Le Adaçayı Yerçekimi

Yerçekimi Le Sage teorisi basit bir mekanik yerçekimi beyan o yerçekimi kanunu ait Newton haklı idi. Bu tarafından dizayn edilmiştir Nicolas Fatio de Duillier (1690) ve Georges-Louis Le Sage (1748).

Fatio'nun çalışması büyük ölçüde bilinmediği ve yayınlanmadığı için, o zamanlar yeni geliştirilen gazların kinetik teorisi ile bağlantılı olarak 19. yüzyılın sonlarına doğru çok ilgi çeken konu Le Sage'in teorisinin versiyonuydu . Bazı ana akım araştırmacılar teoriyi araştırmaya devam etse de , büyük ölçüde James Clerk Maxwell (1875) ve Henri Poincaré (1908) tarafından ortaya atılan itirazlar nedeniyle , eski ve geçersiz olarak kabul edilir.

Teorinin temelleri

B1: Kuvvetler dengesi
Hareket yok

Teorinin temel varsayımı, çeşitli parçacıklardan (parçacıklar) veya dalgalardan oluşan bir radyasyon alanı tarafından büyük ölçüde izotropik olarak doldurulmuş bir uzayın varlığıdır . Bunlar, sabit, çok yüksek bir hızda mümkün olan tüm yönlerde düz bir çizgide hareket eder. Bir parçacık bir cisme çarparsa, ona bir darbe iletir . Sadece bir A gövdesi varsa, eşit bir basınca maruz kalır , yani her yöne etki eden darbeler nedeniyle bir kuvvetler dengesi içindedir ve hareket etmeyecektir (bkz. Şekil B1).

B2: Koruyucu
Gövdeler birbirini “çekiyor”

Bununla birlikte, ikinci bir B gövdesi varsa, bir ekran gibi davranır, çünkü A'ya B yönünden diğer taraftan daha az parçacık çarpar, bu nedenle aynı şey tam tersi de geçerlidir. A ve B birbirini gölgeler (B2) ve bu birbirine bakan taraflarda negatif bir baskı oluşturur. Bu, tam olarak diğer cismin yönünde hareket eden görünüşte çekici bir kuvvet yaratır . Bu nedenle teori, çekim kavramına dayanmaz , ancak basınç teorileri veya yerçekiminin kinetik açıklamaları sınıfına aittir .

Çarpışmaların doğası
B3: Zıt akımlar

Eğer çarpışmalar vücut A ve parçacıklar arasında tamamen elastik yansıyan parçacıkların yoğunluğu A yönünde bir kuvvet neden olur ve böylece, sadece gelen partiküllerin kadar yüksek olacaktır. Aynı şey, A yönünde uçan parçacıklar için bir perde görevi görecek ikinci bir B gövdesi olsaydı da olurdu. Gövdeler arasında yansıyan parçacıklar, gölge etkisini tamamen ortadan kaldıracaktır. Cisimler arasında yerçekimi etkisine izin vermek için , parçacıkların kinetik enerjisinin madde tarafından tamamen veya en azından kısmen soğurulması veya çarpışmadan sonra momentumları azalacak şekilde değiştirilmeleri gerekir: Ancak o zaman, gelen parçacıkların momentumu, cisimler tarafından yansıtılan parçacıkların momentumuna karşı baskındır (B3).

1 / r² ile orantılılık
B4: Kürenin her bölümünde yoğunlukta artış ve azalma

Hem yansıyan hem de gelen parçacıklar tarafından geçilmesi gereken bir cismin etrafında küresel bir yüzey (küre) düşünülürse, kürenin boyutunun uzaklığın karesiyle orantılı olarak arttığı açıkça görülür. Ancak bu büyüyen bölümlerde söz konusu parçacıkların sayısı aynı kalır ve dolayısıyla yoğunlukları azalır. Mesafe yasasına göre, yerçekimi etkisi, ilgili kütlelere olan uzaklığın karesiyle ters orantılıdır (B4). 1 / r² ile radyasyon yoğunluğunun azalması veya gölgelerin oluşumu gibi optik etkilere bu benzetme, Fatio ve Le Sage tarafından zaten verildi.

kütleye orantılılık

Buraya kadar anlatılanlardan, gücü yüzey veya hacimle orantılı olan tek bir kuvvet vardır . Hacme ek olarak, yerçekimi de yoğunluğa ve dolayısıyla kütleye bağlıdır . Kütle ile gözlenen bu orantılılığı sağlamak için , maddenin büyük ölçüde boşluktan oluştuğu ve çok küçük olduğu varsayılan parçacıkların vücuda kolayca girebileceği varsayılmıştır. Bu, parçacıkların vücuda nüfuz ettiği , maddenin tüm bileşenleri ile etkileştiği , kısmen korunduğu veya emildiği ve ardından tekrar zayıflamış olarak çıktığı anlamına gelir. Sonuç olarak, karşılık gelen bir penetrasyon kapasitesi varsayıldığında, en azından belirli bir ölçüm doğruluğu dahilinde kütle ile orantılı gövdenin bir gölge etkisi elde edilir. Sonuç (B5): İki cisim birbirini gölgeliyor ve sonuç B2'ye benzer bir görüntü.

B5: kütleye nüfuz etme, zayıflama ve orantılılık

yağ

Nicolas Fatio

Nicolas Fatio de Duillier yerçekimi konusundaki düşüncelerinin ilk taslağını 1690'da Christiaan Huygens'e yazdığı bir mektupta sundu . Hemen ardından o toplantısında içeriğini okumak Royal Society in London . Sonraki yıllarda Fatio , ana eseri De la Cause de la Pesanteur'un birkaç el yazmasını hazırladı . O da 1731 yılında aynı konuda Latince didaktik bir şiir yazdı. Bu el yazmalarının bazı parçaları daha sonra onları yayınlamaya çalışan ancak başarısız olan Le Sage tarafından satın alındı. Ve böylece, Karl Bopp'un tam bir el yazmasının bir kopyasını yayınladığı 1929 yılına kadar değildi . Teorinin başka bir versiyonu 1949'da, eseri Le Sage'nin parçalarından yeniden oluşturmaya çalışan Bernard Gagnebin tarafından yayınlandı. Aşağıdaki açıklama temel olarak Bopp baskısına ("Problem I - IV" içerir) ve ayak parmağının temsiline dayanmaktadır.

Teorinin bazı yönleri

Fatio'nun piramidi (problem I)

B6: Fatio'nun piramidi

Fatio, evrenin, ayrım gözetmeksizin ve düz bir çizgide , her yöne çok yüksek hızlarda hareket eden küçük parçacıklarla dolu olduğunu varsayıyordu . Düşüncelerini açıklamak için aşağıdaki resmi kullandı: Üzerinde sonsuz küçük bir zz alanı olan bir C nesnesi verilsin . Let bu alanda ZZ olmak merkezi bir daire . Bu daire içinde Fatio, bazı parçacıkların zz yönünde aktığı ve ayrıca halihazırda C tarafından yansıtılmış olan bazı parçacıkların ters yönde aktığı PzzQ piramidini çizdi . Fatio , yansıyan parçacıkların ortalama hızının ve dolayısıyla darbelerinin gelen parçacıklarınkinden daha düşük olduğunu varsayıyordu . Sonuç, tüm cisimleri zz'ye doğru iten bir akımdır . Bir yandan akımın hızı sabit kalırken, diğer yandan yoğunluğu zz'ye yaklaştıkça artar . Bu nedenle, geometrik ilişkileri nedeniyle, keskinliği ile orantılıdır 1 / r² , r mesafe zz . Sonsuz olarak , C çevresinde bu tür birçok piramit düşünülebilir olduğundan, bu orantı C çevresindeki tüm alan için geçerlidir .

Azaltılmış hız

Fatio, yansımadan sonra parçacıkların daha düşük bir hızda hareket ettiği iddiasını haklı çıkarmak için şu önerilerde bulundu:

  • Sıradan madde veya parçacıklar veya her ikisi de esnek değildir .
  • Çarpışmalar tamamen esnektir, ancak parçacıklar kesinlikle sert değildir, bu yüzden çarpışmadan sonra titreşirler ve hızlarını kaybederler.
  • Sürtünme nedeniyle parçacıklar dönmeye başlar ve hızlarını kaybederler.

