Lukisan daya graviti. Daya graviti: definisi, formula, jenis

Don DeYoung

Graviti (atau graviti) mengekalkan kita teguh di atas tanah dan membolehkan bumi beredar mengelilingi matahari. Terima kasih kepada kuasa yang tidak kelihatan ini, hujan turun ke tanah, dan paras air di lautan naik dan turun setiap hari. Graviti mengekalkan bumi dalam bentuk sfera dan juga menghalang atmosfera kita daripada terlepas ke angkasa. Nampaknya daya tarikan ini, yang diperhatikan setiap hari, harus dikaji dengan baik oleh saintis. Tetapi tidak! Dalam banyak cara, graviti kekal sebagai misteri terdalam kepada sains. Kuasa misteri ini adalah contoh yang menarik tentang betapa terhadnya pengetahuan saintifik moden.

Apakah graviti?

Isaac Newton berminat dengan isu ini seawal tahun 1686 dan membuat kesimpulan bahawa graviti adalah daya tarikan yang wujud di antara semua objek. Dia menyedari bahawa daya yang sama yang menyebabkan epal itu jatuh ke tanah berada di orbitnya. Malah, daya graviti Bumi menyebabkan Bulan menyimpang dari laluan lurusnya kira-kira satu milimeter setiap saat semasa putarannya mengelilingi Bumi (Rajah 1). Hukum Graviti Sejagat Newton adalah salah satu penemuan saintifik terhebat sepanjang zaman.

Graviti ialah "rentetan" yang mengekalkan objek dalam orbit

Gambar 1. Ilustrasi orbit bulan yang tidak dilukis mengikut skala. Dalam setiap saat, bulan bergerak kira-kira 1 km. Sepanjang jarak ini, ia menyimpang dari laluan lurus kira-kira 1 mm - ini disebabkan oleh tarikan graviti Bumi (garis putus-putus). Bulan sentiasa kelihatan ketinggalan di belakang (atau mengelilingi) bumi, sama seperti planet-planet di sekeliling matahari juga jatuh.

Graviti adalah salah satu daripada empat daya asas alam (Jadual 1). Perhatikan bahawa daripada empat daya, daya ini adalah yang paling lemah, namun ia dominan berbanding objek angkasa yang besar. Seperti yang ditunjukkan oleh Newton, daya graviti yang menarik antara mana-mana dua jisim menjadi semakin kecil apabila jarak di antara mereka semakin besar, tetapi ia tidak pernah mencapai sifar sepenuhnya (lihat Reka Bentuk Graviti).

Oleh itu, setiap zarah di seluruh alam semesta sebenarnya menarik setiap zarah lain. Berbeza dengan kuasa kuasa nuklear yang lemah dan kuat, daya tarikan adalah jarak jauh (Jadual 1). Daya interaksi magnetik dan elektrik juga merupakan daya jarak jauh, tetapi graviti adalah unik kerana ia adalah jarak jauh dan sentiasa menarik, bermakna ia tidak boleh habis (tidak seperti elektromagnetisme, di mana daya boleh menarik atau menolak).

Bermula dengan ahli sains penciptaan yang hebat Michael Faraday pada tahun 1849, ahli fizik sentiasa mencari hubungan tersembunyi antara daya graviti dan daya daya elektromagnet. Pada masa ini, saintis cuba menggabungkan keempat-empat kuasa asas ke dalam satu persamaan atau yang dipanggil "Teori Segala-galanya", tetapi, tidak berjaya! Graviti kekal sebagai kuasa yang paling misteri dan kurang difahami.

Graviti tidak boleh dilindungi dalam apa cara sekalipun. Walau apa pun komposisi penghalang, ia tidak mempunyai kesan ke atas tarikan antara dua objek yang dipisahkan. Ini bermakna di dalam makmal adalah mustahil untuk mencipta ruang anti-graviti. Daya graviti tidak bergantung pada komposisi kimia objek, tetapi bergantung kepada jisim mereka, yang kita kenali sebagai berat (daya graviti pada objek adalah sama dengan berat objek itu - semakin besar jisim, semakin besar daya atau berat.) Bongkah yang diperbuat daripada kaca, plumbum, ais, atau styrofoam, dan mempunyai jisim yang sama, akan mengalami (dan menggunakan) daya graviti yang sama. Data ini diperoleh semasa eksperimen, dan saintis masih tidak tahu bagaimana ia boleh dijelaskan secara teori.

Reka bentuk dalam Graviti

Daya F antara dua jisim m 1 dan m 2 yang terletak pada jarak r boleh ditulis sebagai formula F = (G m 1 m 2) / r 2

Di mana G ialah pemalar graviti, pertama kali diukur oleh Henry Cavendish pada tahun 1798.1

Persamaan ini menunjukkan bahawa graviti berkurangan apabila jarak, r, antara dua objek semakin besar, tetapi tidak pernah mencapai sifar sepenuhnya.

Sifat kuasa dua songsang bagi persamaan ini sungguh menakjubkan. Lagipun, tidak ada sebab yang perlu mengapa graviti harus bertindak dengan cara ini. Dalam alam semesta yang tidak teratur, rawak dan berkembang, kuasa sewenang-wenangnya seperti r 1.97 atau r 2.3 kelihatan lebih berkemungkinan. Walau bagaimanapun, ukuran yang tepat menunjukkan kuasa tepat kepada sekurang-kurangnya lima tempat perpuluhan, 2.00000. Seperti yang dikatakan oleh seorang penyelidik, keputusan ini nampaknya "terlalu tepat".2 Kita boleh membuat kesimpulan bahawa daya tarikan menunjukkan reka bentuk yang tepat dan dicipta. Malah, jika darjah itu menyimpang sedikit daripada 2, orbit planet dan seluruh alam semesta akan menjadi tidak stabil.

Pautan dan nota

Dari segi teknikal, G = 6.672 x 10 –11 Nm 2 kg –2
Thompsen, D., "Sangat tepat tentang graviti", berita sains 118(1):13, 1980.

Jadi apa sebenarnya graviti? Bagaimanakah kuasa ini boleh bertindak di angkasa lepas yang begitu luas dan kosong? Dan mengapa ia wujud? Sains tidak pernah dapat menjawab soalan asas tentang hukum alam ini. Daya tarikan tidak boleh datang secara perlahan melalui mutasi atau pemilihan semula jadi. Ia telah aktif sejak awal kewujudan alam semesta. Seperti mana-mana undang-undang fizik yang lain, graviti tidak diragukan lagi merupakan bukti indah ciptaan yang dirancang.

