Om tyngdkraften slutar fungera kommer otroliga saker att hända. Till exempel, allt som inte är fäst vid jorden flyger ut i rymden, alla planeter bryts loss från solens drag och universum som ni vet det upphör att existera. Tyngdkraften kanske aldrig misslyckas, men forskare fortsätter att lösa hemligheterna i denna mystiska osynliga kraft som hjälper till att hålla allt ihop.
Universell attraktion: Kraften
Gravitation, tillsammans med starka kärnkrafter, svaga sönderfallskrafter och elektromagnetiska krafter, är en av universums grundläggande krafter Det är också den svagaste, även om tyngdkraften är så stark att en galax kan locka ytterligare en biljon mil bort. En välkänd idé inom teoretisk fysik är inte att tyngdkraften är svagare än de andra krafterna, utan att vi inte upplever alla dess effekter. Det kan hända om det finns extra dimensioner som får tyngdkraften att spridas till dessa dimensioner. Gravitation är också den viktigaste kraften som ger struktur till stjärnor, galaxer och andra massiva föremål.
When Obects Fall
I motsats till vad många tror finns tyngdkraften ombord på rymdfarkoster. Faktum är att dragningskraft ombord på den internationella rymdstationen är 90 procent av dess värde på jordens yta. Astronauter och glas vatten ser tyngdlösa ut på video eftersom planetens allvar gör dem faller mot marken, men de når aldrig marken på grund av deras bana bana. Detta ständiga fall av att falla utan att nå jorden gör att det verkar som om de flyter. Gravitation gör att alla objekt accelererar i samma takt och faller snabbare och snabbare varje sekund. Släpp ett städ och en fjäder från en byggnad med 30 våningar så att de når marken samtidigt om luftmotståndet inte saktar ner fjädern.
Matematik för attraktion
Accelerationen på grund av tyngdkraften är en verklig enhet vars forskare betecknar med små bokstäver "g". I ett berömt experiment, Galileo upptäckte ett förhållande mellan g och avståndet som ett objekt faller under en tidsperiod, vilket visas i det följande ekvation:
d = 1/2 x g x (t kvadrat)
Bokstaven d representerar fallet avstånd och t är tiden i sekunder objektet faller. Gravitationskraften mellan två objekt är proportionell mot deras massor och omvänt proportionell mot avståndet som skiljer dem. Använd följande ekvation för att beräkna den kraften:
F = G x ((m1 x m2) / r ^ 2)
Bokstaven F står för gravitationskraften, m1 och m2 är massorna av de två objekten och r är avståndet mellan dem. Den stora bokstaven G är den universella gravitationskonstanten, 6,673 × 10 ^ -11 N · (m / kg) ^ 2. Om ett objekt fördubblar sitt avstånd från ett annat minskar inte tyngdkraften mellan dem med 50 procent. Istället tappar kraften av med en faktor 2 i kvadrat - gravitationskraften minskar med kvadraten på avståndet mellan två objekt.
Obesvarade frågor
Forskare har en bra förståelse för hur gravitationen fungerar på storskalig makroskopisk nivå, men många processer på mikroskopisk kvantnivå gör dem förbryllade. Ljus uppvisar till exempel egenskaper hos en våg och en partikel - fysiker tror att tyngdkraften fungerar på samma sätt. Men hittills har ingen bevisat att tyngdkraften skapar klassiska icke-kvantvågor. Teknik kan behöva avancera lite mer innan forskare låser upp all tyngdkrafts hemligheter.