วิธีเปรียบเทียบน้ำหนักของวัตถุทั้งสองในอวกาศ มวลดาว

ตาชั่งจะแสดงน้ำหนักที่แม่นยำยิ่งขึ้นหากคุณยืนนิ่งบนตาชั่ง เมื่อก้มตัวหรือนั่งยองๆ ตาชั่งจะแสดงน้ำหนักลดลง เมื่อสิ้นสุดการโค้งงอหรือสควอท สเกลจะแสดงน้ำหนักที่เพิ่มขึ้น

กลับไปด้านบน

เหตุใดร่างกายจึงห้อยด้วยด้าย แกว่งจนกระทั่งจุดศูนย์ถ่วงอยู่ต่ำกว่าจุดช่วงล่างพอดี?

หากจุดศูนย์ถ่วงไม่อยู่ใต้จุดช่วงล่าง แรงโน้มถ่วงจะสร้างแรงบิด ถ้าจุดศูนย์ถ่วงอยู่ใต้จุดช่วงล่าง แสดงว่าแรงบิดของแรงโน้มถ่วง เท่ากับศูนย์.

เพราะ ลูกบอลจะเหมือนกัน จากนั้นลูกบอลที่เคลื่อนที่ก่อนการปะทะจะหยุด และลูกบอลที่อยู่นิ่งก่อนการปะทะจะได้รับความเร็ว

กลับไปด้านบน
อากาศอุ่นลอยขึ้น เหตุใดชั้นล่างของชั้นโทรโพสเฟียร์จึงอุ่นกว่า?
ลุกขึ้นมา อากาศในชั้นบรรยากาศขยายตัวและเย็นลง
ทำไมเงาเท้าบนพื้นจึงเบลอน้อยกว่าเงาศีรษะ?

สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าเงาที่เกิดจากส่วนต่างๆ ของแหล่งกำเนิดแสงที่ขยายออกมาซ้อนทับกัน และขอบเขตของเงาเหล่านี้ไม่ตรงกัน ระยะห่างระหว่างขอบเขตของเงาจากส่วนต่างๆ ของแหล่งกำเนิดจะน้อยที่สุด ถ้าระยะห่างจากวัตถุถึงพื้นผิวที่เกิดเงานั้นค่อนข้างน้อย

ในน้ำที่ไหลมาจาก ก๊อกน้ำส่วนหนึ่งของอากาศที่ละลายจะถูกปล่อยออกมาในรูปของฟองอากาศขนาดเล็กจำนวนมาก ที่ขอบของฟองอากาศเหล่านี้ แสงผ่านการสะท้อนหลายครั้ง ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้น้ำได้รับแสงสีขาวนวล

เครื่องยนต์ดังกล่าวจะทำงานได้ แต่ประสิทธิภาพจะต่ำเนื่องจาก ที่สุดงานที่ทำเสร็จแล้วจะเป็นการอัดแก๊ส

ในเล็บซึ่งเป็นผลมาจากการสะกดจิตเสาที่มีชื่อเดียวกันจึงตั้งอยู่ใกล้ ๆ เสาที่มีชื่อเดียวกันจะผลักกัน ณ จุดแขวนลอย แรงเสียดทานจะป้องกันการผลักกัน และด้านล่างปลายตะปูจะห้อยอย่างอิสระ แยกออก และประสบกับแรงผลักกัน

ทำไมกระจกในอาคารโบราณที่ยังคงอยู่มาจนถึงทุกวันนี้จึงหนากว่าที่ด้านล่าง?
แก้วเป็น ร่างกายอสัณฐาน- อะตอมในนั้นเหมือนกับของเหลว ไม่ได้รับคำสั่งและสามารถเคลื่อนที่ได้ ดังนั้นกระจกแนวตั้งจึงไหลช้าๆ และหลังจากนั้นไม่กี่ศตวรรษ คุณจะสังเกตเห็นว่าส่วนล่างของกระจกหนาขึ้น
ตู้เย็นใช้พลังงานไปทำอะไร?

ไฟฟ้าที่ใช้โดยตู้เย็นใช้ในการทำความร้อนในห้อง

ลดน้ำหนัก น้ำร้อนที่ถูกยึดโดยกองกำลัง แรงตึงผิวก็จะน้อยลง ค่าสัมประสิทธิ์แรงตึงผิวของน้ำจะลดลงตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น

คุณสามารถใช้น้ำแข็งเพื่อก่อไฟในวันที่มีแดดได้ หากคุณสร้างเลนส์นูนสองด้านจากน้ำแข็ง เลนส์นูนสองด้านมีคุณสมบัติในการเก็บแสงที่ตกกระทบ แสงอาทิตย์ถึงจุดหนึ่ง (อยู่ในโฟกัส) ดังนั้นคุณจึงสามารถมาถึงจุดนี้ได้ อุณหภูมิสูงและติดไฟวัตถุไวไฟ

ทำไมดวงอาทิตย์ตกจึงปรากฏเป็นสีแดงสำหรับเรา?
คลื่นแสงเดินทางในบรรยากาศจากดวงอาทิตย์ที่กำลังตกในระยะทางไกลกว่าดวงอาทิตย์ที่จุดสุดยอด แสงที่ส่องผ่านบรรยากาศจะกระจัดกระจายไปตามอากาศและอนุภาคที่อยู่ในนั้น การกระเจิงเกิดขึ้นจากการแผ่รังสีคลื่นสั้นเป็นส่วนใหญ่
บุคคลสามารถวิ่งได้เร็วกว่าเงาของตน ถ้าเงานั้นก่อตัวขึ้นบนผนังขนานกับที่บุคคลนั้นกำลังวิ่งอยู่ และแหล่งกำเนิดแสงกำลังเคลื่อนที่ เร็วกว่ามนุษย์ไปในทิศทางเดียวกับ m และ man
ในกรณีใดที่เชือกยืดออกแรงกว่านี้ - ถ้ามีคนดึงปลายด้วยมือไปในทิศทางที่ต่างกันหรือถ้าเขาดึงด้วยมือทั้งสองข้างที่ปลายด้านหนึ่งโดยมัดอีกข้างหนึ่งเข้ากับผนัง? สมมติว่าในทั้งสองกรณี แต่ละมือกระทำบนเชือกด้วยแรงเท่ากัน

ในกรณีที่สอง เชือกจะยืดออกมากขึ้น หากเราถือว่ามือแต่ละข้างกระทำบนเชือกด้วยแรงที่มีขนาดเท่ากับ F ในกรณีแรกเชือกจะมีแรง F และในกรณีที่สอง - 2F

ในช่วงพระจันทร์เต็มดวง จุดมืดขนาดใหญ่บนดวงจันทร์จะปรากฏที่ด้านบนของจาน เหตุใดจุดเหล่านี้จึงอยู่ที่ด้านล่างสุดของแผนที่ดวงจันทร์
ภาพดวงจันทร์บนแผนที่สอดคล้องกับภาพที่ได้รับจากกล้องโทรทรรศน์
คาบการแกว่งของถังน้ำที่แขวนอยู่บนเชือกยาวจะเปลี่ยนไปอย่างไร หากน้ำค่อยๆ ไหลออกจากรูที่ก้นถัง?
สำหรับระบบนี้ การประมาณที่ดีคือโมเดล ลูกตุ้มทางคณิตศาสตร์ระยะเวลาของการแกว่งขึ้นอยู่กับความยาวของมัน

หากถังเต็มในตอนแรก จากนั้นเมื่อน้ำไหลออก ระยะเวลาการแกว่งจะเพิ่มขึ้น สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าจุดศูนย์ถ่วงของระบบ "ถังน้ำ" จะลดลงและส่งผลให้ความยาวของลูกตุ้มเพิ่มขึ้น จากนั้นระยะเวลาจะลดลงเนื่องจากจุดศูนย์ถ่วงของระบบถังน้ำเพิ่มขึ้น เมื่อน้ำจากถังเทหมดระยะเวลาการสั่นจะเท่ากับค่าเดิมเพราะว่า ความยาวเดิมของลูกตุ้มจะกลับคืนมา

ด้วยระยะเวลาที่เพิ่มขึ้น เที่ยวบินอวกาศแพทย์ตั้งคำถามถึงความจำเป็นในการตรวจสอบน้ำหนักของนักบินอวกาศ

การเปลี่ยนไปใช้ที่อยู่อาศัยอื่นจะนำไปสู่การปรับโครงสร้างร่างกายอย่างแน่นอน รวมถึงการกระจายการไหลของของไหลในนั้นด้วย

ในภาวะไร้น้ำหนักการไหลเวียนของเลือดจะเปลี่ยนไป - จากปลายแขนส่วนสำคัญของเลือดไหลไป หน้าอกและหัว

กระบวนการขาดน้ำของร่างกายถูกกระตุ้นและทำให้น้ำหนักลดลง

อย่างไรก็ตาม การสูญเสียน้ำแม้แต่หนึ่งในห้าซึ่งคิดเป็น 60-65% ในมนุษย์นั้นเป็นอันตรายต่อร่างกายอย่างมาก