Sesetengah saintis telah cuba menerangkan graviti dari segi zarah tidak kelihatan, graviti, yang bergerak antara objek. Yang lain bercakap tentang rentetan kosmik dan gelombang graviti. Baru-baru ini, saintis dengan bantuan makmal LIGO yang dicipta khas (Eng. Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) hanya berjaya melihat kesan gelombang graviti. Tetapi sifat gelombang ini, bagaimana objek secara fizikal berinteraksi antara satu sama lain pada jarak yang jauh, mengubah bentuknya, masih menjadi persoalan besar bagi semua orang. Kita tidak tahu sifat asal usul daya graviti dan bagaimana ia mengekalkan kestabilan seluruh alam semesta.

Graviti dan Kitab Suci

Dua petikan daripada Bible boleh membantu kita memahami sifat graviti dan sains fizikal secara umum. Petikan pertama, Kolose 1:17, menjelaskan bahawa Kristus "Ada pertama sekali, dan segala-galanya bernilai bagi-Nya". Kata kerja Yunani berdiri (συνισταω sunistao) bermaksud: berpaut, disimpan atau dipegang bersama. Penggunaan perkataan Yunani ini di luar Bible bermaksud bejana yang berisi air. Perkataan yang digunakan dalam kitab Kolose adalah dalam bentuk yang sempurna, yang biasanya menunjukkan keadaan yang sedang berjalan sekarang yang telah timbul daripada tindakan masa lalu yang telah selesai. Salah satu mekanisme fizikal yang digunakan dalam persoalan jelas adalah daya tarikan, yang ditubuhkan oleh Pencipta dan dikekalkan dengan jelas pada hari ini. Bayangkan sahaja: jika daya graviti berhenti bertindak seketika, huru-hara pasti akan berlaku. Semua benda angkasa, termasuk bumi, bulan, dan bintang, tidak akan lagi disatukan. Semua jam itu akan dibahagikan kepada bahagian-bahagian kecil yang berasingan.

Kitab Suci kedua, Ibrani 1:3, menyatakan bahawa Kristus "memegang segala sesuatu dengan firman kuasa-Nya." Perkataan menyimpan (φερω pherō) sekali lagi menerangkan penyelenggaraan atau pemuliharaan segala-galanya, termasuk graviti. Perkataan menyimpan digunakan dalam ayat ini bermakna lebih daripada sekadar memegang beban. Ia termasuk kawalan ke atas semua pergerakan dan perubahan yang berterusan dalam alam semesta. Tugas yang tidak berkesudahan ini dilaksanakan melalui Firman Tuhan yang maha kuasa, yang melaluinya alam semesta itu sendiri tercipta. Graviti, "kuasa misteri" yang masih kurang difahami walaupun selepas empat ratus tahun penyelidikan, adalah salah satu manifestasi penjagaan ilahi yang menakjubkan ini untuk alam semesta.

herotan masa dan ruang dan lubang hitam

Teori relativiti umum Einstein menganggap graviti bukan sebagai daya, tetapi sebagai kelengkungan ruang itu sendiri berhampiran objek besar. Cahaya, yang secara tradisinya mengikut garis lurus, diramalkan akan membengkok semasa ia bergerak melalui ruang melengkung. Ini pertama kali ditunjukkan apabila ahli astronomi Sir Arthur Eddington menemui perubahan dalam kedudukan jelas bintang semasa gerhana penuh pada tahun 1919, mempercayai bahawa sinaran cahaya dibengkokkan oleh graviti matahari.

Relativiti am juga meramalkan bahawa jika jasad cukup padat, gravitinya akan memesongkan angkasa sehingga cahaya tidak dapat melaluinya sama sekali. Badan sedemikian menyerap cahaya dan segala-galanya yang telah ditangkap oleh graviti kuatnya, dan dipanggil Black Hole. Jasad sedemikian hanya boleh dikesan melalui kesan gravitinya pada objek lain, oleh kelengkungan cahaya yang kuat di sekelilingnya, dan oleh sinaran kuat yang dipancarkan oleh jirim yang jatuh ke atasnya.

Semua jirim di dalam lubang hitam dimampatkan di tengah, yang mempunyai ketumpatan tak terhingga. "Saiz" lubang ditentukan oleh ufuk peristiwa, i.e. sempadan yang mengelilingi pusat lubang hitam, dan tiada apa (walaupun cahaya) dapat melarikan diri daripadanya. Jejari lubang itu dipanggil jejari Schwarzschild, selepas ahli astronomi Jerman Karl Schwarzschild (1873–1916), dan dikira sebagai R S = 2GM/c 2 , dengan c ialah kelajuan cahaya dalam vakum. Jika matahari jatuh ke dalam lubang hitam, jejari Schwarzschildnya hanya 3 km.

Terdapat bukti kukuh bahawa apabila bahan api nuklear bintang besar kehabisan, ia tidak dapat menahan rebah di bawah beratnya sendiri yang besar dan jatuh ke dalam lubang hitam. Lubang hitam dengan jisim berbilion matahari dipercayai wujud di pusat galaksi, termasuk galaksi kita, Bima Sakti. Ramai saintis percaya bahawa objek yang sangat terang dan sangat jauh yang dipanggil quasar menggunakan tenaga yang dibebaskan apabila jirim jatuh ke dalam lubang hitam.

Menurut ramalan relativiti am, graviti juga memesongkan masa. Ini juga telah disahkan oleh jam atom yang sangat tepat, yang berjalan beberapa mikrosaat lebih perlahan di paras laut berbanding di kawasan di atas paras laut, di mana graviti Bumi lebih lemah sedikit. Berhampiran ufuk peristiwa, fenomena ini lebih ketara. Jika kita melihat jam seorang angkasawan yang sedang menghampiri ufuk peristiwa, kita akan melihat bahawa jam itu berjalan lebih perlahan. Semasa di ufuk acara, jam akan berhenti, tetapi kita tidak akan dapat melihatnya. Sebaliknya, angkasawan tidak akan menyedari bahawa jamnya berjalan lebih perlahan, tetapi dia akan melihat bahawa jam kita berjalan lebih cepat dan lebih laju.

Bahaya utama kepada angkasawan berhampiran lubang hitam adalah daya pasang surut, disebabkan oleh graviti yang lebih kuat pada bahagian badan yang lebih dekat dengan lubang hitam berbanding bahagian yang lebih jauh daripadanya. Dari segi kuasa mereka, daya pasang surut berhampiran lohong hitam yang mempunyai jisim bintang adalah lebih kuat daripada mana-mana taufan dan mudah merobek-robek segala yang datang kepada mereka. Walau bagaimanapun, semasa tarikan graviti berkurangan dengan kuasa dua jarak (1/r 2), aktiviti pasang surut berkurangan dengan kiub jarak (1/r 3). Oleh itu, bertentangan dengan kepercayaan popular, daya graviti (termasuk daya pasang surut) adalah lebih lemah pada ufuk peristiwa lubang hitam besar berbanding lubang hitam kecil. Jadi daya pasang surut di ufuk peristiwa lohong hitam di ruang yang boleh diperhatikan akan menjadi kurang ketara daripada angin yang paling lembut.

