Η βαρύτητα είναι η δύναμη που έλκει αντικείμενα με μάζα μεταξύ τους. Η έντασή της εξαρτάται από τη μάζα του αντικειμένου. Είναι μία από τις τέσσερις γνωστές θεμελιώδεις αλληλεπιδράσεις της ύλης και μπορεί επίσης να ονομαστεί βαρύτητα ή βαρυτική αλληλεπίδραση. Η βαρύτητα είναι η δύναμη που αισθανόμαστε όταν η Γη έλκει αντικείμενα γύρω της προς το κέντρο της, καθώς και η δύναμη που προκαλεί την πτώση αντικειμένων. Είναι επίσης υπεύθυνη για τους πλανήτες που περιστρέφονται γύρω από τον ήλιο. Παρόλο που βρίσκονται μακριά από τον ήλιο, εξακολουθούν να έλκονται από τη μάζα του.
Σε αυτό το άρθρο θα σας πούμε τι είναι η βαρύτητα, ποια είναι τα χαρακτηριστικά και η σημασία της.
Τι είναι η βαρύτητα και πώς ανακαλύφθηκε
Η ισχύς αυτής της δύναμης σχετίζεται με την ταχύτητα των πλανητών: οι πλανήτες που βρίσκονται πιο κοντά στον ήλιο είναι ταχύτεροι και οι πλανήτες που βρίσκονται πιο μακριά από τον ήλιο είναι πιο αργοί. Αυτό δείχνει ότι η βαρύτητα είναι μια δύναμη και, παρόλο που επηρεάζει πολύ μεγάλα αντικείμενα ακόμη και σε μεγάλες αποστάσεις, η έντασή της μειώνεται καθώς τα αντικείμενα απομακρύνονται μεταξύ τους.
Η πρώτη θεωρία της βαρύτητας προήλθε από τον Έλληνα φιλόσοφο Αριστοτέλη. Από την πρώτη στιγμή, τα ανθρώπινα όντα κατάλαβαν ότι όταν δεν υπάρχουν δυνάμεις που να τους συντηρούν, τα πράγματα καταρρέουν. Ωστόσο, δεν ήταν παρά τον XNUMXο αιώνα π.Χ. Γ. ότι άρχισαν επίσημες μελέτες για τις δυνάμεις που θα τους «κατέβαιναν». Γ, όταν ο Έλληνας φιλόσοφος Αριστοτέλης σκιαγράφησε την πρώτη θεωρία.
Στη γενική της έννοια, η γη είναι το κέντρο του σύμπαντος και, επομένως, ο πρωταγωνιστής μιας αόρατης δύναμης, που έλκει τα πάντα. Αυτή η δύναμη ονομαζόταν «gravitas» στα ρωμαϊκά χρόνια και σχετιζόταν με την έννοια του βάρους, γιατί δεν διέκρινε το βάρος και τη μάζα των αντικειμένων εκείνη την εποχή.
Αυτές οι θεωρίες αργότερα άλλαξαν εντελώς από τον Κοπέρνικο και τον Γαλιλαίο Γαλιλαίο. Ωστόσο, ήταν ο Ισαάκ Νεύτων που επινόησε τον όρο «βαρύτητα». Εκείνη την εποχή, έγινε η πρώτη επίσημη προσπάθεια μέτρησης της βαρύτητας και αναπτύχθηκε μια θεωρία που ονομάζεται νόμος της παγκόσμιας βαρύτητας.
Η βαρύτητα μετριέται από την επίδρασή της, η οποία είναι η επιτάχυνση που ασκεί στα αντικείμενα που κινεί, όπως τα αντικείμενα σε ελεύθερη πτώση . Στην επιφάνεια της Γης, αυτή η επιτάχυνση υπολογίζεται σε περίπου 9.80665 m/s² και αυτός ο αριθμός μπορεί να διαφέρει ελαφρώς ανάλογα με τη γεωγραφική μας θέση και το υψόμετρο. Είναι επίσης ενδιαφέρον να δούμε πώς η βαρύτητα επηρεάζει πλανήτες όπως ο Άρης σε σύγκριση με τη Γη, κάτι που μπορείτε να εξερευνήσετε περαιτέρω σε αυτό το άρθρο και σε αυτόν τον σχετικό σύνδεσμο για την ατμόσφαιρα του Ουρανού.
ΜΟΝΑΔΕΣ ΜΕΤΡΗΣΗΣ
Μετρά την επιτάχυνση ενός αντικειμένου που έλκεται από ένα άλλο αντικείμενο μεγαλύτερης μάζας.
Ανάλογα με το τι θέλετε να μελετήσετε, η βαρύτητα μετριέται σε δύο διαφορετικά μεγέθη:
- Δύναμη: Όταν μετράται ως δύναμη, χρησιμοποιείται το Newton (N), το οποίο είναι μια μονάδα του Διεθνούς Συστήματος (SI) που πήρε το όνομά του από τον Isaac Newton. Η βαρύτητα είναι η δύναμη που γίνεται αισθητή όταν ένα αντικείμενο έλκεται από ένα άλλο. Επιπλέον, είναι ενδιαφέρον να δούμε πώς η βαρύτητα επηρεάζει πλανήτες όπως ο Άρης σε σύγκριση με τη Γη, τους οποίους μπορείτε να εξερευνήσετε περαιτέρω στο Αυτό το άρθρο για τις φυσικές καταστροφές.
- Επιτάχυνση. Σε αυτές τις περιπτώσεις, μετρά την επιτάχυνση που επιτυγχάνεται όταν ένα αντικείμενο έλκεται από ένα άλλο αντικείμενο. Επειδή είναι επιτάχυνση, χρησιμοποιείται η μονάδα m/s2.
