Las masas de la superficie de la Tierra no están distribuidas uniformemente. Hay cadenas montañosas poderosas con una densidad de roca de aproximadamente tres toneladas por metro cúbico. Hay océanos en los que la densidad del agua es de solo una tonelada por metro cúbico, incluso a una profundidad de 11 kilómetros. Hay valles que se encuentran por debajo del nivel del mar, en los que la densidad de la materia es igual a la densidad del aire. Según la lógica de la ley de la gravitación universal, estas inhomogeneidades de distribución de masa deberían actuar sobre instrumentos gravimétricos.
Pero algunos grupos de personas argumentan que este no es el caso …
El instrumento gravimétrico más simple es una plomada: cuando se calma, se orienta a lo largo de la vertical local. Durante mucho tiempo se ha intentado detectar las desviaciones de la plomada debido a la atracción, por ejemplo, de poderosas cadenas montañosas. Sólo el papel de una plomada aquí se jugó, por supuesto, no con un simple peso en una cuerda, porque ¿cómo puede saber dónde y qué tan lejos se desvía? Y el método se utilizó para comparar las coordenadas geodésicas del punto de medición (obtenidas, por ejemplo, mediante triangulación) y sus coordenadas obtenidas a partir de observaciones astronómicas. Solo en el segundo de estos métodos se vincula a la vertical local, que se realiza, por ejemplo, utilizando el horizonte de mercurio en el telescopio. Así, por la diferencia en las coordenadas del punto obtenidas por los dos métodos anteriores, se puede juzgar la desviación de la vertical local.
Entonces, las desviaciones resultantes en la mayoría de los casos resultaron ser mucho menores de las esperadas debido a la acción de las sierras. Muchos libros de texto sobre gravimetría se refieren a mediciones realizadas por los británicos al sur del Himalaya a mediados del siglo XIX. Se esperaban desviaciones récord allí, porque desde el norte estaba la cadena montañosa más poderosa de la Tierra, y desde el sur, el Océano Índico. Pero las desviaciones detectadas resultaron ser casi nulas. Se encuentra un comportamiento similar de la plomada cerca de la costa del mar, contrariamente a las expectativas de que la tierra, más densa que el agua del mar, tirará más de la plomada.
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Para explicar tales milagros, los científicos adoptaron la hipótesis de la isostasia. Según esta hipótesis, la acción de las inhomogeneidades de las masas superficiales se compensa con la acción de las inhomogeneidades del signo opuesto ubicadas a cierta profundidad. Es decir, debe haber rocas sueltas debajo de las rocas densas en la superficie y viceversa. Además, estas heterogeneidades superiores e inferiores deberían, mediante esfuerzos conjuntos, anular la acción en la plomada en todas partes, como si no hubiera heterogeneidades en absoluto.
Tenga en cuenta que las desviaciones de la plomada indican los componentes horizontales del vector de gravedad local. Su componente vertical se determina mediante gravímetros. Los mismos milagros suceden con los gravímetros que con las plomadas. Pero hay muchas medidas con gravímetros. Por lo tanto, para no hacer reír a la gente, los expertos han amontonado selvas terminológicas y metodológicas que es difícil para los no iniciados atravesar.
Si se publicaran los resultados directos de las mediciones gravimétricas, sería demasiado obvio que no dependen de las inhomogeneidades de la masa superficial. Por lo tanto, los resultados directos se vuelven a calcular con correcciones especiales. La primera corrección, "para aire libre" o "para altura", refleja la ubicación del punto de medición a una altitud que no coincide con el nivel del mar (cerca de la superficie de la Tierra, esta corrección es de aproximadamente 0,3 mGal / m; 1 Gal = 1 cm / s2). La segunda corrección refleja el efecto de las inhomogeneidades de la masa superficial. La suma de estas enmiendas se denomina enmienda de Bouguer. La diferencia entre los valores medidos y teóricos de la gravedad se denomina anomalía: sin tener en cuenta la segunda corrección, esta diferencia se denomina anomalía en el aire libre, y cuando se tienen en cuenta ambos, se denomina anomalía de Bouguer.
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Por lo tanto, hay un patrón claro: si durante el levantamiento gravimétrico no se introducen correcciones por el efecto de las masas superficiales, sino que solo se usa la corrección "para aire libre", entonces las anomalías de la gravedad en todas partes se acercan a cero. Pero se cree que las masas superficiales no pueden dejar de afectar al gravímetro, por lo tanto, se calculan e introducen correcciones que dan anomalías de igual magnitud a estas correcciones. Y luego, para poner a cero las anomalías y hacer coincidir los valores teóricos con los medidos, utilizan la misma ingeniosa hipótesis de isostasia.
