cilvēcei kopš seniem laikiem, lai padomātu par to, kā pasaule ir iekārtota.Kāpēc zāle aug, kāpēc saule spīd, kāpēc mēs nevaram lidot ... Pēdējais, starp citu, ir vienmēr īpaši interesē cilvēki.Mēs tagad zinām, ka cēlonis visam - smagumu.Kas tas ir un kāpēc šī parādība ir tik svarīgi par to atzīmi no Visuma, mēs šodien pārskatot.
Ievads
Pētnieki atklāja, ka visi masveida struktūras piedzīvos savstarpējo piesaisti otru.Vēlāk izrādījās, ka šis noslēpumainais spēks izraisa kustību debesu ķermeņiem un to pastāvīgas orbītām.Pašā teorija gravitācija formulēja Īzaks Ņūtons ģēnijs, kura hipotēze iepriekš attīstību fizikas daudzus gadsimtus nākt.Viņš izstrādāja un turpināja (kaut arī pavisam citā virzienā) ir zinātnieks Alberts Einšteins - ir viens no lielākajiem prātos no pagājušā gadsimta.
Gadsimtiem ilgi zinātnieki ir novērojuši piesaisti, cenšoties izprast un novērtēt to.Visbeidzot, kas pēdējās desmitgadēs ir pie cilvēces dienesta (savā ziņā, protams), pat tāda lieta kā smaguma.Kas ir tas, kāda ir definīcija šo terminu mūsdienu zinātni?
zinātniskā definīcija
Ja mācās darbus seno domātāju, ir iespējams uzzināt, ka latīņu vārds «Gravitas» nozīmē "nastu", "piesaiste".Šodien zinātnieki sauc par universālo un pastāvīga mijiedarbība starp materiālajiem ķermeņiem.Ja šis spēks ir samērā vāja, un darbojas tikai uz priekšmetiem, kas pārvietojas daudz lēnāk gaismas, tas ir piemērojams tiem Ņūtona teorija.Ja tas tā nav gadījumā, jums vajadzētu izmantot atklājumus Einšteins.
Outset: Šobrīd raksturs smaguma nav pilnībā saprotams, principā.Kas tas ir, mēs esam vēl nav pilnībā klāt.
teorijas Newton un Einstein
Saskaņā ar klasisko doktrīnu Īzaks Ņūtons, visas iestādes piesaista viens otru ar spēku tieši proporcionālas to masu, ir apgriezti proporcionāls attāluma kvadrāta, kas atrodas starp tām.Einšteins apgalvoja, ka atrakcija starp objektiem ir redzams gadījumā izliekuma telpu un laiku (un izliekuma telpā ir iespējama tikai tad, ja tas ir svarīgi).
domāju, tas bija ļoti dziļa, bet mūsdienu pētījumi rāda viņai dažas neprecizitātes.Šodien, tiek uzskatīts, ka gravitācija deformē vietu tikai telpa: laiks, jūs varat palēnināt un pat apturēt, taču realitāte mainās forma pagaidu vielu teoriju nav apstiprināta.Bet tāpēc, ka klasiskā Einšteins vienādojums nenodrošina pat iespēju, ka platība turpinās ietekmēt jautājums par magnētisko lauku.
Jo vairāk mēs zinām gravitācijas likumu (smaguma), matemātiskā izteiksme, kas pieder kā laika Newton:
\ [F = γ \ frac [-1.2] {m_1 m_2} {r ^ 2} \]
Zemγ attiecas uz gravitācijas konstante (dažreiz simbols G), kuru vērtība ir vienāda ar 6,67545 × 10-11 m³ / (kg · s²).
mijiedarbība starp elementārdaļiņas
neticami sarežģītības telpu ap mums ir lielā mērā saistīts ar bezgalīgu skaitu elementārdaļiņu.Starp tiem ir arī dažādi mijiedarbība šajos līmeņos, par kuriem mēs varam tikai minēt.Tomēr visi mijiedarbību elementārdaļiņas savā starpā veidi ievērojami atšķiras izturību.
jaudīgākais no visiem zināmajiem spēkiem saistošs no atoma kodolā komponentus.Lai atdalītu tos, jums ir nepieciešams tērēt patiesi milzīgs enerģijas daudzumu.Kā elektroni, tie ir "piesaistīti", lai kodolu tikai parastā elektromagnētiskās mijiedarbības.Lai apturētu to, dažreiz diezgan enerģiju, kas parādās kā rezultātā normāla ķīmiskās reakcijas.Gravity ir (kas tas ir, jūs jau zināt) veidā atomu un subatomisko daļiņām ir vieglākais veida mijiedarbību.
