Vi opplever tyngdekraften hver enkelt å leve øyeblikk av våre liv uten å egentlig tenke noe over det. Men hva er det og trenger vi virkelig å forstå det?
Her har vi kort se vår nåværende forståelse av tyngdekraften, og undersøke om vi noensinne kunne kunstig lage det på plass.
Hvordan virker tyngdekraften virker på Jorden?
«Det som går opp må komme ned», som den berømte ordtaket går. Men hvorfor? Hva er det som foregår, og hva som forårsaker gravitasjon?,
selv Om vi har egentlig bare begynt å forstå hva det er, fenomenet har vært grunnet på i årtusener.
greske filosofer, for eksempel, en gang tenkt at planetene og stjernene var deler av gudenes verden. Ved sin vurdering, og de ble gjenstand for hva de kalte «natural motion».
Mens de ikke utvikle konseptet mye utover at deres forklaring ville være dominerende i vestlig tenkning til arbeidet med Galileo og Brahe i det 16. Århundre.,
Deres arbeid ville bidra til å vekke en revolusjon i vår forståelse av tyngdekraften, og vil sterkt påvirke arbeidet med Isaac Newton.
i SLEKT: 5 TANKENE BLÅSER FAKTA OM TYNGDEKRAFTEN
Tyngdekraften, som Newton hevdet, er den kraft som holder Jorden i bane rundt Solen. Som du kanskje husker fra dine dager på skolen, tyngdekraften har en tendens til å bli definert som:
«Den kraft som en planet eller andre organ trekker objekter mot midten. Tyngdekraften holder alle planetene i bane rundt solen.»- NASA.,
med andre ord, noe med masse utøver en kraft på noen andre ting med masse og har en kraft som utøves på det. Jo større masse av objekter og kortere avstand mellom dem, jo sterkere trekk av den gravitasjonelle krefter de øve på hverandre.
Når du hopper opp i luften, ved et uhell banke noe av en tabell eller kaste en ball i parken for hunden din til å fange, du intuitivt vet konsekvensene av dine handlinger., De alle tilbake, til slutt, til bakken.
Einstein senere skulle gi en helt annen forklaring enn Newton for tyngdekraften. Ifølge hans teorier, tyngdekraften er et resultat av kurvatur i rom-tid. Massen til en gjenstand gjør plass rundt den til å i hovedsak bøy og kurve. Dette vrir banen som objekter (og lys) har til å komme seg gjennom, og skaper den effekten vi kaller tyngdekraften.
I kraft, vil alle objekter som ‘fanget’ i et annet himmellegeme er tyngdekraften er berørt fordi den plass det er å bevege seg gjennom er buet mot objektet.,
Einstein innførte også begrepet «ekvivalens prinsippet.»Dette sier at gravitasjonsfelt og treghet styrker er av lignende natur og ofte umulig å skille.
for Å illustrere dette, tenk deg at du var i en rakett skipet uten vinduer, ute av stand til å se utenfor universet fra dine omgivelser. I dette tilfellet, ville det være umulig å fortelle hvis den nedadgående makt som du føler som tyngdekraften er en reell kraft eller konsekvensen av rakett akselererende i en bestemt retning.
Forstå alvoret
vi har Ikke helt forstår alvoret?, Enkelt sagt, ja, og også nei. Mens det er en av de mest studerte naturlige fenomener i universet, er vi fortsatt egentlig ikke forstå det.
Som vi har sett, Isaac Newton og Einstein gjort betydelige fremskritt i å bidra til å forstå alvoret, men vi er fortsatt ikke helt sikker på hva det er, eller om det er faktisk noe i det hele tatt.
Ifølge Einstein, tyngdekraften er mer en konsekvens av bøying av rom-tid enn en sann styrke i sin egen rett.
Det vi vet, er at legemer med masse er tiltrukket av hverandre., Denne «kraft» er avstand-avhengige og svekker ytterligere bort organer er.
Det er også et målbart fenomen og er en av de svakeste krefter i naturen. Tenk på din gjennomsnittlige kjøleskap magnet, for eksempel. Dette er enkelt i stand til å trosse tyngdekraften fra noe så massiv som Jorden. Du er også i stand til å unnslippe tyngdekraften effekter, om enn midlertidig, rett og slett ved å hoppe.
Men dette forholdet synes å bryte ned helt på kvante-nivå. Det bare ikke synes å passe, og vi vet ikke hvorfor.,
På stor skala, er vår nåværende teorier om tyngdekraften er ganske nyttig for å hjelpe til med å forutsi oppførselen til store gjenstander, men på teenie små quantum skala, gjeldende teorier om tyngdekraften virker ikke.
Dette er en av de største problemene i fysikk i dag. Mange fysikere håper å en dag opprette en enhetlig teori om makro-og kvantefysikken som vil hjelpe deg med å forklare hva som skjer.
Hvordan virker tyngdekraften hjelpe oss?,
Tyngdekraften er en av de mest fundamentale kreftene i universet. Argumenter om hvordan det fungerer til side, uansett hva gravitasjon er, det er et svært viktig element for liv på planeten vår.
Tyngdekraften er grunnen til objekter på Jorden har vekt og ikke bare flyte ut i verdensrommet. Hvis du var til å leve på en planet med mindre masse, du ville veier mindre og være i stand til å hoppe mye høyere.
