Взаимодействието е основната причина за движението на материята, следователно взаимодействието е присъщо на всички материални обекти, независимо от техния естествен произход и системна организация. Характеристиките на различните взаимодействия определят условията на съществуване и спецификата на свойствата на материалните обекти. Общо са известни четири типа взаимодействие: гравитационно, електромагнитно, силно и слабо.
Гравитационнавзаимодействието беше първото от известните фундаментални взаимодействия, което стана обект на изследване от учени. Той се проявява във взаимното привличане на всякакви материални обекти с маса, предава се през гравитационното поле и се определя от закона за всемирното притегляне, който е формулиран от И. Нютон
Законът за универсалното привличане описва падането на материални тела в полето на Земята, движението на планетите от Слънчевата система, звездите и т. н. С увеличаване на масата на материята гравитационните взаимодействия се увеличават. Гравитационното взаимодействие е най-слабото от всички взаимодействия, известни на съвременната наука. Независимо от това, гравитационните взаимодействия определят структурата на цялата Вселена: образуването на всички космически системи; съществуването на планети, звезди и галактики. Важната роля на гравитационното взаимодействие се определя от неговата универсалност: в него участват всички тела, частици и полета.
Носители на гравитационното взаимодействие са гравитоните – кванти на гравитационното поле.
електромагнитнивзаимодействието също е универсално и съществува между всякакви тела в микро-, макро- и мегасвета. Електромагнитното взаимодействие се причинява от електрически заряди и се предава с помощта на електрически и магнитни полета. Електрическото поле възниква, когато има електрически заряди, а магнитно поле възниква, когато електрическите заряди се движат. Електромагнитното взаимодействие се описва от: закона на Кулон, закона на Ампер и др., а в обобщен вид - от електромагнитната теория на Максуел, която свързва електрическото и магнитното поле. Електромагнитното взаимодействие създава атоми, молекули и химични реакции. Химическите реакции са проява на електромагнитни взаимодействия и са резултат от преразпределението на връзките между атомите в молекулите, както и броя и състава на атомите в молекулите на различни вещества. Различни агрегатни състояния на материята, сили на еластичност, триене и др. се определят от електромагнитното взаимодействие. Носители на електромагнитно взаимодействие са фотоните - кванти на електромагнитното поле с нулева маса на покой.
Силни и слаби взаимодействия се появяват вътре в атомното ядро. Силенвзаимодействието осигурява връзка между нуклони в ядрото. Това взаимодействие се определя от ядрени сили с независимост на заряда, къс обхват, насищане и други свойства. Силното взаимодействие задържа нуклони (протони и неутрони) в ядрото и кварки вътре в нуклони и е отговорно за стабилността на атомните ядра. С помощта на силни взаимодействия учените обясниха защо протоните на атомното ядро не отлитат под въздействието на електромагнитни отблъскващи сили. Силните взаимодействия се предават от глуони - частици, които "залепват" кварки, които са част от протони, неутрони и други частици.
Слабавзаимодействието също действа само в микрокосмоса. В това взаимодействие участват всички елементарни частици, с изключение на фотона. Той определя по-голямата част от разпадите на елементарните частици, поради което откриването му е станало след откриването на радиоактивността. Първата теория за слабото взаимодействие е създадена през 1934 г. от Е. Ферми и разработена през 50-те години на миналия век. М. Гел-Маном, Р. Файнман и други учени. За носители на слабото взаимодействие се считат частици с маса 100 пъти масата на протоните - междинни векторни бозони.
Характеристиките на фундаменталните взаимодействия са представени в табл. 2.1.
Таблица 2.1
Характеристики на фундаменталните взаимодействия
Таблицата показва, че гравитационното взаимодействие е много по-слабо от другите взаимодействия. Обхватът му е неограничен. Не играе съществена роля в микропроцесите и в същото време е основна за обекти с големи маси. Електромагнитното взаимодействие е по-силно от гравитационното, въпреки че обхватът на неговото действие също е неограничен. Силните и слабите взаимодействия имат много ограничен обхват.
Една от най-важните задачи на съвременното естественознание е създаването на единна теория за фундаменталните взаимодействия, която обединява различни видове взаимодействия. Създаването на такава теория би означавало и изграждането на единна теория за елементарните частици.
Кои природни сили се наричат фундаментални? На какъв принцип се изграждат фундаменталните взаимодействия? Възможно ли е да съществува ново фундаментално взаимодействие? На тези и други въпроси отговаря Дмитрий Казаков, доктор по физика и математика.
От училищната физика се натъкваме на понятието "сила". Силите са различни: има сила на привличане, сила на триене, сила на търкаляне, сила на еластичност. Има много различни правомощия. Не всички тези сили са фундаментални – много често силата е второстепенна. Например, силата на триене е вторично явление - всъщност това е взаимодействието на молекулите. И дори взаимодействието на молекулите може да бъде вторично. Например, в молекулярната физика има сили на ван дер Ваалс. Тези сили са вторична последица от електромагнитните взаимодействия.
