background image
C
M
Y
K
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
суббота
k
143, 17 декабря 2011 г.
Выпуск 82
ДИСКУССИОННАЯ ТРИБУНА
В статье Гук или Ньютон? (Город
науки 75, КП от 3 февраля 2011
года), упоминается о конфликте меж
ду двумя выдающимися английскими
физиками Робертом Гуком и Исааком
Ньютоном по поводу приоритета в от
крытии закона всемирного тяготения.
Но поскольку в статье не приведены
подробности, считаю полезным допол
нить е некоторыми сведениями, по
черпнутыми из доступной литературы
по физике.
В литературе отношения между Гуком
и Ньютоном иногда называют сложны
ми. Гук, в частности, резко критиковал
работы Ньютона по оптике. Но его крити
ковали и другие крупные учные. Это
для научного мира вполне естественно.
В 1674 году Гук опубликовал работу
Попытка изучения движения Земли
(в статье Гук или Ньютон? она назва
на Трактат о движении Земли), где
предложил свою теорию мироздания,
основанную на трх гипотезах, а имен
но: 1) все небесные тела обладают на
правленным к их центру притяжением,
благодаря которому они притягивают
свои собственные части и другие не
бесные тела, находящиеся в сфере их
действия; 2) все тела, движущиеся рав
номерно и прямолинейно, будут дви
гаться по прямой линии до тех пор,
пока не будут отклонены какой либо
силой; 3) силы притяжения действуют
тем больше, чем ближе к ним находят
ся тела, на которые они действуют (то
есть сила притяжения обратно пропор
циональна первой степени расстояния
между телами). Завершил же свою ра
боту Гук такими словами: Я ещ не мог
установить при помощи опыта, каковы
различные степени притяжения. Но
если развивать дальше эту идею, то
астрономы сумеют определить закон,
согласно которому движутся все не
бесные тела.
Гипотезы, предложенные Гуком,
были не новы. Исследователи считают,
что идею тяготения тел впервые выска
зал Анаксагор, живший почти за 20
веков до Гука и Ньютона. Особое зна
чение она приобрела в XVI веке, когда
Николай Коперник предложил гелио
центрическую систему мира. Иоганн
Кеплер в свом труде Тайна Вселен
ной (1596 год) утверждал, что причи
ной движения Луны является притяже
ние Земли, а причиной движения пла
нет притяжение Солнца. При этом
предполагалось, что сила притяжения
обратно пропорциональна расстоянию
между телами. Спустя почти 80 лет Гук
повторил это предположение в своей
третьей гипотезе. Вторая гипотеза Гука
есть повторение принципа инерции
считается, что наиболее ясно его сфор
мулировал Галилео Галилей в 1632
году.
В процессе дальнейшей работы Гук
пришл к выводу, что сила притяжения
двух тел должна изменяться обратно
пропорционально не первой, а второй
степени расстояния между телами. Но
это же утверждал ещ французский
астроном Измаэль Бульо в книге По
пулярная астрономия (1645 год). Тем
не менее Гук счл нужным о свом
новом выводе сообщить в письме Нью
тону в 1680 году.
Вероятнее всего, Ньютон Гуку не от
ветил, так как, когда 28 апреля 1686
года Ньютон представил лондонскому
Королевскому обществу рукопись сво
его труда Математические начала на
туральной философии, Гук потребо
вал признания его приоритета в откры
тии закона всемирного тяготения. Нью
тон заявил в ответ, что он уже двадцать
лет знает о законе обратных квадратов.
К этому можно добавить, что Гук, как и
Ньютон, мог узнать об этом законе из
упомянутой выше книги Бульо.
Но, как было установлено позднее,
Ньютон сам его вывел из законов Кеп
лера. Что же касается самого закона
всемирного тяготения, то Ньютон, в
отличие от других учных, дал его стро
гую математическую формулировку:
F = Gm1m2/r2 (G коэффициент, на
зываемый гравитационной постоян
ной), которая с тех пор приводится во
всех учебниках физики. И в таком виде
этот закон тяготения был сформули
рован Ньютоном ещ в 1665, 1666 го
дах, но ему долго не удавалось под
твердить его правильность математи
ческими расчтами. Верный своему
принципу гипотез не выдумываю,
Ньютон почти на 20 лет отложил пуб
ликацию этого закона.
