Yerçekimi - nedir bu?

Antik çağlardan beri

insanlık dünyası düzenlenmiştir nasıl düşünmek.Neden uçamaz neden güneş ikincisi, bu arada, her zaman insanların özellikle ilgi olduğunu ..., parlar neden çimen, büyür olduğunu.Biz şimdi her şeyi o nedenini biliyorum - yerçekimi.Bu nedir ve bu olgu evren ölçeğinde neden önemli olduğunu, biz bugün gözden geçiriyoruz.

Giriş

Araştırmacılar bütün büyük cisimler birbirine karşılıklı gözde deneyim bulundu.Daha sonra bu gizemli güç göksel cisimlerin ve onların sürekli yörüngelerinin hareketine neden olduğunu ortaya çıktı.Isaac Newton tarafından hipotez yüzyıllar gelip fizik gelişimini, önceden belirlenmiş bir deha formüle kütleçekim aynı teorisi.O geliştirilen ve bilim adamı Albert Einstein (a tamamen farklı bir yönde olsa) devam - Son yüzyılın en büyük kafasında biridir.Yüzyıllar boyunca

, bilim adamları anlamak ve ölçmek için çalışıyor, cazibe gözlemledik.Son olarak, son birkaç on yıl içinde (elbette bir anlamda) insanlığın hizmetine yerçekimi bile böyle bir şey yer almaktadır.Modern bilimde bu terimin tanımı nedir, bu nedir?Antik düşünürlerin eserleri incelemek durumunda

bilimsel tanımı

, bunu bulmak mümkün olduğunu Latince kelime «gravitas» anlamına gelir "yük", "cazibe".Bugün bilim adamları maddi organlar arasındaki evrensel ve kalıcı bir etkileşim çağrıda bulundular.Bu kuvvet nispeten zayıf olduğunu ve sadece ışık daha yavaş hareket hızı nesneler üzerinde hareket ederse, o Newton'un teorisi onlara uygulanabilir.Bu durum böyle değil ise, Einstein'ın bulguları kullanmalısınız.

Başlangıçta: Şu anda, ağırlık doğası tam olarak prensip olarak anlaşılamamıştır.Nedir, biz henüz tam olarak mevcut değildir.Newton ve Einstein

Isaac Newton'un klasik doktrinine göre bir

teorileri, tüm organları kendi kütle ile doğru orantılı bir kuvvetle birbirlerini çekmek aralarında yatıyor uzaklığın karesi ile ters orantılıdır.Einstein nesneler arasındaki çekim uzay ve zamanın eğrilik durumunda gösterilir (ve uzay eğriliği bu konuyu varsa mümkündür) olduğunu savundu.

bu çok derin olduğunu düşündüm, ama modern araştırma ona biraz yanlışlık göstermiştir.Zaman, durdurmak, hatta yavaşlatabilir ve olabilir, ama gerçekte geçici bir mesele teorisinin şekli teyit edilmemiştir değişiyor: Bugün yerçekimi alanı yalnızca boşluk virajlı olduğuna inanılmaktadır.Ama klasik Einstein denklemi alan bir manyetik alan üzerinde olsun etkilemeye devam edeceğini, hatta bir şans sağlamaz çünkü.

\ [F = γ \ frac [-1,2] {M_1 m_2} {r ^ 2} \]

Under:

Daha biz zaman Newton olarak sahip olduğu matematiksel ifade olan gravite (yerçekimi) kanunu, biliyorumγ 6,67545 x 10-11 m³ / (kg x s²) eşit bir değer olan bir sabit yer çekimi (bazen sembolü G), anlamına gelir.Bizi çevreleyen alanın temel parçacıklar

inanılmaz karmaşıklığı arasındaki

etkileşimi temel parçacıkların sonsuz sayıda büyük ölçüde kaynaklanmaktadır.Aralarında, biz sadece tahmin edebilirsiniz hangi o düzeylerde çeşitli etkileşimleri de vardır.Ancak, kendi aralarında temel parçacıkların etkileşimleri her türlü gücü büyük ölçüde değişir.Bilinen tüm kuvvetler en güçlü

atom çekirdeğinin bileşenlerini bağlanır.Onları ayırmak için, enerji gerçekten devasa miktarda harcama gerekiyor.Elektronlar gibi, onlar çekirdeğin sadece sıradan elektromanyetik etkileşim için "bağlı" vardır.Bazen normal kimyasal reaksiyon sonucu ortaya çıkan oldukça enerji durdurmak için.Yerçekimi atomları ve atomaltı parçacıklar biçiminde etkileşim kolay türüdür (ne, zaten biliyor) 'dir.Bu durumda

yerçekimi alanı hayal etmek zor o kadar zayıftır.İşin tuhafı, ancak kilo hayal bazen imkansız göksel cisimlerin, hareketi, bu "takip".

