На чем держится планета земля
Гравитация, или На чём держится мир
Гравитация — это сила, которая действует на каждого обитателя Земли, впрочем, как и на саму Землю. Утрируя, можно сказать, текущий вид Вселенной существует благодаря силе притяжения. А значит пора разобраться, что такое гравитация простыми словами.
Определение гравитации
Слово «гравитация» происходит от латинского gravitas — вес.
Гравитация — сила, с помощью которой планета или другое тело притягивает объекты к своему центру. Именно благодаря ей мы не улетаем в космос, всегда притягиваясь к Земле. Так и планеты Солнечной системы всегда испытывают притяжение звезды и остаются на своих местах.
Как работает гравитация
Сила притяжения зависит от массы объектов и расстояния межу ними. Все, что имеет массу, имеет и гравитацию. Объекты с большей массой имеют большую гравитацию. Она ослабевает с расстоянием, и чем ближе объекты друг к другу, тем сильнее их тяготение.
Исаак Ньютон был первым, кто математически описал гравитацию и то, что она одинаково действует на все объекты во Вселенной: от падающего яблока до планет, которые движутся вокруг звезды. Так и появился закон всемирного тяготения, которого придерживались веками.
Сила притяжения F между двумя материальными точками с массами 
и , разделёнными расстоянием , действует вдоль соединяющей их прямой, пропорциональна обеим массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния.
Здесь — гравитационная постоянная, равная 6,67408(31)·10 −11 м³/(кг·с²).
Кстати, падение яблока на голову Ньютона — это миф. Он действительно любил отдыхать под яблоней, и наблюдения за падающими яблоками натолкнуло его на мысль о всемирном тяготении. Но по голове Ньютона ничего не било.
Теория Ньютона объясняла гравитацию как некую силу. Но в последствии появилась теория Эйнштейна, в основе которой подход геометрический. Если простыми словами: крупные объекты искривляют пространство-время вокруг себя, а в это «искривление» попадают другие объекты.
Этот принцип хорошо показан в этом ролике:
Теория Энштейна — является действующей на сегодня.
Насколько важна гравитация?
Очень важна! Гравитация — это одна из сил фундаментальных взаимодействий, которым подчиняется всё, что есть во Вселенной. Вот эти взаимодействия:
Именно благодаря им мир такой, каким мы его знаем. Гравитация в этом списке является самым крупномасштабным, но одновременно и самым слабым взаимодействием, остальные — определяют взаимодействия на уровне частиц.
Как гравитация повлияла на Вселенную
Именно сила притяжение создает звезды и планеты, собирая вместе материал, из которого они сделаны. Гравитация — это то, что удерживает планеты на орбите вокруг Солнца и то, что удерживает Луну на орбите вокруг Земли.
Роль гравитации для землян
Те условия, в которых мы живём, были бы невозможны без неё. Она удерживает нашу планету на одинаковом расстоянии от Солнца, не позволяет атмосфере покинуть пределы Земли, как и всему, что находится на её поверхности. Гравитационное притяжение Луны притягивает к себе моря, вызывая приливы океана.
Луна и приливы на Земле
Гравитация очень важна для нас. Мы не могли бы жить на Земле без неё. Тяготение Солнца удерживает Землю на орбите вокруг него на постоянном комфортном для жизни расстоянии. Сила притяжения удерживает нашу атмосферу и воздух, которым мы дышим.
Гравитация — это то, что скрепляет наш мир.
Однако гравитация не везде одинакова на Земле. Она немного сильнее в местах с большей массой под землей, чем в местах с меньшей массой.
Есть ли гравитация у человека?
У каждого материального объекта есть своя сила притяжения, и человек не является исключением.
О выходе новых статей рассказываем в соцсетях
6. На чём же держится Земля?
6. На чём же держится Земля?
Теперь мы подошли к концу наших рассуждений и можем ответить вполне ясно и точно на поставленный нами с самого начала вопрос: на чём же, всё-таки, держится наша Земля?
