Коэффициенты (умноженные на 10°) разложения потенциала земного притяжения в ряд по сферическим функциям, определённые по наблюдениям движения искусственных спутников Земли (по данным Смитсоновской астрофизической обсерватории, США, опубл. 1970)
m 0 1 2 3 4 5
С 2
m -1082,63 - 2,41 - - -
S 2
m - - -1,36 - - -
C 3
m 2,54 1,97 0,89 0,69 - -
S 3
m - 0,26 -0,63 1,43 - -
C 4
m 1,59 -0,53 0,33 0,99 -0,08 -
S 4
m - -0,49 0,71 -0,15 0,34 -
C 4
m 0,23 -0,05 0,61 -0,43 -0,27 0,13
S 5
m - -0,10 -0,35 -0,09 0,08 -0,60
Лит.: Жонголович И., Внешнее гравитационное поле Земли и фундаментальные постоянные, связанные с ним, «Тр. института теоретической астрономии», 1952, в. 3; Бровар В. В., Магницкий В. А., Шимбирев Б. П., Теория фигуры Земли, М., 1961; Грушинский Н. П., Теория фигуры Земли, М., 1963.
М. У. Сагитов, В. А. Кузиванов.
Гравитационное смещение
Гравитацио'нное смеще'ние, изменение частоты электромагнитного излучения при его распространении в гравитационном поле; см. Красное смещение .
Гравитационные волны
Гравитацио'нные во'лны, поперечные волны, излучаемые ускоренно движущимися массами и распространяющиеся со скоростью света; см. Гравитационное излучение .
Гравитационный вариометр
Гравитацио'нный варио'метр, прибор для измерения вторых производных потенциала силы тяжести, характеризующих кривизну поверхности равного потенциала силы тяжести и изменение (градиент) силы тяжести в горизонтальном направлении (см. Гравитационное поле Земли )., Г.в., измеряющие только градиенты силы тяжести , называются градиентометрами (см., например, Градиентометр гравитационный горизонтальный). Г.в. изобретён в конце 19 в. венгерским физиком Л. Этвешем . Г.в. состоит из лёгкого горизонтального или наклонного коромысла с укрепленными или подвешенными на его концах на разной высоте массами; коромысло подвешивается на тонкой упругой крутильной нити. В неоднородном гравитационном поле Земли возникает действующий на массы коромысла момент гравитационных сил. Коромысло поворачивается вокруг нити до тех пор, пока момент сил притяжения не уравновесится моментом упругих сил закрученной нити Производные потенциала силы тяжести определяются по углу поворота коромысла Г.в., корпус которого последовательно устанавливается под различными углами к меридиану (в разных азимутах ). Применяется фотографическая или визуальная регистрация. Конструкция Г. в. обеспечивает устранение влияния температуры, магнитного и электростатического полей. Точность измерения Г.в. вторых производных потенциала силы тяжести ±(1 — 2).10–9 сек –2 . Г. в. применяют для изучения распределения неоднородностей плотности верхних слоев земной коры с геологоразведочными целями (см. Гравиметрическая разведка ). Поскольку показания Г.в. зависят также от действия масс, составляющих рельеф земной поверхности, для учёта их влияния необходимо детально знать рельеф в ближайшей окрестности места проведения измерений.
М. У. Сагитов.
Гравитационный каротаж
Гравитацио'нный карота'ж, измерения гравиметрами силы тяжести в буровых скважинах с целью определения средних значений плотности горных пород на различной глубине в их естественном залегании. Изменения плотности связаны с литологией пород, а в ряде случаев могут и непосредственно указывать на местоположение залежи полезного ископаемого (нефти, газа, угля, каменной соли, рудных тел). Г. к. вместе с электрическим каротажем позволяет с большей надёжностью дифференцировать геологический разрез, определять пористость пород и т. д.
