Gravitācija
Gravitācija jeb gravitācija ir viens no Visuma pamatspēkiem. Šajā rakstā mēs to aplūkosim trīs daļās:
- Ikdienas jēga: spēks, kas izraisa priekšmetu krišanu uz zemes.
- Ņūtona likumi: kā gravitācija notur kopā Saules sistēmu un lielāko daļu lielāko astronomisko objektu.
- Einšteina vispārējā relativitātes teorija: gravitācijas loma Visumā
Daži fiziķi uzskata, ka gravitāciju rada gravitoni, taču joprojām nav pārliecināti.
Gravitācijas zondes B, kas riņķo ap Zemi, māksliniecisks koncepts, lai izmērītu kosmosa četrdimensiju aprakstu, kas ietver augstumu, platumu, garumu un laiku.
Gravitācijas teorijas vēsture
Galileo
Kā stāsta viens no viņa studentiem, Galileo veica slavenu eksperimentu par gravitāciju, kad viņš no Pizas torņa nometa bumbiņas. Vēlāk viņš ripināja bumbiņas lejup pa slīpumu. Ar šiem eksperimentiem Galilejs pierādīja, ka gravitācija paātrina visus objektus ar vienādu ātrumu neatkarīgi no to svara.
Kepler
Johannes Keplers pētīja planētu kustību. Viņš 1609. un 1616. gadā publicēja savus trīs likumus, kas nosaka planētu orbītu formu un to kustības ātrumu pa šīm orbītām, bet neatklāja, kāpēc tās pārvietojas tieši šādi.
Ņūtons
1687. gadā angļu matemātiķis Īzaks Ņūtons uzrakstīja Principia. Šajā grāmatā viņš rakstīja par apgriezto kvadrātu gravitācijas likumu. Ņūtons, vadoties pēc idejas, par kuru jau sen bija diskutējuši citi, apgalvoja, ka, jo tuvāk viens otram atrodas divi objekti, jo vairāk tos ietekmē gravitācija.
Vēlāk Ņūtona likumi tika izmantoti, lai, pamatojoties uz Urāna orbītas izmaiņām, prognozētu planētas Neptūna pastāvēšanu, kā arī lai prognozētu citas planētas pastāvēšanu, kas atrodas tuvāk Saulei nekā Merkurs. Kad tas tika izdarīts, atklājās, ka viņa teorija nav pilnīgi pareiza. Šīs kļūdas viņa teorijā izlaboja Alberta Einšteina vispārējā relativitātes teorija. Ņūtona teoriju joprojām plaši izmanto daudzām lietām, jo tā ir vienkāršāka un pietiekami precīza daudzām vajadzībām.
Dinamiskais līdzsvars
Kāpēc Zeme neiekrīt Saulē? Atbilde ir vienkārša, bet ļoti svarīga. Tā ir tāpēc, ka Zeme, kas riņķo ap Sauli, atrodas dinamiskā līdzsvarā. Zemes kustības ātrums rada centrbēdzes spēku, kas līdzsvaro gravitācijas spēku starp Sauli un Zemi. Kāpēc Zeme turpina griezties? Tāpēc, ka nav spēka, kas to apturētu.
Ņūtona pirmais likums: "Ja ķermenis ir miera stāvoklī, tas paliek miera stāvoklī, bet, ja tas ir kustībā, tas kustas ar tādu pašu ātrumu, kamēr uz to iedarbojas ārējs spēks.".
Starp centrbēdzes spēku un gravitācijas spēku pastāv sava veida analoģija, kas noveda pie vispārīgās relativitātes "ekvivalences principa".
Bezsvara stāvoklis
Brīvajā kritienā objekta kustība līdzsvaro gravitācijas spēku, kas uz to iedarbojas. Tas attiecas arī uz atrašanos orbītā.
Ņūtona universālās gravitācijas likums.
Saistītās lapas
- Bēgšanas ātrums
- Vispārējā relativitāte
- Ņūtona kustības likumi
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir gravitācija?
A: Gravitācija jeb smaguma spēks ir viens no Visuma pamatspēkiem. Tā ir pievilkšanās jeb vilkme starp jebkuriem diviem objektiem ar masu.
J: Kā gravitācija ietekmē ikdienas dzīvi?
A: Gravitācija ietekmē ikdienas dzīvi, jo tās pievilkšanās spēka dēļ starp diviem objektiem, kam ir masa, objekti krīt uz zemes.
J: Kādi ir Ņūtona likumi attiecībā uz gravitāciju?
A: Ņūtona likumi nosaka, ka gravitācija notur kopā Saules sistēmu un lielāko daļu lielāko astronomisko objektu.
J: Kas ir Einšteina vispārējā relativitātes teorija?
A: Einšteina vispārējā relativitātes teorija apgalvo, ka gravitācijai ir nozīme Visumā, ietekmējot telpas un laika savstarpējo mijiedarbību.
J: Vai ir kādi pierādījumi par to, kas izraisa gravitāciju?
A: Daži fiziķi uzskata, ka gravitāciju varētu izraisīt gravitoni, bet tas vēl nav apstiprināts.
J: Kā gravitācija ietekmē telpu un laiku?
Atbilstoši Einšteina vispārējai relativitātes teorijai gravitācija ietekmē to, kā telpa un laiks mijiedarbojas savā starpā Visumā.