То же самое можно сказать и про нашу Землю. По закону всемирного тяготения Солнце притягивает Землю. И поэтому мы вправе сказать, что Земля падает на Солнце. Но почему же Земля до настоящего времени не только не упала на Солнце, но и (как показывают самые точные измерения) совсем не приближается к нему? Да потому, что она движется с той самой круговой скоростью, которая как бы обезвреживает солнечное притяжение и заставляет Землю обращаться вокруг Солнца по окружности так же, как движется Луна вокруг Земли.
Несложный расчёт, очень похожий на тот, который мы проделали для Луны, показывает, что дело и здесь обстоит именно так.
Земля находится от Солнца на расстоянии двухсот пятнадцати солнечных радиусов. Но ведь 215 равняется 14,7 х 14,7. Поэтому круговая скорость для Земли должна быть в 14,7 раза меньше, чем на поверхности Солнца, т. е. равняться 29,8 километра в секунду. Именно с такой скоростью Земля и летит вокруг Солнца, благодаря чему она не может ни приблизиться к Солнцу, ни, тем более, упасть на него.
Но и улететь совсем прочь от Солнца Земля тоже не может, так как для этого скорость её движения должна быть почти в полтора раза больше, т. е. равняться, по крайней мере, 42 километрам в секунду.
Итак, мы видим, что на вопрос: «На чём Земля держится?» мы должны ответить: «Ни на чём!» и можем лишь добавить, что наша Земля всё время удерживается на одном и том же расстоянии от Солнца благодаря своему быстрому движению вокруг него. Это и будет вполне грамотное, научное объяснение вопроса «на чём держится наша Земля».
А то, что для поддержания кругового движения нужно применять силу, очень легко доказать с помощью простого всем известного опыта. Для этого достаточно привязать верёвку к небольшому камню и, держа один конец её в руке, начать крутить камень в воздухе; мы тотчас же почувствуем, что камень тянет за верёвку и притом тем сильнее, чем с большей скоростью мы его крутим. Для того чтобы камень не улетел прочь, мы должны удерживать его с заметной силой. Значит, то усилие, которое мы чувствуем при вращении камня, нужно для того, чтобы свернуть камень с прямолинейного пути. Выходит, что сила нашей руки в данном случае заменяет силу притяжения. Стоит только уничтожить эту силу (порвётся верёвка), как камень улетит по прямой в сторону.
Если бы исчезла сила притяжения у Земли и Луны, то и они, подобно оторвавшемуся камню, полетели бы прямолинейно и улетели бы прочь: Луна от Земли, а Земля от Солнца. Но сила притяжения не позволяет им этого сделать. Она сворачивает их с прямолинейного пути и заставляет двигаться по окружности. Но только на это и хватает силы притяжения. Она не может заставить упасть Луну на Землю, а Землю на Солнце, так как оба эти небесные тела обладают слишком большой скоростью.
В заключение скажем, что и все другие планеты нашей солнечной системы также двигаются по орбитам вокруг Солнца, также стараются упасть на Солнце и также никогда не упадут на него.
