Công thức tính tốc độ nhờ lực hấp dẫn phổ quát. Lực hấp dẫn

Đối với câu hỏi “Lực là gì?” Vật lý trả lời như sau: “Lực là thước đo sự tương tác của các vật thể vật chất với nhau hoặc giữa vật thể với vật thể vật chất khác - trường vật lý”. Tất cả các lực trong tự nhiên có thể được phân thành bốn loại tương tác cơ bản: mạnh, yếu, điện từ và hấp dẫn. Bài viết của chúng tôi nói về lực hấp dẫn là gì - thước đo của loại tương tác cuối cùng và có lẽ là phổ biến nhất trong tự nhiên.

Hãy bắt đầu với trọng lực của trái đất

Mọi người còn sống đều biết rằng có một lực hút các vật thể về trái đất. Nó thường được gọi là trọng lực, trọng lực hoặc trọng lực. Nhờ sự hiện diện của nó, con người có khái niệm “lên” và “xuống”, xác định hướng chuyển động hoặc vị trí của một vật nào đó so với bề mặt trái đất. Vì vậy, trong một trường hợp cụ thể, trên bề mặt trái đất hoặc gần nó, lực hấp dẫn tự biểu hiện, hút các vật thể có khối lượng lại với nhau, biểu hiện tác dụng của chúng ở mọi khoảng cách, cả nhỏ và rất lớn, thậm chí theo tiêu chuẩn vũ trụ.

Trọng lực và định luật thứ ba của Newton

Như đã biết, bất kỳ lực nào nếu được coi là thước đo sự tương tác của các vật thể thì luôn tác dụng lên một trong chúng. Vì vậy, trong sự tương tác hấp dẫn của các vật thể với nhau, mỗi vật thể đều chịu những loại lực hấp dẫn gây ra bởi tác động của từng vật thể. Nếu chỉ có hai vật thể (giả sử rằng tác dụng của tất cả những vật khác có thể bỏ qua), thì mỗi vật đó, theo định luật thứ ba của Newton, sẽ hút vật kia với cùng một lực. Vì vậy Mặt Trăng và Trái Đất hút nhau dẫn đến sự lên xuống của các biển trên Trái Đất.

Mỗi hành tinh trong hệ mặt trời chịu một số lực hấp dẫn từ Mặt trời và các hành tinh khác. Tất nhiên, chính lực hấp dẫn của Mặt trời quyết định hình dạng và kích thước quỹ đạo của nó, nhưng các nhà thiên văn học cũng tính đến ảnh hưởng của các thiên thể khác khi tính toán quỹ đạo chuyển động của chúng.

Cái nào rơi từ trên cao xuống đất nhanh hơn?

Đặc điểm chính của lực này là mọi vật đều rơi xuống đất với tốc độ như nhau, bất kể khối lượng của chúng. Ngày xửa ngày xưa, cho đến thế kỷ 16, người ta tin rằng mọi thứ diễn ra ngược lại - vật nặng hơn sẽ rơi nhanh hơn vật nhẹ hơn. Để xua tan quan niệm sai lầm này, Galileo Galilei đã phải thực hiện thí nghiệm nổi tiếng của mình là thả cùng lúc hai quả đạn đại bác có trọng lượng khác nhau từ Tháp nghiêng Pisa. Trái ngược với mong đợi của những người chứng kiến ​​thí nghiệm, cả hai hạt nhân đều chạm tới bề mặt cùng một lúc. Ngày nay, mọi học sinh đều biết rằng điều này xảy ra do trọng lực truyền cho bất kỳ vật thể nào cùng một gia tốc rơi tự do g = 9,81 m/s 2 bất kể khối lượng m của vật thể đó và giá trị của nó theo định luật thứ hai của Newton là bằng nhau đến F = mg.

Lực hấp dẫn trên Mặt trăng và trên các hành tinh khác có giá trị gia tốc này khác nhau. Tuy nhiên, bản chất tác dụng của trọng lực lên chúng là như nhau.

Trọng lực và trọng lượng cơ thể

Nếu lực đầu tiên tác dụng trực tiếp lên bản thân vật thể thì lực thứ hai tác dụng lên điểm tựa hoặc hệ thống treo của nó. Trong tình huống này, lực đàn hồi luôn tác dụng lên vật thể từ các giá đỡ và hệ thống treo. Lực hấp dẫn tác dụng lên các vật thể giống nhau sẽ tác động lên chúng.

Hãy tưởng tượng một vật nặng được treo lơ lửng trên mặt đất bằng một lò xo. Có hai lực tác dụng lên nó: lực đàn hồi của lò xo bị kéo căng và lực hấp dẫn. Theo định luật III Newton, tải trọng tác dụng lên lò xo một lực bằng và ngược chiều với lực đàn hồi. Lực này sẽ là trọng lượng của nó. Một tải trọng 1 kg có trọng lượng P = 1 kg ∙ 9,81 m/s 2 = 9,81 N (newton).

Lực hấp dẫn: định nghĩa

Lý thuyết định lượng đầu tiên về lực hấp dẫn, dựa trên các quan sát chuyển động của hành tinh, được Isaac Newton xây dựng vào năm 1687 trong “Các nguyên tắc của triết học tự nhiên” nổi tiếng của ông. Ông viết rằng lực hấp dẫn tác dụng lên Mặt trời và các hành tinh phụ thuộc vào lượng vật chất mà chúng chứa. Chúng trải rộng trên những khoảng cách xa và luôn giảm theo nghịch đảo của bình phương khoảng cách. Làm thế nào chúng ta có thể tính toán các lực hấp dẫn này? Công thức tính lực F giữa hai vật có khối lượng m 1 và m 2 nằm cách nhau một khoảng r là:

• F=Gm 1 m 2 /r 2 ,
  trong đó G là hằng số tỷ lệ, hằng số hấp dẫn.

Cơ chế vật lý của trọng lực

Newton không hoàn toàn hài lòng với lý thuyết của mình, vì nó giả định sự tương tác giữa các vật thể hút ở khoảng cách xa. Bản thân nhà vĩ đại người Anh chắc chắn rằng phải có một tác nhân vật lý nào đó chịu trách nhiệm chuyển hoạt động của cơ thể này sang cơ thể khác, điều mà ông đã nêu khá rõ ràng trong một bức thư của mình. Nhưng thời điểm mà khái niệm trường hấp dẫn xuyên suốt không gian được đưa ra chỉ bốn thế kỷ sau. Ngày nay, nói về lực hấp dẫn, chúng ta có thể nói về sự tương tác của bất kỳ vật thể (vũ trụ) nào với trường hấp dẫn của các vật thể khác, thước đo của nó là lực hấp dẫn phát sinh giữa mỗi cặp vật thể. Định luật vạn vật hấp dẫn do Newton xây dựng dưới dạng trên vẫn đúng và được xác nhận bởi nhiều sự kiện.

