गुरुत्वाकर्षण - यो के हो? गुरुत्वाकर्षण को शक्ति। पृथ्वीको गुरुत्वाकर्षण

पुरातन समयका हामीलाई वरिपरि कसरी संसारको बारेमा विचार देखि मानिसजातिको। किन घाँस बढ्छ छ, सूर्य किन चमकता छ, हामी उड छैन किन ... सक्नुहुन्छ उत्तरार्द्ध, प्रसंगवश, सधैं मान्छे विशेष रुचि छ। गुरुत्वाकर्षण - अब हामी सबै को कारण थाह छ। यो के हो र यो घटना किन यति महत्त्वपूर्ण छ ब्रह्माण्डको को मात्रा, आज हामी समीक्षा छन्।

prodrome

अनुसन्धानकर्ताहरूले सबै विशाल शरीर आपसमा एक आपसी आकर्षण अनुभव कि फेला परेन। पछि यो रहस्यमय शक्ति आकाशीय शरीर र आफ्नो स्थायी orbits को आन्दोलन गराउँछ कि बाहिर गरियो। गुरुत्वकार्षण formulated प्रतिभा को धेरै नै सिद्धान्त Isaak Nyuton, जसको hypotheses आउन धेरै शताब्दीयौंदेखि भौतिक विकास predetermined छन्। पछिल्लो शताब्दीको सबैभन्दा ठूलो मन को एक - एक वैज्ञानिक अल्बर्ट आइंस्टीन विकास र जारी (albeit एक पूर्ण अलग दिशा मा) छ।

शताब्दीयौंदेखि वैज्ञानिकहरूले बुझ्न र यसलाई मापन गर्न प्रयास, को आकर्षण पालन गरेका छन्। अन्तमा, गुरुत्वाकर्षण रूपमा (केही अर्थमा पाठ्यक्रम) विगत केही दशकहरूमा मानवता को सेवा गर्न राख्नु पनि यस्तो कुरा। के आधुनिक विज्ञान मा विचार अन्तर्गत अवधि को परिभाषा के हो, यो छ?

वैज्ञानिक परिभाषा

तपाईं पुरातन दार्शनिकहरू लेखोटहरूमा जाँच्न भने, यो पत्ता लगाउन ल्याटिन शब्द "को gravitas" अर्थ "heaviness", "आकर्षण" सम्भव छ। आज, वैज्ञानिकहरू सामाग्री शरीर बीच विश्वव्यापी र स्थिर अन्तरक्रिया भनिन्छ छन्। यो शक्ति अपेक्षाकृत कमजोर छ र केवल भन्दा एकदम ढिलो सार्दै हुनुहुन्छ कि वस्तुहरु को लागि मान्य भए हल्का को गति, यो न्यूटन गरेको सिद्धान्त तिनीहरूलाई लागू हुन्छ। यो मामला छैन भने, तपाईंले आइंस्टीन को निष्कर्ष प्रयोग गर्नुपर्छ।

सुरुदेखि: हाल, गुरुत्वाकर्षण को प्रकृति पूर्ण सिद्धान्त मा बुझे छैन। यो के हो, हामी अझै पनि पूरै वर्तमान गर्छन्।

न्यूटन र आइंस्टीन को सिद्धान्त

Isaaka Nyutona को क्लासिक शिक्षा अनुसार, सबै शरीर आफ्नो ठूलो सीधा समानुपातिक एक शक्ति संग आपसमा आकर्षित छन् तिनीहरूलाई बीच निहित कि दूरी को वर्ग गर्न inversely समानुपातिक छ। आइन्स्टाइन curving समय र ठाउँ को मामला मा देखाइएको वस्तुहरु बीच गुरुत्वाकर्षण (यो एक पदार्थ समावेश यदि एक ठाउँ झुकाव मात्र सम्भव छ) भनेर दावी।