Читайте также
Земля как управляемый космический корабль
Земля как управляемый космический корабль Д. Фроман [6] Речь на банкете, состоявшемся после конференции по физике плазмы, организованной Американским физическим обществом в ноябре 1961 года в Колорадо-Спрингс. Поскольку я не очень хорошо разбираюсь в физике плазмы и
Антинейтрино и Земля
Антинейтрино и Земля Как только было доказано существование нейтрино, перед учеными встал вопрос о роли нейтрино во Вселенной. Другими словами, возникло новое направление в науке — нейтринная астрономия.Мощным естественным источником нейтрино во Вселенной являются
Земля в сопоставлении с Марсом и Венерой
Земля в сопоставлении с Марсом и Венерой Для уяснения погодных условий на Земле сравним ее с Венерой и Марсом. Поскольку все три планеты поначалу имели одинаковую атмосферу, образовавшуюся в результате вулканического выделения большей части углекислого газа и паров
11. Земля: история недр
11. Земля: история недр В ходе формирования Земли тяготение сортировало первичный материал в соответствии с его плотностью: более плотные составляющие опускались к центру, а менее плотные плавали сверху, образовав в итоге кору. На рис. I.8 представлена Земля в разрезе.Кора
Земля
Земля 13. Откуда мы знаем, что Земля круглая? Это неочевидно. Не считая складок, таких как горы, Земля кажется плоской. Но это потому, что она слишком большая, и ее кривизна незаметна.Имеются многочисленные доказательства кривизны. В море корабли исчезают за горизонтом,
1. Земля — прочная опора
1. Земля — прочная опора Вопрос о том, на чём держится Земля, человек задавал себе с самых древнейших времён. Этот вопрос возникает совершенно естественно, так как в нашей жизни мы всюду привыкли видеть, что каждый предмет должен обязательно иметь какую-нибудь поддержку,
2. «Земля на трёх китах»
2. «Земля на трёх китах» В наше время знают, что Земля вращается вокруг Солнца и вокруг своей оси, но раньше люди считали, что она неподвижна. Следовательно, думали они, у Земли также должна иметься какая-нибудь опора.Однако никаких сведений об этой опоре у людей не было, и
6. На чём же держится Земля?
6. На чём же держится Земля? Теперь мы подошли к концу наших рассуждений и можем ответить вполне ясно и точно на поставленный нами с самого начала вопрос: на чём же, всё-таки, держится наша Земля?Пример с движением Луны нам показал, что Луна ни на чём не держится. Если вы
11. «Возвращение каменного века». Ученые из Цюриха начинают «… выигрывают. Магические цифры. Три кита, на которых держится сверхпроводимость.
11. «Возвращение каменного века». Ученые из Цюриха начинают «… выигрывают. Магические цифры. Три кита, на которых держится сверхпроводимость. Слово «керамика» происходит от греческого «керамос», что в переводе означает «глина».Керамика — один из древнейших материалов,
2. «Земля на трёх китах»
2. «Земля на трёх китах»
В наше время знают, что Земля вращается вокруг Солнца и вокруг своей оси, но раньше люди считали, что она неподвижна. Следовательно, думали они, у Земли также должна иметься какая-нибудь опора.
Однако никаких сведений об этой опоре у людей не было, и поэтому они выдумывали различные небылицы. То наши предки воображали, что Земля покоится на спинах трёх больших китов, которые плавают на поверхности огромного океана (рис. 2), то (как древние индусы, например) считали, что Земля покоится на четырёх слонах (рис. 3), а ещё более древний народ — вавилоняне — думал, что Земля сама плавает на поверхности океана.
Рис. 2. Многие наши предки думали, что Земля держится на трёх китах, плавающих в океане (древний рисунок).
Рис. 3. Так изображали Землю древние индусы. Земля держится на четырёх слонах, которые стоят на спине плавающей черепахи.
Для современного человека ясно, что подобные взгляды представляют собой лишь суеверие, веру в сверхъестественные силы. В самом деле, разве могут существовать такие громадные киты или слоны, которые, по сказкам, держат на себе нашу Землю? Известно, что все животные должны питаться и размножаться. Кроме того, ни одно животное не живёт больше нескольких сот лет, оно стареет и умирает. Мы не говорим уже о том, что никакие животные не в состоянии выдержать на себе не только тяжести всей Земли, но даже тяжести небольшой горы. Таким образом, утверждать, что Земля держится на китах, слонах или каких угодно других животных — это всё равно, что верить в сверхъестественные силы. А верить в сверхъестественные силы — значит не верить в науку, которая строит все свои выводы на точном расчёте, основанном на опыте, практике и потому не оставляет места никаким суевериям, никаким сверхъестественным силам. Но как можно не верить в науку, когда всё развитие техники и человеческой культуры основывается исключительно на данных науки! Не развивай человек науку, не было бы у нас ни железных дорог, ни автомашин, ни самолётов, не было бы никакой техники, и люди продолжали бы жить в полудиком состоянии в лесах и пещерах, как жили наши отдалённые предки.