ดังนั้น แพทย์จึงจำเป็นต้องมีอุปกรณ์ที่เชื่อถือได้ในการตรวจสอบน้ำหนักตัวของนักบินอวกาศอย่างต่อเนื่องในระหว่างการบินและเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการกลับสู่โลก

เครื่องชั่ง "ทางโลก" ทั่วไปไม่ได้กำหนดมวล แต่เป็นน้ำหนักของร่างกาย - นั่นคือแรงโน้มถ่วงที่กดบนอุปกรณ์

ในสภาวะแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์หลักการดังกล่าวไม่สามารถยอมรับได้ - ทั้งจุดฝุ่นและภาชนะที่บรรทุกสินค้าเมื่อใด น้ำหนักที่แตกต่างกันมีน้ำหนักเท่ากัน - เป็นศูนย์

เมื่อสร้างเครื่องวัดน้ำหนักตัวในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วง วิศวกรต้องใช้หลักการที่แตกต่างออกไป

หลักการทำงานของเครื่องวัดมวล

เครื่องวัดมวลกายในแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์ถูกสร้างขึ้นตามวงจรออสซิลเลเตอร์ฮาร์มอนิก

ดังที่ทราบกันดีว่าระยะเวลาของการแกว่งอย่างอิสระของโหลดบนสปริงนั้นขึ้นอยู่กับมวลของมัน ดังนั้น ระบบออสซิลเลเตอร์จะคำนวณระยะเวลาการสั่นของแท่นพิเศษที่มีนักบินอวกาศหรือวัตถุบางอย่างวางอยู่บนนั้นจนมีมวล

ร่างกายที่จะวัดมวลจะถูกจับจ้องไปที่สปริงในลักษณะที่สปริงสามารถทำได้ การสั่นสะเทือนฟรีตามแนวแกนของสปริง

ระยะเวลา T (\displaystyle T)ความผันผวนเหล่านี้เกี่ยวข้องกับน้ำหนักตัว M (\displaystyle M)อัตราส่วน:

T = 2 π MK (\displaystyle T=2\pi (\sqrt (\frac (M)(K))))

โดยที่ K คือค่าสัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่นของสปริง

จึงจะรู้ K (\displaystyle K)และการวัด T (\displaystyle T)สามารถพบได้ M (\displaystyle M).

จากสูตรจะเห็นได้ชัดว่าคาบการสั่นไม่ได้ขึ้นอยู่กับแอมพลิจูดหรือการเร่งความเร็วของแรงโน้มถ่วง

อุปกรณ์

อุปกรณ์ที่มีลักษณะคล้าย “เก้าอี้” ประกอบด้วย สี่ส่วน: แท่นสำหรับวางนักบินอวกาศ (ส่วนบน) ฐานที่ติดกับ “พื้น” ของสถานี (ส่วนล่าง) ชั้นวางและส่วนตรงกลางแบบกลไก รวมถึงเครื่องอ่านอิเล็กทรอนิกส์

ขนาดเครื่อง : 79.8 x 72 x 31.8 ซม. วัสดุ: อลูมิเนียม ยาง แก้วออร์แกนิก น้ำหนักตัวเครื่องประมาณ 11 กิโลกรัม

ส่วนบนอุปกรณ์ที่นักบินอวกาศนอนหงายประกอบด้วย สามส่วน- แผ่นลูกแก้วสี่เหลี่ยมติดอยู่กับแท่นด้านบน ที่พักคางสำหรับนักบินอวกาศยื่นออกมาจากปลายแท่นบนแท่งโลหะ

ส่วนล่างของอุปกรณ์เป็นฐานรูปเกือกม้าซึ่งติดตั้งส่วนกลไกของอุปกรณ์และหน่วยวัดการอ่านไว้

ชิ้นส่วนทางกลประกอบด้วยสตรัททรงกระบอกแนวตั้ง โดยที่กระบอกสูบที่สองจะเคลื่อนที่ไปด้านนอกบนตลับลูกปืน ที่ด้านนอกของกระบอกสูบแบบเคลื่อนย้ายได้จะมีมู่เล่สองล้อพร้อมตัวหยุดสำหรับยึดระบบแบบเคลื่อนย้ายได้ในตำแหน่งตรงกลาง

แท่นที่มีรูปทรงสำหรับร่างกายของนักบินอวกาศซึ่งกำหนดมวลของมันนั้นติดอยู่ที่ปลายด้านบนของกระบอกสูบที่เคลื่อนย้ายได้โดยใช้วงเล็บสองอัน

มือจับสองอันที่มีทริกเกอร์อยู่ที่ปลายติดกับครึ่งล่างของกระบอกสูบแบบเคลื่อนย้ายได้ โดยมีตัวหยุดของระบบแบบเคลื่อนย้ายได้ฝังอยู่ในด้ามจับ

ที่ด้านล่างของกระบอกสูบด้านนอกจะมีที่วางเท้าสำหรับนักบินอวกาศซึ่งมีฝายางสองอัน

แท่งโลหะเคลื่อนที่ภายในชั้นวางทรงกระบอก ปลายด้านหนึ่งฝังอยู่ในแท่นด้านบน ที่ปลายอีกด้านของก้านจะมีแผ่นซึ่งทั้งสองด้านมีสปริงสองตัวติดอยู่ ซึ่งทำให้ระบบการเคลื่อนที่ของอุปกรณ์อยู่ในตำแหน่งตรงกลางเมื่ออยู่ในสภาพไร้น้ำหนัก เซ็นเซอร์แมกนีโตอิเล็กทริกได้รับการแก้ไขที่ด้านล่างของชั้นวาง ซึ่งจะบันทึกระยะเวลาการสั่นของระบบที่กำลังเคลื่อนที่

เซ็นเซอร์จะพิจารณาระยะเวลาของการสั่นโดยอัตโนมัติด้วยความแม่นยำหนึ่งในพันของวินาที

ดังที่แสดงไว้ข้างต้น ความถี่ในการสั่นสะเทือนของ “เก้าอี้” ขึ้นอยู่กับมวลของน้ำหนักบรรทุก ดังนั้นนักบินอวกาศเพียงแค่ต้องแกว่งเล็กน้อยบนวงสวิงดังกล่าว และหลังจากนั้นไม่นาน อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะคำนวณและแสดงผลการวัด

ในการวัดน้ำหนักตัวของนักบินอวกาศ 30 วินาทีก็เพียงพอแล้ว

ต่อจากนั้นปรากฎว่า "เครื่องชั่งจักรวาล" มีความแม่นยำมากกว่าเครื่องชั่งทางการแพทย์ที่ใช้ในชีวิตประจำวันมาก

นี่เป็นครั้งแรกที่ฉันต้องชั่งน้ำหนักตัวเองในอวกาศ เห็นได้ชัดว่าเครื่องชั่งธรรมดาไม่สามารถทำงานได้ที่นี่เนื่องจากไม่มีน้ำหนัก เครื่องชั่งของเราต่างจากเครื่องชั่งบนโลกตรงที่ทำงานบนหลักการที่แตกต่างและเป็นแท่นสั่นบนสปริง

ก่อนที่จะชั่งน้ำหนัก ฉันลดแท่นลง บีบสปริงไปที่แคลมป์ นอนลงบนนั้น กดให้แน่นกับพื้นผิว และแก้ไขตัวเอง จัดกลุ่มร่างกายของฉันเพื่อไม่ให้ห้อย พันขาและแขนของฉันไว้รอบส่วนรองรับโปรไฟล์ ของแพลตฟอร์ม ฉันกดชัตเตอร์ กดเล็กน้อยและฉันรู้สึกสั่นสะเทือน ความถี่ของพวกเขาจะแสดงบนตัวบ่งชี้ในรหัสดิจิทัล ฉันอ่านค่าของมัน ลบรหัสความถี่การสั่นสะเทือนของแท่นที่วัดโดยไม่มีบุคคล และใช้ตารางเพื่อกำหนดน้ำหนักของฉัน ปรากฏว่าหนัก 74 กก.

เรื่องราว

อุปกรณ์สำหรับวัดน้ำหนักตัวของนักบินอวกาศถูกสร้างขึ้นภายในปี 1976 ที่สำนักออกแบบและเทคโนโลยีพิเศษของเลนินกราด "Biofizpribor" (SKTB "Biofizpribor")

แนวคิดเรื่องมวลทำให้เกิดคำถามมากมาย: มวลของวัตถุขึ้นอยู่กับความเร็วของมันหรือไม่ สารเติมแต่งมวลเมื่อรวมวัตถุเข้ากับระบบ (เช่น m12 = m1 + m2) หรือไม่ จะวัดมวลกายในอวกาศได้อย่างไร?