Бих искал да стигна до дъното на най-фундаменталната сила: кои са основните сили в природата, които определят всичко, от които са изградени всички вторични сили? Електромагнитните сили или електрическите сили са фундаментални взаимодействия, както ги разбираме сега. Законът на Кулон, известен още от училищната физика, е основен закон, но има своето обобщение, следва от уравненията на Максуел. Уравненията на Максуел обикновено описват всички електрически и магнитни сили в природата, следователно електромагнитните взаимодействия са фундаментални природни сили.
Друг пример за основните сили на природата е гравитацията. Законът на Нютон за универсалната гравитация е известен от училище, който сега е обобщен в уравненията на Айнщайн – сега имаме теорията на гравитацията на Айнщайн. Силата на гравитацията също е фундаментални взаимодействия в природата. И някога изглеждаше, че съществуват само тези две основни сили. Но по-късно разбраха, че това не е така. По-специално, когато атомното ядро беше открито и възникна проблемът да се разбере защо частиците се задържат вътре в ядрото и не се разпръскват, беше въведена концепцията за ядрени сили. Тези ядрени сили са измерени, разбрани, описани. Но по-късно се оказа, че те също са нефундаментални – ядрените сили в известен смисъл наподобяват сили на Ван дер Ваалс.
Истински фундаменталните сили зад силните взаимодействия са силите между кварките. взаимодействат помежду си и като вторичен ефект протоните и неутроните в ядрото взаимодействат един с друг. Фундаменталното взаимодействие е взаимодействието на кварките чрез обмен на глуони – това е третата фундаментална сила в природата.
Но и тук историята не свършва. Оказва се, че разпадите на елементарните частици – а всички тежки частици се разпадат в по-леки – се описват чрез ново взаимодействие, което се нарича слабо взаимодействие. Слаба - защото силата на това взаимодействие е забележимо по-слаба от електромагнитните сили. Но се оказа, че теорията за слабото взаимодействие, която първоначално съществуваше и описваше всички разпади много добре, не работи добре с увеличаване на енергията и беше заменена от нова теория за слабото взаимодействие, която се оказа напълно универсална и изградена на същия принцип, на който са изградени всички останали.взаимодействия.
В съвременния свят има четири фундаментални взаимодействия и ще говоря и за петото.
Четири основни взаимодействия - електромагнитно, силно, слабо и гравитационно - се основават на същия принцип.
Този принцип се състои във факта, че силата между частиците възниква поради обмена на някакъв посредник, носител на взаимодействие.
Електромагнитното взаимодействие се основава на обмена на квант светлина или квант на електромагнитни вълни - това е фотон. Фотонът е безмасова частица, заредените частици я обменят и поради този обмен възникват взаимодействия между частиците, сила между частиците, законът на Кулон също се описва по този начин.
Друго взаимодействие е силно. Там също има посредник, частица, с която се обменят кварки. Тези частици се наричат глуони, има осем от тях, те също са безмасови частици.
Третата частица, третото взаимодействие, е слабо взаимодействие и тук също като посредник действат частиците, които се наричат междинни векторни бозони. Тези частици - техните парчета - са масивни, тоест доста тежки. Тази маса, теглото на тези частици, обяснява защо слабото взаимодействие е толкова слабо.
Четвъртото взаимодействие е гравитационно и се осъществява чрез обмен на квант на гравитационното поле, така се нарича. Гравитонът все още не е открит експериментално, ние все още не усещаме напълно и не сме напълно в състояние да опишем.
Всички взаимодействия са акт на обмен на някои частици. Тук се връщаме към. Всяко взаимодействие е свързано със симетрия. Симетрията показва колко от тези частици и каква е тяхната маса. Ако симетрията е точна, масата е нула. Фотонът има маса 0, глуонът има маса 0. Ако симетрията е нарушена, масата е различна от нула. Междинните векторни бозони имат ненулева маса, където симетрията е нарушена. Гравитационната симетрия не е нарушена - гравитонът също има маса 0.
Тези четири основни взаимодействия обясняват всичко, което виждаме. Всички други сили са вторичен ефект от тези взаимодействия. Но през 2012 г. беше открита нова частица, която стана много известна – това е т.нар. Хигс бозонът също е носител на взаимодействия между кварки и между лептони. Затова сега е уместно да се каже, че се е появила петата сила, чийто носител е бозонът на Хигс. И тук симетрията е нарушена – бозонът на Хигс е масивна частица. Така броят на фундаменталните взаимодействия - във физиката на елементарните частици думата обикновено се използва не "сила", а "взаимодействие" - достигна пет.
