Что такое гравитация для чайников: определение и теория простыми словами

Описание взаимодействия и гравитации

Гравитация обладает полями очень дальнего взаимодействия. Другими словами, её влияние распространяется на очень большие, космических масштабов расстояния. Благодаря гравитации люди и все другие объекты притягиваются к земле, а земля и все планеты Солнечной системы притягиваются к Солнцу. Гравитация это постоянное воздействие тел друг на друга, это явление, которое обусловливает закон всемирного тяготения

Очень важно понимать одну вещь — чем массивнее тело, тем большей гравитацией оно обладает. Земля имеет огромную массу, поэтому мы притягиваемся к ней, а Солнце весит в несколько миллионов раз больше, чем Земля, поэтому наша планета притягивается к звезде

Альберт Эйнштейн, один из величайших физиков, утверждал, что тяготение между двумя телами происходит из-за искривления пространства-времени. Учёный был уверен, что пространство, подобно ткани, может продавливаться, и чем массивнее объект, тем сильнее эту ткань он будет продавливать. Эйнштейн стал автором теории относительности, которая гласит, что всё во Вселенной относительно, даже такая величина, как время.

Сколько времени займет спуск до нижнего этажа?

Теперь ответим нашему Инженеру, которого интересует прежде всего практическая целесообразность проекта: как долго жилец перевернутого небоскреба будет спускаться до своей квартиры, если он живет в самом центре Земли?

Допустим, что лифт будет сначала разгоняться до какой-то очень приличной скорости (скажем, 1 км/c), потом будет какое-то время двигаться с этой скоростью, а в конце пути тормозить. Тогда для того, чтобы спуститься до центра Земли, потребуется время

(это без учета разгона и торможения!) Терпимо, конечно, но всё-таки довольно долго!

Гораздо эффективнее было бы предоставить лифту возможность свободно падать на первой половине пути, а на второй — тормозить с таким же по величине ускорением.

Сделаем грубую оценку времени спуска до центра Земли в этом случае. Будем считать, что среднее ускорение на участке от поверхности до глубины 3200 км равно 10 м/c2. Тогда время, за которое лифт преодолеет этот участок пути, равно

Ясно, что такое же время потребуется на торможение. Всего, стало быть, 800 + 800 = 1600 с ≈ 27 минут. Это уже вполне приемлемо!

Правда, при таком режиме движения первую половину пути пассажиры будут находиться в невесомости, а на второй половине они будут испытывать небольшие перегрузки. Но если в этом доме предполагается поселить, главным образом, космонавтов, то подобные ежедневные тренировки пойдут им только на пользу!

В заключение отметим еще одну трудность практической реализации проекта: дом должен быть абсолютно герметичным, во-первых, и очень прочным, во-вторых, так как атмосферное давление в центре Земли будет просто чудовищным!

Прикинем, каким будет давление воздуха в шахте глубиной «всего лишь» 100 км. (Заметим, что самые глубокие современные скважины не превышают пока 12 км.) Будем исходить из того, что на поверхности Земли атмосферное давление равно 100 000 Па, а плотность воздуха равна 1,29 кг/м3 и не меняется с глубиной (на самом деле, плотность с глубиной, конечно, возрастает, поэтому наша оценка будет заниженной).

Тогда искомое давление будет равно:

p = p_a + ρgh ≈ 100000 Па + 1,29 кг/м3 · 9,8 м/c2 · 100000 м = 1364200 Па ≈ 13,6 атм.

Такое же давление под водой на глубине 136 м! А ведь речь пока идет только о глубине в 100 км, а центр Земли находится на глубине 6400 км!

О трудностях, связанных с тем, что глубоко под Землей, мягко скажем, жарковато, мы распространяться не будем. Возможно, кто-то предложит принцип охлаждения перевернутого небоскреба?

Сила: что это за величина

В повседневной жизни мы часто встречаем, как любое тело деформируется (меняет форму или размер), ускоряется или тормозит, падает. В общем, чего только с разными телами в реальной жизни не происходит. Причиной любого действия или взаимодействия является сила.