Мысль вавилонян о том, что Земля плавает на поверхности океана, подобно куску дерева, также, конечно, ошибочна. Ведь Земля слишком тяжела для того, чтобы плавать на воде. Кроме того, если бы даже она и смогла плавать в каком-то океане, то вода этого океана тоже должна была бы на чём-нибудь держаться. Вавилонские мудрецы не подумали об этом. Это показывает, что развитие людей в то время было гораздо ниже, чем теперь.
Правда, мы должны здесь сказать, что уже в древней Греции, благодаря довольно высокому развитию астрономии и геометрии, учёные пришли к мысли о шарообразности Земли и вычислили примерную длину её окружности. Учёный Аристарх за 250 лет до нашей эры высказал предположение о вращении Земли вокруг Солнца, — вопреки принятому тогда мнению, что Земля — центр Вселенной. Но его учение не получило поддержки, а сам он был обвинён в безбожии.
История знает очень много таких примеров, когда передовые мыслители подвергались жестоким гонениям со стороны церкви. Ведь церковь всегда стояла на службе угнетателей, а им было выгодно сохранение существовавших порядков и существовавшего мировоззрения.
В мрачную пору средневековья церковь пользовалась огромной властью. Невежественные попы и монахи, в руках которых находилось дело образования, проповедовали под видом науки всяческие нелепости. Утверждали, например, что существует «край земли», где возвышается хрустальный купол, накрывающий всю землю: за этим куполом живёт бог и расположены машины, приводящие в движение Солнце и планеты.
Рассказами о «чудесах», которые якобы свидетельствуют о «всемогуществе и мудрости божией», попы и монахи пытались держать народ в темноте и повиновении угнетателям. Церковь яростно защищала старые, отжившие представления и боролась против новых, научных представлений о Вселенной, которые подрывали устои религии.
В течение многих веков церковь учила, что Земля — неподвижный центр мира, — так-де угодно было богу выделить обиталище созданных им людей. Эту сказку разрушали передовые учёные, которые доказывали, что не Солнце вращается вокруг Земли, а наоборот, Земля вращается вокруг Солнца, что Вселенная бесконечна и существует множество других миров, подобных солнечной системе. Такие взгляды не оставляли места богу и вере в сверхъестественное.
Церковь жестоко мстила своим противникам, проклиная их как «еретиков». Их книги запрещались и сжигались. За защиту учения Коперника о том, что Земля вращается вокруг Солнца, был подвергнут пыткам великий итальянский учёный Галилео Галилей. 350 лет назад был сожжён на костре Джордано Бруно, — за то, что он учил о существовании множества миров и бесконечности Вселенной. Ещё в начале XIX века его сочинения были запрещены в ряде стран. Сильным нападкам церковников подвергался и великий русский учёный М. В. Ломоносов, защищавший учение о множественности миров.
На протяжении всей истории правильные научные воззрения пролагали себе дорогу в жестокой борьбе с отжившими и лженаучными воззрениями, с поповщиной и мракобесием.
С победой социализма перестаёт существовать эта помеха развитию научной мысли, а правильное, научное образование делается доступным миллионам трудящихся.
Как же отвечает современная наука на вопрос: на чём держится Земля и почему она не падает вниз? Прежде чем ответить на этот вопрос, нам придётся повнимательнее разобраться в некоторых привычных для нас понятиях, о которых мы совсем отвыкли размышлять.