gravitācijas lauks šajā gadījumā ir tik vāja, ka ir grūti iedomāties.Savādi pietiekami, bet kustība debesu ķermeņiem, kuru svars dažkārt neiespējami iedomāties, "sekot" tiem.Tas viss ir iespējams, pateicoties divām iezīmēm smaguma, kas ir īpaši izteikti attiecībā uz lielo fizisko struktūru:
- Atšķirībā atomspēku gravitācijas piesaisti vairāk manāms tādā attālumā no objekta.Tādējādi, Zemes gravitācijas uztur savā jomā, pat mēness, un līdzīgs spēks Jupitera orbītas viegli atbalsta vairākus satelītus, masa no kurām katra ir salīdzināma ar Zemes!
- Turklāt tas vienmēr nodrošina piesaisti starp objektiem, attālumu, šis spēks tiek vājināta ar nelielu ātrumu.
veidojot vairāk vai mazāk saskaņots teorija smaguma ir salīdzinoši nesen, un tas ir rezultāts gadsimtu novērošanas kustības planētām un citiem debess ķermeņiem.Problēma būtībā vieglāk ar to, ka viņi visi pārvietoties vakuumā, kur vienkārši nav citas iespējamās mijiedarbības.Galileo un Kepler - divi izcils astronoms no laika, tās vērtīgākajiem novērojumi palīdzēja bruģēt ceļu jauniem atklājumiem.
Bet liels Isaac Newton varēja izveidot pirmo teoriju gravitācijas, un izteikt to matemātisko kartēšanu.Tas bija pirmais likums gravitācija, matemātiska kartēšana, kas iepriekš ir dota.
secinājumi Newton un daži no viņa priekšgājējiem
atšķirībā no citiem fiziskās parādības, kas pastāv pasaulē ap mums, gravitācijas izpaužas vienmēr un visur.Ir jāsaprot, ka termins "nulles gravitācijas", kas bieži notiek ar pseido-zinātnisku aprindās, tas nav pareizi, ka pat bezsvara telpā, nenozīmē, ka persona vai kosmosa kuģis nav derīgs piesaiste masveida objektu.
Turklāt visi materiālie iestādēm ir zināma svars, kas izteikts kā spēku, kas tika piemērota tiem, un paātrinājuma, ko rada ietekmi.
Tādējādi gravitācijas spēks ir proporcionāla masu objektu.Skaitliski tie var pauda produktu masu abas struktūras saņemšanas.Šis spēks ir stingri paklausa apgriezto kvadrātu attālumu atkarībā no objektiem.Visa cita mijiedarbība diezgan atšķirīgi atkarībā no attāluma starp divām organizācijām.
Mass kā stūrakmeni
masīva objektu kļuva īpaši strīdīgs jautājums, kas ir veidota ap visu mūsdienu teorija gravitācija un Einšteina relativitātes.Ja jūs atceraties Ņūtona otrais likums, jūs droši vien zināt, ka svars ir obligāts elements jebkura fiziskā materiālā ķermeņa.Tas parāda, kā objekts rīkosies gadījumā piemērojot spēkā grozījumi, neatkarīgi no tā izcelsmes.
Tā visa ķermeņa (saskaņā ar Newton), ja tiek pakļauti ārēju spēku paātrinājās, ka masu nosaka, cik liela ir šī paātrinājums.Apsveriet skaidru piemēru.Iedomājieties, motorollera un autobusu, ja attiecībā uz to ir tieši tādas pašas sekas, tie sasniedza dažādas likmes nevienlīdzīgas laikā.Tas viss ir izskaidrojams ar teoriju gravitācija.
Kāda ir saistība svara un smaguma?
Runājot par smaguma, masu šīs parādības ir nozīme pilnīgi pretējs tam, ko tā spēlē saistībā ar nepārvaramas un paātrinājumu no objekta.Ka tas ir galvenais avots pievilcību.Ja jūs to apskatīt šo divu iestāžu un spēku, ar kuru viņi piesaista trešo objektu, kas atrodas vienādā attālumā no pirmajiem diviem, attiecība spēkiem ir vienāds ar attiecību masu pirmajiem diviem objektiem.Tādējādi, pievilkšanas spēks ir tieši proporcionāls uz ķermeņa masu.
