1.1 Концептуальные представления о сущности и происхождении сил гравитации, различие теорий дальнодействия и близкодействия.

Догадки о существовании тяготения, родившиеся до конца XVI века, не образуют стройной системы. Нельзя построить, расположив их в хронологи­ческом порядке, лестницы, по ступеням которой познание в этой конкретной области двигалось бы от Аристотеля к Галилею. В поисках причины тяготения Галилей не пошел намного дальше Аристо­теля. Только-только рождавшаяся опытная наука часто брала на веру то, чего проверить еще не могла. Иоганн Кеплер создает гипотезу о том, что и Солнце, и все планеты — шарообразные магниты. Сама мысль о том, что движение планет совершается под воздействием какой-то внешней силы, была весьма нова.

Кеплер говорил и о существовании собственно тяготения. Но находил, что оно действует только между покоящимися телами.

Роберт Гук, английский физик и химик, старший современник Ньютона, пришел в конце концов к выводу о том, что тяготение ослабевает пропорционально квадрату расстояния.

Исаак Ньютон много занимался исследованием света и знал, что освещенность поверхности лучами от какого-либо источника света обратно пропорциональна квадрату расстояния от этого источника. Впоследствии Ньютон выводит закон всемирного тяготения:

Здесь в числителе произведение m1 и m2 масс взаимодействующих тел, в знаме­нателе — квадрат расстояния между ними, G — коэффициент в этой формуле, так называемая гравитационная константа, она же постоянная тяготения. Гравитационное взаимодействие характерно для всех объектов вне зависимости их природы. Оно заключается во взаимном притяжении тел и определяется фундаментальным законом всемирного тяготения Земли, которым также описывается движение планет Солнечной системы, а также других макрообъектов. Предполагается, что гравитационное взаимодействие обуславливается некими элементарными частицами – гравитонами, существование которых к настоящему времени экспериментально не подтверждено.

Гравитационные взаимодействия могут играть определяющую роль не только в космосе, но и в микромире. Долгое время считалось, что взаимодействие между телами может осуществляться непосредственно через пустое пространство, которое не принимает участия в передаче взаимодействия, и передача взаимодействия происходит мгновенно. Такое предположение составляет сущность концепции дальнодействия, основоположником которой является французский математик и физик Рене Декарт. Многие ученые придерживались этой теории вплоть до конца 19в. Экспериментальные исследования электромагнитных явлений показали несоответствие концепции дальнодействия физическому опыту. Было доказано, что взаимодействие электрически заряженных тел осуществляется не мгновенно и перемещение одной заряженной частицы приводит к изменению сил, действующих на другие частицы, не в тот же момент, а лишь спустя некоторое время. Каждая электрически заряженная частица создает электромагнитное поле, действующее на другие заряженные частицы, т.е. взаимодействие передается через “посредника” – электромагнитное поле. Это и составляет сущность новой концепции – концепции близкодействия, которая распространяется не только на электромагнитное, но и на другие виды взаимодействий.