Има ли нови взаимодействия? Ние наистина не знаем това. Във физиката на елементарните частици няма други взаимодействия, има само пет. Но е възможно моделът, който сега разглеждаме и перфектно описващ всички експериментални данни и всички явления, които наблюдаваме в света, да е все още непълен и тогава може би ще се появят някои нови сили и нови взаимодействия. Например, ако има така наречени, тоест ако има нова симетрия в природата, тогава тази нова симетрия ще доведе до появата на нови частици, които са посредници между други частици, като по този начин ще възникне нова фундаментална сила. Следователно тази възможност все още остава.
Интересно е, че всяко ново взаимодействие винаги води до някакво ново явление. Да кажем, ако нямаше слабо взаимодействие, нямаше да има разпад. Нямаше да има разпад – нямаше да наблюдаваме ядрени реакции. Ако нямаше ядрени реакции, слънцето нямаше да грее. Ако слънцето не грееше, животът на Земята не би могъл да съществува. Така че да имаме такъв вид взаимодействие се оказа жизненоважно за нас.
Ако нямаше силно взаимодействие, нямаше да има стабилни атомни ядра. Ако нямаше ядра, нямаше да има атоми. Ако нямаше атоми, нямаше да има и нас. Тоест се оказа, че всички сили изглеждат необходими. Ето и електромагнитното взаимодействие: ние получаваме енергия от Слънцето - това са лъчи светлина, които идват при нас от Слънцето. Ако не беше той, Земята щеше да е студена. Оказва се, че всички онези взаимодействия, които познаваме, са необходими за нещо. Взаимодействието на Хигс с бозона на Хигс. Фундаменталните частици придобиват маса чрез взаимодействие с полето на Хигс - човек също не може да живее без него. Не говоря за гравитационно взаимодействие – щяхме да отлетим от повърхността на планетата.
Всички взаимодействия, които са в природата, които сега са отворени, са жизненоважни, за да съществува всичко, което разбираме и знаем.
Какво би се случило, ако имаше някакво ново взаимодействие, което все още не е открито? Ето още един пример: протонът в ядрото е стабилен и е много важно той да е стабилен, в противен случай отново няма да има живот. Но експериментално животът на протона вече е ограничен - 1034 години. Това означава, че няма забрана за разпадането на протона, но това изисква нова сила и ново взаимодействие. Има теории, които предсказват протонния разпад – те имат по-висока група на симетрия и имат нови взаимодействия, които ние не знаем. Дали това е така е въпрос за експеримент.
Всички фундаментални взаимодействия сега са изградени на един принцип и в този смисъл има единство на природата. Понякога възниква въпросът: възможно ли е да се обясни по някакъв начин колко взаимодействия има в природата, тоест да се разбере причината, поради която има четири от тях или защо има пет от тях, а може би са дори повече? Има различни версии как може да се обясни наличието на определен брой фундаментални взаимодействия. Такива теории често се наричат теории за Великото обединение. Тези теории комбинират различни видове взаимодействия в едно. Прилича на растящо дърво: има един ствол, след това се разклонява и се получават различни клони.
Идеята е приблизително същата: има един корен от всички взаимодействия, един ствол и след това, в резултат на нарушаване на симетрията, този ствол започва да се разклонява и се образуват няколко фундаментални взаимодействия, които наблюдаваме експериментално. Тестването на тази хипотеза изисква физика при много високи енергии, които са недостъпни за съвременния експеримент и вероятно никога няма да бъдат достъпни. Но можете да заобиколите този проблем. Все пак имаме естествен ускорител - Вселената. Няколко процеса, протичащи във Вселената, ни позволяват да тестваме смели хипотези, че има един корен от всички взаимодействия.
Друго много интересно предизвикателство в разбирането на взаимодействията в природата е да се разбере как гравитацията е свързана с всички други взаимодействия. Гравитацията стои донякъде отделно, въпреки че принципът на изграждане на теорията е много подобен. Едно време Айнщайн се опита да изгради единна теория на гравитацията и електромагнетизма. Тогава изглеждаше много реално, но теорията не се получи. Сега знаем малко повече. Знаем, че все още има силно взаимодействие, слабо взаимодействие, следователно, ако сега изградим единна теория, изглежда, че е необходимо да включим всички тези взаимодействия заедно, но въпреки това такава единна теория все още не е създадена , и досега не сме успели да комбинираме гравитацията с останалите взаимодействия. Всички взаимодействия, с изключение на гравитацията, се подчиняват на законите на квантовата физика - това е квантовата теория. Всички частици са кванти от определено поле. Квантовата гравитация все още не съществува, докато не е възможно да се създаде. Каква е причината да вършим погрешно, какво не разбираме - всичко това все още е загадка. Но броят на фундаменталните взаимодействия, които вече са открити, предполага, че вероятно съществува някаква единна схема.
Мощност- векторна физическа величина, която е мярка за интензивността на въздействието върху дадено тяло от други тела, както и полета. Силата, приложена към масивно тяло, е причина за промяна в скоростта му или за поява на деформации в него.
