Gravitatsioonijõu joonistamine. Gravitatsioonijõud: määratlus, valem, liigid

Don DeYoung

Gravitatsioon (või gravitatsioon) hoiab meid kindlalt maapinnal ja võimaldab maakeral tiirleda ümber päikese. Tänu sellele nähtamatule jõule langeb vihm maapinnale ning veetase ookeanis tõuseb ja langeb iga päevaga. Gravitatsioon hoiab maakera kerakujulisena ja hoiab ära ka meie atmosfääri kosmosesse pääsemise. Näib, et teadlased peaksid seda iga päev täheldatavat külgetõmbejõudu hästi uurima. Kuid mitte! Gravitatsioon jääb paljuski teaduse sügavaimaks saladuseks. See salapärane jõud on suurepärane näide sellest, kui piiratud on tänapäevased teaduslikud teadmised.

Mis on gravitatsioon?

Isaac Newton tundis selle probleemi vastu huvi juba 1686. aastal ja jõudis järeldusele, et gravitatsioon on tõmbejõud, mis eksisteerib kõigi objektide vahel. Ta mõistis, et selle orbiidil on sama jõud, mis paneb õuna maapinnale kukkuma. Tegelikult paneb Maa gravitatsioonijõud Kuu ümber Maa pöörlemise ajal oma sirgelt teelt kõrvale kalduma umbes ühe millimeetri võrra sekundis (joonis 1). Newtoni universaalne gravitatsiooniseadus on üks kõigi aegade suurimaid teaduslikke avastusi.

Gravitatsioon on "string", mis hoiab objekte orbiidil

1. pilt. Illustratsioon Kuu orbiidist, mis pole mõõtkavas joonistatud. Iga sekundiga liigub kuu umbes 1 km. Sellel vahemaal kaldub see sirgest rajast kõrvale umbes 1 mm võrra – see on tingitud Maa gravitatsioonilisest tõmbejõust (katkendjoon). Kuu näib pidevalt jäävat Maast maha (või ümber), nagu ka Päikest ümbritsevad planeedid langevad.

Gravitatsioon on üks neljast looduse põhijõust (tabel 1). Pange tähele, et neljast jõust on see jõud kõige nõrgem, kuid siiski domineerib see suurte kosmoseobjektide suhtes. Nagu Newton näitas, muutub mis tahes kahe massi vaheline ligitõmbav gravitatsioonijõud järjest väiksemaks ja väiksemaks, kui nendevaheline kaugus suureneb ja suureneb, kuid see ei jõua kunagi täielikult nullini (vt Gravitatsiooni kujundamine).

Seetõttu tõmbab kogu universumi iga osake tegelikult kõiki teisi osakesi. Erinevalt nõrkade ja tugevate tuumajõudude jõududest on tõmbejõud pikamaa (tabel 1). Magnetjõud ja elektriline vastasmõju jõud on samuti kaugjõud, kuid gravitatsioon on ainulaadne selle poolest, et see on nii pikamaa kui ka alati ligitõmbav, mis tähendab, et see ei saa kunagi otsa saada (erinevalt elektromagnetismist, mille puhul jõud võivad kas tõmmata või tõmmata või tõmmata). tõrjuma).

Alates suurest kreatsionistlikust teadlasest Michael Faradayst 1849. aastal on füüsikud pidevalt otsinud peidetud seost gravitatsioonijõu ja elektromagnetilise jõu vahel. Praegu üritavad teadlased ühendada kõik neli põhijõudu üheks võrrandiks või niinimetatud "kõige teooriaks", kuid edutult! Gravitatsioon jääb kõige salapärasemaks ja kõige vähem mõistetavaks jõuks.

Gravitatsiooni ei saa mingil moel varjestada. Olenemata barjääri koostisest, ei mõjuta see kahe eraldatud objekti külgetõmbejõudu. See tähendab, et laboris on võimatu luua gravitatsioonivastast kambrit. Raskusjõud ei sõltu objektide keemilisest koostisest, vaid sõltub nende massist, mida me tunneme kaaluna (esemele mõjuv gravitatsioonijõud on võrdne selle objekti kaaluga – mida suurem on mass, seda suurem on jõud või kaal.) Klaasist, pliist, jääst või isegi vahtpolüstüroolist valmistatud plokid, millel on sama mass, kogevad (ja avaldavad) sama gravitatsioonijõudu. Need andmed saadi katsete käigus ja teadlased ei tea siiani, kuidas neid teoreetiliselt seletada.

Disain gravitatsioonis

Jõud F kahe massi m 1 ja m 2 vahel, mis asuvad kaugusel r, saab kirjutada valemiga F = (G m 1 m 2) / r 2

Kus G on gravitatsioonikonstant, mille mõõtis esmakordselt Henry Cavendish aastal 1798.1

See võrrand näitab, et gravitatsioon väheneb, kui kahe objekti vaheline kaugus r suureneb, kuid ei jõua kunagi täielikult nullini.

Selle võrrandi pöördruudukujuline olemus on lihtsalt hingemattev. Lõppude lõpuks pole mingit vajalikku põhjust, miks gravitatsioon peaks sellisel viisil toimima. Ebakorrapärases, juhuslikus ja arenevas universumis tunduvad suvalised võimsused, nagu r 1,97 või r 2,3, tõenäolisemad. Täpsed mõõtmised näitasid aga täpset võimsust vähemalt viie kümnendkoha täpsusega, 2,00000. Nagu üks teadlane ütles, tundub see tulemus "liiga täpne".2 Võime järeldada, et külgetõmbejõud näitab täpset, loodud kujundust. Tegelikult muutuksid planeetide ja kogu universumi orbiidid ebastabiilseks, kui aste peaks kasvõi pisutki 2-st kõrvale kalduma.

Lingid ja märkmed

1. Tehniliselt võttes G = 6,672 x 10 –11 Nm 2 kg –2
2. Thompsen, D., "Väga täpne gravitatsiooni kohta", teadusuudised 118(1):13, 1980.

Mis siis täpselt on gravitatsioon? Kuidas on see jõud võimeline tegutsema nii suures tühjas kosmoses? Ja miks see üldse olemas on? Teadus pole kunagi suutnud vastata neile põhiküsimustele loodusseaduste kohta. Tõmbejõud ei saa tulla aeglaselt mutatsioonide või loodusliku valiku kaudu. See on olnud aktiivne universumi eksisteerimise algusest peale. Nagu iga teinegi füüsiline seadus, on gravitatsioon kahtlemata suurepärane tõend kavandatud loomisest.