Lý thuyết hấp dẫn và thiên văn học

Nó đã được áp dụng rất thành công để giải các bài toán cơ học thiên thể trong thế kỷ 18 và đầu thế kỷ 19. Ví dụ, các nhà toán học D. Adams và W. Le Verrier, khi phân tích những nhiễu loạn trong quỹ đạo của Sao Thiên Vương, cho rằng nó chịu tác động của lực hấp dẫn khi tương tác với một hành tinh vẫn chưa được biết đến. Họ chỉ ra vị trí dự kiến ​​​​của nó, và chẳng bao lâu sau, nhà thiên văn học I. Galle đã phát hiện ra Sao Hải Vương ở đó.

Tuy nhiên vẫn còn một vấn đề. Le Verrier năm 1845 đã tính toán rằng quỹ đạo của Sao Thủy tiến động 35" mỗi thế kỷ, trái ngược với giá trị bằng 0 của tiến động này thu được từ lý thuyết của Newton. Các phép đo tiếp theo cho giá trị chính xác hơn là 43". (Tuế sai quan sát được thực tế là 570"/thế kỷ, nhưng tính toán cẩn thận để trừ đi ảnh hưởng từ tất cả các hành tinh khác sẽ cho giá trị là 43".)

Mãi đến năm 1915, Albert Einstein mới có thể giải thích được sự khác biệt này trong khuôn khổ lý thuyết hấp dẫn của mình. Hóa ra Mặt trời khổng lồ, giống như bất kỳ vật thể to lớn nào khác, bẻ cong không-thời gian ở vùng lân cận của nó. Những hiệu ứng này gây ra sự lệch quỹ đạo của các hành tinh, nhưng trên Sao Thủy, là hành tinh nhỏ nhất và gần ngôi sao của chúng ta nhất, chúng rõ rệt nhất.

Khối lượng quán tính và hấp dẫn

Như đã lưu ý ở trên, Galileo là người đầu tiên quan sát thấy các vật rơi xuống đất với tốc độ như nhau, bất kể khối lượng của chúng. Trong các công thức của Newton, khái niệm khối lượng xuất phát từ hai phương trình khác nhau. Định luật thứ hai của ông nói rằng lực F tác dụng lên một vật có khối lượng m sẽ tạo ra gia tốc theo phương trình F = ma.

Tuy nhiên, lực hấp dẫn F tác dụng lên một vật thỏa mãn công thức F = mg, trong đó g phụ thuộc vào vật kia tương tác với vật đó (thường là trái đất khi chúng ta nói về trọng lực). Trong cả hai phương trình m là hệ số tỷ lệ, nhưng trong trường hợp đầu tiên nó là khối lượng quán tính, và trong trường hợp thứ hai nó là khối lượng hấp dẫn, và không có lý do rõ ràng nào cho thấy chúng phải giống nhau đối với bất kỳ vật thể vật lý nào.

Tuy nhiên, tất cả các thí nghiệm đều cho thấy điều này thực sự đúng như vậy.

Lý thuyết hấp dẫn của Einstein

Ông lấy thực tế về sự bằng nhau của khối lượng quán tính và trọng trường làm điểm khởi đầu cho lý thuyết của mình. Ông đã xây dựng được các phương trình trường hấp dẫn, các phương trình Einstein nổi tiếng, và với sự trợ giúp của chúng, tính toán được giá trị chính xác cho tuế sai của quỹ đạo của Sao Thủy. Chúng cũng đưa ra một giá trị đo được về độ lệch của các tia sáng truyền gần Mặt trời, và chắc chắn rằng chúng cho kết quả chính xác đối với lực hấp dẫn vĩ mô. Lý thuyết hấp dẫn của Einstein, hay lý thuyết tương đối rộng (GR) như ông gọi, là một trong những thành tựu vĩ đại nhất của khoa học hiện đại.

Lực hấp dẫn có gia tốc không?

Nếu bạn không thể phân biệt khối lượng quán tính với khối lượng hấp dẫn thì bạn không thể phân biệt trọng lực với gia tốc. Thay vào đó, thí nghiệm trường hấp dẫn có thể được thực hiện trong thang máy đang tăng tốc khi không có trọng lực. Khi một phi hành gia trong tên lửa tăng tốc ra khỏi trái đất, anh ta chịu một lực hấp dẫn lớn hơn Trái đất vài lần, với phần lớn lực hấp dẫn đến từ gia tốc.

Nếu không ai có thể phân biệt được trọng lực với gia tốc thì trọng lực luôn có thể được tái tạo bằng gia tốc. Một hệ trong đó gia tốc thay thế trọng lực được gọi là quán tính. Vì vậy, Mặt Trăng ở quỹ đạo gần Trái Đất cũng có thể coi là một hệ quán tính. Tuy nhiên, hệ thống này sẽ khác nhau tùy theo từng điểm khi trường hấp dẫn thay đổi. (Trong ví dụ về Mặt trăng, trường hấp dẫn thay đổi hướng từ điểm này sang điểm khác.) Nguyên lý người ta luôn có thể tìm thấy một hệ quán tính tại bất kỳ điểm nào trong không gian và thời gian mà tại đó vật lý tuân theo các định luật khi không có lực hấp dẫn được gọi là nguyên tắc tương đương.

Lực hấp dẫn là biểu hiện của các tính chất hình học của không-thời gian

Việc lực hấp dẫn có thể được coi là gia tốc trong các hệ tọa độ quán tính khác nhau từ điểm này sang điểm khác có nghĩa là trọng lực là một khái niệm hình học.

Chúng ta nói rằng không thời gian bị cong. Hãy xem xét một quả bóng trên một bề mặt phẳng. Nó sẽ đứng yên hoặc nếu không có ma sát thì nó sẽ chuyển động đều khi không có lực nào tác dụng lên nó. Nếu bề mặt cong, quả bóng sẽ tăng tốc và di chuyển đến điểm thấp nhất, đi theo đường đi ngắn nhất. Tương tự, lý thuyết của Einstein phát biểu rằng không-thời gian bốn chiều bị cong và một vật chuyển động trong không gian cong này dọc theo một đường trắc địa tương ứng với đường đi ngắn nhất. Do đó, trường hấp dẫn và các lực hấp dẫn tác dụng trong nó lên các vật thể vật chất là những đại lượng hình học phụ thuộc vào tính chất của không-thời gian, chúng thay đổi mạnh nhất ở gần các vật thể có khối lượng lớn.