В съвременната наука има 4 вида взаимодействия. Два от тях, които се разглеждат в механиката, се наричат гравитационени електромагнитни... Те съответстват на сили, които не могат да бъдат сведени до по-прости, и затова се наричат фундаментален... Още две: силните и слабите са ядрени. Гравитацията и g. Деформация - това е промяна в размера или формата на тялото под влияние на други тела. Както знаете от курса на училищната физика, всички тела са съставени от електрически заряди. Когато телата се деформират, разстоянията между зарядите се променят, а това от своя страна води до дисбаланс между силите на привличане и отблъскване между зарядите. При разтягане на тялото преобладават силите на привличане между зарядите и тялото се "съпротивлява" на разтягане, по подобен начин, когато тялото е компресирано, преобладават силите на отблъскване. Законът на Хук. Поддържаща сила на реакция и сила на опън на окачването. V телесно теглонарича се силата, с която тялото действа върху опора или окачване. Когато тялото взаимодейства с опора или окачване, самото тяло се деформира, което води до появата на еластична сила, действаща върху опората или окачването. Силите на тежестта и реакцията на опората са свързани една с друга според третия закон на Нютон. Подобно равенство има и за тяло върху окачване. Т = П. Сила на триене.
В рамките на класическата механика гравитационното взаимодействие се описва от закона на Нютон за универсалната гравитация, който гласи, че силата на гравитационно привличане между две материални точки на маса и, разделени от разстояние, е пропорционална на двете маси и обратно пропорционална на квадрата на разстоянието - това е:
Между електрически заредени частици съществува електромагнитно взаимодействие. От съвременна гледна точка електромагнитното взаимодействие между заредените частици не се осъществява директно, а само чрез електромагнитното поле.
Силното взаимодействие включва кварки и глуони и съставени от тях частици, наречени адрони (бариони и мезони). Той действа в мащаби от порядъка на размера на атомно ядро или по-малко, като е отговорен за връзката между кварките в адроните и за привличането между нуклони (вид бариони - протони и неутрони) в ядрата.
Слабо взаимодействие, или слаба ядрена силае едно от четирите фундаментални взаимодействия в природата. Той е отговорен по-специално за бета-разпада на ядрото. Това взаимодействие се нарича слабо, тъй като другите две взаимодействия, които са важни за ядрената физика (силно и електромагнитно), се характеризират с много по-висок интензитет. Въпреки това, той е много по-силен от четвъртото от основните взаимодействия, гравитационното. Слабото взаимодействие е късообхватно – проявява се на разстояния, много по-малки от размера на атомното ядро.
Какви сили познавате? Гравитация, напрежение на нишката,компресия на пружина, сблъсък на тела, триене, експлозия, въздушно и средно съпротивление, повърхностно напрежение на течност, сили на ван дер Ваалс - и списъкът не свършва дотук. Но всички тези сили са производни на четирите основни! Те ще бъдат обсъдени.
Четири сили
Основата на основите на физическите закони са четири основни взаимодействия, които отговарят за всички процеси във Вселената. Ако елементарните частици могат да се сравнят с тухлите на битието, тогава взаимодействията са циментов разтвор. Силни, електромагнитни, слаби и гравитационни - именно в този ред, от силно към слабо, се разглеждат взаимодействията. Те не могат да се сведат до по-прости – затова се наричат фундаментални.
Преди да се пристъпи към описанието на силите, е необходимо да се обясни какво се има предвид под думата взаимодействие. Физиците го смятат за резултат от обмена на определени посредници, те обикновено се наричат носители на взаимодействие.
Нека започнем с най-интензивните. Силенвзаимодействието е открито през 30-те години на миналия век в периода на активно изследване на атома. Оказа се, че целостта и стабилността на нейното ядро се осигурява именно от изключително силното взаимодействие нуклонимежду тях.
Нуклони(от латински nucleus - ядро) - общо наименование за протони и неутрони, основните компоненти на ядрото на атом. От гледна точка на силното взаимодействие тези частици са неразличими. Неутронът е с 0,13% по-тежък от протона – това се оказа достатъчно, за да стане единствената елементарна частица с маса на покой, за която се наблюдава гравитационно взаимодействие.
Съдържанията на ядрата се привличат едно към друго благодарение на специални кванти – π-мезони, които са „официалните” носители на силно взаимодействие. Такава ядрена сила е 1038 пъти по-интензивна от най-слабото взаимодействие - гравитационното. Ако силното взаимодействие внезапно изчезне, атомите във Вселената моментално ще се разпаднат. Зад тях има молекули, след това материя - цялата реалност около нас би престанала да съществува, с изключение на елементарните частици. Интересна особеност на тяхната "връзка" е действието на близко разстояние: положително заредените частици, протоните, се привличат един към друг само при директен контакт.
