koemme gravitaation jokaisen elämämme elävän hetken ajattelematta sitä koskaan. Mutta mikä se on, ja ymmärrämmekö sen perusteellisesti?
tässä tutkimme lyhyesti nykyistä käsitystämme painovoimasta ja tutkimme, voisimmeko koskaan keinotekoisesti luoda sitä avaruudessa.
miten painovoima vaikuttaa maan päällä?
”What goes up must come down”, kuten kuuluisa sanonta kuuluu. Mutta miksi? Mikä aiheuttaa painovoiman?,
vaikka olemme vasta oikeasti alkaneet ymmärtää, mitä se on, ilmiötä on pohdittu vuosituhansien ajan.
esimerkiksi kreikkalaiset filosofit ajattelivat aikoinaan, että planeetat ja tähdet olivat osa jumalten valtakuntaa. Heidän arvionsa mukaan heihin kohdistui niin sanottu ”luonnollinen liike”.
Vaikka he eivät kehittää konseptia pidemmälle, niiden selitys olisi edelleen hallitseva länsi-luulin, kunnes työn Galileo-ja Brahe 16-Luvulla.,
Heidän työnsä voisi auttaa kipinä vallankumousta ymmärrystä painovoima, ja olisi syvästi vaikuttaa työn Isaac Newton.
aiheeseen LIITTYVÄT: 5 MIELESSÄ PUHALTAVAT TOSIASIAT NOIN PAINOVOIMA
Gravity, kuten Newton oletti, on voima, joka pitää Maan kiertoradalla Auringon ympäri. Kuten ehkä muistatte teidän päivää koulussa, painovoima on yleensä määritelty seuraavasti:
”voima, jonka planeetta tai muu elin, vetää esineitä kohti sen keskustaa. Painovoima pitää kaikki planeetat auringon kiertoradalla.”- NASA.,
toisin sanoen kaikki, missä on massaa, kohdistaa voiman mihin tahansa muuhun massaan ja jolla on siihen kohdistuva voima. Suurempi massa esineitä ja lyhyempi etäisyys, sitä voimakkaampi vetovoima, painovoima ne vaikuttavat toisiinsa.
Kun hyppää ilmaan, vahingossa lyödä jotain pöydältä, tai heittää palloa puistossa koiran kiinni, voit intuitiivisesti tietää seuraukset., He kaikki palaavat lopulta maahan.
Einstein antaisi myöhemmin hyvin erilaisen selityksen kuin Newton painovoimalle. Hänen teorioidensa mukaan painovoima on seurausta avaruuden ajan kaarevuudesta. Kappaleen massa saa sen ympärillä olevan tilan olennaisesti taipumaan ja kaartumaan. Tämä vääristää polkua, jonka kappaleiden (ja valon) on kuljettava, luoden vaikutuksen, jota kutsumme painovoimaksi.
käytännössä mikä tahansa objekti ”kiinni” toisessa taivaankappale on painovoima vaikuttaa, koska tilaa se liikkuu kautta on kaareva kohti objektia.,
Einstein esitteli myös käsitteen ”vastaavuuden periaate.”Tämän mukaan gravitaatio – ja inertiavoimat ovat luonteeltaan samanlaisia ja usein erottamattomia.
tämä havainnollistaa, kuvittele että olet raketti aluksen, jossa ei ole ikkunoita, voi katsoa ulkopuolella maailmankaikkeuden ympäristöstä. Tässä tapauksessa, se olisi mahdotonta kertoa, jos alaspäin suuntautuva voima tuntuu kuin painovoima on todellinen voima tai seurauksena raketti kiihtyy tiettyyn suuntaan.
ymmärrämmekö painovoiman
ymmärrämmekö painovoiman täysin?, Yksinkertaisesti sanottuna, kyllä, ja myös ei. Vaikka se on yksi universumin laajimmin tutkituista luonnonilmiöistä, emme vieläkään oikein ymmärrä sitä.
Kuten olemme nähneet, Isaac Newton ja Einstein edistynyt merkittävästi auttaa ymmärtämään vakavuuden, mutta emme ole vielä täysin varma, mitä se on, tai jos se on oikeastaan asia ollenkaan.