Từ xa xưa, nhân loại đã nghĩ về cách thế giới xung quanh chúng ta vận hành. Tại sao cỏ mọc, tại sao Mặt trời lại chiếu sáng, tại sao chúng ta không thể bay... Nhân tiện, vấn đề sau luôn được mọi người đặc biệt quan tâm. Bây giờ chúng ta biết rằng trọng lực là nguyên nhân của mọi thứ. Nó là gì và tại sao hiện tượng này lại quan trọng trên quy mô Vũ trụ, chúng ta sẽ xem xét hôm nay.

Phần giới thiệu

Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng tất cả các vật thể to lớn đều có lực hút lẫn nhau. Sau đó, hóa ra lực bí ẩn này cũng quyết định sự chuyển động của các thiên thể trên quỹ đạo không đổi của chúng. Chính lý thuyết về lực hấp dẫn đã được xây dựng bởi một thiên tài mà các giả thuyết của ông đã định trước sự phát triển của vật lý trong nhiều thế kỷ tới. Albert Einstein, một trong những bộ óc vĩ đại nhất của thế kỷ trước, đã phát triển và tiếp tục (mặc dù theo một hướng hoàn toàn khác) lời dạy này.

Trong nhiều thế kỷ, các nhà khoa học đã quan sát lực hấp dẫn và cố gắng tìm hiểu cũng như đo lường nó. Cuối cùng, trong vài thập kỷ gần đây, ngay cả một hiện tượng như trọng lực cũng đã được đưa vào phục vụ nhân loại (tất nhiên là theo một nghĩa nào đó). Nó là gì, định nghĩa của thuật ngữ được đề cập trong khoa học hiện đại là gì?

định nghĩa khoa học

Nếu nghiên cứu tác phẩm của các nhà tư tưởng cổ đại, bạn có thể phát hiện ra rằng từ “Gravitas” trong tiếng Latin có nghĩa là “trọng lực”, “lực hấp dẫn”. Ngày nay các nhà khoa học gọi đây là sự tương tác phổ quát và liên tục giữa các vật thể vật chất. Nếu lực này tương đối yếu và chỉ tác dụng lên những vật chuyển động chậm hơn nhiều thì lý thuyết Newton có thể áp dụng được cho chúng. Nếu tình huống ngược lại thì nên sử dụng kết luận của Einstein.

Hãy đặt chỗ ngay: hiện nay, về nguyên tắc, bản chất của lực hấp dẫn vẫn chưa được hiểu đầy đủ. Chúng tôi vẫn chưa hiểu đầy đủ nó là gì.

Lý thuyết của Newton và Einstein

Theo lời dạy cổ điển của Isaac Newton, mọi vật đều hút nhau với một lực tỉ lệ thuận với khối lượng của chúng, tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng. Einstein lập luận rằng lực hấp dẫn giữa các vật thể biểu hiện trong trường hợp độ cong của không gian và thời gian (và độ cong của không gian chỉ có thể xảy ra nếu có vật chất trong đó).

Ý tưởng này rất sâu sắc, nhưng nghiên cứu hiện đại chứng minh nó có phần không chính xác. Ngày nay người ta tin rằng lực hấp dẫn trong không gian chỉ làm cong không gian: thời gian có thể chậm lại, thậm chí dừng lại, nhưng thực tế về sự thay đổi hình dạng của vật chất tạm thời vẫn chưa được xác nhận về mặt lý thuyết. Do đó, phương trình cổ điển của Einstein thậm chí không tạo ra cơ hội để không gian tiếp tục ảnh hưởng đến vật chất và tạo ra từ trường.

Định luật hấp dẫn (trọng lực phổ quát) được biết đến nhiều nhất, biểu thức toán học của nó thuộc về Newton:

\[ F = γ \frac[-1.2](m_1 m_2)(r^2) \]

γ dùng để chỉ hằng số hấp dẫn (đôi khi ký hiệu G được sử dụng), giá trị của nó là 6,67545 × 10−11 m³/(kg s²).

Tương tác giữa các hạt cơ bản

Sự phức tạp đáng kinh ngạc của không gian xung quanh chúng ta phần lớn là do số lượng vô hạn các hạt cơ bản. Ngoài ra còn có nhiều tương tác khác nhau giữa chúng ở các cấp độ mà chúng ta chỉ có thể đoán được. Tuy nhiên, tất cả các loại tương tác giữa các hạt cơ bản đều có độ mạnh khác nhau đáng kể.

Các lực mạnh nhất mà chúng ta biết đến liên kết các thành phần của hạt nhân nguyên tử lại với nhau. Để tách chúng ra, bạn cần phải tiêu tốn một lượng năng lượng thực sự khổng lồ. Đối với các electron, chúng chỉ được “gắn” vào hạt nhân bởi những electron thông thường. Để ngăn chặn nó, đôi khi năng lượng xuất hiện do phản ứng hóa học thông thường nhất là đủ. Lực hấp dẫn (bạn đã biết nó là gì rồi) ở dạng nguyên tử và các hạt hạ nguyên tử là loại tương tác dễ dàng nhất.

Trường hấp dẫn trong trường hợp này yếu đến mức khó có thể tưởng tượng được. Điều kỳ lạ là chính họ lại là người “giám sát” chuyển động của các thiên thể mà khối lượng của chúng đôi khi không thể tưởng tượng được. Tất cả điều này có thể thực hiện được nhờ vào hai đặc điểm của lực hấp dẫn, đặc biệt rõ ràng trong trường hợp các vật thể lớn:

• Không giống như nguyên tử, nó dễ nhận thấy hơn ở khoảng cách xa vật thể. Do đó, lực hấp dẫn của Trái đất giữ cả Mặt trăng trong trường của nó và một lực tương tự từ Sao Mộc dễ dàng hỗ trợ quỹ đạo của một số vệ tinh cùng một lúc, khối lượng của mỗi vệ tinh khá tương đương với Trái đất!
• Ngoài ra, nó luôn tạo ra lực hút giữa các vật thể và theo khoảng cách, lực này yếu đi ở tốc độ nhỏ.

Sự hình thành của một lý thuyết ít nhiều mạch lạc về lực hấp dẫn xảy ra tương đối gần đây và chính xác dựa trên kết quả quan sát hàng thế kỷ về chuyển động của các hành tinh và các thiên thể khác. Nhiệm vụ được thực hiện dễ dàng hơn rất nhiều bởi thực tế là chúng đều chuyển động trong chân không, nơi đơn giản là không có những tương tác có thể xảy ra khác. Galileo và Kepler, hai nhà thiên văn học kiệt xuất thời bấy giờ, đã giúp chuẩn bị nền tảng cho những khám phá mới bằng những quan sát có giá trị nhất của họ.