ครูฟิสิกส์ต่างตอบคำถามเหล่านี้แตกต่างกัน ดังนั้นจึงไม่น่าแปลกใจที่บัญญัติข้อแรก ผู้เชี่ยวชาญรุ่นเยาว์เมื่อมีคนมาทำงานในสถาบันวิจัย มันจะกลายเป็น “ลืมทุกสิ่งที่คุณเรียนรู้ที่โรงเรียน” ในหน้านี้ ผมจะแนะนำให้คุณรู้จักกับมุมมองของผู้เชี่ยวชาญที่เข้ามาเกี่ยวข้องกับปัญหาเหล่านี้ในงานทางวิทยาศาสตร์ของพวกเขา แต่ก่อนอื่น เรามาดูความหมายทางกายภาพของแนวคิดเรื่องมวลกันก่อน

ฉันได้พูดคุยเกี่ยวกับการตีความมวลในฐานะความโค้งทางคณิตศาสตร์และเรขาคณิตแล้ว เส้นเรขาคณิตพื้นที่/เวลาสี่มิติ แต่ในงานของเขาในปี 1905 ไอน์สไตน์ให้มวลและ ความหมายทางกายภาพการนำแนวคิดเรื่องพลังงานนิ่งมาสู่ฟิสิกส์

ในปัจจุบัน เมื่อพูดถึงมวล นักฟิสิกส์หมายถึงค่าสัมประสิทธิ์ที่กำหนดโดยสูตร:

m2=E2/c4-p2/c2 (1)

ในทุกสูตร จะใช้สัญลักษณ์ต่อไปนี้ (เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น):

มวลดังกล่าวจะไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อเคลื่อนที่จากกรอบอ้างอิงเฉื่อยหนึ่งไปยังอีกกรอบอ้างอิงหนึ่ง ระบบเฉื่อย- วิธีนี้ง่ายต่อการตรวจสอบหากคุณใช้การแปลงแบบลอเรนซ์สำหรับ E และ p โดยที่ v คือความเร็วของระบบหนึ่งสัมพันธ์กับอีกระบบหนึ่ง และเวกเตอร์ v ถูกกำหนดทิศทางไปตามแกน x:

(2)

ดังนั้น ไม่เหมือนกับ E และ p ซึ่งเป็นส่วนประกอบของเวกเตอร์ 4 มิติ มวลเป็นค่าคงที่แบบลอเรนเซียน

อาหารสมอง:

การเปลี่ยนแปลงแบบลอเรนซ์เป็นรากฐานของโลกทั้งใบในสูตรของไอน์สไตน์ มันย้อนกลับไปถึงทฤษฎีที่เสนอโดยนักฟิสิกส์ Hendrik Anton Lorentz โดยสรุปสาระสำคัญสรุปได้ดังต่อไปนี้: ตามยาว - ในทิศทางของการเคลื่อนไหว - ขนาดของร่างกายที่เคลื่อนไหวเร็วจะลดลง ย้อนกลับไปในปี 1909 Paul Ehrenfest นักฟิสิกส์ชื่อดังชาวออสเตรียสงสัยข้อสรุปนี้ นี่คือข้อโต้แย้งของเขา: สมมติว่าวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่นั้นแบนจริงๆ เอาล่ะ เรามาทำการทดลองกับดิสก์กันดีกว่า เราจะหมุนมันค่อยๆเพิ่มความเร็ว ขนาดของดิสก์ ดังที่นายไอน์สไตน์บอก จะลดลง นอกจากนี้ดิสก์จะบิดเบี้ยว เมื่อความเร็วการหมุนถึงความเร็วแสง ดิสก์ก็จะหายไป

ไอน์สไตน์ตกใจเพราะเอห์เรนเฟสต์พูดถูก ผู้สร้างทฤษฎีสัมพัทธภาพตีพิมพ์ข้อโต้แย้งสองสามข้อของเขาบนหน้าวารสารพิเศษฉบับหนึ่งจากนั้นช่วยให้คู่ต่อสู้ของเขาได้รับตำแหน่งศาสตราจารย์วิชาฟิสิกส์ในเนเธอร์แลนด์ซึ่งเขามุ่งมั่นมายาวนาน Ehrenfest ย้ายไปที่นั่นในปี 1912 ในทางกลับกัน การค้นพบ Ehrenfest ที่เรากล่าวถึงก็หายไปจากหน้าหนังสือเกี่ยวกับทฤษฎีสัมพัทธภาพบางส่วน: สิ่งที่เรียกว่า Ehrenfest Paradox

เฉพาะในปี 1973 เท่านั้นที่การทดลองเก็งกำไรของ Ehrenfest ได้ถูกนำไปใช้จริง นักฟิสิกส์ โทมัส อี. ฟิบส์ ถ่ายภาพจานหมุนด้วย ความเร็วมหาศาล- ภาพถ่ายเหล่านี้ (ถ่ายโดยใช้แฟลช) ควรจะเป็นหลักฐานยืนยันสูตรของไอน์สไตน์ อย่างไรก็ตาม มีข้อผิดพลาดเกี่ยวกับเรื่องนี้ ขนาดของดิสก์ - ตรงกันข้ามกับทฤษฎี - ไม่มีการเปลี่ยนแปลง ประกาศ "การบีบอัดตามยาว" ทฤษฎีส่วนตัวทฤษฎีสัมพัทธภาพกลายเป็นนิยายขั้นสุดยอด Phipps ส่งรายงานเกี่ยวกับงานของเขาไปยังบรรณาธิการของวารสารยอดนิยม Nature เธอปฏิเสธมัน ในท้ายที่สุดบทความนี้ก็ได้รับการตีพิมพ์บนหน้านิตยสารพิเศษบางฉบับที่ตีพิมพ์ในฉบับเล็ก ๆ ในอิตาลี อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีใครพิมพ์ซ้ำเลย ไม่มีความรู้สึก บทความนี้ไม่มีใครสังเกตเห็น

สิ่งที่น่าทึ่งไม่น้อยคือชะตากรรมของการทดลองที่พวกเขาพยายามบันทึกการขยายเวลาระหว่างการเคลื่อนไหว

อย่างไรก็ตาม จากความสัมพันธ์ (1) จะได้นิพจน์ของไอน์สไตน์ที่มีชื่อเสียงสำหรับพลังงานที่เหลือ E0=mc2 (ถ้า p=0) - และถ้าเราเอาความเร็วแสงเป็นหน่วยของความเร็ว กล่าวคือ ใส่ c = 1 จากนั้นมวลของร่างกายจะเท่ากับพลังงานนิ่ง และเนื่องจากพลังงานถูกอนุรักษ์ไว้ มวลจึงเป็นปริมาณอนุรักษ์ซึ่งไม่ได้ขึ้นอยู่กับความเร็ว นี่คือคำตอบของ

คำถามแรก และมันคือพลังงานแห่งการพักผ่อน “สงบนิ่ง” ในวัตถุขนาดใหญ่ที่ถูกปล่อยออกมาบางส่วนในทางเคมีโดยเฉพาะ ปฏิกิริยานิวเคลียร์.

ตอนนี้เรามาดูประเด็นของการบวกกัน:

หากต้องการย้ายไปยังระบบอ้างอิงเฉื่อยอื่น เราควรใช้การแปลงแบบลอเรนซ์กับวัตถุที่อยู่นิ่งในเฟรมดั้งเดิม ในกรณีนี้จะได้รับการเชื่อมต่อทันทีระหว่างพลังงานและโมเมนตัมของร่างกายกับความเร็ว:

(3)

หมายเหตุ: อนุภาคของแสง โฟตอน ไม่มีมวล ดังนั้น จากสมการข้างต้น จะได้ว่าโฟตอน v = c

พลังงานและโมเมนตัมเป็นสิ่งเสริม พลังงานรวมของทั้งสอง ร่างกายฟรีเท่ากับผลรวมของพลังงาน (E = E1 + E2) โดยมีโมเมนตัมในทำนองเดียวกัน แต่ถ้าเราแทนจำนวนเหล่านี้เป็นสูตร (1) เราจะเห็นสิ่งนั้น

มวลรวมจะขึ้นอยู่กับมุมระหว่างพัลส์ p1 และ p2

จากนี้ไปมวลของระบบโฟตอนสองตัวที่มีพลังงาน E จะเท่ากับ 2E/c2 หากพวกมันบินเข้าไป ฝั่งตรงข้ามและจะเป็นศูนย์หากพวกมันบินไปในทิศทางเดียว ซึ่งถือว่าไม่ธรรมดามากสำหรับคนที่เจอทฤษฎีสัมพัทธภาพเป็นครั้งแรก แต่มันคือข้อเท็จจริง! กลศาสตร์ของนิวตันซึ่งมีมวลเป็นสารเติมแต่ง จะไม่ทำงานด้วยความเร็วที่เทียบได้กับความเร็วแสง คุณสมบัติของการเพิ่มมวลตามมาจากสูตรเฉพาะในขีดจำกัดเมื่อ v<

ดังนั้น ในการใช้หลักการสัมพัทธภาพและความคงตัวของความเร็วแสง การแปลงแบบลอเรนซ์จึงมีความจำเป็น และจากนั้นจึงเป็นไปตามที่ความสัมพันธ์ระหว่างโมเมนตัมและความเร็วได้รับจากสูตร (3) ไม่ใช่จากสูตรของนิวตัน p = mv