Учёт притяжения толщи горных пород, плотность которых определена Г. к., обеспечивает также повышение точности интерпретации гравитационных аномалий, выявленных в результате наземных гравиметровых съёмок, особенно при изучении глубинного строения земной коры.
Г. к. производится гравиметрами, приспособленными для измерений приращения силы тяжести в буровых скважинах. Управление гравиметром дистанционное, отсчёты снимаются с пульта управления на поверхности Земли. Результаты определения плотности предоставляются в виде таблиц, графически в виде кривых (денсиграмм). При наличии нескольких скважин, расположенных на одном профиле, строятся карты линий равных значений плотности (изоденс) в вертикальной плоскости, проходящей через эти скважины. Когда скважины распределены на площади, кроме карт изоденс в вертикальной плоскости, возможно построение карт изоденс в горизонтальных плоскостях для различных стратиграфических горизонтов. См. также ст. Гравиметрическая разведка .
Лит.: Справочник геофизика, т. 5, М., 1968, 77.
П. И. Лукавченко.
Гравитационный коллапс
Гравитацио'нный колла'пс, см. Коллапс гравитационный .
Гравитационный парадокс
Гравитацио'нный парадо'кс, один из космологических парадоксов .
Гравитационный потенциал
Гравитацио'нный потенциа'л, потенциал силы притяжения. Частные производные Г.п. по направлениям равны составляющим силы притяжения по этим направлениям. Использование Г. п. иногда упрощает изучение свойств силового поля. Это обусловлено тем, что Г.п., будучи скалярной величиной, для своего задания требует знания только его величины, в то время как для определения силы необходимо знать ещё и её направление.
Гравитационный радиус
Гравитацио'нный ра'диус, в общей теории относительности (см. Тяготение ) радиус сферы, на которой сила тяготения, создаваемая массой m , целиком лежащей внутри этой сферы, стремится к бесконечности. Г. р. определяется массой тела m и равен r g = 2G m /c 2 , где G — гравитационная постоянная , с — скорость света. Г. р. обычных астрофизических объектов ничтожно малы по сравнению с их действительными размерами; так, для Земли r g » 0,9 см , для Солнца r g » 3 км .
Если тело сжать до размеров Г. р., то никакие силы не смогут остановить его дальнейшего сжатия под действием сил тяготения. Такой процесс, называемый релятивистским гравитационным коллапсом, может происходить с достаточно массивными звёздами (как показывает расчёт, с массой больше двух солнечных масс) в конце их эволюции: если, исчерпав ядерное «горючее», звезда не взрывается и не теряет массу, то, сжимаясь до размеров Г. р., она должна испытывать релятивистский гравитационный коллапс. При гравитационном коллапсе из-под сферы радиуса r g не может выходить никакое излучение, никакие частицы. С точки зрения внешнего наблюдателя, находящегося далеко от звезды, с приближением размеров звезды к r g время неограниченно замедляет темп своего течения. Поэтому для такого наблюдателя радиус коллапсирующей звезды приближается к Г. р. асимптотически, никогда не становясь меньше его.
И. Д. Новиков.
Гравитационный тектогенез
Гравитацио'нный тектогене'з,
1) формирование структур земной коры в результате медленного сползания под влиянием силы тяжести масс горных пород по склонам крупных тектонических поднятий. Исходными процессами, обусловливающими Г.т., являются вертикальные движения земной коры, приводящие к образованию поднятий и прогибов. Соскальзывая вниз, слоистые осадочные толщи сминаются сами и сминают в складки породы, залегающие у подножья растущих поднятий.
2) Любые движения масс внутри земной коры под действием силы тяжести, в том числе всплывание относительно лёгких пород из-под более тяжёлых. Последний процесс ведёт, в частности, к образованию диапировых складок . Многие исследователи предполагают, что перемещения вещества в недрах Земли под влиянием силы тяжести лежат в основе всех тектонических деформаций (см. также Тектоника ).
