Пробное тело это кратко

Обновлено: 02.07.2024

В космологии вопрос о конечности или бесконечности Вселенной имеет большое значение:

если Вселенная конечна, то, как показал Фридман, она не может находиться в стационарном состоянии и должна либо расширяться, либо сжиматься;
если же Вселенная бесконечна, то всякие предположения о ее сжатии или расширении теряют какой бы то ни было смысл.

Известно, что так называемые космологические парадоксы были выдвинуты как возражения против возможности существования бесконечной Вселенной, бесконечной в том смысле, что ни ее размеры, ни время существования, ни масса заключенного в ней вещества не могут быть выражены никакими, сколь угодно большими числами. Посмотрим же, насколько обоснованными оказываются эти возражения.

Космологические парадоксы – суть и исследование

Известно, что основные возражения против возможности существования бесконечной во времени и пространстве Вселенной заключаются в следующем.

Как объясняет, например, И.Д. Новиков в [3], суть гравитационного парадокса заключается в следующем. «Пусть Вселенная в среднем равномерно заполнена небесными телами, так что средняя плотность вещества в очень больших объемах пространства одинакова. Попытаемся рассчитать в соответствии с законом Ньютона, какая гравитационная сила, вызванная всем бесконечным веществом Вселенной, действует на тело (например, галактику), помещенную в произвольную точку пространства. Предположим сначала, что Вселенная пуста. Поместим в произвольную точку пространства пробное тело A. Окружим это тело веществом плотности, заполняющим шар радиуса R, чтобы тело A было в центре шара. Ясно без всяких расчетов, что в силу симметрии тяготение всех частичек вещества шара в его центре уравновешивает друг друга, и результирующая сила равна нулю, т.е. на тело A не действует никакая сила. Будем теперь добавлять к шару новые и новые сферические слои вещества той же плотности. сферические слои вещества не создают сил тяготения во внутренней полости и добавление этих слоев ничего не меняет, т.е. по-прежнему равнодействующая сила тяготения для A равна нулю. Продолжая процесс дополнения слоев, мы приходим в пределе к бесконечной Вселенной, равномерно заполненной материей, в которой результирующая гравитационная сила, действующая на A, равна нулю.

Однако рассуждения можно проводить и иначе. Возьмем снова однородный шар радиуса R в пустой Вселенной. Поместим наше тело не в центр этого шара с той же плотностью вещества, что и раньше, а на краю его. Теперь сила тяготения, которая действует на тело A, будет равна согласно закону Ньютона

F = GMm/R 2 ,

где M – масса шара; m – масса пробного тела A.

Будем теперь добавлять сферические слои вещества к шару. После того, как к этому шару добавлена сферическая оболочка, она не добавит гравитационных сил внутри себя. Следовательно, сила тяготения, действующая на тело A, не изменится и по-прежнему равна F.

Противоречия, однако, сразу же исчезают, если мы вспомним, что бесконечная Вселенная – это не то же самое, что очень большая:

в бесконечной Вселенной сколько слоев вещества мы бы не прибавляли к шару, за его пределами остается еще бесконечно большое количество вещества;
в бесконечной Вселенной шар любого, сколь угодно большого радиуса с пробным телом на его поверхности, всегда можно окружить сферой еще большего радиуса таким образом, что и шар, и пробное тело на его поверхности, окажутся внутри этой новой сферы, заполненной веществом той же плотности, что и внутри шара; в этом случае величина сил тяготения, действующих на пробное тело со стороны шара, окажется равной нулю.

Таким образом, сколько бы мы не увеличивали радиус шара и сколько бы слоев вещества не прибавляли, в бесконечной Вселенной, равномерно заполненной веществом, величина сил тяготения, действующих на пробное тело, всегда будет равна нулю. Другими словами, величина сил тяготения, создаваемых всем веществом Вселенной, в любой ее точке равна нулю. Однако если за пределами шара, на поверхности которого лежит пробное тело, нет вещества, т.е. если все вещество Вселенной сосредоточено внутри этого шара, тогда на пробное тело, лежащее на поверхности этого тела, действует сила тяготения, пропорциональная массе заключенного в шаре вещества. Под действием этой силы пробное тело, и вообще все внешние слои вещества шара, будет притягиваться к его центру – шар конечных размеров, однородно заполненный веществом, неизбежно будет сжиматься под действие сил тяготения. Этот вывод следует как из закона всемирного тяготения Ньютона, так и из общей теории относительности Эйнштейна: Вселенная конечных размеров не может существовать, так как под действием сил тяготения ее вещество должно непрерывно сжиматься к центру Вселенной.

