inimkond juba iidsetest aegadest mõelda, kuidas maailm on korraldatud.Miks on rohi kasvab, miks päike paistab, siis miks me ei võiks lennata ... Viimast, muide, on alati väga huvitatud inimesed.Me teame nüüd, et põhjus kõike - gravitatsiooni.Mis see on ja miks see nähtus on nii oluline skaalal universumi Vaatame täna.
Sissejuhatus
Teadlased leidsid, et kõik massiivne organite kogeda vastastikust tõmmet teineteise.Hiljem selgus, et see salapärane jõud põhjustab liikumise taevakehade ja nende pidev tiirleb.Seesama teooria gravitatsiooni sõnastatud Isaac Newton geenius, kelle hüpoteesi etteantud arengut füüsika sajandeid tulema.Ta on välja töötatud ja jätkus (kuigi täiesti erinevas suunas) on teadlane Albert Einstein - on üks suurimaid mõtetes eelmisel sajandil.
Sajandeid teadlased on täheldanud, atraktsioon, püüdes mõista ja mõõta.Lõpuks on viimase paarikümne aasta jooksul on teenistuses inimkonna (mõnes mõttes muidugi), isegi selline asi nagu gravitatsiooni.Mis on see, mis on nimetatud mõiste määratlust tänapäeva teaduse?
teaduslik määratlus
Kui õpid antiikautorite mõtlejad, on võimalik teada saada, et ladinakeelsest sõnast «gravitas» tähendab "koorem", "atraktsioon".Täna, teadlased on nn universaalne ja püsiva vastastikmõju materiaalsed kehad.Kui see jõud on suhteliselt nõrk, ja toimib ainult objektid, mis liiguvad palju aeglasemalt valguse kiirus, see on nende suhtes kohaldatav Newtoni teooria.Kui see nii ei ole, siis tuleks kasutada tulemused Einstein.
kohe alguses Praegu laadi gravitatsiooni ei ole täielikult teada põhimõtteliselt.Mis see on, me ei ole veel täielikult olemas.
teooriad Newton ja Einstein
Klassikalise doktriini Isaac Newton, kõik organid meelitada üksteist jõuga võrdeline nende mass, on pöördvõrdeline kauguse ruuduga mis peitub nende vahel.Einstein väitis, et atraktsioon objektide vahel näidatakse puhul kumerust ruumi ja aega (ja kumerust ruumi on võimalik ainult siis, kui see on asja).
arvasin, et see oli väga sügav, kuid kaasaegne teadus on näidanud talle mõned ebatäpsus.Täna, usutakse, et gravitatsiooni painutab ruumi ainult ruumi: aeg, siis võib aeglustada või isegi peatada, kuid reaalsus muutub kuju ajutine asi teooria ei ole kinnitust leidnud.Aga kuna klassikalise Einstein võrrand ei anna isegi võimalust, et ala on jätkuvalt mõjutada asja magnetväli.
Mida rohkem me teame õiguse gravitatsiooni (gravitatsiooni), matemaatiline väljendus sellest kuulub aega Newton:
\ [F = γ \ frac [-1.2] {M_1 m_2} {r ^ 2} \]
Underγ viitab gravitatsioonikonstant (mõnikord sümbol G), mille väärtus on võrdne 6,67545 × 10-11 m³ / (kg · s ²).
vastastikmõju elementaarosakeste
uskumatu keerukus meid ümbritsevast ruumist on suuresti tingitud lõpmatu arv elementaarosakeste.Nende vahel, on ka erinevaid interaktsioone neil tasanditel, mille kohta saame ainult oletada.Kuid igasuguseid koostoimeid elementaarosakeste omavahel väga erinevad jõud.
võimsaim kõikidest tuntud jõud siduda komponendid aatomituum.Eraldi neid, teil on vaja kulutada tõeliselt kolossaalne kogus energiat.Kuna elektronid, need on "seotud" tuuma vaid tavalised elektromagnetilist vastasmõju.Et seda peatada, mõnikord üsna energia, mis paistab tulemusena normaalset keemilist reaktsiooni.Gravitatsioon on (mis see on, sa juba tead) kujul aatomite ja elementaarosakeste osakesed on lihtsaim koostoimel.
