Jisim permukaan Bumi tidak diedarkan secara seragam. Terdapat kawasan pegunungan yang kuat dengan kepadatan batu sekitar tiga tan per meter padu. Terdapat lautan di mana ketumpatan air hanya satu tan per meter padu - bahkan pada kedalaman 11 kilometer. Terdapat lembah yang terletak di bawah permukaan laut - di mana ketumpatan jirim sama dengan ketumpatan udara. Menurut logik undang-undang gravitasi sejagat, inomogenitas pengedaran massa ini harus bertindak pada instrumen gravimetrik.
Tetapi sebilangan orang berpendapat bahawa ini tidak berlaku …
Instrumen gravimetri yang paling mudah adalah garis paip - apabila ditenangkan, alat ini berorientasi pada garis menegak tempatan. Sejak sekian lama, usaha telah dilakukan untuk mengesan penyimpangan saluran paip kerana tarikan, misalnya, dari kawasan pegunungan yang kuat. Sudah tentu, bukan seberat sederhana pada tali yang memainkan peranan sebagai saluran paip - untuk bagaimana anda dapat mengetahui di mana dan sejauh mana ia dibelokkan? Dan kaedah itu digunakan untuk membandingkan koordinat geodetik titik pengukuran (diperoleh, misalnya, menggunakan triangulasi) dan koordinatnya diperoleh dari pemerhatian astronomi. Hanya dalam kaedah kedua ini adalah mengikat pada vertikal tempatan, yang direalisasikan, misalnya, menggunakan cakrawala merkuri di teleskop. Oleh itu, dengan perbezaan koordinat titik yang diperoleh dengan dua kaedah di atas, seseorang dapat menilai penyimpangan menegak tempatan.
Oleh itu, penyimpangan yang dihasilkan dalam banyak kes ternyata jauh lebih sedikit daripada yang diharapkan kerana tindakan kawasan pegunungan. Banyak buku teks mengenai gravimetri merujuk kepada pengukuran yang dibuat oleh British di selatan Himalaya pada pertengahan abad ke-19. Penyimpangan rekod dijangkakan di sana, kerana dari utara adalah kawasan pergunungan paling kuat di Bumi, dan dari selatan - Lautan Hindi. Tetapi penyimpangan yang dikesan ternyata hampir sifar. Tingkah laku saluran paip yang serupa dijumpai di dekat garis pantai laut - bertentangan dengan jangkaan bahawa tanah, lebih padat dari air laut, akan menarik lebih banyak saluran paip.
Untuk menjelaskan keajaiban seperti itu, para saintis menggunakan hipotesis isostasi. Menurut hipotesis ini, tindakan inhomogenitas jisim permukaan dikompensasi oleh tindakan inhomogenitas tanda bertentangan yang terletak pada kedalaman tertentu. Maksudnya, mesti ada batuan longgar di bawah permukaan batu yang padat, dan sebaliknya. Lebih-lebih lagi, heterogenitas atas dan bawah ini harus, dengan usaha bersama, membatalkan tindakan di saluran paip di mana-mana - seolah-olah sama sekali tidak ada heterogenitas.
Perhatikan bahawa penyimpangan garis paip menunjukkan komponen mendatar vektor graviti tempatan. Komponen menegaknya ditentukan menggunakan gravimeter. Keajaiban yang sama berlaku dengan gravimeter seperti garis paip. Tetapi terdapat banyak pengukuran dengan gravimeter. Oleh itu, untuk tidak membuat orang tertawa, para pakar telah mengumpulkan hutan terminologi dan metodologi yang sukar dilalui oleh orang-orang yang belum tahu.