Mõned teadlased on püüdnud gravitatsiooni seletada nähtamatute osakeste ehk gravitonidega, mis objektide vahel liiguvad. Teised rääkisid kosmilistest keeltest ja gravitatsioonilainetest. Hiljuti õnnestus teadlastel spetsiaalselt loodud labori LIGO (Eng. Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) abil näha ainult gravitatsioonilainete mõju. Kuid nende lainete olemus, kuidas objektid füüsiliselt üksteisega suurte vahemaade tagant suhtlevad, muutes oma kuju, jääb endiselt suureks küsimuseks kõigile. Me lihtsalt ei tea gravitatsioonijõu päritolu olemust ja seda, kuidas see hoiab kogu universumi stabiilsust.

Gravitatsioon ja Pühakiri

Kaks kirjakohta Piiblist võivad aidata meil mõista gravitatsiooni ja füüsikateaduse olemust üldiselt. Esimene lõik, Koloslastele 1:17, selgitab, et Kristus "Kõigepealt on olemas ja kõik on Tema jaoks seda väärt". Kreeka tegusõna seisab (συνισταω sunistao) tähendab: külge klammerduma, koos hoidma või koos hoidma. Selle sõna kreekakeelne kasutamine väljaspool Piiblit tähendab vett sisaldav anum. Koloslaste raamatus kasutatud sõna on perfektses vormis, mis tavaliselt viitab olevikule, mis on tekkinud minevikus lõpetatud tegevusest. Üks kõne all olevatest füüsilistest mehhanismidest on ilmselgelt tõmbejõud, mille Looja on kehtestanud ja mida tänapäeval eksimatult säilitatakse. Kujutage vaid ette: kui gravitatsioonijõud hetkeks lakkaks toimimast, järgneks kahtlemata kaos. Kõiki taevakehi, sealhulgas maad, kuud ja tähti, ei hoita enam koos. Kogu see tund jaguneks eraldi väikesteks osadeks.

Teine pühakiri, Heebrealastele 1:3, kuulutab, et Kristus "hoiab kõike oma jõu sõnaga." Sõna hoiab (φερω pherō) kirjeldab taas kõige säilitamist või säilitamist, sealhulgas gravitatsiooni. Sõna hoiab selles salmis kasutatud tähendab palju enamat kui lihtsalt raskuse hoidmist. See hõlmab kontrolli kõigi universumis toimuvate liikumiste ja muutuste üle. Seda lõputut ülesannet täidetakse Issanda kõikvõimsa Sõna kaudu, mille kaudu tekkis universum ise. Gravitatsioon, "salapärane jõud", mis jääb halvasti mõistetavaks isegi pärast nelisada aastat kestnud uurimistööd, on üks selle hämmastava jumaliku universumi eest hoolitsemise ilminguid.

Aja ja ruumi moonutused ning mustad augud

Einsteini üldine relatiivsusteooria käsitleb gravitatsiooni mitte kui jõudu, vaid kui ruumi enda kõverust massiivse objekti lähedal. Valgus, mis traditsiooniliselt järgib sirgeid jooni, peaks kõveras ruumis liikudes painduma. Seda demonstreeriti esmakordselt, kui astronoom Sir Arthur Eddington avastas 1919. aastal täieliku varjutuse ajal tähe näiva asendi muutumise, uskudes, et valguskiiri painutab Päikese gravitatsioon.

Üldrelatiivsusteooria ennustab ka seda, et kui keha on piisavalt tihe, moonutab selle gravitatsioon ruumi nii tugevasti, et valgus ei pääse sellest üldse läbi. Selline keha neelab valgust ja kõike muud, mida tema tugev gravitatsioon on püüdnud, ja seda nimetatakse mustaks auguks. Sellist keha saab tuvastada ainult selle gravitatsioonimõjude järgi teistele objektidele, seda ümbritseva valguse tugeva kumeruse ja sellele langeva aine tugeva kiirguse järgi.

Kogu musta augu sees olev aine on lõpmatu tihedusega keskel kokku surutud. Augu "suuruse" määrab sündmuste horisont, st. piir, mis ümbritseb musta augu keskpunkti ja millest ei pääse miski (isegi mitte valgus). Augu raadiust nimetatakse Saksa astronoomi Karl Schwarzschildi (1873–1916) järgi Schwarzschildi raadiuseks ja see arvutatakse järgmiselt: R S = 2GM/c 2, kus c on valguse kiirus vaakumis. Kui päike peaks langema musta auku, oleks selle Schwarzschildi raadius vaid 3 km.

On kindlaid tõendeid selle kohta, et kui massiivse tähe tuumakütus saab otsa, ei suuda see enam oma tohutu raskuse all kokku kukkuda ja kukub musta auku. Arvatakse, et galaktikate, sealhulgas meie galaktika Linnutee tsentrites eksisteerivad mustad augud, mille mass on miljardeid päikest. Paljud teadlased usuvad, et üliheledad ja väga kauged objektid, mida nimetatakse kvasariteks, kasutavad energiat, mis vabaneb, kui aine kukub musta auku.

Üldrelatiivsusteooria ennustuste kohaselt moonutab gravitatsioon ka aega. Seda on kinnitanud ka väga täpsed aatomkellad, mis töötavad merepinnal paar mikrosekundit aeglasemalt kui merepinnast kõrgemal asuvatel aladel, kus Maa gravitatsioon on veidi nõrgem. Sündmushorisondi lähedal on see nähtus rohkem märgatav. Kui vaatame sündmuste horisondile läheneva astronaudi kella, näeme, et kell töötab aeglasemalt. Sündmuste horisondis viibides kell peatub, kuid me ei saa seda kunagi näha. Ja vastupidi, astronaut ei märka, et tema kell töötab aeglasemalt, kuid ta näeb, et meie kell töötab üha kiiremini.

Peamine oht musta augu lähedal asuvale astronaudile on loodete jõud, mis on põhjustatud sellest, et gravitatsioon on mustale augule lähemal asuvates kehaosades tugevam kui sellest kaugemal asuvatel osadel. Oma võimsuse poolest on tähe massiga musta augu läheduses olevad loodete jõud tugevamad kui ükski orkaan ja rebivad kergesti väikesteks tükkideks kõik, mis neile ette tuleb. Kui aga gravitatsiooniline külgetõmme väheneb kauguse ruuduga (1/r 2), siis loodete aktiivsus väheneb kauguse kuubikuga (1/r 3). Seetõttu on vastupidiselt levinud arvamusele gravitatsioonijõud (sh loodete jõud) suurte mustade aukude sündmuste horisondil nõrgem kui väikestel mustadel aukudel. Seega oleks vaadeldavas ruumis oleva musta augu sündmuste horisondis loodete jõud vähem märgatav kui kõige õrnem tuul.

