სიმძიმის მახასიათებლები

თუ სიმძიმე ოდესმე შეწყვეტს მუშაობას, წარმოუდგენელი რამ მოხდება. მაგალითად, ყველაფერი, რაც დედამიწაზე არ არის მიმაგრებული, კოსმოსში გაფრინდება, ყველა პლანეტა გათავისუფლდება მზისგან და სამყარო, რადგან თქვენ იცით, რომ ის წყვეტს არსებობას. გრავიტაცია შეიძლება არასდროს ჩავარდეს, მაგრამ მეცნიერები აგრძელებენ ამ საიდუმლოებით მოცული უხილავი ძალის საიდუმლოებების ამოხსნას, რომელიც ყველაფრის ერთმანეთთან გამართვაში ეხმარება.

გრავიტაცია, ძლიერ ბირთვულ ძალებთან, სუსტ დაშლის ძალებსა და ელექტრომაგნიტურ ძალებთან ერთად, ერთ-ერთი სამყაროა ფუნდამენტური ძალები ის ასევე ყველაზე სუსტია, მიუხედავად იმისა, რომ გრავიტაცია იმდენად ძლიერია, რომ ერთ გალაქტიკას შეუძლია მოიზიდოს კიდევ ერთი ტრილიონი მილის მოშორებით. თეორიულ ფიზიკაში კარგად ცნობილი იდეა არ არის ის, რომ გრავიტაცია უფრო სუსტია, ვიდრე სხვა ძალები, მაგრამ ჩვენ არ ვგრძნობთ მის ყველა ეფექტს. ეს შეიძლება მოხდეს, თუ არსებობს დამატებითი ზომები, რომლებიც იწვევს სიმძიმის ამ ზომებში გავრცელებას. გრავიტაცია ასევე არის მთავარი ძალა, რომელიც სტრუქტურას აძლევს ვარსკვლავებს, გალაქტიკებსა და სხვა მასობრივ ობიექტებს.

პოპულარული რწმენის საწინააღმდეგოდ, გრავიტაცია არსებობს ორბიტაზე მოძრავ კოსმოსურ ხომალდზე. სინამდვილეში, გრავიტაციული მიზიდულობა საერთაშორისო კოსმოსური სადგურის ბორტზე დედამიწის ზედაპირზე მისი ღირებულების 90 პროცენტია. ასტრონავტები და წყლის ჭიქები ვიდეოს უწონოდ ჩანს, რადგან პლანეტის სიმძიმე ქმნის ისინი მიწისკენ იწევიან, მაგრამ მათი ტრაექტორიის გამო ვერასოდეს მიაღწევენ მიწას ორბიტაზე დაცემის ეს მუდმივი მდგომარეობა, როდესაც დედამიწას არასოდეს მიუღწევია, ისე გამოიყურება, თითქოს ისინი მცურავდებიან. გრავიტაცია იწვევს ყველა ობიექტის დაჩქარებას იმავე სიჩქარით, ყოველ წამში უფრო და უფრო სწრაფად ეცემა. 30 სართულიანი კორპუსიდან ჩამოაგდეთ კოჭა და ბუმბული და ისინი ერთდროულად მიაღწევდნენ მიწას, თუ ჰაერის წინააღმდეგობამ არ შეანელა ბუმბული.

სიმძიმის გამო დაჩქარება არის რეალური პიროვნება, რომლის ღირებულებას მეცნიერები აღნიშნავენ მცირე ასოით "g". ცნობილ ექსპერიმენტში გალილეომ აღმოაჩინა კავშირი g და მანძილზე, რომლის დროსაც ობიექტი ვარდება, რაც ნაჩვენებია შემდეგში განტოლება:

d = 1/2 x გ x (t კვადრატში)

ასო d წარმოადგენს დაშორებულ მანძილს და t არის დროის ხანგრძლივობა ობიექტის ვარდნაში. ორ ობიექტს შორის გრავიტაციული ძალა მათი მასების პროპორციულია და მანძილი უკუპროპორციულია, რომელიც მათ ჰყოფს. გამოიყენეთ შემდეგი განტოლება ამ ძალის გამოსათვლელად:

F = G x ((მ 1 x მ 2) / რ ^ 2)

ასო F წარმოადგენს გრავიტაციულ ძალას, m1 და m2 არის ორი ობიექტის მასა და r არის მათ შორის მანძილი. დიდი G არის უნივერსალური სიმძიმის მუდმივა, 6.673 10 ^ -11 N · (მ / კგ) ^ 2. თუ ობიექტი გაორმაგდება მანძილიდან სხვისგან, გრავიტაციული ძალა მათ შორის 50 პროცენტით არ შემცირდება. ამის ნაცვლად, ძალა ვარდება 2 კვადრატის ფაქტორით - გრავიტაციული ძალა იკლებს ორ ობიექტს შორის მანძილის კვადრატის შემცირებით.

მეცნიერებს კარგად აქვთ გაგებული, თუ როგორ მუშაობს გრავიტაცია ფართომასშტაბიან მაკროსკოპულ დონეზე, მაგრამ მიკროსკოპული კვანტური დონის მრავალი პროცესი მათ საგონებელში აგდებს. მაგალითად, სინათლე გამოხატავს ტალღის და ნაწილაკის თვისებებს - ფიზიკოსები თვლიან, რომ გრავიტაცია ისევე მუშაობს. ამასთან, ჯერჯერობით არავის აქვს დამტკიცებული, რომ გრავიტაცია ქმნის კლასიკურ არაკვანტურ ტალღებს. ტექნოლოგიამ შეიძლება კიდევ ცოტათი წინსვლა მოგიწიოს მანამ, სანამ მეცნიერები სიმძიმის ყველა საიდუმლოს არ გახსნიან.