Conţinut
Dacă gravitația nu va mai funcționa, se vor întâmpla lucruri incredibile. De exemplu, tot ceea ce nu este atașat de pământ zboară în spațiu, toate planetele se desprind de atracțiile solare și de univers, așa cum știi că nu mai există. Gravitatea s-ar putea să nu eșueze niciodată, dar oamenii de știință continuă să dezvăluie secretele acestei forțe invizibile misterioase care ajută la ținut totul împreună.
Atracție universală: Forța
Gravitatea, împreună cu forțele nucleare puternice, forțele slabe de descompunere și forțele electromagnetice, sunt una dintre forțele fundamentale ale universului. De asemenea, cea mai slabă, chiar dacă gravitația este atât de puternică încât o galaxie poate atrage alte miliarde de kilometri distanță. O idee bine cunoscută în fizica teoretică nu este că gravitația este mai slabă decât celelalte forțe, dar că nu experimentăm toate efectele sale. Acest lucru s-ar putea întâmpla dacă există dimensiuni suplimentare care determină extinderea gravitației în aceste dimensiuni. Gravitatea este, de asemenea, forța principală care dă structură stelelor, galaxiilor și altor obiecte masive.
Când cad obiectele
Contrar credinței populare, gravitatea există la bordul navei spațiale orbitante. De fapt, atracția gravitațională la bordul Stației Spațiale Internaționale este de 90 la sută din valoarea sa pe suprafața pământului. Astronauții și paharele de apă apar lipsite de greutate în videoclip, deoarece gravitatea planetelor îi face să cadă spre pământ, dar nu ajung niciodată la sol din cauza traiectoriei orbitei lor. Această stare constantă de cădere în timp ce nu atingeți niciodată pământul face să pară că plutesc. Gravitatea face ca toate obiectele să accelereze în același ritm, căzând mai repede și mai repede în fiecare secundă. Aruncați o nicovală și o pene dintr-o clădire de 30 de etaje și ar ajunge la pământ în același timp, dacă rezistența la aer nu ar încetini penele.
Matematica atracției
Accelerația datorată gravitației este o entitate reală a cărei valoare oamenii de știință o notează cu litere mici „g”. Într-un experiment celebru, Galileo a descoperit o relație între g și distanța pe care un obiect cade într-o perioadă de timp, așa cum se arată în următoarea ecuație:
d = 1/2 x g x (t pătrat)
Litera d reprezintă distanța căzută și t este durata de timp în secunde în care obiectul cade. Forța gravitațională dintre două obiecte este proporțională cu masele lor și invers proporțională cu distanța care le separă. Utilizați ecuația următoare pentru a calcula această forță:
F = G x ((m1 x m2) / r ^ 2)
Litera F reprezintă forța gravitațională, m1 și m2 sunt masele celor două obiecte, iar r este distanța dintre ele. Majuscule G este constanta de gravitatie universala, 6.673 × 10 ^ -11 N · (m / kg) ^ 2. Dacă un obiect își dublează distanța față de altul, forța gravitațională dintre ele nu scade cu 50%. În schimb, forța scade cu un factor de 2 pătrat - forța gravitațională scade odată cu pătratul distanței dintre două obiecte.
Întrebări fără răspuns
Oamenii de știință înțeleg bine modul în care gravitația funcționează la nivel macroscopic la scară largă, dar multe procese la nivel cuantic microscopic le lasă nedumerite. Lumina, de exemplu, prezintă proprietăți ale unei unde și ale unei particule - fizicienii cred că gravitația funcționează la fel. Cu toate acestea, până acum nimeni nu a dovedit că gravitația creează unde clasice non-cuantice. Tehnologia ar trebui să înainteze puțin mai mult înainte ca oamenii de știință să deblocheze toate secretele gravitației.