เมื่อร้อยปีก่อนด้วยความเฉื่อยของการคิดพวกเขาพยายามถ่ายโอนสูตรของนิวตันไปสู่ฟิสิกส์เชิงสัมพัทธภาพและนี่คือวิธีที่แนวคิดเรื่องมวลสัมพัทธภาพเกิดขึ้นซึ่งเติบโตตามพลังงานที่เพิ่มขึ้นและด้วยเหตุนี้ด้วยความเร็วที่เพิ่มขึ้น ตามมุมมองของวันนี้ สูตร m=E/c2 เป็นสิ่งประดิษฐ์ที่ทำให้เกิดความสับสนในจิตใจ ในด้านหนึ่งโฟตอนไม่มีมวล และอีกด้านหนึ่งก็มีมวล

เหตุใดสัญกรณ์ E0 จึงสมเหตุสมผล เนื่องจากพลังงานขึ้นอยู่กับกรอบอ้างอิง และดัชนีศูนย์ในกรณีนี้บ่งชี้ว่านี่คือพลังงานในกรอบที่เหลือ เหตุใดสัญกรณ์ m0 (มวลนิ่ง) จึงไม่มีเหตุผล เพราะมวลไม่ได้ขึ้นอยู่กับกรอบอ้างอิง

การยืนยันเกี่ยวกับความเท่าเทียมกันของพลังงานและมวลยังก่อให้เกิดความสับสนอีกด้วย แท้จริงแล้วเมื่อใดก็ตามที่มีมวล ก็จะมีพลังงานที่สอดคล้องกับมวลนั้นด้วย นั่นคือ พลังงานนิ่ง E0=mc2 อย่างไรก็ตามเมื่อมีพลังงานก็ไม่มีมวลเสมอไป มวลของโฟตอนเป็นศูนย์ และพลังงานของโฟตอนไม่เป็นศูนย์ พลังงานของอนุภาคในรังสีคอสมิกหรือในเครื่องเร่งสมัยใหม่นั้นมีขนาดที่สูงกว่ามวลของมันมาก (ในหน่วยโดยที่ c = 1)

อาร์. ไฟน์แมน มีบทบาทสำคัญในการก่อตัวของภาษาสัมพัทธภาพสมัยใหม่ ซึ่งในช่วงทศวรรษ 1950 ได้สร้างทฤษฎีการก่อกวนที่ไม่แปรเปลี่ยนเชิงสัมพัทธ์ในทฤษฎีสนามควอนตัมโดยทั่วไป และในพลศาสตร์ไฟฟ้าควอนตัมโดยเฉพาะ การอนุรักษ์พลังงาน 4 เวกเตอร์ - โมเมนตัมเป็นพื้นฐานของเทคนิคที่มีชื่อเสียงของแผนภาพไฟน์แมนหรือที่เรียกอีกอย่างว่ากราฟไฟน์แมน ในงานทางวิทยาศาสตร์ทั้งหมดของเขา ไฟน์แมนใช้แนวคิดเรื่องมวลที่กำหนดโดยสูตร (1) นักฟิสิกส์ที่เริ่มคุ้นเคยกับทฤษฎีสัมพัทธภาพกับทฤษฎีสนามของ Landau และ Lifshitz หรือบทความทางวิทยาศาสตร์ของ Feynman ไม่สามารถเกิดแนวคิดในการเรียกมวลของร่างกายว่าพลังงานหารด้วย c2 อีกต่อไป อย่างไรก็ตาม ในการนำเสนอที่ได้รับความนิยม (รวมถึงการบรรยายเรื่องฟิสิกส์ของไฟน์แมนอันโด่งดัง) สิ่งประดิษฐ์ชิ้นนี้ยังคงอยู่ และนี่เป็นความจริงที่น่าเศร้ามากซึ่งดูเหมือนว่าฉันต้องค้นหาคำอธิบายบางส่วนในความจริงที่ว่าแม้แต่นักฟิสิกส์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดที่ย้ายจากกิจกรรมทางวิทยาศาสตร์ไปสู่การศึกษาก็พยายามปรับตัวให้เข้ากับจิตสำนึกของผู้อ่านที่หลากหลาย นำขึ้นมาบน m=E/c2

เพื่อที่จะกำจัด "ความผิดพลาด" ดังกล่าวจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องนำคำศัพท์ทางวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ที่เป็นหนึ่งเดียวมาใช้ในวรรณกรรมทางการศึกษาเกี่ยวกับทฤษฎีสัมพัทธภาพ การใช้สัญลักษณ์และคำศัพท์สมัยใหม่และล้าสมัยควบคู่กันนั้นชวนให้นึกถึงยานสำรวจดาวอังคารซึ่งล้มเหลวในปี 2542 เนื่องจากหนึ่งในบริษัทที่เกี่ยวข้องกับการสร้างมันใช้นิ้ว ในขณะที่บริษัทอื่นๆ ใช้ระบบเมตริก

ปัจจุบัน ฟิสิกส์เข้าใกล้คำถามเกี่ยวกับธรรมชาติของมวลของอนุภาคมูลฐานอย่างแท้จริง เช่น เลปตันและควาร์ก และอนุภาคอย่างโปรตอนและนิวตรอน ที่เรียกว่าแฮดรอน คำถามนี้เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการค้นหาสิ่งที่เรียกว่าฮิกส์โบซอน ตลอดจนโครงสร้างและวิวัฒนาการของสุญญากาศ และในที่นี้คำเกี่ยวกับธรรมชาติของมวล แน่นอนว่าหมายถึงมวลคงที่ m ซึ่งนิยามไว้ในสูตร (1) ไม่ใช่มวลสัมพัทธภาพ ซึ่งเพียงแต่แสดงถึงพลังงานทั้งหมดของอนุภาคอิสระ

ในทฤษฎีสัมพัทธภาพ มวลไม่ใช่ตัวชี้วัดความเฉื่อย (สูตร F-ma) การวัดความเฉื่อยคือพลังงานทั้งหมดของร่างกายหรือระบบของร่างกาย นักฟิสิกส์ไม่ได้ติดฉลากใด ๆ โดยเฉพาะที่สอดคล้องกับแนวคิดเรื่องมวลของนิวตันกับอนุภาค ท้ายที่สุดแล้ว นักฟิสิกส์ยังถือว่าอนุภาคไร้มวลเป็นอนุภาคอีกด้วย เมื่อพิจารณาถึงสิ่งที่เพิ่งกล่าวไป จึงไม่น่าแปลกใจที่รังสีจะถ่ายเทพลังงานจากร่างกายหนึ่งไปยังอีกร่างกายหนึ่ง ดังนั้นจึงเกิดความเฉื่อย

และเรื่องย่อสั้นๆ:

มวลมีค่าเท่ากันในทุกกรอบอ้างอิง โดยจะไม่เปลี่ยนแปลงไม่ว่าอนุภาคจะเคลื่อนที่อย่างไร

คำถาม "พลังงานมีมวลนิ่งหรือไม่" ไม่สมเหตุสมผล ไม่ใช่พลังงานที่มีมวล แต่เป็นวัตถุ (อนุภาค) หรือระบบของอนุภาค ผู้เขียนหนังสือเรียนที่สรุปจาก E0=mc2 ว่า “พลังงานมีมวล” กำลังเขียนวลีที่ไม่มีความหมาย เป็นไปได้ที่จะระบุมวลและพลังงานได้โดยการละเมิดตรรกะเท่านั้น เนื่องจากมวลเป็นสเกลาร์เชิงสัมพัทธภาพ และพลังงานเป็นส่วนประกอบของเวกเตอร์ 4 ตัว ในศัพท์ที่สมเหตุสมผล อาจฟังได้เพียงว่า "ความเท่าเทียมกันของพลังงานและมวลขณะพัก"

จะวัดมวลกายในอวกาศได้อย่างไร?

ดังนั้นเราจึงรู้ว่ามวลเป็นปริมาณทางกายภาพพื้นฐานที่กำหนดคุณสมบัติทางกายภาพเฉื่อยและแรงโน้มถ่วงของร่างกาย จากมุมมองของทฤษฎีสัมพัทธภาพ มวลของร่างกาย m แสดงถึงพลังงานนิ่งของมัน ซึ่งตามความสัมพันธ์ของไอน์สไตน์: ที่ไหนคือความเร็วแสง

ในทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของนิวตัน มวลทำหน้าที่เป็นแหล่งกำเนิดแรงโน้มถ่วงสากล ซึ่งดึงดูดวัตถุทั้งหมดเข้าหากัน แรงที่วัตถุมีมวลดึงดูดวัตถุที่มีมวลถูกกำหนดโดยกฎแรงโน้มถ่วงของนิวตัน:

หรือให้แม่นยำยิ่งขึ้นเวกเตอร์อยู่ที่ไหน

คุณสมบัติเฉื่อยของมวลในกลศาสตร์ไม่สัมพันธ์กัน (นิวตัน) ถูกกำหนดโดยความสัมพันธ์ จากที่กล่าวมาข้างต้น คุณสามารถหามวลกายในแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์ได้อย่างน้อยสามวิธี