gravitatsiooniväli sel juhul on nii nõrk, et seda on raske ette kujutada.Kummalisel kombel, kuid liikumise taevakehade, kelle kaal mõnikord võimatu ette kujutada, "follow" neid.Kõik see on võimalik tänu kahele omadused raskust, mis on eriti märgatav Suurte füüsilised kehad:
- Erinevalt aatomjõu gravitatsiooniline külgetõmme märgatavam eemal objekti.Seega on Maa gravitatsiooni hoiab oma põllule, isegi kuu, ja sama kangusega Jupiteri orbiit kergelt toetab mitut satelliiti, mass millest igaüks on võrreldav Maa!
- Pealegi alati tagab atraktsioon objektide vahel, vahemaa, seda jõudu nõrgeneb madalal kiirusel.
teket rohkem või vähem ühtset gravitatsiooniteooria on suhteliselt hiljutine ja seda on välja kujunenud sajandite jooksul jälgides liikumist planeetide ja teiste taevakehade.Probleem sisuliselt lihtsam seetõttu, et neil kõigil liikuda vaakumis, kus lihtsalt ei ole teisi võimalikke koostoimeid.Galileo ja Kepleri - kaks prominentset astronoom ajal oma kõige väärtuslikumaks tähelepanekud on aidanud sillutada teed uutele avastustele.
Aga suur Isaac Newton oli võimalik luua esimene gravitatsiooniteooria, ja seda väljendada matemaatilise kaardistamine.See oli esimene õiguse gravitatsiooni, matemaatiline kaardistamine, mis on esitatud eespool.
järeldusi Newton ja mõned tema eelkäijad
Erinevalt teistest füüsikalisi nähtusi, mis eksisteerivad maailm meie ümber, gravitatsiooni avaldub alati ja kõikjal.Tuleb aru saada, et mõiste "Zero Gravity", mis esineb sageli pseudo-teaduslik ringid, see pole õige, et ka kaaluta ruumi ei tähenda, et inimene või kosmoselaev ei kehti tõmbenumbriks massiivne objekt.
Lisaks kõik materiaalsed kehad on teatud kaalu, mis on väljendatud jõud, mis oli neile kohaldada, ja poolt tekitatud kiirenduse mõju.
Seega Gravitatsioonijõud on võrdeline massiga esemeid.Arvuliselt nad võivad olla väljendatud toote saamist masside mõlemad organid.See jõud on rangelt kuuletub pöördvõrdeline kauguse ruuduga sõltuvalt objektide vahel.Kõik muud suhtlemist üsna erinevad sõltuvalt vahemaast kahe asutuse vahel.
massi nurgakivi
hulga objektide sai eriti vastuoluline küsimus, mis on üles ehitatud kogu kaasaegse teooria gravitatsiooni ja Einsteini relatiivsusteooria.Kui te mäletate Newtoni teise seaduse, te ilmselt teate, et kaal on kohustuslik omadus füüsiline materiaalset keha.See näitab, kuidas objekti käituda jõu rakendamise sellega, sõltumata nende päritolust.
Kuna kõik keha (vastavalt Newton) kui avatud välist jõudu kiirendada, et mass määrab, kui suur on see kiirendus.Mõtle näide.Kujutage ette, roller ja bussi, kui neile rakendatakse täpselt sama mõju, nad jõudsid erineva kiirusega ebavõrdseks aega.Kõik see on seletatav teooria gravitatsiooni.
Milline on suhe kaalu ja tõsidust?
Rääkides raskust, mass see nähtus on oma roll täiesti vastupidine sellele, mida ta mängib seoses jõu ja kiirenduse objekti.See on peamine allikas atraktsioon.Kui te võtate pilk kaks asutust ja jõudu, millega nad meelitavad kolmanda objekti, mis asub võrdsel kaugusel kahest esimesest suhe jõud on võrdne suhe masside kaks esimest objekte.Seega tõmbejõud on võrdeline kehakaalu.
