Gravity - бұл не? ауырлық күші. Жердің гравитациялық

ежелгі рет Айналамыздағы қалай әлем туралы ойладым бері адамзат. Неге шөп өседі, жарық күн неге, неге біз ұшып мүмкін емес ... соңғы, айтпақшы, әрқашан халықтың әсіресе мүдделі болып табылады. гравитациялық - Қазір біз барлық себеп екенін білеміз. Қандай ол, және бұл құбылыс өте маңызды болып табылады, неге Әлемнің шкаласы, бүгін біз қарап отырмыз.

prodrome

Зерттеушілер барлық жаппай органдар бір-бірімен өзара тарту бастан деп тапты. Кейінірек ол осы жұмбақ күш аспан денелерінің және олардың тұрақты орбитаға қозғалысын тудырады екен. гравитация сол теориясы Genius тұжырымдалған Исаак Nyuton, кімнің гипотезалар келіп көптеген ғасырлар бойы физика дамуын алдын-ала белгілеген. Өткен ғасырдың ұлы санасында бір - дамыған және (мүлдем басқа бағытта болса) жалғастырды ғалым Альберт Эйнштейн болып табылады.

Ғасырлар бойы, ғалымдар оны түсінуге және өлшеу тырысып, тарту байқалды. Соңында, ауырлық тіпті мұндай нәрсе (әрине кейбір мағынада,) соңғы бірнеше онжылдықтар адамзаттың қызметіне қойды. Бұл не, қазіргі заманғы ғылым қарауында мерзімін анықтау қандай?

ғылыми анықтамасы

Сіз ежелгі философтар еңбектерін зерттеуге болса, онда ол латын сөзі «gravitas» «ауырлығы», «тарту» дегенді білдіреді деп. білуге болады Бүгін, ғалымдар материалдық органдар арасындағы әмбебап және тұрақты өзара іс-қимылды шақырды. Осы күші әлсіз және тек айтарлықтай қарағанда баяуырақ қозғалатын нысандар үшін жарамды болса жарық жылдамдығы, ол оларға Ньютонның теориясы қолданылады. ол болмаған жағдайда, сіз Эйнштейннің нәтижелерін пайдалануға тиіс.

Басынан: Қазіргі уақытта ауырлық табиғаты толық негізінен түсінікті емес. Бұл не, біз әлі күнге дейін толық осы емес.

Ньютон мен Эйнштейн теориясы

Isaaka Nyutona классикалық ілімге сәйкес, барлық органдар, олардың массасы тікелей пропорционалды күш бар бір-біріне тартылады, олардың арасындағы жатыр қашықтық квадратына кері пропорционал болып табылады. Эйнштейн объектілері арасындағы гравитациялық (ол зат бар, егер ғарыштық қисықтық ғана мүмкін) июші уақыт пен кеңістікте жағдайда көрсетілген деп мәлімдеді.

Бұл идея өте терең болды, бірақ соңғы зерттеулер, бұл кейбір қателігі көрсетеді. уақыт баяулату және тіпті тоқтату, бірақ шындық уақытша мәселе теориясы пішіні расталған жоқ өзгеруде болады: Бүгін, бұл гравитациялық кеңістікте ғана бұрмалайды деп саналады. классикалық Эйнштейн теңдеуі ауданы мәселені және нәтижесінде магнит өрісін әсер жалғастырады, тіпті мүмкіндік қамтамасыз етпейді, сол себепті.

біз көп ауырлық (гравитациялық) заңын, уақыт Ньютон сияқты иеленетін математикалық өрнек білу:

\ [F = γ \ Frac [-1.2] {M_1 m_2} {R ^ 2} \]

γ гравитациялық тұрақты түсінікті астында (G символы кейде пайдаланылады), шамасы 6,67545 × 10-11 м ³ / (кг · s²) тең.

элементар бөлшектер арасындағы өзара іс-қимыл

маңында керемет күрделілігі негізінен элементар бөлшектер шексіз санымен байланысты. Олардың арасында, біз тек болжай аламыз, ол туралы сол деңгейде түрлі өзара, сондай-ақ бар. Алайда, бір-бірімен элементар бөлшектер өзара барлық түрлері, олардың әсері айтарлықтай ерекшеленеді.

барлық белгілі күштердің ең қуатты атом ядросының компоненттерін біріктіру. оларды бөлу үшін, сіз энергиясын шын мәнінде орасан соманы жұмсау керек. электрондардың, олар тек жай электромагниттік өзара іс-қимыл ядросы «байланған» болып саналады. кейде, ең көп таралған химиялық реакция нәтижесінде пайда өте энергиясын оны тоқтату үшін. Gravity атомдар мен элементар бөлшектер нұсқасындағы (Сіз білетіндей, бұл қандай) болып табылады өзара іс-қимыл оңай түрі болып табылады.

