Если когда-нибудь гравитация перестанет работать, произойдут невероятные вещи. Например, все, что не прикреплено к Земле, улетает в космос, все планеты освобождаются от притяжения Солнца, и вселенная, как вы ее знаете, перестает существовать. Гравитация никогда не подведет, но ученые продолжают разгадывать секреты этой таинственной невидимой силы, которая помогает удерживать все вместе.
Универсальная привлекательность: сила
Гравитация, наряду с сильными ядерными силами, слабыми силами распада и электромагнитными силами, является одним из основных факторов Вселенной. фундаментальные силы.Это также самое слабое, хотя гравитация настолько сильна, что одна галактика может привлечь другие триллионы миль отсюда. Хорошо известная идея теоретической физики заключается не в том, что гравитация слабее других сил, а в том, что мы не испытываем всех ее эффектов. Это может произойти, если существуют дополнительные измерения, которые вызывают распространение гравитации в этих измерениях. Гравитация также является основной силой, которая придает структуру звездам, галактикам и другим массивным объектам.
Когда падают ожирения
Вопреки распространенному мнению, на борту орбитальных космических кораблей существует гравитация. Фактически гравитационное притяжение на борту Международной космической станции составляет 90 процентов от ее стоимости на поверхности Земли. На видео космонавты и стаканы с водой кажутся невесомыми, потому что сила тяжести планеты они падают на землю, но они никогда не достигают земли из-за траектории их орбита. Это постоянное состояние падения, при котором они никогда не достигают земли, создает впечатление, будто они плывут. Гравитация заставляет все объекты ускоряться с одинаковой скоростью, падая все быстрее и быстрее каждую секунду. Бросьте наковальню и перо из 30-этажного здания, и они упадут на землю одновременно, если сопротивление воздуха не замедлит перо вниз.
Математика притяжения
Ускорение свободного падения - это реальная сущность, значение которой ученые обозначают строчной буквой «g». В известном эксперименте Галилей обнаружил связь между g и расстоянием, на которое объект падает за определенный период времени, как показано ниже. уравнение:
d = 1/2 x g x (т в квадрате)
Буква d обозначает расстояние падения, а t - время в секундах, в течение которого объект падает. Гравитационная сила между двумя объектами пропорциональна их массам и обратно пропорциональна расстоянию, которое их разделяет. Используйте следующее уравнение для вычисления этой силы:
F = G x ((m1 x m2) / г ^ 2)
Буква F обозначает силу тяжести, m1 и m2 - массы двух объектов, а r - расстояние между ними. Прописная буква G - универсальная гравитационная постоянная 6,673 × 10 ^ -11 Н · (м / кг) ^ 2. Если один объект удваивает расстояние от другого, сила тяжести между ними не уменьшается на 50 процентов. Вместо этого сила уменьшается в 2 раза в квадрате - сила тяжести уменьшается пропорционально квадрату расстояния между двумя объектами.
Неотвеченные вопросы
Ученые хорошо понимают, как гравитация работает на крупномасштабном макроскопическом уровне, но многие процессы на микроскопическом квантовом уровне оставляют их в недоумении. Свет, например, проявляет свойства волны и частицы - физики считают, что гравитация работает таким же образом. Однако до сих пор никто не доказал, что гравитация создает классические неквантовые волны. Возможно, технологиям придется немного продвинуться вперед, прежде чем ученые откроют все секреты гравитации.