Запасные части для коммунальной и дорожно-строительной техники

Физмат

1796. Лаплас П.-С., "Тяготение передается в 50 000 000 раз быстрее света" (выдержки из книги "Изложение системы мира", стр.307-309).


Тяготение передается в 50 000 000 раз быстрее света.

Лаплас П.-С.

Выдержки из книги «Изложение системы мира», Л., Наука, 1982, стр.307-309.


        Является ли принцип всемирного тяготения первичным законом природы или это лишь общее проявление неизвестной причины? Нельзя ли к этому принципу привести явление сродства? Ньютон, более осторожный, чем некоторые из его учеников, не высказывался по этим вопросам, на которые наше незнание глубинных свойств материи не позволяет дать удовлетворительные ответы. Вместо того чтобы строить гипотезы, ограничимся лишь некоторыми размышлениями об этом принципе и о том, как он был использован геометрами.
        Из равенства действия противодействию Ньютон заключил, что каждая молекула небесного тела должна притягивать его так же, как она притягивается им сама, и что, таким образом, сила тяжести есть равнодействующая притяжения всех молекул притягивающего тела. Принцип действия, равного противодействию, встречается с некоторыми затруднениями, когда способ действия сил неизвестен. Уже Гюйгенс, сделавший этот принцип основанием своих изысканий о соударении упругих тел, нашел, что он недостаточен, чтобы установить взаимное притяжение молекул. Следовательно, было необходимо подтвердить это притяжение путем наблюдений, чтобы не оставалось никаких сомнений по этому очень важному для ньютоновой теории вопросу. Небесные явления можно разделить на три класса. Первый из них охватывает все явления, зависящие только от стремления центров небесных тел друг к другу. Таковы эллиптические движения планет и спутников и их взаимные возмущения, независимые от их фигур. Ко второму классу я отношу явления, которые зависят от стремления молекул притягиваемых тел к центрам притягивающих сил. Таковы морские приливы и отливы, процессия равноденствий и либрация Луны. Наконец, к третьему классу мною отнесены явления, зависящие от действия молекул притягивающих тел на центры притягиваемых т на свои собственные молекулы. Два лунных неравенства, вызванных сжатием Земли, и изменения силы тяжести на ее поверхности, движения орбит спутников Юпитера и Сатурна, фигура Земли относятся к явлениям такого рода. Геометры, которые для объяснения силы тяжести окружали вихрем каждое небесное тело, могли допускать ньютоновы теории применительно к явлениям первых двух классов. Но они были вынуждены отвергнуть, как это сделал Гюйгенс, теории явлений, относящихся к третьему классу и основанных на взаимном притяжении молекул притягивающих тел. Совершенное согласие этих теорий со всеми наблюдениями теперь не должно оставлять ни малейшего сомнения относительно взаимного притяжения молекул. Закон взаимного притяжения, обратно пропорционального квадрату расстояния, - это закон эманаций, исходящих из центра. Он представляется законом всех сил, влияние которых проявляется на заметных расстояниях, как это было обнаружено в случае электрических и магнитных сил. Таким образом, этот закон, в точности удовлетворяя всем явлениям, в силу своей простоты и всеобщности должен рассматриваться как точный. Одно из его замечательных свойств состоит в том, что если бы размеры всех тел вселенной, их взаимные расстояния и их скорости пропорционально увеличились или уменьшились, то эти тела описывали бы кривые, в точности подобные тем, которые они описывают, так что вселенная, уменьшенная таким образом до самого маленького пространства, которое можно вообразить, представляла бы наблюдателям всегда такие же видимые явления. Следовательно, эти явления не зависят от размеров вселенной, так же как вследствие закона пропорциональности силы и скорости они независимы от абсолютного движения, которое вселенная может иметь в пространстве. Поэтому простота законов природы позволяет нам наблюдать и знать только их отношения.
        Закон притяжения дает небесным телам свойство притягиваться почти в точности так же, как если бы их массы были сосредоточены в их центрах тяжести. Кроме того, он придает их поверхностям и орбитам, которые они описывают, эллиптическую форму, самую простую после сферической и круговой, которые древние полагали присущими светилам и их движениям.
        Мгновенно ли передается притяжение от одного тела к другому? Продолжительность его передачи, если бы она была для нас ощутима, обнаружилась бы главным образом в вековом ускорении движения Луны. Я предлагал таким способом объяснить наблюдаемое ускорение этого движения и нашел, что удовлетворить наблюдениям можно, лишь приписав силам тяжести скорость, в 7 000 000 раз большую скорости светового луча. Так как причина векового уравнения Луны в настоящее время хорошо известна, мы можем утверждать, что тяготение передается, по крайней мере, в 50 000 000 раз быстрее света. Поэтому, не боясь внести заметную ошибку, можно считать его распространение мгновенным.
        Притяжение может еще породить и беспрерывно поддерживать движение в системе тел, бывших изначально неподвижными, так как неправильно было бы сказать, подобно некоторым философам, что со временем оно должно объединить их всех в их общем центре тяжести. Единственные элементы, которые должны всегда оставаться равными нулю, это движения этого центра и сумма площадей, описанных вокруг него за некоторое время всеми молекулами системы, спроектированными на какую-либо плоскость.

Справка:

Лаплас (Laplace Pierre-Simon)  Пьер-Симон (1749-1827), французский математик, физик и астроном. Учился в школе монашеского ордена бенедиктинцев. В 1766 приехал в Париж. Занимался математикой, публиковался в математическом журнале Ж.Лагранжа. В 1771 по рекомендации Даламбера стал профессором Военной школы в Париже. В 1790 назначен председателем Палаты мер и весов. После прихода к власти Наполеона занимал пост министра внутренних дел (1799), получил титул графа.
Автор фундаментальных работ по математике и математической физике, прежде всего – трактата «Аналитическая теория вероятностей» (Thorie analytique des probabilits, 1812), в котором можно обнаружить многие позднейшие открытия теории вероятностей, сделанные другими математиками. В нем рассмотрены некоторые вопросы теории игр, теорема Бернулли и ее связь с интегралом нормального распределения, теория наименьших квадратов; вводится «преобразование Лапласа», которое позже стало основой операционного исчисления. Широко известно уравнение Лапласа в частных производных, применяющееся в теории потенциала, тепло- и электропроводности, гидродинамике.
В истории развития космологии важнейшее место занимает знаменитая гипотеза Лапласа о формировании Солнечной системы из газовой туманности (небулярная гипотеза), которую он сформулировал в сочинении «Изложение системы мира» (Exposition du systme du monde, 1796).