Антигравитация. Левитация
Гравитация и антигравитация
Гравитация — безмолвная сила, не позволяющая нашим ногам оторваться от опоры. Она не дает рассыпаться Земле и звездам, помогает сохранить целостность Солнечной системы и Галактики.
Без гравитации вращение планеты вышвырнуло бы нас с Земли в космос со скоростью 1600 км в час.
Гравитация, самый слабый вид взаимодействия во Вселенной, она может только притягивать, ее невозможно использовать для левитации или отталкивания объектов.
Перышко к полу притягивает целая планета, но мы легко можем преодолеть притяжение Земли и поднять перышко одним пальцем. Воздействие одного нашего пальца способно преодолеть силу притяжения планеты, которая весит 6 секстиллионов тонн – (5,9736·1024 кг).
Гравитация работает на громадных, астрономических расстояниях, она является доминирующей силой в космосе и происходит это лишь потому, что отрицательные и положительные заряды в точности компенсируют друг друга.
Если бы на Земле существовал хотя бы малейший дисбаланс между положительными и отрицательными зарядами, электрические силы, возможно, преодолели бы силы гравитационного притяжения, связывающие Землю воедино, и просто разорвали бы нашу планету.
Точное равновесие между суммарным положительным и отрицательным зарядами можно легко объяснить тем, что Вселенная возникла из «ничего», а «ничто» обладает нулевым электрическим зарядом.
Согласно классическим представлениям учёных сразу после Большого взрыва во Вселенной в одинаковых количествах образовалось вещество и антивещество. Физики пока не могут ответить на вопрос, почему созданные частицы и античастицы не аннигилировали.
Что выступает в роли гравитации в мире антивещества? «Античастицы имеют противоположный заряд по отношению к обычным частицам. При этом частицы, не обладающие зарядом (фотон, частица света, частица гравитации) могут служить античастицами самим себе.
Следовательно, гравитация — сама себе антиматерия, другими словами, гравитация и антигравитация — одно и то же. Поэтому антивещество под действием гравитации будет, как и вещество, падать вниз, а не вверх. В этом вопросе физики едины во мнении, но в лаборатории этот факт никогда не проверялся».
(Мичио Каку «Физика невозможного»)
Согласно инфляционной теории Вселенной, в первую триллионную долю секунды антигравитационная сила вынудила Вселенную расширяться со скоростью, намного превышающей скорость света. Ученые считают, что антигравитационное поле, которое тянет галактики в разные стороны, создает «темная энергия», и конечная судьба Вселенной будет определяться именно «темной энергией».
Картина, полученная при помощи космического аппарата WMAP, подтвердила теорию ученых, что загадочная антигравитационная сила ускоряет расширение Вселенной.
Если это будет длиться миллиарды или триллионы лет, Вселенная неминуемо придет к состоянию Большого Охлаждения, что станет концом всякой известной нам жизни.
Сила, растягивающая Вселенную в стороны, пропорциональна ее объему, чем больше становится Вселенная, тем больше сила антигравитации, расталкивающая галактики в стороны, что, в свою очередь, снова увеличивает объем Вселенной. Этот замкнутый цикл повторяется бесконечно.
Антигравитация — противодействие гравитационному притяжению гравитационным отталкиванием. Поскольку природа гравитации не выяснена, вопрос возможности гравитационного отталкивания и, следовательно, вопрос существования антигравитации, остаётся открытым.
Современная теория элементарных частиц, так называемая Стандартная модель, не включает в себя гравитацию. Последним, недостающим элементом Стандартной модели является бозон Хиггса — гипотетическая частица, «отвечающая» за наличие массы всех других элементарных частиц.
Ранее точная величина бозона Хиггса была загадкой для ученых, но после его «поимки» в коллайдере выяснилось, что она приближается к показателю в 126 гигаэлектронвольт. Это значит, что неуловимый бозон в 126 раз весомее протона, что даёт основания пересмотреть многие общепринятые теории.
По одной из теорий, во время Большого взрыва именно бозон Хиггса придал остальным частицам массу. Однако говорить об этом с уверенностью ранее было нельзя, так как для таких расчетов нужно было знать с точностью до 1% массу «частицы Бога».
Считается, что все фундаментальные частицы приобретают массу в результате взаимодействия с полем Хиггса.
Учёные надеются, что ускоритель позволит им приблизиться к ответу на вопрос, почему во Вселенной есть только вещество, и нет антивещества, и что представляла собой материя в первые мгновения жизни Вселенной после Большого Взрыва.
Антигравитация по-прежнему недостижима, работы над антигравитационными технологиями велись и ведутся многими известными учёными и лабораториями мира. Один из экспериментов предполагает запуск космического корабля для исследования странных гравитационных эффектов, зафиксированных зондами Пионер 10 и Пионер 11.
Левитация
Левитация в физике — это устойчивое положение объекта в гравитационном поле без непосредственного контакта с другими объектами.
В научной фантастике силовые поля служат опорой, которая позволяет преодолевать силу притяжения.
В фильме «Назад в будущее» Майкл Фокс катается на «парящей доске», напоминающей скейтборд, только «ездит» по воздуху, над поверхностью земли.
Стандартная модель не включает в себя гравитацию, поэтому реализовать подобное антигравитационное устройство сегодня, физические законы не позволяют.
Но можно представить себе в будущем создание парящих досок и парящих автомобилей на магнитной подушке, эти машины позволят без труда поднимать и удерживать на весу крупные объекты.
В будущем, человек сможет поднимать в воздух предметы, используя возможности магнитных полей.
Серия новых опытов учёных в наглядной форме демонстрирует удивительные квантовые эффекты. Парящие без видимой поддержки предметы – прекрасный пример «пощупать» квантовую физику.
Примеры левитации:
Принцип отталкивания одноименных полюсов магнитов, используются уже сейчас при строительстве технически передовых поездов на магнитной подвеске — маглевов.
Такие поезда проносятся не по путям, а над ними, на минимальном расстоянии, на весу их удерживают обычные магниты. Поезда как бы парят в воздухе и могут благодаря нулевому трению развивать рекордные скорости.
Недавно американские ученые показали действующую модель ковра-самолета. Новейший ковер-самолет имеет вид пластикового листа длиной около 10 см, который приводится в движение специальными воздушными пакетами, прикрепленными к нижней части поверхности.
Сделан прототип сказочного транспортного средства не из ткани, а из пластика. По словам