यो विचार धेरै गहिरो थियो, तर हाल अध्ययन यसलाई केही inaccuracy देखाउँछ। आज, यो छ विश्वास छ कि गुरुत्वाकर्षण warps मा स्थान मात्र स्थान: समय सक्छन् ढिलो तल र पनि रोक, तर वास्तविकता परिवर्तन हुँदै आकार को एक अस्थायी कुरा सिद्धान्त गरिएको छैन पुष्टि। क्लासिकल आइंस्टीन समीकरण क्षेत्र कुरा असर जारी हुनेछ भनेर पनि एक मौका र परिणामस्वरूप चुम्बकीय क्षेत्र प्रदान गर्छ किन छैन भन्ने छ।

अधिक हामी समय न्यूटन रूपमा स्वामित्व छ गणितीय अभिव्यक्ति जो गुरुत्वाकर्षण (गुरुत्वाकर्षण) को व्यवस्था, थाहा:

\ [फा = γ \ frac [-1,2] {m_1 m_2} {आर ^ 2} \]

γ गुरुत्वाकर्षण स्थिर (प्रतीक जी कहिलेकाहीं प्रयोग) बुझे अन्तर्गत मूल्य जो 6,67545 × 10-11 m³ / (किलो · s²) बराबर छ।

प्राथमिक कण बीच अन्तरक्रिया

वरपरको क्षेत्र को अविश्वसनीय जटिलता धेरै हदसम्म प्राथमिक कण को असीमित संख्या संग सम्बन्धित छ। तिनीहरूलाई बीच त्यहाँ पनि हामी अनुमान मात्र गर्न सक्छन् जो बारेमा ती स्तर मा विभिन्न अन्तरक्रियामा छन्। तर, प्रत्येक अन्य संग प्राथमिक कण को अन्तरक्रियामा सबै प्रकारका एकदम आफ्नो प्रभाव फरक।

सबैभन्दा सबै ज्ञात शक्तिहरू शक्तिशाली भएको परमाणविकन्यूक्लियस को घटक सँगै सामेल। तिनीहरूलाई अलग गर्न, तपाईं ऊर्जा को एक साँच्चै Colossal रकम खर्च गर्न आवश्यक छ। इलेक्ट्रनों रूपमा, तिनीहरूले कर्नेल मात्र साधारण विद्युत अन्तरक्रिया गर्न "गाँसिएको" छन्। यो कहिलेकाहीं भन्दा साधारण रासायनिक प्रतिक्रिया को एक परिणाम रूपमा देखिन्छ कि एकदम ऊर्जा रोक्न। गुरुत्वाकर्षण छ (के छ, तपाईं पहिले नै जान्दछन्) मा संस्करण को अणुहरु र subatomic कणहरु छ सजिलो तरिका को अन्तरक्रिया।

यस मामला मा गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र यो कल्पना गर्न गाह्रो छ भनेर कमजोर छ। Oddly पर्याप्त, तर जसको वजन कहिले काँही, कल्पना गर्न "पछि" तिनीहरूले असम्भव आकाशीय शरीर को आन्दोलन। यो सबै गुरुत्वाकर्षण को दुई सुविधाहरू विशेष गरी ठूलो भौतिक वस्तुहरु को मामला मा उच्चारण छ गर्न सम्भव धन्यवाद छ:

• परमाणु शक्ति गुरुत्वाकर्षण विपरीत वस्तु देखि एकदम अधिक टाढा पुल। यसरी, पृथ्वी गुरुत्वाकर्षण आफ्नो क्षेत्रमा राख्छ, पनि चन्द्र र बृहस्पति गरेको कक्षा एक समान शक्ति सजिलै धेरै उपग्रहहरु समर्थन गर्दछ, जो प्रत्येक को ठूलो पृथ्वीमा तुलना छ!
• साथै, यो सधैं वस्तुहरु, दूरी बीच आकर्षण, यो शक्ति कम गति कमजोर छ सुनिश्चित गर्दछ।