Kui mõtleme Newtoni kolmas seadus, saame veenduda, et see ütleb täpselt sama asi.Gravitatsioonijõud, mis toimib kahe asutuse visata võrdsel kaugusel allikast atraktsioon on otseselt sõltuv mass andmeobjektid.Igapäevaelus me räägime jõud, millega keha on meelitanud planeedi pinnast, nagu pealkiri.
Kokkuvõtteks.Seega, kaalu on tihedalt seotud võimu ja kiirendus.Samal ajal, see määrab jõudu, mis toimib keha ligi.
omadused kiirendus asutuste gravitatsiooniväli
See hämmastav duaalsus on põhjus, et sama gravitatsiooniväli kiirendus üsna erinevaid objekte on võrdsed.Oletame, et meil on kaks poolt.Määra neist palju z, ja teine - Z. Nii objektide visatakse kohapeal, kus vabalanguses.
Kuidas on suhe Gravitatsioonijõud?See näitab lihtne matemaatiline valem - z / Z.Siin on lihtsalt kiirendades, nad saavad tänu Gravitatsioonijõud on täpselt sama.Lihtsamalt öeldes, kiirendus, et keha on gravitatsiooniväli ei sõltu selle omadusi.
Mis määrab kiirenduse puhul kirjeldatud?
See sõltub ainult (!) Kaalust objekte, et luua selles valdkonnas, samuti nende suhtumist.Kaksikrollis massi ja kiirenduse võrdne erinevate asutuste gravitatsiooniväli juba avastanud juba mõnda aega tagasi.Need nähtused on järgmine pealkiri: "põhimõte võrdsuse."See termin rõhutab veel kord, et kiirendus ja inerts sageli samaväärne (teatud määral muidugi).
, kui tähtis on väärtus G
Koolist füüsika muidugi meeles pidada, et raskuskiirendus pinnal meie planeedil (Maa gravitatsiooni) on 10 m / sek.² (9.8 muidugi, kuid lihtsuse arvutuste seda väärtust kasutatakse).Seega, võtmata arvesse õhutakistust (at olulise kõrgus, kui vahemaa esinemissagedus), siis mõju saavutatakse, kui keha saab suurendatakse kiirendus 10 m / s.iga teine.Niisiis, raamat, mis on langenud teisel korrusel maja, lõpus oma missiooni liigub kiirusega 30-40 m / s.Lihtsamalt öeldes, 10 m / s - see on "kiirus" gravitatsiooni jooksul Maa.
gravitatsioonist füüsika kirjanduses tähistatakse tähega «g».Kuna Maa kuju teatud määral rohkem nagu mandariin, kui palli väärtus see kogus ei ole selle kõigis piirkondades on sama.Seega kiirendus on poolakad eespool, ja tippude kõrged mäed, see muutub väiksemaks.
Isegi mäetööstuses olulist rolli mängivad raskust.Füüsika selle nähtuse vahel säästab palju aega.Nii, geoloogid on eriti huvitatud täiesti täpne määratlus g, sest see võimaldab teil uurida erakordse täpsusega ja leida maardlate.Muide, tundub, et valem gravitatsiooni, kus uurisime väärtus mängib rolli?Siin see on:
F = G x M1xM2 / R2
Tähelepanu!Sel juhul valemiga tähendab raskuse G «gravitatsioonikonstant", mille tähtsust oleme juba eespool öeldud.
ajal, Newton sõnastas põhimõtetega, eespool.Ta teadis, ja ühtsus ja universaalsus gravitatsioonijõud, kuid kogu seda nähtust, ta ei suutnud kirjeldada.See au langes Albert Einstein, kes oli võimeline selgitama võrdväärsuse põhimõttega.Ongi inimkond võlgneb tänapäeva arusaamist laadi aegruumi jätkamisele.