Aja laienemine gravitatsiooni toimel sündmuste horisondi lähedal on kreatsionistliku füüsiku dr Russell Humphreysi uue kosmoloogilise mudeli aluseks, mida ta käsitleb oma raamatus "Tähevalgus ja aeg". See mudel võib aidata lahendada probleemi, kuidas näeme noores universumis kaugete tähtede valgust. Lisaks on see tänapäeval teaduslik alternatiiv piiblivälisele, mis põhineb filosoofilistel eeldustel, mis väljuvad teaduse raamidest.

Märge

Gravitatsioon, "saladuslik jõud", mis on isegi pärast nelisada aastat kestnud uurimistööd endiselt halvasti mõistetav...

Isaac Newton (1642–1727)

Foto: Wikipedia.org

Isaac Newton (1642–1727)

Isaac Newton avaldas oma avastused gravitatsiooni ja taevakehade liikumise kohta 1687. aastal oma kuulsas teoses " Matemaatiline algus". Mõned lugejad jõudsid kiiresti järeldusele, et Newtoni universum ei jätnud Jumalale ruumi, sest nüüd saab kõike seletada võrranditega. Kuid Newton ei arvanud sugugi nii, nagu ta ütles selle kuulsa teose teises väljaandes:

"Meie kõige ilusam päikesesüsteem, planeedid ja komeedid saavad olla ainult intelligentse ja tugeva olendi plaani ja domineerimise tulemus."

Isaac Newton polnud ainult teadlane. Lisaks teadusele pühendas ta peaaegu kogu oma elu Piibli uurimisele. Tema lemmik piibliraamatud olid Taaniel ja Ilmutusraamat, mis kirjeldavad Jumala tulevikuplaane. Tegelikult kirjutas Newton rohkem teoloogilisi kui teaduslikke töid.

Newton austas teisi teadlasi, nagu Galileo Galilei. Muide, Newton sündis samal aastal, kui Galileo suri, 1642. aastal. Newton kirjutas oma kirjas: „Kui ma nägin teistest kaugemale, siis sellepärast, et seisin püsti õlad hiiglased." Vahetult enne oma surma, arvatavasti gravitatsiooni mõistatuse üle mõtiskledes, kirjutas Newton tagasihoidlikult: "Ma ei tea, kuidas maailm mind tajub, aga enda jaoks tundub, et olen ainult mererannas mängiv poiss, kes lõbustab end sellega, et otsib hiiglaslikust ookeanist mõnest värvilisemat kivikest või ilusat karpi. uurimata tõde."

Newton on maetud Westminster Abbeysse. Ladinakeelne kiri tema haual lõpeb sõnadega: "Rõõmustagem surelikud, et nende seas elas selline inimsoo ehe".

Me kõik läbisime koolis universaalse gravitatsiooni seaduse. Aga mida me tegelikult gravitatsioonist teame peale selle teabe, mille kooliõpetajad meile pähe panid? Värskendame oma teadmisi...

Esimene fakt: Newton ei avastanud universaalse gravitatsiooni seadust

Kõik teavad kuulsat tähendamissõna õunast, mis Newtonile pähe kukkus. Kuid tõsiasi on see, et Newton ei avastanud universaalse gravitatsiooni seadust, kuna see seadus lihtsalt puudub tema raamatus "Loodusfilosoofia matemaatilised põhimõtted". Selles teoses pole ei valemit ega sõnastust, millest igaüks saab ise veenduda. Pealegi ilmub gravitatsioonikonstandi esmamainimine alles 19. sajandil ja vastavalt sellele ei saanud valem ilmuda varem. Muide, koefitsient G, mis vähendab arvutuste tulemust 600 miljardit korda, ei oma füüsilist tähendust ja võeti kasutusele vastuolude varjamiseks.

Teine fakt: gravitatsioonilise külgetõmbe katse teesklemine

Arvatakse, et Cavendish demonstreeris esimesena gravitatsioonilist külgetõmmet laboratoorsetes toorikutes, kasutades väändekaalu – horisontaalset jalas, mille otstes olid raskused riputatud peenikese nööri külge. Jalas võiks peenikese traadi peale keerata. Ametliku versiooni järgi tõi Cavendish vastaskülgedelt nookuri raskustele paari 158 kg kettaid ja jalas pöördus väikese nurga all. Eksperimendi metoodika oli aga vale ja tulemusi võltsitud, mida veenvalt tõestas füüsik Andrei Albertovitš Grišajev. Cavendish veetis pikka aega paigaldust ümber töötades ja kohandades nii, et tulemused vastaksid Newtoni keskmisele maapinna tihedusele. Katse enda metoodika nägi ette tooriku liigutamist mitu korda ning nookuri pöörlemise põhjuseks oli toorikute liikumisest tekkinud mikrovibratsioonid, mis kandusid edasi vedrustusse.

Seda kinnitab tõsiasi, et selline lihtne 18. sajandi installatsioon õppeotstarbel oleks pidanud olema kui mitte igas koolis, siis vähemalt ülikoolide füüsikaosakondades, et näidata õpilastele praktikas seaduse tulemust. universaalsest gravitatsioonist. Cavendishi seadet õppekavas aga ei kasutata ning koolilapsed ja tudengid võtavad sõna, et kaks plaati tõmbavad teineteist ligi.

Kolmas fakt: universaalse gravitatsiooni seadus päikesevarjutuse ajal ei tööta

Kui universaalse gravitatsiooniseaduse valemisse asendada võrdlusandmed maa, kuu ja päikese kohta, siis hetkel, kui kuu lendab maa ja päikese vahel, näiteks päikesevarjutuse ajal, on jõud Päikese ja Kuu vaheline tõmbejõud on rohkem kui 2 korda suurem kui Maa ja Kuu vahel!

Valemi järgi peaks Kuu Maa orbiidilt lahkuma ja hakkama Päikese ümber tiirlema.

Gravitatsioonikonstant - 6,6725×10−11 m³/(kg s²).
Kuu mass on 7,3477 × 1022 kg.
Päikese mass on 1,9891 × 1030 kg.
Maa mass on 5,9737 × 1024 kg.
Maa ja Kuu vaheline kaugus = 380 000 000 m.
Kuu ja Päikese vaheline kaugus = 149 000 000 000 m.

Maa ja Kuu:
6,6725 × 10–11 × 7,3477 × 1022 × 5,9737 × 1024 / 3800000002 = 2,028 × 1020 H
Kuu ja päike:
6,6725 x 10-11 x 7,3477 x 1022 x 1,9891 x 1030 / 1490000000002 = 4,39 x 1020 H

2,028 × 1020H<< 4,39×1020 H
Maa ja kuu vaheline tõmbejõud<< Сила притяжения между Луной и Солнцем

Neid arvutusi võib kritiseerida asjaoluga, et Kuu on kunstlik õõneskeha ja selle taevakeha võrdlustihedus pole suure tõenäosusega õigesti määratud.