गुरुत्वाकर्षण को एक अधिक वा कम सुसंगत सिद्धान्त को गठन अपेक्षाकृत हाल छ, र यो ग्रह र अन्य आकाशीय शरीर को गति को शताब्दीयौंदेखि पुरानो अवलोकन को फलस्वरूप छ। एकदम तिनीहरू त्यहाँ बस कुनै अन्य सम्भव अन्तरक्रियामा एक निर्वात, मा सार्दै हुनुहुन्छ भन्ने तथ्यलाई द्वारा सजिलो कार्य। ग्यालिलियोले र Kepler - समय दुई प्रमुख astronomer, आफ्नो सबैभन्दा बहुमूल्य अवलोकन नयाँ आविष्कारहरू लागि बाटो गर्न मदत गरेका छन्।

तर केवल ठूलो Isaak Nyuton गुरुत्वाकर्षण को पहिलो सिद्धान्त स्थापना र गणितीय म्यापिङ मा व्यक्त गर्न सक्षम थियो। यो गुरुत्वकार्षण पहिलो कानून, गणितीय म्यापिङ माथि दिइएको छ जो थियो।

न्यूटन गरेको निष्कर्ष र उहाँको predecessors केही

भनेर हामीलाई वरिपरिको विश्व अवस्थित अन्य भौतिक घटना विपरीत, गुरुत्वाकर्षण नै सधैं र जताततै प्रकट। यो हुनुपर्छ बुझे कि शब्द "शून्य गुरुत्वाकर्षण", जो अक्सर मिली मा छद्म-वैज्ञानिक सर्कल, यो छैन सही: पनि weightlessness मा स्थान छैन मतलब एक व्यक्ति वा एक spaceship छ मान्य आकर्षण को एक विशाल वस्तु।

साथै, सबै सामाग्री शरीर एक निश्चित वजन, तिनीहरूलाई लागू गरिएको थियो कि एक शक्ति को रूप मा व्यक्त गरिएको छ जो, र यो जोखिम कारण उत्पादन गर्ने प्रवेग छ।

तसर्थ, गुरुत्वाकर्षण शक्ति वस्तुहरु को आम गर्न समानुपातिक छ। संख्या, उनि, शरीर को जनता को उत्पादन दुवै प्राप्त व्यक्त गर्न सकिन्छ। यो शक्ति वस्तुहरु बीच दूरी को वर्ग कडाई व्युत्क्रम निर्भरता obeys। अन्य सबै अन्तरक्रिया धेरै फरक आधारमा दुई शरीर बीचको दूरी मा।

को सिद्धान्त को एक जगको रूपमा ठूलो

वस्तुको array गुरुत्वकार्षण र आइनस्टाइनका सापेक्षता सम्पूर्ण आधुनिक सिद्धान्त निर्माण गरिएको छ आसपास जो विशेष विवादास्पद बिन्दु भयो। तपाईं दोश्रो सम्झना भने न्यूटन को व्यवस्था, त तपाईं पहिले नै वजन कुनै पनि शारीरिक सामाग्री शरीर को एक अनिवार्य सुविधा छ भनेर थाह छ। यो वस्तु, सेना गर्न subjected भइरहेको को मामला मा व्यवहार कसरी यसको मूल बिना देखाउँछ।

शरीर को सबै (न्यूटन अनुसार) जब त्वरित बाह्य शक्ति उजागर देखि, अर्थात् ठूलो यो प्रवेग छ कति ठूलो निर्धारण गर्छ। अझ स्पष्ट उदाहरण विचार गर्नुहोस्। एक स्कूटर र बस कल्पना: बिल्कुल नै प्रभाव तिनीहरूलाई लागू भने, तिनीहरू unequal समयको लागि अलग गति पुग्यो। यो सबै गुरुत्वकार्षण को सिद्धान्त द्वारा बताए छ।

ठूलो र गुरुत्वाकर्षण को सम्बन्ध कस्तो छ?