Bu pasajlar, Fatio'nun teorisinin en anlaşılmaz kısımlarıdır, çünkü ne tür bir çarpışmayı tercih edeceğine asla net bir şekilde karar vermez. Ancak teorinin 1743'teki son versiyonunda bu pasajları kısaltmış ve bir yandan parçacıklara mükemmel esneklik veya mükemmel yay kuvveti , diğer yandan maddeye eksik elastikiyet atfetmiş , böylece parçacıklar daha düşük bir seviyede yansıtılmıştır. hız. Fatio, yerçekimi kuvvetinin daha uzun süreler boyunca gözle görülür şekilde azalmasına izin vermemek için hız kaybı son derece düşük ayarlandı. Buna ek olarak, Fatio başka bir sorunla karşı karşıya kaldı: Parçacıklar birbiriyle çarpıştığında ne olur? Esnek olmayan çarpışmalar, normal bir madde olmasa bile, hızda sabit bir düşüşe yol açar ve dolayısıyla yerçekimi kuvvetini de zayıflatır. Bu sorunu önlemek için Fatio, parçacıkların çaplarının karşılıklı mesafelerine kıyasla çok küçük olduğunu ve bu nedenle birbirleriyle karşılaşmalarının çok nadir olduğunu varsaymıştır.

sıkıştırma

Fatio, daha düşük parçacık hızının vücutta bir tıkanıklığa neden olabileceği itirazını ortadan kaldırmak için yansıyan parçacıkların aslında gelen parçacıklardan daha yavaş olduğunu açıkladı. Bu nedenle, dışarıdan akan parçacıklar daha büyük bir hıza sahiptir, ancak aynı zamanda birbirlerinden daha büyük bir mesafeye sahiptir. Tersine, yansıyan parçacıklar daha yavaştır, ancak bu sabit bir sıkıştırma ile telafi edilir . Bu nedenle sıkıştırma sabittir ve tıkanıklık yoktur. Fatio, bu sıkıştırmanın parçacıkların hızını ve esnekliğini artırarak istenildiği kadar küçük yapılabileceğini açıklamaya devam etti.

maddenin geçirgenliği

Kristal kafes ( ikosahedron )

Fatio, kütle ile orantılılığı açıklamak için normal maddenin parçacıklara her yönde eşit olarak geçirgen olduğunu varsaymak zorunda kaldı. Bunun için 3 model çizdi:

  • O madde küçük bir birikimi olduğunu farz küreler , bir çapa sahip aralarındaki mesafeye karşılık yok denilecek. Ancak bu açıklamayı reddetti çünkü toplar birbirine gittikçe yaklaşma eğilimindeydi.
  • Sonra kürelerin çubuklarla birbirine bağlı olduğunu ve bir kristal kafes veya oluşturduğunu varsaydı . Ancak, bu modeli de reddetti, çünkü farklı ağlar birleştirilirse, kürelerin birbirine çok yakın olduğu yerlerde artık tek tip penetrasyon mümkün olmayacaktı.
  • Sonunda topları da çıkardı, sadece ağın çubuklarını bırakarak çubukların çapını aralıklarına kıyasla sonsuz küçük yaptı. Maksimum nüfuz edilebilirliği garanti edebileceğini düşündü.

Parçacıkların basıncı (problem II)

1690 gibi erken bir tarihte, Fatio, parçacıkların düz bir yüzey üzerine uyguladığı basıncın, tüm parçacıklar düzleme dik olarak yönlendirilmiş olsaydı var olacak olan basıncın altıncı bölümünü oluşturduğunu varsayıyordu. Fatio, partiküllerin belirli bir noktada halihazırda uyguladığı basıncı hesaplayarak bu iddianın kanıtını sağladı. Sonunda , parçacıkların yoğunluğunun ve hızının nerede olduğu formülüne ulaştı. Bu çözüm, 1738'de Daniel Bernoulli tarafından bulunan kinetik gaz teorisinde bilinen formüle çok benzer . Bu, iki teori arasındaki yakın ilişki ilk kez gösterilmişti ve ikincisi geliştirilmeden önceydi. Bununla birlikte, Bernoulli'nin değeri iki kat daha büyüktür, çünkü Fatio yansımadaki itme ile başlamamış , bunun yerine uygulamıştır. Bu nedenle sonucu yalnızca tamamen esnek olmayan çarpışmalar için geçerli olacaktır. Fatio, çözümünü yalnızca yerçekimini açıklamak için değil, aynı zamanda gazların davranışını açıklamak için de kullandı. Hava moleküllerinin hareket durumunu ve dolayısıyla ısıyı ölçmesi gereken bir termometre yaptı . Bununla birlikte, Bernoulli'nin aksine , Fatio hava moleküllerinin hareketini ısı ile tanımlamadı , bunun yerine başka bir sıvıyı suçladı. Ancak Bernoulli'nin Fatio'dan etkilenip etkilenmediği bilinmiyor.

Sonsuzluk (sorun III)

Bu bölümde Fatio, sonsuzluk kavramını kendi teorisi bağlamında incelemiştir . Fatio, düşüncelerinin birçoğunu, çeşitli fenomenlerin diğerlerinden sonsuz derecede daha küçük ve daha büyük olduğu ve teorinin birçok sorunlu etkisinin bu şekilde ölçülemez bir değere indirgenebileceği gerçeğiyle haklı çıkardı . Örneğin, çubukların çapı, birbirlerine olan uzaklıklarından sonsuz derecede küçüktür; ya da parçacıkların hızı maddenin hızından sonsuz derecede büyüktür; veya yansıyan ve yansımayan parçacıklar arasındaki hız farkı sonsuz derecede küçüktür.

Ortamın direnci (problem IV)

Bu, Fatio'nun teorisinin matematiksel olarak en zorlu kısmıdır. Burada , hareketli cisimler için parçacık akışlarının akış direncini hesaplamaya çalıştı . Bu olsun gövdenin hızı, partiküllerin hızı ve yoğunluğu ortamı içinde yayılımı . ve durumunda , Fatio bir direnç hesapladı . Durumda ve direnç gibi davranır . Nedeniyle hareket yönünde gözlenemeyen direncine herhangi bir ortam, son derece düşük bir yoğunluğa talep Newton, sonra, Fatio yoğunluğu azalır ve bu değişen ile telafi edilebilir sonucuna ters orantılı kare kökü yoğunluğu . Bu, Fatio'nun baskı formülünden kaynaklanmaktadır . Zehe'ye göre, Fatio'nun hareket yönündeki direnci yerçekimi kuvvetine göre düşük tutma girişimi başarılı olmuştur, çünkü Fatio'nun modelinde direnç ile orantılıdır , ancak yerçekimi kuvveti ile orantılıdır .

Teorinin kabulü

B8: Fatio'nun el yazması üzerinde Halley, Huygens ve Newton imzaları

Fatio, zamanının en ünlü bilim adamlarından bazılarıyla temas halindeydi. Edmond Halley , Christiaan Huygens ve Isaac Newton gibi bazıları onun müsveddesini imzaladı.

Newton ve Fatio'nun 1690 ile 1693 arasında yakın bir kişisel ilişkisi vardı ve Newton'un Fatio'nun teorisi hakkındaki yorumları çok farklıydı. Bir yandan Newton, 1692'de Fatio tarafından kopyalanan kendi Principia kopyasının bir pasajında ​​şunları yazdı:

"Bu tür bir hipotezle, ciddiyeti açıklayabilecek tek bir hipotez var ve bu da ilk Mr. Fatio, yetenekli bir matematikçi. Ve onu kurabilmek için bir vakum gereklidir, çünkü ince parçacıkların her yöne düz, son derece hızlı ve düzgün hareketlerle taşınması gerekir ve yalnızca daha kaba parçacıkların çarptığı yerde direnç hissetmelerine izin verilir. "

- Isaac Newton

Öte yandan, David Gregory günlüğüne şunları kaydetti : “Mr. Newton ve Bay Halley, Bay Fatio'nun yerçekimi açıklamasına gülüyorlar”. Bu sözde 1691'de kaydedildi. Ancak kullanılan mürekkep ve kalem, yaprağın geri kalanından çok farklıdır. Bu, girişin daha sonra yapıldığını gösterir. Ancak Fatio, Newton'un yerçekiminin gerçek nedenini Tanrı'nın iradesinde görme eğiliminde olduğunu da fark etti. 1694'ten itibaren ikisi arasındaki ilişki soğudu.

Christiaan Huygens , Fatio'nun teorisinden ilk haberdar olan kişiydi, ancak bunu asla kabul etmedi ve kendi eter girdabı teorisi üzerinde çalışmaya devam etti. Fatio, Huygens'i teorisinin tutarlılığına ikna ettiğine inanıyordu, ancak Huygens, Gottfried Wilhelm Leibniz'e yazdığı bir mektupta bunu reddetti . Fatio ve Leibniz arasında, özellikle matematiksel sorularda, ayrıca Fatio'nun teorisinde de kısa bir yazışma vardı . Leibniz bunu eleştirdi çünkü Fatio, parçacıklar arasında boş bir alan olduğunu varsayıyordu, Leibniz'in felsefi nedenlerle reddettiği bir varsayım . Buna karşılık Jakob I Bernoulli, Fatio'nun teorisine büyük ilgi gösterdi ve onu, aslında Fatio tarafından yapılan eksiksiz bir el yazması halinde yazmasını istedi. Bernoulli, Basel Üniversitesi Kütüphanesi'nde bulunan ve Bopp baskısının temelini oluşturan bunun bir kopyasını yaptırdı .