Сила — это физическая векторная величина, которую воздействует на данное тело со стороны других тел.

Она измеряется в Ньютонах — это единица измерения названа в честь Исаака Ньютона.

Сила — величина векторная. Это значит, что, помимо модуля, у нее есть направление. От того, куда направлена сила, зависит результат.

Вот стоите вы на лонгборде: можете оттолкнуться вправо, а можете влево — в зависимости от того, в какую сторону оттолкнетесь, результат будет разный. В данном случае результат выражается в направлении движения.

Особенности воздействия

Из-за суточного вращения Земли либо другой планеты вокруг оси сила притяжения и сила тяжести для одного и того же объекта отличаются между собой по модулю и направлению. Сила притяжения (гравитационная сила) всегда направлена по радиусу к центру Земли, сила тяжести Ft – по линии отвеса к центру Земли.

Сила притяжения зависит от значений географической широты. Причина такой зависимости заключается в том, что произвольное тело, которое находится в покое относительно Земли, участвует в ее суточном вращении, поэтому при движении вокруг оси по кругу на тело действует сила притяжения и сила реакции, направленная под определенным углом. Равнодействующая этих сил и придает телу центростремительное ускорение.

Окончательный этап

Завершающую стадию описания, как нарисовать керамбит поэтапно, рассмотрим подробно. Аккуратно с помощью резинки удалите лишние контуры

Уделите внимание рельефным деталям — тщательно растушевывая линии, сформируйте на бумаге темные и светлые участки. Теперь, когда эскиз закончен, можно оформить картину цветными карандашами

Суть поэтапного рисования состоит в постепенном воспроизведении образа. Подробное описание, где описывается, как нарисовать керамбит, пригодится начинающему художнику. Детально рассмотрите схему, техника создания рисунка станет понятна даже неопытному дилетанту.

Пример расчётов

Давайте попробуем, используя уже известную формулу закона всемирного тяготения, решить задачу по физике:

Радиус Земли примерно равен 6350 километрам. Ускорение свободного падения возьмём за 10. Необходимо найти массу Земли.

Решение: Ускорение свободного падения у Земли будет равно G*M / R^2. Из этого уравнения мы можем выразить массу Земли: M = g*R^2 / G. Остаётся только подставить в формулу значения: M = 10*6350000^2 / 6, 7 * 10^-11. Чтобы не мучаться со степенями, приведём уравнение к виду:

M = 10* (6,4*10^6)^2 / 6, 7 * 10^-11.

Посчитав, мы получаем, что масса Земли примерно равна 6*10^24 килограмм.

https://youtube.com/watch?v=w311PjX_rWw

Как был открыт закон всемирного тяготения?

По легенде, теория гравитации родилась в голове Ньютона благодаря упавшему на него яблоку, и это не пустой миф. Близкие знакомые ученого оставили свидетельства о разговоре с ним и о самом «яблочном инциденте», который, по-видимому, случился в 1666 году, когда молодой Исаак пережидал эпидемию бубонной чумы в поместье своей матери. Находясь в самоизоляции, 23-летний юноша размышлял о том, почему яблоко падает перпендикулярно к земной поверхности, а не вбок или вверх, и пришел к выводу о том, что яблоко притягивает Землю так же, как Земля притягивает яблоко.

Пока чума косила англичан, погубив пятую часть населения Лондона, научная мысль Ньютона шагала за пределы нашей планеты и он спрашивал себя: как далеко простирается эта незримая сила (гравитация) и не она ли удерживает Луну вблизи Земли, не давая ей улететь? История с падением яблока стала популярна благодаря Вольтеру, описавшему инцидент со слов племянницы Ньютона, и биографу Уильяму Стьюкли, который изложил ее в книге «Воспоминания о жизни Ньютона», выпущенной в 1752 году.