Nhưng chỉ có Isaac Newton vĩ đại mới có thể tạo ra lý thuyết đầu tiên về lực hấp dẫn và diễn đạt nó bằng toán học. Đây là định luật hấp dẫn đầu tiên, biểu diễn toán học của nó đã được trình bày ở trên.

Kết luận của Newton và một số người tiền nhiệm

Không giống như những hiện tượng vật lý khác tồn tại trong thế giới xung quanh chúng ta, lực hấp dẫn luôn thể hiện ở mọi nơi và mọi lúc. Bạn cần hiểu rằng thuật ngữ “không trọng lực”, thường thấy trong giới giả khoa học, là cực kỳ sai lầm: ngay cả tình trạng không trọng lượng trong không gian cũng không có nghĩa là con người hoặc tàu vũ trụ không bị ảnh hưởng bởi lực hấp dẫn của một vật thể nặng nào đó.

Ngoài ra, tất cả các vật thể vật chất đều có một khối lượng nhất định, được biểu thị dưới dạng lực tác dụng lên chúng và gia tốc thu được do ảnh hưởng này.

Như vậy lực hấp dẫn tỉ lệ thuận với khối lượng của vật. Chúng có thể được biểu diễn bằng số bằng cách lấy tích các khối lượng của cả hai vật đang xét. Lực này tuân thủ chặt chẽ mối quan hệ nghịch đảo với bình phương khoảng cách giữa các vật. Tất cả các tương tác khác phụ thuộc hoàn toàn khác nhau vào khoảng cách giữa hai vật thể.

Khối lượng là nền tảng của lý thuyết

Khối lượng của các vật thể đã trở thành một điểm gây tranh cãi đặc biệt xung quanh đó toàn bộ lý thuyết hiện đại về lực hấp dẫn và thuyết tương đối của Einstein được xây dựng. Nếu bạn nhớ đến Điều thứ hai, bạn có thể biết rằng khối lượng là đặc tính bắt buộc của bất kỳ cơ thể vật chất nào. Nó cho thấy một vật sẽ hành xử như thế nào nếu có lực tác dụng lên nó, bất kể nguồn gốc của nó.

Vì mọi vật thể (theo Newton) đều tăng tốc khi chịu tác dụng của ngoại lực, nên chính khối lượng sẽ quyết định gia tốc này sẽ lớn đến mức nào. Hãy xem một ví dụ dễ hiểu hơn. Hãy tưởng tượng một chiếc xe tay ga và một chiếc xe buýt: nếu bạn tác dụng lực giống nhau lên chúng, chúng sẽ đạt tốc độ khác nhau trong những thời điểm khác nhau. Lý thuyết về trọng lực giải thích tất cả điều này.

Mối quan hệ giữa khối lượng và trọng lực là gì?

Nếu chúng ta nói về trọng lực, thì khối lượng trong hiện tượng này đóng vai trò hoàn toàn trái ngược với vai trò của nó trong mối quan hệ với lực và gia tốc của vật. Chính cô ấy mới là nguồn thu hút chính. Nếu bạn lấy hai vật và xét lực mà chúng hút vật thứ ba, vật này nằm cách hai vật đầu một khoảng bằng nhau, thì tỉ số của tất cả các lực sẽ bằng tỉ số khối lượng của hai vật đầu tiên. Như vậy, trọng lực tỉ lệ thuận với khối lượng của vật.

Nếu chúng ta xem xét Định luật thứ ba của Newton, chúng ta có thể thấy rằng nó cũng nói lên điều tương tự. Lực hấp dẫn tác dụng lên hai vật nằm ở khoảng cách bằng nhau tính từ nguồn hút, phụ thuộc trực tiếp vào khối lượng của các vật này. Trong cuộc sống hàng ngày, chúng ta nói về lực mà một vật thể bị hút vào bề mặt hành tinh dưới dạng trọng lượng của nó.

Hãy tóm tắt một số kết quả. Vì vậy, khối lượng có quan hệ chặt chẽ với gia tốc. Đồng thời, chính cô là người quyết định lực hấp dẫn sẽ tác dụng lên cơ thể.

Đặc điểm gia tốc của vật trong trường hấp dẫn

Tính đối ngẫu đáng kinh ngạc này là lý do mà trong cùng một trường hấp dẫn, gia tốc của các vật hoàn toàn khác nhau sẽ bằng nhau. Giả sử rằng chúng ta có hai cơ thể. Hãy gán khối lượng z cho một trong số chúng và khối lượng Z cho vật còn lại. Cả hai vật đều được thả xuống đất, nơi chúng rơi tự do.

Tỷ lệ lực hấp dẫn được xác định như thế nào? Nó được thể hiện bằng công thức toán học đơn giản nhất - z/Z. Nhưng gia tốc mà chúng nhận được do lực hấp dẫn sẽ hoàn toàn giống nhau. Nói một cách đơn giản, gia tốc mà một vật có trong trường hấp dẫn không phụ thuộc vào đặc tính của nó chút nào.

Gia tốc phụ thuộc vào điều gì trong trường hợp được mô tả?

Nó chỉ phụ thuộc (!) vào khối lượng của các vật thể tạo ra trường này, cũng như vào vị trí không gian của chúng. Vai trò kép của khối lượng và gia tốc bằng nhau của các vật khác nhau trong trường hấp dẫn đã được phát hiện từ lâu. Những hiện tượng này được đặt tên như sau: “Nguyên tắc tương đương”. Thuật ngữ này một lần nữa nhấn mạnh rằng gia tốc và quán tính thường tương đương nhau (tất nhiên là ở một mức độ nhất định).

Về tầm quan trọng của giá trị G

Từ khóa học vật lý ở trường, chúng ta nhớ rằng gia tốc trọng trường trên bề mặt hành tinh của chúng ta (trọng lực của Trái đất) bằng 10 m/giây.² (tất nhiên là 9,8, nhưng giá trị này được sử dụng để tính toán đơn giản). Do đó, nếu bạn không tính đến lực cản của không khí (ở độ cao đáng kể với khoảng cách rơi ngắn), bạn sẽ nhận được hiệu ứng khi cơ thể đạt được mức tăng gia tốc 10 m/giây. mỗi giây. Vì vậy, một cuốn sách rơi từ tầng hai của một ngôi nhà sẽ di chuyển với tốc độ 30-40 m/giây khi kết thúc chuyến bay. Nói một cách đơn giản, 10 m/s là “tốc độ” của trọng lực trong Trái đất.