Her şeye rağmen, Fatio'nun teorisi Cramer ve Le Sage gibi birkaç istisna dışında büyük ölçüde bilinmiyordu, çünkü çalışmalarını hiçbir zaman yayınlayamadı ve dahası Camisards'ın fanatik bir bölümünün etkisi altına girdi ve böylece tamamen kamu itibarını kaybetti.

Cramer, Redeker

1731'de İsviçreli matematikçi Gabriel Cramer , sonunda Fatio'nunkiyle aynı olan (ağ yapısı, ışık analojisi ve gölgeleme vb. dahil) bir teorinin özetinin yer aldığı bir tez yayınladı , ancak adı listelenmedi. Ancak Fatio, Cramer'in el yazmasının bir kopyasına erişiminin olduğunun farkındaydı, bu yüzden onu teorisini anlamadan sadece tekrarlamakla suçladı. Fatio'nun teorisini daha sonra Le Sage'in dikkatine sunan da Cramer oldu. 1736'da Alman doktor Franz Albert Redeker de çok benzer bir teori ortaya atmıştı.

Adaçayı

Georges-Louis Le Adaçayı

Teorinin ilk detaylandırılması, Essai sur l'origine des force mortes , Le Sage tarafından 1748'de Paris'teki Bilimler Akademisi'ne gönderildi, ancak reddedildi ve asla yayınlanmadı. 1749'da kendi düşüncelerini ürettikten sonra hocası Cramer tarafından Fatio'nun teorisinin varlığı hakkında bilgi aldı ve 1751'de Redeker'in teorisini öğrendi. 1756'da Le Saga'nın düşünceleri ilk olarak bir dergide yayınlandı ve 1758'de teorisinin daha ayrıntılı bir versiyonu olan Essai de Chymie Méchanique'i Bilimler Akademisi tarafından düzenlenen bir yarışmaya gönderdi. Bu çalışmada hem yerçekiminin doğasını hem de kimyasal afinitelerin doğasını açıklamaya çalıştı. Ödülü bir rakiple birlikte kazandı ve böylece Leonhard Euler gibi önde gelen çağdaşlarının dikkatini çekti . Bu makalenin önemli ölçüde genişletilmiş bir baskısı, 1761'de birkaç nüsha olarak basıldı. Ancak, daha geniş halk için daha erişilebilir bir çalışma olan Lucrece Neutonia , 1784'e kadar yayınlanmadı. Teorinin en ayrıntılı derlemesi Physique Mécanique des Georges-Louis Le Sage , 1818'de Pierre Prévost tarafından ölümünden sonra yayınlandı .

Temel kavram

Le Sage teoriyi ayrıntılı olarak tartıştı, ancak ona temelde yeni bir şey eklemedi ve Toe'ya göre Fatio'nun bazı kağıtlarına sahip olmasına rağmen, genellikle seviyesine ulaşamadı.

  • Le Sage, kütleçekimsel parçacıklarına ultramundane cisimcikleri adını verdi çünkü onların bilinen uzayın çok dışından geldiklerine inanıyordu. Bu akımların dağılımı son derece izotropik olup olanların yayılma tekabül yasaları ışığında .
  • Tamamen esnek madde-parçacık çarpışmalarının herhangi bir yerçekimi kuvveti oluşturmayacağını savundu. Bu yüzden parçacıklar ve madde bileşenleri olduğunu ileri sürdü kesinlikle sert onun görüşüne göre etkinin karmaşık bir biçimi, yani tamamen elastik olmayan anlamına gelen dikey normal madde yüzeyine ve tamamen elastik teğet yüzeye. Yansıyan parçacıkların bu nedenle, öncekinin yalnızca 2/3'lük bir ortalama hızına sahip olacağını açıklamaya devam etti. Parçacıklar arasındaki esnek olmayan çarpışmalardan kaçınmak için, Fatio gibi, çaplarının karşılıklı mesafelerinden çok daha küçük olduğunu varsaydı.
  • Parçacık akımlarının direnci uv ile orantılıdır (burada v parçacıkların hızıdır ve u cismin hızıdır ), oysa yerçekimi ile orantılıdır . Bu, v artırılarak sürükleme / yerçekimi oranının keyfi olarak küçük yapılabileceği anlamına gelir . Bir süre için de parçacıkların hareket farz c (= ışık hızı ), ancak daha sonra önemli ölçüde artmış bir değer 10 5 · c .
  • Kütlesine orantılı muhafaza etmek amacıyla, Fatio gibi o madde kafes atomu bizzat sadece 10 olan bir çapa sahip bulunmaktadırlar, bir kafes ya da kafes yapısına sahip olan bir hipotez oluşturulmuş 7 karşılıklı mesafe kat daha küçüktür. Kafes atomlarının kendileri de geçirgendir, çubukları genişliklerinin yaklaşık 10-20 katı uzunluğundadır. Bu, parçacıkların pratik olarak engellenmeden nüfuz etmesini sağlar.
  • Le Sage ayrıca, farklı boyutlarda birçok farklı ultra-münden parçacıkların varlığını varsayarak kimyasal etkileri açıklamak için gölgeleme mekanizmasını kullanmaya çalıştı (B9).
B9: Le Sage'in ultramundane cisimciklerine ilişkin kendi çizimi

Teorinin kabulü

Le Sage'in fikirleri, Pierre Prévost , Charles Bonnet , Jean-André Deluc ve Simon L'Huilier gibi bazı bilgili arkadaşları dışında, zamanında pek olumlu karşılanmadı . Bunlar, çağdaşları tarafından ikincil kaynak olarak kullanılan kitaplarında ve makalelerinde Le Sage'in teorisinden bahsetti ve tanımladı - büyük ölçüde Le Sage'in yayınlanmış makalelerinin olmaması nedeniyle.

Euler, Daniel Bernoulli, Boscovich

Leonhard Euler bir keresinde 1761'de Le Sage'in modelinin diğer yazarların açıklamalarından sonsuz derecede daha iyi olduğunu ve tüm itirazların burada çözüldüğünü belirtti. Ancak daha sonra, ışığın dalga doğasına inandığı için ışık analojisinin kendisi için hiçbir önemi olmadığını söyledi. Daha fazla değerlendirmeden sonra, modeli genel olarak reddetti ve 1765'te Le Sage'e şunları yazdı:

“Je sens encore une-grande répugnance pur cos corpuscules ultra mondains, et j'aimerais toujours mieux d'avouer mon cehalet, la gravite, que de reourir ve des hypothèses étranges. »

"Ultra dünyevi cisimciklerinize karşı büyük bir nefretim varsa beni bağışlayın ve böyle tuhaf hipotezlere başvurmaktansa yerçekiminin nedeni konusundaki bilgisizliğimi her zaman kabul etmeyi tercih edeceğim."

- Leonhard Euler

1767'de Daniel Bernoulli , Le Sage'in modeli ile gazların kinetik teorisi üzerine kendi düşünceleri arasındaki benzerlikten etkilendi. Bununla birlikte, Bernoulli'nin kendisi, kendi gaz teorisinin sadece spekülasyon olduğu görüşündeydi, ancak bu, Le Sage'in teorisi için daha da doğruydu. Ancak 19. yüzyılda ortaya çıktığı gibi, Bernoulli'nin gaz teorisi prensipte doğruydu. (S.30)

Rugjer Josip Bošković 1771'de Le Sage'in teorisinin yerçekimini mekanik yollarla gerçekten açıklayabilen ilk teori olduğunu açıkladı. Ancak, ultramundan maddenin muazzam ve kullanılmayan miktarı nedeniyle modeli reddetti. Buna ek olarak, Boscovich doğrudan temas etkilerinin varlığını reddetti ve bunun yerine uzaktan itici ve çekici etkileri önerdi . John Playfair , Boscovich'in argümanlarını şöyle tanımladı:

"Yönlerini değiştirmeden ya da geldikleri yere geri dönmeden uzayın sonsuzluğunda hiç bitmeyen yolculuklarını sürdürmeye mukadder olan muazzam sayıda atom, olağan doğa ekonomisi tarafından pek az desteklenen bir varsayımdır. Bu sayısız selin kaynağı nereden; hem kapsam hem de süre bakımından sonsuz olan yaratıcı gücün sürekli bir çabasını içermesi gerekmez mi?"

"Yön değiştirmeden ya da orijinal konumlarına bir daha geri dönmeden uzayın sonsuzluğunda hiç bitmeyen yolculuklarına devam edecek olan çok sayıda atom, doğanın olağan ekonomisiyle çok az uyuşmayan bir varsayımdır. Bu sayısız nehirlerin kaynağı nerededir; Bu, hem kapsam hem de süre bakımından sonsuz olan yaratıcı gücün sürekli bir uygulamasını içermiyor mu?"