Relatiivsusteooria Albert Einstein töö
Ajal Isaac Newton arvas, et lähtepunktiks saab esitada kujul raskeid "latid", mille määrab ametikohale keha ruumilise koordinaatide süsteemi.Samal ajal arvati, et kõik vaatlejad märgivad, et nende koordinaadid on sama aja jooksul.Neil aastatel, seda olukorda peeti nii ilmne, et ei püütud vaidlustada või täiendama.See on mõistetav, sest meie planeet ei hälve reegel nr.
Einstein tõestas, et täpsus mõõtmine oleks tõesti oluline, kui hüpoteetiline kella liigub palju aeglasem valguse kiirus.Lihtsamalt öeldes, kui üks vaatleja liigub aeglasemalt kui valguse kiirus, jälgib kahe sündmuse, need juhtuvad teda samal ajal.Seega teist vaatleja?mille kiirus on samasugune või veel sündmusi võib esineda erinevatel aegadel.
Aga Gravitatsioonijõud seotud Relatiivsusteooria?Olgem avatud küsimust põhjalikult.
seost suhtelisus ja gravitatsioonijõud
viimastel aastatel teinud tohutu hulk avastusi valdkonnas subatomic osakesi.Üha veendumust, et me oleme umbes leida lõplik osakese, mille ületamisel meie maailm ei saa purustada.See muutub visa vaja teada, kuidas mõjutab väike "tellised" meie universum on põhiline jõud, mis on avatud eelmisel sajandil, ja isegi varem.Eriti kurb, et oma olemuselt raskusjõud ei ole veel selgitatud.
Sellepärast, pärast Einstein, kes asutas "töövõimetuse" klassikalise Newtoni mehaanika valdkonnas arutlusel teadlased keskendunud täielikku ümbermõtestamist andmed varem.Suuresti läbinud läbivaatamine ja gravitatsiooni ise.Mis see on tasemel subatomic osakesed?Kas see on vähemalt mingi väärtus seda imelist mitmemõõtmeline maailm?
lihtne lahendus?
esimene paljud eeldada, et erinevus Newton gravitatsiooni ja relatiivsusteooria saab seletada lihtsalt analoogia valdkonnast elektrodünaamika.Oleks võimalik eeldada, et gravitatsiooniväli levib nagu magnetväli, siis on võimalik, et kuulutada "vahendaja" koostoimeid taevakehade, selgitades palju vastuolusid vana ja uue teooria.Fakt on see, et siis oleks pidada suhtelist paljundamine kiirus väed olid tunduvalt madalamad valgust.Kuna raskusastme ja aega seotud?
Põhimõtteliselt Einstein ise peaaegu sain ehitada relativistlike teooria põhineb selliseid seisukohti, see on lihtsalt üks asi takistab tema kavatsused.Ükski teadlased, et aega ei ole üldse mingisugust teavet, mis võib aidata määrata "kiirus" gravitatsiooni.Aga seal oli palju informatsiooni liikumisega seotud suurte masside.Nagu te teate, et nad lihtsalt ei on tunnustatud allikas võimas gravitatsiooniline väljad.
Suur kiirus oluliselt mõjutada kehakaalu ja see ei meeldinud suhtlemist kiirus ja tasuta.Mida suurem kiirus, seda suurem mass.Probleem seisneb selles, et viimane on automaatselt muutuks lõpmatu kui resolutsiooni valguse kiirus või rohkem.Nii Einstein järeldusele, et puudub tõsidust ja tensor valdkonnas kirjeldamiseks, mida tuleks kasutada palju muutuja.
Tema järgijad jõudis järeldusele, et gravitatsiooni ja praktiliselt ei ole seotud.Asjaolu, et see on väga tensor valdkonnas võib tegutseda ruumi, kuid hetkel ei saa mõju.Kuid geniaalne füüsik Stephen Hawking modernsus on teisest vaatenurgast.Aga see on teine lugu ...