คุณสามารถทำลายล้าง (แปลงมวลทั้งหมดเป็นพลังงาน) ร่างกายที่กำลังศึกษาและวัดพลังงานที่ปล่อยออกมา โดยใช้ความสัมพันธ์ของไอน์สไตน์เพื่อหาคำตอบ (เหมาะสำหรับวัตถุที่เล็กมาก เช่น วิธีนี้ทำให้คุณสามารถค้นหามวลของอิเล็กตรอนได้) แต่แม้แต่นักทฤษฎีที่ไม่ดีก็ไม่ควรเสนอวิธีแก้ปัญหาเช่นนี้ การทำลายล้างมวลหนึ่งกิโลกรัมจะปล่อยความร้อนออกมา 2·1,017 จูล ในรูปของรังสีแกมมาชนิดแข็ง

ใช้ตัวทดสอบวัดแรงดึงดูดที่กระทำต่อวัตถุที่ศึกษาอยู่ และเมื่อทราบระยะทางโดยใช้ความสัมพันธ์ของนิวตันแล้ว ให้หามวล (คล้ายกับการทดลองคาเวนดิช) นี่เป็นการทดลองที่ซับซ้อนซึ่งต้องใช้เทคนิคที่ซับซ้อนและอุปกรณ์ที่มีความละเอียดอ่อน แต่ทุกวันนี้ไม่มีอะไรที่เป็นไปไม่ได้ในการวัดมวลความโน้มถ่วง (แอคทีฟ) ที่มีขนาดตั้งแต่หนึ่งกิโลกรัมขึ้นไปด้วยความแม่นยำที่ค่อนข้างดี เพียงแต่ว่านี่เป็นประสบการณ์ที่จริงจังและละเอียดอ่อนซึ่งคุณต้องเตรียมตัวก่อนปล่อยเรือของคุณ ในห้องปฏิบัติการทางโลก กฎของนิวตันได้รับการทดสอบด้วยความแม่นยำเป็นเลิศสำหรับมวลที่ค่อนข้างเล็กในระยะห่างตั้งแต่ 1 เซนติเมตรถึงประมาณ 10 เมตร

ส่งผลต่อร่างกายแต่อย่างใด พลังที่รู้จัก(เช่น ติดไดนาโมมิเตอร์กับวัตถุ) แล้ววัดความเร่ง แล้วใช้อัตราส่วนหามวลของร่างกาย (เหมาะสำหรับวัตถุขนาดกลาง)

คุณสามารถใช้กฎการอนุรักษ์โมเมนตัมได้ ในการทำเช่นนี้ คุณจะต้องมีมวลที่ทราบเพียงตัวเดียว และวัดความเร็วของวัตถุทั้งก่อนและหลังปฏิสัมพันธ์

วิธีที่ดีที่สุดการชั่งน้ำหนักร่างกาย - การวัด/เปรียบเทียบ มวลเฉื่อย- และนี่คือวิธีการที่ใช้บ่อยมาก การวัดทางกายภาพ(และไม่ใช่เฉพาะในแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์เท่านั้น) อย่างที่คุณอาจจำได้จาก ประสบการณ์ส่วนตัวและจากหลักสูตรฟิสิกส์ น้ำหนักที่ติดอยู่กับสปริงจะแกว่งด้วยความถี่ที่เฉพาะเจาะจงมาก: w = (k/m)1/2 โดยที่ k คือความแข็งของสปริง m คือมวลของน้ำหนัก ดังนั้น โดยการวัดความถี่การแกว่งของตุ้มน้ำหนักบนสปริง จึงสามารถกำหนดมวลของสปริงได้ด้วยความแม่นยำที่ต้องการ ยิ่งไปกว่านั้น มันไม่มีความแตกต่างอย่างแน่นอนไม่ว่าจะมีความไร้น้ำหนักหรือไม่ก็ตาม ในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วง จะสะดวกในการยึดตัวยึดสำหรับมวลที่วัดได้ระหว่างสปริงสองตัวที่ดึงเข้าไว้ ทิศทางตรงกันข้าม- (เพื่อความสนุกสนาน คุณสามารถกำหนดได้ว่าความไวของเครื่องชั่งขึ้นอยู่กับแรงตึงของสปริงอย่างไร)

ใน ชีวิตจริงเครื่องชั่งดังกล่าวใช้เพื่อกำหนดความชื้นและความเข้มข้นของก๊าซบางชนิด คริสตัลเพียโซอิเล็กทริกถูกใช้เป็นสปริงและความถี่ แรงสั่นสะเทือนตามธรรมชาติซึ่งถูกกำหนดโดยความแข็งแกร่งและมวลของมัน การเคลือบถูกนำไปใช้กับคริสตัลที่ดูดซับความชื้นอย่างเฉพาะเจาะจง (หรือโมเลกุลของก๊าซหรือของเหลวบางชนิด) ความเข้มข้นของโมเลกุลที่สารเคลือบจับอยู่ในสภาวะสมดุลกับความเข้มข้นในก๊าซ โมเลกุลที่ถูกจับโดยการเคลือบจะเปลี่ยนมวลของคริสตัลเล็กน้อย และความถี่ของการสั่นสะเทือนของมันเองซึ่งถูกกำหนดตามไปด้วย วงจรอิเล็กทรอนิกส์(จำไว้ว่าฉันบอกว่าคริสตัลเป็นแบบเพียโซอิเล็กทริก)... "เกล็ด" ดังกล่าวมีความไวมากและช่วยให้คุณสามารถระบุความเข้มข้นของไอน้ำหรือก๊าซอื่น ๆ ในอากาศที่มีความเข้มข้นน้อยมาก

ใช่ หากคุณอยู่ในสภาวะแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์ โปรดจำไว้ว่าการไม่มีน้ำหนักไม่ได้หมายความว่าไม่มีมวล และหากคุณชนด้านข้างของยานอวกาศ รอยฟกช้ำและการกระแทกจะเกิดขึ้นจริง

ทายาท (มาตรา 1117) การร้องขอให้พินัยกรรมเป็นโมฆะนั้นอยู่ภายใต้อายุความทั่วไปสามปี (มาตรา 196 แห่งประมวลกฎหมายแพ่ง) บทที่ 3 ปัญหา กฎระเบียบทางกฎหมายสถาบันมรดกตามพินัยกรรมและแนวโน้มการพัฒนา §1 ความแปลกใหม่และปัญหาบางประการของกฎระเบียบทางกฎหมายของสถาบันมรดกตามพินัยกรรม เพิ่มขึ้น...



ความสม่ำเสมอโดยไม่คำนึงถึงความรู้ของเราเกี่ยวกับธรรมชาติของปรากฏการณ์ ทุกผลย่อมมีเหตุของมัน เช่นเดียวกับทุกสิ่งทุกอย่างในฟิสิกส์ แนวคิดเรื่องระดับกำหนดเปลี่ยนไปเมื่อฟิสิกส์และวิทยาศาสตร์ธรรมชาติทั้งหมดพัฒนาขึ้น ในศตวรรษที่ 19 ทฤษฎีของนิวตันได้ถูกสร้างขึ้นและเป็นที่ยอมรับในที่สุด การมีส่วนร่วมที่สำคัญป.ล. ลาปลาซ (1749 - 1827) มีส่วนในการก่อตั้ง เขาเป็นนักเขียนผลงานคลาสสิกเกี่ยวกับกลศาสตร์ท้องฟ้าและ...

ซึ่งปัจจุบันทำงานอยู่ที่ต่างประเทศ สถานีอวกาศ, อ่าน:

...ยังคงเตรียมสินค้าสำหรับยาน Soyuz ของเราต่อไป โดยมีโควต้าส่วนตัว 1.5 กก. และบรรจุสัมภาระส่วนตัวอื่นๆ เพื่อส่งกลับโลก

คิดเกี่ยวกับมัน โอเค นักบินอวกาศสามารถนำสิ่งของหนัก 1.5 กิโลกรัมขึ้นจากวงโคจรได้ แต่พวกเขาจะกำหนดมวลของพวกเขาในสภาวะไร้น้ำหนัก (สภาวะไร้น้ำหนัก) ได้อย่างไร?