Читайте также
Земля как управляемый космический корабль
Земля как управляемый космический корабль Д. Фроман [6] Речь на банкете, состоявшемся после конференции по физике плазмы, организованной Американским физическим обществом в ноябре 1961 года в Колорадо-Спрингс. Поскольку я не очень хорошо разбираюсь в физике плазмы и
Антинейтрино и Земля
Антинейтрино и Земля Как только было доказано существование нейтрино, перед учеными встал вопрос о роли нейтрино во Вселенной. Другими словами, возникло новое направление в науке — нейтринная астрономия.Мощным естественным источником нейтрино во Вселенной являются
11. Земля: история недр
11. Земля: история недр В ходе формирования Земли тяготение сортировало первичный материал в соответствии с его плотностью: более плотные составляющие опускались к центру, а менее плотные плавали сверху, образовав в итоге кору. На рис. I.8 представлена Земля в разрезе.Кора
Глава вторая «…И стоит она на трех китах…»
Глава вторая «…И стоит она на трех китах…» Вера — это экстраполяция правды через авторитет, бездоказательное восприятие словесной информации как
Земля
Земля 13. Откуда мы знаем, что Земля круглая? Это неочевидно. Не считая складок, таких как горы, Земля кажется плоской. Но это потому, что она слишком большая, и ее кривизна незаметна.Имеются многочисленные доказательства кривизны. В море корабли исчезают за горизонтом,
17. Почему Земля внутри расплавлена?
17. Почему Земля внутри расплавлена? Это не так. По крайней мере, не в самом центре планеты. Земля имеет твердое внутреннее ядро и жидкое внешнее ядро. Оба состоят из железа и никеля.В обычных условиях железо плавится при 1536 °C. Но температура плавления материала растет с
1. Земля — прочная опора
1. Земля — прочная опора Вопрос о том, на чём держится Земля, человек задавал себе с самых древнейших времён. Этот вопрос возникает совершенно естественно, так как в нашей жизни мы всюду привыкли видеть, что каждый предмет должен обязательно иметь какую-нибудь поддержку,
6. На чём же держится Земля?
6. На чём же держится Земля? Теперь мы подошли к концу наших рассуждений и можем ответить вполне ясно и точно на поставленный нами с самого начала вопрос: на чём же, всё-таки, держится наша Земля?Пример с движением Луны нам показал, что Луна ни на чём не держится. Если вы
На чем Земля держится?
На чем Земля держится? В далекие времена на этот вопрос давали простой ответ: на трех китах. Правда, оставалось неясным, на чем держатся киты. Однако наших наивных прародителей это не смущало.Правильные представления о характере движения Земли, о форме Земли, о многих
Если бы Земля вращалась быстрее…
Если бы Земля вращалась быстрее… Чем быстрее вращение, тем уменьшение веса должно становиться заметнее. Вычислено, что если бы Земля вращалась не так, как теперь, а в 17 раз быстрее, то на экваторе вещи потеряли бы свой вес целиком: они стали бы невесомы. А если бы Земля
Почему земля не улетает в космос
Земля, как и другие планеты, вращается вокруг Солнца по своей орбите, которая имеет форму эллипса. Хорошо знакомый со школьной программы закон тяготения гласит о взаимном притяжении таких огромных астрономических тел как Солцне и Земля.
Причем тело с меньшей массой двигается в сторону тела с большой массой. Согласно этого закона наша Земля должна упасть на Солнце. Давайте выясним, почему Земля не падает на Солнце, и за счет какой сдерживающей силы этого не происходит!
Сила удерживающая планету Земля от падения на Солнце
Оказывается, что само по себе падение существует, причем постоянно! Да, Земля находится в состоянии постоянного падения в сторону Солнца. И если бы Земля не вращалась вокруг Солнца, — это бы давно уже произошло.
И эта сила, как вы уже догадались, всегда равна силе притяжения. То есть скорость 30 км/с, с которой Земля движется по своей орбите, создает силу, которая постоянно отклоняет траекторию полета Земли от перпендикулярно направленного падения в сторону Солнца.