Pelebaran masa oleh graviti berhampiran ufuk peristiwa adalah asas kepada model kosmologi baharu yang dicipta oleh ahli fizik penciptaan Dr. Russell Humphries, yang dibincangkannya dalam bukunya Starlight and Time. Model ini boleh membantu menyelesaikan masalah bagaimana kita dapat melihat cahaya bintang jauh di alam semesta muda. Di samping itu, hari ini ia adalah alternatif saintifik kepada yang bukan alkitabiah, yang berdasarkan andaian falsafah yang melampaui skop sains.

Catatan

Graviti, "kuasa misteri" yang, walaupun selepas empat ratus tahun penyelidikan, masih kurang difahami...

Isaac Newton (1642–1727)

Foto: Wikipedia.org

Isaac Newton (1642–1727)

Isaac Newton menerbitkan penemuannya tentang graviti dan gerakan badan angkasa pada tahun 1687, dalam karya terkenalnya " Permulaan matematik". Beberapa pembaca dengan cepat membuat kesimpulan bahawa alam semesta Newton tidak memberi ruang kepada Tuhan, kerana semuanya kini boleh dijelaskan dengan persamaan. Tetapi Newton tidak fikir begitu sama sekali, seperti yang dia katakan dalam edisi kedua karya terkenal ini:

"Sistem suria, planet dan komet kita yang paling indah hanya boleh menjadi hasil rancangan dan penguasaan makhluk yang bijak dan kuat."

Isaac Newton bukan sahaja seorang saintis. Selain sains, dia menumpukan hampir seluruh hidupnya untuk mempelajari Bible. Buku Bible kegemarannya ialah Daniel dan Wahyu, yang menerangkan rancangan Tuhan untuk masa depan. Malah, Newton menulis lebih banyak karya teologi daripada karya saintifik.

Newton menghormati saintis lain seperti Galileo Galilei. By the way, Newton dilahirkan pada tahun yang sama dengan kematian Galileo, pada tahun 1642. Newton menulis dalam suratnya: "Jika saya melihat lebih jauh daripada yang lain, itu kerana saya berdiri di atas bahu gergasi." Tidak lama sebelum kematiannya, mungkin merenungkan misteri graviti, Newton dengan sederhana menulis: "Saya tidak tahu bagaimana dunia memandang saya, tetapi bagi diri saya saya seolah-olah hanya seorang budak lelaki yang bermain di pantai, yang menghiburkan dirinya dengan mencari kerikil yang lebih berwarna daripada yang lain, atau cangkang yang indah, sementara lautan yang luas kebenaran yang belum diterokai."

Newton dikebumikan di Westminster Abbey. Inskripsi Latin pada makamnya berakhir dengan kata-kata: "Hendaklah manusia bergembira kerana perhiasan umat manusia hidup di antara mereka".

Kita semua telah melalui undang-undang graviti sejagat di sekolah. Tetapi apa yang kita benar-benar tahu tentang graviti, selain daripada maklumat yang dimasukkan ke dalam kepala kita oleh guru sekolah? Jom segarkan ilmu...

Fakta satu: Newton tidak menemui hukum graviti sejagat

Semua orang tahu perumpamaan terkenal tentang epal yang jatuh di kepala Newton. Tetapi hakikatnya ialah Newton tidak menemui undang-undang graviti sejagat, kerana undang-undang ini tidak terdapat dalam bukunya "Prinsip Matematik Falsafah Alam". Dalam karya ini tidak ada formula mahupun formulasi, yang semua orang boleh lihat sendiri. Selain itu, sebutan pertama pemalar graviti hanya muncul pada abad ke-19 dan, dengan itu, formula itu tidak mungkin muncul lebih awal. Dengan cara ini, pekali G, yang mengurangkan hasil pengiraan sebanyak 600 bilion kali, tidak mempunyai makna fizikal, dan diperkenalkan untuk menyembunyikan percanggahan.

Fakta Kedua: Memalsukan Eksperimen Tarikan Graviti

Adalah dipercayai bahawa Cavendish adalah orang pertama yang menunjukkan tarikan graviti dalam ruang kosong makmal, menggunakan neraca kilasan - rocker mendatar dengan pemberat di hujungnya digantung pada tali nipis. Pengayun boleh menghidupkan wayar nipis. Menurut versi rasmi, Cavendish membawa sepasang cakera 158 kg ke berat rocker dari sisi bertentangan dan rocker berpusing pada sudut kecil. Walau bagaimanapun, metodologi eksperimen itu tidak betul dan hasilnya dipalsukan, yang telah dibuktikan dengan meyakinkan oleh ahli fizik Andrei Albertovich Grishaev. Cavendish menghabiskan masa yang lama untuk mengolah semula dan melaraskan pemasangan supaya hasilnya sesuai dengan purata ketumpatan bumi Newton. Metodologi eksperimen itu sendiri menyediakan pergerakan kosong beberapa kali, dan sebab putaran rocker adalah mikrovibrasi dari pergerakan kosong, yang dihantar ke penggantungan.

Ini disahkan oleh fakta bahawa pemasangan mudah abad ke-18 untuk tujuan pendidikan sepatutnya, jika tidak di setiap sekolah, maka sekurang-kurangnya di jabatan fizik universiti, untuk menunjukkan pelajar dalam amalan hasil undang-undang graviti sejagat. Walau bagaimanapun, tetapan Cavendish tidak digunakan dalam kurikulum, dan pelajar sekolah dan pelajar mengambil kata-kata mereka bahawa dua cakera menarik antara satu sama lain.

Fakta tiga: Hukum graviti sejagat tidak berfungsi semasa gerhana matahari

Jika kita menggantikan data rujukan untuk bumi, bulan dan matahari ke dalam formula untuk hukum graviti sejagat, maka pada saat bulan terbang di antara bumi dan matahari, sebagai contoh, pada masa gerhana matahari, daya tarikan antara matahari dan bulan adalah lebih daripada 2 kali lebih tinggi daripada antara Bumi dan Bulan!

Mengikut formula, bulan perlu meninggalkan orbit bumi dan mula beredar mengelilingi matahari.

Pemalar graviti - 6.6725×10−11 m³/(kg s²).
Jisim bulan ialah 7.3477 × 1022 kg.
Jisim Matahari ialah 1.9891 × 1030 kg.
Jisim Bumi ialah 5.9737 × 1024 kg.
Jarak antara Bumi dan Bulan = 380,000,000 m.
Jarak antara Bulan dan Matahari = 149,000,000,000 m.

Bumi dan Bulan:
6.6725×10-11 x 7.3477×1022 x 5.9737×1024 / 3800000002 = 2.028×1020 H
Bulan dan matahari:
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
Daya tarikan antara bumi dan bulan<< Сила притяжения между Луной и Солнцем

Pengiraan ini boleh dikritik oleh fakta bahawa bulan adalah jasad berongga tiruan dan ketumpatan rujukan badan angkasa ini kemungkinan besar tidak ditentukan dengan betul.

