Гравитация дегеніміз не және ол қалай жұмыс істейді?

Латын тіліндегі gravitas сөзі салмақ дегенді білдіреді және бізге «ауырлық» сөзін береді, бұл заттардың салмағын беретін күш. Бұл сондай-ақ «тартылыс» сөзінің түбірі, гравитацияның не істейтінін сипаттайтын сөз: объектілерді бір-біріне қарай тарту. Бұл адамдарды Жерде ұстап тұратын және Жерді Күн жүйесіндегі орнында ұстап тұратын нәрсе. Ежелгі философтар нысандардың неліктен ғасырлар бұрын құлағанына күмән келтіргенімен, ғалымдардың бүгінгі күні тартылыс күші қалай жұмыс істейтіні туралы сұрақтары бар.

Гравитация дегеніміз не?

Қарапайым тілмен айтқанда, ауырлық күші екі денені бір-біріне қарай тартатын күш. Материяға ие барлық нәрсе, яғни қолмен ұстауға болатын барлық нәрсе, тартылыс күші бар. Бұған алма, адам және Жер кіреді. Нөлдік гравитация терминіне қарамастан, гравитациялық күштерден құтылу мүмкін емес. Ғарышкерлерге тартылыс күші әлі де әсер етеді, бірақ олар бүйірге қарай жылдам қозғалатыны сонша, олар планетаның орталығына жақындай алмайды және үнемі еркін құлау күйінде болады.

Гравитация, масса және қашықтық

Кез келген заттың ауырлық күші заттың массасына пропорционал. Массасы көп объектілерде ауырлық күшейеді. Жер айналадағы ең үлкен және ең жақын нысан болғандықтан, бәрі оның тартылыс күшімен ұсталады, яғни алма адамның басына қарай тартылмай, жерге түседі.

Қашықтық ауырлық күшіне де әсер етеді. Егер зат алыс болса, оның тартылыс күші әлсіз болады. Мысалы, ғарышта Марстың тартылуы Жердің тартылуынан күштірек болатын нүкте бар.

Әлемдегі негізгі күштер

Физиктердің пікірінше, ғаламның төрт негізгі күші - гравитациялық, электромагниттік, әлсіз және күшті өзара әрекеттесулер. Күштер объектінің қозғалысын өзгертеді және төрт негізгі күш ғаламдағы барлық нәрсенің өзара әрекеттесу жолын анықтайды. Гравитация - ең әлсіз күш, бірақ ең оңай көрінетін және кең ауқымда, деңгейде ең үлкен әсер етеді. Бұл адамдардың Жерде жүре алатын себебі ғана емес, сонымен қатар күн мен күн айналасындағы планеталарды галактикадағы орнында ұстайды.

Гравитациялық теорияның ежелгі тарихы

Ежелгі гректер заттарды жерге тартатын күш сыртқы күш емес, ішкі ауырлық деп есептеді. Ауыр адамдар табиғи түрде Жерге тартылады, ал жеңіл оттар аспанға қарай секіреді. Керісінше, үнді ғалымдары, әсіресе Арьябхата, оның теориясы Жерді ғаламның орталығына қойғанымен, жердегі заттарды бір күш ұстап тұратынын айтты. 600 жылдары математик Брахмагупта бірінші рет тартылыс күшін тартымды күш ретінде сипаттады.

жұлынған бұранданы қалай босатуға болады

Қайта өрлеу дәуірінің гравитациялық теориясы

Галилео құлаған кезде не болғанын бақылау үшін Пизаның еңкею мұнарасының бүйірінен заттарды түсірген дейді. Мұнараның қатысы бар ма, жоқ па, Галилео барлық нысандар құлаған кезде бірдей жылдамдықпен жылдамдайтынын анықтады. Басқа ғалымдар өз жұмыстарына негізделген және Грималди мен Ричоли гравитациялық тұрақтыны есептеді. Гравитация бойынша басқа жұмыстар астрономияға негізделген және Иоганнес Кеплер белгілі планеталардың орбиталарын есептеу үшін осы теорияларға негізделген.

Бүкіләлемдік тартылыс заңы

Тағы бір гравитация аңызында Исаак Ньютонның құлап жатқан алма соғылып, заттарды жерге түсіретін бір күш болуы керек екенін түсінгені айтылады. Ол тартылыс күшін сипаттайтын теңдеу жазды, ол денелердің массасы неғұрлым көп болса, олардың арасындағы күш соғұрлым көп болатынын көрсетті. Бұл сондай-ақ олар неғұрлым алыс болса, соғұрлым тартудың әлсіз екенін көрсетті. Кейбір планеталар теңдеумен түсіндірілмейтін жолмен қозғалды, бірақ көп жағдайда ол ғасырлар бойы тұрды.

Эйнштейн және жалпы салыстырмалылық

Эйнштейннің жалпы салыстырмалылық теориясы физиктердің гравитацияға көзқарасын өзгертті. Күштен гөрі, гравитацияның әсерлері батутта отырған боулинг добы сияқты үлкен заттардың айналасында пайда болатын кеңістіктегі қисықтан туындайды деп айтылады. Бұл теория Меркурийдің оғаш орбитасын түсіндірді және оның басына Ньютондық тартылыс орнатты, өйткені тартылыс енді күш емес, геометрияның салдары болды.

Гравитация не істейді?

Гравитация нақты әлемге бірнеше әсер етеді. Заттарды жерде ұстаумен қатар, оларға салмақ беретін ауырлық күші. Гравитациялық күші аз планеталарда объектілердің салмағы азырақ. Айдың тартылыс күші - мұхит толқындарын тудыратын күш. Гравитация сонымен қатар Жерді күннен қолайлы қашықтықта ұстайды және атмосфераны орнында ұстайды, барлық тірі заттарға тыныс алатын ауа береді және күн радиациясынан қорғайды.

Гравитация және Әлемнің жаратылуы

Гравитация да ғаламның жаратылуының маңызды элементі болды. Ғаламда бар газдар тартылыс күші арқылы бір-біріне тартылып, бір-бірімен қосылып, жұлдыздар мен планеталарды қоса алғанда, үлкен нысандарды құрайды. Кейбір зерттеушілер Үлкен жарылыстан кейін бөлшектерді тұрақтандырған, ғаламның күйреуін тоқтатқан гравитация деп санайды. Гравитация күн жүйелерін біріктіріп, галактикаларды құрады, сондықтан ол ғаламның жаратылуының негізгі элементі болды.

Гравитация және ғылыми зерттеулер

Гравитация туралы ғылыми зерттеулер болашақта да жалғасады. Салыстырмалылық теориясы Ньютондық тартылыстағы кейбір ауытқуларды түсіндіреді; Ғаламда әлі де ғалымдар түсіндіре алмайтын жұмбақ бар. Гравитация кванттық өріс теориясына сәйкес келмейді және ғалымдар оның басқа іргелі күштермен қалай бөлінетінін әлі де зерттеп жатыр. Гравитациялық зерттеулердің практикалық қосымшалары да бар. NASA ғарыш аппараты Жердің тартылыс күшінің өзгеруін бақылайды, бұл ғалымдарға теңіз деңгейі мен жер қыртысының өзгеруін бақылауға көмектеседі.