Ако протоните са на известно разстояние един от друг, електромагнитнивзаимодействие, при което еднакво заредените частици се отблъскват, а еднакво заредените се привличат. В случай на незаредени частици тази сила не възниква - припомнете си известния закон на Кулон за неподвижните точкови електрически заряди. Носителите на електромагнитни сили са фотоните, които освен всичко друго осигуряват преноса на енергията на Слънцето към нашата планета. Изключването на тази сила заплашва Земята с пълно замръзване. Електромагнитното взаимодействие е 1035 пъти по-силно от гравитационното, тоест само 100 пъти по-слабо от ядреното.
Природата е предвидила друга фундаментална сила, характеризираща се с изчезващо нисък интензитет и много малък радиус на действие (по-малко от атомно ядро). Това слабвзаимодействие - то се носи от специални заредени и неутрални бозони. Зоната на отговорност на слабите сили е преди всичко бета разпадът на неутрон, придружен от образуването на протон, електрон и (анти-)неутрино. Такива трансформации се извършват активно на Слънцето, което определя важността на това фундаментално взаимодействие за вас и мен.
(Не)изследвана гравитация
Всички описани сили са проучени достатъчно подробно и са органично вградени във физическата картина на света. Въпреки това, последната сила гравитационен, се различава с толкова нисък интензитет, че все още трябва да се гадае за същността му.
Парадоксът на гравитационното взаимодействие е, че го усещаме всяка секунда, но не можем да оправим носителя по никакъв начин. Има само предположение за съществуването на хипотетичен квант на гравитона със скоростта на светлината. Той е способен на интерференция и дифракция, но няма заряд. Учените смятат, че когато една частица излъчва гравитон, естеството на нейното движение се променя - подобна ситуация се развива с частица, която получава квант. Състоянието на техниката все още не ни позволява да "виждаме" гравитона и да изучаваме по-подробно неговите свойства. Интензивността на гравитацията е 1025 пъти по-малка от слабото взаимодействие.
Как така, казвате, силата на гравитацията изобщо не изглежда слаба! Това са уникалните свойства на фундаментално взаимодействие No 4. Например универсалност – всяко тяло с каквато и да е маса създава гравитационно поле в пространството, което може да пробие всяко препятствие. Освен това силата на гравитацията се увеличава с масата на обекта - свойство, което е характерно само за това взаимодействие.
Ето защо Земята, която е гигантска в сравнение с човека, създава гравитационно поле около себе си, което държи на повърхността въздух, вода, скали и, разбира се, жива обвивка. Ако гравитацията бъде отменена наведнъж, скоростта, с която ще отидем в космоса, ще бъде 500 m/s. Наред с електромагнитното взаимодействие, гравитацията има дълъг обхват. Следователно ролята му в системата от движещи се тела във Вселената е огромна. Дори между двама души, които са на значително разстояние един от друг, има микроскопично гравитационно привличане.
Гравитационното оръдие е измислено оръжие, което създава локализирано гравитационно поле. Оръжието ви позволява да привличате, повдигате и хвърляте предмети поради силата, генерирана от полето. Тази концепция е използвана за първи път в компютърната игра Half-life 2.
Представете си въртящ се върх, монтиран вертикално в центъра на пръстеновидна рамка, която се върти свободно около хоризонтална ос. Тази рамка - да я наречем вътрешна - от своя страна е фиксирана върху външната пръстеновидна рамка, която също се върти свободно в хоризонталната равнина. Структурата около върха беше наречена кардан, и всичко това заедно жироскоп.
В покой върхът на жироскопа се върти спокойно в изправено положение, но веднага щом външни сили - например ускорение - се опитат да завъртят оста на въртене на върха, той се завърта перпендикулярно на този ефект. Колкото и да се опитваме да завъртим горната част на жироскопа, той все пак ще се върти в изправено положение. Най-модерните жироскопи дори реагират на въртенето на Земята, което за първи път беше демонстрирано от французин Жан Бернар Фукопрез 1851г. Ако снабдим жироскопа със сензор, който отчита позицията на горната част спрямо рамката, получаваме точно навигационно устройство, което ни позволява да проследяваме движението на обект в пространството - например самолет.
Гравитационни ефекти
Гравитацията може да изиграе жестока шега с големи, много по-масивни обекти в космоса – например звезди в по-късните етапи на еволюцията. Силата на гравитацията притиска звездата и в определен момент надделява над вътрешното налягане. Когато радиусът на такъв обект стане по-малък от гравитационния, колапси звездата угасва. От него не излиза повече информация, дори светлинните лъчи не могат да преодолеят гигантската сила на привличането. Така се ражда черна дупка.
Планетите, много по-миниатюрни обекти, имат свои собствени гравитационни характеристики. И така, Земята, поради собствената си маса, огъва пространство-времето и го усуква със своето въртене! Тези явления се наричат съответно геодезическа прецесия и гравитомагнитен ефект.
