Czym jest grawitacja? Grawitacja Ziemi

Grawitacja jest najpotężniejszą siłą we Wszechświecie, jedną z czterech podstawowych zasad wszechświata, która określa jego strukturę. Dawno, dawno temu dzięki niemu powstały planety, gwiazdy i całe galaktyki. Dziś utrzymuje Ziemię na orbicie w jej niekończącej się podróży wokół Słońca.

Atrakcyjność ma również ogromne znaczenie w codziennym życiu człowieka. Dzięki tej niewidzialnej sile oceany naszego świata pulsują, płyną rzeki, a krople deszczu spadają na ziemię. Od dzieciństwa czujemy ciężar naszego ciała i otaczających nas przedmiotów. Wpływ grawitacji na naszą działalność gospodarczą jest również ogromny.

Pierwszą teorię grawitacji stworzył Izaak Newton pod koniec XVII wieku. Jego Prawo powszechnego ciążenia opisuje tę interakcję w ramach mechaniki klasycznej. Zjawisko to szerzej opisał Einstein w swojej ogólnej teorii względności, która została opublikowana na początku ubiegłego wieku. Procesy zachodzące z siłą grawitacji na poziomie cząstek elementarnych należy wyjaśnić kwantową teorią grawitacji, ale nie została ona jeszcze stworzona.

Wiemy dziś znacznie więcej o naturze grawitacji niż w czasach Newtona, ale pomimo stuleci badań, nadal pozostaje ona prawdziwą przeszkodą dla współczesnej fizyki. W istniejącej teorii grawitacji jest wiele białych plam i nadal nie rozumiemy dokładnie, co ją generuje i w jaki sposób ta interakcja jest przenoszona. I oczywiście daleko nam do kontrolowania siły grawitacji, więc antygrawitacja czy lewitacja jeszcze długo będą istnieć jedynie na kartach powieści science fiction.

Co spadło na głowę Newtona?

Ludzie zawsze zastanawiali się nad naturą siły przyciągającej przedmioty na ziemię, ale dopiero w XVII wieku Izaakowi Newtonowi udało się podnieść zasłonę tajemnicy. Podstawą jego przełomu były prace Keplera i Galileusza, genialnych naukowców badających ruchy ciał niebieskich.

Już półtora wieku przed wprowadzeniem Prawa Powszechnego Grawitacji Newtona polski astronom Kopernik uważał, że przyciąganie to „...nic innego jak naturalne pragnienie, jakim Ojciec Wszechświata obdarzył wszystkie cząstki, a mianowicie zjednoczenie się w jedną wspólną całość, tworząc ciała kuliste.” Kartezjusz uważał, że przyciąganie jest konsekwencją zaburzeń w eterze świata. Grecki filozof i uczony Arystoteles był pewien, że masa wpływa na prędkość spadania ciał. I dopiero Galileo Galilei pod koniec XVI wieku udowodnił, że to nieprawda: jeśli nie ma oporu powietrza, wszystkie obiekty przyspieszają jednakowo.

Wbrew popularnej legendzie o głowie i jabłku Newtonowi zajęło ponad dwadzieścia lat zrozumienie natury grawitacji. Jego prawo grawitacji jest jednym z najważniejszych odkryć naukowych wszechczasów. Jest uniwersalny i pozwala obliczyć trajektorie ciał niebieskich oraz dokładnie opisać zachowanie otaczających nas obiektów. Klasyczna teoria grawitacji położyła podwaliny pod mechanikę nieba. Trzy prawa Newtona dały naukowcom możliwość odkrywania nowych planet dosłownie „na czubku pióra”, w końcu dzięki nim człowiekowi udało się pokonać grawitację Ziemi i polecieć w kosmos. Wnieśli ścisłą podstawę naukową do filozoficznej koncepcji materialnej jedności wszechświata, w której wszystkie zjawiska naturalne są ze sobą powiązane i podlegają ogólnym zasadom fizycznym.

Newton nie tylko opublikował wzór pozwalający obliczyć siłę przyciągającą ciała do siebie, ale stworzył kompletny model, który obejmował również analizę matematyczną. Te teoretyczne wnioski zostały wielokrotnie potwierdzone w praktyce, w tym przy zastosowaniu najnowocześniejszych metod.

W teorii Newtona każdy obiekt materialny generuje pole atrakcyjne, które nazywa się grawitacyjnym. Ponadto siła jest proporcjonalna do masy obu ciał i odwrotnie proporcjonalna do odległości między nimi:

F = (G m1 m2)/r2

G jest stałą grawitacji, która jest równa 6,67 × 10−11 m³/(kg s²). Jako pierwszy obliczył to Henry Cavendish w 1798 r.

W życiu codziennym i w dyscyplinach stosowanych o sile, z jaką Ziemia przyciąga ciało, mówi się jako o jego ciężarze. Przyciąganie pomiędzy dowolnymi dwoma obiektami materialnymi we Wszechświecie jest tym, czym w prostych słowach jest grawitacja.

Siła grawitacji jest najsłabszym z czterech podstawowych oddziaływań fizyki, ale dzięki swoim właściwościom jest w stanie regulować ruch układów gwiezdnych i galaktyk:

Przyciąganie działa na każdą odległość, to jest główna różnica między grawitacją a silnymi i słabymi oddziaływaniami jądrowymi. Wraz ze wzrostem odległości jego działanie maleje, ale nigdy nie osiąga wartości zerowej, można więc powiedzieć, że nawet dwa atomy znajdujące się na różnych końcach galaktyki mają na siebie wzajemny wpływ. Jest po prostu bardzo mały;
Grawitacja jest uniwersalna. Pole przyciągania jest nieodłączną częścią każdego materialnego ciała. Naukowcy nie odkryli jeszcze obiektu na naszej planecie ani w kosmosie, który nie brałby udziału w tego typu oddziaływaniach, dlatego rola grawitacji w życiu Wszechświata jest ogromna. To odróżnia grawitację od interakcji elektromagnetycznej, której wpływ na procesy kosmiczne jest minimalne, ponieważ w naturze większość ciał jest elektrycznie obojętna. Sił grawitacyjnych nie można ograniczać ani chronić;
Grawitacja działa nie tylko na materię, ale także na energię. Dla niego skład chemiczny przedmiotów nie ma znaczenia, liczy się tylko ich masa.

Korzystając ze wzoru Newtona, można łatwo obliczyć siłę przyciągania. Na przykład grawitacja na Księżycu jest kilkakrotnie mniejsza niż na Ziemi, ponieważ nasz satelita ma stosunkowo małą masę. Ale wystarczy, aby w Oceanie Światowym utworzyły się regularne przypływy i odpływy. Na Ziemi przyspieszenie grawitacyjne wynosi około 9,81 m/s2. Co więcej, na biegunach jest nieco większa niż na równiku.

Pomimo ogromnego znaczenia dla dalszego rozwoju nauki, prawa Newtona miały szereg słabości, które nie dawały spokoju badaczom. Nie było jasne, jak grawitacja działa w całkowicie pustej przestrzeni na ogromne odległości i z niezrozumiałą prędkością. Ponadto stopniowo zaczęły gromadzić się dane sprzeczne z prawami Newtona: na przykład paradoks grawitacyjny lub przemieszczenie peryhelium Merkurego. Stało się oczywiste, że teoria powszechnego ciążenia wymaga udoskonalenia. Zaszczyt ten przypadł genialnemu niemieckiemu fizykowi Albertowi Einsteinowi.

Przyciąganie i teoria względności

Odmowa Newtona dyskusji na temat natury grawitacji („nie wymyślam żadnych hipotez”) była oczywistą słabością jego koncepcji. Nic dziwnego, że w kolejnych latach pojawiło się wiele teorii grawitacji.

