэх физик үзэгдлүүд нь дэлхийн үзэгдлүүдээс өөр хууль тогтоомжид захирагддаг том хэмжээний. Асуулт гарч ирнэ: таталцал нь жижиг масштабын ертөнцөд хэрхэн илэрдэг вэ? Таталцлын квант онол үүнд хариулах болно. Гэхдээ квант онолодоохондоо таталцал байхгүй байна. Хүмүүс квант механикийн зарчим, тодорхойгүй байдлын зарчимд бүрэн нийцсэн таталцлын онолыг бүтээхэд төдийлөн амжилтанд хүрч чадаагүй байна.
Тиймээс эфир нь бас хөдлөх ёстой бөгөөд Эйлерийн хэлснээр бид түүнийг байгаа гэж үзэх ёстой байнгын хөдөлгөөнгазар дээр. Хадгалах таталцлын хууль, Эйлер одоо зөвхөн эфирийн даралт төвөөс хол зайтай пропорциональ гаднаасаа нэмэгддэг гэж таамаглах хэрэгтэй. Дотор нь эфирийн даралт нь түүний томъёо оноос хойш орчин үеийн зөв бичгийн дүрэмзурагт үзүүлсэн шиг харагдаж байна.
Зураг 4-т Эйлерийн эссэ дэх харгалзах тооцоо, дүрсийг харуулав. Дэлхийн төвөөс x зайд даралтын хувьд энэ нь хэмжээ юм. Энэ нь Ньютоны таталцлын хуулийг дагаж мөрддөг. Дараа нь даралтын зөрүүг төвд хайрцагласан илэрхийлэлээр өгнө.
“Хүч гэж юу вэ?” гэсэн асуултад Физик ингэж хариулдаг: "Хүч нь материаллаг биетүүдийн бие биетэйгээ эсвэл бие ба бусад хоорондын харилцан үйлчлэлийн хэмжүүр юм. материаллаг объектууд - физик талбарууд" Байгаль дээрх бүх хүчийг дөрөв ангилж болно үндсэн төрөл зүйлхарилцан үйлчлэл: хүчтэй, сул, цахилгаан соронзон, таталцал. Тэдгээр нь юу болох талаар бидний нийтлэлд өгүүлдэг таталцлын хүч- Байгаль дээрх эдгээр харилцан үйлчлэлийн сүүлчийн, магадгүй хамгийн өргөн тархсан хэлбэрийг хэмжих хэмжүүр.
Эцэст нь Эйлер дэлхийн цаашдын оньсого шийдлийг зарлав. Түүний эфирийн таамаглалаас гэрлийн дифракц, цахилгаан, хялгасан судасны хүч, соронзон болон бусад ижил төстэй үзэгдлүүдийн энгийн тайлбарыг өгсөн болно. Ойролцоогоор таван жилийн дараа Эйлер таталцлын онолоо шинэчилсэн боловч одоо өөрийн онолын хил хязгаарыг цэвэрлэж байна. Эфир дэх даралтын уналт хэрхэн үүсдэгийг тэрээр тайлбарлаж чадахгүй байгаа бөгөөд бид хэзээ ч "мөрдөн шалгах болно" гэж найдаж болохгүй гэж тэмдэглэжээ. жинхэнэ шалтгаанийм бууралт уян хатан хүчэфир."
Гэсэн хэдий ч өөрийн онолын энэхүү эргэлзээтэй үндэслэлээр тэрээр "Бүх бие бие биенээ татах хүч байгалиас заяасан мэт дүр эсгэж байснаас илүү амархан өөрийгөө хангаж чадна". Энэ бүтээл нь бас нэргүй мэт санагдсан ч анхнаасаа зохиогч нь хэн болох нь тодорхой болсон.
Дэлхийн таталцлаас эхэлье
Дэлхий дээр биетийг татах хүч байдгийг амьд хүн бүр мэддэг. Үүнийг ихэвчлэн хүндийн хүч, таталцал, эсвэл гэж нэрлэдэг хүндийн хүч. Түүний оршихуйн ачаар хүн "дээш", "доошоо" гэсэн ойлголтыг бий болгосон бөгөөд энэ нь хөдөлгөөний чиглэл эсвэл ямар нэгэн зүйлийн байршлыг тодорхойлдог. дэлхийн гадаргуу. Тиймээс, тодорхой тохиолдолд дэлхийн гадаргуу дээр эсвэл түүний ойролцоо таталцлын хүчнүүд илэрдэг бөгөөд энэ нь бие биендээ масстай объектуудыг татдаг бөгөөд энэ нь жижиг, маш том аль ч зайд, бүр сансар огторгуйн хэмжүүрээр ч гэсэн нөлөө үзүүлдэг. 