На формулировку закона всемирного тяготения у гениального британского ученого ушло два десятка лет: впервые он оповестил мир о нем в 1687 году — в своем фундаментальном труде «Математические начала натуральной философии». Так наконец удалось дать объяснение траектории движения планет вокруг Солнца, обосновать открытия немецкого астронома Кеплера, сформулированные в начале XVII века, ответив на главный вопрос: почему планеты движутся не по кругу, а по эллиптической орбите? Закон всемирного тяготения Ньютона и сама идея гравитации помогли объяснить феномены, о которых эмпирическим путем уже догадывались самые наблюдательные ученые. Большинство же людей верили в божий промысел, считали Землю центром Вселенной и даже не подозревали о том, что на яблоко и Луну влияют одни и те же физические законы.

История создания

Их было у Гитлера всего два, всего два линкора, неповторимых по своей мощи: «Бисмарк» и «Тирпиц». Почти близнецы, от одной матери — Германии, от одного отца — фашизма… Геббельсовская пропаганда считала их непобедимыми. Это в какой-то степени правда, ибо ни один флот Европы не имел тогда таких могучих и совершенных кораблей. Валентин Пикуль «Реквием каравану PQ-17»

В июне 1935 года было подписано Англо-Германское морское соглашение, фактически, снявшее ограничения Версальского договора 1919 года и расширив тоннаж германских кораблей до 35 % от соответствующего в Королевских ВМС Великобритании.

Впрочем, немцы с самого начала проектирования не обращали внимания на предел водоизмещения кораблей. Немецкие конструкторы использовали весь свой опыт в создании тяжелобронированных кораблей, работы по проектированию велись в конструкторском отделе Управления кораблестроения под руководством Германа Буркхадта.

После рассмотрения ряда проектов, головной корабль серии Bismarck был заложен на стапеле верфи Blohm und Voss 1 июля 1936 года в Гамбурге.

Спуск Bismarck на воду

Схема общего расположения линкора Bismarck

Ограничения

Описание гравитации Ньютоном достаточно точное для многих практических целей и поэтому широко используется. Отклонения от него малы, когда безразмерные величины и обе намного меньше единицы, где — гравитационный потенциал , — скорость исследуемых объектов и — скорость света в вакууме. Например, ньютоновская гравитация дает точное описание системы Земля / Солнце, поскольку
ϕ c 2 {\ displaystyle \ phi / c ^ {2}} ( v c ) 2 {\ displaystyle (v / c) ^ {2}} ϕ {\ displaystyle \ phi} v {\ displaystyle v} c {\ displaystyle c}

ϕ c 2 знак равно грамм M s ты п р о р б я т c 2 ∼ 10 — 8 , ( v E а р т час c ) 2 знак равно ( 2 π р о р б я т ( 1   y р ) c ) 2 ∼ 10 — 8 {\ displaystyle {\ frac {\ phi} {c ^ {2}}} = {\ frac {GM _ {\ mathrm {sun}}} {r _ {\ mathrm {orbit}} c ^ {2}}} \ sim 10 ^ {- 8}, \ quad \ left ({\ frac {v _ {\ mathrm {Earth}}} {c}} \ right) ^ {2} = \ left ({\ frac {2 \ pi r _ {\ mathrm {орбита}}} {(1 \ \ mathrm {yr}) c}} \ right) ^ {2} \ sim 10 ^ {- 8}}

где — радиус орбиты Земли вокруг Солнца.
р орбита {\ displaystyle r _ {\ text {орбита}}}

В ситуациях, когда любой безразмерный параметр велик,
для описания системы необходимо использовать общую теорию относительности . Общая теория относительности сводится к ньютоновской гравитации в пределе малого потенциала и малых скоростей, поэтому закон тяготения Ньютона часто называют пределом низкой гравитации общей теории относительности.

