Рис. 1.2. Количество света, приходящее на Землю от звезд,
находящихся в шаровом слое, не зависит от радиуса
r,но пропорционально толщине слоя D
r.СКОРОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПРИ ДВИЖЕНИИ НЕБЕСНЫХ ТЕЛ
1. Парадокс Ольберса и парадокс Зеелигера.
Законы, открытые Кеплером, позволили Исааку Ньютону сформулировать законы механики вообще и закон всемирного тяготения в частности. Этот закон является важнейшим законом природы. Почти все движения небесных тел и многие другие очень сложные явления объясняются этим законом. Ньютон применил свой закон ко всему звездному небу. Он считал, что звезды должны быть равномерно распределены в пространстве (космологический принцип). Любое другое распределение будет неустойчивым, так как по закону всемирного тяготения звезды как внутри скопления, так и на периферии должны за какое-то конечное время собраться в единую массу. Рассуждения подобного
рода приводят к выводу о бесконечности Вселенной в пространстве.
* * * * * * * * * * * * * * * * *
* * * * * * * * * * * * * * * *
* * * * * * * * * * * * * * *
* * * * * * * * * * * * * *
* * * * * * * * * * * * *
* * * * * * * * * * * *
* * * * * * * * * * *
* * * * * * * * * *
* * * * * * * * *
* * * * * * * *
* * * * * * *
* * * * * *
* * * * *
* * * *
* * *
* *
O
Земля
Рис. 1.1. Уменьшение яркости с расстоянием компенсируется
увеличением числа источников света (яркость убывает
пропорционально квадрату расстояния, а число источников
возрастает пропорционально квадрату расстояния).
Космологический принцип в 1826
году заставил немецкого астронома Генриха Ольберса задать вопрос: почему ночное небо темное? Если существует бесконечное количество звезд и они распределены равномерно (рис. 1.1), то ночное небо должно казаться полноcтью покрытым сверкающими точками, т. е. все небо должно быть таким же ярким, как Солнце. Однако все видят темное небо и это расхождение требует объяснения. Это и есть так называемый парадокс Ольберса [35].К такому выводу можно прийти, если вспомнить, что световой поток через заданную площадку убывает обратно пропорционально квадрату расстояния
r от источника, в то же время количество источников в шаровом слое радиусом r и толщиной D r прямо пропорционально r2 и равно 4p nr2 D r, где n - среднее число звезд в единице
Рис. 1.2. Количество света, приходящее на Землю от звезд, находящихся в шаровом слое, не зависит от радиуса r,но пропорционально толщине слоя D r. |
объема. Поэтому световой поток от всего слоя не зависит от
r и пропорционален D r (рис. 1.2). Суммируя по всему проcтранству, приходим к выводу о бесконечно большом потоке света от всех звезд (если учесть поглощение света, то "бесконечность" снимается, но все небо должно ярко сиять) [55].Итак, по закону тяготения Ньютона все тела притягиваются с силами, обратно пропорциональными квадрату расстояния между ними. Подсчет, подобный использованному при изложении парадокса Ольберса, показывает, что для любого тела гравитационная энергия его взаимодействия со всеми телами в бесконечной однородной Вселенной будет бесконечной (парадокс Зеелигера, 1895 г.) [55].
Чтобы устранить противоречия и разрешить парадоксы необходимо некоторое переосмысление с тем, чтобы внести изменения в исходные предпосылки: одним из таких изменений является предлагаемый ниже общий принцип суммирования (квантования) скорости взаимодействия.