Sekiranya hasil pengukuran gravimetri secara langsung diterbitkan, akan terlalu jelas bahawa mereka tidak bergantung pada ketidaksamaan jisim permukaan. Oleh itu, hasil langsung dikira semula dengan pembetulan khas. Pembetulan pertama, "untuk udara bebas", atau "untuk ketinggian", mencerminkan lokasi titik pengukuran pada ketinggian yang tidak bertepatan dengan permukaan laut (berhampiran permukaan Bumi, pembetulan ini adalah kira-kira 0.3 mGal / m; 1 Gal = 1 cm / s2). Pembetulan kedua mencerminkan kesan inhomogenitas jisim permukaan. Jumlah pindaan ini disebut pindaan Bouguer. Perbezaan antara nilai graviti yang diukur dan teoritis disebut anomali: tanpa mengambil kira pembetulan kedua, perbezaan ini disebut anomali di udara bebas, dan ketika keduanya diperhitungkan, disebut anomali Bouguer.
Video promosi:
Oleh itu, ada corak yang jelas: jika semasa tinjauan gravimetrik tidak ada pembetulan yang diperkenalkan untuk kesan massa permukaan, tetapi hanya pembetulan "untuk udara bebas" yang digunakan, maka anomali graviti di mana-mana hampir mendekati nol. Tetapi dipercayai bahawa massa permukaan tidak dapat mempengaruhi gravimeter, oleh itu, pembetulan dikira dan diperkenalkan, yang memberikan anomali sama besarnya dengan pembetulan ini. Dan kemudian, untuk menghapuskan anomali dan membawa nilai teori sesuai dengan yang diukur, mereka menggunakan hipotesis cerdik yang sama mengenai isostasi.
Adakah anda fikir tidak ada keadaan menyedihkan dalam sains? Mungkin, mungkin. Tetapi apa yang tidak boleh dilakukan ialah pampasan isostatik. Dan atas alasan yang sangat mudah. Sekarang, biarkan ada penyertaan tempatan dengan kepadatan tinggi di bawah permukaan tanah, dan kemasukan kompensasi dengan kepadatan berkurang di bawahnya. Perhatikan bahawa jika daya graviti di atas kemasukan ini sama dengan daya graviti di atas bahagian dengan ketumpatan normal, maka tidak ada pampasan dari kemasukan ini: dipol isostatik "menarik" secara berbeza daripada bahagian serupa dengan ketumpatan normal, yang seharusnya menyebabkan penyimpangan yang sesuai dari garis paip …
Dengan pengedaran jisim permukaan yang tidak seragam, tiada pengagihan jisim pampasan dapat mencapai penyimpangan paip sifar dan anomali graviti sifar sekaligus: isostasi untuk garis paip dan isostasi untuk gravimeter tidak serasi. Dalam praktiknya, di mana-mana penyimpangan sifar garis paip diperhatikan bersama-sama dengan anomali graviti sifar (jika anda tidak melakukan pembetulan berlebihan). Mereka. Amalan jelas menunjukkan bahawa instrumen gravimetrik tidak bertindak balas terhadap taburan jisim. Dan mengapa? Sains belum menemui jawapan untuk soalan ini. Dan kami menjawab: kerana massa tidak memberikan kesan yang menarik.
Dan kesimpulan ini tidak hanya berlaku untuk jisim permukaan Bumi - gravimetri memungkinkan untuk menggeneralisasikannya ke semua jirim Bumi. Ini mungkin dilakukan dengan menggunakan ukuran di bawah permukaan geoid, yang dilakukan di lombong atau di atas baskaf tenggelam. Lihat: menurut undang-undang gravitasi universal, graviti Bumi dalam pendekatan, ketika Bumi dianggap sebagai bola tidak berputar seragam, maksimum pada permukaan bola ini. Sesungguhnya, ketika mengangkat di atas permukaan, pecutan graviti menurun mengikut ungkapan GMЗ / r2, di mana G adalah pemalar graviti, MЗ adalah jisim Bumi, r adalah jarak ke pusatnya. Dan, ketika direndam di bawah permukaan, pecutan graviti menurun disebabkan oleh fakta bahawa jisim "menarik" menurun, kerana kesan keseluruhan jisim pada lapisan sfera permukaan dengan ketebalan sama dengan kedalaman rendaman sama dengan sifar.