Gia tốc trọng trường trong tài liệu vật lý được ký hiệu bằng chữ “g”. Vì hình dạng của Trái đất ở một mức độ nào đó gợi nhớ đến quả quýt hơn là hình cầu, nên giá trị của đại lượng này không giống nhau ở tất cả các khu vực của nó. Vì vậy, gia tốc ở hai cực cao hơn và ở đỉnh núi cao, gia tốc trở nên ít hơn.

Ngay cả trong ngành khai thác mỏ, trọng lực cũng đóng một vai trò quan trọng. Tính chất vật lý của hiện tượng này đôi khi có thể tiết kiệm rất nhiều thời gian. Vì vậy, các nhà địa chất đặc biệt quan tâm đến việc xác định g một cách chính xác hoàn hảo, vì điều này cho phép họ khám phá và định vị các mỏ khoáng sản với độ chính xác đặc biệt. Nhân tiện, công thức hấp dẫn trông như thế nào, trong đó đại lượng mà chúng ta đang xem xét đóng vai trò quan trọng? Cô ấy đây rồi:

Ghi chú! Trong trường hợp này, công thức hấp dẫn gọi G là “hằng số hấp dẫn”, ý nghĩa mà chúng tôi đã đưa ra ở trên.

Có một lần, Newton đã đưa ra các nguyên tắc trên. Ông hiểu rất rõ cả tính thống nhất và tính phổ quát, nhưng ông không thể mô tả tất cả các khía cạnh của hiện tượng này. Vinh dự này thuộc về Albert Einstein, người cũng có khả năng giải thích nguyên lý tương đương. Đối với ông, nhân loại có được sự hiểu biết hiện đại về bản chất của sự liên tục không-thời gian.

Thuyết tương đối, tác phẩm của Albert Einstein

Vào thời của Isaac Newton, người ta tin rằng các điểm tham chiếu có thể được biểu diễn dưới dạng một số loại "thanh" cứng, nhờ đó vị trí của vật thể trong hệ tọa độ không gian được thiết lập. Đồng thời, người ta cho rằng tất cả những người quan sát đánh dấu các tọa độ này sẽ ở trong cùng một không gian thời gian. Trong những năm đó, điều khoản này được coi là hiển nhiên đến mức không có nỗ lực nào được thực hiện để thách thức hoặc bổ sung nó. Và điều này có thể hiểu được, bởi vì trong ranh giới hành tinh của chúng ta không có sự sai lệch nào trong quy luật này.

Einstein đã chứng minh rằng độ chính xác của phép đo sẽ thực sự quan trọng nếu một chiếc đồng hồ giả định chuyển động chậm hơn đáng kể so với tốc độ ánh sáng. Nói một cách đơn giản, nếu một người quan sát chuyển động chậm hơn tốc độ ánh sáng, theo dõi hai sự kiện, thì chúng sẽ xảy ra với anh ta cùng một lúc. Theo đó, đối với người quan sát thứ hai? có tốc độ bằng hoặc lớn hơn thì các sự kiện có thể xảy ra ở những thời điểm khác nhau.

Nhưng lực hấp dẫn liên quan thế nào đến thuyết tương đối? Chúng ta hãy xem xét câu hỏi này một cách chi tiết.

Mối liên hệ giữa thuyết tương đối và lực hấp dẫn

Trong những năm gần đây, một số lượng lớn các khám phá đã được thực hiện trong lĩnh vực hạt hạ nguyên tử. Niềm tin ngày càng mạnh mẽ rằng chúng ta sắp tìm thấy hạt cuối cùng, vượt qua hạt đó thế giới của chúng ta không thể phân mảnh. Càng trở nên cấp bách hơn là nhu cầu tìm ra chính xác những “khối xây dựng” nhỏ nhất trong vũ trụ của chúng ta bị ảnh hưởng như thế nào bởi những lực cơ bản đã được phát hiện vào thế kỷ trước, hoặc thậm chí sớm hơn. Điều đặc biệt đáng thất vọng là bản chất của lực hấp dẫn vẫn chưa được giải thích.

Đó là lý do tại sao, sau Einstein, người đã xác lập “sự kém cỏi” của cơ học cổ điển Newton trong lĩnh vực đang được xem xét, các nhà nghiên cứu đã tập trung vào việc xem xét lại toàn bộ dữ liệu thu được trước đó. Bản thân trọng lực đã trải qua một sự sửa đổi lớn. Ở cấp độ hạt hạ nguyên tử là gì? Liệu nó có ý nghĩa gì trong thế giới đa chiều tuyệt vời này không?

Một giải pháp đơn giản?

Lúc đầu, nhiều người cho rằng sự khác biệt giữa lực hấp dẫn của Newton và thuyết tương đối có thể được giải thích khá đơn giản bằng cách rút ra những sự tương tự từ lĩnh vực điện động lực học. Người ta có thể cho rằng trường hấp dẫn lan truyền giống như một từ trường, sau đó nó có thể được coi là “chất trung gian” trong tương tác giữa các thiên thể, giải thích nhiều điểm mâu thuẫn giữa lý thuyết cũ và lý thuyết mới. Thực tế là khi đó tốc độ truyền tương đối của các lực đang xét sẽ thấp hơn đáng kể so với tốc độ ánh sáng. Vậy trọng lực và thời gian có liên quan như thế nào?

Về nguyên tắc, bản thân Einstein gần như đã thành công trong việc xây dựng một lý thuyết tương đối dựa trên chính những quan điểm đó, nhưng chỉ có một hoàn cảnh ngăn cản ý định của ông. Không một nhà khoa học nào vào thời đó có bất kỳ thông tin nào có thể giúp xác định “tốc độ” của trọng lực. Nhưng có rất nhiều thông tin liên quan đến sự di chuyển của quần chúng lớn. Như đã biết, chúng chính xác là nguồn gốc được chấp nhận rộng rãi về sự xuất hiện của trường hấp dẫn mạnh.

Tốc độ cao ảnh hưởng lớn đến khối lượng của vật thể, và điều này không hề giống với sự tương tác giữa tốc độ và điện tích. Tốc độ càng cao thì khối lượng cơ thể càng lớn. Vấn đề là giá trị sau sẽ tự động trở thành vô hạn nếu di chuyển với tốc độ ánh sáng hoặc nhanh hơn. Do đó, Einstein kết luận rằng không có trường hấp dẫn mà là trường tensor, để mô tả những biến số nào cần sử dụng thêm.