Tõepoolest, eksperimentaalsed tõendid viitavad sellele, et Kuu pole tahke keha, vaid õhukese seinaga kest. Autoriteetne ajakiri Science kirjeldab seismiliste andurite töö tulemusi pärast seda, kui Apollo 13 raketti kiirendanud raketi kolmas aste tabas Kuu pinda: «Seismilist kõnet tuvastati üle nelja tunni. Maal, kui rakett tabab samaväärset kaugust, kestab signaal vaid paar minutit.

Nii aeglaselt vaibuvad seismilised vibratsioonid on tüüpilised õõnsale resonaatorile, mitte tahkele kehale.
Kuid Kuu muuhulgas ei näita oma atraktiivseid omadusi Maa suhtes - Maa-Kuu paar ei liigu ümber ühise massikeskme, nagu see oleks universaalse gravitatsiooniseaduse järgi ja Maa ellipsoidne orbiit, vastupidiselt sellele seadusele, ei muutu siksakiliseks.

Pealegi ei jää Kuu enda orbiidi parameetrid konstantseks, orbiit "areneb" teadusterminoloogias ja teeb seda universaalse gravitatsiooniseadusega vastuolus.

Neljas fakt: mõõnade ja voolude teooria absurdsus

Kuidas on, vaidlevad mõned vastu, sest isegi koolilapsed teavad Maa ookeani loodetest, mis tekivad vee ligitõmbamise tõttu Päikese ja Kuu poole.

Teooria kohaselt moodustab Kuu gravitatsioon ookeanis loodete ellipsoidi, millel on kaks loodete kühmu, mis igapäevase pöörlemise tõttu liiguvad mööda Maa pinda.

Praktika näitab aga nende teooriate absurdsust. Nende sõnul peaks ju 6 tunniga 1 meetri kõrgune loodete kühm liikuma läbi Drake'i väina Vaiksest ookeanist Atlandi ookeanile. Kuna vesi on kokkusurumatu, tõstaks veemass taseme umbes 10 meetri kõrgusele, mida praktikas ei juhtu. Praktikas esinevad loodete nähtused autonoomselt 1000-2000 km piirkondades.

Laplace’i hämmastas ka paradoks: miks Prantsusmaa meresadamates saabub suur vesi järjestikku, kuigi loodete ellipsoidi kontseptsiooni järgi peaks see sinna tulema korraga.

Viies fakt: massgravitatsiooni teooria ei tööta

Gravitatsiooni mõõtmise põhimõte on lihtne – gravimeetrid mõõdavad vertikaalseid komponente ning loodijoone hälve näitab horisontaalseid komponente.

Esimese katse massigravitatsiooni teooriat testida tegid britid 18. sajandi keskel India ookeani rannikul, kus ühelt poolt asub maailma kõrgeim Himaalaja kivihari ja edasi. teine, ookeanikauss, mis on täidetud palju vähem massiivse veega. Kuid paraku ei kaldu loodijoon Himaalaja poole! Pealegi ei tuvasta ülitundlikud instrumendid – gravimeetrid – katsekeha gravitatsiooni erinevust samal kõrgusel nii massiivsete mägede kohal kui ka kilomeetri sügavuse väiksema tihedusega mere kohal.

Harjunud teooria päästmiseks leidsid teadlased sellele toetuse: nende sõnul on selle põhjuseks "isostaas" - tihedamad kivimid asuvad mere all ja lahtised kivid mägede all ning nende tihedus on täpselt sama kui sobitage kõik soovitud väärtusega.

Samuti on empiiriliselt kindlaks tehtud, et sügavates kaevandustes olevad gravimeetrid näitavad, et gravitatsioon sügavusega ei vähene. See kasvab jätkuvalt, sõltudes ainult Maa keskpunkti kauguse ruudust.

Kuues fakt: gravitatsiooni ei tekita aine ega mass

Universaalse gravitatsiooniseaduse valemi kohaselt tõmbuvad kaks massi, m1 ja m2, mille mõõtmeid võib nendevaheliste kaugustega võrreldes tähelepanuta jätta, väidetavalt teineteise poole jõuga, mis on otseselt võrdeline nende masside korrutisega ja pöördvõrdeliselt. võrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. Tegelikult pole aga ühtegi tõendit selle kohta, et ainel on gravitatsiooniline külgetõmbeefekt. Praktika näitab, et gravitatsiooni ei tekita aine ega massid, see on neist sõltumatu ja massiivsed kehad alluvad ainult gravitatsioonile.

Gravitatsiooni sõltumatust mateeriast kinnitab tõsiasi, et kui kõige haruldasem erand välja arvata, siis Päikesesüsteemi väikestel kehadel puudub gravitatsiooniline külgetõmme üldse. Kui Kuu välja arvata, ei näita enam kui kuus tosinat planeetide satelliiti oma gravitatsioonist märke. Seda on tõestatud nii kaudsete kui ka otseste mõõtmistega, näiteks alates 2004. aastast lendab Saturni läheduses asuv Cassini sond aeg-ajalt oma satelliitide läheduses, kuid sondi kiiruse muutusi pole registreeritud. Sama Cassini abiga avastati Saturni suuruselt kuuendal satelliidil Enceladusel geiser.

Millised füüsikalised protsessid peavad kosmilisel jäätükil toimuma, et aurujoad saaksid kosmosesse lennata?
Samal põhjusel on Titanil, Saturni suurimal kuul, atmosfääri vajumise tagajärjel gaasiline saba.

Asteroidide teooria järgi ennustatud satelliite pole nende tohutust hulgast hoolimata leitud. Ja kõigis teadetes topelt- või paarisasteroidide kohta, mis väidetavalt tiirlevad ümber ühise massikeskme, ei olnud tõendeid nende paaride ringluse kohta. Juhtusid läheduses olema kaaslased, kes liikusid peaaegu sünkroonsetel orbiitidel ümber päikese.

Katsed viia tehissatelliite asteroidide orbiidile lõppesid ebaõnnestumisega. Näiteks võib tuua sondi NEAR, mille ameeriklased ajasid Erose asteroidile, või Hayabusa sondi, mille jaapanlased saatsid Itokawa asteroidile.