Mukaan Einstein, painovoima on enemmän seuraus taipuminen aika-avaruuden kuin todellinen voima itsessään.
Mitä emme tiedä, on, että elinten massa ovat houkutelleet toisiaan., Tämä ”voima” on etäisyydestä riippuvainen ja heikentää sitä, mitä kauempana ruumiit ovat.
se on myös mitattavissa oleva ilmiö ja yksi luonnon heikoimmista voimista. Mieti esimerkiksi keskimääräistä jääkaappimagneettia. Nämä pystyvät helposti uhmaamaan painovoiman vetovoimaa niin massiivisesta kuin maapallo. Voit myös paeta painovoiman vaikutuksia, vaikkakin väliaikaisesti, yksinkertaisesti hyppäämällä.
Mutta tämä suhde näyttää murtaa täysin quantum tasolla. Se ei vain tunnu sopivan, emmekä tiedä miksi.,
suuressa mittakaavassa, nykyinen teorioita painovoiman ovat melko hyödyllistä auttaa ennustamaan käyttäytymistä suuria esineitä, mutta teenie pieni quantum mittakaavassa, nykyinen teorioita painovoiman eivät toimi.
Tämä on yksi suurimmista kysymyksistä fysiikan tänään. Monet fyysikot toivovat jonain päivänä luoda yhtenäinen teorian makro-ja kvanttifysiikan, joka auttaa selittämään, mitä on tekeillä.
miten painovoima auttaa meitä?,
gravitaatio on yksi maailmankaikkeuden perustavanlaatuisimmista voimista. Argumentteja siitä, miten se toimii syrjään, mikä painovoima onkaan, se on erittäin tärkeä osa elämää planeetallamme.
Painovoima on syy esineitä Maan päällä on painoa ja eivät yksinkertaisesti kellua pois avaruuteen. Jos eläisit planeetalla, jolla olisi vähemmän massaa, painaisit vähemmän ja pystyisit hyppäämään paljon korkeammalle.
Painovoima pitää myös Maan sisällä ns ”Kultakutri Vyöhyke” – etäisyys Aurinko, jossa vesi voi esiintyä nestemäisessä muodossa. Tämä sattuu olemaan elintärkeää elämälle.,
Painovoima auttaa myös pitämään Maan ilmakehään paikassa, joka tarjoaa ilman meitä hengittää. Esimerkiksi Mars on alle puolet maan koosta ja noin kymmenesosa maan massasta. Pienempi massa merkitsee vähemmän vetovoima, ja itse asiassa, Marsin ilmakehässä on vain noin 1/100th yhtä tiheä kuin Maapallo on.
Gravity on myös tärkeä osa pitämään planeettamme yhdessä. Painovoima pitää myös kuun Maata kiertävällä radalla. Kuun vetovoima vetää meriä sitä kohti aiheuttaen meriveden vuoroveden.,
, mutta mielenkiintoista on, että painovoiman voimakkuus ei ole yhtä suuri kaikissa paikoissa maan päällä. Se on hieman vahvempi paikoissa, joissa on paljon enemmän massaa maan alla kuin paikoissa, joissa on vähemmän massaa.
tiedämme tämän kahden Nasan avaruusaluksen ja niiden Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) – tehtävän vuoksi.
NASA: n Mukaan, ARMON tehtävä ”havaitsee pieniä muutoksia painovoima ajan. Nämä muutokset ovat paljastaneet tärkeitä yksityiskohtia planeetastamme., GRACE tarkkailee esimerkiksi merenpinnan muutoksia ja voi havaita maanjäristysten mukanaan tuomia maankuoren muutoksia.”
Voiko painovoima syntyä?
Kuten olemme jo nähneet, Einstein ehdotti, että painovoima on oikeastaan seurausta vääristää aika-avaruutta, aiheuttama eri elimissä. Tästä syystä keinotekoista painovoimaa pitäisi pystyä kehittämään ainakin avaruuden tyhjiössä.
tarvitaan kiihdytysväline yhteen suuntaan, jonka pitäisi Einsteinin mukaan tuottaa gravitaatiota muistuttava vaikutus., Tämä voidaan tehdä kautta, lineaarinen kiihtyvyys, kuin raketti, tai impulssimomentti, eli keskihakuvoiman vaikutus tai kiihtyvyys.
