La súly ez az az erő, amely a tömeggel rendelkező tárgyakat vonzza egymáshoz. Erőssége a tárgy tömegétől függ. Ez egyike az anyag négy ismert alapvető kölcsönhatásának, és "gravitációnak" vagy "gravitációs kölcsönhatásnak" is nevezhetjük. A gravitáció az az erő, amelyet akkor érzünk, amikor a Föld a körülötte lévő tárgyakat a középpontjába húzza, éppúgy, mint az az erő, amely a tárgyak leesését okozza. A Nap körül keringő bolygókért is felelős, bár távol vannak a naptól, mégis vonzza őket a tömege.
Ebben a cikkben elmondjuk, mi a gravitáció, mik a jellemzői és jelentősége.
Mi a gravitáció és hogyan fedezték fel
Ennek az erőnek az intenzitása összefügg a bolygók sebességével: a Naphoz legközelebb eső bolygók gyorsabbak és a Naptól távolabbi bolygók lassabbak. Ez azt mutatja, hogy a gravitáció egy erő, és bár nagyon nagy tárgyakra nagy távolságra is hat, ereje csökken, ahogy a tárgyak távolodnak egymástól.
A gravitáció első elmélete Arisztotelész görög filozófustól származik. Az emberi lények az első pillanattól fogva megértették, hogy amikor nincsenek olyan erők, amelyek fenntartanák őket, a dolgok összeomlanak. Azonban csak a Kr. e. XNUMX. században. C. hogy megkezdődtek az őket „lebuktató” erők formális vizsgálatai. C, amikor Arisztotelész görög filozófus felvázolta az első elméletet.
Általános felfogása szerint a Föld a világegyetem középpontja, és ezért egy láthatatlan erő főszereplője, amely mindent magához vonz. Ezt az erőt a római korban "gravitas"-nak nevezték, és a súly fogalmához kapcsolták, mert akkoriban nem tett különbséget a tárgyak súlya és tömege között.
Ezeket az elméleteket később Kopernikusz és Galilei Galilei teljesen megváltoztatta. Azonban Isaac Newton volt az, aki kitalálta a "gravitáció" kifejezést. Ekkor történt az első formális kísérlet a gravitáció mérésére, és kidolgozták az egyetemes gravitáció törvényének nevezett elméletet.
A gravitációt a hatása alapján mérik, ami az a mozgó tárgyakra nyomtatott gyorsulás, például szabadesésben lévő tárgyakra. A Föld felszínén ez a gyorsulás a számítások szerint körülbelül 9.80665 m/s2, és ez a szám kissé változhat földrajzi helyzetünktől és magasságunktól függően.
Mértékegységek
Egy másik nagyobb tömegű objektumhoz vonzódó tárgy gyorsulását méri.
Attól függően, hogy mit szeretne tanulni, a gravitációt két különböző nagyságrendben mérik:
- Erő: Erőként mérve a Newtont (N) használják, amely a Nemzetközi Rendszer (SI) egysége Isaac Newton tiszteletére. A gravitáció az az erő, amelyet akkor éreznek, amikor egy tárgyat a másik vonz.
- Gyorsulás. Ezekben az esetekben mérje meg azt a gyorsulást, amelyet akkor kap, amikor egy tárgyat egy másik tárgy vonz. Mivel gyorsulásról van szó, az m/s2 mértékegységet használjuk.
Meg kell jegyezni, hogy két tárgy esetén az egyes tárgyak által érzett gravitáció a cselekvés és a reakció elve miatt azonos. A különbség a gyorsulásban van, mert más a tömeg. Például a föld által a testünkre kifejtett erő egyenlő azzal az erővel, amelyet testünk a földre fejt ki. De mivel a Föld tömege sokkal nagyobb, mint a testünk tömege, a Föld egyáltalán nem fog gyorsulni vagy mozogni.
Mi a gravitáció a klasszikus mechanikában
A gravitáció kiszámítása Newton egyetemes gravitációs törvénye alapján történik. A gravitáció a klasszikus vagy newtoni mechanikában Newton empirikus képletét követi, amely az erőket és a fizikai elemeket a szükséges rögzített vonatkoztatási rendszerben kezeli. Ez a gravitáció inerciális megfigyelő rendszerekben érvényes, amelyek kutatási célokra általánosnak tekinthetők.
A klasszikus mechanika szerint a gravitációt a következőképpen határozzák meg:
- Mindig vonzó erő.
- Végtelen terjedelmet képvisel.
- A középpont típusának relatív erősségét jelzi.
- Minél közelebb van a testhez, annál nagyobb az intenzitás, és minél közelebb van, annál gyengébb az intenzitás.
- Kiszámítása Newton egyetemes gravitációs törvénye alapján történik.
Ez a természeti törvény nagy jelentőséggel bír a világ és az univerzum számos természeti jelenségének tanulmányozása szempontjából. Newton egyetemes gravitáció-elméletét brit fizikusok vették és tartják. Azonban a legteljesebb gravitációs elmélet Einstein javasolta híres általános relativitáselméletében.
Newton elmélete Einstein elméletének közelítése, ami döntő fontosságú a tér azon régióinak tanulmányozásakor, ahol a gravitáció sokkal nagyobb, mint amit a Földön tapasztalunk.
A relativisztikus mechanika és a kvantummechanika szerint
A relativisztikus mechanika szerint a gravitáció a téridő deformációjának eredménye. A relativisztikus mechanika Einstein bizonyos területeken megtörte Newton elméletét, különösen a térbeli megfontolások esetében alkalmazhatók. Mivel az egész univerzum mozgásban van, a klasszikus törvények elvesztik érvényüket a csillagok közötti távolságban, és nincs univerzális és stabil vonatkoztatási pont.
A relativisztikus mechanika szerint a gravitáció nem egyszerűen két egymáshoz közeli tömeges objektum kölcsönhatása révén létezik, hanem a téridő geometriai deformációja eredményeként, amelyet a hatalmas csillagtömeg okoz. Ez azt jelenti a gravitáció még az időjárást is befolyásolhatja.
Jelenleg nincs kvantum gravitációs elmélet. Ennek az az oka, hogy a szubatomi részecskefizika, amellyel a kvantumfizika foglalkozik, nagyon különbözik a nagyon nagy tömegű csillagoktól és a két világot (kvantum- és relativisztikus) összekötő gravitációelmélettől.
Olyan elméleteket javasoltak, amelyek erre tesznek kísérletet, mint pl hurokkvantumgravitáció, szuperhúrelmélet vagy torziós mennyiségelmélet. Azonban egyiket sem lehet ellenőrizni.
Remélem, hogy ezekkel az információkkal többet megtudhat arról, mi a gravitáció és fontossága a tudományban.