Seitsmes fakt: Saturni asteroidid ei allu universaalse gravitatsiooni seadusele

Korraga sai Lagrange, püüdes lahendada kolme keha probleemi, konkreetse juhtumi jaoks stabiilse lahenduse. Ta näitas, et kolmas keha võib liikuda teise orbiidil, olles kogu aeg ühes kahest punktist, millest üks on teisest kehast 60 ° ees ja teine ​​sama palju tagapool.

Kaks Saturni orbiidil tagant ja ees leitud asteroidikaaslaste rühma, mida astronoomid rõõmuga troojalasteks kutsusid, läksid aga ennustatud aladest välja ning universaalse gravitatsiooniseaduse kinnitus muutus punktsiooniks.

Kaheksas fakt: vastuolu üldise relatiivsusteooriaga

Kaasaegsete kontseptsioonide kohaselt on valguse kiirus lõplik, mistõttu me näeme kaugeid objekte mitte seal, kus need hetkel asuvad, vaid kohas, kust meie nähtud valguskiir alguse sai. Aga kui kiiresti gravitatsioon liigub?

Pärast selleks ajaks kogutud andmete analüüsimist leidis Laplace, et "gravitatsioon" levib valgusest kiiremini vähemalt seitsme suurusjärgu võrra! Kaasaegsed mõõtmised pulsaridelt impulsside vastuvõtmisel on tõuganud gravitatsiooni levimise kiirust veelgi kaugemale – valguse kiirusest vähemalt 10 suurusjärku kiiremini. Seega eksperimentaalsed uuringud on vastuolus üldise relatiivsusteooriaga, millele ametlik teadus endiselt toetub, hoolimata selle täielikust ebaõnnestumisest.

Üheksas fakt: gravitatsiooni anomaaliad

Esineb looduslikke gravitatsioonianomaaliaid, mis samuti ametlikust teadusest arusaadavat seletust ei leia. siin on mõned näidised:

Kümme fakt: antigravitatsiooni vibratsioonilise olemuse uuringud

Antigravitatsiooni valdkonnas on olemas suur hulk alternatiivseid uuringuid muljetavaldavate tulemustega, mis lükkavad põhimõtteliselt ümber ametliku teaduse teoreetilised arvutused.

Mõned teadlased analüüsivad antigravitatsiooni vibratsioonilist olemust. See efekt ilmneb selgelt kaasaegses kogemuses, kus akustilise levitatsiooni tõttu ripuvad õhus tilgad. Siin näeme, kuidas teatud sagedusega heli abil on võimalik vedelikutilku enesekindlalt õhus hoida ...

Kuid esmapilgul mõju on seletatav güroskoobi põhimõttega, kuid isegi selline lihtne eksperiment on enamasti vastuolus gravitatsiooniga selle tänapäevases tähenduses.

Vähesed teavad, et Siberi entomoloog Viktor Stepanovitš Grebennikov, kes uuris õõnsusstruktuuride mõju putukatel, kirjeldas oma raamatus "Minu maailm" putukate antigravitatsiooni nähtusi. Teadlased on juba ammu teadnud, et massiivsed putukad, nagu kukeseen, lendavad pigem gravitatsiooniseaduste vastu kui nende tõttu.

Veelgi enam, Grebennikov lõi oma uurimistöö põhjal gravitatsioonivastase platvormi.

Viktor Stepanovitš suri üsna kummalistel asjaoludel ja tema saavutused läksid osaliselt kaotsi, kuid antigravitatsiooniplatvormi prototüübist on osa säilinud ja seda saab näha Novosibirskis Grebennikovi muuseumis.

Teist antigravitatsiooni praktilist rakendust võib täheldada Floridas Homesteadi linnas, kus on kummaline korallide monoliitplokkidest koosnev struktuur, mida rahvasuus kutsutakse korallide lossiks. Selle ehitas 20. sajandi esimesel poolel lätlane Edward Lidskalnin. Sellel kõhna kehaehitusega mehel polnud tööriistu, isegi autot ja varustust polnud.

Seda ei kasutanud üldse elekter, ka selle puudumise tõttu, ja sellegipoolest laskus see kuidagi ookeani äärde, kus nikerdas mitmetonniseid kiviplokke ja toimetas need kuidagi oma kohale, laotades need täiusliku täpsusega.

Pärast Edi surma hakkasid teadlased tema loomingut hoolikalt uurima. Eksperimendi huvides toodi kohale võimas buldooser, millega üritati liigutada üht korallilossi 30-tonnist plokki. Buldooser mürises, libises, kuid ei liigutanud tohutut kivi.

Lossi seest leiti kummaline seade, mida teadlased nimetasid alalisvoolugeneraatoriks. See oli massiivne struktuur paljude metallosadega. Seadme välisküljele oli sisse ehitatud 240 püsivarrasmagnetit. Kuid kuidas Edward Leedskalnin tegelikult mitmetonnised plokid liikuma pani, on siiani mõistatus.

Teada on John Searle’i uuringud, kelle käes ärkasid ellu ebatavalised generaatorid, mis pöörlesid ja genereerisid energiat; kettad läbimõõduga poole meetri kuni 10 meetrit tõusid õhku ja tegid kontrollitud lende Londonist Cornwalli ja tagasi.

Professori katseid korrati Venemaal, USA-s ja Taiwanis. Näiteks Venemaal registreeriti 1999. aastal numbriga 99122275/09 patenditaotlus "mehaanilise energia genereerimise seade". Vladimir Vitaljevitš Roštšin ja Sergei Mihhailovitš Godin reprodutseerisid tegelikult SEG-i (Searl Effect Generator) ja viisid sellega läbi rea uuringuid. Tulemuseks oli väide: saate ilma kulutusteta 7 kW elektrit; pöörlev generaator kaotas kaalust kuni 40%.

Searle'i esimene laborivarustus viidi teadmata sihtkohta, kui ta ise oli vanglas. Godini ja Roštšini installatsioon lihtsalt kadus; kõik tema kohta avaldatud väljaanded, välja arvatud leiutise taotlus, kadusid.

Tuntud on ka Hutchisoni efekt, mis sai nime Kanada insener-leiutaja järgi. Mõju avaldub raskete esemete levitatsioonis, erinevate materjalide sulamites (näiteks metall + puit), metallide anomaalses kuumenemises nende läheduses põlevate ainete puudumisel. Siin on nende efektide video:

Ükskõik milline gravitatsioon tegelikult ka poleks, tuleb tunnistada, et ametlik teadus on täiesti võimetu selle nähtuse olemust selgelt seletama..

