Глава 1.4 Гравитация.

  Говоря о космосе в целом нельзя не упомянуть о гравитации, о том, благодаря чему, как считается планеты и звезды находятся на своём месте.
Аристотель и его сторонники считали тяжесть стремлением тел «подлунного мира» к их естественным местам. Некоторые другие античные философы (среди них Эмпедокл, Платон) полагали тяжесть стремлением родственных тел к соединению. В XVI веке эту точку зрения поддержал Николай Коперник, в гелиоцентрической системе которого Земля считалась лишь одной из планет. Близких взглядов придерживались Джордано Бруно, Галилео Галилей. Иоган Кеплер считал, что причиной падения тел является не их внутренние стремления, но сила притяжения со стороны Земли, причем не только Земля притягивает камень, но и камень притягивает Землю. По его мнению, сила тяжести распространяется по меньшей мере до Луны. В своих поздних работах он высказывал мнение, что сила тяжести
убывает с расстоянием и взаимному притяжению подвержены все тела Солнечной системы. Физическую природу тяжести пытались разгадать и другиене менее известные учёные XVII века.
 

Тот же Кеплер первым предположил, что движение планет управляется силами, исходящими от Солнца. В его теории было три таких силы: одна, круговая, подталкивает планету по орбите, действуя по касательной к траектории (за счёт этой силы планета и движется), другая то притягивает, то отталкивает планету от Солнца (за счёт неё орбита планеты является эллипсом) и третья действует поперек плоскости эклиптики (благодаря чему орбита планеты лежит в одной плоскости). Круговую силу он считал убывающей обратно пропорционально расстоянию от Солнца. Ни одна из этих трёх сил не отождествлялась с тяжестью. Кеплерову теорию отверг ведущий астроном-теоретик середины XVII века Исмаель Буллиард, по мнению которого, во-первых, планеты движутся вокруг Солнца не под действием исходящих от него сил, а в силу внутреннего стремления, а во-вторых, если бы круговая сила и существовала, она убывала бы обратно второй степени расстояния, а не первой, как считал Кеплер. Декард полагал, что планеты переносятся вокруг Солнца гигантскими вихрями.
  Немало ученых умов выдвигали различные теории относительно гравитации и силы притяжения, однако никто до Ньютона не сумел ясно и математически доказательно связать закон тяготения (силу, обратно пропорциональную квадрату расстояния) и законы движения планет (законы Кеплера). Более того, именно Ньютон первым догадался, что гравитация действует между двумя любыми телами во Вселенной; движением падающего яблока и вращением Луны вокруг Земли управляет одна и та же сила. Наконец, Ньютон не просто опубликовал предполагаемую формулу закона всемирного тяготения, но фактически предложил целостную математическую модель: закон тяготения; закон движения (второй закон Ньютона); система методов для математического исследования (математический анализ).
В совокупности эта триада достаточна для полного исследования самых сложных движений небесных тел, тем самым создавая основы небесной механики. Таким образом, только с трудов Ньютона начинается наука динамика, в том числе в применении к движению небесных тел. До создания теории относительности и квантовой механики никаких принципиальных поправок к указанной модели не понадобилось, хотя математический аппарат оказалось необходимым значительно развить.
Первым аргументом в пользу ньютоновской модели послужил строгий вывод на её основе эмпирических законов Кеплера. Следующим шагом стала теория движения комет и Луны, изложенная в «Началах». Позже с помощью ньютоновского тяготения были с высокой точностью объяснены все наблюдаемые движения небесных тел; в этом большая заслуга Эйлера, Клеро и Лапласа, которые разработали для этого теорию возмущений. Фундамент этой теории был заложен ещё Ньютоном, который провёл анализ движения Луны, используя свой обычный метод разложения в ряд; на этом пути он открыл причины известных тогда нерегулярностей (неравенств) в движении Луны.
Закон тяготения позволил решить не только проблемы небесной механики, но и ряд физических и астрофизических задач. Ньютон указал метод определения массы Солнца и планет. Он открыл причину приливов: притяжение Луны (даже Галилей считал приливы центробежным эффектом). Более того, обработав многолетние данные о высоте приливов, он с хорошей точностью вычислил массу Луны. Ещё одним следствием тяготения оказалась прецессия земной оси. Ньютон выяснил, что из-за сплюснутости Земли у полюсов земная ось совершает под действием притяжения Луны и Солнца постоянное медленное смещение с периодом 26000 лет. Тем самым древняя проблема «предварения равноденствий» (впервые отмеченная Гиппархом) нашла научное объяснение.
Ньютоновская теория тяготения вызвала многолетние дебаты и критику принятой в ней концепции дальнодействия Однако выдающиеся успехи небесной механики в XVIII веке утвердили мнение об адекватности ньютоновской модели. Первые наблюдаемые отклонения от теории Ньютона в астрономии (смещение перигелия Меркурия) были обнаружены лишь через 200 лет. Вскоре эти отклонения объяснила общая теория относительности (ОТО); ньютоновская теория оказалась её приближённым вариантом. ОТО также наполнила теорию тяготения физическим содержанием, указав материальный носитель силы притяжения —метрику пространства-времени, и позволила избавиться от дальнодействия.
 

