Hvis tyngdekraften noen gang slutter å virke, vil utrolige ting skje. For eksempel flyr alt som ikke er festet til jorden ut i verdensrommet, alle planetene bryter løs fra solens trekk og universet slik du vet det slutter å eksistere. Tyngdekraften vil kanskje aldri mislykkes, men forskere fortsetter å løse hemmelighetene til denne mystiske usynlige kraften som hjelper med å holde alt sammen.
Universal Attraction: The Force
Tyngdekraften, sammen med sterke kjernefysiske krefter, svake forfallskrefter og elektromagnetiske krefter, er en av universets grunnleggende krefter Det er også den svakeste, selv om tyngdekraften er så sterk at en galakse kan tiltrekke seg en annen billioner av miles unna. En velkjent ide i teoretisk fysikk er ikke at tyngdekraften er svakere enn de andre kreftene, men at vi ikke opplever alle dens effekter. Det kan skje hvis det eksisterer ekstra dimensjoner som får tyngdekraften til å spre seg ut i disse dimensjonene. Tyngdekraft er også hovedkraften som gir struktur til stjerner, galakser og andre massive gjenstander.
Når gjenstander faller
I motsetning til hva mange tror, eksisterer tyngdekraften om bane rundt romfartøy. Faktisk, den tyngdekraft ombord på den internasjonale romstasjonen er 90 prosent av verdien på jordoverflaten. Astronauter og briller med vann virker vektløse på video fordi planetens tyngdekraft gjør dem faller mot bakken, men de når aldri bakken på grunn av deres bane bane. Denne konstante tilstanden til å falle uten å nå jorden, får det til å virke som om de flyter. Tyngdekraften får alle gjenstandene til å akselerere i samme hastighet, og faller raskere og raskere hvert sekund. Slipp en ambolt og en fjær fra en bygning på 30 etasjer, og de vil nå bakken samtidig hvis luftmotstanden ikke bremser fjæren ned.
Matematikk av tiltrekning
Akselerasjonen på grunn av tyngdekraften er en reell enhet hvis verdiforskere betegner med små bokstaver "g." I et kjent eksperiment, Galileo oppdaget et forhold mellom g og avstanden et objekt faller over en periode, som vist i det følgende ligning:
d = 1/2 x g x (t kvadrat)
Bokstaven d representerer falt avstand og t er lengden i sekunder objektet faller. Gravitasjonskraften mellom to objekter er proporsjonal med massene og omvendt proporsjonal med avstanden som skiller dem. Bruk følgende ligning for å beregne den kraften:
F = G x ((m1 x m2) / r ^ 2)
Bokstaven F står for gravitasjonskraften, m1 og m2 er massene til de to objektene og r er avstanden mellom dem. Den store bokstaven G er den universelle gravitasjonskonstanten, 6,673 × 10 ^ -11 N · (m / kg) ^ 2. Hvis et objekt dobler avstanden fra et annet, reduseres ikke gravitasjonskraften mellom dem med 50 prosent. I stedet faller kraften av med en faktor på 2 kvadrat - gravitasjonskraft avtar med kvadratet av avstanden mellom to objekter.
Ubesvarte spørsmål
Forskere har en god forståelse av hvordan tyngdekraften fungerer på storskala makroskopisk nivå, men mange prosesser på det mikroskopiske kvantenivået lar dem forvirret. Lys har for eksempel egenskaper av en bølge og en partikkel - fysikere mener at tyngdekraften fungerer på samme måte. Imidlertid har ingen så langt bevist at tyngdekraften skaper klassiske ikke-kvantebølger. Teknologien må muligens avansere litt mer før forskere låser opp alle tyngdekraftens hemmeligheter.