Зміст
- Універсальний атракціон: сила
- Коли падіння спостерігається
- Математика привабливості
- Питання без відповіді
Якщо гравітація коли-небудь перестане працювати, відбудуться неймовірні речі. Наприклад, все, що не приєднано до Землі, вилітає в космос, всі планети звільняються від витягання сонця, і Всесвіт, як ви знаєте, перестає існувати. Гравітація ніколи не може зазнати невдач, але вчені продовжують розгадувати секрети цієї таємничої невидимої сили, яка допомагає звести все разом.
Універсальний атракціон: сила
Гравітація, поряд із сильними ядерними силами, слабкими силами занепаду та електромагнітними силами, є однією із фундаментальних сил Всесвіту. Вона також найслабша, хоча сила тяжіння настільки сильна, що одна галактика може привернути ще трильйони миль. Добре відома ідея в теоретичній фізиці полягає в тому, що гравітація слабша за інші сили, але що ми не відчуваємо всіх її наслідків. Це може статися, якщо існують додаткові розміри, які спричиняють тяжіння до цих розмірів. Гравітація також є основною силою, яка надає будови зірок, галактик та інших масивних об'єктів.
Коли падіння спостерігається
Всупереч поширеній думці, гравітація існує на орбіті космічного корабля. Насправді гравітаційне тягнення на борт Міжнародної космічної станції становить 90 відсотків її вартості на земній поверхні. Астронавти та склянки з водою виглядають невагомими на відео, оскільки гравітація планет змушує їх падати на землю, але вони ніколи не досягають землі через траєкторію своєї орбіти. Цей постійний стан падіння, коли ніколи не досягає землі, здається, що вони пливуть. Гравітація змушує усі об'єкти прискорюватися з однаковою швидкістю, падаючи все швидше і швидше щосекунди. Скиньте ковадло та перо з 30-ти поверхової будівлі, і вони одночасно дотягнуться до землі, якби опір повітря не уповільнив пір’я.
Математика привабливості
Прискорення через гравітацію - це справжня сутність, значення якої вчені позначають з малої літери "g". У відомому експерименті Галілей виявив залежність між g та відстані, яку об'єкт падає за певний проміжок часу, як показано в наступному рівнянні:
d = 1/2 x g x (t квадрат)
Буква d являє собою відстань, що випала, а t - тривалість часу, в який падає об'єкт. Гравітаційна сила між двома об'єктами пропорційна їх масам і обернено пропорційна відстані, яка їх розділяє. Використовуйте наступне рівняння для обчислення цієї сили:
F = G x ((m1 x m2) / r ^ 2)
Буква F означає гравітаційну силу, m1 і m2 - маси двох предметів, а r - відстань між ними. Великий регістр G - це універсальна гравітаційна константа, 6673 × 10 ^ -11 Н · (м / кг) ^ 2. Якщо предмет подвоює відстань від іншого, сила тяжіння між ними не зменшується на 50 відсотків. Натомість сила падає на коефіцієнт 2 у квадраті - гравітаційна сила зменшується на квадрат відстані між двома об’єктами.
Питання без відповіді
Вчені добре розуміють, як гравітація працює на великому макроскопічному рівні, але багато процесів на мікроскопічному квантовому рівні залишають їх спантеличеними. Наприклад, світло проявляє властивості хвилі та частинки - фізики вважають, що гравітація працює однаково. Однак поки що ніхто не довів, що гравітація створює класичні неквантові хвилі. Технології, можливо, доведеться просунутися трохи більше, перш ніж вчені розкриють усі секрети гравітації.