Энд Эйлер "Английн философичид"-ын эсрэг өөрийн бүтэлгүйтлүүдийг давтаж, тэд ээлжлэн өөрсдийгөө татах нь бүх биетийн зайлшгүй шинж чанар юм; мөн бүх бие махбодь бие биедээ тодорхой байгалийн хандлагатай байдаг бөгөөд үүгээрээ тэд мэдрэмж эсвэл хүсэл тэмүүлэлтэй мэт бие биедээ ойртох хандлагатай байдаг бөгөөд тэрээр ийм таамаглалын утгагүй байдлыг харуулахын тулд бусад жишээнүүдийг үзүүлэв. Нэг жишээ хэлье.
Хэрэв тэрэгний араас морь уяхгүйгээр явбал, тэрэг, морь хоёрын хооронд ямар ч олс, юу ч уяагдаагүй бол сүйх тэрэг нь тиймэрхүү байх магадлалтай бөгөөд ингэснээр тэд мэдэгдэхгүй байх болно. , мөн энэ байх ёстой байсан ид шидийн тоглоом. Гэвч британичууд үзэл бодлоосоо татгалздаггүй.
Таталцал ба Ньютоны гуравдахь хууль
Мэдэгдэж байгаагаар аливаа хүчийг бие махбодийн харилцан үйлчлэлийн хэмжүүр гэж үзвэл тэдгээрийн аль нэгэнд нь үргэлж үйлчилдэг. Тиймээс дотор таталцлын харилцан үйлчлэлбие биетэйгээ бие биетэйгээ харьцахдаа тэдгээр нь тус бүрийн нөлөөллөөс үүдэлтэй ийм төрлийн таталцлын хүчийг мэдэрдэг. Хэрэв зөвхөн хоёр бие байгаа бол (бусад бүхний үйлдлийг үл тоомсорлож болно гэж үздэг) Ньютоны гурав дахь хуулийн дагуу тэдгээр нь тус бүр нь нөгөө биеийг ижил хүчээр татах болно. Тиймээс Сар, Дэлхий хоёр бие биенээ татдаг бөгөөд үүний үр дүнд дэлхийн далай тэнгисүүд урсана. 
Шинжлэх ухаан нь ид шидээс өөр зүйл биш Ньютоны дагалдагчдын эсрэг ийм бүтэлгүйтлийн дараа тэрээр өөрийн үзэл бодлоо илэрхийлэх ёстой байв. өөрийн онолхүндийн хүч. Гэсэн хэдий ч тэрээр далд зан чанар болох таталцлыг физикээс зайлуулах ёстойг ажиглахад сэтгэл хангалуун байсан боловч таталцлын хуулийг гаргаж болох эфирийн даралтын ялгааны талаар нэг ч үг хэлээгүй. Тэр үүнийг ажиглахдаа өөрийгөө хязгаарладаг.
Тиймээс бие махбодийн харилцан таталцлыг эфирийн үйлдэлтэй холбон тайлбарлах нь илүү үндэслэлтэй юм шиг санагддаг, гэхдээ энэ нөлөөллийн мөн чанар нь бүрэн үл ойлгогдох шинж чанартай гэж үздэггүй. Энэ гэнэтийн даруу байдал хаанаас ирсэн бэ? Энэ асуултын хариултыг Эйлерийн захидал харилцаанаас олж болох бөгөөд бид энд нийтлэгдээгүй захидал харилцаанаас ямар мэдээлэл авч болох, ийм захидал харилцааг нийтлэх нь утга учиртай болохыг харуулсан гайхалтай жишээг энд үзүүлэв.
Бүх гариг дотор нарны системНар болон бусад гаригуудын таталцлын хэд хэдэн хүчийг нэгэн зэрэг мэдэрдэг. Мэдээжийн хэрэг, Нарны таталцлын хүч нь түүний тойрог замын хэлбэр, хэмжээг тодорхойлдог боловч одон орон судлаачид тэдний хөдөлгөөний траекторийг тооцоолохдоо бусад селестиелүүдийн нөлөөг харгалзан үздэг.
Аль нь өндрөөс газарт хурдан унах вэ?