Większość z nich należała do tzw. modeli hydrodynamicznych, które próbowały uzasadnić występowanie grawitacji poprzez mechaniczne oddziaływanie obiektów materialnych z jakąś substancją pośrednią o określonych właściwościach. Badacze nazywali to inaczej: „próżnią”, „eterem”, „przepływem grawitonowym” itp. W tym przypadku siła przyciągania między ciałami powstała w wyniku zmian w tej substancji, gdy została ona pochłonięta przez przedmioty lub przepływy ekranowane. W rzeczywistości wszystkie takie teorie miały jedną poważną wadę: dość trafnie przewidując zależność siły grawitacji od odległości, powinny były prowadzić do opóźnienia ciał poruszających się względem „eteru” lub „przepływu grawitonu”.

Einstein podszedł do tej kwestii z innej perspektywy. W jego ogólnej teorii względności (GTR) grawitacja jest postrzegana nie jako interakcja sił, ale jako właściwość samej czasoprzestrzeni. Każdy obiekt posiadający masę powoduje jego zgięcie, co powoduje przyciąganie. W tym przypadku grawitacja jest efektem geometrycznym rozpatrywanym w ramach geometrii nieeuklidesowej.

Mówiąc najprościej, kontinuum czasoprzestrzenne oddziałuje na materię, powodując jej ruch. A ona z kolei wpływa na przestrzeń, „mówiąc” jej, jak się zaginać.

Siły przyciągania działają także w mikrokosmosie, jednak na poziomie cząstek elementarnych ich wpływ w porównaniu z oddziaływaniem elektrostatycznym jest znikomy. Fizycy uważają, że oddziaływanie grawitacyjne nie było gorsze od innych w pierwszych chwilach (10–43 sekund) po Wielkim Wybuchu.

Obecnie koncepcja grawitacji zaproponowana w ogólnej teorii względności jest główną hipotezą roboczą akceptowaną przez większość społeczności naukowej i potwierdzoną wynikami licznych eksperymentów.

Einstein w swojej pracy przewidział zdumiewające działanie sił grawitacyjnych, z których większość została już potwierdzona. Na przykład zdolność masywnych ciał do zaginania promieni świetlnych, a nawet spowalniania upływu czasu. To ostatnie zjawisko trzeba brać pod uwagę, obsługując globalne systemy nawigacji satelitarnej, takie jak GLONASS i GPS, w przeciwnym razie po kilku dniach ich błąd sięgałby kilkudziesięciu kilometrów.

Ponadto konsekwencją teorii Einsteina są tzw. subtelne efekty grawitacji, takie jak pole grawimagnetyczne i opór inercjalnych układów odniesienia (znany również jako efekt Lense-Thirringa). Te przejawy grawitacji są tak słabe, że przez długi czas nie można ich było wykryć. Dopiero w 2005 roku, dzięki unikalnej misji NASA Gravity Probe B, potwierdzono efekt Lense-Thirringa.

Promieniowanie grawitacyjne, czyli najbardziej fundamentalne odkrycie ostatnich lat

Fale grawitacyjne to wibracje geometrycznej struktury czasoprzestrzennej, które przemieszczają się z prędkością światła. Istnienie tego zjawiska przewidywał także Einstein w ogólnej teorii względności, jednak ze względu na słabość siły grawitacyjnej jego wielkość jest bardzo mała, przez co przez długi czas nie można było go wykryć. Tylko pośrednie dowody potwierdzały istnienie promieniowania.

Podobne fale generowane są przez dowolne obiekty materialne poruszające się z asymetrycznym przyspieszeniem. Naukowcy opisują je jako „fale w czasoprzestrzeni”. Najpotężniejszymi źródłami takiego promieniowania są zderzające się galaktyki i zapadające się układy składające się z dwóch obiektów. Typowym przykładem tego drugiego przypadku jest łączenie się czarnych dziur lub gwiazd neutronowych. Podczas takich procesów promieniowanie grawitacyjne może przenieść ponad 50% całkowitej masy układu.

Fale grawitacyjne zostały po raz pierwszy odkryte w 2015 roku przez dwa obserwatoria LIGO. Niemal natychmiast wydarzenie to otrzymało status największego odkrycia w fizyce ostatnich dziesięcioleci. W 2017 roku otrzymał Nagrodę Nobla. Następnie naukowcom udało się jeszcze kilka razy wykryć promieniowanie grawitacyjne.

Już w latach 70. ubiegłego wieku – na długo przed potwierdzeniem eksperymentalnym – naukowcy zaproponowali wykorzystanie promieniowania grawitacyjnego do komunikacji na duże odległości. Jego niewątpliwą zaletą jest duża zdolność przenikania przez każdą substancję bez wchłaniania. Jednak obecnie jest to prawie niemożliwe, ponieważ istnieją ogromne trudności w generowaniu i odbieraniu tych fal. Wciąż nie mamy wystarczającej wiedzy na temat natury grawitacji.

Dziś w różnych krajach świata działa kilka instalacji podobnych do LIGO i budowane są nowe. Jest prawdopodobne, że w najbliższej przyszłości dowiemy się więcej o promieniowaniu grawitacyjnym.

Alternatywne teorie powszechnej grawitacji i przyczyny ich powstania

W tej chwili dominującą koncepcją grawitacji jest ogólna teoria względności. Cały istniejący zestaw danych eksperymentalnych i obserwacji jest z nim zgodny. Jednocześnie ma wiele oczywistych słabości i kwestii kontrowersyjnych, dlatego nie kończą się próby stworzenia nowych modeli wyjaśniających naturę grawitacji.

Wszystkie opracowane dotychczas teorie powszechnego ciążenia można podzielić na kilka głównych grup:

standard;
alternatywny;
kwant;
ujednolicona teoria pola.

Próby stworzenia nowej koncepcji powszechnej grawitacji podejmowano już w XIX wieku. Różni autorzy włączali do niego eter lub korpuskularną teorię światła. Jednak pojawienie się Ogólnej Teorii Względności położyło kres tym badaniom. Po jego opublikowaniu zmienił się cel naukowców - teraz ich wysiłki miały na celu ulepszenie modelu Einsteina, uwzględniając w nim nowe zjawiska naturalne: spin cząstek, ekspansję Wszechświata itp.

Na początku lat 80. fizycy eksperymentalnie odrzucili wszystkie koncepcje z wyjątkiem tych, które obejmowały ogólną teorię względności jako integralną część. W tym czasie weszły w modę „teorie strun”, które wyglądały bardzo obiecująco. Ale hipotezy te nigdy nie zostały potwierdzone eksperymentalnie. W ciągu ostatnich dziesięcioleci nauka osiągnęła znaczny poziom i zgromadziła ogromną ilość danych empirycznych. Dziś próby stworzenia alternatywnych teorii grawitacji inspirowane są głównie badaniami kosmologicznymi związanymi z takimi pojęciami jak „ciemna materia”, „inflacja”, „ciemna energia”.

Jednym z głównych zadań współczesnej fizyki jest unifikacja dwóch podstawowych kierunków: teorii kwantowej i ogólnej teorii względności. Naukowcy próbują połączyć przyciąganie z innymi rodzajami interakcji, tworząc w ten sposób „teorię wszystkiego”. To właśnie robi grawitacja kwantowa – gałąź fizyki, która stara się zapewnić kwantowy opis oddziaływań grawitacyjnych. Odgałęzieniem tego kierunku jest teoria grawitacji pętlowej.

