Есть много интересных предположений утверждающих, что человечество уже давным-давно разными способами собирает и использует гравитационную энергию. Это звучит грандиозно и потрясающе, но, к сожалению, неправда.
Не существует такого понятия, как «гравитационная энергия». Гравитация не похожа на электрическую батарею, чей заряд можно использовать для достижения каких-либо целей. Гравитация — это сила. Но даже и эта характеристика вызывает споры в научной среде. (Эйнштейн, например, утверждал, что гравитация — это вовсе не сила, а искривление пространства-времени).
Несмотря на это, мы все же воспринимаем гравитацию как силу, и этого нам вполне достаточно для объяснения многих вещей. Большинство физиков считают гравитацию одной из четырех фундаментальных сил природы: слабое взаимодействие, сильное взаимодействие, электромагнитное взаимодействие и гравитация.
Нельзя получить энергию от силы, такой как гравитация, потому что это две большие разницы. Когда сила прилагается к объекту, объект получает энергию. Например, если человек катит мяч в гору он прилагает к нему силу, мяч приобретает потенциальную энергию.
И эта энергия исходит не от гравитации. Эта энергия исходит от человека, который применяет силу и закатывает мяч на вершину горы. Как только человек отпускает мяч, мяч катится вниз по склону, его потенциальная энергия преобразуется в кинетическую. И хотя тут задействована «сила» гравитации, энергия мяча осталась неизменной. Вся его энергия исходила от человека, который катил мяч в гору.
Те же принципы применимы к гидроэлектростанциям, часам с маятниками и другим устройствам, работа которых зависит от силы тяжести. Гидроэлектростанции не извлекают энергию из гравитации, они преобразуют потенциальную энергию воды, накопленную за счет испарения, конденсации и течения по руслу реки в электрическую энергию. Напольные часы работают за счет движения маятника, но энергия, которую получает маятник обеспечивается человеком, который заводит часовой механизм и дает маятнику первоначальный толчок.
Таким образом, нельзя использовать гравитацию в качестве источника энергии. Это так не работает.
Можно ли считать гравитацию формой энергии?
Гравитация — это прежде всего взаимодействие, опосредованное гравитационным полем. Взаимодействие характеризуется энергией: она называется потенциальной энергией, которая может совершать «работу», т. е. может превращаться в кинетическую энергию, приводя предметы в движение.
Гравитационное поле также может переносить энергию само по себе в виде гравитационных волн; это также будет кинетическая энергия, на этот раз связанная с движением (изменением во времени) самого гравитационного поля.
Но поле — это нечто большее, чем его энергетическое содержание. Гравитационное поле помимо энергии обладает также импульсом и моментом импульса, не говоря уже об упомянутых выше взаимодействиях с другими формами материи.