Malah, bukti eksperimen menunjukkan bahawa Bulan bukanlah badan pepejal, tetapi cangkerang berdinding nipis. Jurnal sains berwibawa menerangkan hasil penderia seismik selepas peringkat ketiga roket Apollo 13 melanda permukaan Bulan: “Panggilan seismik dikesan selama lebih empat jam. Di Bumi, jika roket melanda pada jarak yang sama, isyarat hanya akan bertahan beberapa minit."

Getaran seismik yang mereput dengan perlahan adalah tipikal resonator berongga, bukan badan pepejal.
Tetapi Bulan, antara lain, tidak menunjukkan sifat menariknya berkenaan dengan Bumi - pasangan Bumi-Bulan tidak bergerak mengelilingi pusat jisim yang sama, kerana ia akan mengikut undang-undang graviti sejagat, dan Bumi. orbit ellipsoidal, bertentangan dengan undang-undang ini, tidak menjadi zigzag.

Lebih-lebih lagi, parameter orbit Bulan itu sendiri tidak kekal, orbit "berkembang" dalam istilah saintifik, dan ia melakukan ini bertentangan dengan undang-undang graviti sejagat.

Fakta empat: kemustahilan teori pasang surut

Bagaimana pula, ada yang akan membantah, kerana anak sekolah pun tahu tentang pasang surut air laut di Bumi, yang berlaku akibat tarikan air kepada Matahari dan Bulan.

Menurut teori, graviti Bulan membentuk ellipsoid pasang surut di lautan, dengan dua bonggol pasang surut, yang, disebabkan oleh putaran harian, bergerak di sepanjang permukaan Bumi.

Walau bagaimanapun, amalan menunjukkan kemustahilan teori-teori ini. Lagipun, menurut mereka, bonggol pasang surut setinggi 1 meter dalam masa 6 jam sepatutnya bergerak melalui Selat Drake dari Pasifik ke Atlantik. Oleh kerana air tidak boleh mampat, jisim air akan menaikkan paras kepada ketinggian kira-kira 10 meter, yang tidak berlaku dalam amalan. Dalam amalan, fenomena pasang surut berlaku secara autonomi di kawasan 1000-2000 km.

Laplace juga kagum dengan paradoks: mengapa di pelabuhan-pelabuhan Perancis air tinggi mengalir secara berurutan, walaupun, menurut konsep elipsoid pasang surut, ia harus datang ke sana secara serentak.

Fakta Lima: Teori Graviti Jisim Tidak Berfungsi

Prinsip pengukuran graviti adalah mudah - gravimeter mengukur komponen menegak, dan sisihan garis paip menunjukkan komponen mendatar.

Percubaan pertama untuk menguji teori graviti jisim telah dibuat oleh British pada pertengahan abad ke-18 di pantai Lautan Hindi, di mana, di satu pihak, terdapat rabung batu tertinggi di dunia di Himalaya, dan pada yang satu lagi, mangkuk lautan yang diisi dengan air yang kurang besar. Tetapi, malangnya, garis paip tidak menyimpang ke arah Himalaya! Selain itu, instrumen ultra-sensitif - gravimeter - tidak mengesan perbezaan graviti badan ujian pada ketinggian yang sama di atas gunung besar dan di atas laut yang kurang padat sedalam satu kilometer.

Untuk menyelamatkan teori yang biasa, saintis datang dengan sokongan untuknya: mereka mengatakan sebabnya adalah "isostasis" - batu yang lebih padat terletak di bawah laut, dan batu longgar di bawah gunung, dan ketumpatannya sama seperti laraskan segala-galanya dengan nilai yang dikehendaki.

Ia juga telah ditubuhkan secara empirik bahawa gravimeter dalam lombong dalam menunjukkan bahawa graviti tidak berkurangan dengan kedalaman. Ia terus berkembang, hanya bergantung pada segi empat sama jarak ke pusat bumi.

Fakta enam: graviti tidak dihasilkan oleh jirim atau jisim

Mengikut formula undang-undang graviti sejagat, Dua jisim, m1 dan m2, yang dimensinya boleh diabaikan berbanding dengan jarak antara mereka, didakwa tertarik antara satu sama lain oleh daya yang berkadar terus dengan hasil darab jisim ini dan secara songsang. berkadar dengan kuasa dua jarak antara mereka. Walau bagaimanapun, sebenarnya, tidak ada satu pun bukti bahawa bahan tersebut mempunyai kesan tarikan graviti. Amalan menunjukkan bahawa graviti tidak dihasilkan oleh jirim atau jisim, ia bebas daripadanya, dan jasad besar hanya mematuhi graviti.

Kebebasan graviti daripada jirim disahkan oleh fakta bahawa, dengan pengecualian yang paling jarang, jasad kecil sistem suria tidak mempunyai tarikan graviti sama sekali. Kecuali Bulan, lebih daripada enam dozen satelit planet tidak menunjukkan tanda-tanda graviti mereka sendiri. Ini telah dibuktikan oleh kedua-dua pengukuran tidak langsung dan langsung, contohnya, sejak 2004, siasatan Cassini di sekitar Zuhal terbang dekat dengan satelitnya dari semasa ke semasa, tetapi tiada perubahan dalam kelajuan siasatan telah direkodkan. Dengan bantuan Cassini yang sama, sebuah geyser telah ditemui di Enceladus, satelit keenam terbesar Zuhal.

Apakah proses fizikal yang mesti berlaku di atas kepingan ais kosmik agar jet wap terbang ke angkasa?
Atas sebab yang sama, Titan, bulan terbesar Zuhal, mempunyai ekor gas akibat tenggelamnya atmosfera.

Satelit yang diramalkan oleh teori asteroid tidak ditemui, walaupun jumlahnya besar. Dan dalam semua laporan tentang asteroid berganda, atau berpasangan, yang didakwa berputar di sekitar pusat jisim yang sama, tidak ada bukti peredaran pasangan ini. Sahabat kebetulan berada berdekatan, bergerak dalam orbit kuasi segerak mengelilingi matahari.

Percubaan untuk meletakkan satelit buatan ke orbit asteroid berakhir dengan kegagalan. Contohnya termasuk siasatan NEAR, yang dipandu ke asteroid Eros oleh Amerika, atau siasatan Hayabusa, yang dihantar Jepun ke asteroid Itokawa.

Fakta tujuh: Asteroid Zuhal tidak mematuhi undang-undang graviti sejagat

Pada satu masa, Lagrange, cuba menyelesaikan masalah tiga badan, memperoleh penyelesaian yang stabil untuk kes tertentu. Dia menunjukkan bahawa jasad ketiga boleh bergerak dalam orbit kedua, sepanjang masa berada di salah satu daripada dua titik, satu daripadanya berada di hadapan jasad kedua sebanyak 60 °, dan yang kedua berada di belakang dengan jumlah yang sama.