Mimo aktywnych i wieloletnich wysiłków cel ten nie został dotychczas osiągnięty. I nie chodzi nawet o złożoność tego problemu: po prostu teoria kwantowa i ogólna teoria względności opierają się na zupełnie różnych paradygmatach. Mechanika kwantowa zajmuje się układami fizycznymi działającymi na tle zwykłej czasoprzestrzeni. A w teorii względności sama czasoprzestrzeń jest składnikiem dynamicznym, zależnym od parametrów znajdujących się w niej klasycznych układów.

Oprócz naukowych hipotez o powszechnej grawitacji istnieją również teorie bardzo odległe od współczesnej fizyki. Niestety, w ostatnich latach tego typu „opusy” po prostu zalały półki Internetu i księgarń. Niektórzy autorzy takich dzieł na ogół informują czytelnika, że grawitacja nie istnieje, a prawa Newtona i Einsteina są fikcją i mistyfikacją.

Przykładem są prace „naukowca” Nikołaja Lewaszowa, który twierdzi, że Newton nie odkrył prawa powszechnego ciążenia, a jedynie planety i nasz satelita Księżyc mają siłę grawitacyjną w Układzie Słonecznym. Ten „rosyjski naukowiec” podaje dość dziwne dowody. Jednym z nich jest lot amerykańskiej sondy NEAR Shoemaker do asteroidy Eros, który miał miejsce w 2000 roku. Lewaszow uważa brak przyciągania pomiędzy sondą a ciałem niebieskim za dowód na fałszywość prac Newtona i spisek fizyków ukrywających przed ludźmi prawdę o grawitacji.

W rzeczywistości statek kosmiczny pomyślnie zakończył swoją misję: najpierw wszedł na orbitę asteroidy, a następnie wykonał miękkie lądowanie na jej powierzchni.

Sztuczna grawitacja i dlaczego jest potrzebna

Z grawitacją wiążą się dwie koncepcje, które pomimo ich obecnego statusu teoretycznego są dobrze znane ogółowi społeczeństwa. Są to antygrawitacja i sztuczna grawitacja.

Antygrawitacja to proces przeciwdziałania sile przyciągania, który może ją znacznie zmniejszyć lub nawet zastąpić odpychaniem. Opanowanie takiej technologii doprowadziłoby do prawdziwej rewolucji w transporcie, lotnictwie, eksploracji kosmosu i radykalnie zmieniłoby całe nasze życie. Ale obecnie możliwość antygrawitacji nie ma nawet teoretycznego potwierdzenia. Co więcej, w oparciu o ogólną teorię względności takie zjawisko w ogóle nie jest możliwe, ponieważ w naszym Wszechświecie nie może być masy ujemnej. Możliwe, że w przyszłości dowiemy się więcej o grawitacji i nauczymy się budować samoloty w oparciu o tę zasadę.

Sztuczna grawitacja to spowodowana przez człowieka zmiana istniejącej siły grawitacji. Dziś tak naprawdę nie potrzebujemy takiej technologii, ale sytuacja na pewno ulegnie zmianie po rozpoczęciu długoterminowych podróży kosmicznych. Chodzi o naszą fizjologię. Organizm ludzki „przyzwyczajony” przez miliony lat ewolucji do stałej grawitacji Ziemi, skutki obniżonej grawitacji odbiera wyjątkowo negatywnie. Długi pobyt nawet w warunkach grawitacji księżycowej (sześciokrotnie słabszej od ziemskiej) może prowadzić do opłakanych konsekwencji. Iluzję przyciągania można stworzyć za pomocą innych sił fizycznych, takich jak bezwładność. Jednak takie opcje są złożone i drogie. Na chwilę obecną sztuczna grawitacja nie ma nawet uzasadnienia teoretycznego, oczywiste jest, że jej ewentualne praktyczne wdrożenie jest kwestią bardzo odległej przyszłości.

Grawitacja to pojęcie znane każdemu od czasów szkolnych. Wydawałoby się, że naukowcy powinni byli dokładnie zbadać to zjawisko! Jednak grawitacja pozostaje najgłębszą tajemnicą współczesnej nauki. Można to nazwać doskonałym przykładem tego, jak ograniczona jest ludzka wiedza na temat naszego ogromnego i wspaniałego świata.

Jeśli masz jakieś pytania, zostaw je w komentarzach pod artykułem. My lub nasi goście chętnie na nie odpowiemy

Słowo „grawitacja” pochodzi od języka łacińskiego i dosłownie tłumaczy się jako „ciężkość”. Nawet jeśli nie wiesz, czym jest grawitacja, możesz być pewien, że doświadczasz jej każdego dnia, nawet teraz.

Spróbujmy zrozumieć to określenie.

Znaczenie pojęcia

Grawitacja, lub jak to się nazywa przyciąganie lub grawitacja, oznacza całkowitą interakcję pomiędzy wszystkimi materialnymi ciałami na Ziemi. To wyjątkowe zjawisko zostało opisane przez wielu naukowców. Na tę kwestię szczególną uwagę zwrócił na przykład Izaak Newton. Stworzył nawet teorię, którą dziś nazywamy teorią grawitacji Newtona.

Newton zauważył w nim, że grawitacja jest powiązana z siłą grawitacji. Newton wyjaśnił istotę tego zjawiska w następujący sposób: na ciało działa siła ciężkości, której źródłem jest inne ciało. W swoim Prawie Grawitacji Newton ustalił, że wszystkie ciała oddziałują ze sobą z siłą wprost proporcjonalną do iloczynu mas tych ciał i odwrotnie proporcjonalną do kwadratu odległości między nimi.

Co ciekawe, niezależnie od wielkości ciała, może ono wytworzyć pole grawitacyjne. Na przykład obiekty w kosmosie, takie jak galaktyki, gwiazdy i planety, mogą wytwarzać dość duże pola grawitacyjne.

Grawitacja oddziałuje na wszystkie obiekty we Wszechświecie. Dzięki niemu zachodzą tak istotne efekty jak powiększanie się skali Wszechświata, powstawanie i działanie czarnych dziur oraz budowa galaktyk.

Inne teorie

Zjawisko grawitacji w formie matematycznej opisał Arystoteles. Uważał, że na prędkość spadania ciał wpływa ich masa. Im większy przedmiot waży, tym szybciej spada. Dopiero wieleset lat później Galileo Galilei udowodnił eksperymentalnie, że teoria ta jest błędna. Gdy nie ma oporu powietrza, wszystkie ciała przyspieszają jednakowo.

Na początku XX wieku znany już Albert Einstein zaczął mówić o grawitacji. Stworzył Ogólną Teorię Względności, która zaczęła dokładniej opisywać zjawisko grawitacji. Einstein wyjaśnił, że działanie grawitacyjne wynika z deformacji czasoprzestrzeni, która jest związana z obecnością czasu masowego. Teoria ta jest obecnie jak najbardziej poprawna, została udowodniona eksperymentalnie.

14 czerwca 2015, 12:24

Wszyscy studiowaliśmy w szkole prawo powszechnego ciążenia. Ale co tak naprawdę wiemy o grawitacji poza tym, co nasi nauczyciele wkładają nam do głów? Aktualizujmy naszą wiedzę...

Fakt pierwszy: Newton nie odkrył prawa powszechnego ciążenia

Wszyscy znają słynną przypowieść o jabłku, które spadło na głowę Newtona. Ale faktem jest, że Newton nie odkrył prawa powszechnego ciążenia, ponieważ tego prawa po prostu nie ma w jego książce „Matematyczne zasady filozofii naturalnej”. W tej pracy nie ma żadnej formuły ani sformułowania, o czym każdy może przekonać się sam. Co więcej, pierwsza wzmianka o stałej grawitacji pojawia się dopiero w XIX wieku, w związku z czym formuła nie mogła pojawić się wcześniej. Nawiasem mówiąc, współczynnik G, który zmniejsza wynik obliczeń 600 miliardów razy, nie ma fizycznego znaczenia i został wprowadzony, aby ukryć sprzeczności.