бұл жағдайда гравитациялық өріс елестету қиын, сондықтан әлсіз. Елміз, бірақ салмағы кейде мүмкін емес елестету үшін, олар «орындаңыз» аспан денелерінің, қозғалысы. Осының бәрі, әсіресе ірі физикалық объектілерді жағдайда оқылады ауырлық екі ерекшеліктерін арқасында мүмкін болып табылады:

• атом күші тартылыс айырмашылығы айтарлықтай көп алыс нысанынан. Осылайша, Жердің гравитациялық, өз алаңында тіпті ай сақтайды, және Юпитер орбитасынан ұқсас күші оңай табылатын әрбір жаппай жерге салыстыруға, бірнеше жерсеріктерін қолдайды!
• ол әрқашан объектілері арасындағы тартуды қамтамасыз Сонымен қатар, қашықтық, осы күш төмен жылдамдықпен әлсірейді.

ауырлықтағы немесе одан кем келісілген теориясы қалыптастыру салыстырмалы жақында болып табылады, және ол планета қозғалыс ғасырлық байқаулар мен басқа да аспан денелерiн нәтижесінде болып табылады. міндет олар ешқандай басқа ықтимал өзара жай бар вакуумда, келе жатқандығын факт айтарлықтай оңай. Galileo және Kepler - уақыт екі көрнекті астроном, олардың ең құнды бақылаулар жаңа ашылулар үшін жол ашуға көмектесті.

Бірақ тек үлкен Исаак Nyuton ауырлық бірінші теориясын құру және математикалық шықса, оны білдіруге қабілетті болды. Ол жоғарыда берілген гравитация бірінші заңы, математикалық картография болды.

Ньютонның қорытындылар мен оның предшественников кейбір

Айналамыздағы өмір сүре басқа да физикалық құбылыстарға қарағанда, гравитациялық әрқашан және барлық жерде көрінеді. кеңістікте тіпті невесомость адам немесе ғарыш кемесі жаппай объектінің жарамды тарту емес, дегенді білдірмейді: Бұл жиі жалған ғылыми ортада табылған термин «нөлдік ауырлықтағы», ол дұрыс емес екенін түсінген жөн.

Сонымен қатар, барлық материалдық органдары өздерiне қолданылған күш, және байланысты осы әсеріне өндірілген жеделдету түрінде көрінеді белгілі бір салмағы бар.

Осылайша, тартылыс күші объектілерін массасы пропорционал. Сандық, олар органдардың массаларының өнім екі қабылдау, білдірді болады. Бұл күш объектілерін арасындағы қашықтыққа алаңында қатаң кері тәуелділікті бағынады. өте басқаша екі органдары арасындағы қашықтыққа байланысты барлық басқа өзара іс-қимыл.

теориясының ірге тасы ретінде жаппай

нысандарының жиымы гравитация және Эйнштейн салыстырмалық бүкіл заманауи теориясын салынды, оның айналасында әсіресе даулы нүктесі болды. Егер сіз екінші естеріңізде болса Ньютон заңын, содан кейін сіз әлдеқашан салмағы кез келген физикалық материалдық дененің міндетті белгісі болып табылады деп білемін. Ол объект қарамастан оның шыққан, күш ұшырайды жағдайда өзін ұстай қалай көрсетеді.

сыртқы күш әсеріне ұшыраған кезде (Ньютон бойынша) дененің барлық бастап, атап айтқанда бұқаралық осы жеделдету қаншалықты үлкен анықтайды, жедел. неғұрлым айқын мысалды қарастырайық. Скутер және автобус елестетіп көріңізші: оларға дәл осындай әсер қолданбалы болса, онда олар тең уақыт бойы түрлі жылдамдығын жетті. Осының бәрі гравитация теориясы түсіндіріледі.

массасы мен ауырлық қандай қатысы бар?

біз ауырлық туралы айтатын болсақ, бұл құбылыстың жаппай ол билік пен объектінің жеделдетуге қатысты атқарады, ол бұл толығымен қарама-қарсы рөл атқарады. ол тарту негізгі көзі болып табылады. Сіз олар бірінші екі тең қашықтықта орналасқан үшінші нысан, тарту, оның екі органдар мен күшіне көзқараспен болса, онда күштер қатынасы алғашқы екі объектілерін массасы қатынасына тең. Осылайша, тартымды күші дене салмағы тікелей пропорционалды.