Какво е геодезическа прецесия? Представете си, че по орбитата на нашата планета се движи обект, върху чиято повърхност (при нулева гравитация) се върти с висока скорост връх. Неговата ос ще се отклонява в посоката на движение със скорост от 6,6 дъгови секунди годишно. Земята огъва околното пространство-време с масата си, създавайки подобие на прорез в него.
Гравитомагнитен ефект(ефектът Lense-Thirring) е добра илюстрация на въртенето на пръчка в гъст мед: тя носи по себе си вискозна сладка маса, образувайки спираловиден вихър. Така Земята се върти около оста си "мед" пространство-време. И това отново се фиксира от оста на върха, който се отклонява в посоката на въртене на Земята с микроскопични 0,04 дъгови секунди годишно.
Нашата планета със своята гравитация влияе на времето и пространството. Дълго време това твърдение остава само хипотеза на Айнщайн и неговите последователи, докато през 2004 г. американците изстрелват спътника Gravity Probe-B. Устройството се въртеше в полярната орбита на Земята и беше оборудвано с най-точните жироскопи в света - сложни аналози на върховете. Сложността на тези технически шедьоври се доказва от факта, че неравностите на топките на жироскопите не надвишават два или три атома. Ако увеличите тези миниатюрни сфери до размера на Земята, тогава височината на най-голямата неравност няма да надвишава три метра! Такива трикове бяха необходими за експериментално установяване на самата кривина на пространство-времето. И след 17 месеца работа в орбита, оборудването регистрира изместването на осите на въртене на четири супер жироскопа наведнъж!
В хода на експеримента Gravity Probe-B бяха доказани два ефекта на общата теория на относителността: кривина на пространство-времето (геодезическа прецесия) и появата на допълнително ускорение в близост до масивни тела (гравитомагнитен ефект)
Гравитацията има множество други, много по-изразени ефекти. Например в нашето тяло няма нито един орган, който да не е адаптиран към гравитацията.
Ето защо е толкова необичайно и дори опасно човек да бъде в състояние на безтегловност дълго време: кръвта се преразпределя в тялото по такъв начин, че оказва прекомерен натиск върху съдовете на мозъка и костите, с течение на времето отказват да абсорбират калциевите соли и стават крехки като тръстика. Само чрез постоянно физическо натоварване човек може частично да се предпази от ефектите на безтегловността.
Гравитационното поле на Луната влияе на Земята и нейните обитатели – всеки знае за приливите и отливите. Поради центробежната сила Луната се отдалечава от нас с 4 см годишно, а интензивността на приливите и отливите неумолимо намалява. В праисторическия период Луната е била много по-близо до Земята и съответно приливите и отливите са били значителни. Може би това е основният фактор, предопределил появата на живи организми на сушата.
Въпреки че все още не знаем коя частица е отговорна за гравитацията, можем да я измерим! За това се използва специално устройство - гравиметър, с който геолозите работят активно в търсене на полезни изкопаеми.
В дебелината на земната повърхност скалите имат различна плътност и следователно тяхната гравитационна сила ще се различава. Това може да се използва за идентифициране на находища на леки въглеводороди (нефт и газ), както и плътни скали от метални руди. Силата на привличане се измерва чрез записване на най-малките промени в скоростта на свободно падане на тяло с известна маса или хода на махало. За това те дори въведоха специална мерна единица - Gal (Gal) в чест на Галилео Галилей, който е първият в историята, който определя силата на гравитацията чрез измерване на пътя на свободно падащо тяло.
Дългосрочните изследвания на гравитацията на Земята от космоса направиха възможно създаването на карта на гравитационните аномалии на нашата планета. Рязкото увеличаване на силата на гравитацията върху отделно парче земя може да бъде предвестник на земетресение или вулканично изригване.
Изучаването на фундаменталните взаимодействия все още набира скорост. Не може да се каже със сигурност, че има само четири сили – може да са пет или десет. Учените се опитват да съберат всички взаимодействия под „покрива“ на един модел, но о, колко далеч от създаването му. И хипотетичният гравитон се превръща в основен притегателен център. Скептиците твърдят, че човек никога няма да може да поправи този квант, тъй като неговата интензивност е твърде ниска, но оптимистите вярват в бъдещето на технологиите и методите на физиката. Изчакай и виж.
Най-често срещаното е разделянето на универсалната енергия на четири сили. Мнозина са запознати с класическите елементи на земята, водата, въздуха и огъня. Тези имена се използват най-често в западната традиция. Всички мистици отдават почит на силите, почитайки четирите свещени посоки, въпреки че в различни традиции, от магьосничество и алхимия до естествен шаманизъм и магьосничество, различни елементи могат да съответстват на различни посоки.