Fakt drugi: fałszowanie eksperymentu przyciągania grawitacyjnego

Uważa się, że Cavendish jako pierwszy zademonstrował przyciąganie grawitacyjne we wlewkach laboratoryjnych, używając wagi skrętnej - poziomej belki z ciężarkami na końcach zawieszonymi na cienkim sznurku. Rocker mógłby obracać się na cienkim drucie. Według oficjalnej wersji Cavendish podłożył parę 158-kilogramowych blanków z przeciwnych stron do obciążników rockera i rocker obrócił się pod niewielkim kątem. Jednak metodologia eksperymentu była błędna, a wyniki sfałszowane, co przekonująco udowodnił fizyk Andriej Albertowicz Grishaev. Cavendish spędził dużo czasu na przeróbkach i dostosowywaniu instalacji, tak aby wyniki odpowiadały średniej gęstości ziemi Newtona. Metodologia samego eksperymentu zakładała kilkukrotny ruch półfabrykatów, a przyczyną obrotu wahacza były mikrowibracje powstałe w wyniku ruchu półfabrykatów, które przenoszone były na zawieszenie.

Potwierdza to fakt, że tak prostą XVIII-wieczną instalację do celów edukacyjnych należało zainstalować jeśli nie w każdej szkole, to przynajmniej na wydziałach fizyki uniwersytetów, aby pokazać studentom w praktyce wynik prawo powszechnego ciążenia. Instalacja Cavendisha nie jest jednak wykorzystywana w programach edukacyjnych, a zarówno uczniowie, jak i studenci słyszą, że dwa puste miejsca przyciągają się nawzajem.

Fakt trzeci: Prawo grawitacji nie działa podczas zaćmienia słońca

Jeśli do wzoru na prawo powszechnego ciążenia podstawimy dane referencyjne dotyczące Ziemi, Księżyca i Słońca, to w momencie, gdy Księżyc przeleci między Ziemią a Słońcem, np. w chwili zaćmienia słońca, siła przyciąganie między Słońcem a Księżycem jest ponad 2 razy większe niż między Ziemią a Księżycem!

Według wzoru Księżyc musiałby opuścić orbitę Ziemi i zacząć krążyć wokół Słońca.

Stała grawitacji - 6,6725×10−11 m³/(kg s²).
Masa Księżyca wynosi 7,3477×1022 kg.
Masa Słońca wynosi 1,9891×1030 kg.
Masa Ziemi wynosi 5,9737×1024 kg.
Odległość między Ziemią a Księżycem = 380 000 000 m.
Odległość między Księżycem a Słońcem = 149 000 000 000 m.

Ziemia i Księżyc:
6,6725×10-11 x 7,3477×1022 x 5,9737×1024 / 3800000002 = 2,028×1020 H
Księżyc i Słońce:
6,6725 × 10-11 x 7,3477 1022 x 1,9891 1030 / 1490000000002 = 4,39 × 1020 H

2,028 × 1020 godz<< 4,39×1020 H
Siła przyciągania między Ziemią a Księżycem<< Сила притяжения между Луной и Солнцем

Krytykę tych obliczeń może stanowić fakt, że Księżyc jest sztucznym pustym ciałem i gęstość referencyjna tego ciała niebieskiego najprawdopodobniej jest błędnie określona.

Rzeczywiście, dowody eksperymentalne sugerują, że Księżyc nie jest ciałem stałym, ale cienkościenną powłoką. Autorytatywne czasopismo Science opisuje wyniki pracy czujników sejsmicznych po uderzeniu trzeciego stopnia rakiety przyspieszającej statek kosmiczny Apollo 13 w powierzchnię Księżyca: „Dzwonienie sejsmiczne wykryto przez ponad cztery godziny. Na Ziemi, gdyby pocisk uderzył w równoważną odległość, sygnał trwałby tylko kilka minut.

Drgania sejsmiczne, które zanikają tak wolno, są typowe dla pustego rezonatora, a nie ciała stałego.
Ale Księżyc między innymi nie wykazuje swoich atrakcyjnych właściwości w stosunku do Ziemi - para Ziemia-Księżyc nie porusza się wokół wspólnego środka masy, jak byłoby to zgodne z prawem powszechnego ciążenia, a elipsoidalny orbita Ziemi, wbrew temu prawu, nie staje się zygzakowata.

Co więcej, parametry orbity samego Księżyca nie pozostają stałe, orbita w terminologii naukowej „ewoluuje” i robi to wbrew prawu powszechnego ciążenia.

Fakt czwarty: absurdalność teorii przypływów i odpływów

Jak to możliwe, niektórzy będą się sprzeciwiać, ponieważ nawet dzieci w wieku szkolnym wiedzą o pływach oceanicznych na Ziemi, które powstają w wyniku przyciągania wody do Słońca i Księżyca.

Zgodnie z teorią grawitacja Księżyca tworzy w oceanie elipsoidę pływową z dwoma garbami pływowymi, które przemieszczają się po powierzchni Ziemi w wyniku codziennej rotacji.

Praktyka pokazuje jednak absurdalność tych teorii. Przecież według nich garb pływowy o wysokości 1 metra powinien przejść przez Pasaż Drake'a z Oceanu Spokojnego do Atlantyku w ciągu 6 godzin. Ponieważ woda jest nieściśliwa, masa wody podniosłaby poziom do wysokości około 10 metrów, co w praktyce nie ma miejsca. W praktyce zjawiska pływowe występują autonomicznie na obszarach o długości 1000–2000 km.

Laplace'a zdumiał także paradoks: dlaczego w portach morskich Francji pełna woda napływa sekwencyjnie, chociaż zgodnie z koncepcją elipsoidy pływowej powinna tam napływać jednocześnie.

Fakt piąty: teoria grawitacji masowej nie działa

Zasada pomiaru grawitacji jest prosta – grawimetry mierzą składowe pionowe, a odchylenie pionu pokazuje składowe poziome.

Pierwszą próbę sprawdzenia teorii masowego grawitacji Brytyjczycy podjęli w połowie XVIII wieku na brzegach Oceanu Indyjskiego, gdzie z jednej strony znajduje się najwyższy na świecie grzbiet skalny Himalajów, a z drugiej , misa oceaniczna wypełniona znacznie mniej masywną wodą. Ale, niestety, linia pionu nie odchyla się w stronę Himalajów! Co więcej, ultraczułe instrumenty – grawimetry – nie wykrywają różnicy w grawitacji ciała badawczego na tej samej wysokości, zarówno nad masywnymi górami, jak i nad mniej gęstymi morzami o głębokości kilometra.

Aby uratować zakorzenioną teorię, naukowcy przedstawili jej wsparcie: twierdzą, że przyczyną tego jest „izostaza” - gęstsze skały znajdują się pod morzami, a luźne skały znajdują się pod górami, a ich gęstość jest dokładnie tak samo, jak ustawić wszystko na żądaną wartość.

Ustalono także eksperymentalnie, że grawimetry stosowane w głębokich kopalniach pokazują, że siła ciężkości nie maleje wraz z głębokością. Nadal rośnie, w zależności tylko od kwadratu odległości do środka ziemi.

Fakt szósty: grawitacja nie jest generowana przez materię ani masę

Zgodnie ze wzorem prawa powszechnego ciążenia dwie masy m1 i m2, których rozmiary można pominąć w porównaniu z odległością między nimi, przypuszczalnie przyciągają się wzajemnie siłą wprost proporcjonalną do iloczynu tych mas i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między nimi. Jednak w rzeczywistości nie jest znany ani jeden dowód na to, że materia wywiera efekt przyciągania grawitacyjnego. Praktyka pokazuje, że grawitacja nie jest generowana przez materię czy masy, jest od nich niezależna, a ciała masywne podlegają jedynie grawitacji.

