Cтраница 3
Моменты гравитационных сил являются одним из важнейших факторов, влияющих на вращение искусственных небесных тел, и, по-видимому, основным фактором, влияющим на вращение естественных небесных тел. Исследование полезно начать с элементарного анализа влияния гравитационного поля на твердое тело. [31]
По способу создания циркуляции теплоносителя различают системы с естественной циркуляцией воды ( гравитационные. В гравитационной системе используют различие в плотности воды, нагретой до разной температуры. В вертикальной системе с неоднородной плотностью воды возникает естественное движение под влиянием гравитационного поля Земли. В насосной системе применяют насос с электродвигателем для повышения гидравлического давления и ускорения движения воды. [32]
Однако значительное большинство работ в области опытного определения коэффициентов диффузии опирается на уравнения Фика и проведено без учета гравитационного эффекта. Получаемые таким образом опытные кинетические коэффициенты, очевидно, пригодны только для той точки гравитационного поля, для которой они определяются, при аналогично направленном в пространстве потоке массы. И часто бывает так, что коэффициенты переноса, полученные экспериментально в условиях влияния гравитационного поля, применяются для расчета процессов, где влияние гравитации отсутствует, и наоборот. [33]
Гравитационный аспект понятия массы невозможно рассматривать в специальной теории относительности, он требует привлечения общей теории. Здесь достаточно кратко упомянуть о том, что в общей теории относительности Эйнштейна строгая пропорциональность гравитационной и инертной масс, неизменно подтверждаемая опытом, расс. Это представление и было положено Эйнштейном в основу его принципа эк-кивалеитпости влияний ускорения системы отсчета н влияний гравитационного поля. [34]
Тем самым, - пишет Эйнштейн, - подсказывается предположение о том, что в отношении действия на механические и другие физические явления поле тяжести можно заменить ускоренным состоянием тела отсчета ( системы координат) г. Эта концепция эквивалентности не есть прямое и необходимое следствие опытов Этвеша. Эйнштейн выдвигает на первый план ее эвристи-ческую ценность. Поскольку ход многих событий, происходящих в ускоренной системе отсчета, теоретически определим, гипотеза эквивалентности позволяет предсказывать также влияние гравитационного поля на физические процессы. Допустив принцип эквивалентности, можно доказать, что физические процессы в системе протекают тем быстрее, чем больше гравитационный потенциал области, где находится система. Этот вопрос затронут Эйнштейном уже в 1907 г.: спектральные линии солнечного света должны испытать сдвиг в сторону красного конца спектра по сравнению с соответствующими линиями земных источников. Экспериментальная проверка следствий, вытекающих из принципа эквивалентности, должна служить основанием для признания принципа эквивалентности, не являющегося необходимым следствием опытов Этвеша. [35]
Соотношению ( 10) мы приписываем область применимости, далеко выходящую за рамки частного случая движения несвязанных масс. Это соотношение выражает вообще энергетический баланс между гравитационным полем и любой материальной системой; необходимо лишь придавать в у то значение, которое соответствует тензору энергий-натяжений рассматриваемой системы. Первая сумма в указанном соотношении содержит пространственные производные натяжений или плотности потока энергии и временные производные импульса или плотности энергии; вторая сумма выражает влияние гравитационного поля на материальный процесс. [36]
Выше говорилось, что гравитационное поле, в сущности, - искривление пространства, Но оно оказывает также влияние и на ход времени. Применение двух принципов Эйнштейна приводит к выводу, что по мере приближения к источнику гравитационного поля ход времени замедляется или чем сильнее гравитационное поле, в которое помещены часы, тем мед-ленее они идут. Влияние гравитационного поля на ход времени и искривление пространства тесно взаимосвязаны; анализ показывает, что истинная природа гравитационного поля заключается в искривлении четырехмерного пространства-времени. [37]
Определяющее влияние на движение оыстрых дтстиц в межпланетном пространстве оказывают магнитные и электрические поля. В этом нетрудно убедиться, оценивая воздействие на КЛ различных факторов. Так, гравитационная энергия протона на поверхности Солнца составляет величину около 2 кэВ; такой порядок величины имеет кинетическая энергия протонов солнечного ветра. Поскольку КЛ имеют значительно ббль-шие энергии, то влиянием гравитационного поля на них можно пренебречь, Кулоновские столкновения быстрых частиц с межпланетной плазмой также несущественны: легко убедиться, что пробег относительно рассеяния на большой угол даже для тепловых электронов и ионов ( Те Т 10 К) у орбиты Земли больше 1 а. С ростом энергии пробег возрастает пропорционально ее квадрату при нерелятивистских энергиях. [38]