Вдумайтесь как отлажен этот механизм, создающий этот неизменный баланс сил, который существует более чем 5 млрд. лет. В случае если бы скорость была больше, мы бы постоянно отклонялись от Солнца, и в случае уменьшения ровным счетом наоборот.
Расчет гравитационной силы между Землей и Солнцем
Можно ли посчитать эту самую силу притяжения, которая возникает между Землей и Солнцем? Конечно. Для этого достаточно знать их массы, взаимное расстояния друг от друга и постоянную гравитационную константу. Стоит отметить, что расстояния между планетами и Солнцем приводится в справочниках усредненные. На самом деле из-за эллипсообразных форм орбит это расстояние в течении года для каждой планеты разное относительно Солнца.
Все то же эффект заставляет быть на своих орбитах и другие планеты Солнечной системы. Отличие состоит лишь в силах притяжения. Для каждой планета присуще своя орбитальная скорость, которая создает противодействующую центробежную силу равной силе притяжения.
Земля имеет форму шара. Но если это так, то почему с ее поверхности не падают предметы, на ней находящиеся. Все происходит как раз наоборот. Подброшенный вверх камень возвращается назад, падают вниз снежинки и капли дождя, летит вниз опрокинутая со стола посуда. Всему виной земная гравитация, которая притягивает к земной поверхности все материальные тела.
Получается, что между всеми телами, в том числе и космическими, возникают силы притяжения. Если следовать логике, то меньшее тело, коим, например, является та же Луна, должно обязательно упасть на Землю. Аналогичную версию можно выдвинуть и по поводу нашей Солнечной системы. По идее, все входящие в нее планеты, должны были бы давно упасть на Солнце. Однако этого не происходит. Возникает вполне логичный вопрос, а почему?
Во- первых, все планеты Солнечной системы держаться около солнца, благодаря его огромной силы тяготения, и не падают на него только потому, что находятся в постоянном движении, которое происходит по эллиптической орбите. То же самое можно сказать и о Луне, которая также движется вокруг Земли, а поэтому на нее и не падает. Если бы не было сил тяготения, то не было бы и Солнечной системы. Земля свободно странствовала бы по космосу, оставаясь пустынной и безжизненной.
Аналогичная участь постигла бы и ее спутник, Луну. Она бы не кружилась вокруг Земли по эллиптической орбите, а давно бы выбрала для себя самостоятельный маршрут. Но, попав в зону действия земной гравитации, она вынуждена менять прямолинейную траекторию движения, на эллиптическую. Если бы не постоянное движение Луны, она давно бы упала на Землю. Получается, что до тех пор, пока планеты движутся вокруг Солнца, они на него упасть не могут. А все потому, что на них постоянно действуют две силы, сила тяготения и сила инерции движения. В результате все планеты движутся не по прямой, а по эллиптической орбите.
Собственно говоря, существующий порядок во Вселенной сохраняется только благодаря закону всемирного тяготения, который был открыт Исааком Ньютоном. Ему подчиняются все космические объекты, включая искусственные спутники Земли, запущенные человеком. Те же приливы и отливы, свидетелями которых мы являемся, также обусловлены действием взаимных сил тяготения Луны, Земли и Солнца. При этом действия Луны более выражены, так она находится намного ближе к Земле, нежели Солнце.
И все же, почему Земля не падает на Солнце, ведь ее масса, по сравнению с небесным светилом, в сотни тысяч раз меньше, и по логике, она должна к нему моментально прилипнуть? Это обязательно произошло бы, но только в том случае, если бы наша планета остановилась. Но так как она движется вокруг Солнца со скоростью 30 километров в одну секунду, то этого и не происходит. Улететь от него она также не может, ввиду огромных сил солнечного притяжения. В результате, прямолинейное движение Земли постепенно искривляется, и переходит в эллиптическое. Аналогично движутся и другие планеты Солнечной системы.