- John Oyun Fuarı
Lichtenberg, Schelling

Georg Christoph Lichtenberg, başlangıçta René Descartes gibi , doğal fenomenlerin herhangi bir açıklamasının doğrusal hareket ve doğrudan temasa dayanması gerektiğine inanıyordu ve Le Sage'in teorisi bu gereksinimleri karşıladı. O adlı derslerini Le Sage teorisine atıfta fiziğin en Göttingen Üniversitesi ve 1790 yılında Le Sage teorisi hakkında yazdı:

"Eğer bu bir rüyaysa, şimdiye kadar görülen en büyük ve en yücedir ve kitaplarımızda ancak bir rüyanın doldurabileceği bir boşluğu doldurabiliriz."

- Georg Christoph Lichtenberg

Bununla birlikte, 1796 civarında, Lichtenberg , çekiciliği itme ile ilişkilendirme girişimlerini eleştiren Immanuel Kant'ın argümanlarıyla karşı karşıya kaldıktan sonra fikrini değiştirdi . Kant'a göre, maddenin her biçimi sonsuzca bölünebilirdir; bundan, uzamış maddenin salt varlığının , tek tek parçaları bir arada tutan çekici güçlerin varlığını gerektirdiği sonucu çıkar. Bununla birlikte, bu kuvvet, çevreleyen bir maddenin çarpmasıyla haklı gösterilemez, çünkü bu etki eden maddenin parçalarının kendilerinin tekrar bir arada tutulması gerekecektir. Bu döngüsel akıl yürütmeden kaçınmak için Kant, itici bir kuvvete ek olarak, temel bir çekici kuvvetin gerekliliğini öne sürdü. Friedrich Wilhelm Joseph von Schelling, Le Sage'in modelini mekanik materyalizmi nedeniyle reddederken , Schelling çok idealist bir felsefeyi savundu.

Laplace

Kısmen Le Sage'in teorisini dikkate alan Pierre-Simon Laplace, 1805 civarında böyle bir ortamın astronomik gözlemlerle uyum içinde kalabilmesi için hareket etmesi gereken hızı belirlemeye çalıştı. Ay yörüngesindeki düzensizlikleri önlemek için yerçekimi hızının ışık hızından en az 100 milyon kat daha fazla olması gerektiğini hesapladı . Laplace ve diğerleri için, bu dayandığını Newton yerçekimini varsaymak için bir neden oldu eylemin bir de mesafe ve Varyasyonlar bu modeller kadar eylem Le Sage olamaz işin böyle.

Kinetik teori

Fatio, Cramer ve Redeker teorileri büyük ölçüde bilinmediğinden, Clausius, Kelvin ve Maxwell tarafından gazların kinetik teorisinin geliştirilmesi nedeniyle 19. yüzyılın ikinci yarısında yeniden canlandırılan Le Sage'in teorisiydi .

Leray

Le Sages parçacıkları çarpışmalardan sonra hızlarını kaybettikleri için , enerjinin korunumu yasası nedeniyle büyük miktarda enerjinin vücudun iç enerji modlarına dönüştürülmesi gerekecektir . Bu sorunu ele alan P. Leray, 1869'da, emilen enerjinin cisimler tarafından kısmen ısı üretmek ve kısmen de manyetizma oluşturmak için kullanıldığını varsaydığı bir parçacık teorisi hazırladı . Bunun, yıldızların enerjisinin nereden geldiği sorusuna olası bir cevap olduğunu düşündü.

Kelvin, Tait
Lord Kelvin

Le Sage'in kendi modeli, esas olarak kinetik gaz teorisi çerçevesinde Lord Kelvin'in 1872'deki çalışmasıyla modernize edildi . Teoriyi özetledikten sonra Kelvin, emilen enerjinin Leray'in inandığından çok daha büyük bir sorun olduğunu fark etti. Bu şekilde üretilen ısı, herhangi bir cismin saniyenin kesirlerinde yanmasına neden olur . Bu nedenle Kelvin, 1690'da Fatio tarafından değiştirilmiş bir biçimde geliştirilmiş bir mekanizmayı tanımladı. Kelvin parçacıklar inanılmaktadır acı bunların bir kayıp translasyon enerji bileşenleri , yani, çarpışma sonrasında daha yavaş olmak, ama titreşim ve döndürme daha güçlü . Organları isabet ısıtmak olmaz, ama parçacıklar kendilerini artan titreşim ve dönme şeklinde darbeden sonra onları yok enerjisini taşıyacak. Bu, Kelvin'in maddenin girdap doğası teorisi ile bağlantılı olarak anlaşılmalıdır. Bir gazdaki 3 enerji modu arasındaki oranın sabit kaldığı Clausius ilkelerine ilişkin yorumuna dayanarak , parçacıkların kozmik mesafeler boyunca diğer parçacıklarla çarpışmalar yoluyla orijinal enerji konfigürasyonlarını ve dolayısıyla yerçekimi etkisini yeniden kazanacaklarını varsaymıştır. Zaman azalır ile olmaz. Kelvin bunun parçacıkları pratik olarak tükenmez bir enerji kaynağı olarak kullanmayı ve böylece bir tür sürekli hareket makinesi inşa etmeyi mümkün kıldığına inanıyordu . Ancak termodinamik nedenlerden dolayı böyle bir yapı mümkün değildir ve Kelvin'in Clausius'un teorisini yorumlaması reddedilmek zorunda kalmıştır.

Kelvin'in ardından Peter Guthrie Tait , 1876'da Le Sage teorisini, o zamana kadar bulunan yerçekiminin tek makul açıklaması olarak adlandırdı. Devamında şunları söyledi:

"Bununla ilgili en tuhaf şey, eğer doğruysa, muhtemelen her türlü enerjiyi nihai olarak Kinetik olarak görmemize yol açacaktır."

"Bununla ilgili [Le Sage'in teorisiyle ilgili] en dikkat çekici şey, eğer doğruysa, muhtemelen tüm enerji biçimlerini kinetik olarak görmemize yol açacağıdır."

- Peter Guthrie Tait
Preston

Samuel Tolver Preston , Le Sage tarafından parçacıklar için doğrusal hareket, seyrek etkileşim vb. son derece büyük bir ortalama serbest yola sahipler. Preston ayrıca Kelvin'in parçacıkların iç hareket modları önerisini de kabul etti. Kelvin'in modelini çelik bir halka ve bir örsün çarpışmasıyla karşılaştırarak örnekledi . Bu özellikle bozulmayacaktır, ancak çelik halka çok güçlü titreşimlere maruz kalacak ve bu nedenle hız kaybedecektir. Parçacıkların ortalama serbest yolunun en azından gezegenler arasındaki mesafe olduğunu savundu. Daha uzak mesafelerde, parçacıklar (Kelvin anlamında) diğer parçacıklarla çarpışarak orijinal öteleme hareket boyutlarını yeniden kazanabilirler. Bu nedenle, belirli bir mesafeden, boyutları ne olursa olsun, iki cisim arasındaki yerçekimi etkisinin artık olmayacağı kanaatindeydi. Paul Drude 1897'de bunun Carl Gottfried Neumann ve Hugo von Seeliger'in boş uzayda yerçekiminin emilmesini öneren teorilerine fiziksel bir temel verme olasılığı olacağını öne sürdü.

Maxwell
James Clerk Maxwell

Le-Adaçayı-Kelvin teorinin gözden tarafından yayımlandı James Clerk Maxwell içinde Britannica Ansiklopedisi'nin içinde 1875 . Temel mekanizmayı tanımladıktan sonra şunları yazdı:

"Öyleyse, burada, başka açılardan gerçeklerle tutarlı olduğu gösterilebilirse, bilimin tam da gizemine giden bir kraliyet yolu haline gelebilecek olan yerçekimi yasasının bir açıklamasına giden bir yol gibi görünüyor. . ”

"Burada, yerçekiminin bir açıklamasına giden bir yol var gibi görünüyor, ki bu - başka açılardan da gerçeklerle tutarlı olduğu gösterilebilirse - bilimin gerçek gizemine giden kraliyet yolu olduğunu kanıtlayabilir."

- James Clerk Maxwell

Yine de, o yasalarına göre, çünkü modelini reddedilen termodinamik, kinetik enerji vücutta parçacıkların, vücudun moleküllerin daha diğerine geçirilmesi çok daha büyük bir enerji eşleşmesi gerekir. Bu işlem sonucunda cesetler bir an önce yanmalıdır. Kelvin'in çözümü, sistemler arasındaki mekanik dengeyi korur, ancak termodinamik olanı sağlamaz. Şu sonuca varmıştır:

"Bu teoriye hak ettiğinden daha fazla yer ayırdık, çünkü bu dahice ve saldırıya uğrayabilecek ve savunulabilecek kadar gelişmiş olan tek yerçekimi nedeni teorisidir."