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι με δεδομένα δύο αντικείμενα, η βαρύτητα που αισθάνεται κάθε αντικείμενο είναι η ίδια λόγω της αρχής της δράσης και της αντίδρασης. Η διαφορά είναι η επιτάχυνση, γιατί η μάζα είναι διαφορετική. Για παράδειγμα, η δύναμη που ασκεί η γη στο σώμα μας είναι ίση με τη δύναμη που το σώμα μας ασκεί στη γη. Επειδή όμως η μάζα της γης είναι πολύ μεγαλύτερη από τη μάζα του σώματός μας, η γη δεν θα επιταχυνθεί ούτε θα κινηθεί καθόλου.
Τι είναι η βαρύτητα στην κλασική μηχανική
Η βαρύτητα υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον νόμο της παγκόσμιας έλξης του Νεύτωνα. Στην κλασική ή Νευτώνεια μηχανική, η βαρύτητα ακολουθεί τον εμπειρικό τύπο του Νεύτωνα, ο οποίος ασχολείται με δυνάμεις και φυσικά στοιχεία εντός του απαραίτητου σταθερού συστήματος αναφοράς. Αυτή η βαρύτητα ισχύει σε αδρανειακά συστήματα αναφοράς , τα οποία χρησιμοποιούνται συνήθως για ερευνητικούς σκοπούς.
Σύμφωνα με την κλασική μηχανική, η βαρύτητα προσδιορίζεται ως εξής:
- Πάντα ελκυστική δύναμη.
- Αντιπροσωπεύει ένα άπειρο εύρος.
- Υποδεικνύει τη σχετική αντοχή του κεντρικού τύπου.
- Όσο πιο κοντά βρίσκεται στο σώμα τόσο μεγαλύτερη είναι η ένταση και όσο πιο κοντά είναι τόσο πιο αδύναμη είναι η ένταση.
- Υπολογίζεται χρησιμοποιώντας το νόμο της παγκόσμιας έλξης του Νεύτωνα.
Αυτός ο νόμος της φύσης έχει μεγάλη σημασία για τη μελέτη πολλών φυσικών φαινομένων στον κόσμο και στο σύμπαν. Η θεωρία της παγκόσμιας έλξης του Νεύτωνα εξετάστηκε και εξετάζεται από Βρετανούς φυσικούς. Ωστόσο, η πιο ολοκληρωμένη θεωρία της βαρύτητας προτάθηκε από τον Αϊνστάιν στη διάσημη γενική θεωρία της σχετικότητας. Αν θέλετε να εξερευνήσετε περισσότερα για το πώς εκδηλώνεται η βαρύτητα σε άλλους πλανήτες, μπορείτε να εξετάσετε την ατμόσφαιρα της Σελήνης.
Η θεωρία του Νεύτωνα αποτελεί προσέγγιση της θεωρίας του Αϊνστάιν, η οποία είναι κρίσιμη κατά τη μελέτη περιοχών του διαστήματος όπου η βαρύτητα είναι πολύ ισχυρότερη από αυτήν που βιώνουμε στη Γη. Αν ενδιαφέρεστε για φυσικές καταστροφές, μπορείτε να συμβουλευτείτε αυτό το άρθρο σχετικά με γεγονότα που προκαλούνται από φαινόμενα που σχετίζονται με τη βαρύτητα , όπως σεισμούς ή πλημμύρες.
Σύμφωνα με τη σχετικιστική μηχανική και την κβαντική μηχανική
Σύμφωνα με τη σχετικιστική μηχανική, η βαρύτητα είναι το αποτέλεσμα της στρέβλωσης του χωροχρόνου. Η σχετικιστική μηχανική του Αϊνστάιν ερχόταν σε ρήξη με τη θεωρία του Νεύτωνα σε ορισμένους τομείς , ειδικά σε εκείνους που εφαρμόζονταν σε χωρικές θεωρήσεις. Δεδομένου ότι ολόκληρο το σύμπαν βρίσκεται σε κίνηση, οι κλασικοί νόμοι χάνουν την ισχύ τους σε αποστάσεις μεταξύ των αστεριών και δεν υπάρχει καθολικό, σταθερό σημείο αναφοράς.
Σύμφωνα με τη σχετικιστική μηχανική, η βαρύτητα δεν υπάρχει απλώς λόγω της αλληλεπίδρασης μεταξύ δύο ογκωδών αντικειμένων όταν βρίσκονται κοντά το ένα στο άλλο, αλλά μάλλον ως αποτέλεσμα της γεωμετρικής παραμόρφωσης του χωροχρόνου που προκαλείται από την τεράστια αστρική μάζα. Αυτό σημαίνει ότι η βαρύτητα μπορεί να επηρεάσει ακόμη και τον ίδιο τον χρόνο.
Επί του παρόντος δεν υπάρχει κβαντική θεωρία της βαρύτητας. Αυτό οφείλεται στο ότι η φυσική των υποατομικών σωματιδίων με την οποία ασχολείται η κβαντική φυσική είναι πολύ διαφορετική από τα αστέρια με μεγάλη μάζα και τη θεωρία της βαρύτητας που συνδέει δύο κόσμους (κβαντικό και σχετικιστικό).
Έχουν προταθεί θεωρίες που επιχειρούν να το κάνουν αυτό, όπως η κβαντική βαρύτητα βρόχων, η θεωρία των υπερχορδών και η θεωρία ροπής. Ωστόσο, καμία από αυτές δεν μπορεί να επαληθευτεί.
Ελπίζω ότι με αυτές τις πληροφορίες μπορείτε να μάθετε περισσότερα για το τι είναι η βαρύτητα και τη σημασία της στην επιστήμη.