Walau bagaimanapun, dua kumpulan sahabat asteroid, yang ditemui di belakang dan di hadapan di orbit Zuhal, dan yang ahli astronomi dengan gembira memanggil Trojan, keluar dari kawasan yang diramalkan, dan pengesahan undang-undang graviti universal berubah menjadi tusukan.

Fakta lapan: percanggahan dengan teori umum relativiti

Menurut konsep moden, kelajuan cahaya adalah terhingga, akibatnya, kita melihat objek jauh bukan di mana ia berada pada masa ini, tetapi pada titik di mana pancaran cahaya yang kita lihat bermula. Tetapi berapa cepat graviti bergerak?

Selepas menganalisis data yang terkumpul pada masa itu, Laplace mendapati bahawa "graviti" merambat lebih cepat daripada cahaya dengan sekurang-kurangnya tujuh urutan magnitud! Pengukuran moden dengan menerima denyutan daripada pulsar telah mendorong kelajuan perambatan graviti lebih jauh - sekurang-kurangnya 10 pesanan magnitud lebih cepat daripada kelajuan cahaya. Dengan cara ini, kajian eksperimen bertentangan dengan teori relativiti umum, yang mana sains rasmi masih bergantung, walaupun ia gagal sepenuhnya.

Fakta Kesembilan: Anomali Graviti

Terdapat anomali graviti semula jadi, yang juga tidak menemui sebarang penjelasan yang boleh difahami daripada sains rasmi. Berikut adalah beberapa contoh:

Fakta sepuluh: kajian sifat getaran antigraviti

Terdapat sejumlah besar kajian alternatif dengan hasil yang mengagumkan dalam bidang antigraviti, yang secara asasnya menyangkal pengiraan teori sains rasmi.

Sesetengah penyelidik menganalisis sifat getaran antigraviti. Kesan ini dipersembahkan dengan jelas dalam pengalaman moden, di mana titisan tergantung di udara akibat pengangkatan akustik. Di sini kita melihat bagaimana, dengan bantuan bunyi frekuensi tertentu, adalah mungkin untuk memegang titisan cecair di udara dengan yakin ...

Tetapi kesannya pada pandangan pertama dijelaskan oleh prinsip giroskop, tetapi walaupun eksperimen mudah itu sebahagian besarnya bercanggah dengan graviti dalam pengertian modennya.

Beberapa orang tahu bahawa Viktor Stepanovich Grebennikov, ahli entomologi Siberia yang mengkaji kesan struktur rongga dalam serangga, menggambarkan fenomena antigraviti dalam serangga dalam bukunya "Dunia Saya". Para saintis telah lama mengetahui bahawa serangga besar, seperti cockchafer, terbang melawan undang-undang graviti dan bukannya kerana mereka.

Selain itu, berdasarkan penyelidikannya, Grebennikov mencipta platform anti-graviti.

Viktor Stepanovich meninggal dunia dalam keadaan yang agak pelik dan pencapaiannya sebahagiannya hilang, bagaimanapun, beberapa bahagian prototaip platform anti-graviti telah dipelihara dan boleh dilihat di Muzium Grebennikov di Novosibirsk.

Satu lagi aplikasi praktikal anti-graviti boleh diperhatikan di bandar Homestead di Florida, di mana terdapat struktur pelik blok monolitik karang, yang dipanggil oleh orang ramai sebagai Istana Karang. Ia dibina oleh penduduk asli Latvia - Edward Lidskalnin pada separuh pertama abad ke-20. Lelaki bertubuh kurus ini tidak mempunyai apa-apa alatan, malah tidak mempunyai kereta dan tiada peralatan langsung.

Ia tidak digunakan sama sekali oleh elektrik, juga kerana ketiadaannya, dan bagaimanapun entah bagaimana turun ke lautan, di mana ia mengukir blok batu berbilang tan dan entah bagaimana menghantarnya ke tapaknya, meletakkannya dengan ketepatan yang sempurna.

Selepas kematian Ed, saintis mula mengkaji dengan teliti ciptaannya. Demi percubaan, jentolak berkuasa telah dibawa masuk, dan percubaan telah dibuat untuk memindahkan salah satu blok 30 tan istana karang. Jentolak itu mengaum, tergelincir, tetapi tidak menggerakkan batu besar.

Peranti aneh ditemui di dalam istana, yang dipanggil oleh saintis sebagai penjana arus terus. Ia adalah struktur besar dengan banyak bahagian logam. 240 magnet bar kekal telah dibina ke dalam bahagian luar peranti. Tetapi bagaimana Edward Leedskalnin sebenarnya membuat pergerakan blok berbilang tan masih menjadi misteri.

Kajian John Searle diketahui, di mana penjana luar biasa hidup, berputar dan menjana tenaga; cakera dengan diameter setengah meter hingga 10 meter naik ke udara dan membuat penerbangan terkawal dari London ke Cornwall dan belakang.

Eksperimen profesor itu diulang di Rusia, Amerika Syarikat dan Taiwan. Di Rusia, sebagai contoh, pada tahun 1999, di bawah No. 99122275/09, permohonan untuk "peranti untuk menjana tenaga mekanikal" paten telah didaftarkan. Vladimir Vitalievich Roshchin dan Sergey Mikhailovich Godin, sebenarnya, mengeluarkan semula SEG (Searl Effect Generator) dan menjalankan satu siri kajian dengannya. Hasilnya ialah kenyataan: anda boleh mendapatkan 7 kW elektrik tanpa berbelanja; penjana berputar kehilangan sehingga 40% berat.

Peralatan makmal pertama Searle telah dibawa ke destinasi yang tidak diketahui semasa dia sendiri berada di dalam penjara. Pemasangan Godin dan Roshchin hilang begitu saja; semua penerbitan tentangnya, kecuali permohonan untuk ciptaan, hilang.

Juga dikenali ialah Kesan Hutchison, dinamakan sempena pencipta jurutera Kanada. Kesannya ditunjukkan dalam pengangkatan objek berat, aloi bahan yang berbeza (contohnya, logam + kayu), pemanasan anomali logam jika tiada bahan terbakar berhampiran mereka. Berikut ialah video kesan ini:

Walau apa pun graviti sebenarnya, ia harus diakui bahawa sains rasmi tidak mampu menjelaskan dengan jelas sifat fenomena ini..

Yaroslav Yargin

Pertama, bayangkan Bumi sebagai bola tidak bergerak (Rajah 3.1, a). Daya graviti F antara Bumi (jisim M) dan objek (jisim m) ditentukan oleh formula: F=Gmm/r2

di mana r ialah jejari Bumi. Pemalar G dikenali sebagai pemalar graviti sejagat dan amat kecil. Apabila r adalah malar, daya F ialah const. m. Daya tarikan jasad berjisim m oleh Bumi menentukan berat jasad ini: W = mg perbandingan persamaan memberikan: g = const = GM/r 2 .