Всичко се състои от тези четири елемента, четири сили в различните им комбинации. Важно е да се разбере, че физическите елементи са само символи на енергия. Между тях няма пряка връзка и следователно, използвайки думите сяра, живак и сол по отношение на различните видове енергия, ние не имаме предвид химически елементи в буквалния смисъл. Елементът на огъня изобщо не е огънят на горяща факла, а енергия, подобна по природа на горяща факла, следователно горящата факла го символизира и дори всъщност го въплъщава в ритуали. В някои текстове елементите се наричат елементи на мъдростта, така че огненият елемент е мъдростта на огъня, а не огънят на горящата факла. Земният елемент е мъдростта на земята, а не градинска почва или камъни. Неразбирането и подценяването на символиката принудиха съвременната наука да изостави познанията за магията и алхимията. Съвременната психология, особено тези от нейните направления, които се основават на алхимичните произведения на Карл Юнг, върнаха тези езотерични символи към живот в ерата на Ню Ейдж.
Всеки елемент е не просто енергията на всичко съществуващо, но и ниво на съзнание, измерение или план на съществуване, върху който са въплътени елементите на Вселената. Всеки елемент има своя собствена енергийна вибрация и характеристики, които са различни от другите. Всеки човек може да бъде приписан към един от елементите поради естествената му склонност към определени качества и възможни проблеми при взаимодействието с други елементи, които нямат такива качества. Работата с елементите означава да се научите да работите с източниците на хармония.
Земя.
Земята е елементът, който познаваме най-добре. Енергията на земния елемент е представена от физическите форми и физическия свят. Всичко, което може да се види и измери със сетивата, се състои от земния елемент. Нашите тела, жилища, растения, дървета, камъни и всичко създадено от човека – коли, играчки и бижута – са земна енергия. Нашето тяло, кости и всички минерали и метали, от които са съставени, са носители на земния елемент.
Тази енергия управлява всички физически аспекти на съществуването и по този начин влияе на нашето физическо здраве и финансово благополучие. В таро, карти, използвани при гадания и медитация, тази енергия се представя под формата на дискове, понякога наричани монети или пентакли. Петолъчната звезда може да означава защита на физическо ниво. Хората с развита земна енергия имат власт във физическия свят, докато хората, които търсят само контакт с този вид енергия, изпитват проблеми във физическата и финансовата сфера. Най-висшата форма на земния елемент е независимостта, която се отнася до правото да контролираш собственото си тяло, дом и съдба. Вие сте господар на къщата си и господар на тялото си. От гледна точка на астрологията земните знаци са Телец, Дева и Козирог, въпреки че в известен смисъл всеки знак взаимодейства с физическия свят. Обикновено посоката на Земята се счита за север, поне в Северното полукълбо, поради силната, непрекъсната геомагнитна енергия на Северния полюс.
Елементът на земята, мистичната земя, обикновено се разграничава от планетата Земя. Мистиците, говорейки за последното, обикновено имат предвид съзнанието, душата на планетата, олицетворена в женския образ на майката. Тя смени много имена. Гръцкото име Гея стана най-популярно, тъй като в близкото минало ученият Джеймс Лавлок изложи теорията за Гея, според която биосферата на планетата е един-единствен интелигентен организъм, а ние сме като малки частици в състава на този организъм. Ние сме като клетки в тялото на планетата, това, което ни влияе, засяга и цялото тяло.
Вода.
Водата е енергията на астралния план, нивото на символичната реалност, където очертанията и формите са течни и променливи. Водата е елементът на мечтите. В нашето тяло водата се символизира от течностите, които изграждат кръвта и клетките, но всъщност основната енергия на водата е нашето астрално тяло, което пътува, когато спим и сънуваме. Астралното тяло е нашия собствен образ, който се влияе от емоциите. Подобно на водата, тази енергия е течна и лесно променя формата си. Астралното тяло прилича на съд, който побира нашите емоции, точно както чашата държи вода. Когато емоциите са спокойни, течността е прозрачна, когато нещо е засенчено - мътна. Нивото на водата във Вселената е известно като астрално или емоционално ниво.
Аналогията с чашата символично олицетворява друг аспект на водната енергия – наличието на граници. Работата на водата е да определя границите на взаимоотношенията. Емоциите са градивните елементи на всякакъв вид връзка – семейство, приятелство, любов или брак. Установяване на емоционални духовни проблеми, които водата ни поставя.
Освен това водата има отношение към психическите способности и потапянето в мистичните дълбини на съзнанието. Западноевропейските традиции обикновено свързват водата със запада. Първо, на запад имаше огромен океан - Атлантическия океан, и второ, мястото, където слънцето залязва под хоризонта, винаги се е смятало за място на смъртта, фокус на всичко неизвестно и мистериозно. В съзнанието на много хора царството на мъртвите и водата са свързани със силни връзки. И двете концепции са свързани със Запада.
Най-висшата, най-чиста форма на водния елемент е несъзнателната любов, източник на чудотворно изцеление, пречистване и състрадание. В системата Таро водата се символизира от купи, а в мистичен смисъл - Граалът, магическа купа или котел, надарен както с християнски, така и с езически асоциации. Водните знаци на зодиака са Рак, Скорпион и Риби, всеки от които в определен смисъл е свързан с емоционални взаимоотношения.