Наблюдения, противоречащие формуле Ньютона

• Теория Ньютона не полностью объясняет прецессию перигелия орбит планет, особенно Меркурия, которая была обнаружена намного позже жизни Ньютона. Существует расхождение в 43 угловых секунды за столетие между расчетом Ньютона, которое возникает только из-за гравитационного притяжения других планет, и наблюдаемой прецессии, сделанной с помощью современных телескопов в 19 веке.
• Прогнозируемое угловое отклонение световых лучей под действием силы тяжести (рассматриваемое как частицы, движущиеся с ожидаемой скоростью), рассчитанное с помощью теории Ньютона, составляет лишь половину отклонения, наблюдаемого астрономами. Расчеты с использованием общей теории относительности намного лучше согласуются с астрономическими наблюдениями.
• В спиральных галактиках вращение звезд вокруг их центров, по-видимому, сильно противоречит закону всемирного тяготения Ньютона и общей теории относительности. Однако астрофизики объясняют это заметное явление, предполагая наличие большого количества темной материи .

Решение Эйнштейна

Часть серии по
Пространство-время
Специальная теория относительности Общая теория относительности
Концепции пространства-времени Пространственно-временное многообразие Принцип эквивалентности Преобразования Лоренца Пространство Минковского
Общая теория относительности Введение в общую теорию относительности Математика общей теории относительности Уравнения поля Эйнштейна
Классическая гравитация Введение в гравитацию Закон всемирного тяготения Ньютона
Соответствующая математика Четыре вектора Выводы теории относительности Диаграммы пространства-времени Дифференциальная геометрия Искривленное пространство-время Математика общей теории относительности Топология пространства-времени

Первые два конфликта с наблюдениями выше были объяснены общей теорией относительности Эйнштейна , в которой гравитация является проявлением искривленного пространства-времени, а не вызвана силой, распространяющейся между телами. В теории Эйнштейна энергия и импульс искажают пространство-время в непосредственной близости от них, а другие частицы движутся по траекториям, определяемым геометрией пространства-времени. Это позволило описать движение света и массы, которое согласуется со всеми доступными наблюдениями. В ОТО сила гравитации является фиктивной силой , в результате кривизны пространства — времени , так как гравитационное ускорение тела в свободном падении происходит из — за его мировая линию будучи геодезической из пространства — времени .

Формула силы притяжения

Со времен Древней Греции философов интересовали явления притяжения тел к земле и свободного падения. К примеру, по утверждениям Аристотеля, из двух камней, брошенных с одинаковой высоты, быстрее достигнет земной поверхности тот, чья масса больше. В IV веке до нашей эры единственными методами научных изысканий служили наблюдения и анализ. К проверке гипотез опытным путем великие мыслители не прибегали. По истечению столетий физик из Италии Галилео Галилей проверил утверждения Аристотеля, используя практические методы исследований.

Итоги проведенных Галилеем опытов были опубликованы в «Беседах и математических доказательствах, касающихся двух новых наук». Ученый использовал псевдоним Сагредо: «пушечное ядро не опередит мушкетной пули при падении с высоты двухсот локтей». Формулировка закона всемирного тяготения была представлена в 1666 году Исааком Ньютоном. В ней фиксировались основные тезисы теоремы Галилея.

Смысл заключался в том, что тела, которые обладают разными массами, падают на землю с одинаковыми ускорениями.  Одно тело притягивает другое и, наоборот, с силой, которая прямо пропорциональна их массам и обратно пропорциональна отрезку пути между ними. Согласно определению гравитации от Ньютона, тела, характеризующиеся массой, обладают свойством, благодаря которому притягиваются друг к другу.

Понятие и определение

Силы взаимного притяжения – это силы, которые притягивают любые тела, обладающие массами.

Корректность выводов Ньютона неоднократно подтверждалась путем практических испытаний. Но в начале ХХ века перед учеными-физиками остро стоял вопрос о природе и характере взаимодействия крупных астрономических тел, включая разные виды планетарных систем и галактик в вакууме. Ньютоновского закона уже было недостаточно, чтобы решить эти задачи. Исключить недочеты позволила новая теория, разработанная Альбертом Эйнштейном в начале ХХ столетия. Общая теория относительности объясняет гравитацию не в качестве силы, а представляет ее в виде искривления пространства и времени в четырех измерениях, которое зависит от массы тел, создающих его.

