оротної пропорційності квадрату відстані? Подібні питання хвилювали сучасників і послідовників Ньютона. Кажуть, що, коли ці питання було задано Ньютону, він відповів: "Non fingo hypotheses "(" гіпотез не вигадував "). Ньютон надавав більшого значення адекватності опису спостережень за допомогою свого закону, ніж глибоким питань про таємничі явища природи, що призводять до цього закону.
І справді, саме успіхи, досягнуті за допомогою закону Ньютона, забезпечили йому таке тверде становище в постньютоновской фізиці. Завдяки досягненням закону всесвітнього тяжіння неприємні і важкі питання "як?" і "Чому?" Відсунулися на задній план. Розглянемо деякі з цих тріумфальних результатів.
В
Малюнок 1.7. Приклади орбіт планети і комети
Перший приклад-комета Галлея, як і планети, ця комета рухається по орбіті під дією сонячного тяжіння. Але на відміну від орбіт планет її орбіта надзвичайно витягнута. Якщо ми знову звернемося до процедури побудови еліпса, то побачимо, що еліпс виходить сильно витягнутим, коли відстань між фокусами S і S ' майже дорівнює (але все ж менше ніж) 1а. Приклади орбіт комети і планети наведено на рис. 1.7. p> Оскільки комета рухається по такій орбіті, вона з'являється в околицях Сонця через великі проміжки часу. Однак, якщо тільки на орбіту комети (Яка досягає віддалених областей Сонячної системи) не вплине планета, наприклад Юпітер, її появи поблизу Сонця будуть періодично повторюватися.
Едмунд Галлей, сучасник і друг Ньютона, звернув увагу на таку періодичність у комети, що спостерігалася в 1682 р. Галлей стверджував, що та ж сама комета з'являлася і раніше в 1456, 1531 і 1607 рр.., тобто з постійним періодом, кілька перевищує 75 років. Галлей передбачив, що її можна буде спостерігати знову в 1758 р. Прогноз збувся, хоча Галлей і не дожив до цього події. Чергове повернення комети Галлея припадає на наш час-1985-1986 рр..
Мабуть, ніхто так не сприяв утвердженню закону тяжіння, як французький математик П'єр Симон Лаплас (1749-1827). П'ятитомний працю Лапласа "Небесна механіка", публікувався з 1799 по 1825 р., порівнювали за вліяніюна сучасну астрономію з "Альмаге-стом" Птолемея. У цій роботі за допомогою новітніх математичних методів того часу Лаплас розрахував рух планет і їх супутників під дією взаємного тяжіння. Це завдання виключно складна, якщо враховувати всі взаємодії між 18 (відомими тоді) тілами Сонячної системи. Зіткнувшись з таким завданням в наші дні, фізик негайно передоручив би все ЕОМ. Успіхи, досягнуті Лапласом у вирішенні цієї гігантської завдання, і згода його розрахунків з спостереженнями планет і супутників переконали навіть скептиків у справедливості закону тяжіння Ньютона. Розповідають, що коли Наполеон запитав Лапласа, чому в його книзі не згадується бог, він відповів: "Ця гіпотеза мені не знадобилася". p> Наступну перемогу теорія Ньютона здобула в 1845 р., коли з її допомогою була відкрита нова планета. До цього відкриття незалежно прийшли два астрономи - Адамі в Англії і Левер'є у Франції. Їхні роботи були пов'язані з відхиленнями, виявленими в орбіті Урана, самої далекої з відомих тоді планет Сонячної системи, від розрахункової орбіти. Уран явно відхилявся від еліптичної орбіти, передбаченою теорією Ньютона. Адамі і Левер'є незалежно прийшли до висновку, що відхилення викликані наявністю поблизу ще однієї планети; гравітаційне Притягнення цієї невідомої планети і породжувало обурення орбіти Урана. Обом астрономам вдалося обчислити положення цієї планети. Чалліс і Ейрі, провідні астрономи-спостерігачі Англії, не додали значення пропозиціям Адамса, зате Галле з Берлінської обсерваторії серйозно поставився до роботи Левер'є і дійсно відкрив нову планету-Нептун. Історія з Нептуном підтверджує, що якщо наукова теорія розвивається в правильному напрямку, то навіть розбіжності з її передбаченнями можуть вести до нових наукових відкриттів.
У цих трьох прикладах мова йшла про природні тілах Сонячної системи; четвертий і останній наш приклад пов'язаний з штучними супутниками і космічними апаратами. Рух цих об'єктів: політ першого радянського штучного супутника Землі, експедиція "Аполлона-11" на Місяць і польоти "Вікінгів", "Піонерів" і інших космічних апаратів до планет Сонячної системи - підпорядковується закону тяжіння, який сформулював Ньютон три століття тому.
Так, наприклад, у подорожі "Аполлона-11" з Землі на Місяць (і назад!) доводилося враховувати наступні руху. По-перше, рух Землі навколо Сонця і Місяця навколо Землі. Тут ми маємо справу з "завданням трьох тіл", коли кожне тіло рухається під дією тяжіння двох інших. По-друге, політ космічного апарату з Землі на Місяць, який визначається гравітаційним впливом на нього Землі і Місяця. Розрахунок правильній траєкторії дуже складний і може бути успішно проведений лише на ЕОМ.
Точність, з якою здійснюються космічні польоти в наші дні, можна вважат...