Niezależność grawitacji od materii potwierdza fakt, że z nielicznymi wyjątkami małe ciała Układu Słonecznego nie mają całkowicie zdolności przyciągania grawitacyjnego. Z wyjątkiem Księżyca ponad sześć tuzinów satelitów planet nie wykazuje żadnych oznak własnej grawitacji. Udowodniły to zarówno pomiary pośrednie, jak i bezpośrednie, np. od 2004 roku sonda Cassini w pobliżu Saturna od czasu do czasu przelatuje w pobliżu swoich satelitów, ale nie zarejestrowano żadnych zmian w prędkości sondy. Z pomocą tego samego Casseni odkryto gejzer na Enceladusie, szóstym co do wielkości księżycu Saturna.

Jakie procesy fizyczne muszą zachodzić na kosmicznym kawałku lodu, aby strumienie pary poleciały w przestrzeń kosmiczną?
Z tego samego powodu Tytan, największy księżyc Saturna, ma ogon gazowy powstały w wyniku wypływu atmosferycznego.

Na asteroidach, pomimo ich ogromnej liczby, nie odnaleziono żadnych przewidzianych przez teorię satelitów. We wszystkich raportach na temat podwójnych lub sparowanych asteroid, które rzekomo krążą wokół wspólnego środka masy, nie było dowodów na rotację tych par. Tak się złożyło, że towarzysze znajdowali się w pobliżu, poruszając się po quasi-synchronicznych orbitach wokół Słońca.

Próby umieszczenia sztucznych satelitów na orbicie asteroid zakończyły się niepowodzeniem. Przykładami są sonda NEAR, którą Amerykanie wysłali na asteroidę Eros, czy sonda HAYABUSA, którą Japończycy wysłali na asteroidę Itokawa.

Fakt siódmy: Asteroidy Saturna nie przestrzegają prawa grawitacji

Pewnego razu Lagrange, próbując rozwiązać problem trzech ciał, uzyskał stabilne rozwiązanie dla konkretnego przypadku. Pokazał, że trzecie ciało może poruszać się po orbicie drugiego, cały czas znajdując się w jednym z dwóch punktów, z których jeden jest oddalony o 60° przed drugim ciałem, a drugi o tę samą odległość z tyłu.

Jednak dwie grupy planetoid towarzyszących znalezione za i przed orbitą Saturna, które astronomowie radośnie nazywali Trojanami, opuściły przewidywane obszary, a potwierdzenie prawa powszechnego ciążenia zamieniło się w przebicie.

Fakt ósmy: sprzeczność z ogólną teorią względności

Według współczesnych koncepcji prędkość światła jest skończona, w rezultacie odległe obiekty widzimy nie tam, gdzie w danej chwili się znajdują, ale w punkcie, z którego zaczął się promień światła, który widzieliśmy. Ale z jaką prędkością rozprzestrzenia się grawitacja?

Po przeanalizowaniu zgromadzonych w tym czasie danych Laplace ustalił, że „grawitacja” rozchodzi się szybciej niż światło o co najmniej siedem rzędów wielkości! Współczesne pomiary odbierania impulsów pulsarów jeszcze bardziej zwiększyły prędkość propagacji grawitacji – co najmniej 10 rzędów wielkości większą niż prędkość światła. Zatem, badania eksperymentalne są sprzeczne z ogólną teorią względności, na której oficjalna nauka nadal opiera się, pomimo jej całkowitego niepowodzenia.

Fakt dziewiąty: anomalie grawitacyjne

Istnieją naturalne anomalie grawitacji, które również nie znajdują jasnego wyjaśnienia w oficjalnej nauce. Oto kilka przykładów:

Fakt dziesiąty: badania wibracyjnej natury antygrawitacji

Istnieje wiele alternatywnych badań z imponującymi wynikami w dziedzinie antygrawitacji, które zasadniczo obalają teoretyczne obliczenia oficjalnej nauki.

Niektórzy badacze analizują wibracyjną naturę antygrawitacji. Efekt ten wyraźnie wykazano we współczesnych eksperymentach, w których kropelki wiszą w powietrzu w wyniku lewitacji akustycznej. Tutaj widzimy, jak za pomocą dźwięku o określonej częstotliwości można pewnie utrzymać w powietrzu krople płynu...

Ale efekt na pierwszy rzut oka można wytłumaczyć zasadą żyroskopu, ale nawet tak prosty eksperyment w większości zaprzecza grawitacji w jej współczesnym rozumieniu.

Niewiele osób wie, że Wiktor Stepanowicz Grebennikow, syberyjski entomolog, który badał wpływ struktur wnękowych na owady, opisał zjawisko antygrawitacji u owadów w książce „Mój świat”. Naukowcy od dawna wiedzą, że masywne owady, takie jak chrabąszcz, latają raczej pomimo praw grawitacji, a nie dzięki nim.

Ponadto na podstawie swoich badań Grebennikov stworzył platformę antygrawitacyjną.

Wiktor Stepanowicz zmarł w dość dziwnych okolicznościach, a jego dzieło zaginęło częściowo, ale część prototypu platformy antygrawitacyjnej zachowała się i można ją oglądać w Muzeum Grebennikowa w Nowosybirsku.

Inne praktyczne zastosowanie antygrawitacji można zaobserwować w mieście Homestead na Florydzie, gdzie znajduje się dziwna struktura z monolitycznych bloków koralowców, popularnie nazywana Zamkiem Koralowym. Został zbudowany przez rodaka Łotwy Edwarda Lidskalnina w pierwszej połowie XX wieku. Ten szczupły mężczyzna nie miał żadnych narzędzi, nie miał nawet samochodu ani żadnego sprzętu.

W ogóle nie korzystał z prądu, także z powodu jego braku, a mimo to jakimś cudem zszedł do oceanu, gdzie wyciął wielotonowe kamienne bloki i jakimś cudem dostarczył je na swoje miejsce, układając je z idealną dokładnością.

Po śmierci Eda naukowcy zaczęli dokładnie badać jego dzieło. Na potrzeby eksperymentu sprowadzono potężny spychacz i podjęto próbę przesunięcia jednego z 30-tonowych bloków koralowego zamku. Buldożer ryknął i wpadł w poślizg, ale nie poruszył ogromnego kamienia.

Wewnątrz zamku odkryto dziwne urządzenie, które naukowcy nazwali generatorem prądu stałego. Była to masywna konstrukcja z wieloma metalowymi częściami. Na zewnątrz urządzenia wbudowano 240 trwałych magnesów paskowych. Jednak to, w jaki sposób Edward Leedskalnin faktycznie wprawił w ruch wielotonowe bloki, wciąż pozostaje tajemnicą.

Znane są badania Johna Searle'a, w którego rękach powstawały niezwykłe generatory, obracały się i wytwarzały energię; dyski o średnicy od pół metra do 10 metrów wznosiły się w powietrze i wykonywały kontrolowane loty z Londynu do Kornwalii i z powrotem.

Eksperymenty profesora powtórzono w Rosji, USA i na Tajwanie. Na przykład w Rosji w 1999 roku zarejestrowano zgłoszenie patentowe na „urządzenia do wytwarzania energii mechanicznej” pod numerem 99122275/09. W rzeczywistości Władimir Witalijewicz Roszczin i Siergiej Michajłowicz Godin odtworzyli SEG (Generator efektów Searla) i przeprowadzili z nim serię badań. Rezultatem było stwierdzenie: można uzyskać 7 kW energii elektrycznej bez kosztów; generator obrotowy stracił na wadze aż do 40%.