ตัวเลือก 1 - การบัญชี ทุกสิ่งอยู่ ยานอวกาศจะต้องชั่งน้ำหนักล่วงหน้า ควรทราบอย่างถ่องแท้ว่าฝาปากกา ถุงเท้า และแฟลชไดรฟ์มีน้ำหนักเท่าใด

ตัวเลือก 2 - แรงเหวี่ยง เราคลายวัตถุบนสปริงที่ปรับเทียบแล้ว จาก ความเร็วเชิงมุม, รัศมีการหมุนและการเสียรูปของสปริง เราคำนวณมวลของมัน

ตัวเลือก 3 - นิวตันเนียนที่สอง (F=ma) เราดันร่างกายด้วยสปริงและวัดความเร่งของมัน เมื่อทราบแรงผลักดันของสปริง เราจะได้มวล

กลายเป็นอันที่สี่แล้ว

ใช้การขึ้นอยู่กับระยะเวลาการสั่นของสปริงกับมวลของร่างกายที่ติดอยู่
เครื่องวัดมวลกายและมวลน้อยในแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์ “IM-01M” (เครื่องวัดมวล):

"IM" ถูกใช้ที่สถานีซัลยุตและเมียร์ น้ำหนักของแมสมิเตอร์เองคือ 11 กก. ใช้เวลาชั่งน้ำหนักครึ่งนาทีในระหว่างนั้นอุปกรณ์ ความแม่นยำสูงวัดระยะเวลาการแกว่งของแท่นพร้อมกับโหลด

นี่คือวิธีที่ Valentin Lebedev อธิบายขั้นตอนใน “Diary of a Cosmonaut” (1982):

นี่เป็นครั้งแรกที่ฉันต้องชั่งน้ำหนักตัวเองในอวกาศ เห็นได้ชัดว่าเครื่องชั่งธรรมดาไม่สามารถทำงานได้ที่นี่เนื่องจากไม่มีน้ำหนัก เครื่องชั่งของเราต่างจากเครื่องชั่งบนโลกตรงที่ทำงานบนหลักการที่แตกต่างและเป็นแท่นสั่นบนสปริง
ก่อนที่จะชั่งน้ำหนัก ฉันลดแท่นลง บีบสปริงไปที่แคลมป์ นอนลงบนนั้น กดให้แน่นกับพื้นผิว และแก้ไขตัวเอง จัดกลุ่มร่างกายของฉันเพื่อไม่ให้ห้อย พันขาและแขนของฉันไว้รอบส่วนรองรับโปรไฟล์ ของแพลตฟอร์ม ฉันกดชัตเตอร์ กดเล็กน้อยและฉันรู้สึกสั่นสะเทือน ความถี่ของพวกเขาจะแสดงบนตัวบ่งชี้ในรหัสดิจิทัล ฉันอ่านค่าของมัน ลบรหัสความถี่การสั่นสะเทือนของแท่นที่วัดโดยไม่มีบุคคล และใช้ตารางเพื่อกำหนดน้ำหนักของฉัน

สถานีโคจรที่มีคนขับ Almaz เครื่องวัดมวลหมายเลข 5:

ขณะนี้อุปกรณ์รุ่นปรับปรุงใหม่นี้อยู่บนสถานีอวกาศนานาชาติแล้ว:

วิดีโอ:

เพื่อความเป็นธรรม ตัวเลือกที่ 1 (การชั่งน้ำหนักเบื้องต้นของทุกสิ่ง) ยังคงใช้สำหรับการควบคุมทั่วไป และตัวเลือกที่ 3 (กฎข้อที่สองของนิวตัน) ใช้ในอุปกรณ์ชั่งน้ำหนักอุปกรณ์ตรวจวัดมวลความเร่งเชิงเส้นอวกาศ (

ทันทีที่ผู้คนเงยหน้าขึ้นและจ้องมองไปในท้องฟ้ายามค่ำคืน พวกเขาก็ต้องตกตะลึงกับแสงของดวงดาวอย่างแท้จริง ความหลงใหลนี้นำไปสู่งานด้านทฤษฎีและการค้นพบที่เกี่ยวข้องกับระบบสุริยะของเราและวัตถุจักรวาลภายในระบบสุริยะของเรามาเป็นเวลาหลายพันปี อย่างไรก็ตาม เช่นเดียวกับในสาขาอื่นๆ ความรู้เกี่ยวกับอวกาศมักมีพื้นฐานมาจากข้อสรุปที่เป็นเท็จและการตีความที่ผิด ซึ่งต่อมาจะถูกนำมาพิจารณาตามความเป็นจริง เมื่อพิจารณาว่าวิชาดาราศาสตร์ได้รับความนิยมอย่างมากไม่เพียง แต่ในหมู่มืออาชีพเท่านั้น แต่ยังรวมถึงมือสมัครเล่นด้วย จึงเป็นเรื่องง่ายที่จะเข้าใจว่าทำไมในบางครั้งความเข้าใจผิดเหล่านี้จึงหยั่งรากลึกในจิตสำนึกสาธารณะ

หลายๆ คนคงเคยได้ยินอัลบั้มนี้มาแล้ว” ความมืด Side of the Moon" โดย Pink Floyd และแนวคิดที่ว่าดวงจันทร์มีด้านมืดได้รับความนิยมอย่างมากในสังคม แต่ประเด็นคือดวงจันทร์ไม่มีเลย ด้านมืด- สำนวนนี้เป็นหนึ่งในความเข้าใจผิดที่พบบ่อยที่สุด และเหตุผลนั้นเชื่อมโยงกับวิธีที่ดวงจันทร์หมุนรอบโลก และยังเชื่อมโยงกับข้อเท็จจริงที่ว่าดวงจันทร์มักจะหันไปหาโลกของเราโดยมีเพียงด้านเดียวเท่านั้น อย่างไรก็ตาม แม้ว่าเราจะมองเห็นเพียงด้านเดียว แต่เรามักจะเห็นว่าบางส่วนสว่างขึ้น ในขณะที่บางส่วนถูกปกคลุมไปด้วยความมืด ด้วยเหตุนี้ จึงมีเหตุผลที่จะสรุปได้ว่ากฎเดียวกันนี้จะเป็นจริงสำหรับอีกด้านหนึ่ง

มากกว่า คำจำกัดความที่ถูกต้องจะเป็น "อีกฟากหนึ่งของดวงจันทร์" และแม้ว่าเราจะไม่เห็นมันก็ไม่ได้มืดเสมอไป ประเด็นก็คือแหล่งกำเนิดของดวงจันทร์ที่ส่องสว่างบนท้องฟ้าไม่ใช่โลก แต่เป็นดวงอาทิตย์ ถึงแม้เราจะมองไม่เห็นอีกด้านของดวงจันทร์ แต่ก็มีดวงอาทิตย์ส่องสว่างด้วยเช่นกัน สิ่งนี้เกิดขึ้นเป็นวัฏจักร เช่นเดียวกับบนโลก จริงอยู่ที่วงจรนี้กินเวลานานกว่าเล็กน้อย วันจันทรคติเต็มดวงเทียบเท่ากับประมาณสองสัปดาห์โลก สอง ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจในการแสวงหา ในช่วงจันทรคติ โปรแกรมอวกาศไม่เคยมีการลงจอดที่ด้านข้างของดวงจันทร์ซึ่งหันหน้าออกจากโลกตลอดเวลา บรรจุคน ภารกิจอวกาศไม่เคยทำในคืนจันทรคติเลย

อิทธิพลของดวงจันทร์ที่มีต่อกระแสน้ำขึ้นและลง

ความเข้าใจผิดที่พบบ่อยที่สุดประการหนึ่งเกี่ยวข้องกับวิธีการทำงานของแรงขึ้นน้ำลง คนส่วนใหญ่เข้าใจว่ากองกำลังเหล่านี้ขึ้นอยู่กับดวงจันทร์ และมันเป็นเรื่องจริง อย่างไรก็ตาม หลายคนยังคงเข้าใจผิดว่ามีเพียงดวงจันทร์เท่านั้นที่รับผิดชอบกระบวนการเหล่านี้ การพูด ในภาษาง่ายๆ,สามารถควบคุมแรงน้ำขึ้นน้ำลงได้ แรงโน้มถ่วงวัตถุจักรวาลที่อยู่ใกล้เคียงซึ่งมีขนาดเพียงพอ และถึงแม้ว่าดวงจันทร์จะมี มวลมากและตั้งอยู่ใกล้เราไม่ใช่เพียงแหล่งเดียวของปรากฏการณ์นี้ โดยพลังน้ำขึ้นน้ำลง ผลกระทบบางอย่างเดอะซันก็ทำเช่นกัน ในเวลาเดียวกัน อิทธิพลร่วมกันของดวงจันทร์และดวงอาทิตย์จะเพิ่มขึ้นหลายเท่าในช่วงเวลาของการจัดเรียง (ในบรรทัดเดียว) ของวัตถุทางดาราศาสตร์ทั้งสองนี้

อย่างไรก็ตาม ดวงจันทร์ก็มีผลเช่นกัน ผลกระทบมากขึ้นในกระบวนการทางโลกเหล่านี้มากกว่าดวงอาทิตย์ เนื่องจากแม้จะมีมวลต่างกันมาก แต่ดวงจันทร์ก็ยังอยู่ใกล้เรามากขึ้น หากวันหนึ่งดวงจันทร์ถูกทำลายความชั่วร้าย น้ำทะเลจะไม่หยุดเลย อย่างไรก็ตามพฤติกรรมของกระแสน้ำจะเปลี่ยนไปอย่างมากอย่างแน่นอน

ดวงอาทิตย์และดวงจันทร์เป็นวัตถุในจักรวาลเพียงชนิดเดียวที่สามารถมองเห็นได้ในระหว่างวัน

เรามองเห็นวัตถุทางดาราศาสตร์อะไรบนท้องฟ้าในระหว่างวัน? ถูกต้องครับคุณซัน หลายๆ คนได้เห็นดวงจันทร์มากกว่าหนึ่งครั้งในระหว่างวัน ส่วนใหญ่มักจะมองเห็นได้ในตอนเช้าตรู่หรือเมื่อเริ่มมืด อย่างไรก็ตาม คนส่วนใหญ่เชื่อว่ามีเพียงวัตถุอวกาศเหล่านี้เท่านั้นที่สามารถเห็นได้บนท้องฟ้าในระหว่างวัน ด้วยความที่กลัวสุขภาพจึงมักไม่มองดวงอาทิตย์ แต่ข้างๆในระหว่างวันคุณจะพบอย่างอื่น