Гравитация представляет собой свойство тел, которые характеризуются массой, притягивать друг друга. Данное физическое явление можно объяснить, как поле, оказывающее дистанционное воздействие на предметы, не связанные между собой никаким другим способом.

Достижение Эйнштейна не противоречит теоретическому объяснению гравитации от Ньютона. Общая теория относительности рассматривает закон всемирного тяготения, как частный случай, применимый для сравнительно небольших расстояний. Данная закономерность в настоящее время также активно используется для поиска решений задач на практике.

Тест по теме

1. Вопрос 1 из 10

   Что стало главной причиной русско-японской войны?

   • Противоречия Антанты и Тройственного союза
   • Столкновение сфер влияния России и Японии
   • Нехватка ресурсов в Японии
   • Стремление России завоевать Корею

Начать тест(новая вкладка)

Формула закона всемирного тяготения с объяснениями

Зная массы двух тел и расстояние между ними, можно рассчитать силу их взаимного притяжения с помощью такой формулы:

\
\(F \left( \text{Н} \right)\) (Ньютоны) — сила, с которой два шарообразных тела притягиваются
\( m_{1} \left( \mbox{кг} \right) \) (килограммы) — масса первого тела
\( m_{2} \left( \text{кг} \right) \) (килограммы) — масса второго тела
\( R \left( \text{м} \right) \) (метры) — расстояние между центрами тел
\(G \ = 6{,}67 \cdot 10^{-11} \left( \text{Н} \cdot \frac{\text{м}^2}{\text{кг}^2} \right)\) — гравитационная постоянная

Примечания:

• формула позволяет точно рассчитать притяжение между двумя однородными шарами;
• если тела не шарообразные, или не однородные, то силу притяжения получим с погрешностью;
• чем больше расстояние между телами, тем меньше будет погрешность;

Словесная формулировка закона всемирного тяготения

Закон всемирного тяготения словами можно сформулировать так:

Два тела притягиваются с силойпрямо пропорциональноймассам этих тели обратно пропорциональнойквадрату расстояния между телами.

Пояснения к закону всемирного тяготения

Сила прямо пропорциональна массам тел. Математики прямую пропорциональность записывают так:
\

Прямая пропорциональность означает: чем больше массы, тем больше сила притяжения.

Сила обратно пропорциональна расстоянию в квадрате. Математики обратную пропорциональность записывают с помощью дроби. В знаменателе этой дроби находится величина, обратно пропорциональная величине, находящейся в левой части выражения:
\
Обратная пропорциональность означает: чем больше расстояние между телами, тем меньше сила притяжения.

Сноски

Гравитационное излучение

Экспериментально измеренное уменьшение периода обращения двойного пульсара PSR B1913+16 (синие точки) с высокой точностью соответствует предсказаниям ОТО по гравитационному излучению (чёрная кривая)

Одним из важных предсказаний ОТО является гравитационное излучение, наличие которого было подтверждено прямыми наблюдениями в 2015 году. Однако и раньше были весомые косвенные свидетельства в пользу его существования, а именно: потери энергии в тесных двойных системах, содержащих компактные гравитирующие объекты (такие как нейтронные звезды или чёрные дыры), в частности, обнаруженные в 1979 году в знаменитой системе PSR B1913+16 (пульсаре Халса — Тейлора) — хорошо согласуются с моделью ОТО, в которой эта энергия уносится именно гравитационным излучением.