Энэ хүчний гол онцлог нь бүх биетүүд массаас үл хамааран газарт ижил хурдтайгаар унадагт оршино. Нэгэн цагт, 16-р зууныг хүртэл бүх зүйл эсрэгээрээ байдаг гэж үздэг байсан - хүнд бие нь хөнгөнөөс хурдан унах ёстой. Энэхүү буруу ойлголтыг арилгахын тулд Галилео Галилей Пизагийн цамхаг дээрээс өөр жинтэй хоёр их бууны бөмбөгийг нэгэн зэрэг унагах алдартай туршилтаа хийх ёстой байв. Туршилтын гэрчүүдийн хүлээлтээс ялгаатай нь хоёр цөм нь нэгэн зэрэг гадаргуу дээр хүрчээ. Таталцал нь энэ биеийн жингийн m-ээс үл хамааран чөлөөт уналтын ижил хурдатгал g = 9.81 м/с 2 бөгөөд Ньютоны хоёр дахь хуулийн дагуу түүний утга тэнцүү байдгаас болж таталцлын хүчин зүйл болсныг өнөөдөр сургуулийн сурагч бүр мэддэг. F = мг хүртэл.
Одоо бид таталцлын онолч Жорж-Луис Лезажийн нэрлэсэн гурав дахь нэр дээр ирлээ. Лесаж Базель, Парист анагаах ухааны чиглэлээр суралцсан боловч энэ мэргэжлээр ажиллахыг зөвшөөрөөгүй төрөлх хот, тэр Женевийн иргэн биш байсан тул Францаас цагаачилсан Хугенотын хүү байв. Амьжиргаагаа хангахын тулд тэрээр математик, физикийн хичээлд хувиараа хичээл зааж, маш амжилттай байсан. Түүний шавь нарын зарим нь хожим карьераа үргэлжлүүлсэн.
Лезаж бол таталцлын онол бөгөөд Картезийн сээр нуруутан амьтдын онолын янз бүрийн хувилбаруудын хувилбар юм. Lesage нь таталцлыг орон зайг дүүргэх нимгэн бодис гэж тайлбарладаггүй, харин хурдацтай хөдөлгөөн гэж тайлбарладаг нарийн ширхэгтэй тоосонцорэс бөгөөс хоосон зай. Тэрээр орчлон ертөнц даяар жижиг хатуу хэсгүүдтэй хамт хөдөлдөг гэж үздэг өндөр хурдмөн бүх талаас нь - супернейтриногийн нэг төрөл шиг. Эдгээр хэсгүүд нь "хэвийн" бодисын нэг биед нөлөөлдөггүй, учир нь хүрээлэн буй орчинд үзүүлэх нөлөө нь бие биенээ үгүйсгэдэг.
Сар болон бусад гаригуудад таталцлын хүч байдаг өөр өөр утгатайэнэ хурдатгал. Гэсэн хэдий ч тэдэн дээрх таталцлын үйл ажиллагааны мөн чанар нь ижил байдаг. 
Таталцал ба биеийн жин
Хэрэв эхний хүчийг биед шууд тусгавал хоёр дахь нь түүний тулгуур эсвэл түдгэлзүүлэлтэд хамаарна. Энэ тохиолдолд уян харимхай хүч нь тулгуур ба түдгэлзүүлэлтээс бие махбодид үргэлж нөлөөлдөг. Ижил биетүүдэд үйлчлэх таталцлын хүч тэдгээр рүү чиглэнэ.
Пүршний дор газраас дээш дүүжлэгдсэн жинг төсөөлөөд үз дээ. Түүнд хоёр хүч үйлчилнэ: сунгасан пүршний уян харимхай хүч ба таталцлын хүч. Ньютоны гуравдахь хуулийн дагуу ачаалал нь пүрш дээр уян харимхай хүчтэй тэнцүү ба эсрэг хүчээр үйлчилдэг. Энэ хүч нь түүний жин болно. 1 кг жинтэй ачаа нь P = 1 кг ∙ 9.81 м/с 2 = 9.81 Н (ньютон) жинтэй тэнцүү жинтэй.