"Bu teoriye hak ettiğinden daha fazla yer ayırdık çünkü dahice ve yerçekiminin nedeni hakkında şimdiye kadar saldırı ve savunmaya uygun olacak şekilde geliştirilmiş tek teori."

- James Clerk Maxwell

Maxwell, teorinin bu nedenle çok büyük miktarda dış enerji gerektirdiğini ve bu nedenle doğanın temel bir ilkesi olarak enerjinin korunumunu ihlal ettiğini açıklamaya devam etti. Preston, Maxwell'in eleştirisine, bireysel parçacıkların kinetik enerjisinin, sayıları artırılarak keyfi olarak küçük yapılabileceği ve bu nedenle enerji farkının Maxwell'in varsaydığı kadar büyük olmadığı argümanıyla yanıt verdi. Bununla birlikte, bu soru daha sonra termodinamik problemin çözülmeden kaldığını gösteren Poincare tarafından daha ayrıntılı olarak ele alındı.

isenkrahe

Caspar Isenkrahe , modelini ilk kez 1879'da yayınladı ve bunu 1915'e kadar birçok başka yazı izledi . Seleflerinin aksine, Le Sage modelinde kinetik gaz teorisinin daha ayrıntılı bir uygulamasını geliştirdi. Le Sage gibi, parçacıkların kesinlikle sert olduğunu ve bu nedenle çarpışmaların elastik teğet ve vücudun yüzeyine dik elastik olmayan olduğunu ve aynı 2/3 faktörünü aldığını savundu . Ancak, çarpışmalarla gerçek bir enerji kaybının meydana geldiği ve bu nedenle termodinamik ilkelerle uyumsuz olan enerjinin korunumu yasasının bu alanda artık geçerli olmadığı görüşündeydi. Isenkrahe, çarpışma sayısının az olması nedeniyle enerji kayıplarının ihmal edilebilir düzeyde olduğunu açıkladı. Kelvin-Preston modelini eleştirdi, çünkü yansıyan parçacıkların neden daha güçlü titreşmesi ve dönmesi gerektiğine dair hiçbir neden görmedi, çünkü sonuçta tam tersi mümkün. Yerçekiminin kütle ile orantılılığının ancak maddenin muazzam gözenekliliği ile korunabileceği gerçeğinden, termal genleşmenin etkisinin cismi ağırlaştırması gerektiği sonucunu çıkardı . Bunun nedeni, daha düşük yoğunlukta vücut moleküllerinin karşılıklı olarak korunmasının daha az yaygın olmasıdır.

Rysanek

Başka bir modelde, Adalbert Rysanek, 1887'de Maxwell'in bir gazdaki parçacık hızları yasasını hesaba katarak fenomenlerin çok dikkatli bir analizini geliştirdi. Bir hafif eter ve bir yerçekimi eter arasında ayrım yaptı, çünkü hesaplamalarına göre, Neptün'ün yörüngesinde ortamın direncinin olmaması , 5 · 10 19 cm / s'lik yerçekimi parçacıklarının daha düşük bir hızını gerektiriyor . Benzer argümanlar Bock tarafından yapıldı. Leray gibi, Rysanek de soğurulan enerjinin güneş enerjisinin kökenini açıklayabileceğini ve soğurulan enerjinin ışık eterine de aktarılabileceğini savundu. Ancak bu bilgi, Maxwell'in itirazlarını geçersiz kılamayacak kadar kesin değildi.

sen Bois-Reymond

1888'de Paul du Bois-Reymond , Newton'un modelinde olduğu gibi (sonsuz büyük nüfuziyet gerektiren) tam kütle orantılılığını elde etmek için , parçacıkların basıncının da sonsuz büyük olması gerektiğini söyleyen Le Sage teorisine karşı çıktı . Çok büyük kütleler için kütle orantılılığının hiçbir şekilde deneysel olarak doğrulanmadığı argümanını hesaba katmasına rağmen, kanıtlanmış Newtoncu eylemi sadece bir hipoteze dayalı olarak uzaktan bırakmak için hiçbir neden görmedi. O (kendisinden öncekiler gibi), ani etkilerin kendilerinin tamamen açıklanamaz olduğunu ve temelde aynı zamanda uzaktan etkilere dayandığını belirtti. Böyle bir teorinin ana çabası, tüm etkileri belli bir mesafeden dışlamak, bu nedenle gerçekleştirilemez.

dalgalar

Gazların kinetik teorisine ek olarak, 19. yüzyılda kullanılan eterdeki dalga kavramları da benzer modeller oluşturmak için kullanıldı . Daha sonra Le Sage'in parçacıklarını elektromanyetik dalgalarla değiştirme girişiminde bulunuldu . Bu, tüm maddelerin elektriksel doğasının varsayıldığı zamanın elektron teorisi ile bağlantılı olarak yapıldı .

Bodrum, Boisbaudran

1863'te F. ve E. Keller, esirin uzunlamasına dalgalarıyla bağlantılı olarak bir Le Sage mekanizması tasarladıkları bir yerçekimi teorisi yayınladılar . Bu dalgaların her yöne yayıldığını ve cisimlere çarpmadan sonra bir miktar momentum kaybedeceğini, böylece cisimler arasındaki basıncın dışarıdan biraz daha az olacağını varsaydılar. 1869'da Lecoq de Boisbaudran, Leray ile hemen hemen aynı modeli (ısı, manyetizma) yarattı, ancak Keller gibi parçacıkları uzunlamasına dalgalarla değiştirdi.

Lorentz
Hendrik Antoon Lorentz

1900'de Hendrik Antoon Lorentz , Lorentz eter teorisi ile yerçekimini uzlaştırmaya çalıştı . Le Sage'in parçacık teorisinin onunla uyumsuz olduğunu belirtti. Bununla birlikte, elektromanyetik dalgaların bir tür radyasyon basıncı oluşturduğunun ve X-ışınları biçiminde maddeye nispeten kolayca nüfuz edebildiğinin keşfi, Lorentz'i parçacıkları son derece yüksek frekanslı EM ışınlarıyla değiştirme fikrine götürdü . Aslında gölgelemenin (maddenin temel yapı taşları olarak anlaşılan) yüklü parçacıklar arasında çekici bir kuvvet yarattığını gösterebildi. Ancak bu, yalnızca radyasyon enerjisinin tamamının emilmesi koşuluyla gerçekleşir . Bu, parçacık modellerindekiyle aynı temel problemdi. Bu nedenle modeli reddetti ve devam ettikçe dalgaların sonlu yayılma hızından dolayı yörünge kararsızlıkları da bekleniyordu.

Konuya geri dönersek, Lorentz, Martin Knudsen'in 1922'de çok uzun serbest yollara sahip gazların davranışı hakkındaki bulgularını tartıştı ve bunu hem Le Sage'in parçacık teorisinin hem de kendi elektromanyetik varyantının bir özeti izledi. Bununla birlikte, 1900'deki sonucunu tekrarladı: Bu teoride absorpsiyon olmadan yerçekimi yoktur.

JJ Thomson

1904'te Joseph John Thomson , radyasyonun sıradan X-ışınlarından çok daha fazla nüfuz ettiği EM tabanlı bir Le Sage modelini düşündü . Maxwell tarafından belirtilen ısınmanın, absorbe edilen radyasyonun ısıya dönüştürülmediği, ancak daha da büyük penetrasyona sahip ikincil radyasyon olarak yeniden yayıldığı varsayılırsa önlenebileceğini savundu. Bu sürecin, radyoaktif maddelerin enerjisinin nereden geldiğini açıklayabileceğini kaydetti. Ancak, radyoaktivitenin dahili bir nedeninin çok daha muhtemel olduğunu söyledi. 1911'de Thomson bu konuya geri döndü ve bu ikincil radyasyonun, elektrik yüklü parçacıkların normal maddeye nüfuz ederken neden olduğu etkiye çok benzer olduğunu açıkladı, ikincil süreç X-ışınları. O yazdı:

“Le Sage'in teorisinin amacı için tanıttığı makinelerin, şimdi doğrudan deneysel kanıtlara sahip olduğumuz şeylerle çok yakın bir analojiye sahip olması, son keşiflerin çok ilginç bir sonucu. bildiğimiz kadarıyla, çekiciliği açıklamak için olması gerektiği gibi, daha fazla nüfuz eden Rontgen ışınlarına yol açar, ancak ya daha az nüfuz eden ışınlara ya da aynı türden ışınlara yol açar. "

"Le Sage tarafından teorisinin hizmetinde tanıtılan makinelerin, şu anda doğrudan deneysel kesinliğe sahip olduğumuz şeylerle çok yakın bir analojiye sahip olması, son keşiflerin çok ilginç bir sonucudur [...] Bununla birlikte, X-ışınları, Çekimi oluşturmak için gerekli olduklarından daha fazla nüfuz eden X-ışınları üretmezler, daha ziyade aynı veya daha az nüfuz eden ışınlar ortaya çıkar."