Гравитационное излучение могут генерировать только системы с переменным квадрупольным или более высокими мультипольными моментами, этот факт говорит о том, что гравитационное излучение большинства природных источников направленное, что существенно усложняет его обнаружение. Мощность гравитационного n{\displaystyle n} -польного источника пропорциональна (vc)2n+2{\displaystyle (v/c)^{2n+2}}, если мультиполь имеет электрический тип, и (vc)2n+4{\displaystyle (v/c)^{2n+4}} — если мультиполь магнитного типа, где v{\displaystyle v} — характерная скорость движения источников в излучающей системе, а c{\displaystyle c} — скорость света в вакууме. Таким образом, доминирующим моментом будет квадрупольный момент электрического типа, а мощность соответствующего излучения равна:

L=15Gc5⟨d3Qijdt3d3Qijdt3⟩,{\displaystyle L={\frac {1}{5}}{\frac {G}{c^{5}}}\left\langle {\frac {d^{3}Q_{ij}}{dt^{3}}}{\frac {d^{3}Q^{ij}}{dt^{3}}}\right\rangle ,}

где Qij{\displaystyle Q_{ij}} — тензор квадрупольного момента распределения масс излучающей системы. Константа Gc5=2,76×10−53{\displaystyle {\frac {G}{c^{5}}}=2,76\times 10^{-53}} (1/Вт) позволяет оценить порядок величины мощности излучения.

Начиная с 1969 года (эксперименты Вебера (англ.)), создаются детекторы гравитационного излучения. В США, Европе и Японии в настоящий момент существует несколько действующих наземных детекторов (LIGO, VIRGO, TAMA (англ.), GEO 600), а также проект космического гравитационного детектора LISA (Laser Interferometer Space Antenna — лазерно-интерферометрическая космическая антенна). Наземный детектор в России разрабатывается в Научном центре гравитационно-волновых исследований «Дулкын» республики Татарстан.

Удаление насекомых с лобового стекла автомобиля

Разбор формулы

В формуле закона Ньютона фигурируют пять переменных:

• F — это сила, с которой притягиваются друг к другу два тела.

• G — выведенная гравитационная постоянная. Значение этой переменной никогда не меняется и примерно равно 6,674 * 10^-11 м^3/(кг*с^2)
• m1 и m2 — значение масс тел, между которыми происходит силовое взаимодействие.
• R — значение расстояния между телами. В формуле его необходимо возвести в квадрат.

Насколько точны вычисления

Поскольку закон Исаака Ньютона относится к механике, вычисления не всегда максимально точно отражают реальную силу, с которой тела взаимодействуют. Более того, данная формула может использоваться только в двух случаях:

• Когда два тела, между которыми происходит взаимодействие, являются однородными объектами.
• Когда одно из тел является материальной точкой, а другое — однородным шаром.

В каких случаях справедлив закон всемирного тяготения

Выявленная Ньютоном зависимость имеет ограничения в области применения. Так, закон справедлив только в случаях, когда:

1. тела можно принять материальными точками, то есть их размеры настолько малы по отношению к расстоянию, что ими можно пренебречь;
2. тела обладают сферической формой, что свидетельствует об однородном распределении массы внутри них;
3. одно из тел – шар большого диаметра, а второе имеет несопоставимо маленькие размеры.

когда справедлив закон всемирного тяготения

Соотношение неприменимо, если требуется описать взаимодействие шара и стержня бесконечной длины. В этом случае сила притяжения будет пропорциональна не квадрату расстоянию, а его модулю. А если существует потребность определить тяготение между бесконечной плоскостью и телом, расстояние вообще не будет иметь влияния.

Небесная механика и некоторые её задачи

Раздел механики, изучающий движение тел в пустом пространстве только под действием гравитации, называется небесной механикой.

Наиболее простой задачей небесной механики является гравитационное взаимодействие двух точечных или сферических тел в пустом пространстве. Эта задача в рамках классической механики решается аналитически в замкнутой форме; результат её решения часто формулируют в виде трёх законов Кеплера.

При увеличении количества взаимодействующих тел задача резко усложняется. Так, уже знаменитая задача трёх тел (то есть движение трёх тел с ненулевыми массами) не может быть решена аналитически в общем виде. При численном же решении достаточно быстро наступает неустойчивость решений относительно начальных условий. В применении к Солнечной системе эта неустойчивость не позволяет предсказать точно движение планет на масштабах, превышающих сотню миллионов лет.