Kiedy Searle przebywał w więzieniu, sprzęt z pierwszego laboratorium Searle'a został zabrany w nieznane miejsce. Instalacja Godina i Roszczina po prostu zniknęła; zniknęły wszelkie publikacje na ten temat, z wyjątkiem zgłoszenia wynalazku.

Znany jest również efekt Hutchisona, nazwany na cześć kanadyjskiego inżyniera-wynalazcy. Efekt objawia się lewitacją ciężkich przedmiotów, stopem różnych materiałów (na przykład metal + drewno) oraz anomalnym nagrzewaniem metali przy braku palących się substancji w ich pobliżu. Oto film przedstawiający te efekty:

Jakakolwiek faktycznie jest grawitacja, należy przyznać, że oficjalna nauka zupełnie nie jest w stanie jasno wyjaśnić natury tego zjawiska.

Jarosław Jargin

Don DeYoung

Grawitacja (lub grawitacja) utrzymuje nas mocno na ziemi i pozwala ziemi obracać się wokół słońca. Dzięki tej niewidzialnej sile na ziemię spada deszcz, a poziom wody w oceanie podnosi się i opada każdego dnia. Grawitacja utrzymuje Ziemię w kulistym kształcie, a także zapobiega ucieczce naszej atmosfery w przestrzeń kosmiczną. Wydawałoby się, że obserwowana na co dzień siła przyciągania powinna zostać dobrze zbadana przez naukowców. Ale nie! Pod wieloma względami grawitacja pozostaje najgłębszą tajemnicą nauki. Ta tajemnicza siła jest niezwykłym przykładem tego, jak ograniczona jest współczesna wiedza naukowa.

Czym jest grawitacja?

Izaak Newton zainteresował się tym zagadnieniem już w 1686 roku i doszedł do wniosku, że grawitacja to siła przyciągania istniejąca pomiędzy wszystkimi obiektami. Uświadomił sobie, że ta sama siła, która powoduje upadek jabłka na ziemię, znajduje się na jego orbicie. W rzeczywistości siła grawitacji Ziemi powoduje, że Księżyc obiega Ziemię zbaczając ze swojej prostej ścieżki o około jeden milimetr na sekundę (Rysunek 1). Uniwersalne prawo grawitacji Newtona jest jednym z największych odkryć naukowych wszechczasów.

Grawitacja to „lina”, która utrzymuje obiekty na orbicie

Obrazek 1. Ilustracja przedstawiająca orbitę Księżyca, nie narysowana w skali. W każdej sekundzie Księżyc pokonuje około 1 km. Na tej odległości odchyla się od prostej ścieżki o około 1 mm – dzieje się tak na skutek przyciągania grawitacyjnego Ziemi (linia przerywana). Wydaje się, że Księżyc stale pozostaje za Ziemią (lub wokół niej), tak jak planety padają wokół Słońca.

Grawitacja jest jedną z czterech podstawowych sił natury (tabela 1). Należy zauważyć, że z czterech sił ta siła jest najsłabsza, a mimo to dominuje w stosunku do dużych obiektów kosmicznych. Jak pokazał Newton, przyciągająca siła grawitacyjna między dowolnymi dwiema masami staje się coraz mniejsza w miarę zwiększania się odległości między nimi, ale nigdy całkowicie nie osiąga zera (patrz „Projekt grawitacji”).

Dlatego każda cząstka w całym wszechświecie tak naprawdę przyciąga każdą inną cząstkę. W przeciwieństwie do sił słabych i silnych oddziaływań jądrowych, siła przyciągania ma charakter dalekiego zasięgu (Tabela 1). Siła magnetyczna i siła elektryczna są również siłami dalekiego zasięgu, ale grawitacja jest wyjątkowa, ponieważ ma zarówno duży zasięg, jak i zawsze jest atrakcyjna, co oznacza, że nigdy nie może się wyczerpać (w przeciwieństwie do elektromagnetyzmu, w którym siły mogą się przyciągać lub odpychać). .

Począwszy od wielkiego naukowca zajmującego się twórczością Michaela Faradaya w 1849 roku, fizycy nieustannie poszukiwali ukrytego związku między siłą grawitacji a siłą oddziaływania elektromagnetycznego. Obecnie naukowcy próbują połączyć wszystkie cztery podstawowe siły w jedno równanie lub tzw. „Teorię Wszystkiego”, ale bezskutecznie! Grawitacja pozostaje najbardziej tajemniczą i najmniej zbadaną siłą.

Grawitacji nie da się w żaden sposób chronić. Niezależnie od składu przegrody blokującej, nie ma ona wpływu na przyciąganie pomiędzy dwoma oddzielnymi obiektami. Oznacza to, że nie da się stworzyć komory antygrawitacyjnej w warunkach laboratoryjnych. Siła ciężkości nie zależy od składu chemicznego przedmiotów, ale zależy od ich masy, zwanej przez nas ciężarem (siła ciężkości działająca na przedmiot jest równa ciężarowi tego przedmiotu – im większa masa, tym większa siła lub ciężar.) Bloki składające się ze szkła, ołowiu, lodu, a nawet styrofomu i posiadające tę samą masę będą doświadczać (i wywierać) tę samą siłę grawitacji. Dane te uzyskano w trakcie eksperymentów, a naukowcy wciąż nie wiedzą, jak można je teoretycznie wytłumaczyć.

Projekt w grawitacji

Siłę F pomiędzy dwiema masami m 1 i m 2 znajdującymi się w odległości r można zapisać wzorem F = (G m 1 m 2)/r 2

Gdzie G jest stałą grawitacji zmierzoną po raz pierwszy przez Henry’ego Cavendisha w 1798 r.1

Równanie to pokazuje, że grawitacja maleje wraz ze wzrostem odległości r pomiędzy dwoma obiektami, ale nigdy nie osiąga całkowicie zera.

Prawo odwrotności kwadratów tego równania jest po prostu fascynujące. W końcu nie ma koniecznego powodu, dla którego grawitacja miałaby działać w ten sposób. W nieuporządkowanym, przypadkowym i rozwijającym się wszechświecie bardziej prawdopodobne wydają się arbitralne potęgi, takie jak r 1,97 lub r 2,3. Jednakże dokładne pomiary wykazały dokładną moc, z dokładnością do co najmniej pięciu miejsc po przecinku, wynoszącą 2,00000. Jak powiedział jeden z badaczy, wydaje się, że jest to wynik „zbyt precyzyjny”.2 Można stwierdzić, że siła ciężkości wskazuje na precyzyjny, stworzony projekt. W rzeczywistości, gdyby stopień odbiegał choćby nieznacznie od 2, orbity planet i całego wszechświata stałyby się niestabilne.

Linki i notatki

Technicznie rzecz biorąc, G = 6,672 x 10 –11 Nm 2 kg –2
Thompsen, D., „Bardzo dokładne informacje o grawitacji”, Wiadomości naukowe 118(1):13, 1980.

Czym właściwie jest grawitacja? Jak ta siła jest w stanie działać na tak ogromnej, pustej przestrzeni? I dlaczego w ogóle istnieje? Nauka nigdy nie była w stanie odpowiedzieć na te podstawowe pytania dotyczące praw natury. Siła przyciągania nie może powstawać powoli w wyniku mutacji lub doboru naturalnego. Obowiązuje od samego początku istnienia wszechświata. Jak każde inne prawo fizyczne, grawitacja jest niewątpliwie niezwykłym dowodem planowanego stworzenia.