Въздух.
Въздухът е елемент от менталния план. Това е сферата на идеите, концепциите и мислите. Подобно на небето, умовете ни могат да бъдат ясни и спокойни. В друг момент те са възмутени от движението на мислите или са покрити от водната мъгла от облаци – нашите емоции. Връзката между нашите емоционални и ментални тела е подобна на връзката между небето и морето. Преди нещо да се оформи на астрално ниво, умствен образ, мисъл трябва да му вдъхнат живот.
Въздухът е елемент от комуникацията. Използваме силата на дъха си, за да говорим думи. Въздухът помежду ни носи звукови вълни, така че думите, които говорим, да бъдат чути.
За съжаление, мнозина, които изучават въздушната стихия, вярват, че въздухът само говори, но е и силата да слушаме. Въздухът е логика и запаметяване, но също и поезия и искреност. В системата Таро мечовете са символ на въздуха. Когато характеризираме човек със силен въздушен елемент, използваме метафората „Има остър ум“. С два ръба мечовете символизират двупосочна комуникация, която включва слушане и говорене едновременно. Освен това те символизират двойната природа на думите: способността да се обединяват хората, да служат като средство за комуникация и в същото време способността да се наранява. И накрая, използваме метафората „меч” по отношение на предателството, например: „Той ми заби нож в гърба”.
Крайната реализация на символа на меча може да бъде намерена в мита за крал Артур. Екскалибур е мечът на истината. Основната сила на въздуха е истината, но формата на нейното изразяване зависи от носителя на меча. В повечето западни традиции въздухът се свързва с изток, но понякога се свързва с южната посока, за да се противопостави на земята- въздушна двойка към двойка север-юг. Въздушните знаци на зодиака включват Близнаци, Везни и Водолей, тъй като всички те функционират в областта на комуникацията и комуникацията.
Огън.
Най-неуловим елемент е огънят. Земята може да се вземе в ръце. Можете да пиете вода. Въздухът може да се диша, но огънят не може да бъде овладян. В нашето тяло огънят символизира метаболизма. Знаем, че е там, но не можем да го усетим като другите три елемента. Мистиците описват огъня по специален начин. Това е енергиен компонент. Огънят е енергийна реалност. Огнена искра запалва идеята на ментално ниво, тя се оформя на емоционално и структура на земното.
За някои огънят намира израз в кариера, за други - в секса, за трети - в творческите начинания. Огънят е сила, която ни кара да търсим собствената си индивидуалност чрез лични стремежи. Огънят в най-висшата си форма е нашата воля. Волята се реализира по различни начини. Волята може да се определи най-просто като това, което искаме, страстно желаем. Това се нарича волята на егото или волята на индивида. Да се издигнеш над „волята на егото“ означава да постигнеш най-висшата воля, която е най-висшата, божествена индивидуалност. Понякога я наричат висшето Аз. Огънят е душата, божествената искра на индивидуалността във всеки от нас. Комбинирайки личната воля с нашата божествена воля, ние придобиваме истинска духовна идентичност и всички врати са отворени за нас.
В картите Таро огънят се появява под формата на магическа пръчка, копие или факла, което ни помага да проправим пътя към индивидуалността. Магическата пръчка е атрибут на магьосник или вещица, който ги използва като средство за концентриране на магическа сила.
Митологично, копието е копието на съдбата, пронизало Христос, или копието на Луч, върховния бог от ирландската митология. Човешката съдба е въплъщение на най-висшата воля: трябва да направим избор: да изоставим съдбата си или да я приемем. Най-често огънят се свързва с южна посока, тъй като в северното полукълбо обедното слънце се свързва с юг и това е най-горещата точка за деня. Освен това, колкото по на юг се движите, толкова по-близо до екватора и толкова по-горещо ставате. За някои огънят като символ на изгряващото слънце се свързва с изтока. Очевидно някои от пространствените асоциации ще бъдат различни в Южното полукълбо. Астрологични огнени знаци - Овен, Лъв и Стрелец. Всеки от трите знака по свой начин се стреми да изрази своята индивидуалност, его и воля.В някои традиции символите на огъня и въздуха се сменят: огънят се свързва с острие, което е изковано в огън. Това е оръжието на воина, носещо огнена дисциплина, докато пръчките символизират въздуха, защото клоните за тях са взети от върха на дърво на вятъра. Това е просто различна система от символи, не по-лоша и не по-добра от първата.
Огънят и въздухът се считат за мъжествени, като върховете им сочат нагоре. Земята и водата са женски елементи с низходящи върхове.
Кръст с еднакви дължини, вписан в кръг, е символ на четирите елемента и четирите кардинални точки в свещения кръг. Освен това е астрологичен символ на планетата Земя.
