Большая Советская Энциклопедия (ГР) - [12]

) и массами компонентов порядка массы Солнца (к таким источникам относится, например, двойная звезда WZ из созвездия Стрелы). Мощность Г.и. таких звёзд ~ 10²³gm. Это соответствует поверхностной плотности потока Г. и. вблизи Земли порядка 10^-13ст/м². Большую плотность потока (10^-4 — 10^* вт/м² ) можно ожидать при некоторых взрывных процессах на звёздах.

  В расчёте на такие всплески Г. и. внеземного происхождения американский физик Дж. Вебер (1966) создал приёмник Г. и., в котором гравитационной антенной служил алюминиевый цилиндр длиной 1,5 м и массой 1,5 т. Цилиндр подвешен на тонких нитях к раме, состоящей из стальных блоков, проложенных резиновыми прокладками (антисейсмический Фильтр). Цилиндр и рама помещены в вакуумную камеру, а вся установка размещена вдали от индустриальных помех.

  Кварцевые пьезодатчики, наклеенные вдоль цилиндра, преобразуют механические колебания в электрические сигналы. Чувствительный усилитель (в котором для снижения тепловых колебаний входной контур охлажден до температуры жидкого гелия) позволяет регистрировать механические колебания цилиндра, соответствующие движению одного торца цилиндра относительно другого с амплитудой 2^. 10^-14см. Второй цилиндр с такими же частотными характеристиками помещен на расстоянии ~ 1000 км от первого. На нём также укреплены пьезодатчики. Электрические сигналы с обоих цилиндров поступают на схему совпадений, чтобы отличить всплески Г. и. (которое должно синхронно возбуждать колебания в обоих цилиндрах) от всплесков тепловых колебаний (которые не коррелированы, т. е. не совпадают во времени). Схема совпадений вырабатывает выходной импульс, если сигналы превышают некоторый выбранный пороговый уровень и если они соответственным образом сдвинуты по времени.

  Установка работала в течение длительного времени и было обнаружено несколько десятков совпадающих всплесков, примерно в 10 раз превышающих шумовой уровень. Возможно, что наблюдалось совместное возбуждение обоих цилиндров гравитационными волнами от некоторого общего источника. Однако плотность потока Г. и., соответствующая зарегистрированным всплескам, составляет несколько десятков тыс. вт/м², что является довольно большой величиной для наиболее вероятных расстояний до взрывных источников внеземного происхождения. Дальнейшие экспериментальные исследования должны подтвердить или опровергнуть результат, полученный Вебером. Чувствительность установки Вебера не очень велика (10⁴вт /м² ), но она не является предельно достижимой.

  Обнаружение Г. и. от источников внеземного происхождения открыло бы новый канал информации о физических процессах в космосе.

  Лит.: Вебер Дж., Общая теория относительности и гравитационные волны, пер. с англ., М., 1962; Брагинский В. Б., Гравитационные волны и попытки их обнаружения, «Земля и Вселенная», 1965, № 5: его же, Гравитационное излучение и перспективы его экспериментального обнаружения, «Успехи физических наук», 1965, т. 86, в. 3, с. 433—46; Брагинский В.Б., Руденко В. Н., Релятивистские гравитационные эксперименты, там же, 1970, т. 100, в. 3, с. 395; Брагинский В. Б., Физические эксперименты с пробными телами, М., 1970, гл. 3.

  В. Б. Брагинский.

Гравитационное обогащение

Гравитацио'нное обогаще'ние полезных ископаемых, методы отделения полезных минералов от пустой породы по различию их плотности. Г. о. — древнейший метод обогащения полезных ископаемых, применявшийся за 2 тыс. лет до н. э. при разработке оловянных и золотых россыпей на Южном Урале и Алтае. В 14—15 вв. были созданы аппараты для Г. о., явившиеся прототипом современных (например, золото-промывательные машины К. Фролова). Г. о. подробно описано Г. Агриколой (16 в.), одно из первых научных обоснований дано М. В. Ломоносовым.

  Наиболее широко Г. о. применялось в конце 19 и начале 20 вв., когда добыча полезных ископаемых резко возросла, а флотационный метод обогащения, успешно конкурирующий с гравитационным при обогащении мелких фракций, только начал развиваться. Г. о. не теряет своей актуальности, что связано с его принципиальными преимуществами — дешевизной и возможностью разделять разными методами частицы минералов широкого диапазона крупности (от 0,1 и до 300 мм ).

  Г. о. осуществляется в водной и воздушной средах. В водной среде разделение происходит более четко, что связано с большей плотностью воды. Однако сухое (т. н. пневматическое) Г. о. в ряде случаев имеет преимущество, поскольку не требует обезвоживания продуктов обогащения. Это особенно важно для районов с суровым климатом, где смерзание концентратов, например угольных, затрудняет их транспортировку. При Г. о. обычно используется сила земного притяжения, откуда и название метода; одновременно с силой тяжести в некоторых случаях используется центробежная и электромагнитная силы.

  Теория Г. о. основана на определении относительных скоростей перемещения частиц, отличающихся плотностью и размерами, в среде различной плотности. Впервые теория Г. о. была развита П. Риттингером (1867). Существенное развитие теория Г. о. получила в работах Г. Я. Дорошенко (1876), С. Г. Войслава (1884), В. А. Гуськова (1908), Р. Ричардса (1908), Т. Финкея (1940) и, особенно, П. В. Лященко (1940). Вначале были разработаны методы определения скорости падения одиночных частиц. При достаточно большой разнице скоростей происходит разделение: частицы большей плотности располагаются внизу, а меньшей — в верхней части слоя. При таком подходе для разделения частиц по плотности необходимо, чтобы частицы имели относительно близкие размеры (иначе очень крупное зерно малой плотности будет падать с такой же скоростью, как небольшое зерно большей, и разделения не произойдёт). Однако на практике этот принцип не выдерживался, а разделение происходило. Расхождение между теорией и практикой пытались устранить введением понятия о т. н. стеснённых условиях движения частиц, при которых они перемещаются группой. Но при этом очень трудно учесть закономерности взаимного трения и перемещения частиц. Пытались также рассматривать процесс Г. о. как разделение крупных частиц в плотной взвеси частиц более мелких. Современная теория Г. о. развита в 60-е гг. советскими учёными Э. Э. Рафалес-Ламарка, Н. Н. Виноградовым и др. Основное внимание уделяется анализу расслоения как массовому статистическому процессу и свойствам взвесей, находящихся в статистически неустойчивом состоянии.