Pecutan graviti secara linear bergantung pada jarak ke pusat Bumi: GMЗr / R3, di mana R adalah jejari Bumi. Oleh itu, dalam perkiraan yang disebutkan di atas, di permukaan Bumi akan ada jeda (serta perubahan tanda!) Dalam pergantungan percepatan graviti pada jarak ke pusat Bumi. Sekiranya, seperti yang kita nyatakan, graviti tidak dihasilkan oleh jisim, dan geometri cerun frekuensi (1.6) ditentukan tanpa mengira taburan jisim, maka pergantungan pecutan graviti pada ketinggian tidak mempunyai kekusutan di permukaan Bumi - fungsi ~ 1 / r2 mengekalkan bentuknya ketika memperdalam di bawah permukaan. Inilah yang ditunjukkan oleh data pengukuran mentah dan tidak diperbetulkan.
Agar tidak mengiklankan fakta-fakta fatal ini untuk undang-undang gravitasi universal, pengarang penerbitan mengenai graviti di lombong mematuhi peraturan berikut:
1) berikan data hanya untuk tahap di bawah permukaan, tetapi tidak di atas - supaya ketiadaan "rehat" tidak mencolok;
2) jangan tentukan - daya graviti meningkat atau berkurang ketika merendam di bawah permukaan;
3) jangan berikan data "mentah": sediakan hanya data yang diperbetulkan sekurang-kurangnya untuk kesan jisim permukaan (dan pembetulan ini sewenang-wenang: mereka bergantung pada model pengagihan massa permukaan yang diadopsi).
Dengan kes seperti itu, mengapa kita yakin bahawa bukan hukum gravitasi universal yang disahkan di lombong, tetapi model kita? Ya, bernasib baik, anda tahu. Penulis artikel [R6], yang melakukan pengukuran di lombong Queensland (Australia), menerbitkan data "mentah" yang sama (Jadual 1, lajur 3). Lebih-lebih lagi, mereka dengan jelas menunjukkan bahawa nilai-nilai yang diukur pada kedalaman ditunjukkan, dikurangi nilai yang diukur di permukaan - dari mana segera jelas bahwa percepatan gravitasi meningkat dengan perendaman, dan tidak menurun, seperti yang disyaratkan oleh hukum gravitasi universal.
Selanjutnya! Harap perhatikan: menurut undang-undang ini, modulus turunan dari ketergantungan ketinggian pecutan graviti ketika mendekati titik putus dari atas, 2GMЗ / R3, dua kali lebih besar daripada ketika mendekati titik putus dari bawah, GMЗ / R3. h = 948.16 m [R6], nilai yang dikira dari kenaikan pecutan graviti adalah 2GMЗh / R3, iaitu pada permukaan atas -3 m / s2. Bandingkan dengannya nilai yang diukur untuk perbezaan kedalaman bernama: 2.9274-3 m / s2 [R6]. Cukup jelas: ketika melewati permukaan Bumi dari atas ke bawah, tidak hanya perubahan tanda tidak berlaku, tetapi juga penurunan dua kali ganda dalam modulus turunan pergantungan ketinggian dari percepatan gravitasi.
Ini mungkin berlaku sekiranya keseluruhan zat Bumi tidak memberikan kesan yang menarik! Kami dapati di sini, secara terus terang, tusukan global mengenai undang-undang graviti sejagat - model kami disahkan secara kualitatif dan kuantitatif.
Eh, namun organisasi yang berbeza masih menawarkan perkhidmatan tinjauan graviti kepada pengguna sederhana. Pengintaian berjalan kaki! Automotif! Dari kapal terbang! Dari satelit!
"Imajinasi pelanggan - untuk wang mereka!" Lebih-lebih lagi, peta gravimetrik dilukis - pelbagai warna! Baiklah, apa yang anda boleh katakan. Pertama, cantik. Dan, kedua, dengan siapa gambar-gambar ini mengganggu?
Peta graviti bumi