Jaroslav Jargin

Esiteks kujutlege Maad mitteliikuva kuulina (joonis 3.1, a). Maa (mass M) ja objekti (mass m) vaheline gravitatsioonijõud F määratakse järgmise valemiga: F=Gmm/r2

kus r on Maa raadius. Konstanti G tuntakse kui universaalne gravitatsioonikonstant ja äärmiselt väike. Kui r on konstantne, on jõud F konstantne. m. M massiga keha külgetõmbejõud Maa poolt määrab selle keha massi: W = mg võrrandite võrdlus annab: g = const = GM/r 2 .

M massiga keha külgetõmbejõud Maa poolt põhjustab selle "allakukkumise" kiirendusega g, mis on konstantne kõigis punktides A, B, C ja kõikjal maapinnal (joonis 3.1.6).

Vabakeha jõudude diagramm näitab ka seda, et massiga m keha küljelt mõjub Maale jõud, mis on suunatud vastupidiselt Maalt kehale mõjuvale jõule. Maa mass M on aga nii suur, et valemiga F \u003d Ma arvutatud "Maa" kiirendus a "üles" on tähtsusetu ja selle võib tähelepanuta jätta. Maa on erineva kujuga kui sfääriline: raadius poolusel r p on väiksem kui raadius ekvaatoril r e. See tähendab, et keha tõmbejõud, mille mass on poolusel F p \u003d GMm / r 2 p on suurem kui ekvaatoril F e = GMm/r e . Seetõttu on vabalangemise kiirendus g p poolusel suurem kui vabalangemise kiirendus g e ekvaatoril. Kiirendus g muutub laiuskraadiga vastavalt Maa raadiuse muutumisele.



Nagu teate, on Maa pidevas liikumises. See pöörleb ümber oma telje, tehes iga päev ühe pöörde, ja liigub orbiidil ümber Päikese üheaastase pöördega. Võttes lihtsuse mõttes Maad homogeense kuulina, vaatleme m massiga kehade liikumist poolusel A ja ekvaatoril C (joonis 3.2). Ühe päeva jooksul pöörleb keha punktis A 360 °, jäädes paigale, samas kui punktis C asuv keha katab 2 lg kaugusele. Selleks, et punktis C asuv keha ringorbiidil liiguks, on vaja mingit jõudu. See on tsentripetaalne jõud, mis määratakse valemiga mv 2 /r, kus v on keha kiirus orbiidil. Punktis C asuvale kehale mõjuv gravitatsiooniline külgetõmbejõud, F = GMm/r, peab:

a) tagama keha ringikujulise liikumise;

b) meelitada keha Maa poole.

Seega F = (mv 2 /r) + mg ekvaatoril ja F = mg poolusel. See tähendab, et g muutub koos laiuskraadiga, kui orbiidi raadius muutub r-st punktis C nulliks punktis A.

Huvitav on ette kujutada, mis juhtuks, kui Maa pöörlemiskiirus suureneks nii palju, et kehale ekvaatoril mõjuv tsentripetaaljõud võrduks tõmbejõuga, st mv 2 / r = F = GMm / r 2 . Kogu gravitatsioonijõudu kasutataks ainult selleks, et hoida keha punktis C ringikujulisel orbiidil ja Maa pinnale ei jääks jõudu. Igasugune edasine Maa pöörlemiskiiruse suurenemine võimaldaks kehal "ära hõljuda" kosmosesse. Samal ajal, kui kosmoseaparaat, mille pardal on astronaudid, saadetakse kõrgusele R Maa keskpunktist kõrgemale kiirusega v, nii et mv*/R=F = GMm/R 2 on täidetud, siis see kosmoselaev. hakkab kaaluta oleku tingimustes pöörlema ​​ümber Maa.

Vaba langemise kiirenduse g täpsed mõõtmised näitavad, et g varieerub sõltuvalt laiuskraadist, nagu on näidatud tabelis 3.1. Sellest järeldub, et teatud keha kaal muutub Maa pinnal maksimumist 90 ° laiuskraadil miinimumini 0 ° laiuskraadil.



Sellel treeningtasemel jäetakse tavaliselt väikesed muutused kiirenduses g tähelepanuta ja kasutatakse keskmist väärtust 9,81 m-s 2. Arvutuste lihtsustamiseks võetakse kiirendus g sageli lähima täisarvuna, st 10 ms - 2, ja seega 1 kg massiga kehale, s.o kaal, Maalt mõjuv tõmbejõud 10 N. Enamik uuringuid Eksaminandidele mõeldud tahvlid soovitavad arvutuste lihtsustamiseks kasutada g \u003d 10 m-s - 2 või 10 N-kg -1.

« Füüsika – 10. klass

Miks Kuu liigub ümber Maa?
Mis juhtub, kui kuu peatub?
Miks planeedid tiirlevad ümber päikese?

1. peatükis räägiti üksikasjalikult, et maakera annab kõigile Maa pinna lähedal asuvatele kehadele ühesuguse kiirenduse – vabalangemise kiirenduse. Aga kui maakera annab kehale kiirenduse, siis Newtoni teise seaduse kohaselt mõjub see kehale mingi jõuga. Jõudu, millega maa kehale mõjub, nimetatakse gravitatsiooni. Esiteks, leiame selle jõu ja seejärel kaalume universaalse gravitatsiooni jõudu.

Modulo kiirendus määratakse Newtoni teise seaduse alusel:

Üldjuhul oleneb see kehale mõjuvast jõust ja selle massist. Kuna vabalangemise kiirendus ei sõltu massist, on selge, et raskusjõud peab olema massiga võrdeline:

Füüsikaline suurus on vaba langemise kiirendus, see on kõigi kehade jaoks konstantne.

Valemi F = mg alusel saate määrata lihtsa ja praktiliselt mugava meetodi kehade masside mõõtmiseks, võrreldes antud keha massi standardse massiühikuga. Kahe keha masside suhe on võrdne kehadele mõjuvate gravitatsioonijõudude suhtega:

See tähendab, et kehade massid on ühesugused, kui neile mõjuvad gravitatsioonijõud on samad.

See on aluseks masside määramisel vedru- või kaalukaalal kaalumise teel. Tagades, et kehale mõjuv survejõud, mis on võrdne kehale rakendatava raskusjõuga, on tasakaalustatud teistele kaaludele mõjuva raskusjõuga, mis on võrdne raskustele rakendatava raskusjõuga. , määrame seeläbi keha massi.

Maa lähedal antud kehale mõjuvat gravitatsioonijõudu saab konstantseks pidada ainult teatud laiuskraadil Maa pinna lähedal. Kui keha tõsta või teisaldada erineva laiuskraadiga kohta, siis vabalangemise kiirendus ja seega ka gravitatsioonijõud muutuvad.

Gravitatsioonijõud.