  • nesnesi bir mesafede daha belirgin atomik kuvvet yerçekimi cazibe aksine: Tüm bu özellikle büyük fiziksel bedenlerin durumunda belirgindir yerçekimi iki özelliği, sayesinde mümkündür.Böylece, Dünya'nın yerçekimi, kendi alanında bile ay tutar ve Jüpiter'in yörüngesine benzer bir gücü kolayca birden fazla uydu destekler, her biri kitle Dünya'ya karşılaştırılabilir!
  • Ayrıca, her zaman bu kuvvet düşük hızda zayıflamış, nesneler, mesafe arasında cazibe sağlamaktadır.Yerçekimi daha az ya da tutarlı bir teori

formasyonu nispeten yeni olduğunu ve gezegenler ve diğer gök cisimlerinin hareketlerinin gözlem yüzyıllar sonucudur.Hepsi sadece başka bir olası etkileşimleri vardır vakum, hareket gerçeği ile sorun esasen kolay.Galileo ve Kepler - zaman iki belirgin astronom, onun en değerli gözlemler yeni keşifler için önünü yardımcı olmuştur.

Ama büyük Isaac Newton yerçekimi teorisini ilk tesis ve matematiksel haritalama bunu ifade etmeyi başardı.Yukarıda verilen matematiksel haritalama olan yerçekimi, birinci kanunu oldu.Newton ve çevremizdeki dünyada var diğer fiziksel fenomenlerin aksine seleflerinin

bazı

sonuçlar, yerçekimi her zaman ve her yerde kendini gösterir.Genellikle sözde bilimsel çevrelerde meydana dönem "sıfır yerçekimi", bir kişinin ya da bir uzay gemisi büyük bir nesnenin geçerli cazibe olmadığı anlamına gelmez uzayda bile ağırlıksız doğru değil anlaşılmalıdır.

Buna ek olarak, tüm malzeme organları, belirli bir ağırlık, kendilerine uygulanan bir güç ve etki tarafından üretilen hızlanma olarak ifade vardır.

Böylece, yerçekimi kuvveti cismin kütle ile doğru orantılıdır.Sayısal, onlar organları hem kitlelerin ürünü aldıktan ifade edilebilir.Bu kuvvet kesinlikle nesneler arasında bağlı mesafenin ters kare itaat edilir.İki kurum arasındaki mesafeye bağlı olarak oldukça farklı diğer tüm etkileşim.Nesnelerin

dizisinin taşı olarak

Kitle tüm çağdaş yerçekimi teorisi ve Einstein'ın görelilik etrafında inşa edilmiştir, özellikle tartışmalı nokta haline geldi.Eğer Newton'un ikinci yasasını hatırlayacak olursak, muhtemelen kilo herhangi bir fiziksel malzeme bedenin zorunlu bir özellik olduğunu biliyoruz.Bu nesnenin ne olursa olsun kökeni, kuvvet buna uygulanması durumunda nasıl davranacağını gösterir.

bir dış kuvvet maruz (Newton göre), tüm vücut hızlandırılmış beri kitle bu ivme ne kadar büyük olduğunu belirleyen.Net bir örneği ele alalım.Onlara tam olarak aynı etkiyi uygulandığı takdirde bir scooter ve bir otobüs düşünün, onlar eşitsiz bir süre için farklı fiyatlar ulaştı.Tüm bu yerçekimi teorisi ile açıklanmaktadır.

ağırlığı ve yerçekimi ilişkisi nedir?