Tämä on yleinen teema monissa scifi-kirjoissa ja elokuvissa. Ajattele pyörivää avaruusalusta vuonna 2001: esimerkiksi avaruusseikkailua.
Niin kauan kuin alus on tarpeeksi suuri, se pitäisi pystyä tuottamaan voimaan sen asukkaat, että olisi lähes mahdoton erottaa painovoimaa Maapallolla., Se ei kuitenkaan olisi aivan sama, koska myös suuret Coriolis-voimat olisivat läsnä, ja asiat putoaisivat kaarteissa suorien linjojen sijaan.
tällä on myös joitakin luontaisia ongelmia. Nopeampi jotain kiihtyy, sitä suurempi vetovoima, tai g-voimat, asukkaat.
Tämä ei ole ongelma, sillä paikallaan veneet, kuten avaruusaseman, mutta alukset, jotka täytyy matkustaa pitkiä matkoja suurella kiihtyvyys, se voisi olla katastrofaalinen miehistön.,
Jos veneet olivat matkustaa vain pieni murto-osa valon nopeus, miehistö olisi todennäköisesti kokea jotain yli 4000 tonnia. Tämä on Forbes-lehden artikkelin mukaan yli 100-kertainen kiihtyvyys, jota tarvitaan verenkierron estämiseksi kehossasi – – todennäköisesti ei ihanteellinen.
on oletettu, että tämä voidaan kiertää käyttämällä sähkömagneetteja ja johtavia ”lattioita” laivoissa, mutta ongelmana olisi silti ”alaspäin” menevä voima. Miehistön ”suojaaminen” painovoiman vaikutuksilta avaruuden korkeilla nopeuksilla ei todennäköisesti ole mahdollista.,
ainoa tapa käsitellä tätä tulevaisuudessa voidaan kehittää jonkinlainen negatiivinen, tai anti-painovoima kenttä. Meillä on kuitenkin kaiken aineen tavoin ainakin jonkin verran positiivista massaa, joten tarvitsisimme keinon luoda negatiivinen gravitaatiomassa.
Tämä on juuri sitä, mitä on työskennellyt ALPHA-kokeessa CERNISSÄ. Tutkijat, siellä työskentelevät loukussa antivetyatomit, antimateriavastine vetyä.,
tarkka vertailu vedyn ja antihydrogen, kokeilu toivoo tutkimus perustavanlaatuinen symmetries välillä materia ja antimateria. Lopulta tämä voi johtaa antimaterian gravitaatiokiihtyvyyden mittaamiseen.
Jos se on todettu, että antimateria kiihdyttää, läsnä painovoiman kentän pinnalla Maan, negatiivinen arvo (esim. arvo on muu kuin +9,8 m/s2), tämä olisi teoriassa mahdollistaa rakentamisen painovoiman kapellimestari suojata itsemme vetovoima.,
Mukaan Forbes: ”Jos se on tarpeeksi herkkä, voimme mitata, mihin suuntaan se putoaa painovoimakenttä. Jos se putoaa alas, kuten tavallinen aine, – sillä on positiivinen gravitaatiomassa, emmekä voi käyttää sitä painovoimajohdon rakentamiseen. Mutta jos se putoaa painovoimakentässä, se muuttaa kaiken. Yhdellä kokeellisella tuloksella keinotekoisesta painovoimasta tulisi yhtäkkiä fyysinen mahdollisuus.”
onnistuessaan tämä voisi myös avata oven painovoimakondensaattorille luodakseen yhtenäisen keinotekoisen painovoimakentän., Se voisi jopa teoriassa sallia ”poimuajon” luomisen – tavan muotoilla avaruusaikaa.
Kuitenkin, ennen kuin voimme löytää hiukkanen tai hiukkaset, jotka ovat negatiivinen gravitaatio massa, keinotekoinen painovoima on mahdollista ainoastaan mekaanisia keinoja, kuten kiihtyvyys, jne.
Leave a Reply