Таталцлын хүч: тодорхойлолт
Гаригуудын хөдөлгөөний ажиглалт дээр үндэслэсэн таталцлын анхны тоон онолыг Исаак Ньютон 1687 онд алдарт "Байгалийн философийн зарчмууд"-даа томъёолжээ. Нар болон гаригуудад үйлчлэх таталцлын хүч нь тэдгээрт агуулагдаж буй бодисын хэмжээнээс хамаардаг гэж тэрээр бичжээ. Тэд хүртэл сунгадаг хол зайдмөн зайны квадратын эсрэгээр үргэлж буурдаг. Эдгээр таталцлын хүчийг бид хэрхэн тооцоолох вэ? r зайд байрлах m 1 ба m 2 масстай хоёр биетийн хоорондох F хүчний томъёо нь:
- F=Gm 1 м 2 /r 2 ,
Энд G нь пропорционалын тогтмол, таталцлын тогтмол юм.
Таталцлын физик механизм
Ньютон өөрийн онолдоо бүрэн сэтгэл хангалуун бус байсан, учир нь энэ нь алслагдсан биетүүдийн хоорондын харилцан үйлчлэлийг тооцдог байв. Агуу англи хүн өөрөө нэг биений үйлдлийг нөгөө бие рүү шилжүүлэх үүрэгтэй ямар нэгэн биет төлөөлөгч байх ёстой гэдэгт итгэлтэй байсан бөгөөд энэ тухайгаа нэгэн захидалдаа маш тодорхой дурдсан байдаг. Гэвч бүх орон зайд нэвчиж буй таталцлын орон гэсэн ойлголт гарч ирсэн цаг дөрвөн зууны дараа л гарч ирсэн. Өнөөдөр таталцлын тухай ярихдаа бид аливаа (сансар огторгуй) биеийг бусад биетүүдийн таталцлын талбартай харилцан үйлчлэх тухай ярьж болно, тэдгээрийн хэмжүүр нь хос бие бүрийн хооронд үүсэх таталцлын хүч юм. Ньютоны дээрх хэлбэрээр томъёолсон дэлхийн таталцлын хууль үнэн хэвээр байгаа бөгөөд олон баримтаар нотлогддог.
Таталцлын онол ба одон орон судлал
Энэ нь асуудлыг шийдвэрлэхэд маш амжилттай хэрэгжсэн селестиел механик XVIII зууны үед ба XIX эхэн үезуун. Жишээлбэл, математикч Д.Адамс, В.Ле Верриер нар Тэнгэрийн ван гаригийн тойрог замд үүссэн эвдрэлд дүн шинжилгээ хийхдээ түүнийг хараахан үл мэдэгдэх гаригтай харилцан үйлчлэх таталцлын хүчинд өртдөг гэж үзсэн. Тэд түүний хүлээгдэж буй байрлалыг зааж өгсөн бөгөөд удалгүй Далай ваныг одон орон судлаач И.Галле тэндээс нээсэн. 
Гэсэн хэдий ч нэг асуудал байсан. 1845 онд Ле Верриер Ньютоны онолоор олж авсан энэхүү прецессын тэг утгаас ялгаатай нь Буд гаригийн тойрог зам нь зуунд 35 инчээр урсдаг гэж тооцоолжээ. Дараагийн хэмжилтүүд илүү ихийг өгсөн яг үнэ цэнэ 43"". (Ажиглагдсан прецесс нь үнэндээ 570"/ зуун боловч бусад бүх гаригуудын нөлөөллийг хасаад болгоомжтой тооцоолбол 43" гэсэн утгыг өгдөг.)
Альберт Эйнштейн энэхүү зөрүүг таталцлын онолынхоо хүрээнд 1915 он хүртэл тайлбарлаж чадсангүй. Бусадтай адил асар том нар болох нь тогтоогдсон их бие, ойр орчмынхоо орон зай-цаг хугацааг нугална. Эдгээр нөлөөлөл нь гаригуудын тойрог замд хазайлт үүсгэдэг боловч хамгийн жижиг гариг бөгөөд манай одтой хамгийн ойр байдаг Буд гаригт хамгийн тод илэрдэг.
Инерцийн болон таталцлын масс
Дээр дурдсанчлан Галилео биетүүд массаас үл хамааран газарт ижил хурдтайгаар унаж байгааг ажигласан анхны хүн юм. Ньютоны томъёонд масс гэдэг ойлголт хоёроос гаралтай өөр өөр тэгшитгэлүүд. Түүний хоёр дахь хууль нь m масстай биед үйлчлүүлсэн F хүч нь F = ma тэгшитгэлийн дагуу хурдатгал өгдөг гэж хэлдэг.
