1tom - 0465.htm
517
При анализе структуры каустик нелинейная теория Г. н. опирается на теорию лагранжевых отображении или, точнее, на е╦ частный случай ≈ теорию особенностей градиентных отображений. Образование отд. «блинов», их слияние, появление разл. точек ветвления и др. процессы возникновения единой структуры ≈ это примеры простейших «катастроф», т. е. проявление устойчивых особенностей градиентных отображений (см. Катастроф теория). Состояние развитой сетчатой структуры ≈ интересный пример промежуточной асимптотики: структура существует конечное время, но за-том происходит развал структуры на отд. облака и их последовательное собирание во вс╦ более крупные комплексы. Степень развития крупномасштабной структуры и е╦ эволюцию во времени изучают методами кластер-анализа и теории перколяции (см. Протекания теория]. Интересно, что хотя в образующие структуру «блины» входит до 70% вещества, они занимают лишь ок. 10% объ╦ма. Между яркими плотными ((блинами* расположены громадные области пониженной плотности, не содержащие галактик (ярких). Существование единой сетчатой структуры ≈ нетривиальный вывод теории.
В рамках нелинейной теории Г. н. статистич. параметры структуры Вселенной ≈ ср. расстояние между «блинами», ср. размеры «блинов», ср. число богатых скоплений галактик в единице объ╦ма и др. могут быть связаны с параметрами нач. спектра неоднородностей. Проверка выполнения этих соотношений ≈ важный тест справедливости нелинейной теории. Осн. выводы нелинейной теории Г. н. и базирующейся на ней теории образования крупномасштабной структуры в нейтринной Вселенной (т. е. в случае, когда ср. плотность Вселенной определяется «газом» нейтрино с конечной массой покоя ~ 30≈100 эВ) хорошо совпадают с наблюдениями (не только качественно, но и по ряду количественных параметров).
Г. н. имеет место также при формировании зв╦зд (см. Звездообразование} и звездных скоплений. Однако в этих масштабах существенна роль газового давления и тепловых процессов. Нелинейные стадии образования этих объектов изучаются гл. обр. методами численного моделирования.
Лит.: Л и ф ш и ц Е. М., X а л а т н и к о в И. М., Проблемы релятивистской носмологии, «УФН», 1963, т. 80, с. 391; 3 е л ь ц о о и ч Я, Б., Новиков И. Д., Строение и эио-люция Вселенной, М., 1975; П и б л с Ф, Д ж. Э., Структура Веатенной в больших масштабах, пер. с англ., М., 1983; Ш а н-даринС. Ф., Дорошкевич А. Г., Зельдович Я. Б,, КрупномасштаОнан структура Вселенной, «УФН», 1983, т. 139, с. S3. А, Г. Дорошкевич.
ГРАВИТАЦИОННАЯ ПОСТОЯННАЯ ≈ коэффициент пропорциональности G в ф-ле, описывающей всемирного тяготения закон.
Числовое значение и размерность Г. п. зависят от выбора системы единиц намерения массы, длины и времени. Г. п. G, имеющую размерность L3 Л/"1 Г~2, где длина L, масса Л/ и время Т выражены в единицах СИТ принято называть кавендишевой Г. п. Она определяется в лабораторном эксперименте. Все эксперименты можно условно разделить на две группы.
В первой группе экспериментов сила гравитац. взаимодействия сравнивается с упругой силой нити горизонтальных крутильных весов. Они представляют собой л╦гкое коромысло, на концах к-рого укреплены рапные пробные массы. На топкой упругой нити коромысло подвешено в гравитац. поле эталонных масс. Величина гравитац. взаимодействия пробных и эталонных масс (а следовательно, и величина Г. п.) определяется либо по углу закручивания нити (статич. метод), либо по изменению частоты крутильных колебаний весов при перемещении эталонных масс (динамич. метод). Впервые Г. п. с помощью крутильных во с о и определил в 1798 Г. Кавендиш (Н. Cavendish).
Во второй группе экспериментов сила гравитац. взаимодействия сравнивается с силой тяжести, для чего
используются рычажные весы. Этим способом Г. п. была впервые определена Ф. Йолли (Ph. Jolly) в 1878.
Значение кавендишевой Г- п., включ╦нное Междунар, астр, союзом в Систему астр, постоянных (САП) 1976, к-рым пользуются до настоящего времени, получено в 1942 П. Хейлом (P. Heyl) и П. Хржановским (P. Chrzanowski) в Национальном бюро мер и стандартов США. В СССР Г. и, впервые была определена в Государственном астр, ин-те им. П. К. Штернберга (ГАИШ) при МГУ.
Во всех совр, определениях кавендишевой Г, п. (табл.) были использованы крутильные весы. Помимо названных выше, применялись и др. режимы работы крутильных весов. Если эталонные массы вращаются вокруг оси крутильной нити с частотой, равной частоте собственных колебаний весов, то по резонансному изменению амплитуды крутильных колебаний можно судить о величине Г. п. (резонансный метод). Модификацией динамич. метода является ротационный метод, в к-ром платформа вместе с установленными на ней крутильными весами и эталонными массами вращается с пост. угл. скоростью.
Авторы, МУГСГО проведения, год публикации
Хейл, Хржановский (США), 1942 ..............
Роуз, Паркер, Бимс и цр. (США), 19G9 ...,...,.
Реннер (ВНР), 1970
Фаси, Понтинис, Лукас (Франция), 1972 ............
Сагитов, Милюков, Монахов и др. (СССР), 1973 .......
Лютер, Таулер(США), 1982 . .
Мс;тод
динамический
ротационный
ротационный
резонансный
пинамнчо-
ский
динамический
Величина гравитационной постоянной 10-"мя/кг-с2
6,673±0, 005
6,674±0.004 6,670±0,008
G,6714±0, 0006
6f6745±0,0008 6,fi726±0,0005
Привед╦нные в табл. среднеквадратич. ошибки указывают на внутр. сходимость каждого результата. Нек-рое расхождение значений Г. п., полученных в разных экспериментах, связано с тем, что определение Г, п. требует абсолютных измерений и поэтому возможны систематич. ошибки в отд. результатах. Очевидно, достоверное значение Г. п. может быть получено только при уч╦те разл. определений.
Как в теории тяготения Ньютона, так и в общей теории относительности (ОТО) Эйнштейна Г. п. рассматривается как универсальная константа природы, не меняющаяся в пространстве и времени и независящая от физ. и хим. свойств среды и гравитирующих масс. Существуют варианты теории гравитации, предсказывающие переменность Г. п. (напр., теория Дира-кат скалярно-тенэорные теории гравитации). Нек-рые модели расширенной супергравитации (квантового обобщения ОТО) также предсказывают зависимость Г. п. от расстояния между взаимодействующими массами. Однако имеющиеся в настоящее время наблюдательные данные, а также специально поставленные лабораторные эксперименты пока не позволяют обнаружить изменения Г. и.
Лит.: Сагитов М. У., Постоянная тяготения и масса Земли, М., 1969; Сагитов М. У. и др., Новое определение кавендишевой гравитационной постоянной, <(ДАН СССР», 1979, т, 245, с, 567; Милюков В. К., Изменяется ли гравитационная постоянная?, «Природа», 1986, N9 6, с. 96.
В, К, Милюкоа.
ГРАВИТАЦИОННАЯ ФОКУСИРОВКА ≈ CBOIICTBO гравитирующего объекта отклонять проходящий мимо него поток частиц или излучения и собирать (фокусировать) его. Гравитирующий объект действует при этом наподобие оптич. или эл.-магн. линзы.
О
523
")
}