Newton tõestas esimesena rangelt, et põhjus, mis põhjustab kivi Maale kukkumise, Kuu liikumise ümber Maa ja planeetide ümber Päikese, on sama. See on gravitatsioonijõud tegutsedes Universumi mis tahes kehade vahel.

Newton jõudis järeldusele, et kui poleks õhutakistust, siis võib kõrgelt mäelt (joon. 3.1) teatud kiirusega visatud kivi trajektoor kujuneda selliseks, et see ei jõuaks üldse kunagi Maa pinnale, vaid liikuda selle ümber nii, nagu planeedid kirjeldavad oma tiiru taevas.

Newton leidis selle põhjuse ja suutis seda täpselt väljendada ühe valemi - universaalse gravitatsiooni seaduse - kujul.

Kuna universaalne gravitatsioonijõud annab kõigile kehadele sama kiirenduse, olenemata nende massist, peab see olema võrdeline selle keha massiga, millele see mõjub:

"Gravitatsioon eksisteerib üldiselt kõigi kehade jaoks ja on võrdeline igaühe massiga ... kõik planeedid graviteerivad üksteise poole ..." I. Newton

Aga kuna näiteks Maa mõjub Kuule jõuga, mis on võrdeline Kuu massiga, siis Kuu peab Newtoni kolmanda seaduse järgi mõjuma Maale sama jõuga. Pealegi peab see jõud olema võrdeline Maa massiga. Kui gravitatsioonijõud on tõesti universaalne, siis antud keha küljelt peab igale teisele kehale mõjuma jõud, mis on võrdeline selle teise keha massiga. Järelikult peab universaalse gravitatsiooni jõud olema võrdeline vastastikmõjus olevate kehade masside korrutisega. Sellest järeldub universaalse gravitatsiooni seaduse sõnastus.

Gravitatsiooniseadus:

Kahe keha vastastikuse tõmbejõud on võrdeline nende kehade masside korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga:

Proportsionaalsustegurit G nimetatakse gravitatsioonikonstant.

Gravitatsioonikonstant on arvuliselt võrdne tõmbejõuga kahe materiaalse punkti vahel massiga 1 kg, kui nendevaheline kaugus on 1 m. Lõppude lõpuks massidega m 1 \u003d m 2 \u003d 1 kg ja vahemaaga r \u003d 1 m, saame G = F (numbriliselt).

Tuleb meeles pidada, et materiaalsete punktide puhul kehtib universaalse gravitatsiooni seadus (3.4) universaalse seadusena. Sel juhul on gravitatsioonilised vastasmõju jõud suunatud piki neid punkte ühendavat joont (joon. 3.2, a).

Võib näidata, et pallikujulised homogeensed kehad (isegi kui neid ei saa pidada materiaalseteks punktideks, joon. 3.2, b) interakteeruvad ka valemiga (3.4) määratletud jõuga. Sel juhul on r kuulide keskpunktide vaheline kaugus. Vastastikuse tõmbejõud asuvad sirgel, mis läbib kuulide keskpunkte. Selliseid jõude nimetatakse keskne. Kehad, mille langemist Maale me tavaliselt arvestame, on palju väiksemad kui Maa raadius (R ≈ 6400 km).

Selliseid kehasid, olenemata nende kujust, võib pidada materiaalseteks punktideks ja nende Maa külgetõmbejõu saab määrata seaduse (3.4) abil, pidades silmas, et r on kaugus antud kehast keha keskpunktini. Maa.

Maale visatud kivi kaldub gravitatsiooni mõjul sirgelt teelt kõrvale ja, kirjeldades kõverat trajektoori, langeb lõpuks Maale. Kui visata seda suurema kiirusega, kukub see veelgi. I. Newton

Gravitatsioonikonstandi definitsioon.

Nüüd uurime välja, kuidas saate leida gravitatsioonikonstandi. Kõigepealt pange tähele, et G-l on konkreetne nimi. See on tingitud asjaolust, et kõigi universaalse gravitatsiooni seaduses sisalduvate suuruste ühikud (ja vastavalt ka nimed) on juba varem paika pandud. Gravitatsiooniseadus annab uue seose teatud nimetustega ühikute teadaolevate suuruste vahel. Seetõttu osutub koefitsient nimeliseks väärtuseks. Universaalse gravitatsiooniseaduse valemit kasutades on lihtne leida gravitatsioonikonstandi ühiku nimetust SI-s: N m 2 / kg 2 \u003d m 3 / (kg s 2).

G kvantifitseerimiseks on vaja iseseisvalt määrata kõik universaalse gravitatsiooni seaduses sisalduvad suurused: nii massid, jõud kui ka kehadevaheline kaugus.

Raskus seisneb selles, et väikese massiga kehade vahelised gravitatsioonijõud on äärmiselt väikesed. Just sel põhjusel ei märka me oma keha külgetõmmet ümbritsevate objektide poole ja objektide vastastikust külgetõmbumist, kuigi gravitatsioonijõud on looduses kõige universaalsemad. Kaks teineteisest 1 m kaugusel asuvat 60 kg kaaluvat inimest tõmbavad ligi vaid umbes 10 -9 N suuruse jõuga. Seetõttu on gravitatsioonikonstandi mõõtmiseks vaja teha üsna peeneid katseid.

Gravitatsioonikonstanti mõõtis esmakordselt inglise füüsik G. Cavendish 1798. aastal, kasutades seadet, mida nimetatakse torsioonbilansiks. Torsioonbilansi skeem on näidatud joonisel 3.3. Kerge jalas, mille otstes on kaks identset raskust, riputatakse õhukesele elastsele niidile. Läheduses on liikumatult fikseeritud kaks rasket palli. Raskuste ja liikumatute kuulide vahel toimivad gravitatsioonijõud. Nende jõudude mõjul pöörab nookur niiti, kuni tekkiv elastsusjõud muutub võrdseks gravitatsioonijõuga. Tõmbejõu määramiseks saab kasutada pöördenurka. Selleks peate teadma ainult niidi elastseid omadusi. Kehade massid on teada ja vastastikmõjus olevate kehade keskpunktide vahelist kaugust saab vahetult mõõta.

Nendest katsetest saadi gravitatsioonikonstandi jaoks järgmine väärtus:

G \u003d 6,67 10-11 N m 2 / kg 2.

Ainult siis, kui tohutu massiga kehad interakteeruvad (või vähemalt ühe keha mass on väga suur), saavutab gravitatsioonijõud suure väärtuse. Näiteks Maa ja Kuu tõmbuvad teineteise poole jõuga F ≈ 2 10 20 N.

Kehade vabalangemise kiirenduse sõltuvus geograafilisest laiuskraadist.

