Τι είναι η βαρύτητα;

Μία από τις τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις, της φύσης, μαζί με την ηλεκτρομαγνητική, την ισχυρή και τήν αδύναμη πυρηνική δύναμη.

Ο Άλμπερτ Αϊνστάιν πρότεινε ότι η ύλη καμπυλώνει τον χωροχρόνο και ότι η βαρύτητα είναι η καμπύλη που προκαλεί την απόκλιση των αντικειμένων από το να ταξιδεύουν σε ευθεία γραμμή. Η παραμόρφωση κάνει τα αντικείμενα που μετακινούνται κατά μήκος ενός επίπεδου πεδίου να πέφτουν σε μια σφαιρική διαδρομή. (Εικόνα: koya979 Shutterstock )

Η βαρύτητα είναι η δύναμη που προσελκύει δύο σώματα μεταξύ τους, τη δύναμη που προκαλεί την πτώση των μήλων προς το έδαφος και τους πλανήτες να κινούνται σε τροχιά γύρω από τον ήλιο. Όσο πιο μαζικό είναι ένα αντικείμενο, τόσο ισχυρότερη είναι η βαρυτική του έλξη.

Θεμελιώδης δύναμη

Η βαρύτητα είναι μία από τις τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις, μαζί με την ηλεκτρομαγνητική, την ισχυρή και τήν αδύναμη πυρηνική δύναμη.

Είναι αυτή που κάνει τα αντικείμενα να έχουν βάρος. Όταν ζυγίζετε τον εαυτό σας, η κλίμακα σας λέει πόση βαρύτητα ενεργεί στο σώμα σας. Ο τύπος για τον προσδιορισμό του βάρους είναι: το βάρος ισούται με το γινόμενο της μάζας του σώματος m επί την επιτάχυνση της βαρύτητας g (W = m∙g). Στη Γη, η βαρύτητα είναι σταθερή 9,8 μέτρα ανά δευτερόλεπτο στο τετράγωνο ή 9,8 m / s ² .

Ιστορικά, οι φιλόσοφοι όπως ο Αριστοτέλης σκέφτονταν ότι τα βαρύτερα αντικείμενα επιταχύνονταν γρηγορότερα προς το έδαφος. Όμως αργότερα τα πειράματα έδειξαν ότι δεν συμβαίνει αυτό. Ο λόγος που ένα φτερό θα πέσει πιο αργά από μια μπάλα μπόουλινγκ είναι λόγω της αντίστασης του αέρα, η οποία ενεργεί προς την αντίθετη κατεύθυνση όπως η επιτάχυνση λόγω της βαρύτητας

Ο νόμος της παγκόσμιας βαρύτητας του Νεύτωνα λέει ότι η δύναμη της βαρύτητας είναι άμεσα ανάλογη προς το προϊόν των μαζών και αντιστρόφως ανάλογη προς το τετράγωνο της απόστασης μεταξύ τους (Εικόνα: marekuliasz Shutterstock )

Ο Sir Isaac Newton ανέπτυξε τη θεωρία της παγκόσμιας βαρύτητας στη δεκαετία του 1680. Βρήκε ότι η βαρύτητα ενεργεί σε κάθε ύλη και είναι συνάρτηση της μάζας και της απόστασης. Κάθε αντικείμενο προσελκύει κάθε άλλο αντικείμενο με μια δύναμη που είναι ανάλογη προς το προϊόν των μαζών τους και αντιστρόφως ανάλογη προς το τετράγωνο της απόστασης μεταξύ τους. Η εξίσωση συχνά εκφράζεται ως:

F g = G (m 1 ∙ m 2 ) / r ²

Fg είναι η βαρυτική δύναμη

m1 και m2 είναι οι μάζες των δύο αντικειμένων

r είναι η απόσταση μεταξύ των δύο αντικειμένων

G είναι η γενική σταθερά βαρύτητας

Οι εξισώσεις του Νεύτωνα δουλεύουν εξαιρετικά καλά για να προβλέψουν πώς συμπεριφέρονται αντικείμενα όπως οι πλανήτες στο ηλιακό σύστημα.

Θεωρία της σχετικότητας

Ο Νεύτωνας δημοσίευσε το έργο του για την βαρύτητα το 1687, το οποίο θεωρήθηκε ως η καλύτερη εξήγηση μέχρι που ο Αϊνστάιν ήρθε με τη θεωρία της γενικής σχετικότητας το 1915. Στη θεωρία του Αϊνστάιν, η βαρύτητα δεν είναι δύναμη αλλά μάλλον η συνέπεια του γεγονότος ότι η ύλη καμπυλώνει τον χώρο-χρόνο. Μια πρόβλεψη της γενικής σχετικότητας είναι ότι το φως θα λυγίζει γύρω από τεράστια αντικείμενα.

ΑΞΙΟΣΗΜΕΙΩΤΑ ΓΕΓΟΝΟΤΑ

·       Η βαρύτητα στο φεγγάρι είναι περίπου 16 % από εκείνη στη Γη, ο Άρης έχει περίπου το 38% της έλξης της Γης, ενώ ο μεγαλύτερος πλανήτης στο ηλιακό σύστημα, ο Δίας, έχει 2,5 φορές τη βαρύτητα της Γης.

·       Αν και κανείς δεν «ανακάλυψε» τη βαρύτητα, ο θρύλος λέει ότι ο διάσημος αστρονόμος Galileo Galilei έκανε μερικά από τα πρώτα πειράματα με τη βαρύτητα, ρίχνοντας μπάλες από τον Πύργο της Πίζας για να δει πόσο γρήγορα πέφτουν.

·       Ο Isaac Newton ήταν μόλις 23 ετών και επέστρεψε από το πανεπιστήμιο όταν είδε ένα μήλο να πέφτει στον κήπο του και άρχισε να ξετυλίγει τα μυστήρια της βαρύτητας. (Είναι μάλλον μύθος ότι το μήλο έπεσε στο κεφάλι του).

·       Ένα πρώιμο μέτρο της θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν ήταν η κάμψη του φωτός του αστέρος κοντά στον ήλιο κατά τη διάρκεια της ηλιακής έκλειψης στις 29 Μαΐου 1919.

·       Οι μαύρες τρύπες είναι μαζικά αστέρια που κατέρρευσαν, με τόσο μεγάλη βαρύτητα που ακόμη και το φως δεν μπορεί να ξεφύγει από αυτές.

·       Η θεωρία της γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν είναι ασυμβίβαστη με την κβαντική μηχανική, τους παράξενους νόμους που διέπουν τη συμπεριφορά των μικροσκοπικών σωματιδίων - όπως τα φωτόνια και τα ηλεκτρόνια - που αποτελούν το σύμπαν.

  Πηγή

Διαβάστε σχετικά:

Μπορεί η κβαντική μηχανική να εξηγήσει την ύπαρξη του χωροχρόνου

Ζούμε σε ένα  Πολλαπλό Σύμπαν;

Αν η θεωρία των χορδών είναι λάθος;

Ενιαία Θεωρία Πεδίου: 

Οι τέσσερις θεμελιώδεις  δυνάμεις της φύσης

12 Πράγματα που πρέπει να γνωρίζουμε για την Σχετικότητα

Η σχετικότητα του Αϊνστάιν

Η Θεωρία της Γενικής  Σχετικότητας του Αϊνστάιν