Εάν η βαρύτητα σταματήσει να λειτουργεί, θα συμβούν απίστευτα πράγματα. Για παράδειγμα, όλα όσα δεν είναι προσκολλημένα στη γη πετούν στο διάστημα, όλοι οι πλανήτες απελευθερώνονται από την έλξη του ήλιου και το σύμπαν, όπως γνωρίζετε ότι παύει να υπάρχει. Η βαρύτητα δεν μπορεί ποτέ να αποτύχει, αλλά οι επιστήμονες συνεχίζουν να αποκαλύπτουν τα μυστικά αυτής της μυστηριώδους αόρατης δύναμης που βοηθά να συγκρατήσουμε τα πάντα.
Καθολική έλξη: Η Δύναμη
Η βαρύτητα, μαζί με τις ισχυρές πυρηνικές δυνάμεις, τις αδύναμες δυνάμεις αποσύνθεσης και τις ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις, είναι μία από τις δυνάμεις του σύμπαντος θεμελιώδεις δυνάμεις Είναι επίσης το πιο αδύναμο, παρόλο που η βαρύτητα είναι τόσο ισχυρή που ένας γαλαξίας μπορεί να προσελκύσει άλλα τρισεκατομμύρια μίλια μακριά. Μια γνωστή ιδέα στη θεωρητική φυσική δεν είναι ότι η βαρύτητα είναι ασθενέστερη από τις άλλες δυνάμεις, αλλά ότι δεν βιώνουμε όλα τα αποτελέσματά της. Αυτό θα μπορούσε να συμβεί εάν υπάρχουν επιπλέον διαστάσεις που προκαλούν τη διάδοση της βαρύτητας σε αυτές τις διαστάσεις. Η βαρύτητα είναι επίσης η κύρια δύναμη που δίνει δομή σε αστέρια, γαλαξίες και άλλα τεράστια αντικείμενα.
Όταν πέφτουν οι Έμποροι
Σε αντίθεση με τη δημοφιλή πεποίθηση, η βαρύτητα υπάρχει πάνω σε διαστημικό σκάφος σε τροχιά. Στην πραγματικότητα, το βαρυτική έλξη επί του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού είναι το 90% της αξίας του στην επιφάνεια της γης. Οι αστροναύτες και τα ποτήρια του νερού φαίνονται χωρίς βάρος στο βίντεο επειδή δημιουργείται η βαρύτητα του πλανήτη πέφτουν προς το έδαφος, αλλά δεν φτάνουν ποτέ στο έδαφος λόγω της πορείας τους τροχιά. Αυτή η συνεχής κατάσταση πτώσης, ενώ ποτέ δεν φτάνει στη γη, φαίνεται σαν να επιπλέουν. Η βαρύτητα προκαλεί την επιτάχυνση όλων των αντικειμένων με τον ίδιο ρυθμό, πέφτοντας όλο και πιο γρήγορα κάθε δευτερόλεπτο. Ρίξτε ένα αμόνι και ένα φτερό από ένα κτίριο 30 ορόφων και θα έφταναν ταυτόχρονα στο έδαφος εάν η αντίσταση του αέρα δεν επιβράδυνε το φτερό.
Τα μαθηματικά της έλξης
Η επιτάχυνση λόγω της βαρύτητας είναι μια πραγματική οντότητα της οποίας η αξία δηλώνουν οι επιστήμονες με το πεζό γράμμα "g". Σε ένα διάσημο πείραμα, Ο Γαλιλαίος ανακάλυψε μια σχέση μεταξύ της g και της απόστασης που ένα αντικείμενο πέφτει για μια χρονική περίοδο, όπως φαίνεται παρακάτω εξίσωση:
d = 1/2 x g x (τετράγωνο)
Το γράμμα d αντιπροσωπεύει την απόσταση που έχει πέσει και το t είναι το χρονικό διάστημα σε δευτερόλεπτα που πέφτει το αντικείμενο. Η βαρυτική δύναμη μεταξύ δύο αντικειμένων είναι ανάλογη με τις μάζες τους και αντιστρόφως ανάλογη με την απόσταση που τα χωρίζει. Χρησιμοποιήστε την ακόλουθη εξίσωση για να υπολογίσετε αυτήν τη δύναμη:
F = G x ((m1 x m2) / r ^ 2)
Το γράμμα F σημαίνει τη βαρυτική δύναμη, m1 και m2 είναι οι μάζες των δύο αντικειμένων και r είναι η απόσταση μεταξύ τους. Το κεφαλαίο G είναι η καθολική σταθερά βαρύτητας, 6,673 × 10 ^ -11 N · (m / kg) ^ 2. Εάν ένα αντικείμενο διπλασιάζει την απόσταση από το άλλο, η βαρυτική δύναμη μεταξύ τους δεν μειώνεται κατά 50 τοις εκατό. Αντ 'αυτού, η δύναμη πέφτει κατά ένα συντελεστή 2 τετραγώνων - η βαρυτική δύναμη μειώνεται με το τετράγωνο της απόστασης μεταξύ δύο αντικειμένων.
Αναπάντητες ερωτήσεις
Οι επιστήμονες έχουν καλή κατανόηση του τρόπου λειτουργίας της βαρύτητας σε μακροσκοπικό επίπεδο μεγάλης κλίμακας, αλλά πολλές διαδικασίες σε μικροσκοπικό κβαντικό επίπεδο τους αφήνουν προβληματισμένους. Το φως, για παράδειγμα, εμφανίζει ιδιότητες ενός κύματος και ενός σωματιδίου - οι φυσικοί πιστεύουν ότι η βαρύτητα λειτουργεί με τον ίδιο τρόπο. Ωστόσο, μέχρι στιγμής κανείς δεν έχει αποδείξει ότι η βαρύτητα δημιουργεί κλασικά μη κβαντικά κύματα. Η τεχνολογία μπορεί να πρέπει να προχωρήσει λίγο περισσότερο πριν οι επιστήμονες ξεκλειδώσουν όλα τα μυστικά της βαρύτητας.