Ринг) анализируются экспериментальные данные, касающиеся критической области. Развитие экспериментальных методов и теории позволило поднять на новый, более высокий уровень исследование фазовых переходов вообще и критических явлений в частности. Установлена связь между межмолекулярным взаимодействием и параметрами критической точки, исследованы влияние гравитационного поля на развитие флуктуации вблизи критической точки, скорость распространения и поглощение ультразвука, сжимаемость, теплоемкость, диффузия, поверхностное натяжение и другие свойства. Полученные данные свидетельствуют о непригодности классического термодинамического уравнения состояния для описания поведения вещества вблизи критической точки. Эти вопросы рассмотрены в данной главе, однако авторы, естественно, осветили их с позиций задач настоящей книги, сконцентрировав внимание на критических явлениях в простых жидкостях. [39]
По диаметру астероида, который имеет форму шара, проходит узкий тоннель. Известно, что минимальный период обращения космических объектов вокруг астероида равен Т0; астероид состоит из однородного вещества, а влияние гравитационного поля других небесных тел мало. [40]
Здесь следует сказать, что статистически независимы флуктуации тех величин, которые выбраны в качестве независимых переменных, характеризующих состояние системы. Обычно этот выбор диктуется условиями эксперимента. Безотносительно к выбору независимых переменных, характеризующих состояние системы, вопрос о статистической независимости тех или иных флуктуации не имеет смысла. Так, например, флуктуации плотности и флуктуации концентрации статистически независимы, если в качестве независимых переменных, определяющих состояние раствора, выбраны его плотность и концентрации ct компонентов. Такой выбор независимых переменных может быть полезен, например, при изучении влияния гравитационного поля на рассеяние света в растворах в окрестности их критической области жидкость - пар. Некоторые результаты подобных расчетов приведены в работе А. Д. Алехина, А. [41]
Не выглядывая в окно корабля-ракеты ( в данном случае это все равно не помогло бы), мы могли бы прийти к выводу, что произошло одно из двух. Либо наш космический корабль внезапно начал ускоряться вверх, либо мы остановились ( полом вниз) на поверхности какой-нибудь планеты. Нам было бы весьма трудно придумать эксперимент, позволяющий выяснить, испытали ли мы в действительности ускорение или вступили в гравитационное поле, поскольку любая из этих возможностей оказала бы одно и то же действие на наши наблюдения. Именно это мы и имеем в виду, когда говорим, что инертная масса тела и его гравитационная масса неразрывно взаимосвязаны. Этот принцип эквивалентности лежит в основе общей теории относительности - принцип, согласно которому влияние ускорения в принципе неотличимо от влияния гравитационного поля. Но как обстоит дело с нашей инерциальной системой. У нас уже был абсолютно хороший способ ее обнаружения просто путем наблюдения применимости законов движения. Очевидно, в течение того промежутка времени, когда наш космический корабль представлял собой инерциальную систему, мы должны были бы двигаться равномерно в отсутствие гравитационного поля ( что невозможно в нашей Вселенной) или свободно падать в гравитационном поле. Таким образом, истинная инерциальная система не та, которая движется равномерно в нашем пространстве, а та, которая находится в свободном падении. [42]
Пунктиром представлены мировые линии сферических оболочек вещества, испытывающих сжатие к меньшему радиусу. Цифры около каждой мировой линии указывают долю массы, находящейся внутри данной оболочки. Сплошные линии обозначают выходящие радиальные световые лучи. Ему соответствует пара световых лучей, испущенных в разное время при одном и том же значении радиуса, один из которых уходит на бесконечность, а второй не уходит. В этой области площадь сферической световой вспышки немедленно уменьшается из-за влияния сильного гравитационного поля. Прямые линии со стрелками показывают мировые линии радиально входящих и выходящих световых лучей в отсутствие гравитационного поля. Траектории фотонов, излученных вблизи черной дыры и внутри ее, отличаются от этих прямых, что отражает влияние сильного гравитационного поля. [43]
Пунктиром представлены мировые линии сферических оболочек вещества, испытывающих сжатие к меньшему радиусу. Цифры около каждой мировой линии указывают долю массы, находящейся внутри данной оболочки. Сплошные линии обозначают выходящие радиальные световые лучи. Ему соответствует пара световых лучей, испущенных в разное время при одном и том же значении радиуса, один из которых уходит на бесконечность, а второй не уходит. В этой области площадь сферической световой вспышки немедленно уменьшается из-за влияния сильного гравитационного поля. Прямые линии со стрелками показывают мировые линии радиально входящих и выходящих световых лучей в отсутствие гравитационного поля. Траектории фотонов, излученных вблизи черной дыры и внутри ее, отличаются от этих прямых, что отражает влияние сильного гравитационного поля. [44]