- Joseph John Thomson
Tommasina, Fırça

Lorentz ve Thomson'ın aksine, Thomas Tommasina 1903 civarında çok uzun dalga boylarına sahip dalgaları kullanmış, kimyasal etkileri açıklamak için küçük dalga boylarını kullanmıştır. 1911'de Charles Francis Brush da uzun dalgalı bir model önerdi , ancak daha sonra fikrini değiştirdi ve son derece yüksek frekanslı dalgaları tercih etti.

Diğer değerlendirmeler

GH Darwin

1905'te George Howard Darwin , bir Le Sage modelinin yerçekimi yasasından sapıp sapmadığını görmek için son derece küçük mesafelerde iki cisim arasındaki yerçekimi kuvvetini hesapladı . Lorentz ile aynı sonuca, çarpışmaların tamamen esnek olmaması ve Le Sage'in varsayımının aksine, sadece dik radyasyonla değil, aynı zamanda maddenin yüzeyine teğet radyasyonla da sahip olması gerektiği sonucuna vardı. Bu, termal sorunun alevlenmesi ile el ele gider. Ek olarak, maddenin tüm temel bileşenlerinin aynı boyutta olduğu varsayılmalıdır. Işık emisyonunun ve ilgili radyasyon basıncının Le Sage modelinin tam bir eşdeğerini temsil ettiğini açıklamaya devam etti. Yüzey sıcaklığı farklı olan bir cisim daha soğuk olan kısma doğru hareket edecektir. Sonunda, daha sonra teoriyi ciddi olarak düşündüğünü, ancak kendisinin daha fazla çalışmayacağını söyledi. Hiçbir bilim adamının bunu yerçekimini açıklamanın doğru yolu olarak kabul edeceğini düşünmüyordu.

poincare

Henri Poincare

Kısmen Darwin'in hesaplamalarına dayanan Henri Poincaré , 1908'de kapsamlı bir inceleme yayınladı . Böyle bir modeldeki çekimin, S'nin dünyadaki tüm moleküllerin yüzey alanı, v'nin parçacıkların hızı ve ρ'nın ortamın yoğunluğu olduğu yerle orantılı olduğu sonucuna vardı . Laplace'ı takiben, kütle orantılılığını korumak için S için üst sınırın dünya yüzeyinin en fazla on milyonda biri olduğunu söyledi. Direncin Sρv ile orantılı olduğunu ve dolayısıyla direnç ve çekim oranının Sv ile ters orantılı olduğunu açıkladı . Poincare, çekime karşı direnci mümkün olduğu kadar düşük tutmak için parçacıkların hızının alt sınırı olarak v = 24 · 10 17 · c gibi muazzam bir değeri hesapladı , burada c ışık hızıdır. İçin alt limitler yana Sv ve v edilir şimdi bilinen için bir üst sınır S da bir sabit, yoğunluğu ve buna bağlı olarak ısı ile orantılı olan, bu hesaplanabilir Sρv 3 . Bu, dünyayı her saniye 10 26  °C ısıtmak için yeterlidir . Poincaré kuru bir şekilde “dünyanın böyle bir duruma uzun süre dayanmayacağı açık” dedi . Poincaré ayrıca bazı dalga modellerini (Tommasina ve Lorentz) analiz etti ve bunların parçacık modelleriyle aynı sorunlara (muazzam dalga hızı, ısınma) sahip olduğunu kaydetti. Thomson tarafından önerilen ikincil dalgaların yeniden emisyon modelini tanımladıktan sonra Poincaré, "Le Sage'in teorisini uygulanabilir kılmak istiyorsa, kişi bu kadar karmaşık hipotezlere zorlanır" dedi .

Lorentz modeli altında tamamen emilirse, Dünya'nın sıcaklığının  saniyede 10 13 ° C artacağını da sözlerine ekledi . Poincaré, Le Sage'in modelini , ışık hızının aşılmaz bir sınır hızı temsil ettiği görelilik ilkesiyle bağlantılı olarak da inceledi . Parçacık teorisi durumunda, bu nedenle, yeni görelilik ilkesiyle uyumlu olacak bir çarpışma yasası oluşturmanın zor olduğunu kaydetti.

David Hilbert

1913 yılında David Hilbert fizik derslerinde hem Le Sage'in hem de özellikle Lorentz'in teorisini inceledi . Teorisinin çalışmadığını çünkü z olduğunu belirtti. B. Atomlar arasındaki mesafe, dalga boylarına kıyasla yeterince büyükse, mesafe yasası artık geçerli değildir. Ancak, Hilbert'in Göttingen Üniversitesi'nden bir meslektaşı olan Erwin Madelung , moleküler kuvvetleri açıklamak için Lorentz şemasını kullandı. Hilbert, Madelung'un matematiksel modelini çok ilginç olarak değerlendirdi, ancak bazı ifadeler deneysel olarak doğrulanamadı.

Richard Feynman

1964'te Richard Feynman da böyle bir modeli araştırdı , öncelikle karmaşık matematik kullanmadan yerçekimi için bir mekanizma bulmanın mümkün olup olmadığını bulmak için. Ancak bu parçacık denizindeki cisimlerin yaşamak zorunda olduğu direnci hesapladıktan sonra, daha önce anlatıldığı gibi aynı nedenlerle (kabul edilemez hız) çabalarından vazgeçti. Şu sonuca varmıştır:

'Pekala' diyorsunuz, 'iyi oldu ve bir süre matematikten kurtuldum. Belki daha iyisini icat edebilirim'. Belki yapabilirsin, çünkü kimse nihai olanı bilmiyor. Ama bugüne kadar, Newton'un zamanından beri, hiç kimse bu yasanın arkasındaki matematiksel mekanizmanın, aynı şeyi tekrar etmeyen, matematiği zorlaştırmayan ya da bazı yanlış fenomenleri öngörmeyen başka bir teorik tanımını icat etmedi. Dolayısıyla günümüzde kütleçekim teorisinin matematiksel formdan başka bir modeli yoktur.

“'İyi' diyeceksiniz, 'iyi bir modeldi ve bir süre matematikten kurtuldum. Belki daha iyi bir model bulabilirim. Belki yapabilirsin çünkü kimse her şeyi bilmiyor. Ancak Newton'un zamanından bugüne kadar, bu yasanın arkasındaki matematiksel makinenin, aynı şeyi defalarca tekrar etmeyen, matematiği zorlaştırmayan veya bazı yanlış fenomenleri öngörmeyen başka hiçbir teorik açıklaması verilmemiştir. Dolayısıyla bugüne kadar yerçekimi teorisinin matematiksel formdan başka bir modeli yoktur."

Tahminler ve Eleştiri

Madde ve parçacıklar

maddenin gözenekliliği

Teorinin temel bir öngörüsü , maddenin aşırı gözenekliliğidir . Daha önce açıklandığı gibi, maddenin büyük ölçüde boş uzaydan oluşması gerekir, böylece parçacıklar neredeyse engellenmeden nüfuz edebilir ve böylece vücudun tüm bileşenleri yerçekimi etkileşimine eşit olarak katılır. Bu tahmin zaman içinde (bazı yönlerden) doğrulandı. Aslında, madde büyük ölçüde boş uzaydan oluşur (alanlardan ayrı olarak) ve nötrinolar gibi belirli parçacıklar neredeyse engellenmeden nüfuz edebilir. Bununla birlikte, maddenin temel bileşenlerinin, etkileşimleri doğrudan temas yoluyla gerçekleşen ve şekil ve boyutlarına bağlı olan (en azından Fatio'dan Poincaré'ye sunulduğu gibi) klasik varlıklar olarak kavranması, temel parçacıkların temsiline karşılık gelmez. modern kuantum alan teorilerinde .