Daya tarikan jasad berjisim m oleh Bumi menyebabkan ia jatuh "ke bawah" dengan pecutan g, yang malar di semua titik A, B, C dan di mana-mana di permukaan bumi (Rajah 3.1.6).

Rajah daya jasad bebas juga menunjukkan bahawa terdapat daya yang bertindak ke atas Bumi dari sisi jasad berjisim m, yang diarahkan bertentangan dengan daya yang bertindak ke atas jasad dari Bumi. Walau bagaimanapun, jisim M Bumi adalah sangat besar sehingga pecutan "atas" a "Bumi, dikira dengan formula F \u003d Ma", adalah tidak penting dan boleh diabaikan. Bumi mempunyai bentuk selain sfera: jejari di kutub r p adalah kurang daripada jejari di khatulistiwa r. Ini bermakna daya tarikan jasad dengan jisim m di kutub F p \u003d GMm / r 2 p lebih besar daripada di khatulistiwa F e = GMm/r e . Oleh itu, pecutan jatuh bebas g p di kutub adalah lebih besar daripada pecutan jatuh bebas g e di khatulistiwa. Pecutan g berubah dengan latitud mengikut perubahan jejari Bumi.

Seperti yang anda tahu, Bumi sentiasa bergerak. Ia berputar mengelilingi paksinya, membuat satu revolusi setiap hari, dan bergerak dalam orbit mengelilingi Matahari dengan revolusi satu tahun. Mengambil untuk kesederhanaan Bumi sebagai bola homogen, mari kita pertimbangkan gerakan jasad berjisim m pada kutub A dan pada khatulistiwa C (Rajah 3.2). Dalam satu hari, jasad di titik A berputar 360 °, kekal di tempatnya, manakala jasad yang terletak di titik C meliputi jarak 2lg. Agar jasad yang terletak di titik C bergerak dalam orbit bulat, beberapa jenis daya diperlukan. Ini ialah daya sentripetal, yang ditentukan oleh formula mv 2 /r, di mana v ialah kelajuan jasad dalam orbit. Daya tarikan graviti yang bertindak ke atas jasad yang terletak di titik C, F = GMm/r mesti:

a) memastikan pergerakan badan dalam bulatan;

b) menarik badan ke Bumi.

Oleh itu, F = (mv 2 /r) + mg di khatulistiwa, dan F = mg di kutub. Ini bermakna g berubah dengan latitud apabila jejari orbit berubah dari r di C kepada sifar di A.

Adalah menarik untuk membayangkan apa yang akan berlaku jika kelajuan putaran Bumi meningkat dengan begitu banyak sehingga daya sentripetal yang bertindak ke atas jasad di khatulistiwa akan menjadi sama dengan daya tarikan, iaitu mv 2 / r = F = GMm / r 2 . Jumlah daya graviti akan digunakan semata-mata untuk mengekalkan jasad pada titik C dalam orbit bulat, dan tidak akan ada daya yang tersisa di permukaan Bumi. Sebarang peningkatan lagi dalam kelajuan putaran Bumi akan membolehkan jasad itu "terapung jauh" ke angkasa. Pada masa yang sama, jika kapal angkasa dengan angkasawan di atas kapal dilancarkan ke ketinggian R di atas pusat Bumi dengan kelajuan v, supaya kesamaan mv*/R=F = GMm/R 2 berpuas hati, maka kapal angkasa ini akan berputar mengelilingi Bumi dalam keadaan tanpa berat.

Pengukuran tepat bagi pecutan jatuh bebas g menunjukkan bahawa g berbeza dengan latitud, seperti ditunjukkan dalam Jadual 3.1. Ia berikutan daripada ini bahawa berat badan tertentu berubah di atas permukaan Bumi daripada maksimum pada latitud 90 ° kepada minimum pada latitud 0 °.

Pada tahap latihan ini, perubahan kecil dalam pecutan g biasanya diabaikan dan nilai purata 9.81 m-s 2 digunakan. Untuk memudahkan pengiraan, pecutan g selalunya diambil sebagai integer terdekat, iaitu 10 ms - 2, dan, dengan itu, daya tarikan yang bertindak dari Bumi pada jasad berjisim 1 kg, iaitu berat, diambil sebagai 10 N. Kebanyakan papan peperiksaan untuk pemeriksa mencadangkan penggunaan g \u003d 10 m-s - 2 atau 10 N-kg -1 untuk memudahkan pengiraan.

« Fizik - Darjah 10"

Mengapa bulan bergerak mengelilingi bumi?
Apa yang berlaku jika bulan berhenti?
Mengapakah planet-planet beredar mengelilingi matahari?

Dalam Bab 1, telah dibincangkan secara terperinci bahawa dunia memberikan pecutan yang sama kepada semua jasad berhampiran permukaan Bumi - pecutan jatuh bebas. Tetapi jika dunia memberikan pecutan kepada badan, maka, mengikut undang-undang kedua Newton, ia bertindak ke atas badan dengan sedikit kekuatan. Daya yang bumi bertindak ke atas jasad dipanggil graviti. Mula-mula, mari kita cari daya ini, dan kemudian pertimbangkan daya graviti universal.

Pecutan modulo ditentukan daripada hukum kedua Newton:

Dalam kes umum, ia bergantung kepada daya yang bertindak ke atas badan dan jisimnya. Oleh kerana pecutan jatuh bebas tidak bergantung pada jisim, jelas bahawa daya graviti mestilah berkadar dengan jisim:

Kuantiti fizikal ialah pecutan jatuh bebas, ia adalah malar untuk semua badan.

Berdasarkan formula F = mg, anda boleh menentukan kaedah yang mudah dan praktikal untuk mengukur jisim badan dengan membandingkan jisim badan tertentu dengan unit piawai jisim. Nisbah jisim dua jasad adalah sama dengan nisbah daya graviti yang bertindak ke atas jasad:

Ini bermakna jisim jasad adalah sama jika daya graviti yang bertindak ke atasnya adalah sama.

Ini adalah asas untuk penentuan jisim dengan menimbang pada penimbang spring atau neraca. Dengan memastikan bahawa daya tekanan badan pada penimbang, sama dengan daya graviti yang dikenakan pada badan, diimbangi oleh daya tekanan pemberat pada penimbang yang lain, sama dengan daya graviti yang dikenakan pada pemberat. , dengan itu kita menentukan jisim badan.

Daya graviti yang bertindak ke atas jasad tertentu berhampiran Bumi boleh dianggap malar hanya pada latitud tertentu berhampiran permukaan Bumi. Jika jasad itu diangkat atau dipindahkan ke tempat dengan latitud yang berbeza, maka pecutan jatuh bebas, dan seterusnya daya graviti, akan berubah.

Daya graviti.