В некоторых частных случаях удаётся найти приближённое решение. Наиболее важным является случай, когда масса одного тела существенно больше массы других тел (примеры: Солнечная система и динамика колец Сатурна). В этом случае в первом приближении можно считать, что лёгкие тела не взаимодействуют друг с другом и движутся по кеплеровым траекториям вокруг массивного тела. Взаимодействия же между ними можно учитывать в рамках теории возмущений и усреднять по времени. При этом могут возникать нетривиальные явления, такие как резонансы, аттракторы, хаотичность и т. д. Наглядный пример таких явлений — сложная структура колец Сатурна.

Несмотря на попытки точно описать поведение системы из большого числа притягивающихся тел примерно одинаковой массы, сделать этого не удаётся из-за явления динамического хаоса.

Что такое комета?

Подробно о том, что собою представляет керамбит

Новая ситуация в мире после Второй мировой войны. Распад антигитлеровской коалиции

Технические характеристики МиГ-41

Новый истребитель МиГ-41 относится к самолетам пятого поколения, заменит самолет МиГ-31, который был разработан в 1970-х годах и принят на вооружение в 1981 году.

Предположительно самолет имеет совершенно фантастическую скорость – свыше 5000 км/ч. Существенно возрастет и его практический потолок по сравнению с ныне существующим перехватчиком МиГ-31. Новый самолет способен подниматься выше 30 км над уровнем земли. При этом перехватывать цели сможет не только в атмосфере, но и в ближнем космосе.

Знаменитый американский «Черный дрозд» SR-71 мог разгоняться лишь до 3550 км/ч.

Председатель комитета Совета Федерации по обороне и безопасности Виктор Бондарев в интервью «Интерфакс» заявил, что новейший российский дальний перехватчик МиГ-41 станет самым быстрым истребителем в мире, сможет бороться с гиперзвуковыми ракетами и будет максимально незаметен для радаров. Радиус действия будет в диапазоне от 700 до 1500 километров.

Главным оружием перспективного перехватчика станет ракета «воздух-воздух» Р-37М, обладающая рекордной дальностью в 300 км. Ожидается, что к моменту готовности самолета появится и еще более дальнобойная ракета КС-172, способная поражать цели на расстоянии в 400 км.

Перехватчик будет в первую очередь предназначен для борьбы с маломаневренными летательными аппаратами, такими как бомбардировщики, топливозаправщики, самолеты АВАКС и транспортники, крылатые ракеты и беспилотники. Также он должен перехватывать гиперзвуковые ракеты.

Необходимость истребителя-перехватчика МиГ-41 для армии

Вполне понятно, что наибольшую активность в продвижении амбициозного проекта демонстрируют РСК «МиГ» и ОСК, поскольку к созданию перспективного перехватчика должны быть привлечены и другие самолетостроительные фирмы. Прежде всего, конечно, ОКБ Сухого. Однако критики проекта высказываются, что нашим вооруженным силам истребитель-перехватчик не нужен. Что это своего рода атавизм.

Последний натовский многоцелевой палубный самолет с функциями перехватчика — американский F-14 Tomcat — был снят с вооружения в 2006 году. Он существенно проигрывал по возможностям МиГ-31. Качество перехватчика определяет такая характеристика как «предельный рубеж перехвата» — это удаление цели, при котором перехватчик, стартовав, способен догнать и уничтожить ее. При скорости цели 2,35 М для МиГ-31 этот параметр равен 720 километрам. Для F-14 цель, летящая со скоростью всего лишь 1,5 М, досягаема с расстояния, не превышающего 250 км. При скорости цели 0,8 М рубежи для этих двух самолетов такие: 1250 и 800 км.

На смену F-14 пришел F/A-18E/F Super Hornet. Это еще более универсальный самолет, использующийся даже в качестве штурмовика. Возможности перехвата в нем еще более усечены. Одна из важнейших характеристик перехватчика — высокая скорость. Если у МиГ-31 она достигает 3 М, то у F-14 она равнялась 2,2 М. Что же касается F/A-18E/F, то у него скорость еще ниже — 1,8 М.