Những người theo ông đi đến kết luận rằng lực hấp dẫn và thời gian thực tế không liên quan gì đến nhau. Thực tế là bản thân trường tensor này có thể tác động lên không gian nhưng không thể ảnh hưởng đến thời gian. Tuy nhiên, nhà vật lý hiện đại lỗi lạc Stephen Hawking lại có quan điểm khác. Nhưng đó lại là một câu chuyện hoàn toàn khác...

Lực hấp dẫn là một trong bốn loại lực chính biểu hiện ở tất cả sự đa dạng của chúng giữa các vật thể khác nhau cả trên Trái đất và xa hơn nữa. Ngoài ra, họ còn phân biệt điện từ, yếu và hạt nhân (mạnh). Có lẽ sự tồn tại của họ là điều đầu tiên nhân loại nhận ra. Từ phía Trái đất đã được biết đến từ thời cổ đại. Tuy nhiên, nhiều thế kỷ trôi qua trước khi con người nhận ra rằng sự tương tác kiểu này xảy ra không chỉ giữa Trái đất và bất kỳ vật thể nào mà còn giữa các vật thể khác nhau. Người đầu tiên hiểu được cách thức hoạt động của chúng là nhà vật lý người Anh I. Newton. Chính ông là người đã đưa ra sản phẩm nổi tiếng hiện nay

Công thức tính lực hấp dẫn

Newton quyết định phân tích các quy luật chuyển động của các hành tinh trong hệ thống. Kết quả là, ông đi đến kết luận rằng sự quay của các thiên thể quanh Mặt trời chỉ có thể thực hiện được nếu có lực hấp dẫn tác dụng giữa nó và chính các hành tinh. Nhận thấy rằng các thiên thể chỉ khác với các vật thể khác ở kích thước và khối lượng, nhà khoa học đã rút ra công thức sau:

F = f x (m 1 x m 2) / r 2, trong đó:

• m 1, m 2 là khối lượng của hai vật;
• r là khoảng cách giữa chúng trên một đường thẳng;
• f là hằng số hấp dẫn, có giá trị bằng 6,668 x 10 -8 cm 3 /g x giây 2.

Vì vậy, có thể lập luận rằng hai vật bất kỳ đều bị thu hút lẫn nhau. Công do lực hấp dẫn thực hiện tỷ lệ thuận về độ lớn với khối lượng của các vật thể này và tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.

Đặc điểm của việc sử dụng công thức

Thoạt nhìn, có vẻ như việc sử dụng mô tả toán học của luật hấp dẫn khá đơn giản. Tuy nhiên, nếu bạn nghĩ về nó, công thức này chỉ có ý nghĩa đối với hai khối lượng, kích thước của chúng nhỏ không đáng kể so với khoảng cách giữa chúng. Và nhiều đến mức họ có thể bị nhầm lẫn ở hai điểm. Nhưng sau đó phải làm gì khi khoảng cách tương đương với kích thước của các vật thể và bản thân chúng có hình dạng không đều? Chia chúng thành nhiều phần, xác định lực hấp dẫn giữa chúng và tính kết quả? Nếu vậy, cần lấy bao nhiêu điểm để tính toán? Như bạn có thể thấy, không phải mọi thứ đều đơn giản như vậy.

Và nếu chúng ta tính đến (theo quan điểm toán học) rằng một điểm không có thứ nguyên, thì tình huống này dường như hoàn toàn vô vọng. May mắn thay, các nhà khoa học đã nghĩ ra cách tính toán trong trường hợp này. Họ sử dụng bộ máy tích phân và bản chất của phương pháp là vật thể được chia thành vô số các khối nhỏ, khối lượng của chúng tập trung ở tâm của chúng. Sau đó, một công thức được lập ra để tìm hợp lực và áp dụng một chuyển tiếp giới hạn, qua đó thể tích của từng phần tử cấu thành giảm xuống một điểm (bằng 0) và số phần tử như vậy tăng lên vô tận. Nhờ kỹ thuật này, có thể thu được một số kết luận quan trọng.

1. Nếu vật thể là một quả bóng (quả cầu), có mật độ đồng đều thì nó sẽ hút bất kỳ vật thể nào khác về phía mình như thể toàn bộ khối lượng của nó tập trung ở tâm. Vì vậy, với một số sai sót, kết luận này có thể được áp dụng cho các hành tinh.
2. Khi mật độ của một vật thể được đặc trưng bởi sự đối xứng hình cầu trung tâm, nó sẽ tương tác với các vật thể khác như thể toàn bộ khối lượng của nó đều nằm ở điểm đối xứng. Do đó, nếu bạn lấy một quả bóng rỗng (ví dụ, hoặc một số quả bóng lồng vào nhau (như búp bê làm tổ), thì chúng sẽ hút các vật thể khác giống như một điểm vật chất có khối lượng chung và nằm ở trung tâm. sẽ làm.

Không có gì bí mật khi định luật vạn vật hấp dẫn được phát hiện bởi nhà khoa học vĩ đại người Anh Isaac Newton, theo truyền thuyết, người đang đi dạo trong khu vườn buổi tối và suy nghĩ về các vấn đề vật lý. Vào thời điểm đó, một quả táo rơi từ trên cây xuống (theo một phiên bản, trực tiếp trên đầu nhà vật lý, theo một phiên bản khác, nó chỉ đơn giản là rơi xuống), sau này trở thành quả táo nổi tiếng của Newton, vì nó đưa nhà khoa học đến một cái nhìn sâu sắc, một eureka. Quả táo rơi trúng đầu Newton đã truyền cảm hứng cho ông khám phá ra định luật vạn vật hấp dẫn, vì Mặt trăng trên bầu trời đêm vẫn đứng yên nhưng quả táo rơi xuống, có lẽ nhà khoa học cho rằng có một lực nào đó tác dụng lên Mặt trăng (khiến nó quay theo hướng quỹ đạo), cứ thế tác động lên quả táo, khiến nó rơi xuống đất.

Hiện nay, theo một số nhà sử học khoa học, toàn bộ câu chuyện về quả táo này chỉ là một câu chuyện hư cấu đẹp đẽ. Trên thực tế, quả táo có rơi hay không không quá quan trọng; điều quan trọng là nhà khoa học đã thực sự khám phá và đưa ra định luật vạn vật hấp dẫn, định luật này hiện nay là một trong những nền tảng của cả vật lý và thiên văn học.

Tất nhiên, rất lâu trước Newton, người ta đã quan sát thấy cả những vật rơi xuống đất và các ngôi sao trên bầu trời, nhưng trước ông, họ tin rằng có hai loại lực hấp dẫn: trọng lực trên mặt đất (chỉ tác động trong phạm vi Trái đất, khiến các vật thể rơi xuống) và thiên thể ( hành động trên các ngôi sao và mặt trăng). Newton là người đầu tiên kết hợp hai loại trọng lực này trong đầu, là người đầu tiên hiểu rằng chỉ có một lực hấp dẫn và hành động của nó có thể được mô tả bằng một định luật vật lý phổ quát.