Гэсэн хэдий ч биед хэрэглэсэн таталцлын хүч F нь F = mg томьёог хангадаг бөгөөд g нь тухайн биетэй харьцаж байгаагаас хамаарна (Бид ихэвчлэн таталцлын тухай ярихад дэлхий). m тэгшитгэлийн аль алинд нь пропорциональ коэффициент байгаа боловч эхний тохиолдолд инерцийн масс, хоёрдугаарт таталцал, байхгүй байна. ойлгомжтой шалтгаанЭдгээр нь аливаа физик объектын хувьд ижил байх ёстой.
Гэсэн хэдий ч бүх туршилтууд энэ нь үнэхээр тийм гэдгийг харуулж байна.
Эйнштейний таталцлын онол
Тэрээр инерцийн болон таталцлын массын тэгш байдлын баримтыг онолынхоо эхлэл болгон авчээ. Тэрээр таталцлын талбайн тэгшитгэлийг байгуулж чадсан. алдартай тэгшитгэлүүдЭйнштейн, мөн тэдний тусламжтайгаар тооцоолно зөв үнэ цэнэМөнгөн усны тойрог замын прецессийн хувьд. Тэд нарны ойролцоо өнгөрч буй гэрлийн цацрагийн хазайлтыг хэмжсэн утгыг өгдөг бөгөөд макроскопийн таталцлын зөв үр дүнг өгдөг нь эргэлзээгүй. Эйнштейний таталцлын онол буюу түүний нэрлэсэн харьцангуйн ерөнхий онол (ГР) нь орчин үеийн шинжлэх ухааны хамгийн том ялалтуудын нэг юм.
Таталцлын хүч хурдатгал мөн үү?
Хэрэв та инерцийн массыг таталцлын массаас ялгаж чадахгүй бол таталцлыг хурдатгалаас ялгаж чадахгүй. Таталцлын талбайн туршилтыг таталцлын хүч байхгүй үед хурдасгах цахилгаан шатанд хийж болно. Пуужин дахь сансрын нисгэгч дэлхийгээс холдох үед дэлхийн таталцлын хүчнээс хэд дахин их таталцлын хүчийг мэдэрдэг бөгөөд үүний дийлэнх нь хурдатгалаас үүсдэг.
Хэрэв таталцлыг хурдатгалаас хэн ч ялгаж чадахгүй бол эхнийх нь хурдатгалаар үргэлж давтагдах боломжтой. Хурдатгал нь таталцлын хүчийг орлох системийг инерци гэж нэрлэдэг. Иймээс дэлхийн бага тойрог замд байгаа Сарыг мөн инерцийн систем гэж үзэж болно. Гэсэн хэдий ч таталцлын орон өөрчлөгдөхөд энэ систем цэгээс өөр өөр байх болно. (Сарны жишээн дээр таталцлын орон нэг цэгээс нөгөө цэг рүү чиглэлээ өөрчилдөг.) Таталцлын хүч байхгүй үед физик хуульд захирагддаг орон зай, цаг хугацааны аль ч цэгт инерцийн системийг ямагт олж болно гэсэн зарчмыг гэнэ. тэнцүү байх зарчим.
Таталцал нь орон зай-цаг хугацааны геометрийн шинж чанарын илрэл юм
Таталцлын хүчийг хурдатгал гэж үзэж болно инерцийн системүүдцэгээс цэг хүртэл ялгаатай координатууд нь таталцал нь геометрийн ойлголт юм.
Бид сансрын цагийг муруй гэж хэлдэг. Бөмбөгийг дээр нь авч үзье хавтгай гадаргуу. Энэ нь амрах буюу хэрэв үрэлт байхгүй бол түүнд үйлчлэх хүч байхгүй үед жигд хөдөлдөг. Хэрэв гадаргуу нь муруй байвал бөмбөг хурдасч, сонгохдоо хамгийн доод цэг рүү шилжинэ хамгийн богино зам. Үүний нэгэн адил Эйнштейний онолд дөрвөн хэмжээст орон зай-цаг муруй бөгөөд бие нь энэ муруй орон зайд дагуулан хөдөлдөг гэж үздэг. геодезийн шугам, энэ нь хамгийн богино замтай тохирч байна. Тиймээс таталцлын орон ба түүнд үйлчлэх хүч физик биеТаталцлын хүч нь орон зай-цаг хугацааны шинж чанараас хамаардаг геометрийн хэмжигдэхүүн бөгөөд их биетэй ойролцоо хамгийн хүчтэй өөрчлөгддөг.