Arkaplan radyasyonu

Her Fatio / Le Sage modeli, boşluk dolduran, izotropik bir sıvının veya muazzam yoğunlukta ve nüfuz eden radyasyonun varlığını varsayar . Bu , özellikle mikrodalga arka plan (CMBR) biçiminde arka plan radyasyonuna biraz benzer . CMBR aslında boşluk doldurucu, izotropik radyasyondur, ancak yoğunluğu ve penetrasyon kabiliyeti çok düşüktür. Öte yandan, nötrinolar gerekli penetrasyon kabiliyetine sahiptir, ancak bu radyasyon izotropik değildir (çünkü tek tek yıldızlar nötrinoların ana kaynaklarıdır) ve yoğunluğu CMBR'ninkinden bile daha düşüktür. Ek olarak, her iki radyasyon türü de ışıktan daha hızlı yayılmaz , bu da en azından yukarıdaki hesaplamalara göre bir başka ön koşuldur. Modern bir bakış açısından ve Fatio'nun modeliyle bağlantılı olarak değil, nötrinoların kuantum yerçekiminde taşıyıcı parçacıklar olma olasılığı Feynman tarafından düşünüldü ve reddedildi.

kalkan

B10: Yerçekiminden korunma

Bu etki, kütle ile orantılılığı korumak için gerekli olan maddenin varsayılan gözenekliliği ve geçirgenliği ile yakından ilgilidir. Bunu daha kesin olarak açıklamak gerekirse: Parçacıklar tarafından artık vurulmayan atomlar artık zırhlamaya ve dolayısıyla vücudun ağır kütlesine katkıda bulunmayacaktır (B10, yukarıda). Ancak bu etki, malzemenin gözenekliliği buna göre artırılarak elde edilebilir, i. H. bileşenlerini küçülterek istenildiği kadar küçültülebilir. Bu, bu bileşenlerin tam olarak bir satırda yer alma ve birbirini koruma olasılığını azaltır (B10, alt). Bununla birlikte, bu etki tamamen kapatılamaz, çünkü tam bir nüfuziyet elde etmek için, maddenin bileşenlerinin artık parçacıklarla hiçbir şekilde etkileşime girmemesi gerekir , bu da herhangi bir yerçekiminin kaybolmasına neden olur. Bu, belirli bir sınırdan hareketsiz ve ağır kütle arasında bir farkın, yani eşdeğerlik ilkesinden bir sapmanın gözlemlenmesi gerektiği anlamına gelir.

Bu nedenle herhangi bir yerçekimi koruması , eşdeğerlik ilkesinin ihlalidir ve sonuç olarak Newton'un yerçekimi yasası ve Einstein'ın genel görelilik kuramı (GTR) ile bağdaşmaz . Ancak şu ana kadar yerçekimi koruması gözlemlenmedi. Le Sage ve yerçekimi kalkanı arasındaki ilişki hakkında daha fazla bilgi için bkz. Martins.

Isenkrahe'nin yoğunluk , sıcaklık ve ağırlık arasında bir bağlantı için önerisiyle ilgili olarak : Onun argümanı yoğunluktaki değişime dayandığından ve sıcaklık sabit yoğunlukta düşürülüp yükseltilebildiğinden, Isenkrahe'nin teorisi sıcaklık ve ağırlık arasında temel bir ilişki anlamına gelmez. (Gerçekten de böyle bir bağlantı vardır, ancak Isenkrahe anlamında değil. Bkz. bölüm Enerji ile Etkileşim ). Yoğunluk ve ağırlık arasındaki ilişkinin öngörüsü de deneysel olarak doğrulanamadı.

hız

direnç

Teorinin temel problemlerinden biri, parçacıkların hızının her yönde aynı olduğu referans çerçevesine göre hareket eden bir cismin hareket yönünde bir direnç hissetmesi gerektiğidir. Bunun nedeni, vücuda çarpan parçacıkların hızının hareket yönünde daha fazla olmasıdır. Benzer şekilde, dalga modellerinde Doppler etkisi gözlemlenmelidir. Bu direnç , güneşin etrafındaki yörüngede sabit bir azalmaya yol açar ve (Fatio, Le Sage ve Poincaré'ye göre) uv ile orantılıdır , burada u vücudun hızı ve v parçacıkların hızıdır . Öte yandan, yerçekimi kuvveti ile orantılıdır , bu da sürtünmenin yerçekimi kuvvetine oranının u / v ile orantılı olduğu anlamına gelir . Belirli bir u hızında , etkin direnç v artırılarak keyfi olarak küçük yapılabilir. Poincare tarafından hesaplandığı gibi, v en az 24 · 10 17 · c, yani ışık hızından çok daha büyük olmalıdır . Bu, teoriyi , hiçbir parçacığın (veya dalganın) ışıktan daha hızlı yayılamayacağı özel görelilik teorisinin mekaniği ile uyumsuz hale getirir , çünkü eşzamanlılığın göreliliği , referans sistemine bağlı olarak nedensellik ihlallerine yol açacaktır. Süper luminal hızlar mümkün olsa bile, bu yine muazzam ısı üretimine yol açacaktır - aşağıya bakınız.

Sapma

Parçacık hızına da bağlı olan bir etki de yerçekiminin sapmasıdır . Yerçekiminin sonlu hızı nedeniyle, gök cisimlerinin etkileşiminde, direncin aksine yörüngelerde sabit bir artışa yol açan zaman gecikmeleri vardır . Burada da ışık hızından daha yüksek bir hız varsayılmalıdır. Laplace 10 7 · c alt limiti verirken , daha yeni gözlemler 10 10 · c alt limitini verdi . Le Sage modelinin de GTR'deki gibi bu sapmayı telafi eden etkileri olup olmadığı bilinmiyor .

Aralık

Gölge efekti yalnızca parçacıklar arasında etkileşim yoksa tam olarak 1 / r²'ye uygulanır - yani. Yani, mesafe yasası parçacıkların ortalama serbest yoluna bağlıdır. Bununla birlikte, birbirleriyle çarpışırlarsa, gölge daha uzak bir mesafede "bulanıklaşır". Bu etki, temsil edilen modele ve parçacıkların veya dalgaların varsayılan iç enerji modlarına bağlıdır. Genel olarak bu problemden kaçınmak için Kelvin ve diğerleri, parçacıkların herhangi bir zamanda istenildiği kadar küçük olarak tanımlanabileceğini, böylece büyük sayıya rağmen çok nadiren karşılaşacaklarını varsaydılar - bu, bu etkiyi en aza indirecektir. Evrendeki galaksi kümeleri gibi büyük ölçekli yapıların varlığı, her durumda, en az birkaç milyon ışıkyılı boyunca bir yerçekimi aralığı için konuşur.

enerji

emilim

Tarihsel bölümde açıklandığı gibi, bu modelle ilgili bir başka sorun da enerjinin emilmesi ve dolayısıyla ısı üretilmesidir . Aronson buna basit bir örnek verdi:

  • Parçacıkların kinetik enerjisi cisimlerinkinden küçükse çarpışmalardan sonra parçacıklar daha hızlı hareket edecek ve cisimler birbirini itecektir .
  • Cisim ve parçacıklar termal dengedeyse, kuvvet yoktur.
  • Cismin kinetik enerjisi taneciklerinkinden küçükse, çekici bir kuvvet oluşur. Ancak Maxwell ve Poincare tarafından gösterildiği gibi, bu esnek olmayan çarpışmalar, özellikle c'den daha büyük bir parçacık hızı varsayılırsa, cisimleri saniyenin kesirlerinde beyaz ısıya getirmek zorunda kalacaktı.

Isenkrahe'nin olası bir çözüm olarak enerjinin korunumu yasasını bilinçli ihlali, Kelvin'in kendisinin de belirttiği gibi, sürekli bir hareket mekanizmasına yol açan Clausius teoremini uygulaması kadar kabul edilemezdi . Dalga modelleri için ikincil bir yeniden emisyon mekanizması önerisi (Kelvin'in enerji modlarındaki değişimine benzer) J. J. Thomson'ın ilgisini çekti, ancak Maxwell ve Poincare tarafından çok ciddiye alınmadı. Bunun nedeni, büyük miktarda enerjinin kendiliğinden soğuktan daha sıcak bir forma dönüşmesidir, bu da termodinamiğin ikinci yasasının büyük bir ihlalidir .

Enerji sorunu, kütle artışı fikri ve genişleme teorisi ile bağlantılı olarak da tartışıldı. 1888'de Iwan Ossipowitsch Jarkowski ve 1933'te Ott Christoph Hilgenberg , genişleme modellerini bir eterin emilmesiyle birleştirdiler. Bununla birlikte, bu teori artık büyük ölçüde levha tektoniğine geçerli bir alternatif olarak görülmemektedir . Ayrıca kütle ve enerjinin denkliği ve Poincare tarafından hesaplanan enerji yutma değerlerinin uygulanması nedeniyle, dünyanın yarıçapı çok kısa sürede oldukça artacaktır.

etkileşim

Şöyle tahmin içinde GTR ve tüm enerjinin formları ve sadece normal madde ile deneysel onayları, yerçekimi karşılıklı bölümlerle dayalı. Elektrostatik bağlanma enerjisi Nükleonlar olarak, nükleonların zayıf etkileşim enerji ve elektronların kinetik enerjisi, tüm bir atomun ağır kütlesine katkıda göstermiştir yüksek hassasiyetli içinde Eötvös tipi ölçümleri. Bu, gaz parçacıklarının daha hızlı hareketinin gazın yerçekimi etkisinin artmasına neden olduğu anlamına gelir. Le Sage'in teorisi, ne böyle bir fenomeni ne de teorinin bilinen diğer varyasyonlarını öngörmektedir.