Newton adalah orang pertama yang dengan tegas membuktikan bahawa sebab yang menyebabkan jatuhnya batu ke Bumi, pergerakan Bulan mengelilingi Bumi dan planet mengelilingi Matahari, adalah sama. ia Daya graviti bertindak antara mana-mana badan Alam Semesta.

Newton membuat kesimpulan bahawa jika bukan kerana rintangan udara, maka trajektori batu yang dilemparkan dari gunung yang tinggi (Rajah 3.1) dengan kelajuan tertentu boleh menjadi sedemikian rupa sehingga ia tidak akan sampai ke permukaan Bumi sama sekali, tetapi akan bergerak mengelilinginya seperti bagaimana planet menggambarkan orbit mereka di langit.

Newton menemui sebab ini dan dapat menyatakannya dengan tepat dalam bentuk satu formula - undang-undang graviti universal.

Memandangkan daya graviti universal memberikan pecutan yang sama kepada semua jasad, tanpa mengira jisimnya, ia mestilah berkadar dengan jisim jasad di mana ia bertindak:

"Graviti wujud untuk semua jasad secara umum dan berkadar dengan jisim setiap satu daripadanya ... semua planet bergraviti antara satu sama lain ..." I. Newton

Tetapi oleh kerana, sebagai contoh, Bumi bertindak ke atas Bulan dengan daya yang berkadar dengan jisim Bulan, maka Bulan, mengikut undang-undang ketiga Newton, mesti bertindak di Bumi dengan daya yang sama. Selain itu, daya ini mestilah berkadar dengan jisim Bumi. Jika daya graviti adalah benar-benar sejagat, maka dari sisi jasad tertentu mana-mana jasad lain mesti digerakkan oleh daya yang berkadar dengan jisim jasad lain ini. Akibatnya, daya graviti universal mestilah berkadar dengan hasil jisim jasad yang berinteraksi. Daripada ini mengikuti perumusan undang-undang graviti sejagat.

Hukum graviti:

Daya tarikan bersama dua jasad adalah berkadar terus dengan hasil jisim jasad ini dan berkadar songsang dengan kuasa dua jarak antara mereka:

Faktor kekadaran G dipanggil pemalar graviti.

Pemalar graviti secara berangka sama dengan daya tarikan antara dua titik bahan dengan jisim 1 kg setiap satu, jika jarak antara mereka ialah 1 m Lagipun, dengan jisim m 1 \u003d m 2 \u003d 1 kg dan jarak r \u003d 1 m, kami mendapat G \u003d F (secara berangka).

Perlu diingat bahawa hukum graviti universal (3.4) sebagai undang-undang universal adalah sah untuk titik material. Dalam kes ini, daya interaksi graviti diarahkan sepanjang garis yang menghubungkan titik-titik ini (Rajah 3.2, a).

Ia boleh ditunjukkan bahawa jasad homogen yang mempunyai bentuk bola (walaupun ia tidak boleh dianggap sebagai titik material, Rajah 3.2, b) juga berinteraksi dengan daya yang ditakrifkan oleh formula (3.4). Dalam kes ini, r ialah jarak antara pusat bola. Daya tarikan bersama terletak pada garis lurus yang melalui pusat-pusat bola. Kuasa sedemikian dipanggil pusat. Jasad yang jatuh ke Bumi biasanya kita anggap jauh lebih kecil daripada jejari Bumi (R ≈ 6400 km).

Jasad sedemikian, tanpa mengira bentuknya, boleh dianggap sebagai titik material dan daya tarikannya ke Bumi boleh ditentukan menggunakan undang-undang (3.4), dengan mengambil kira bahawa r ialah jarak dari jasad yang diberikan ke pusat Bumi.

Batu yang dilemparkan ke Bumi akan menyimpang di bawah tindakan graviti dari jalan yang lurus dan, setelah menggambarkan trajektori melengkung, akhirnya akan jatuh ke Bumi. Jika anda membalingnya dengan lebih laju, ia akan jatuh lebih jauh.” I. Newton

Takrif pemalar graviti.

Sekarang mari kita ketahui bagaimana anda boleh mencari pemalar graviti. Pertama sekali, ambil perhatian bahawa G mempunyai nama tertentu. Ini disebabkan oleh fakta bahawa unit (dan, dengan itu, nama) semua kuantiti yang termasuk dalam undang-undang graviti universal telah pun ditubuhkan lebih awal. Hukum graviti memberikan hubungan baru antara kuantiti yang diketahui dengan nama unit tertentu. Itulah sebabnya pekali ternyata menjadi nilai bernama. Menggunakan formula undang-undang graviti universal, mudah untuk mencari nama unit pemalar graviti dalam SI: N m 2 / kg 2 \u003d m 3 / (kg s 2).

Untuk mengukur G, adalah perlu untuk menentukan secara bebas semua kuantiti yang termasuk dalam undang-undang graviti universal: kedua-dua jisim, daya dan jarak antara jasad.

Kesukarannya terletak pada fakta bahawa daya graviti antara jasad jisim kecil adalah sangat kecil. Atas sebab inilah kita tidak perasan daya tarikan badan kita kepada objek sekeliling dan tarikan antara objek antara satu sama lain, walaupun daya graviti adalah yang paling universal dari semua daya di alam semula jadi. Dua orang seberat 60 kg pada jarak 1 m antara satu sama lain ditarik dengan daya hanya kira-kira 10 -9 N. Oleh itu, untuk mengukur pemalar graviti, eksperimen yang agak halus diperlukan.

Pemalar graviti pertama kali diukur oleh ahli fizik Inggeris G. Cavendish pada tahun 1798 menggunakan alat yang dipanggil imbangan kilasan. Skim imbangan kilasan ditunjukkan dalam Rajah 3.3. Sebuah pengayun ringan dengan dua berat yang sama di hujungnya digantung pada benang anjal nipis. Dua bola berat dipasang tanpa bergerak berdekatan. Daya graviti bertindak antara berat dan bola tidak bergerak. Di bawah pengaruh daya-daya ini, penggoncang berputar dan memutar benang sehingga daya keanjalan yang terhasil menjadi sama dengan daya graviti. Sudut putar boleh digunakan untuk menentukan daya tarikan. Untuk melakukan ini, anda hanya perlu mengetahui sifat elastik benang. Jisim badan diketahui, dan jarak antara pusat badan yang berinteraksi boleh diukur secara langsung.

Daripada eksperimen ini, nilai berikut untuk pemalar graviti diperolehi:

G \u003d 6.67 10 -11 N m 2 / kg 2.

Hanya dalam kes apabila jasad jisim yang sangat besar berinteraksi (atau sekurang-kurangnya jisim salah satu jasad adalah sangat besar), daya graviti mencapai nilai yang besar. Contohnya, Bumi dan Bulan tertarik antara satu sama lain dengan daya F ≈ 2 10 20 N.