Ja mēs uzskatām trešo Ņūtona likumu, mēs varam pārliecināties, tā saka tieši tas pats.Gravitācijas spēks, kas iedarbojas uz abām iestādēm atsavināto vienādā attālumā no avota pievilcību ir tieši atkarīga no masu datu objektiem.Ikdienā mēs runājam par spēku, ar kuru iestāde piesaistīts virsmas planētas, jo tās nosaukums.
Rezumējot.Tādējādi, svars ir cieši saistīta ar varu un paātrinājumu.Tajā pašā laikā, tas nosaka spēku, kas iedarbojas uz ķermeni piesaistei.
Features paātrinājumu struktūru gravitācijas lauks
Šo apbrīnojamo divdabība ir iemesls tam, ka tajā pašā gravitācijas jomā paātrinājuma diezgan dažādu objektu, ir vienāds.Pieņemsim, ka mums ir divas iestādes.Piešķirt Viens no viņiem daudz līdz Z, un vēl viens - Z. Abi objekti ir izmesti uz zemes, kur brīvajā kritienā.
Cik ir attiecība gravitācijas spēku?Tas parāda vienkāršu matemātisku formulu - z / Z.Šeit ir tikai paātrina, viņi saņem kā rezultātā gravitācijas spēku, būs tieši tāds pats.Vienkārši sakot, paātrinājums, ka ķermenis ir gravitācijas lauks nav atkarīga no tā īpašībām.
Kas nosaka paātrinājums gadījumā aprakstīts?
Tas ir atkarīgs tikai (!) No masas objekti, kas rada šajā jomā, kā arī savu attieksmi.Duālā loma masu un paātrinājumu, kas vienāds ar dažādām iestādēm gravitācijas laukā jau ir atklājuši kādu laiku atpakaļ.Šīs parādības ir šādu nosaukumu: ". Līdzvērtības principu"Šis termins vēlreiz uzsver, ka paātrinājums un inerci bieži ekvivalents (zināmā mērā, protams).
par to, cik svarīgi vērtības G
no skolas fizikas kursa, mēs atceramies, ka paātrinājums gravitācijas pie virsmas mūsu planētas (Zemes gravitācijas) ir 10 m / sek.² (9.8 protams, bet vienkāršību aprēķiniem tiek izmantota šī vērtība).Tādējādi, neņemot vērā gaisa pretestību (pie ievērojamā augstumā, ja attālums no saslimstību), tad efekts ir iegūts, kad ķermenis kļūst pieaudzis paātrinājumu 10 m / sek.katru otro.Tātad, grāmata, kas ir samazinājies no otrajā stāvā mājā, beigās tās misijas tiks pārvietojas ar ātrumu 30-40 m / s.Vienkārši runājot, 10 m / s - tas ir "ātrums" smaguma ietvaros Zemes.
paātrinājums gravitācijas ar norādīto burtu «g» fizikas literatūru.Kopš formu, Earth uz zināmā mērā vairāk, piemēram, mandarin, nekā bumbu, vērtība daudzums ir ne visās tās jomās, ir tas pats.Tādējādi, paātrinājums pie poliem iepriekš, un uz galotnēm augstu kalnos, tas kļūst mazāks.
Pat kalnrūpniecības nozarē būtiska nozīme ir smaguma.Šīs parādības fizikas dažreiz ietaupa daudz laika.Tātad, ģeologi ir īpaši ieinteresēti pilnīgi precīzu definīciju g, jo tas ļauj jums izpētīt ārkārtas precizitāti un atrast derīgos izrakteņus.Starp citu, tas izskatās formulu gravitācija, kurā tika izskatīts vērtība ir nozīme?Šeit tā ir:
F = G x M1xM2 / R2
Piezīme!Tādā gadījumā formula nozīmē gravitācijas G «gravitācijas konstante", nozīmi, kas mums jau ir dota iepriekš.
Tajā laikā, Newton formulēja principus iepriekš deklarētos.Viņš zināja, un vienotība un universālums ar gravitācijas spēku, bet visi aspekti šīs parādības, viņš nevarēja aprakstīt.Šis gods samazinājās līdz Alberta Einšteina, kurš varēja izskaidrot līdzvērtības principu.Tas ir tā cilvēce ir parādā mūsdienu izpratni par dabu kosmosa laika kontinuums.
relativitātes teorija, Alberts Einšteins darbs
Šajā laikā Īzaka Ņūtona uzskatīja, ka sākuma punkts var attēlot formā dažiem grūts "stieņi", ar kuru nosaka nostāju ķermeņa telpiskās koordinātu sistēmā.Tajā pašā laikā tas tika pieņemts, ka visi novērotāji atzīmē, ka šīs koordinātas būs tādā pašā laika sprīdī.Šajos gados, šī situācija tika uzskatīts tik acīmredzama, ka nav tika mēģināts apstrīdēt vai papildināt to.Tas ir saprotams, jo mūsu planētas nav novirze no noteikuma nav.
Einšteins pierādīja, ka mērījuma precizitāte būtu patiesi nozīmīgu, ja hipotētisks pulkstenis kustas daudz lēnāk gaismas ātrumu.Vienkārši runājot, ja viens novērotājs virzās lēnāk nekā gaismas ātrumu, sekos divus notikumus, tās notiek par viņu, tajā pašā laikā.Tādējādi, ar kuru otro novērotājs?kuru ātrums ir vieni un tie paši vai vairāki traucējumi, kas var notikt dažādos laikos.
Bet smaguma spēks, kas saistīti ar relativitātes teoriju?Atvērsim šo jautājumu sīkāk.
savienojums starp relativitātes un gravitācijas spēkiem
pēdējos gados veikusi milzīgu skaitu atklājumiem šajā jomā subatomisko daļiņām.Arvien pārliecība, ka mēs esam par to, lai atrastu galīgo daļiņu, kuru pārsniedzot, mūsu pasaule nevar sasmalcināt.Tas kļūst uzstājīgs ir jāzina, kā ietekmēt sīkās "ķieģeļus" Visuma ir fundamentāli spēki, kas ir atvērti pagājušajā gadsimtā, un pat agrāk.Jo īpaši skumji, ka būtība smaguma vēl nav izskaidrots.
Tieši tāpēc, pēc Einšteins, kurš izveidoja "nespēju" klasiskās Ņūtona mehānikā jomā tiek izskatīts, pētnieki vērsta uz pilnīgu pārdomāt iepriekšējiem datiem.Lielā mērā pakļauti pārskatīšana un nopietnību pati.Kas tas ir līmenī subatomisko daļiņām?Vai tas ir vismaz daži vērtību šo apbrīnojamo daudzdimensiju pasaulē?
vienkāršs risinājums?
pirmais daudzi pieņēma, ka neatbilstība Ņūtona gravitācija un relativitātes teorija var izskaidrot pavisam vienkārši analoģiju no lauka elektrodinamikas.Tas būtu iespējams pieņemt, ka gravitācijas lauks izplatās kā magnētiskajā laukā, tad tas ir iespējams atzīt par "starpnieks" mijiedarbību debess ķermeņiem, skaidrojot daudzas pretrunas par veco un jauno teoriju.Fakts ir tāds, ka tad tas būtu uzskatāms radinieks Izplatīšanās ātrums spēki bija ievērojami zemākas gaisma.Kopš smaguma un laika saistošs?
Principā Einšteins pats gandrīz dabūja veidot relativistic teorija ir balstīta uz tādiem uzskatiem, tas ir tikai viena lieta, novērst savus nodomus.Neviens no zinātniekiem šajā laikā nebija nekādu informāciju, kas varētu varētu palīdzēt noteikt "ātrumu" smaguma.Bet tur bija daudz informācijas, kas saistīta ar pārvietošanos lielu masu.Kā jūs zināt, viņi vienkārši darīja ir atzīts avots spēcīgu gravitācijas lauki.
Liels ātrums ievērojami ietekmēt ķermeņa svaru, un tas nepatika mijiedarbību ātrumu un maksas.Jo lielāks ātrums, jo lielāks svars.Problēma ir tā, ka tā tiek automātiski kļūs bezgalīgs, ja kustības ātrums gaismas vai lielāka.Tātad Einšteins secināja, ka nav smagumu un tenzora lauku, lai aprakstītu, kas būtu jāizmanto daudz mainīgo.
Viņa sekotāji nonāca pie secinājuma, ka smaguma un praktiski nav saistīti.Fakts, ka šis ļoti tenzora lauks var darboties uz vietas, bet brīdī ietekmi nevar.Tomēr izcili fiziķis Stīvens Hokings mūsdienīgums ir vēl viens viedoklis.Bet tas ir cits stāsts ...