Заключение

Анализ так называемых космологических парадоксов позволяет заключить следующее.

1. Мировое пространство не является пустым, но заполнено некоторой средой, назовем ли мы эту среду эфиром или физическим вакуумом. При движении в этой среде фотоны теряют энергию пропорционально пройденному им и расстоянию, вследствие чего излучение фотонов смещается в красную часть спектра. В результате взаимодействия с фотонами температура вакуума или эфира повышается на несколько градусов выше абсолютного нуля, вследствие чего вакуум становится источником вторичного излучения, соответствующего его абсолютной температуре, что и наблюдается в действительности. На частоте этого излучения, которое действительно является фоновым излучением вакуума, все небо оказывается одинаково ярким, как это и предполагал Ж.Ф. Шезо.

3. В бесконечной Вселенной, размеры которой не могут быть выражены никаким, сколь угодно большим числом, равномерно заполненной веществом при ненулевой его плотности, величина сил тяготения, действующих в любой точке Вселенной, равна нулю – это и есть истинный гравитационный парадокс бесконечной Вселенной. Равенство нулю сил тяготения в любой точке бесконечной Вселенной, равномерно заполненной веществом, означает, что пространство в такой Вселенной всюду является Эвклидовым.

Пробное тело проходит области резонатора с той или иной напряженностью поля. В точке с большей напряженностью поля зонд рассеивает или поглощает большее количество энергии, в точке с меньшей напряженностью - меньшее. Нагруженная добротность меняется соответственно. Если зонд находится в области резонатора, где поле отсутствует, добротность не меняется вообще. Таким образом, изменение нагруженной добротности обратно пропорционально напряженности поля в точке, где находится зонд, а изменение рассеянной энергии и сдвиг частоты прямо пропорциональны напряженности поля. Данные о положении зонда в объеме резонатора передаются на регистрирующее устройство. Сдвиг частоты используется реже, так как зависимость сдвига от напряженности поля менее выражена. [1]

Пробными телами являлись тонкие металлические цилиндры, покрытые льдом. [2]

Считая пробное тело источником колебаний, можно определить смещение частоты и уменьшение добротности резонатора за счет радиационных потерь, так как образующиеся электрический и магнитный диполи излучают в свободное пространство. [3]

Взаимодействие пробных тел , движущихся по круговым орбитам в поле Шварцшильда или Керра, с гравитационными волнами может иметь характер отрицательного поглощения. [4]

В необходимы пробные тела , на которые действует магнитное поле, и измерительные приборы, отмечающие результаты этих воздействий. [5]

Если поместить пробное тело в постоянное ориентирующее магнитное поле Я и одновременно наложить переменное магнитное поле Япер, перпендикулярное ориентирующему ядро полю Я, то при частоте переменного поля Япер, равной ларморовской частоте, можно наблюдать резонансное поглощение и резонансное рассеяние энергии пробным телом, соответствующее переходам с энергией AWm на высшие энергетические уровни. [6]

В результате пробное тело заряжалось отрицательно независимо от соотношения концентраций водяных капелек и ледяных кристаллов и температуры. [7]

На примере пробного тела явной стала роль понятия пассивной гравитационной массы, с помощью которого можно более точно очертить условия задачи о гравитационном парадоксе: Вселенная имеет активную гравитационную массу ( вырезанный в ней шар используется как инструмент наблюдателя) по отношению к пробному телу, которому приписывается только пассивная гравитационная масса. Модели пассивной гравитационной массы широко применяются и в других задачах, где только одно тело ( с массой, большей по сравнению с массами других тел системы) полагается активно гравитирующим; наоборот, в ограниченной задаче трех тел ( см., например, [62]) одно из них ( сравнительно малой массы) принимается пассивно гравитирующим. [8]