हामी गुरुत्वाकर्षण कुरा भने, यो घटना को ठूलो यो शक्ति र वस्तुको प्रवेग को सम्बन्ध मा खेल्छ जो कि पूर्ण विपरीत भूमिका खेल्छ। कि यो आकर्षण को प्राथमिक स्रोत हो। उनीहरूले तेस्रो वस्तु, पहिलो दुई देखि एक बराबर दूरी मा स्थित छ जो आकर्षित जो संग दुई शरीर र शक्ति मा एक नजर भने, त्यसपछि सेना को सम्बन्ध पहिलो दुई वस्तुहरु को जनता को अनुपात बराबर छ। तसर्थ, आकर्षक शक्ति शरीरको वजन सीधा समानुपातिक छ।

हामी न्यूटन को तेस्रो व्यवस्था विचार भने, यो निश्चित यसलाई नै कुरा ठीक भन्छन् बनाउन सम्भव छ। गुरुत्वाकर्षण शक्ति जो प्रेरित मा दुई शरीर disposed मा एक बराबर दूरी देखि स्रोत को आकर्षण, सीधा निर्भर मा ठूलो को डाटा वस्तुहरु। दैनिक जीवनमा हामी कुरा बारे शक्ति जो शरीर छ आकर्षित गर्न सतह को ग्रह, यसको शीर्षक।

हामीलाई योग गरौं। तसर्थ, ठूलो राम्ररी शक्ति र प्रवेग संग सम्बन्धित छ। एकै समयमा यो शरीर को आकर्षण मा कार्य गर्नेछ जो संग शक्ति निर्धारण गर्छ।

एक गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र मा शरीर को प्रवेग विशेषताहरु

यो अचम्मको duality प्रवेग को नै गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र मा एकदम फरक वस्तुहरु बराबर हुनेछ कारण छ। हामी दुई शरीर छ कि मानौं। तिनीहरूलाई को एक Z ठूलो मानाङ्कन, र अन्य - Z. दुवै वस्तुहरु खुलेर पतन जो जमीन, मा फ्याँकिन्छन्।

आकर्षण को सेना को अनुपात निर्धारण गरे जस्तै? यो एक सरल गणितीय सूत्र देखाउँछ - Z / Z. तिनीहरूले गुरुत्वाकर्षण को शक्ति को एक परिणाम बिल्कुल नै हुनेछ रूपमा प्राप्त बस प्रवेग छ। बस शरीर एक गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र मा छ कि यसको गुण निर्भर गर्दैन प्रवेग राख्नु।

मामला मा प्रवेग के वर्णन निर्धारण गर्छ?

यो केवल यस क्षेत्र, साथै आफ्नो स्थानिक स्थिति सिर्जना गर्न वस्तुहरु को वजन को निर्भर (!)। एक गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र मा ठूलो र विभिन्न शरीर बराबर प्रवेग को दोहरी भूमिका पहिले नै लामो समय को लागि अपेक्षाकृत खुला छ। "Equivalence सिद्धान्त": यी घटना निम्न शीर्षक छ। यो अवधि जोड फेरि कि प्रवेग र inertia अक्सर बराबर (केही हदसम्म, को पाठ्यक्रम)।

जी को मूल्य को महत्व

हामी स्कूल भौतिक पाठ्यक्रम देखि सम्झना, हाम्रो ग्रह (धरती गरेको गुरुत्वाकर्षण) को सतह मा गुरुत्वाकर्षण को प्रवेग 10 मिटर / sek.² छ (पाठ्यक्रम 9.8, तर यो मूल्य गणना सजिलो को लागि प्रयोग गरिन्छ)। त्यसैले, (घटना को छोटो दूरी एक पर्याप्त उचाइ मा) खाता हावा प्रतिरोध मा लिएर छैन, त्यसपछि प्राप्त प्रभाव शरीर 10 मिटर / सेकेन्ड को प्रवेग एक बढाइ प्राप्त गर्दा। प्रत्येक दोस्रो। उदाहरणका लागि, आफ्नो मिशन को अन्त गरेर, घर को दोस्रो तल्ला देखि गिर एक पुस्तक 30-40 m / s को एक गति मा सार्ने गरिनेछ। बस राख्नु, 10 m / s - यो धरती भित्र गुरुत्वाकर्षण को "गति" छ।

