Автор Vorona N задал вопрос в разделе Наука, Техника, Языки
Что представляет собой гравитационная энергия ОДНОГО тела? и получил лучший ответ
Ответ от Корпускуляр[гуру]
Уважаемая Верона! Будучи "виновником" Вашего вопроса, постараюсь на него ответить подробно.
Официальное определение гравитационной энергии таково: гравитационная энергия - это механическая энергия тела, помещенного в гравитационное поле. Ясно, что под механической энергией имеется в виду потенциальная энергия. Согласно такой трактовке, само поле энергией не обладает, т. к. стоит тело убрать из поля и энергия исчезнет.
Давайте выполним такой мысленный эксперимент. На столе лежит книга и мы толкаем ее рукой. Книга начинает двигаться и приобретает кинетическую энергию. Откуда? Ясно, что из наших мускул. На языке физики это звучит так: кинетическая энергия движущегося предмета растет за счет энергии того объекта, который заставляет предмет двигаться. Теперь уроним книгу. Объектом, который заставляет книгу падать, является гравитационное поле. Согласно нашему правилу следует заключить, что кинетическая энергия падающей книги должна расти за счет энергии поля. А согласно официальной трактовке она растет за счет собственной потенциальной энергии. Не знаю, как для Вас, но для меня здесь явно расхождение с логикой.
Другой мысленный эксперимент. Имеем тело, основание и связь между ними в виде пружины. Тянем за тело и видим, как пружина стала растягиваться и деформироваться. Мы делаем вывод, что выполняем работу над пружиной, т. е. над связью. Заменим пружину на гравитацию и снова потянем за тело. Официальная трактовка гласит, что на этот раз мы выполняем работу над самим телом, а не его связью с основанием. Получается, что природа связи (пружина или гравитация) определяет тот объект, над которым будет выполнена работа. А этот нонсенс. Природа связи может определять лишь величину выполняемой работы и ничего более. И здесь я снова вижу расхождение с логикой.
Формулу потенциальной энергии получил Ньютон. Вот как он рассуждал: "Пусть я имею некоторый предмет на моей ладони весом FG. Буду поднимать ладонь очень медленно и равномерно так, чтобы сила реакции ладони FN равнялась весу FG, а кинетическая энергия практически равнялась бы нулю. Выполняемая работа равна A=INT(FG dh)=mgH, где INT - знак интеграла. Куда она исчезла? Она перешла в потенциальную энергию". Ошибка такого вывода состоит в следующем. Когда на тело действуют несколько сил сразу, для вычисления общей работы надо использовать результирующую силу, а Ньютон использовал частную силу веса. Т. к. результирующая сила равна нулю, то при правильном расчете мы получим нулевую работу. Значит, над поднимаемым телом работа не выполняется. В реальности она выполняется над тем, что тянет его к Земле, т. е. над связью или гравитационным полем. И увеличивает энергию поля.
Скорее всего, Ньютон потому допустил ошибку, что он был не готов признать факт существования энергии у самого поля, т. к. в его время царило убеждение, что только материальные тела могут обладать энергией. Вот он и подогнал ответ под свои ождидания.
А дальше все просто. Получаем формулу энергии гравитационного поля и видим, что при сжатии туманности она растет. Значит, надо искать другую энергию, за счет которой растет гравитационная.
Вызывает сомнение выделение гравитационной энергии одного тела в нечто уникальное. Пример одного тела- земной шар. А что одна половина шара другую не притягивает? Или тогда это уже два тела?
Когда кто-то говорит о гравитационной энергии, то он обычно понимает связь гравитационной энергии с силой гравитации, которая возникает как результат пространственно-временного искажения в соответствии с ОТО и СТО Эйнштейна. Многих поражает тот факт, что сжатие под вздействием сил гравитации вызывает разогрев. Хотя здесь нет никакого парадокса, все обычно забывают известный постулат Эйнштейна, что масса инерционная равна массе гравитационной, а ведь в этом всё дело. Само это равенство означает равенство кинетической энергии с потенциальной для любого объекта мироздания. Именно это позволило применить СТО при описании пространственно-временных искажений. Подтверждение этого равенства заложено и в идее Луи де Бройля, где каждой массе покоя противопоставляется соответствующая волна определённой частоты. Иными словами кинетическая энергия любого объекта выражается в виде эл. маг. сил, что подтверждает моя Теория Мироздания (см. ссылка), а потенциальная в виде гравитационных сил. Поэтому увеличение гравитационных сил приводит к одновременному возрастанию эл. маг. сил. А эл. маг. силы и обеспечивают разогрев. Никакой тёмной энергии не существует, и всякая энергия связана с изменением между двумя глобальными противоположностями, причём потенциальная энергия в одной противоположности представляется кинетической в другой и наоборот и здесь нет никакого чуда и мистики. Читайте мою Теорию мироздания, там всё хорошо написано.
любое тело можно представить как множество соединеных тел. Так что гравитационная энергия одного тела это тоже самое что и гр. энергия нескольких тел.