มีวัตถุอีกชิ้นหนึ่งบนท้องฟ้าที่สามารถมองเห็นได้บนท้องฟ้าแม้ในเวลากลางวัน วัตถุนี้คือดาวศุกร์ เมื่อคุณมองไปในท้องฟ้ายามค่ำคืนและเห็นจุดแสงที่มองเห็นได้ชัดเจน ให้รู้ว่าส่วนใหญ่คุณเห็นดาวศุกร์ ไม่ใช่ดวงดาว Phil Plait คอลัมนิสต์ Bad Astronomy ของพอร์ทัล Discover ได้รวบรวมคำแนะนำเล็กๆ น้อยๆ ซึ่งคุณจะพบทั้งดาวศุกร์และดวงจันทร์ในท้องฟ้าตอนกลางวัน ผู้เขียนแนะนำให้ระมัดระวังเป็นอย่างยิ่งและพยายามอย่ามองดวงอาทิตย์

ช่องว่างระหว่างดาวเคราะห์และดวงดาวว่างเปล่า

เมื่อเราพูดถึงอวกาศ เราจะจินตนาการถึงพื้นที่อันไม่มีที่สิ้นสุดและเย็นยะเยือกซึ่งเต็มไปด้วยความว่างเปล่าทันที แม้ว่าเราจะรู้ดีว่ากระบวนการก่อตัวของวัตถุทางดาราศาสตร์ใหม่ยังคงดำเนินต่อไปในจักรวาล แต่พวกเราหลายคนมั่นใจว่าช่องว่างระหว่างวัตถุเหล่านี้ว่างเปล่าโดยสิ้นเชิง จะแปลกใจทำไมถ้านักวิทยาศาสตร์เองก็เก่งมาก เป็นเวลานานพวกเขาเชื่อเรื่องนี้ไหม? อย่างไรก็ตาม การวิจัยใหม่แสดงให้เห็นว่ามีสิ่งที่น่าสนใจในจักรวาลมากกว่าที่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า

ไม่นานมานี้นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบในอวกาศ พลังงานมืด- ตามที่นักวิทยาศาสตร์หลายคนกล่าวไว้ นี่แหละที่ทำให้จักรวาลขยายตัวต่อไป ยิ่งไปกว่านั้น อัตราการขยายตัวของอวกาศยังเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง และตามที่นักวิจัยกล่าวไว้ หลังจากหลายพันล้านปี สิ่งนี้อาจนำไปสู่การ "แตกแยก" ของจักรวาลได้ พลังงานลึกลับในเล่มเดียวหรืออย่างอื่นนั้นมีอยู่เกือบทุกที่ แม้แต่ในโครงสร้างของอวกาศก็ตาม นักฟิสิกส์ที่ศึกษาปรากฏการณ์นี้เชื่อว่าแม้จะมีความลึกลับมากมายที่ยังไม่ได้แก้ไข แต่อวกาศระหว่างดาวเคราะห์ ระหว่างดวงดาว และแม้แต่ในอวกาศเองก็ไม่ได้ว่างเปล่าเท่าที่เราจินตนาการไว้ก่อนหน้านี้

เรามีความเข้าใจที่ชัดเจนเกี่ยวกับทุกสิ่งที่เกิดขึ้นในระบบสุริยะของเรา

เชื่อกันมานานแล้วว่ามีดาวเคราะห์เก้าดวงในระบบสุริยะของเรา ดาวเคราะห์ดวงสุดท้ายคือดาวพลูโต ดังที่คุณทราบ สถานะของดาวพลูโตในฐานะดาวเคราะห์ได้ถูกตั้งคำถามเมื่อไม่นานมานี้ เหตุผลก็คือนักดาราศาสตร์เริ่มค้นพบวัตถุภายในระบบสุริยะซึ่งมีขนาดพอๆ กับขนาดของดาวพลูโต แต่วัตถุเหล่านี้ตั้งอยู่ภายในแถบดาวเคราะห์น้อยที่เรียกว่า ซึ่งตั้งอยู่ด้านหลังดาวเคราะห์ดวงที่ 9 ในอดีต การค้นพบนี้เปลี่ยนความเข้าใจของนักวิทยาศาสตร์อย่างรวดเร็วว่าระบบสุริยะของเรามีหน้าตาเป็นอย่างไร ล่าสุดมีการตีพิมพ์ผลการศึกษาเชิงทฤษฎี งานทางวิทยาศาสตร์ซึ่งบ่งชี้ว่าระบบสุริยะอาจมีอีกสองดวง วัตถุอวกาศขนาด มากกว่าโลกและมีมวลประมาณ 15 เท่า

ทฤษฎีเหล่านี้มีพื้นฐานมาจากการคำนวณตัวเลข วงโคจรที่แตกต่างกันวัตถุต่างๆ ภายในระบบสุริยะ ตลอดจนปฏิสัมพันธ์ระหว่างวัตถุเหล่านั้น อย่างไรก็ตาม ตามที่ระบุในงาน วิทยาศาสตร์ยังไม่มีกล้องโทรทรรศน์ที่เหมาะสมที่จะช่วยพิสูจน์หรือหักล้างความคิดเห็นนี้ และในขณะที่ข้อความดังกล่าวอาจดูเหมือนเป็นใบชาในตอนนี้ แต่ก็ชัดเจนอย่างแน่นอน (ด้วยการค้นพบอื่นๆ มากมาย) ว่าส่วนนอกของระบบสุริยะของเรามีความน่าสนใจมากกว่าที่เราคิดไว้มาก ของเรา เทคโนโลยีอวกาศมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง และเรากำลังสร้างกล้องโทรทรรศน์ที่ทันสมัยมากขึ้นเรื่อยๆ มีแนวโน้มว่าวันหนึ่งพวกเขาจะช่วยเราค้นหาบางสิ่งที่ไม่เคยมีใครสังเกตเห็นมาก่อนในสวนหลังบ้านของเรา

อุณหภูมิของดวงอาทิตย์จะสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง

ตาม "ทฤษฎีสมคบคิด" ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดเรื่องหนึ่งผลกระทบ แสงแดดขึ้นมาสู่โลก อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ได้เกิดจากมลภาวะ สิ่งแวดล้อมและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลกใดๆ แต่เนื่องจากอุณหภูมิของดวงอาทิตย์มีอุณหภูมิสูงขึ้น ข้อความนี้เป็นจริงบางส่วน อย่างไรก็ตาม การเพิ่มขึ้นนี้ขึ้นอยู่กับปีในปฏิทิน

ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1843 นักวิทยาศาสตร์ได้บันทึกวัฏจักรสุริยะอย่างต่อเนื่อง ด้วยการสังเกตนี้ พวกเขาจึงตระหนักว่าดวงอาทิตย์ของเราค่อนข้างคาดเดาได้ ในระหว่างรอบกิจกรรมหนึ่ง อุณหภูมิของดวงอาทิตย์จะสูงขึ้นถึงขีดจำกัดที่กำหนด วงจรเปลี่ยนไปและอุณหภูมิเริ่มลดลง ตามที่นักวิทยาศาสตร์ของ NASA ทุกคนกล่าวไว้ วัฏจักรสุริยะใช้เวลาประมาณ 11 ปี และสำหรับนักวิจัย 150 คนสุดท้ายได้ติดตามพวกเขาแต่ละคน

แม้ว่าหลายสิ่งหลายอย่างเกี่ยวกับสภาพภูมิอากาศของเราและความสัมพันธ์กับกิจกรรมแสงอาทิตย์ยังคงเป็นปริศนาสำหรับนักวิทยาศาสตร์ แต่วิทยาศาสตร์ก็มีความคิดที่ดีว่าเมื่อใดควรคาดหวังว่ากิจกรรมสุริยะจะเพิ่มขึ้นหรือลดลง กิจกรรมแสงอาทิตย์- คาบการให้ความร้อนและความเย็นของดวงอาทิตย์มักเรียกว่า ค่าสูงสุดของแสงอาทิตย์และค่าต่ำสุดของแสงอาทิตย์ เมื่อดวงอาทิตย์ถึงจุดสูงสุด ระบบสุริยะทั้งหมดจะอุ่นขึ้น อย่างไรก็ตาม กระบวนการนี้เป็นไปตามธรรมชาติโดยสมบูรณ์และเกิดขึ้นทุกๆ 11 ปี

สนามดาวเคราะห์น้อยของระบบสุริยะนั้นคล้ายกับเหมือง

ในฉากคลาสสิค” สตาร์วอร์ส"ฮาน โซโลและเพื่อนๆ ของเขาบนเรือต้องซ่อนตัวจากการไล่ตามในสนามดาวเคราะห์น้อย พร้อมประกาศโอกาสขึ้นบินสนามนี้ได้สำเร็จถึง 3,720 ต่อ 1 คำพูดนี้เหมือนจะตระการตา คอมพิวเตอร์กราฟิกทิ้งความคิดเห็นไว้ในใจของผู้คนว่าทุ่งดาวเคราะห์น้อยนั้นคล้ายกับเหมืองและแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะทำนายความสำเร็จของการข้ามของพวกเขา อันที่จริงข้อสังเกตนี้ไม่ถูกต้อง หากฮาน โซโลต้องข้ามสนามดาวเคราะห์น้อยในความเป็นจริง การเปลี่ยนแปลงเส้นทางการบินแต่ละครั้งจะเกิดขึ้นไม่เกินสัปดาห์ละครั้ง (และไม่ใช่หนึ่งครั้งต่อวินาทีดังที่แสดงในภาพยนตร์)