Столь высокие скорости вращения планет ученые связали с особенностью образования Солнечной системы. По их мнению, она возникла из быстро вращающегося космического облака, которое подверглось гравитационному сжатию к центру, из которого, впоследствии, и возникло Солнце. Само же облако имело как угловую, так и поступательную скорости. После сжатия, их значение увеличилось, и затем было передано образовавшимся планетам. Поступательно движутся не только планеты Солнечной системы, но и она сама, причем, со скоростью 20 км/час. Траектория этого движения направлена в сторону созвездия «Геркулес».
Что явилось причиной вращения и поступательного движения самого пылевого облака?
Ученые сходятся во мнении, что так ведет себя вся Галактика. При этом все объекты, расположенные ближе к ее центру, вращаются с большей скоростью, а те, что дальше- с меньшей. Возникшая разность сил разворачивает Галактику, чем и обусловлено сложное движение входящих в нее газовых комплексов. Кроме того, на траекторию их движения оказывают влияние галактические магнитные поля, взрывы звезд и звездный ветер.
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ КОСМОСА. ВСЕЛЕННАЯ И ЕЁ УСТРОЙСТВОКАКИЕ ПРИБОРЫ ПОМОГАЮТ ИЗУЧАТЬ СОЛНЦЕ?
Как астрономы изучают Солнце? Им на помощь приходит целый ряд специальных инструментов. Например, спектроскоп используется для изучения раскаленных газов Солнца. Он может объяснить, какие химические вещества определяют цвета, исходящие от Солнца. Другой прибор — спектрограф. Он дает возможность ученым делать постоянные записи спектра солнечного излучения.
Спектрогелиоскоп позволяет астрономам узнать, как различные вещества распределены на Солнце. Каких веществ больше, каких меньше, каково их соотношение. Когда к спектрогелиоскопу присоединяется фотооборудование, он называется спектрогелиограф.
Коронограф — это специальный вид телескопа. С помощью коронографа астрономы могут фотографировать солнечную корону, не дожидаясь затмения Солнца.
Радиотелескоп позволяет ученым изучать радиоволны, излучаемые Солнцем.
Атмосфера Земли поглощает большую часть солнечной радиации, достигающей нашей планеты, поэтому ученые установили приборы выше атмосферы. Это космические зонды. Они помогают больше узнать о Солнце.
СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ ИЗ КОСМОСА
Солнце излучает свет и теплоту, оно является также источником радиоизлучения, рентгеновского и ультрафиолетового излучения. От Солнца идет поток электрически заряженных частиц. Каждый из этих видов излучения оказывает влияние на жизнь на Земле. Большая часть энергии Солнца рассеивается в космическом пространстве. Земли достигает. лишь миллиардная часть от общего количества энергии, излучаемой Солнцем. От того излучения, которое падает на Землю, отражается и рассеивается около одной трети. Солнечной энергией нагревается атмосфера, поверхность материков и океанов. Использование солнечной энергии могло бы принести большую пользу народному хозяйству. Селиотехникой называют различные устройства и установки, использующие солнечную энергию — солнечные батареи, теплицы, водонагреватели, сушилки, опреснители. Используют сфокусированные солнечные лучи для плавления металлов. Создаются солнечные электростанции. Применить солнечную энергию можно везде, преобразуя ее в электрическую. Этому способствуют полупроводниковые батареи. Они к тому же служат для получения электроэнергии в космосе, являясь источниками электропитания искусственных спутников Земли и автоматических межпланетных станций.