біз Ньютонның үшінші заңын қарастыру болса, ол дәл сол бір дейді көз болады. тарту көзінен тең қашықтықта орналасқан екі органдар әрекет гравитациялық күші, тікелей деректер объектілерін массасы байланысты. Күнделікті өмірде біз оның атауы ретінде, дене планетаның бетіне тартылған, олардың билік туралы айтып отырмыз.

АҚШ қорытындысын болсын. Осылайша, бұқаралық билік және жеделдету тығыз байланысты. Сонымен қатар, ол дене тарту бойынша әрекет етеді, ол күшін анықтайды.

гравитациялық өріс органдарының ерекшеліктері жеделдету

Бұл таңғажайып двойственности жеделдету сол гравитациялық саласындағы мүлдем әртүрлі нысандар тең болады деп себебі болып табылады. біз екі органдары делік. Олардың біреуі Z массасын тағайындау, және басқа да - З. Екі нысандар еркін құлайды жерге, бойынша тасталады.

тарту күштерінің қатынасы айқындалатын? Z / З. - Бұл қарапайым математикалық формуланы көрсетеді Яғни олар ауырлық күшінің нәтижесінде алуға ғана жеделдету дәл бірдей болады ғой. Жай орган гравитациялық өрісінде болады жеделдету оның қасиеттері байланысты емес, қойды.

Қандай сипатталған жағдайда жеделдету анықтайды?

Ол тек байланысты (!) Бұл өрісті жасау объектілерін салмағы, сондай-ақ олардың кеңістіктік ұстанымын. гравитациялық өріс түрлі органдарға тең массасы мен үдеуінің қос рөлі өзінде ұзақ уақыт салыстырмалы ашық. «Эквиваленттік принципі»: Бұл құбылыс келесі атағы бар. Бұл термин (белгілі бір дәрежеде, әрине) жеделдету және инерция жиі балама деп тағы да атап көрсетеді.

G құнының маңыздылығы

біз планетаның (Жердің гравитациялық) бетіндегі ауырлық күшінің жеделдету 10 м / sek.² болып (әрине 9,8, бірақ бұл мән есептеу жеңілдету үшін пайдаланылады) деп, мектеп физика курсының бастап есімде. Сондықтан, содан кейін, (сырқаттанушылықтың қысқа қашықтықта айтарлықтай биіктікте) назарға дене 10 м / сек жеделдету инкремент сатып кезде алынған әсер ауаның қарсылық отырып емес. әрбір екінші. Мысалы, оның миссиясының соңына қарай, үйдің екінші қабаттан құлап кітабы 30-40 м / с жылдамдықпен қозғалатын болады. Жай 10 м / с, қоюға - бұл Жер шеңберінде ауырлық «жылдамдығы» болып табылады.

физика әдебиетте ауырлық жеделдету «G» хат белгіленеді. көп доп қарағанда мандарин сияқты белгілі бір дәрежеде Жер пішіні бастап, осы шаманың мәні оның салаларда барлық бірдей емес. Осылайша, жоғарыда жеделдету полюстер және ол тау жоғары шыңында кішірек болады.

Тіпті тау-кен өнеркәсібінде ешқандай шағын рөлі деп ауырлығын атқарады. Осы физика құбылыстың кейде көп уақыт үнемдейді. ол ерекше дәлдікті зерттеуге мүмкіндік береді және пайдалы қазбалар кен табу, өйткені Сондықтан, геологтар, г мінсіз дәл анықтау әсіресе мүдделіміз. Айтпақшы, бұл мән біз қаралатын маңызды рөл атқарады, онда гравитациялық формула ұқсайды? Міне ол:

F = G х M1xM2 / R2

Назар аударыңыз! Бұл жағдайда, гравитациялық формула G «гравитациялық тұрақты», біз қазірдің өзінде жоғарыда уөрсетті мәні көздейді.

уақытта, Ньютон жоғарыда жарияланған принциптердi тұжырымдады. Ол білген, және бірлігі мен жалпыға гравитациялық күші, бірақ ол сипаттау мүмкін емес құбылыс барлық аспектілері. Яғни абырой баламалылығын принципін түсіндіру үшін алды Альберта Eynshteyna, дейін төмендеді. Яғни адамзат кеңістік-уақыттың үздіксіз сипаты оның ағымдағы түсінуді міндетті.