ทำไมคุณถาม? ใช่ เนื่องจากอวกาศมีขนาดใหญ่มากและระยะห่างระหว่างวัตถุในนั้นมักจะเป็น เท่าๆ กันก็ใหญ่มากเช่นกัน เช่น แถบดาวเคราะห์น้อยในบ้านเรา ระบบสุริยะเป็นคนเหม่อลอยมาก ดังนั้นในชีวิตจริงจึงไม่ใช่เรื่องยากสำหรับ Han Solo และ Darth Vader เองพร้อมกองยานพิฆาตดวงดาวทั้งหมดที่จะข้ามมันไป ดาวเคราะห์น้อยกลุ่มเดียวกับที่แสดงในภาพยนตร์น่าจะเป็นผลมาจากการชนกันระหว่างเทห์ฟากฟ้าขนาดยักษ์สองดวง

การระเบิดในอวกาศ

มีความเข้าใจผิดที่เป็นที่นิยมมากสองประการเกี่ยวกับวิธีการทำงานของหลักการระเบิดในอวกาศ เรื่องแรกที่คุณเห็นในภาพยนตร์นิยายวิทยาศาสตร์หลายเรื่อง เมื่อยานอวกาศสองลำชนกัน ทำให้เกิดการระเบิดขนาดยักษ์ ยิ่งไปกว่านั้น มันมักจะมีพลังมากจนคลื่นกระแทกจากมันทำลายยานอวกาศอื่น ๆ ในบริเวณใกล้เคียงด้วย ตามความเข้าใจผิดประการที่สอง เนื่องจากไม่มีออกซิเจนในสุญญากาศของอวกาศ การระเบิดในสุญญากาศจึงเป็นไปไม่ได้เช่นนั้น ความเป็นจริงนั้นอยู่ที่ไหนสักแห่งระหว่างความคิดเห็นทั้งสองนี้

หากเกิดการระเบิดภายในเรือ ออกซิเจนภายในเรือจะผสมกับก๊าซอื่น ๆ ซึ่งจะสร้างก๊าซที่จำเป็นตามมา ปฏิกิริยาเคมีเพื่อให้ไฟปรากฏขึ้น ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของก๊าซ ไฟจำนวนมากอาจปรากฏขึ้นจริงจนเพียงพอที่จะระเบิดทั้งเรือ แต่เนื่องจากไม่มีแรงกดดันในอวกาศ การระเบิดจะกระจายไปภายในไม่กี่มิลลิวินาทีหลังจากกระทบกับสภาวะสุญญากาศ มันจะเกิดขึ้นเร็วมากจนคุณไม่มีเวลากระพริบตาด้วยซ้ำ นอกเหนือจากนี้จะไม่มีแล้ว คลื่นกระแทกซึ่งเป็นส่วนที่ทำลายล้างมากที่สุดของการระเบิด

เมื่อเร็ว ๆ นี้ คุณมักจะพบหัวข้อข่าวในข่าวว่านักดาราศาสตร์ได้พบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะอีกดวงหนึ่งที่อาจช่วยชีวิตได้ เมื่อผู้คนได้ยินเกี่ยวกับการค้นพบดาวเคราะห์ดวงใหม่ในลักษณะนี้ พวกเขามักจะคิดว่าการค้นหาวิธีที่จะเก็บข้าวของและไปยังแหล่งที่อยู่อาศัยที่สะอาดกว่านั้น จะดีแค่ไหนซึ่งธรรมชาติไม่เคยถูกรบกวน ผลกระทบทางเทคโนโลยี- แต่ก่อนที่เราจะไปพิชิตพื้นที่เปิดโล่ง ห้วงอวกาศเราจะต้องแก้แบบอนุกรมอย่างมาก ประเด็นสำคัญ- เช่นจนกว่าเราจะประดิษฐ์ขึ้นมาอย่างสมบูรณ์ วิธีการใหม่ การเดินทางในอวกาศโอกาสในการเข้าถึงดาวเคราะห์นอกระบบเหล่านี้ก็จะเป็นจริงเช่นกัน พิธีกรรมมหัศจรรย์ด้วยการเรียกปีศาจจากอีกมิติหนึ่ง แม้ว่าเราจะพบวิธีเดินทางจากจุด A ในอวกาศไปยังจุด B ได้โดยเร็วที่สุด (เช่น ใช้ไฮเปอร์สเปซวาร์ปเอ็นจิ้นหรือรูหนอน) เราก็ยังต้องเผชิญกับปัญหามากมายที่ต้องแก้ไขก่อนออกเดินทาง .

คุณคิดว่าเรารู้มากเกี่ยวกับดาวเคราะห์นอกระบบหรือไม่ เพราะเหตุใด จริงๆ แล้วเราไม่รู้ว่ามันคืออะไร ความจริงก็คือดาวเคราะห์นอกระบบเหล่านี้อยู่ห่างไกลจนเราไม่สามารถคำนวณขนาดจริง องค์ประกอบบรรยากาศ และอุณหภูมิได้ ความรู้ทั้งหมดเกี่ยวกับสิ่งเหล่านี้ขึ้นอยู่กับการคาดเดาเท่านั้น สิ่งที่เราทำได้คือแค่เดาระยะห่างระหว่างดาวเคราะห์กับดาวฤกษ์แม่ของมัน และจากความรู้นี้ หาค่าของขนาดโดยประมาณที่สัมพันธ์กับโลก นอกจากนี้ยังควรพิจารณาด้วยว่าแม้จะมีหัวข้อข่าวบ่อยครั้งและดังเกี่ยวกับดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะใหม่ที่พบ ในบรรดาการค้นพบทั้งหมด มีเพียงประมาณร้อยเท่านั้นที่อยู่ในเขตเอื้ออาศัยได้ ซึ่งอาจเหมาะสำหรับการดำรงชีวิตที่คล้ายโลก ยิ่งไปกว่านั้น แม้จะอยู่ในรายชื่อนี้ มีเพียงไม่กี่คนเท่านั้นที่อาจเหมาะสมกับชีวิตจริงๆ และคำว่า "สามารถ" ถูกใช้ที่นี่ด้วยเหตุผล นักวิทยาศาสตร์ยังไม่มีคำตอบที่ชัดเจนในเรื่องนี้

น้ำหนักตัวในอวกาศเป็นศูนย์

ผู้คนคิดว่าหากบุคคลหนึ่งอยู่บนยานอวกาศหรือสถานีอวกาศ ร่างกายของเขาก็จะอยู่ในสภาพไร้น้ำหนักโดยสมบูรณ์ (นั่นคือ น้ำหนักตัวของเขาเป็นศูนย์) อย่างไรก็ตาม นี่เป็นความเข้าใจผิดที่พบบ่อยมาก เนื่องจากมีบางสิ่งในอวกาศที่เรียกว่าสภาวะไร้น้ำหนัก นี่คือสภาวะที่ความเร่งที่เกิดจากแรงโน้มถ่วงยังคงมีผลอยู่ แต่ลดลงอย่างมาก และในขณะเดียวกันแรงโน้มถ่วงเองก็ไม่เปลี่ยนแปลงแต่อย่างใด แม้ว่าคุณจะไม่ได้อยู่เหนือพื้นผิวโลก แรงโน้มถ่วง (แรงดึงดูด) ที่กระทำต่อคุณก็ยังคงแข็งแกร่งมาก นอกจากนี้ คุณยังจะต้องอยู่ภายใต้แรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์และดวงจันทร์อีกด้วย ดังนั้นเมื่อคุณอยู่บนสถานีอวกาศ ร่างกายของคุณจะไม่มีน้ำหนักน้อยลง สาเหตุของภาวะไร้น้ำหนักนั้นอยู่ในหลักการที่สถานีนี้หมุนรอบโลก พูดง่ายๆ ก็คือ บุคคลในขณะนี้อยู่ในจุดสิ้นสุด ฤดูใบไม้ร่วงฟรี(เฉพาะสถานีที่ตกลงไปไม่ใช่ด้านล่าง แต่ไปข้างหน้า) และการหมุนของสถานีรอบโลกนั้นสนับสนุนการทะยาน เอฟเฟกต์นี้สามารถทำซ้ำได้แม้ใน ชั้นบรรยากาศของโลกบนเครื่องบินเมื่อเครื่องบินขึ้นถึงระดับความสูงหนึ่งและจากนั้นก็เริ่มร่อนลงอย่างรวดเร็ว เทคนิคนี้บางครั้งใช้ในการฝึกอบรมนักบินอวกาศและนักบินอวกาศ