ağırlık bahsetmişken, bu olayın kitle nesnenin zorlamak için ilişki ve ivme oynadığı olanı tamamen zıt bir rol oynar.Yani cazibe birincil kaynağıdır.Eğer ilk iki eşit uzaklıkta bulunan üçüncü bir nesneyi çekmek hangi iki kurum ve kuvvet bir göz atacak olursak, kuvvetlerin oranı ilk iki nesne kitlelerin oranına eşittir.Bu durumda, çekim kuvveti vücut ağırlığı ile doğru orantılıdır.Newton'un üçüncü kanunu düşünürsek

, biz emin aynı şey tam olarak söylüyor yapabilirsiniz.Cazibe kaynağı eşit mesafede yerleştirilmiş iki ceset üzerinde hareket yerçekimi kuvveti veri nesnelerinin kütlesi doğrudan bağlıdır.Günlük hayatta bir beden başlığı olarak, gezegenin yüzeyine çekti hangi yürürlüğe bahsediyoruz.

Özetle.Bu yüzden de ağırlık yakın güç ve ivme ile bağlantılıdır.Aynı zamanda, vücut cazibe hareket edecektir kuvvet belirler.

Bu inanılmaz ikilik ivme oldukça farklı nesnelerin aynı çekim alanında eşit olduğunu nedeni bir çekim alanı

cisimlerin ivmesini bulunmaktadır.Biz iki ceset olduğunu varsayalım.Z Bunlardan bir bir sürü atama ve başka - Z. Her iki nesne toprağa serbest düşüş üzerine atılır.

nasıl yer çekimi kuvveti oranıdır?Basit bir matematiksel formülünü gösterir - z / Z.İşte sadece hızlanan, onlar tam olarak aynı olacak yerçekimi kuvveti sonucu alırsınız.Basitçe vücudun kendi özelliklerine bağlı değildir yerçekimi alanı vardır ivme, koydu.Halinde hızlanma tespit ne

tarif?

sadece (!), Bu alanı, aynı zamanda bunların çizgisini de nesnelerin ağırlığına bağlıdır.Kütle ve yerçekimi alanındaki farklı organlara eşit hızlanma ikili rolü zaten bir süre önce keşfetti.Bu olgu aşağıdaki başlık var: ". Denklik ilkesi"Bu terim bir kez daha vurguluyor hızlanma ve atalet (tabii, belli bir dereceye kadar) çoğunlukla denk.Okul fizik ders itibaren G

değerinin önemi hakkında

, bizim gezegenimizin (Dünya'nın yerçekimi) yüzeyindeki yerçekimi ivmesi 10 m / sek.² (tabii 9.8, ancak hesaplamalar basitlik bu değeri kullanılır) unutmayın.Böylece, vücut 10 m / sn ivme artırılır aldığında, daha sonra etki elde (insidans mesafesi zaman önemli bir yükseklikte) hesap hava direnci içine almadan.her saniye.Yani, misyonu sonunda evin ikinci katında düştü bir kitap 30-40 m / s hızla hareket edilecektir.Basitçe, 10 m / s koymak - Bu Dünya'nın içinde yerçekimi "hız" dır.Mektup «g» gösterilen fizik literatüründe yerçekimi nedeniyle

ivme.Onun tüm alanlarda aynı daha bir mandalina gibi belirli bir dereceye kadar Dünya'nın şekli yana, oyunu daha bu miktarın değeri değil.Böylece, kutuplarda ivme yukarıda ve yüksek dağların tepelerine, çapı küçülür.

bile madencilik sektöründe önemli bir rol yerçekimi tarafından oynanır.Bu olgunun fizik, bazen çok zaman kazandırır.Eğer olağanüstü doğruluk ve bulma maden yatakları keşfetmek sağlar, çünkü Yani, jeologlar, g mükemmel kesin tanımı özellikle ilgilendi.Bu arada, biz değer bir rol oynadığı muayene ettiği kütleçekim formülü gibi görünüyor?Burada:

F = G M1xM2 / R2

Not x!Bu durumda, bir formül ağırlığı G «çekimi sabit", daha önce yukarıda verilen hangi önemini işaret eder.