Üks põhjusi, miks keha paikneb ekvaatorilt poolustele nihutamisel raskuskiirenduse suurenemine, on see, et maakera on poolustel mõnevõrra lapik ja kaugus Maa keskpunktist selle pinnani poolused on vähem kui ekvaatoril. Teine põhjus on Maa pöörlemine.

Inertsiaal- ja gravitatsioonimasside võrdsus.

Gravitatsioonijõudude kõige silmatorkavam omadus on see, et need annavad kõigile kehadele ühesuguse kiirenduse, olenemata nende massist. Mida ütleksite jalgpalluri kohta, kelle löök kiirendaks võrdselt nii tavalist nahkpalli kui ka kahekilost raskust? Kõik ütlevad, et see on võimatu. Kuid Maa on just selline “erakordne jalgpallur”, selle ainsa erinevusega, et selle mõju kehadele ei ole lühiajalise mõju iseloomuga, vaid kestab pidevalt miljardeid aastaid.

Newtoni teoorias on gravitatsioonivälja allikaks mass. Oleme Maa gravitatsiooniväljas. Samas oleme ka gravitatsioonivälja allikad, kuid tänu sellele, et meie mass on oluliselt väiksem kui Maa mass, on meie väli palju nõrgem ja ümbritsevad objektid sellele ei reageeri.

Gravitatsioonijõudude ebatavaline omadus, nagu me juba ütlesime, on seletatav asjaoluga, et need jõud on võrdelised mõlema vastastikku mõjuva keha massiga. Keha mass, mis sisaldub Newtoni teises seaduses, määrab keha inertsiaalsed omadused, st selle võime saavutada teatud kiirenduse antud jõu mõjul. See on inertsiaalne mass m ja.

Näib, mis seos võib sellel olla kehade võimega üksteist meelitada? Mass, mis määrab kehade võime üksteist meelitada, on gravitatsioonimass m r .

Newtoni mehaanikast ei järeldu sugugi, et inertsiaal- ja gravitatsioonimass on samad, s.t.

m ja = m r . (3.5)

Võrdsus (3,5) on kogemuse otsene tagajärg. See tähendab, et võib lihtsalt rääkida keha massist kui selle inertsiaalsete ja gravitatsiooniliste omaduste kvantitatiivsest mõõdust.

Gravitatsioonijõud on alus, millel universum toetub. Tänu gravitatsioonile Päike ei plahvata, atmosfäär ei pääse kosmosesse, inimesed ja loomad liiguvad pinnal vabalt ning taimed kannavad vilja.

Taevamehaanika ja relatiivsusteooria

Universaalse gravitatsiooni seadust õpitakse gümnaasiumi 8.-9. Usinad õpilased teavad kuulsast õunast, mis kukkus suurele Isaac Newtonile pähe, ja sellele järgnenud avastustest. Tegelikult on gravitatsiooni selge määratlus palju keerulisem. Kaasaegsed teadlased jätkavad arutelusid selle üle, kuidas kehad avakosmoses interakteeruvad ja kas antigravitatsioon on olemas. Seda nähtust on maapealsetes laborites äärmiselt raske uurida, seetõttu on olemas mitu gravitatsiooni põhiteooriat:

Newtoni gravitatsioon

1687. aastal pani Newton aluse taevamehaanikale, mis uurib kehade liikumist tühjas ruumis. Ta arvutas välja Kuu gravitatsioonijõu Maa peal. Valemi järgi sõltub see jõud otseselt nende massist ja objektide vahelisest kaugusest.

F = (G m1 m2)/r2
Gravitatsioonikonstant G=6,67*10-11

Võrrand ei ole täiesti asjakohane, kui analüüsitakse tugevat gravitatsioonivälja või rohkem kui kahe objekti külgetõmbejõudu.

Einsteini gravitatsiooniteooria

Erinevate katsete käigus jõudsid teadlased järeldusele, et Newtoni valemis on mõned vead. Taevamehaanika aluseks on kaugusest sõltumata hetkeliselt toimiv kaugjõud, mis ei vasta relatiivsusteooriale.

A. Einsteini 20. sajandi alguses välja töötatud teooria kohaselt ei levi informatsioon vaakumis valguse kiirusest kiiremini, seega tekivad gravitatsiooniefektid aegruumi deformatsiooni tulemusena. Mida suurem on objekti mass, seda suurem on kumerus, millesse kergemad objektid veerevad.

kvantgravitatsioon

Väga vastuoluline ja mitte täielikult välja kujunenud teooria, mis selgitab kehade vastasmõju kui eriliste osakeste – gravitonide – vahetust.

21. sajandi alguses õnnestus teadlastel läbi viia mitmeid olulisi katseid, sealhulgas hadronite põrkuri abil, ning töötada välja ahela kvantgravitatsiooni teooria ja stringiteooria.

Universum ilma gravitatsioonita

Fantaasiaromaanides kirjeldatakse sageli erinevaid gravitatsioonimoonutusi, antigravitatsioonikambreid ja tehisgravitatsiooniväljaga kosmoselaevu. Lugejad mõnikord isegi ei mõtle sellele, kui ebareaalsed on raamatute süžeed ja mis juhtub, kui gravitatsioon väheneb / suureneb või kaob täielikult.

1. Inimene on kohanenud maa gravitatsiooniga, nii et muudes tingimustes peab ta dramaatiliselt muutuma. Kaalutus põhjustab lihaste atroofiat, punaste vereliblede arvu vähenemist ja häireid kõigi keha elutähtsate süsteemide töös ning gravitatsioonivälja suurenemisega ei saa inimesed lihtsalt liikuda.
2. Õhk ja vesi, taimed ja loomad, majad ja autod lendavad avakosmosesse. Isegi kui inimestel õnnestub jääda, surevad nad kiiresti ilma hapniku ja toiduta. Madal gravitatsioon Kuul on peamine põhjus, miks sellel pole atmosfääri ja vastavalt ka elu.
3. Meie planeet laguneb koost, kui rõhk Maa keskpunktis kaob, kõik olemasolevad vulkaanid purskavad ja tektoonilised plaadid hakkavad lahknema.
4. Tähed plahvatavad tuumas olevate osakeste tugeva rõhu ja kaootilise kokkupõrke tõttu.
5. Universum muutub aatomite ja molekulide vormituks hautiseks, mis ei suuda midagi enamat luua.

Inimkonna õnneks ei juhtu kunagi gravitatsiooni seiskumist ja sellele järgnevaid kohutavaid sündmusi. Tume stsenaarium näitab lihtsalt, kui oluline on gravitatsioon. Ta on palju nõrgem kui elektromagnetism, tugev või nõrk vastastikmõju, kuid tegelikult lakkab meie maailm ilma selleta olemast.