Yerçekimi olmayan uygulamalar ve analojiler

sahte yerçekimi

1941'de Lyman Spitzer , iki toz parçacığı arasındaki radyasyon absorpsiyonunun 1 / r² ile orantılı görünür bir çekime yol açtığını hesapladı (her ne kadar Le Sage'in benzer teorilerine ve özellikle Lorentz'in radyasyon basıncı üzerindeki araştırmalarına açıkça aşina olmamasına rağmen). ). George Gamow bu etkiyi denilen sahte yerçekimi , bundan sonra 1949 yılında önerilen Big Bang, sıcaklık elektronların düştü hızlı arkaplan radyasyonunun sıcaklığının daha. Radyasyonun absorpsiyonu , Big Bang'den sonra galaksilerin oluşumunda önemli bir rol oynadığı söylenen Spitzer tarafından hesaplanan elektronlar arasında Le Sage mekanizmasına yol açar . Bununla birlikte, bu öneri, 1971'de, elektronlar ve radyasyon neredeyse termal dengede olduğu için bu etkinin çok küçük olduğunu gösteren Field tarafından reddedildi. Hogan ve White, 1986'da, bir sahte yerçekimi biçiminin, galaksi öncesi yıldız ışığının soğurulması yoluyla galaksi oluşumunu etkilediğini öne sürdüler. Ancak 1989'da Wang ve Field, herhangi bir sahte yerçekimi biçiminin, galaksi oluşumunu etkilemek için yeterince büyük bir etki üretemeyeceğini gösterdi.

plazma

Le Sage mekanizması, karmaşık plazmaların davranışında önemli bir faktör olarak tanımlanmıştır . Ignatov, esnek olmayan çarpışmaların, çarpışmasız, ısıl olmayan bir plazmada asılı duran iki toz tanesi arasında çekici bir kuvvet oluşturduğunu gösterdi . Bu çekim, toz tanecikleri arasındaki mesafenin karesiyle ters orantılıdır ve aralarındaki Coulomb itmesini dengeleyebilir.

vakum enerjisi

Kuantum alan teorisinde, sözde Casimir etkisine yol açan sanal parçacıkların varlığı varsayılır . Hendrik Casimir , iki plaka arasındaki vakum enerjisini hesaplarken , yalnızca belirli dalga boylarında parçacıkların ortaya çıktığını buldu. Bu nedenle, plakalar arasındaki enerji yoğunluğu dışarıdan daha düşüktür, bu da plakalar arasında belirgin bir çekici kuvvete yol açar. Ancak bu etki Fatio'nun teorisinden çok farklı bir teorik temele sahiptir.

Son gelişmeler

19. yüzyılda Le Sage'in teorisinin incelenmesi, birbiriyle yakından ilişkili birkaç sorunu tanımladı. Bunlar, muazzam ısınmayı, direnç ve sapmadan kaynaklanan kararsız yörüngeleri ve ayrıca gözlemlenmeyen yerçekimi kalkanını içerir. Kinetik yerçekimi modellerinden genel bir ayrılma ile birlikte bu problemlerin tanınması, artan bir ilgi kaybıyla sonuçlandı. Sonunda, Le Sages ve diğer teorilerin yerini Einstein'ın genel görelilik teorisi aldı .

Model artık geçerli bir alternatif olarak görülmese de, Radzievskii ve Kagalnikova (1960), Shneiderov (1961), Buonomano ve Engels (1976), Adamut (1982) tarafından yapılan modeller gibi ana akımın dışında yeniden canlandırma girişimleri yapılıyor. ), Jaakkola (1996), Van Flandern (1999) ve Edwards (2007). Çeşitli Le Sage modelleri ve ilgili konular Edwards ve ark. tartışıldı.

CERN'in referanssız Zenodo platformunda Danilatos'un (2020) yeni, doğrulanmamış, nicel itme yerçekimi teorisi üzerine bir çalışma makalesi yayınlandı.

Edebiyat

Tarihsel birincil kaynaklar

Tarihsel birincil literatüre bireysel referanslar
  1. Fatio (1690)
  2. Fatio (1701)
  3. Fatio (1743)
  4. Kramer (1731)
  5. Redeker (1736)
  6. Le Adaçayı (1756)
  7. Le Adaçayı (1761)
  8. Le Adaçayı (1782)
  9. Le Adaçayı (1818)
  10. Lichtenberg (2003)
  11. Kant (1786)
  12. Schelling (1797)
  13. Laplace (1805)
  14. Leray (1869)
  15. Thomson (1873)
  16. a b Tait (1876)
  17. ^ Preston (1877)
  18. a b c Maxwell (1875)
  19. Isenkrahe (1879)
  20. Bock (1891)
  21. Rysanek (1887)
  22. Bois-Reymond (1888)
  23. Keller (1863)
  24. Boisbaudran (1869)
  25. Lorentz (1900)
  26. Lorentz (1922)
  27. Thomson (1911)
  28. a b Thomson (1911)
  29. Tommasina (1928)
  30. Fırça (1911)
  31. Darwin (1905)
  32. Darwin (1916)
  33. Poincare (1908)

Birincil kaynaklar

  • Adâmuți, IA: TETG'de dünyanın perde etkisi. Dünyayı ekran olarak kullanan ekvatordaki bir numune gövdesinin tarama deneyi teorisi . İn: Nuovo Çimento C . 5, No. 2, 1982, sayfa 189-208. doi : 10.1007 / BF02509010 .
  • Buonomano, V. & Engel, E.: Görelilik, yerçekimi ve kuantum mekaniğinin nedensel birleşimi üzerine bazı spekülasyonlar . In: Int. J. Teori. Fizik . 15, No. 3, 1976, sayfa 231-246. doi : 10.1007 / BF01807095 .
  • Edwards, MR (Ed.): Yerçekimini Zorlamak: Le Sage'in Yerçekimi Teorisi Üzerine Yeni Perspektifler . C. Roy Keys Inc., Montreal 2002, ISBN 0-9683689-7-2 .
  • Feynman, RP: Fiziksel Hukukun Karakteri, 1964 Messenger Dersleri 1967, s. 37-39, ISBN 0-262-56003-8 .
  • Feynman, RP: Yerçekimi Üzerine Feynman Dersleri . Addison-Wesley, Reading 1995, s. 23-28.
  • Field, GB & Wang, B.: Tozlu sahte yerçekimi ile galaksi oluşumu? . İçinde: Astrofizik Dergisi . 346, 1989, sayfa 3-11. bibcode : 1989ApJ ... 346 .... 3W .
  • Ignatov, AM: Tozlu plazmada az yerçekimi . İçinde: Plazma Fiziği Raporları . 22, No. 7, 1996, sayfa 585-589.
  • Radzievskii, VV & Kagalnikova, II: Yerçekiminin doğası . İçinde: Vsesoyuz. Astronom.-Geodezich. Neyse Byull. . 26, No. 33, 1960, sayfa 3-14. İngilizce çeviri: ABD hükümeti teknik raporu: FTD TT64 323; TT 64 11801 (1964), Yabancı Tekn. Div., Hava Kuvvetleri Sistemleri Komutanlığı, Wright-Patterson AFB, Ohio.
  • Shneiderov, AJ: Dünyanın iç sıcaklığı üzerine . İçinde: Bollettino di Geofisica Teorica ed Applicata . 3, 1961, sayfa 137-159.
  • Spitzer, L.: Yıldızlararası ortamın dinamikleri; II. Radyasyon basıncı . İçinde: Astrofizik Dergisi . 94, 1941, sayfa 232-244. bibcode : 1941ApJ .... 94..232S .
  • Van Flandern, Tom: Karanlık Madde, Kayıp Gezegenler ve Yeni Kuyruklu Yıldızlar . North Atlantic Books, Berkeley 1999, s. Bölümler 2-4.
Birincil literatüre bireysel referanslar
  1. ^ Feynman (1964)
  2. ^ Feynman (1995)
  3. Carlip (1999)
  4. Karpuz (1997)
  5. Spitzer (1941)
  6. Gamow (1949)
  7. Alan (1971)
  8. Hogan (1989)
  9. Alan (1989)
  10. Bakınız Carsten Katili: Tozlu Plazmalar - Bir Giriş. Ağustos 2016, 21 Şubat 2018'de erişildi .
  11. Ignatov (1996)
  12. Radzievskii (1960)
  13. Shneiderov (1961)
  14. Buonomano (1976)
  15. Adamut (1982)
  16. Jaakkola (1996)
  17. Van Flandern (1999)
  18. ^ Edwards (2007)
  19. ^ Edwards (2002)
  20. Danilatos (2020)

İkincil kaynaklar

İkincil literatüre bireysel referanslar
  1. a b Önceki (1805)
  2. a b c d e ayak parmağı (1980)
  3. Kurt (1862)
  4. Evans (2002)
  5. a b Oyun Fuarı (1807)
  6. Drude (1897)
  7. ^ Corry (1999)
  8. Bertolami (2006)
  9. Martins (1999)
  10. Martins (2002)
  11. Aronson (1964)
  12. Scalera (2003)

İnternet linkleri