Tyngdekraften holder også til Jorden i den såkalte «gullhår og de tre bjørnene Zone» – avstanden fra Solen vår, hvor vann kan finnes i flytende form. Dette bare skjer så å være avgjørende for livet.,
Tyngdekraften hjelper også med å holde Jordens atmosfære på plass, som gir adgang for oss til å puste. Mars, for eksempel, er mindre enn halvparten av Jordens størrelse og rundt en tiendedel Jordens masse. Mindre masse betyr mindre gravitasjonskraft, og faktisk, Mars’ atmosfære er bare ca 1/100th så tett som jordas.
Tyngdekraften spiller også en rolle i å holde vår planet sammen. Tyngdekraften er også det som holder månen i bane rundt Jorden. Gravitasjonskraften fra månen trekker hav mot det, noe som fører havet tidevann.,
Men, interessant, styrke av tyngdekraften er ikke lik i alle steder på Jorden. Det er litt sterkere over steder med mye mer masse i undergrunnen enn steder med mindre masse.
dette vet Vi fordi to NASA-sonden og deres Gravity Recovery and Climate Experiment (NÅDE) oppgave.
Ifølge NASA, den NÅDE oppgave «oppdager små endringer i tyngdekraften over tid. Disse endringene har avslørt viktige detaljene om vår planet., For eksempel, NÅDE overvåker endringer i havet og kan oppdage endringer i jordskorpen brakt videre av jordskjelv.»
Kan tyngdekraften bli opprettet?
Som vi allerede har sett, Einstein foreslo at tyngdekraften er faktisk en konsekvens av forvrengning av rom-tid forårsaket av ulike organer. Av denne grunn, bør det være mulig å utvikle kunstig gravitasjon, i hvert fall i gulvet på plass.
Det er behov for å gi et middel for akselerasjon i en retning som bør, i henhold til Einstein, produsere en lignende effekt som tyngdekraften., Dette kan gjøres gjennom lineær akselerasjon, som en rakett, eller gjennom drivmoment, dvs. sentripetal kraft eller akselerasjon.
Dette er et vanlig tema i mange sci-fi bøker og filmer. Tenk på den roterende romfartøy i 2001: A Space Odyssey, for eksempel.
Så lenge skipet er stor nok, det burde være i stand til å produsere en kraft på beboerne som ville være nesten umulig å skille fra tyngdekraften på Jorden., Det ville ikke være nøyaktig den samme, skjønt, fordi store Coriolis krefter ville også være til stede, og at ting ville falle i kurver i stedet for å rette linjer.
Dette også har noen iboende problemer. Jo raskere noe er akselererende, jo større gravitasjonskraft, eller g-krefter, på beboerne.
Dette er ikke et problem for stasjonære håndverket, som en romstasjon, men for skip som måtte reise lange avstander ved høy hastighet, det kunne bevise katastrofale for mannskapet.,
Hvis håndverket var å reise på bare en liten brøkdel av lysets hastighet, mannskapet vil trolig oppleve noe i overkant av 4000 mynter gs. Dette er, ifølge en artikkel i Forbes, mer enn 100 ganger akselerasjonen er nødvendig for å hindre blodstrømmen i kroppen – – sannsynligvis ikke ideelt.
Det har vært en hypotese om at dette kan være kommet rundt ved hjelp av electromagnets og ledende «etasjer» i skip, men du har fortsatt problemet med en «nedover» i kraft. Det er trolig ingen midler for «skjerming» mannskapet fra effekten av tyngdekraften på høy fart i verdensrommet.,
Den eneste måten å håndtere dette i fremtiden kan være med å utvikle noen form for negativ, eller anti-gravitasjons, – feltet. Imidlertid, som all materie, har vi i det minste noen positive masse, så vi ville trenge en måte å skape en negativ gravitasjon masse.
Dette er nøyaktig hva som blir jobbet med på ALPHA-eksperimentet ved CERN i sveits. Forskere er det å jobbe med fanget antihydrogen atomer, og antimaterie motstykke av hydrogen.,
Ved å nøyaktige sammenligninger av hydrogen og antihydrogen, eksperimentet håp om å studere grunnleggende symmetrier mellom materie og antimaterie. Til slutt, dette kan føre til måling av gravitasjonsakselerasjonen av antimaterie.
Hvis det er funnet at antimaterie akselererer, i nærvær av gravitasjonsfelt på overflaten av Jorden, på en negativ verdi (f.eks. en annen verdi enn +9,8 m/s2), vil dette teoretisk tillate bygging av et gravitasjonsfelt dirigent for å skjerme oss fra sentrifugalkraften.,
Ifølge Forbes: «Hvis det blir følsom nok, kan vi da måle hvilken vei det faller i et gravitasjonsfelt. Hvis det faller ned, det samme som normal saken, så det har positiv gravitasjonsfelt masse, og vi kan ikke bruke den til å bygge et gravitasjonsfelt dirigent. Men hvis det faller opp i et gravitasjonsfelt, som endrer alt. Med et enkelt eksperimentelle resultat, kunstig tyngdekraft ville plutselig bli en fysisk mulighet.»
Hvis det lykkes, kan dette også åpne døren for et gravitasjonsfelt kondensator for å skape en enhetlig kunstig gravitasjon felt., Det kan også, i teorien, gjør det mulig å lage en «warp drive» – en måte å deformere romtid.
Men, før vi kan oppdage en partikkel eller et sett av partikler, som har negativ gravitasjon masse, kunstig gravitasjon vil bare være mulig gjennom mekaniske midler, som akselerasjon, etc.
Leave a Reply