салыстырмалық теориясы, Альберта Eynshteyna жұмыс

Isaaka Nyutona кезінде нүктесі кеңістіктік органның орнатылған позиция жүйесін үйлестіру, ол арқылы кейбір қатаң «шыбықтар» түрінде ұсынылуы мүмкін деп сенген. Сонымен қатар, ол осы координаты атап барлық байқаушылар, уақыт сол кеңістікте болады деп болжанған. Сол жылдары, бұл жағдай ешқандай әрекет оны даулауға немесе оған қосу жасалды, сондықтан айқын саналған. Бұл ереже NO біздің планетаның шектері жоқ ауытқу, өйткені бұл, түсінікті.

Эйнштейн гипотетикалық сағат жарық жылдамдығы әлдеқайда баяу қозғалатын болса өлшеу дәлдігі шынында маңызды болар еді деп дәлелдеді. Бір байқаушы жарық жылдамдығынан да баяу қозғалатын болса жай ғана, салып, олар бір мезгілде оған орын, екі іс-шаралар ұстануға болады. Тиісінше, екінші бақылаушы үшін? бірдей немесе одан көп оқиғалар әртүрлі уақытта орын алуы мүмкін болып табылатын жылдамдығы.

Бірақ ауырлық күші салыстырмалық теориясына байланысты? АҚШ егжей-тегжейлі мәселені ашайық.

салыстырмалық теориясы және гравитациялық күштер арасындағы байланыс

Соңғы жылдары, ол элементар бөлшектер саласындағы жаңалықтар үлкен санын құрады. Біздің әлемдік ұсақталған мүмкін емес тыс біз соңғы бөлшектер таба алдындасыз А өсіп соттау. Біздің Әлемнің кішкентай «кірпіш» әсер дәл білу үшін, неғұрлым табанды қажеттілік болып бұрын тіпті өткен ғасырда табылған, және болатын іргелі күштер болып табылады. Атап айтқанда, ауырлық өте табиғаты әлі түсіндірді жоқ, деп зақым.

қаралатын ауданында классикалық Ньютон механикасының «қабілетсіздігі» құрылды Эйнштейн, кейін, зерттеушілер бұрын алынған деректердің толық қайта қарастыруды бағытталған, сондықтан болып табылады. көптеген жолдармен, қайта қарау, ауырлықтағы ұшырады. ол элементар бөлшектер деңгейінде қандай? бұл ғажайып көп өлшемді әлемде кем дегенде, кейбір мәні бар ма?

Қарапайым шешім?

Алғашында сәйкессіздік Ньютонның гравитациялық және салыстырмалық теориясы, өте жай электродинамика жылғы ұқсас түсіндіруге болады, бұл көптеген ой. Ол гравитациялық өріс ол ескі және жаңа теориясының көптеген сәйкессіздіктерді түсіндіретін, аспан денелерінің өзара жылы «делдал» мәлімдеуге болады, содан кейін магнит өрісінің, сияқты таралады деп болжауға болар еді. факт онда ол күштердің таралу салыстырмалы жылдамдығы едәуір төмен жеңіл болды деп санауға болады, бұл. гравитациялық мен уақыты байланысты бері?

Негізінде, Эйнштейннің өзі дерлік релятивистлик теориясы осындай пікір негізделген салу алды, сол бір ғана нәрсе, оның ниетін алдын алды. Сол кездегі ғалымдардың ешқайсысы ауырлық «жылдамдығын» анықтау көмектесе алар еді, онда барлық ақпаратты жоқ. Бірақ үлкен массасы қозғалысына байланысты ақпарат көп болды. Өздеріңіз білетіндей, олар жай ғана жасады қуатты гравитациялық өріс танылған көзі болып табылады.

Жоғары жылдамдық қатты дене салмағын әсер, және бұл ешқандай жолмен жылдамдығы мен билік өзара ұқсас. жоғары жылдамдығы, үлкен дене салмағы. Мәселе соңғы жарық немесе одан жоғары жылдамдықпен қозғалысы жағдайда шексіз болар еді автоматты болып табылады. Сондықтан Эйнштейн әлдеқайда айнымалыны пайдаланылуы тиіс, ол сипаттау үшін ешқандай гравитациялық, және тензорлық өріс деген қорытындыға келді.

Оның ізбасарлары бұл гравитациялық және іс жүзінде емес, байланысты қорытындыға келді. Бұл өте тензор өрісті кеңістікте әрекет болады, бірақ уақыт жоқ әсер етуі бұл факт. Алайда, тамаша физик Стивен Хокинг қазіргі заман басқа да көзқарас бар. Бірақ бұл басқа әңгіме ғой ...