Định luật vạn vật hấp dẫn

Theo định luật này, mọi vật thể đều hút nhau và lực hút không phụ thuộc vào tính chất vật lý hay hóa học của các vật thể. Nó phụ thuộc vào việc mọi thứ có được đơn giản hóa hết mức có thể hay không, chỉ phụ thuộc vào trọng lượng của các vật thể và khoảng cách giữa chúng. Ngoài ra, bạn cũng cần tính đến thực tế là tất cả các vật thể trên Trái đất đều bị ảnh hưởng bởi lực hấp dẫn của chính hành tinh chúng ta, lực này được gọi là trọng lực (từ tiếng Latin từ “Gravitas” được dịch là độ nặng).

Bây giờ chúng ta hãy cố gắng phát biểu và viết định luật vạn vật hấp dẫn một cách ngắn gọn nhất có thể: lực hấp dẫn giữa hai vật có khối lượng m1 và m2 và cách nhau một khoảng R tỷ lệ thuận với khối lượng của cả hai và tỷ lệ nghịch với bình phương của khoảng cách giữa chúng.

Công thức của định luật vạn vật hấp dẫn

Dưới đây chúng tôi trình bày cho bạn chú ý công thức của định luật vạn vật hấp dẫn.

G trong công thức này là hằng số hấp dẫn, bằng 6,67408(31) 10 −11, đây là độ lớn tác động của lực hấp dẫn của hành tinh chúng ta lên bất kỳ vật thể vật chất nào.

Định luật vạn vật hấp dẫn và sự không trọng lượng của vật thể

Định luật vạn vật hấp dẫn do Newton phát hiện, cũng như bộ máy toán học đi kèm, sau này đã hình thành nền tảng của cơ học thiên thể và thiên văn học, bởi vì với sự trợ giúp của nó, người ta có thể giải thích bản chất chuyển động của các thiên thể, cũng như hiện tượng này. của sự không trọng lượng. Ở trong không gian bên ngoài ở một khoảng cách đáng kể so với lực hấp dẫn và lực hấp dẫn của một vật thể lớn như hành tinh, bất kỳ vật thể vật chất nào (ví dụ, một con tàu vũ trụ có các phi hành gia trên tàu) sẽ ở trạng thái không trọng lượng, vì lực ảnh hưởng của lực hấp dẫn của Trái đất (G trong công thức định luật hấp dẫn) hoặc một hành tinh nào đó khác sẽ không còn ảnh hưởng đến nó nữa.

Định luật vạn vật hấp dẫn, video

Và cuối cùng là một video hướng dẫn về việc khám phá định luật vạn vật hấp dẫn.

Mặc dù thực tế rằng lực hấp dẫn là lực tương tác yếu nhất giữa các vật thể trong Vũ trụ, nhưng tầm quan trọng của nó trong vật lý và thiên văn học là rất lớn, vì nó có thể ảnh hưởng đến các vật thể vật lý ở bất kỳ khoảng cách nào trong không gian.

Nếu bạn quan tâm đến thiên văn học, có lẽ bạn đã tự hỏi khái niệm như lực hấp dẫn hay định luật vạn vật hấp dẫn là gì. Trọng lực là sự tương tác cơ bản phổ quát giữa tất cả các vật thể trong Vũ trụ.

Việc phát hiện ra định luật hấp dẫn là do nhà vật lý nổi tiếng người Anh Isaac Newton. Chắc hẳn nhiều bạn biết câu chuyện quả táo rơi trúng đầu nhà khoa học nổi tiếng. Tuy nhiên, nếu nhìn sâu vào lịch sử, bạn có thể thấy rằng sự hiện diện của lực hấp dẫn đã được các nhà triết học và nhà khoa học thời cổ đại nghĩ đến từ lâu, chẳng hạn như Epicurus. Tuy nhiên, Newton là người đầu tiên mô tả sự tương tác hấp dẫn giữa các vật thể trong khuôn khổ cơ học cổ điển. Lý thuyết của ông được phát triển bởi một nhà khoa học nổi tiếng khác, Albert Einstein, người trong lý thuyết tương đối tổng quát của mình đã mô tả chính xác hơn ảnh hưởng của lực hấp dẫn trong không gian, cũng như vai trò của nó trong tính liên tục không-thời gian.

Định luật vạn vật hấp dẫn của Newton phát biểu rằng lực hấp dẫn giữa hai điểm có khối lượng cách nhau một khoảng cách tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách và tỷ lệ thuận với cả hai khối lượng. Lực hấp dẫn có tầm xa. Nghĩa là, bất kể một vật có khối lượng chuyển động như thế nào thì trong cơ học cổ điển, thế năng hấp dẫn của nó sẽ hoàn toàn phụ thuộc vào vị trí của vật đó tại một thời điểm nhất định. Khối lượng của một vật càng lớn thì trường hấp dẫn của nó càng lớn - lực hấp dẫn của vật đó càng mạnh. Các vật thể không gian như thiên hà, ngôi sao và hành tinh có lực hấp dẫn lớn nhất và do đó có trường hấp dẫn khá mạnh.

Trường hấp dẫn

Trường hấp dẫn của trái đất

Trường hấp dẫn là khoảng cách trong đó tương tác hấp dẫn xảy ra giữa các vật thể trong Vũ trụ. Khối lượng của một vật thể càng lớn thì trường hấp dẫn của nó càng mạnh - tác động của nó lên các vật thể khác trong một không gian nhất định càng rõ rệt. Trường hấp dẫn của một vật là thế năng. Bản chất của tuyên bố trước đó là nếu bạn đưa vào thế năng hấp dẫn giữa hai vật, thì nó sẽ không thay đổi sau khi di chuyển vật sau dọc theo một vòng khép kín. Điều này dẫn đến một định luật nổi tiếng khác về bảo toàn tổng thế năng và động năng trong một vòng kín.

Trong thế giới vật chất, trường hấp dẫn có tầm quan trọng rất lớn. Nó được sở hữu bởi tất cả các vật thể vật chất có khối lượng trong Vũ trụ. Trường hấp dẫn không chỉ có thể ảnh hưởng đến vật chất mà còn cả năng lượng. Chính do ảnh hưởng của trường hấp dẫn của các vật thể vũ trụ lớn như lỗ đen, chuẩn tinh và các ngôi sao siêu lớn mà các hệ mặt trời, thiên hà và các cụm thiên văn khác được hình thành, có đặc điểm là có cấu trúc logic.