Американцы переложили задачу противовоздушной обороны авианосцев на зенитное ракетное оружие, которое размещено на кораблях сопровождения.

Критики использования авиации для решения задач ПВО утверждают, что при наличии у России прекрасных зенитно-ракетных комплексов, логичнее использовать именно их. И от перехватчиков можно было бы отказаться. Потому что, во-первых, ЗРС более универсальны, в них используется набор ракет, каждая из которых способна наиболее оптимально перехватывать свой класс целей — дозвуковые низколетящие крылатые ракеты, скоростные истребители, малозаметные самолеты, высотные цели, баллистические ракеты…

При этом, например, ЗРС С-400 имеет очень серьезную дальность — 400 км. В С-500 предполагается увеличить ее до 600 км.

Необходимо также учитывать то, что способность обнаруживать цели у РЛС перехватчика ниже, чем у РЛС зенитно-ракетных систем. Поэтому для большей эффективности перехватчики должны совершать патрулирование в связке с самолетами ДРЛОиУ и при поддержке наземных станций.

Квантовая теория гравитации

Краткий обзор различных семейств элементарных и составных частиц, и теории, описывающие их взаимодействия. В поле элементарных частиц слева — фермионы, справа — бозоны. (Изображение интерактивно.)

Несмотря на более чем полувековую историю попыток, гравитация — единственное из фундаментальных взаимодействий, для которого пока ещё не построена общепризнанная непротиворечивая квантовая теория. При низких энергиях, в духе квантовой теории поля, гравитационное взаимодействие можно представить как обмен гравитонами — калибровочными бозонами со спином 2. Однако получающаяся теория неперенормируема, и поэтому считается неудовлетворительной.

В последние десятилетия разработаны несколько перспективных подходов к решению задачи квантования гравитации: теория струн, петлевая квантовая гравитация и прочие.

Теория струн

В ней вместо частиц и фонового пространства-времени выступают струны и их многомерные аналоги — браны. Для многомерных задач браны являются многомерными частицами, но с точки зрения частиц, движущихся внутри этих бран, они являются пространственно-временными структурами. Вариантом теории струн является М-теория.

Петлевая квантовая гравитация

В ней делается попытка сформулировать квантовую теорию поля без привязки к пространственно-временному фону, пространство и время по этой теории состоят из дискретных частей. Эти маленькие квантовые ячейки пространства определённым способом соединены друг с другом, так что на малых масштабах времени и длины они создают пёструю, дискретную структуру пространства, а на больших масштабах плавно переходят в непрерывное гладкое пространство-время. Хотя многие космологические модели могут описать поведение вселенной только от Планковского времени после Большого Взрыва, петлевая квантовая гравитация может описать сам процесс взрыва, и даже заглянуть раньше. Петлевая квантовая гравитация позволяет описать все частицы стандартной модели, не требуя для объяснения их масс введения бозона Хиггса.

Причинная динамическая триангуляция

Причинная динамическая триангуляция — пространственно-временное многообразие в ней строится из элементарных евклидовых симплексов (треугольник, тетраэдр, пентахор) размеров порядка планковских с учётом принципа причинности. Четырёхмерность и псевдоевклидовость пространства-времени в макроскопических масштабах в ней не постулируются, а являются следствием теории.

Окончание войны

Женевские переговоры подвели гонку вооружений к развязке: обе страны признали недопустимость атомной войны. СССР вывел войска из Восточной Европы, тут же затянутой «бархатными революциями».

После двух мировых войн, разоружение

преобразовалось в ведущее демократическое направление. Возникшая в 1945-ом ОНН назвала себя Советом безопасности и нацелилась поддерживать мир. В ней проходили все переговоры, направленные на контроль ядерного вооружения.

Социализм проиграл капитализму. США стали единственной сверхдержавой.

В 1991-ом произошли роспуск ОВД и развал Советского Союза.

Хочу купить револьвер. Часть 2: Топ-10 лучших револьверов 2020 года