प्रवेग गरेर पत्र «G» संकेत भौतिक साहित्य मा गुरुत्वाकर्षण कारण। यसको क्षेत्रमा सबै नै छ अझ बल भन्दा सुन्तले रङ जस्तै एक निश्चित हदसम्म पृथ्वीको आकार देखि, यो मात्रा को मूल्य छैन। तसर्थ, माथि प्रवेग डंडे, र यो पहाड को उच्च चुचुराहरूको मा सानो हुन्छ।

पनि खानी उद्योग मा गुरुत्वाकर्षण कुनै सानो भूमिका खेल्छ। भौतिकी को यो घटना कहिले काँही बचाउँछ धेरै को समय। त्यसैले, geologists किनभने यो असाधारण सटीक अन्वेषण गर्न अनुमति दिन्छ र खनिज जम्मा फेला, जी को एक पूर्ण सटीक परिभाषा विशेष रुचि छन्। खैर, यो मूल्य हामीलाई छलफल भूमिका खेल्छ जो गुरुत्वाकर्षण सूत्र जस्तो देखिन्छ? यहाँ यो छ:

एफ = जी M1xM2 / R2 x

ध्यान! यस मामला मा, गुरुत्वाकर्षण सूत्र जी «गुरुत्वाकर्षण स्थिर", हामी पहिले नै माथि दिनुभएको को मूल्य implies।

समयमा, न्यूटन माथि enunciated सिद्धान्त formulated। उहाँले थाह थियो र एकता र universality गुरुत्वाकर्षण शक्ति, तर घटना को सबै पक्षहरू उहाँले वर्णन गर्न सकिएन। त्यो सम्मान equivalence सिद्धान्त व्याख्या गर्न सक्षम थियो अल्बर्ट आइन्स्टाइन, गर्न परे। त्यो मानवजातिको owes आफ्नो वर्तमान समझ को प्रकृति को ठाउँ-समय Continuum।

सापेक्षता को सिद्धान्त, अल्बर्टा Eynshteyna काम

Isaaka Nyutona को समय मा सुरु बिन्दु को स्थानिक मा शरीर को स्थापना स्थिति समन्वय जो सिस्टम केही कठिन "छड", को रूप मा प्रतिनिधित्व गर्न सकिन्छ कि विश्वास गरे। एकै समयमा यो कि यी निर्देशांक ध्यान दिनुहोस् सबै देख्ने, समय एउटै ठाउँ हुनेछ कल्पित थियो। ती वर्ष मा, यो अवस्था कुनै प्रयास यो चुनौती वा थप्न गरिएको थियो भनेर स्पष्ट विचार थियो। यो किनभने हाम्रो ग्रह को सीमा यो नियम कुनै विचलन होइन, बुझ्ने छ।

आइन्स्टाइन को काल्पनिक घडी प्रकाश गति भन्दा धेरै ढिलो सार्दा छ भने मापन को शुद्धता साँच्चै महत्वपूर्ण हुनेछ भन्ने साबित भयो। बस राख्नु, यदि एक अवलोकनकर्ताले सार्ने ढिलो भन्दा गति प्रकाश, इच्छा पालन दुई घटना, तिनीहरूले के को लागि उसलाई नै समय। तदनुसार, दोस्रो अवलोकनकर्ताले लागि? जो को दर समान वा थप घटनाहरू विभिन्न समयमा उत्पन्न गर्न सकिन्छ।

तर गुरुत्वाकर्षण को शक्ति सापेक्षता को सिद्धान्त सम्बन्धित छ? हामीलाई विस्तृत मुद्दा खोल्न गरौं।