anda Newton yukarıda dile getirilen ilkeleri formüle edilmiştir.O biliyordu ve birlik ve çekim kuvveti evrenselliği, ancak bu olayın tüm yönleriyle o tarif edemedi.Bu onur denklik prensibi açıklamak mümkün oldu Albert Einstein, düştü.Yani insanlığın uzay-zaman sürekliliğinde doğasının modern bir anlayışla borçlu var.Görelilik

teorisi, Isaac Newton'un zamanında Albert Einstein'ın çalışma

başlangıç ​​noktası mekansal koordinat sisteminde vücudun pozisyonunu belirleyen bazı sert "çubuklar" şeklinde temsil edilebilir inanıyordu.Aynı zamanda, tüm araştırmacılar bu koordinatlar zaman aynı yerde olacağını not varsayılmıştır.O yıllarda, bu durum hiçbir girişimde meydan veya tamamlayacak yapıldığı çok açık olarak kabul edildi.Bunun nedeni, gezegenimizin içinde hiçbir kural hiçbir sapma anlaşılabilir bir durumdur.

Einstein varsayımsal bir saat ışık daha yavaş hareket hızı ise ölçümün doğruluğu gerçekten önemli olacağını kanıtladı.Tek gözlemci ışık hızından daha yavaş hareket eğer Basitçe iki olayları takip edecek, koyun, aynı anda onun için olur.Buna göre, ikinci gözlemci için?kimin hız aynı veya daha fazla olay farklı zamanlarda ortaya çıkabilir olduğunu.

Ama izafiyet teorisi ile ilgili yerçekimi kuvveti?Bize ayrıntılı olarak konuyu açalım.Son yıllarda görelilik ve yerçekimi kuvvetleri

arasında

bağlantısı atomaltı parçacıkların alanında keşifler çok sayıda yaptı.Bizim dünyanın ezilmiş edilemeyen ötesinde nihai parçacık bulmak üzereyiz Büyüyen mahkumiyet.Hatta daha önce geçen yüzyılda açıldı ve olan temel kuvvetler bizim evrenin küçücük "tuğla" nasıl etkilediğini bilmek daha ısrarlı ihtiyacı olur.Yerçekimi doğası henüz izah edilmediğini Özellikle üzücü.Söz konusu alanda klasik Newton mekaniğinin "göremezlik" kurdu Einstein, araştırmacılar daha önceki verilerin tam yeniden düşünülmesini odaklanmış sonra neden olan

.Büyük ölçüde revizyon ve yerçekimi kendisi geçirmiş.O atomaltı parçacıkların düzeyinde nedir?Bu şaşırtıcı, çok boyutlu bir dünyada, en azından bazı değeri var mı?

basit bir çözüm?

ilk birçok tutarsızlık Newton'un yerçekimi ve görelilik teorisi elektrodinamik alanından oldukça basit bir benzetme açıklanabilir varsayılmıştır.Bu yerçekimi alanı bir manyetik alan gibi yayılır varsaymak mümkün olacaktır, o zaman eski ve yeni teorinin birçok tutarsızlıklar açıklayan gök cisimlerinin etkileşimlerde bir "arabulucu" ilan etmek mümkündür.Aslında o zaman düşünülebilir göreceli yayılma hızı kuvvetleri önemli ölçüde düşük ışık olmasıdır.Yerçekimi ve zamandan beri bağlı?Prensip olarak

, Einstein neredeyse bu tür görüşlere dayanan bir göreli teori inşa etmek lazım, bu sadece bir şey niyetini engelledi var.O zaman bilim adamlarının hiçbiri ağırlık "hız" belirlemenize yardımcı olabilir olacağını hiç bir bilgi yoktu.Ancak büyük kitlelerin hareketine ilişkin pek çok bilgi vardı.Bildiğiniz gibi, onlar sadece yaptılar güçlü yerçekimi alanlarında tanınmış bir kaynaktır.

Büyük hızı büyük ölçüde vücut ağırlığını etkiler ve bu etkileşim hızını ve ücret gibi değildi.Ağırlık büyük hız artar.Sorun ikincisi otomatik sonsuz olacak ki eğer ışık veya daha büyük hareket hızı.Yani Einstein çok daha değişken kullanılması gerektiğini açıklamak için hiçbir yerçekimi ve tensör alanı olduğu sonucuna varılmıştır.

Onun takipçileri yerçekimi ve pratik ilgili olmayan sonucuna vardım.Bu çok tensör alanı alanı üzerinde hareket, ancak, çarpma anında olamaz gerçeği.Ancak, parlak fizikçi Stephen Hawking modernite başka bir bakış açısı var.Ama bu başka bir hikaye ...

var