Niektórzy naukowcy próbowali wyjaśnić grawitację za pomocą niewidzialnych cząstek, grawitonów, które przemieszczają się między obiektami. Inni mówili o kosmicznych strunach i falach grawitacyjnych. Niedawno naukowcom korzystającym ze specjalnie utworzonego laboratorium LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) udało się zaobserwować jedynie wpływ fal grawitacyjnych. Jednak natura tych fal, sposób, w jaki obiekty fizyczne oddziałują ze sobą na duże odległości, zmieniając ich przewagę, wciąż pozostaje dla wszystkich poważnym pytaniem. Po prostu nie znamy pochodzenia siły grawitacyjnej i sposobu, w jaki utrzymuje ona stabilność całego wszechświata.

Grawitacja i Pismo Święte

Dwa fragmenty Biblii mogą pomóc nam zrozumieć naturę grawitacji i ogólnie nauk fizycznych. Pierwszy fragment, Kolosan 1:17, wyjaśnia, że Chrystus „Przede wszystkim jest i wszystko zależy od Niego”. Grecki czasownik stoi (συνισταω sunistao) oznacza: przylegać, trzymać lub być trzymanym razem. Greckie użycie tego słowa poza Biblią oznacza naczynie zawierające wodę. Słowo użyte w Liście do Kolosan występuje w czasie dokonanym, który ogólnie wskazuje na obecny, trwający stan, który powstał w wyniku zakończonego przeszłego działania. Jednym z mechanizmów fizycznych, o których mowa, jest niewątpliwie siła grawitacji, ustanowiona przez Stwórcę i niezawodnie utrzymywana do dziś. Wyobraź sobie: gdyby na chwilę ustała siła grawitacji, niewątpliwie nastąpiłby chaos. Wszystkie ciała niebieskie, łącznie z Ziemią, Księżycem i gwiazdami, nie byłyby już połączone. Wszystko natychmiast zostałoby podzielone na osobne, małe części.

Drugie Pismo Święte, Hebrajczyków 1:3, stwierdza, że Chrystus „On podtrzymuje wszystko słowem swojej mocy”. Słowo trzyma (φερω fero) ponownie opisuje wsparcie lub zachowanie wszystkiego, łącznie z grawitacją. Słowo trzyma użyte w tym wersecie oznacza znacznie więcej niż tylko utrzymywanie ciężaru. Polega na kontroli nad wszystkimi ruchami i zmianami zachodzącymi we wszechświecie. To niekończące się zadanie realizowane jest poprzez wszechmocne Słowo Pana, dzięki któremu sam wszechświat zaczął istnieć. Grawitacja, „tajemnicza siła”, która po czterystu latach badań pozostaje słabo poznana, jest jednym z przejawów tej niesamowitej boskiej troski o wszechświat.

Zniekształcenia czasu i przestrzeni oraz czarne dziury

Ogólna teoria względności Einsteina postrzega grawitację nie jako siłę, ale jako krzywiznę samej przestrzeni w pobliżu masywnego obiektu. Przewiduje się, że światło, które tradycyjnie podąża po liniach prostych, będzie się zaginać, przechodząc przez zakrzywioną przestrzeń. Po raz pierwszy zostało to wykazane, gdy astronom Sir Arthur Eddington odkrył zmianę pozornego położenia gwiazdy podczas całkowitego zaćmienia w 1919 roku, wierząc, że promienie świetlne są załamywane przez grawitację Słońca.

Ogólna teoria względności przewiduje również, że jeśli ciało jest wystarczająco gęste, jego grawitacja zniekształca przestrzeń tak bardzo, że światło w ogóle nie może przez nią przechodzić. Takie ciało pochłania światło i wszystko inne, co jest wychwytywane przez jego silną grawitację, i nazywane jest czarną dziurą. Takie ciało można wykryć jedynie dzięki jego oddziaływaniu grawitacyjnemu na inne obiekty, silnemu załamaniu otaczającego go światła oraz silnemu promieniowaniu emitowanemu przez spadającą na nie materię.

Cała materia wewnątrz czarnej dziury jest skompresowana w centrum, które ma nieskończoną gęstość. O „wielkości” dziury decyduje horyzont zdarzeń, tj. granica otaczająca środek czarnej dziury i nic (nawet światło) nie może się poza nią wydostać. Promień dziury nazywany jest promieniem Schwarzschilda na cześć niemieckiego astronoma Karla Schwarzschilda (1873–1916) i jest obliczany ze wzoru RS = 2GM/c2, gdzie c jest prędkością światła w próżni. Gdyby Słońce wpadło do czarnej dziury, jego promień Schwarzschilda wynosiłby zaledwie 3 km.

Istnieją mocne dowody na to, że gdy masywnej gwieździe wyczerpie się paliwo jądrowe, nie będzie już w stanie oprzeć się zapadnięciu się pod własnym ogromnym ciężarem i wpadnięciu do czarnej dziury. Uważa się, że czarne dziury o masie miliardów słońc istnieją w centrach galaktyk, w tym w naszej własnej galaktyce, Drodze Mlecznej. Wielu naukowców uważa, że superjasne i bardzo odległe obiekty zwane kwazarami wykorzystują energię uwalnianą, gdy materia wpada do czarnej dziury.

Zgodnie z przewidywaniami ogólnej teorii względności, grawitacja również zniekształca czas. Potwierdzają to również bardzo dokładne zegary atomowe, które na poziomie morza działają o kilka mikrosekund wolniej niż na obszarach nad poziomem morza, gdzie ziemska grawitacja jest nieco słabsza. W pobliżu horyzontu zdarzeń zjawisko to jest bardziej zauważalne. Jeśli przyjrzymy się zegarkowi astronauty zbliżającego się do horyzontu zdarzeń, zobaczymy, że zegar biega wolniej. Gdy znajdziemy się w horyzoncie zdarzeń, zegar się zatrzyma, ale nigdy nie będziemy w stanie go zobaczyć. I odwrotnie, astronauta nie zauważy, że jego zegar biega wolniej, ale zobaczy, że nasz zegar bije coraz szybciej.

Głównym zagrożeniem dla astronauty w pobliżu czarnej dziury są siły pływowe spowodowane faktem, że grawitacja jest silniejsza w częściach ciała znajdujących się bliżej czarnej dziury niż w częściach oddalonych od niej. Siła sił pływowych w pobliżu czarnej dziury o masie gwiazdy jest silniejsza niż jakikolwiek huragan i z łatwością rozrywa na małe kawałki wszystko, co stanie im na drodze. Jednakże, podczas gdy przyciąganie grawitacyjne maleje wraz z kwadratem odległości (1/r 2), wpływ pływów maleje wraz z sześcianem odległości (1/r 3). Dlatego, wbrew obiegowej opinii, siła grawitacji (w tym siła pływowa) na horyzontach zdarzeń dużych czarnych dziur jest słabsza niż w przypadku małych czarnych dziur. Zatem siły pływowe na horyzoncie zdarzeń czarnej dziury w obserwowalnej przestrzeni byłyby mniej zauważalne niż najłagodniejsza bryza.

Rozciąganie czasu pod wpływem grawitacji w pobliżu horyzontu zdarzeń jest podstawą nowego modelu kosmologicznego fizyka kreacji, dr Russella Humphreysa, który opisuje w swojej książce Starlight and Time. Model ten może pomóc w rozwiązaniu problemu, w jaki sposób możemy zobaczyć światło odległych gwiazd w młodym wszechświecie. W dodatku dziś jest to naukowa alternatywa dla niebiblijnej, która opiera się na założeniach filozoficznych wykraczających poza zakres nauki.