सापेक्षता र गुरुत्वाकर्षण सेना को सिद्धान्त बीच जडान

हालैका वर्षहरूमा यो subatomic कणहरु को क्षेत्र मा आविष्कारहरू को एक विशाल संख्या गरे। बढ्दो विश्वस्तता हामी अन्तिम कण, जो परे हाम्रो संसार चोट गर्न सकिँदैन पाउन बारेमा छन्। बन थप आग्रहपूर्ण आवश्यकता थाहा ठ्याक्कै कसरी प्रभाव साना "इँटा" को ब्रह्माण्ड हो मौलिक सेना कि गरिएका पत्ता अन्तिम शताब्दीमा, र पहिले। गुरुत्वाकर्षण को धेरै प्रकृति अझै व्याख्या छैन भनेर गरिएको विशेष चोट।

किन, विचार अन्तर्गत क्षेत्रमा शास्त्रीय न्यूटोनियन मेकानिक्स को "incapacity" स्थापित गर्ने आइन्स्टाइन,, पहिले प्राप्त डाटा को पूर्ण rethinking केन्द्रित पछि अनुसन्धानकर्ताहरूले छ। थुप्रै तरिकामा संशोधन गर्ने गुरुत्वाकर्षण भइरहेको छ। यो subatomic कणहरु को स्तर मा के छ? यो अचम्मको बहु-आयामी संसारमा कम्तिमा केही मूल्य छ?

एक सरल समाधान?

सुरुमा धेरै अन्तर न्यूटन गरेको गुरुत्वकार्षण र सापेक्षता को सिद्धान्त, एकदम बस बताए गर्न electrodynamics एक analogy गर्न सक्ने लाग्यो। यो गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र यो पुरानो र नयाँ सिद्धान्त को धेरै inconsistencies बताउँदै आकाशीय शरीर को अन्तरक्रियामा मा एक "मध्यस्थ" घोषणा गर्न सम्भव छ, जो पछि चुम्बकीय क्षेत्र, जस्तै सर्छ कि मान गर्न सम्भव हुनेछ। तथ्यलाई त्यसपछि यो शक्तिहरू प्रसार को सापेक्षिक वेग एकदम कम प्रकाश थिए छलफल हुनेछ भनेर हो। गुरुत्वाकर्षण र समय देखि बाध्य?

सिद्धान्त मा आइनस्टाइनका आफूलाई लगभग एक relativistic सिद्धान्त निर्माण गर्न यस्तो दृश्य आधारित छ पायो, त्यो केवल एउटा कुरा आफ्नो इरादा रोकियो छ। समय को वैज्ञानिकहरूले कुनै पनि मदत गर्न सक्छ, जो गुरुत्वाकर्षण को "गति" निर्धारण सबै मा कुनै पनि जानकारी छैन। तर ठूलो जनता को आन्दोलन गर्न सम्बन्धित जानकारी को धेरै थियो। तपाईंलाई थाहा रूपमा, तिनीहरू केवल गरे एक शक्तिशाली गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रहरू को एक मान्यता स्रोत हो।

उच्च गति निकै शरीरको वजन असर, र यो गति र शक्ति को अन्तरक्रिया समान कुनै तरिका छ। उच्च गति, को शरीर वजन ठूलो। समस्या उत्तरार्द्ध स्वतः प्रकाश वा ठूलो गति संग गति को मामला मा अनन्त हुने छ भन्ने छ। त्यसैले आइंस्टीन निष्कर्षमा भन्ने हो कुनै गुरुत्वाकर्षण र tensor क्षेत्रमा वर्णन जो हुनुपर्छ प्रयोग धेरै चल।

आफ्ना अनुयायीहरूलाई निष्कर्षमा कि गुरुत्वाकर्षण आए र व्यावहारिक सम्बन्धित छैन। छैन असर गर्न यो धेरै tensor क्षेत्र ठाउँ कार्य गर्न सक्छन्, तर समय मा तथ्यलाई। तर, शानदार भौतिक स्टिफन हकिङ modernity दृश्य अर्को बिन्दु छ। तर अर्को कथा हो ...