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¿Cree que no puede haber un estado de cosas tan deplorable en la ciencia? Quizás, quizás. Pero lo que no puede ser es una compensación isostática. Y por una razón muy sencilla. Ahora, que haya una inclusión local con una alta densidad debajo de la superficie del suelo, y una inclusión compensadora con una densidad reducida debajo de ella. Tenga en cuenta que si la fuerza de gravedad por encima de estas inclusiones es igual a la fuerza de gravedad por encima de la sección con densidad normal, entonces no hay compensación de estas inclusiones: el dipolo isostático "atrae" de manera diferente que una sección similar con densidad normal, lo que debería causar una desviación correspondiente de la plomada. …
Con una distribución no uniforme dada de masas superficiales, ninguna distribución de masas compensadoras puede lograr tanto desviaciones de plomada cero como anomalías de gravedad cero a la vez: la isostasia para plomada e isostasia para gravímetros son incompatibles. En la práctica, en todas partes se observan desviaciones cero de la plomada junto con anomalías de gravedad cero (si no introduce correcciones excesivas). Aquellos. La práctica muestra claramente que los instrumentos gravimétricos no responden a la distribución de masa. ¿Y por qué? La ciencia aún no ha encontrado una respuesta a esta pregunta. Y respondemos: porque las masas no tienen un efecto atractivo.
Y esta conclusión es válida no solo para las masas superficiales de la Tierra: la gravimetría permite generalizarla a toda la materia de la Tierra. Esto es posible mediante mediciones bajo la superficie del geoide, realizadas en minas o a bordo de un batiscafo sumergido. Mira: de acuerdo con la ley de la gravitación universal, la gravedad de la Tierra en la aproximación, cuando la Tierra se considera una bola uniforme no giratoria, es máxima en la superficie de esta bola. De hecho, cuando se eleva por encima de la superficie, la aceleración de la gravedad disminuye según la expresión GMЗ / r2, donde G es la constante gravitacional, MЗ es la masa de la Tierra, r es la distancia a su centro. Y, cuando se sumerge bajo la superficie, la aceleración de la gravedad disminuye debido a que la masa "atrayente" disminuye, ya que el efecto total de masas en la capa esférica superficial con un espesor igual a la profundidad de inmersión es igual a cero.
En este caso, la aceleración de la gravedad depende linealmente de la distancia al centro de la Tierra: GMЗr / R3, donde R es el radio de la Tierra. Así, en la aproximación antes mencionada, en la superficie de la Tierra habría una ruptura (¡así como un cambio de signo!) En la dependencia de la aceleración de la gravedad de la distancia al centro de la Tierra. Si, como argumentamos, la gravitación no es generada por masas, y la geometría de las pendientes de frecuencia (1.6) se especifica independientemente de la distribución de masa, entonces la dependencia de la aceleración de la gravedad con la altura no tiene un doblez en la superficie de la Tierra - la función ~ 1 / r2 conserva su forma al profundizar bajo la superficie. Esto es lo que muestran los datos de medición sin procesar y sin corregir.
Para no publicitar estos hechos fatales para la ley de la gravitación universal, los autores de publicaciones sobre la gravedad en las minas se adhieren a las siguientes reglas:
1) proporcionar datos solo para los niveles por debajo de la superficie, pero no por encima, de modo que la ausencia de una "ruptura" no sea sorprendente;
2) no especificar: la fuerza de gravedad aumenta o disminuye cuando se sumerge bajo la superficie;
3) no proporcione datos "brutos": proporcione sólo datos que estén corregidos al menos por el efecto de las masas superficiales (y estas correcciones son arbitrarias: dependen del modelo adoptado de distribución de masas superficiales).
Con tales casos, ¿por qué estamos seguros de que no es la ley de la gravitación universal la que se confirma en las minas, sino nuestro modelo? Sí, suerte, lo sabes. Los autores del artículo [R6], que realizaron mediciones en las minas de Queensland (Australia), publicaron los mismos datos “brutos” (Tabla 1, columna 3). Además, indicaron claramente que los valores medidos en profundidad se presentan, menos el valor medido en la superficie, de lo cual queda inmediatamente claro que la aceleración de la gravedad aumenta con la inmersión y no disminuye, como lo requiere la ley de la gravitación universal.
¡Además! Tenga en cuenta: de acuerdo con esta ley, el módulo de la derivada de la dependencia de la altitud de la aceleración gravitacional cuando se acerca al punto de ruptura desde arriba, 2GMЗ / R3, es dos veces mayor que cuando se acerca al punto de ruptura desde abajo, GMЗ / R3. h = 948,16 m [R6], el valor calculado del incremento de aceleración gravitacional es 2GMÇh / R3, es decir por encima de la superficie -3 m / s2. Compare con él el valor medido para la diferencia de profundidad nombrada: 2,9274-3 m / s2 [R6]. Es bastante obvio: al atravesar la superficie de la Tierra de arriba a abajo, no solo no se produce un cambio de signo, sino también una disminución al doble del módulo de la derivada de la dependencia de la altitud de la aceleración gravitacional.
¡Esto es posible si toda la sustancia de la Tierra no tiene un efecto atractivo! Encontramos aquí, francamente hablando, una punción global de la ley de la gravitación universal: nuestro modelo se confirma tanto cualitativa como cuantitativamente.
Eh, y sin embargo, diferentes organizaciones todavía ofrecen servicios de estudio de gravedad a los simplones. ¡Reconocimiento a pie! ¡Automotor! ¡Desde el avión! ¡De satélites!
"Cualquier imaginación de los clientes - ¡por su dinero!" Además, se dibujan mapas gravimétricos, ¡multicolores! Bueno, que puedes decir. Primero, es hermoso. Y, en segundo lugar, ¿con quién interfieren estas imágenes?
Mapa de gravedad de la tierra