Однако довольно скоро, под дру
жеским влиянием Эдмунда Галлея,
Ньютон согласился признать, что одно
из писем Гука послужило ему поводом
к расчту движения планет, и согла
сился сослаться на него в своих Мате
матических началах. В 1687 году вы
шло первое издание этой книги. В ней
к именам французского учного И. Бу
льо и итальянского учного Д. Борел
ли, которых Ньютон уже в рукописи
называл своими предшественниками в
области работ по тяготению, было до
бавлено и имя Р. Гука. По видимому, и
Гук на большем не настаивал.
Следует отметить, что и в других
разделах своего труда Ньютон ссыла
ется на работы учных, чьи идеи он в
какой то степени использовал. Подоб
ное, по мнению историков науки, было
совсем не в духе того времени. А уже на
склоне лет Ньютон сказал как то: Если
я и сумел добиться в науке важных
результатов, то только потому, что сто
ял на плечах исполинов. Эти слова
характеризуют Ньютона и как учного,
и как человека. Особо необходимо от
метить, что в названии Математичес
В 1978 году журнал Техника мо
лоджи в первом номере опублико
вал оригинальную гипотезу
инженера
геодезиста Татьяны Масенко. Оказы
вается, если рассматривать Луну в 25
30 кратный оптический прибор, со
здатся впечатление, что по своим об
щим очертаниям лунные моря очень
напоминают земные материки. Припод
нятым участкам Земли соответствуют
крупные впадины на Луне, то есть су
ществует своеобразная межпланетная
связь выпуклость вогнутость.
Причм, пишет Масенко, связь
эта обратная не только для уровней
сопоставляемых участков (поднятие
опускание), но и для их месторасполо
жения (то, что на Земле восточная дол
гота, на Луне западная, и наоборот).
Так, основная западная группа мо
рей (Океан Бурь и другие) схожа по
конфигурации с Азией, Море Дождей
напоминает Европу, а Море Облаков
южную оконечность Африки... Восточ
ная группа морей (Ясности, Спокой
ствия) представляется аналогами со
ответственно Северной и Южной Аме
рики....
Правда, автора этой гипотезы внача
ле смущало, что лунная Европа рас
полагается слишком близко к Амери
кам и частично смыкается с ними, а
Исаак Ньютон: Гипотез не выдумываю
кие начала натуральной философии
ключевым является слово математи
ческие. Главная заслуга Ньютона как
раз и состоит в том, что он впервые
установил строгие математические за
коны в механике.
В Математических началах Нью
тон исследовал также движение тел с
учтом сопротивления среды, зало
жив основы аэродинамики, разрабо
тал теорию волнового распростране
ния движения в тяжлых средах и
другие вопросы. Он первый доказал,
что белый свет представляет собой
сумму простых цветовых лучей. Он
провл важные исследования по дис
персии и интерференции света. В
математике Ньютон почти одновре
менно с Лейбницем разработал осно
вы дифференциального и интеграль
ного исчисления, заложил основы
учения о рядах и дифференциальных
уравнениях.
В 1703 году Ньютон был избран на
пост президента Королевского обще
ства и оставался на нм до конца своей
жизни.
В заключение хотелось бы обратить
внимание на некоторые неточности,
допущенные в статье Гук или Нью
тон?.
1. Формулировка второго закона
механики в виде F = ma, приведнная в
статье, принадлежит не Ньютону. Эта
формула есть упрощение формулиров
ки Ньютона для случая движения тела
постоянной массы. В Математичес
ких началах Ньютона этот закон зву
чит так: Изменение количества дви
жения пропорционально движущей
силе и происходит по направлению той
прямой, по которой эта сила действу
ет. Математическая формула закона:
F = (mv)/t, где m масса тела, v
скорость тела. Эта формула справед
лива и для случая движения тела пере
менной массы (движение ракеты или
движение тела со скоростями, близки
ми к скорости света).
2. Гук, проделав множество опытов,
установил, что до предела упругости
материала абсолютное удлинение рас
тягиваемого стержня пропорциональ
но растягивающей силе, и выразил это
формулой:
L = PL/FE, которая носит
его имя. В этой формуле P растяги
вающая сила, L длина стержня, F
площадь поперечного сечения стерж
ня, E коэффициент пропорциональ
ности или модуль упругости материа
ла.
В учебниках по сопротивлению ма
териалов подчркивается, что закон
Гука является формулой, которая толь
ко приближнно отражает результаты
опытов, поэтому не является точной
математической зависимостью. В час
тности, отмечается, что модуль упру
гости E различен не только для разных
материалов, но даже для одного и того
же материала он колеблется, как и вся
кая физическая величина.