Электрическое поле пробного тела распределено в том же пространстве, что и исследуемое поле. Поэтому исследуемое поле при наличии в нем пробного заряженного тела должно отличаться от того поля, которое - - связано с уединенным исследуемым телом. [9]

Если для первого пробного тела задано, то для второго е2 определяется из ( 75а); тогда для отдельных точек поля можно определить Е с помощью любого пробного тела. [10]

Если для первого пробного тела е1 задано, то для второго е2 определяется из ( 75а); тогда для отдельных точек поля можно определить Е с помощью любого пробного тела. [11]

Согласно ОТО, пробные тела в гравитац. [12]

Напряжение пропорционально скорости пробного тела и связано с вязкостью жидкостей: U 1 аУ рц, где а - коэффициент; р - плотность; т - вязкость. Полимер обладает поверхностной активностью, по сравнению с системой бензол - вода избыточное механическое сопротивление уменьшается. Группа кривых, полученная при концентрации полимера 5 мае. Вязкость водной фазы значительно увеличена. Очевидно, имеет место ситуация, когда время релаксации больше тп. Дальнейшее возрастание концентрации полимера увеличивает вязкость водной фазы столь сильно, что при использованном масштабе регистрации на этом фоне незаметен вклад границы раздела. [13]

Напряжение пропорционально скорости пробного тела и связано с вязкостью жидкостей: U 1 аУ рц, где а - коэффициент; р - плотность; ц - вязкость. Полимер обладает поверхностной активностью, по сравнению с системой бензол - вода избыточное механическое сопротивление уменьшается. Группа кривых, полученная при концентрации полимера 5 мае. Вязкость водной фазы значительно увеличена. Очевидно, имеет место ситуация, когда время релаксации больше тп. Дальнейшее возрастание концентрации полимера увеличивает вязкость водной фазы столь сильно, что при использованном масштабе регистрации на этом фоне незаметен вклад границы раздела. [14]

С помощью этого пробного тела измерим силу, вызываемую телом М в различных точках. Обозначим эту силу через Kq. [15]

Про́бное те́ло — одна из основных концепций классической теории поля, тело, обладающее настолько малым зарядом при рассмотрении электромагнитного поля или настолько малой массой при изучении гравитационного поля, что оно пренебрежимо слабо возмущает внешнее поле.

Дополнительно предполагается, что размеры пробного тела пренебрежимо малы по сравнению с характерными для конкретной задачи расстояниями, то есть принимаются точечными. Тогда положение тела задаётся радиус-вектором r → >> как положение материальной точки.

Измерение поля можно также производить наблюдая движение пробного тела в силовом поле из решения обратной динамической задачи.

Возможно, её необходимо викифицировать, дополнить или переписать.
Пояснение причин и обсуждение — на странице Википедия:К улучшению/24 мая 2016.

Про́бное те́ло — одна из основных концепций классической теории поля, тело, обладающее настолько малым зарядом, что оно не возмущает внешнее поле. По его движению производится измерение напряжённости поля в данной точке пространства(-времени).

: неверное или отсутствующее изображение

Найти и оформить в виде сносок ссылки на независимые авторитетные источники, подтверждающие написанное.К:Википедия:Статьи без источников (тип: не указан)
Добавить иллюстрации.К:Википедия:Статьи без изображений (тип: не указан)

Напишите отзыв о статье "Пробное тело"

Отрывок, характеризующий Пробное тело

– Хорошо, – сказал ритор поспешно, видимо вполне удовлетворенный этим ответом. – Искали ли вы средств к достижению своей цели в религии?
– Нет, я считал ее несправедливою, и не следовал ей, – сказал Пьер так тихо, что ритор не расслышал его и спросил, что он говорит. – Я был атеистом, – отвечал Пьер.
– Вы ищете истины для того, чтобы следовать в жизни ее законам; следовательно, вы ищете премудрости и добродетели, не так ли? – сказал ритор после минутного молчания.

Читайте также: