omenirii din timpuri stravechi la gândească la cum este aranjat lume.De ce este iarba creste, de ce soarele straluceste, de ce nu putem zbura ... din urmă, întâmplător, este întotdeauna deosebit de interesate în oameni.Acum știm că cauza a tot ceea ce - greutate.Ce este si de ce acest fenomen este atât de important pe scara universului, suntem revizuirea astăzi.
Introducere
Cercetatorii au descoperit ca toate organele masive experimenta o atracție reciprocă între ele.Mai târziu sa dovedit că această forță misterioasă determină mișcarea corpurilor cerești și orbitele lor constante.Exact același teoria gravitației formulată de Isaac Newton un geniu al cărui ipoteză predeterminat dezvoltarea fizicii pentru multe secole să vină.El a dezvoltat și a continuat (deși într-o direcție complet diferită) este omul de știință Albert Einstein - este una dintre cele mai strălucite minți ale secolului trecut.
De secole, oamenii de stiinta au observat atracția, încercând să înțeleagă și măsura.În cele din urmă, în ultimele decenii este în slujba umanității (într-un sens, desigur), chiar și un astfel de lucru ca gravitate.Ce este, ceea ce este definiția acestui termen în știința modernă?
definiție științifică
Dacă studiem lucrările gânditorilor antici, este posibil pentru a afla că cuvântul latin «gravitate» înseamnă "povară", "atractie".Astăzi, oamenii de stiinta au numit interacțiunea universală și permanentă între organismele materiale.Dacă această forță este relativ slabă, și acționează numai pe obiecte care se mișcă mai lent viteza luminii mult, este aplicabilă acestora teoria lui Newton.Dacă nu este cazul, ar trebui să utilizați rezultatele Einstein.
Început: În prezent, natura gravitației nu este pe deplin înțeles în principiu.Ce este, nu suntem încă pe deplin prezente.Teorii
de Newton și Einstein
Potrivit doctrinei clasice de Isaac Newton, toate organismele atrag reciproc cu o forță direct proporțională cu masa lor, este invers proporțională cu pătratul distanței care se află între ele.Einstein a susținut că atracția dintre obiecte este prezentată în cazul curbura spațiu și timp (și curbura spațiului este posibilă numai în cazul în care are problema).
crezut că acest lucru a fost foarte adânc, dar cercetarile moderne au aratat-o oarecare inexactitate.Astăzi, se crede că gravitația se apleacă spațiu doar spațiu: timp, puteți încetini și chiar opri, dar realitatea se schimbă forma unei teorii chestiune temporară nu a fost confirmată.Dar, pentru că ecuația clasică Einstein nu oferă nici o șansă ca zona va continua să afecteze materia pe un câmp magnetic.
Mai știm legea gravitației (greutate), a cărei expresie matematică este deținută în proporție de timp Newton:
\ [F = γ \ frac [-1.2] {m_1 m_2} {r ^ 2} \]
Subγ se referă la constanta gravitațională (uneori simbol G), a căror valoare este egală cu 6,67545 x 10-11 m³ / (kg · s²).Interacțiune
dintre particulele elementare
complexitate incredibilă a spațiului care ne înconjoară este în mare parte din cauza unui număr infinit de particule elementare.Între ele, există, de asemenea, diverse interacțiuni la aceste niveluri despre care putem doar ghici.Cu toate acestea, toate tipurile de interacțiuni ale particulelor elementare între ele variază foarte mult în putere.
cel mai puternic dintre toate forțele cunoscute leagă componentele nucleului atomic.Pentru a le separa, aveți nevoie pentru a petrece o sumă cu adevărat colosală de energie.Ca electronii, care sunt "legate" la kernel-ul numai de interacțiune electromagnetică obișnuită.Pentru a opri, uneori destul de energia care apare ca rezultat al reacției chimice obișnuite.Gravity este (ceea ce este, stii deja) sub forma de atomi și particule subatomice este cel mai simplu tip de interacțiune.
câmp gravitațional în acest caz este atât de slab că este dificil de imaginat.Destul de ciudat, dar mișcarea corpurilor cerești, a căror greutate, uneori, imposibil de imaginat, "urmează" cei.Toate acestea sunt posibile datorită două caracteristici de greutate, care sunt deosebit de pronunțate în cazul organismelor fizice mari:
- Spre deosebire de forta atomica atracție gravitațională mai vizibile la o distanță de obiect.Astfel, gravitația Pământului ține în domeniul său, chiar luna, și o rezistență similară a orbita lui Jupiter suporta cu ușurință mai multe sateliți, masa de fiecare dintre care este comparabil cu Pământul!
- plus, aceasta asigură întotdeauna atracția dintre obiecte, distanta, această forță este slăbit la viteză redusă.Formarea
de o teorie mult sau mai puțin coerent de greutate este relativ recentă, și este rezultatul a secole de observare a mișcării planetelor și a altor corpuri ceresti.Problema esență facilitat de faptul că toți muta într-un vid, în cazul în care nu există pur și simplu nici alte interacțiuni posibile.Galileo și Kepler - două astronom proeminente din timp, observațiile sale cele mai valoroase au ajutat pentru a deschide calea pentru noi descoperiri.
Dar marea Isaac Newton a fost în măsură să stabilească primul teoria gravitatiei, și exprimă-l în cartografiere matematic.A fost prima legea gravitației, matematică care mapare este dată mai sus.Concluziile
de Newton, iar unele dintre predecesorii săi
spre deosebire de alte fenomene fizice care există în lumea din jurul nostru, gravitația se manifestă întotdeauna și pretutindeni.Ar trebui să se înțeleagă că termenul "gravitate zero", care de multe ori apare în cercurile pseudo-științifice, nu este corect că, chiar și imponderabilitatea în spațiu nu înseamnă că o persoană sau o navă spațială nu este atracție validă a unui obiect masiv.
În plus, toate corpurile materiale au o anumită greutate, exprimată ca o forță care a fost aplicat la ei, iar accelerația produsă de impactul.
Astfel, forța de gravitație este proporțională cu masa de obiecte.Numeric, ele pot fi exprimate primirea produsului a maselor de către ambele organisme.Această forță este supune strict piața inversă a distanței, în funcție de între obiecte.Toate celelalte interacțiune destul de diferite, în funcție de distanța dintre cele două organisme.
masă ca o piatră de temelie a
serie de obiecte a devenit punctul deosebit de controversat, care este construit în jurul întregului teoria modernă a gravitației și relativității a lui Einstein.Dacă vă amintiți de-al doilea legea lui Newton, probabil știți că greutatea este o caracteristică obligatorie a oricărui corp material fizic.Ea arată modul în care obiectul se va comporta în cazul aplicării forței de aceasta, indiferent de originea sa.
Deoarece tot corpul (în funcție de Newton), atunci când este expusă la o forță exterioară accelerat, că masa determină cât de mare este această accelerare.Luați în considerare un exemplu clar.Imaginați-vă un scuter și un autobuz, dacă sunt aplicate pentru a le exact același efect, au ajuns la rate diferite pentru timp inegale.Toate acestea se explică prin teoria gravitației.
Care este relația dintre greutate și gravitate?
Vorbind de greutate, masa a acestui fenomen joacă un rol complet opus celui pe care îl joacă în ceea ce privește forța și accelerare a obiectului.Că este principala sursă de atracție.Dacă aruncăm o privire la cele două organisme și forța cu care atrag un al treilea obiect, care este situat la distanțe egale de primele două, raportul de forțe este egal cu raportul maselor din primele două obiecte.Astfel, forța de atracție este direct proportionala cu greutatea corporală.
Dacă luăm în considerare al treilea legea lui Newton, putem asigurați-vă că se spune exact același lucru.Forța gravitațională care acționează asupra celor două corpuri dispuse la o distanță egală de la sursa de atractie este direct dependentă de masa de obiecte de date.În viața de zi cu zi vorbim despre forța cu care un corp este atras de suprafața planetei, ca titlu.
rezuma.Astfel, greutatea este strâns legată de puterea și accelerarea.Totodată, se determină forța care va acționa asupra atragerea corp.
Caracteristici accelerarea organisme într-un gravitațional
câmp Aceasta dualitate uimitor este motivul pentru care, în același câmpul gravitațional de accelerație destul de diferite obiecte este egal.Să presupunem că avem două corpuri.Alocați una dintre ele o mulțime de z, și un alt - Z. Ambele obiecte sunt aruncate pe pământ, în cazul în care căderea liberă.
Cum este raportul dintre forța de gravitație?Acesta arată o formulă matematică simplă - z / Z.Aici sunt doar accelerează, primesc ca urmare a forței de gravitație va fi exact la fel.Pur și simplu pune, accelerarea că organismul are un câmp gravitațional nu depinde de proprietățile sale.
Ce determină accelerarea în cazul descris?
Depinde doar (!) Din greutatea obiectelor care creează acest domeniu, precum și atitudinea lor.Rolul dublu de masă și accelerația egală cu diferite organisme într-un câmp gravitațional deja descoperit ceva timp în urmă.Aceste fenomene au următorul titlu: ". Principiul echivalenței"Acest termen subliniază încă o dată faptul că accelerația și inerția adesea echivalent (într-o anumită măsură, desigur).
despre importanța valorii G
la curs de fizica școală, ne amintim că accelerația gravitațională la suprafața planetei noastre (gravitatia Pamantului) este de 10 m / sek.² (9,8 desigur, dar pentru simplitatea calculelor se utilizează această valoare).Astfel, fără a lua în considerare rezistența la aer (la o înălțime considerabilă, atunci când distanța de incidență), atunci efectul obținut când organismul se incrementează accelerare a 10 m / sec.în fiecare secundă.Deci, o carte care a căzut de la etajul al doilea al casei, la sfârșitul misiunii sale vor fi în mișcare la o viteză de 30-40 m / s.Pur și simplu pune, de 10 m / s - aceasta este "viteza" de greutate în cadrul Pământului.Accelerare
gravitațională în literatura de specialitate fizica indicat de litera "g".Având în vedere că forma Pământului într-o anumită măsură, mai mult ca un mandarin, decât mingea, valoarea această cantitate nu este în toate domeniile sale este aceeași.Astfel, accelerația de la poli de mai sus, și pe vârfurile munți înalți, devine mai mic.
Chiar și în industria minieră un rol important este jucat de gravitație.Fizica a acestui fenomen salvează uneori o mulțime de timp.Deci, geologi sunt deosebit de interesați de o definiție precisă a perfect g, pentru că vă permite să explorați precizie și de a găsi excepționale zăcămintelor minerale.Apropo, se pare ca formula de gravitație, în care am analizat valoarea joacă un rol?Aici este:
F = G x M1xM2 / R2
Nota!În acest caz, formula implică greutate G «constant gravitațională", semnificația pe care le-am dat deja mai sus.
La acea vreme, Newton a formulat principiile enunțate mai sus.Știa, și unitatea și universalitatea forta gravitationala, dar toate aspectele legate de acest fenomen, el nu a putut descrie.Care onoare a scăzut la Albert Einstein, care a fost capabil să explice principiul echivalenței.Asta e omenirea datorează înțelegerea modernă a naturii spațiu-timp continuum.Teoria
a relativitatii, munca lui Albert Einstein
În timpul lui Isaac Newton credea că punctul de plecare poate fi reprezentat sub forma unor "tije" dure, prin care determină poziția corpului în sistemul spațial de coordonate.În același timp, sa presupus că toți observatorii să rețineți că aceste coordonate vor fi în același spațiu de timp.În acei ani, această situație a fost considerat atât de evident încât nici o încercare a fost făcută de a contesta sau la completarea acesteia.Acest lucru este de înțeles, pentru că în cadrul planeta noastră nici o abatere în regulă nr.
Einstein a demonstrat că precizia măsurării ar fi cu adevărat semnificativ în cazul în care un ceas ipotetic se misca mult mai lent viteza luminii.Pur și simplu pune, în cazul în care un observator care se mișcă mai încet decât viteza luminii, vor urma cele două evenimente, în care se întâmplă pentru el, în același timp.În consecință, pentru a doua observator?a cărui viteză este aceeași sau mai multe evenimente pot apărea în momente diferite.
Dar forța de gravitație în legătură cu teoria relativității?Să ne deschide problema în detaliu.Conexiune
între relativității și forțele gravitaționale
în ultimii ani a făcut un număr foarte mare de descoperiri în domeniul particulelor subatomice.O convingere tot mai mare că suntem pe cale de a găsi particula finală dincolo de care lumea noastră nu poate fi zdrobit.Devine nevoie de mai insistent să știu cum afectează mici "cărămizi" din universul nostru sunt forțe fundamentale, care au fost deschise în ultimul secol, și chiar mai devreme.Mai ales trist că însăși natura de greutate nu a fost încă explicat.
aceea, după Einstein, care a stabilit "incapacitatea" a mecanicii newtoniene clasice în zona în cauză, cercetatorii au concentrat pe o regândire completă a datelor anterioare.Suferit în mare parte de revizuire și gravitatea în sine.Ce este la nivelul particulelor subatomice?Are cel puțin o valoare în această lume uimitoare multi-dimensional?
soluție simplă?
primul mulți presupus că gravitația e discrepanță Newton și teoria relativității poate fi explicată pur și simplu o analogie din domeniul electrodinamicii.Ar fi posibil să se presupună că câmpul gravitațional se raspandeste ca un câmp magnetic, atunci este posibil să declare un "mediator" în interacțiunile corpurilor cerești, explicând multe inconsecvențe ale vechea și noua teorie.Faptul este că forțele atunci ar fi considerat viteza de propagare relativ au fost semnificativ mai mici de lumină.Deoarece gravitatea și de timp legat?
În principiu, Einstein se aproape ajuns pentru a construi o teorie relativistă se bazează pe astfel de puncte de vedere, asta e doar un singur lucru a împiedicat intențiile sale.Nici unul dintre oamenii de stiinta de atunci nu au avut nici o informație la toate care ar putea ajuta la determinarea "viteza" de greutate.Dar a existat o mulțime de informații referitoare la mișcarea maselor largi.După cum știți, ei doar au este o sursă recunoscută de un puternic câmpurile gravitaționale.
viteză mare afecta foarte mult greutatea corporală, și nu-i plăcea viteza de interacțiune și taxa.Cu cât viteza, cu atât mai mare greutatea.Problema este că acesta din urmă este în mod automat ar deveni infinită dacă viteza de mișcare a luminii sau mai mare.Deci Einstein a concluzionat că nu există nici o gravitate, și domeniul tensorial pentru a descrie ce ar trebui să fie utilizat mai mult variabil.
urmașii Săi a ajuns la concluzia că gravitatea și practic nu sunt legate.Faptul că acest domeniu tensor foarte poate acționa pe spațiul, dar în momentul impactului nu se poate.Cu toate acestea, fizician genial Stephen Hawking modernitatea există un alt punct de vedere.Dar asta e altă poveste ...