Работы Исаака Ньютона, доказательство того на что способен человеческий мозг! Мы живём в этом мире не просто так, по стечению обстоятельств, а для того, чтобы познавать эту Вселенную.
Гравитация является самым слабым из четырёх типов фундаментального взаимодействия. В рамках классической механики гравитационное взаимодействие  описывается законом всемирного тяготения Ньютона. Он гласит, что сила гравитационного притяжения между двумя материальными точками, имеющими массу, разделёнными расстоянием пропорциональна обеим массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. 
В ньютоновской теории каждое массивное тело порождает гравитационное поле. Это поле по которому движется материальная точка, например Луна вокруг Земли. Траектория материальной точки в гравитационном поле, создаваемом много больше по массе материальной точкой подчиняется законам Кеплера. Эти законы звучат так: каждая планета Солнечной системы обращается по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце; каждая планета движется в плоскости, проходящей через центр Солнца, причем за равные промежутки времени радиус-вектор, соединяющий Солнце и планету, описывает равные площади; квадраты периодов обращения планет вокруг Солнца относятся, как кубы больших полуосей орбит планет. 
  Можно сказать, что каждое тело, предмет ,что бы то ни было, обладающее массой имеет свою гравитацию, и чем больше масса тем больше гравитация. Тела имеющие гравитацию имеют гравитационное поле. Большие космические объекты - планеты, звезды и галактики имеют огромную массу и, следовательно, создают значительные гравитационные поля. Поскольку гравитация действует на любых расстояниях, и все массы положительны, это очень важная сила во Вселенной. Также гравитация, в отличается от других взаимодействий, универсальна в действии на всю материю и энергию. Не обнаружены объекты у которых не было бы гравитации. 
Только представьте, сила которая удерживает все на своих местах есть и в каждом из нас, что было бы если бы мы могли этим пользоваться? Гравитация во Вселенной настроена с такой точностью, что если представить линейку, длинной в нашу Вселенную, где одна риска это один миллиметр, то рычаг настройки стоит именно на том миллиметре, где возможна такое гравитационное взаимодействие между телами, что в нашей Вселенной - это не может быть случайностью. 
Благодаря гравитации возможны черные дыры, галактики, Планетарные системы и т д. Мы живем в пространстве-время, и мы не могли бы сделать ни шагу во времени, если бы обладали бы массой, а следовательно гравитацией. Что это значит? Это значит, что именно благодаря этому свойству для нас время идет, иначе оно стояло бы и вся наша Вселенная была бы в состоянии полного покоя.
  Гравитация - наш друг. Обуздав эту силу, кто знает чего мы сможем достичь. Будет ли вообще нам нужно понятие времени или понятие пространства времени станет для нас чем-то обыденным, на что мы даже не будем обращать внимание. Определенно, то что мы называем гравитацией включает в себя гораздо больше значения чем мы знаем. Например, Эйнштейн заверил нас, что нет ничего быстрее света. Свет движется со скоростью 300000 километров в секунду. Тоесть свету потребуется восемь с половиной минут, для того чтобы добраться до Земли от Солнца. Предположим, что Солнца вдруг не стало - мы об этом узнаем только через 8 минут - точнее мы это увидим. Но почувствуем мы это сразу: гравитационные изменения произойдут моментально, а значит, что скорость гравитации гораздо выше скорости света! Возможно, кто-то подумает,что нет смысла измерять скорость передачи информации гравитацией, и что это ничего не изменит. Но ведь когда-то, сравнительно недавно, человек решился измерить скорость света, и это изменило нашу жизнь. 
 

Скорость гравитации может быть колоссально огромной. Например если мысленно удалить черную дыру в центре нашей галактики, то звезды на краю галактики будут подвержены гравитационным изменениям в ту же секунду, и неважно насколько большой будет эта галактика. Проходит ли информация, которую мы называем гравитацией, через все пространство-время моментально, либо она передается через частицы темной материи, о которой мы ничего не знаем? Неизвестно. Но одно мы знаем точно, что обуздав эту энергию нам откроется возможность воплощать в реальность наши фантазии о мгновенном путешествии во Вселенной и между галактиками. Факты говорят о том, что нет ничего, что бы могло мешать нам делать это - мы лишь не знаем как пользоваться тем, что у нас есть уже сегодня.