Перспективы использования излучения Солнца для электроснабжения Земли огромны, например, использование космических солнечных электростанций, размещаемых на орбите на высоте 36000 км над поверхностью Земли. Основной элемент космической электростанции — система солнечных батарей и других преобразователей, преобразующих энергию излучения Солнца в энергию электромагнитных волн сверхвысокой частоты, излучение которых передается на Землю в виде сфокусированного луча. На Земле сверхчастотное излучение улавливается приемной антенной, преобразуется в электрический ток промышленной частоты и передается потребителям. Преимущества космических электростанций перед наземными: они экологически чистые, т.е. не загрязняют окружающую среду, безопасны, не расходуют ресурсы полезных ископаемых Земли, экономически очень выгодны, так как имеют большую мощность. Однако главная трудность в реализации проектов космических электростанций — это высокая стоимость доставки в космос элементов электростанции.
ПОЧЕМУ ЗЕМЛЯ НЕ ПАДАЕТ НА СОЛНЦЕ?
Действительно, странно: Солнце огромными силами тяготения удерживает около себя Землю и все другие планеты Солнечной системы, не дает им улететь в космическое пространство. Странно, казалось бы, то, что Земля около себя удерживает Луну. Между всеми телами действуют силы тяготения, но не падают планеты на Солнце потому, что находятся в движении, в этом-то и секрет. Все падает вниз, на Землю: и капли дождя, и снежинки, и сорвавшийся с горы камень, и опрокинутая со стола чашка. А Луна? Она вращается вокруг Земли. Если бы не силы тяготения, она улетела бы по касательной к орбите, а если бы она вдруг остановилась, то упала бы на Землю. Луна, вследствие притяжения Земли, отклоняется от прямолинейного пути, все время как бы «падая» на Землю. Движение Луны происходит по некоторой дуге, и пока действует гравитация, Луна на Землю не упадет. Так же и с Землей — если бы она остановилась, то упала бы на Солнце, но этого не произойдет по той же причине. Два вида движения — одно под действием силы тяготения, другое по инерции — складываются и в результате дают криволинейное движение.
Закон всемирного тяготения, удерживающий в равновесии Вселенную, открыл английский ученый Исаак Ньютон. Когда он опубликовал свое открытие, люди говорили, что он сошел с ума.
Закон тяготения определяет не только движение Луны, Земли, но и всех небесных тел в Солнечной системе, а также искусственных спутников, орбитальных станций, межпланетных космических кораблей.
НА ЧЕМ ДЕРЖИТСЯ ЗЕМЛЯ?
Почему тела не улетают с поверхности вращающейся Земли? На чем держатся планеты? Почему они движутся вокруг Солнца, а не улетают от него прочь? Ответов на эти вопросы долгое время не было. Открытием истины мы обязаны великому английскому ученому И.Ньютону. Он пришел к мысли о существовании сил тяготения между всеми телами Вселенной, В результате открытия Ньютона выяснилось, что множество, казалось бы, разнородных явлений — падение свободных тел на Землю, видимые движения Луны и Солнца, океанские приливы и т.д. — представляют собой проявления одного и того же закона природы: закона всемирного тяготения. Между всеми телами Вселенной, говорит этот закон, будь то песчинки, горошинки, камни или планеты, действуют силы взаимного притяжения (или силы гравитации, как еще их называют). На первый взгляд, закон кажется неверным: мы что-то не замечали, чтобы притягивались друг к другу окружающие нас предметы. Земля притягивает к себе любые тела, в этом никто не усомнится. Но, может быть, это особое свойство Земли? Нет, это не так. Притяжение двух любых предметов невелико и лишь поэтому не бросается в глаза. Тем не менее в результате специальных опытов его можно обнаружить.
Закон всемирного тяготения, и только он, объясняет устойчивость Солнечной системы, движение планет и других небесных тел.
Земля держится на орбите силами притяжения Солнца. Круговое движение планет происходит так же, как круговое движение камня, закрученного на веревке. Силы гравитации — это невидимые «канаты», заставляющие небесные тела двигаться по определенным путям.
Великий Ньютон не только утверждал существование сил тяготения, но и открыл закон тяготения, т.е. показал, от чего зависят эти силы.