Dữ liệu khoa học gần đây cho thấy hiệu ứng nổi tiếng của sự giãn nở của Vũ trụ cũng dựa trên định luật tương tác hấp dẫn. Đặc biệt, sự giãn nở của Vũ trụ được tạo điều kiện thuận lợi bởi các trường hấp dẫn mạnh mẽ, cả những vật thể nhỏ và lớn nhất của nó.

Bức xạ hấp dẫn trong hệ nhị phân

Bức xạ hấp dẫn hay sóng hấp dẫn là thuật ngữ lần đầu tiên được đưa vào vật lý và vũ trụ học bởi nhà khoa học nổi tiếng Albert Einstein. Bức xạ hấp dẫn trong lý thuyết hấp dẫn được tạo ra bởi sự chuyển động của các vật thể vật chất với gia tốc thay đổi. Trong quá trình tăng tốc của một vật thể, một sóng hấp dẫn dường như “tách ra” khỏi nó, dẫn đến sự dao động của trường hấp dẫn trong không gian xung quanh. Đây được gọi là hiệu ứng sóng hấp dẫn.

Mặc dù sóng hấp dẫn được dự đoán bởi thuyết tương đối rộng của Einstein cũng như các lý thuyết hấp dẫn khác nhưng chúng chưa bao giờ được phát hiện trực tiếp. Điều này chủ yếu là do sự nhỏ bé cực độ của chúng. Tuy nhiên, trong thiên văn học có bằng chứng gián tiếp có thể khẳng định hiệu ứng này. Do đó, hiệu ứng của sóng hấp dẫn có thể được quan sát thấy trong ví dụ về sự hội tụ của các sao đôi. Các quan sát xác nhận rằng tốc độ hội tụ của các sao đôi ở một mức độ nào đó phụ thuộc vào sự mất năng lượng từ các vật thể vũ trụ này, năng lượng được cho là dành cho bức xạ hấp dẫn. Các nhà khoa học sẽ có thể xác nhận giả thuyết này một cách đáng tin cậy trong tương lai gần bằng cách sử dụng kính thiên văn LIGO và VIRGO tiên tiến thế hệ mới.

Trong vật lý hiện đại, có hai khái niệm cơ học: cổ điển và lượng tử. Cơ học lượng tử được phát triển tương đối gần đây và về cơ bản khác với cơ học cổ điển. Trong cơ học lượng tử, các vật thể (lượng tử) không có vị trí và vận tốc xác định; mọi thứ ở đây đều dựa trên xác suất. Nghĩa là, một vật thể có thể chiếm một vị trí nhất định trong không gian tại một thời điểm nhất định. Nơi anh ta sẽ di chuyển tiếp theo không thể được xác định một cách đáng tin cậy mà chỉ có khả năng cao.

Một hiệu ứng thú vị của lực hấp dẫn là nó có thể bẻ cong tính liên tục của không-thời gian. Lý thuyết của Einstein phát biểu rằng trong không gian xung quanh một chùm năng lượng hoặc bất kỳ chất vật chất nào, không-thời gian bị cong. Theo đó, quỹ đạo của các hạt rơi dưới tác dụng của trường hấp dẫn của chất này thay đổi, giúp dự đoán quỹ đạo chuyển động của chúng với xác suất cao.

Lý thuyết về trọng lực

Ngày nay các nhà khoa học biết đến hơn chục lý thuyết khác nhau về lực hấp dẫn. Chúng được chia thành các lý thuyết cổ điển và thay thế. Đại diện nổi tiếng nhất của lý thuyết trước đây là lý thuyết cổ điển về lực hấp dẫn của Isaac Newton, được phát minh bởi nhà vật lý nổi tiếng người Anh vào năm 1666. Bản chất của nó nằm ở chỗ một vật thể khổng lồ trong cơ học tạo ra một trường hấp dẫn xung quanh nó, trường này thu hút các vật thể nhỏ hơn. Đổi lại, vật chất sau cũng có trường hấp dẫn, giống như bất kỳ vật thể vật chất nào khác trong Vũ trụ.

Lý thuyết phổ biến tiếp theo về lực hấp dẫn được phát minh bởi nhà khoa học nổi tiếng thế giới người Đức Albert Einstein vào đầu thế kỷ 20. Einstein đã có thể mô tả chính xác hơn lực hấp dẫn như một hiện tượng, đồng thời giải thích hành động của nó không chỉ trong cơ học cổ điển mà còn trong thế giới lượng tử. Lý thuyết tương đối tổng quát của ông mô tả khả năng của một lực như lực hấp dẫn ảnh hưởng đến tính liên tục không-thời gian, cũng như quỹ đạo của các hạt cơ bản trong không gian.

Trong số các lý thuyết thay thế về lực hấp dẫn, lý thuyết tương đối, được phát minh bởi người đồng hương của chúng ta, nhà vật lý nổi tiếng A.A., có lẽ đáng được chú ý nhất. Logunov. Không giống như Einstein, Logunov cho rằng lực hấp dẫn không phải là một hình học mà là một trường lực vật lý thực sự khá mạnh. Trong số các lý thuyết thay thế về lực hấp dẫn, vô hướng, song mét, tựa tuyến tính và những lý thuyết khác cũng được biết đến.

1. Đối với những người đã ở ngoài không gian và trở về Trái đất, ban đầu khá khó khăn để làm quen với cường độ ảnh hưởng của lực hấp dẫn của hành tinh chúng ta. Đôi khi việc này phải mất vài tuần.
2. Người ta đã chứng minh rằng cơ thể con người ở trạng thái không trọng lượng có thể mất tới 1% khối lượng tủy xương mỗi tháng.
3. Trong số các hành tinh trong hệ mặt trời, Sao Hỏa có lực hấp dẫn ít nhất và Sao Mộc có lực hấp dẫn lớn nhất.
4. Vi khuẩn salmonella được biết đến, gây ra các bệnh về đường ruột, hoạt động tích cực hơn ở trạng thái không trọng lượng và có khả năng gây hại nhiều hơn cho cơ thể con người.
5. Trong số tất cả các vật thể thiên văn được biết đến trong Vũ trụ, lỗ đen có lực hấp dẫn lớn nhất. Một lỗ đen có kích thước bằng quả bóng golf có thể có lực hấp dẫn tương đương với toàn bộ hành tinh của chúng ta.
6. Lực hấp dẫn trên Trái đất không giống nhau ở mọi nơi trên hành tinh chúng ta. Ví dụ, ở vùng Vịnh Hudson của Canada, tỷ lệ này thấp hơn so với các khu vực khác trên thế giới.