Формула закона Гука в виде F = E
,
приведнная в статье Гук или Ньютон?,
получается из формулы Гука после вве
дения понятий нормального напряже
ния в упругодеформируемом материале
= P/F и относительного удлинения стер
жня
= L/L. Но тогда в левой части этой
формулы будет уже не сила F (как в
статье), а нормальное напряжение
, и
формула закона Гука принимает свой
привычный вид:
= E. Нормальное на
пряжение и модуль упругости E измеря
ются одинаково в единицах силы,
делнных на единицу площади.
Таким образом, получается, что в
статье Гук или Ньютон? предлагает
ся ввести эталон не силы, а нормально
го напряжения.
Валерий ФУРСОВ,
инженер, ветеран РКК Энергия
ГИПОТЕЗЫ
Рис. 2. Та же фотография с обозначениями материков древней Земли, зафиксиро
ванных Луной.
Рис. 1. Фотография видимой стороны Луны с наименованиями гор и морей.
Море Холода и Море Кризисов не име
ют современных земных аналогов. Од
нако, с учтом гипотезы А. Вегенера о
разделении в эру палеозоя суперкон
тинента Гондваны на сегодняшние ма
терики, вс становится на свои места.
Море Холода в этом случае отображает
сухопутный мост, который, как было
установлено, всего 50 миллионов лет
назад соединял Европу с Гренландией.
Его восточное продолжение своеоб
разным пунктиром островов прохо
дило по Арктике.
Учитывая же допущение геологов о
существовании некогда в Тихом океа
не материка Пацифиды, остатками ко
торого могут быть острова Пасхи, Га
лапагосские и другие, Т. Масенко выс
казывает предположение, что Моря
Кризисов и Изобилия фотографии
этой огромной суши. В связи с этим
Масенко делает следующий вывод:
поверхность Луны является зеркаль
ным уменьшенным отображением по
верхности древней Земли.
Механизм подмеченного явления,
судя по всему, достаточно сложен. Ком
ментируя в журнале статью Т. Масен
ко, весьма компетентный геолог и аст
роном,
вице президент Всесоюзного
астрономо геодезического общества
кандидат геолого минералогическх
наук В.Б. Нейман
писал, что в принципе
это явление возможно: В результате
малоизученного взаимодействия сис
темы двух близко расположенных друг
от друга небесных тел рельеф впадин
видимой стороны Луны действительно
представляет собой отпечаток древних
материков Земли.
Предположим также, что конфигу
рация земных материков запечатлена
такой, какой она была в те времена,
когда Земля и Луна, вращаясь и обра
щаясь, неотрывно смотрели в лицо
друг другу. В таком случае, имея на
нерукотворном лунном портрете
молодой Земли, кроме нынешних ма
териков, исчезнувшие Арктиду и Паци
фиду, нельзя ли на лунной поверхнос
ти обнаружить и отпечаток Атланти
ды? Если, конечно, таковая действи
тельно была
Помню, по дороге на работу я по
делился своими соображениями с
коллегой, известным ныне автором
ряда книг по атлантологии и тунгу
соведению А.И. Войцеховским
. Алим
Иванович так загорелся идеей о нео
жиданной возможности обнаружения
его любимой Атлантиды, что после
разговора со мной тут же ринулся в
ЦУП и начал методично обшаривать
большой лунный глобус. Поиски были
вознаграждены. Там, где разошлись,
образуя Атлантический океан, Море
Ясности (Северная Америка) и
Море Дождей (Европа), располо
жена обширная лунная впадина, боль
шую часть которой занимает Море
Паров. Не есть ли это положитель
ный ответ на почти гамлетовский воп
рос об Атлантиде: Была или не
была?.
Выходит, была! По крайней мере, в
те времена, когда Земля выглядела
из космоса так, как это запечатлено
на лунном негативе. И была не где
нибудь, а именно там, где ей и поло
жено быть между Северной Аме
рикой и южной частью Европы. Не
располагаем ли мы в данном случае
одним из самых убедительных дока
зательств реальности легендарной
Атлантиды?
А почему она скрылась потом в
океане это уже другой вопрос...
Артм ПЕТРОВ
Как писал в интереснейшей
обзорной работе Атланти
да (М.: Мир, 1966)
польский астроном профес
сор Людвик Зайдлер,
катастрофа Атлантиды
вызвала всемирный потоп
атлантологической литера
туры. Поскольку об этом
легендарном острове
государстве уже написано
почти вс, что можно было
узнать и придумать, ограни
чусь только одним малоиз
вестным аспектом темы.
Атлантида: снимок из космоса
Атлантида: снимок из космоса