Notatka

Grawitacja, „tajemnicza siła”, która nawet po czterystu latach badań pozostaje słabo poznana…

Izaak Newton (1642–1727)

Zdjęcie: Wikipedia.org

Izaak Newton (1642–1727)

Izaak Newton opublikował swoje odkrycia dotyczące grawitacji i ruchu ciał niebieskich w 1687 roku w swoim słynnym dziele „ Zasady matematyczne" Niektórzy czytelnicy szybko doszli do wniosku, że we wszechświecie Newtona nie pozostawiono miejsca dla Boga, ponieważ wszystko można teraz wyjaśnić za pomocą równań. Ale Newton wcale tak nie myślał, jak stwierdził w drugim wydaniu tego słynnego dzieła:

„Nasz najpiękniejszy Układ Słoneczny, planety i komety mogą być jedynie wynikiem planu i panowania inteligentnej i potężnej istoty”.

Izaak Newton był nie tylko naukowcem. Oprócz nauki niemal całe swoje życie poświęcił studiowaniu Biblii. Jego ulubionymi księgami biblijnymi były Księga Daniela i Księga Apokalipsy, w których opisano Boże plany na przyszłość. W rzeczywistości Newton napisał więcej dzieł teologicznych niż naukowych.

Newton szanował innych naukowców, takich jak Galileo Galilei. Nawiasem mówiąc, Newton urodził się w tym samym roku, w którym zmarł Galileusz, w 1642 r. Newton napisał w swoim liście: „Jeśli widziałem dalej niż inni, to dlatego, że stałem ramiona olbrzymy.” Krótko przed śmiercią, zapewne zastanawiając się nad tajemnicą grawitacji, Newton skromnie napisał: „Nie wiem, jak świat mnie postrzega, ale ja wydaję się tylko chłopcem bawiącym się na brzegu morza, który bawi się, od czasu do czasu znajdując kamyk bardziej kolorowy od innych lub piękną muszlę, podczas gdy ogromny ocean niezbadanej prawdy.”

Newton jest pochowany w Opactwie Westminsterskim. Łaciński napis na jego grobie kończy się słowami: „Niech śmiertelnicy cieszą się, że taka ozdoba rodzaju ludzkiego mieszkała wśród nich”..

Każda osoba w swoim życiu spotkała się z tym pojęciem więcej niż raz, ponieważ grawitacja jest podstawą nie tylko współczesnej fizyki, ale także szeregu innych nauk pokrewnych.

Wielu naukowców bada przyciąganie ciał od czasów starożytnych, ale główne odkrycie przypisuje się Newtonowi i opisuje się jako dobrze znaną historię o owocu spadającym na głowę.

Czym jest grawitacja w prostych słowach

Grawitacja to przyciąganie pomiędzy kilkoma obiektami we wszechświecie. Natura zjawiska jest różna, zależy od masy każdego z nich i odległości między nimi, czyli odległości.

Teoria Newtona opierała się na fakcie, że zarówno na spadający owoc, jak i na satelitę naszej planety działa ta sama siła – grawitacja skierowana w stronę Ziemi. Ale satelita nie spadł w przestrzeń ziemską właśnie ze względu na swoją masę i odległość.

Pole grawitacyjne

Pole grawitacyjne to przestrzeń, w której następuje oddziaływanie ciał zgodnie z prawami przyciągania.

Teoria względności Einsteina opisuje pole jako pewną właściwość czasu i przestrzeni, charakterystycznie objawiającą się pojawianiem się obiektów fizycznych.

Fala grawitacyjna

Są to pewne rodzaje zmian pola, które powstają w wyniku promieniowania poruszających się obiektów. Odchodzą od obiektu i rozprzestrzeniają się falowo.

Teorie grawitacji

Klasyczna teoria jest Newtonowska. Było to jednak niedoskonałe i później pojawiły się alternatywne opcje.

Obejmują one:

teorie metryczne;
niemetryczne;
wektor;
Le Sage, który jako pierwszy opisał fazy;
grawitacja kwantowa.

Obecnie istnieje kilkadziesiąt różnych teorii, wszystkie albo się uzupełniają, albo patrzą na zjawiska z innej perspektywy.

To jest nic nie warte: Nie ma jeszcze idealnego rozwiązania, ale ciągły rozwój otwiera więcej możliwych odpowiedzi na temat przyciągania ciał.

Siła przyciągania grawitacyjnego

Podstawowe obliczenia są następujące - siła grawitacji jest proporcjonalna do pomnożenia masy ciała przez inną, między którą się ją wyznacza. Wzór ten wyraża się w następujący sposób: siła jest odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między obiektami.

Pole grawitacyjne jest potencjalne, co oznacza, że energia kinetyczna jest zachowana. Fakt ten upraszcza rozwiązywanie problemów, w których mierzy się siłę przyciągania.

Grawitacja w kosmosie

Pomimo błędnego przekonania wielu osób, w kosmosie istnieje grawitacja. Jest niższy niż na Ziemi, ale nadal obecny.

Jeśli chodzi o astronautów, którzy na pierwszy rzut oka wydają się latać, w rzeczywistości ich liczebność jest powolny upadek. Wizualnie wydaje się, że nic ich nie przyciąga, ale w praktyce doświadczają grawitacji.

Siła przyciągania zależy od odległości, ale niezależnie od tego, jak duża jest odległość między obiektami, obiekty będą nadal do siebie przyciągane. Wzajemne przyciąganie nigdy nie będzie równe zeru.

Grawitacja w Układzie Słonecznym

W Układzie Słonecznym nie tylko Ziemia ma grawitację. Planety, podobnie jak Słońce, przyciągają do siebie obiekty.

Ponieważ siła zależy od masy obiektu, Słońce ma najwyższy wskaźnik. Na przykład, jeśli nasza planeta ma wskaźnik jeden, wówczas wskaźnik luminarza będzie prawie dwadzieścia osiem.

Następny pod względem grawitacji po Słońcu jest Jowisz, więc jego siła grawitacyjna jest trzy razy większa niż Ziemi. Pluton ma najmniejszy parametr.

Dla jasności oznaczmy to: teoretycznie na Słońcu przeciętny człowiek ważyłby około dwóch ton, ale na najmniejszej planecie naszego układu – tylko cztery kilogramy.

Od czego zależy grawitacja planety?

Przyciąganie grawitacyjne, jak wspomniano powyżej, to siła, z jaką planeta przyciąga do siebie obiekty znajdujące się na jej powierzchni.

Siła grawitacji zależy od grawitacji obiektu, samej planety i odległości między nimi. Jeśli jest wiele kilometrów, grawitacja jest niska, ale nadal utrzymuje obiekty połączone.

Kilka ważnych i fascynujących aspektów związanych z grawitacją i jej właściwościami, które warto wyjaśnić dziecku:

Zjawisko przyciąga wszystko, ale nigdy nie odpycha – to odróżnia je od innych zjawisk fizycznych.
Nie ma czegoś takiego jak zero. Nie da się symulować sytuacji, w której nie działa ciśnienie, czyli nie działa grawitacja.
Ziemia spada ze średnią prędkością 11,2 km na sekundę; po osiągnięciu tej prędkości można dobrze opuścić przyciąganie planety.
Istnienie fal grawitacyjnych nie zostało naukowo udowodnione, są to jedynie przypuszczenia. Jeśli kiedykolwiek staną się widoczne, wówczas ludzkości zostanie ujawnionych wiele tajemnic kosmosu związanych z interakcją ciał.

Według teorii względności naukowca takiego jak Einstein, grawitacja jest zakrzywieniem podstawowych parametrów istnienia świata materialnego, który stanowi podstawę Wszechświata.

Grawitacja to wzajemne przyciąganie dwóch obiektów. Siła oddziaływania zależy od ciężaru ciał i odległości między nimi. Nie wszystkie tajemnice zjawiska zostały jeszcze odkryte, ale dziś istnieje kilkadziesiąt teorii opisujących pojęcie i jego właściwości.

Złożoność badanych obiektów wpływa na czas badań. W większości przypadków po prostu bierze się pod uwagę związek między masą a odległością.