Kebergantungan pecutan jatuh bebas badan pada latitud geografi.

Salah satu sebab peningkatan pecutan jatuh bebas apabila memindahkan titik di mana jasad terletak dari khatulistiwa ke kutub ialah glob agak rata di kutub dan jarak dari pusat Bumi ke permukaannya. di kutub adalah kurang daripada di khatulistiwa. Sebab lain ialah putaran Bumi.

Kesamaan jisim inersia dan graviti.

Sifat daya graviti yang paling menarik ialah ia memberikan pecutan yang sama kepada semua jasad, tanpa mengira jisimnya. Apakah yang anda akan katakan tentang pemain bola sepak yang sepakannya akan sama-sama memecut bola kulit biasa dan berat dua paun? Semua orang akan mengatakan bahawa ia adalah mustahil. Tetapi Bumi hanyalah "pemain bola sepak yang luar biasa", dengan satu-satunya perbezaan bahawa kesannya pada badan tidak mempunyai ciri kesan jangka pendek, tetapi berterusan selama berbilion tahun.

Dalam teori Newton, jisim adalah sumber medan graviti. Kita berada dalam medan graviti Bumi. Pada masa yang sama, kita juga merupakan sumber medan graviti, tetapi disebabkan jisim kita jauh lebih kecil daripada jisim Bumi, medan kita jauh lebih lemah dan objek di sekelilingnya tidak bertindak balas terhadapnya.

Sifat luar biasa daya graviti, seperti yang telah kita katakan, dijelaskan oleh fakta bahawa daya ini adalah berkadar dengan jisim kedua-dua jasad yang berinteraksi. Jisim badan, yang termasuk dalam undang-undang kedua Newton, menentukan sifat inersia badan, iaitu, keupayaannya untuk memperoleh pecutan tertentu di bawah tindakan daya tertentu. ia jisim inersia m dan.

Nampaknya, apakah hubungannya dengan keupayaan badan untuk menarik antara satu sama lain? Jisim yang menentukan keupayaan jasad untuk menarik antara satu sama lain ialah jisim graviti m r .

Ia tidak mengikuti sama sekali dari mekanik Newtonian bahawa jisim inersia dan graviti adalah sama, iaitu bahawa

m dan = m r . (3.5)

Kesaksamaan (3.5) adalah akibat langsung daripada pengalaman. Ini bermakna seseorang hanya boleh bercakap tentang jisim jasad sebagai ukuran kuantitatif kedua-dua sifat inersia dan gravitinya.

Daya graviti adalah asas di mana alam semesta terletak. Terima kasih kepada graviti, Matahari tidak meletup, atmosfera tidak melarikan diri ke angkasa, manusia dan haiwan bergerak bebas di permukaan, dan tumbuhan berbuah.

Mekanik cakerawala dan teori relativiti

Undang-undang graviti sejagat dipelajari di gred 8-9 sekolah menengah. Pelajar yang rajin tahu tentang epal terkenal yang jatuh di kepala Isaac Newton yang hebat dan penemuan yang diikuti. Sebenarnya, untuk memberikan definisi graviti yang jelas adalah lebih sukar. Para saintis moden meneruskan perbincangan tentang bagaimana badan berinteraksi di angkasa lepas dan sama ada antigraviti wujud. Sangat sukar untuk mengkaji fenomena ini di makmal darat, oleh itu, terdapat beberapa teori asas graviti:

Graviti Newton

Pada tahun 1687, Newton meletakkan asas untuk mekanik cakerawala, yang mengkaji pergerakan jasad di ruang kosong. Dia mengira tarikan graviti bulan di bumi. Menurut formula, daya ini secara langsung bergantung pada jisim mereka dan jarak antara objek.

F = (G m1 m2)/r2
Pemalar graviti G=6.67*10-11

Persamaan ini tidak sepenuhnya relevan apabila medan graviti yang kuat atau tarikan lebih daripada dua objek sedang dianalisis.

Teori graviti Einstein

Dalam menjalankan pelbagai eksperimen, saintis membuat kesimpulan bahawa terdapat beberapa kesilapan dalam formula Newton. Asas mekanik cakerawala adalah daya jarak jauh yang berfungsi serta-merta tanpa mengira jarak, yang tidak sepadan dengan teori relativiti.

Menurut teori A. Einstein yang dibangunkan pada awal abad ke-20, maklumat tidak merambat lebih cepat daripada kelajuan cahaya dalam vakum, jadi kesan graviti timbul akibat ubah bentuk ruang-masa. Lebih besar jisim objek, lebih besar kelengkungan ke mana objek yang lebih ringan bergolek.

graviti kuantum

Teori yang sangat kontroversi dan tidak terbentuk sepenuhnya yang menerangkan interaksi jasad sebagai pertukaran zarah khas - graviton.

Pada awal abad ke-21, saintis berjaya menjalankan beberapa eksperimen penting, termasuk dengan bantuan Hadron Collider, dan membangunkan teori graviti kuantum gelung dan teori rentetan.

Alam semesta tanpa graviti

Novel fantasi sering menggambarkan pelbagai herotan graviti, ruang anti-graviti, dan kapal angkasa dengan medan graviti tiruan. Pembaca kadang-kadang tidak memikirkan betapa tidak realistiknya plot buku dan apa yang akan berlaku jika graviti berkurangan / meningkat atau hilang sepenuhnya.

Manusia disesuaikan dengan graviti bumi, jadi dalam keadaan lain dia perlu berubah secara mendadak. Tanpa berat badan membawa kepada atrofi otot, pengurangan bilangan sel darah merah dan gangguan dalam kerja semua sistem penting badan, dan dengan peningkatan dalam medan graviti, orang tidak boleh bergerak.
Udara dan air, tumbuh-tumbuhan dan haiwan, rumah dan kereta akan terbang ke angkasa lepas. Walaupun orang berjaya tinggal, mereka akan cepat mati tanpa oksigen dan makanan. Graviti rendah di Bulan adalah sebab utama ketiadaan atmosfera di atasnya, dan, dengan itu, kehidupan.
Planet kita akan runtuh apabila tekanan di tengah-tengah Bumi hilang, semua gunung berapi yang ada meletus dan plat tektonik mula menyimpang.
Bintang akan meletup kerana tekanan yang kuat dan perlanggaran huru-hara zarah dalam teras.
Alam semesta akan bertukar menjadi rebusan atom dan molekul tanpa bentuk yang tidak dapat bergabung untuk mencipta sesuatu yang lebih.

Nasib baik bagi manusia, penutupan graviti dan peristiwa dahsyat yang akan berlaku tidak akan berlaku. Senario gelap hanya menunjukkan betapa pentingnya graviti. Dia jauh lebih lemah daripada elektromagnetisme, interaksi yang kuat atau lemah, tetapi sebenarnya, tanpanya, dunia kita tidak akan wujud lagi.