Jak naprawdę działa grawitacja

Mam zaledwie 12 lat i ciągle zastanawiam się i próbuję zrozumieć, jak naprawdę działa grawitacja. Na YouTube wszyscy zawsze mówią o przedmiotach wypaczających czasoprzestrzeń wokół siebie i korzystają z analogii trampoliny. Nadal nie rozumiem grawitacji, ponieważ gdyby przestrzeń była jak trampolina, Ziemia kręciłaby się w kierunku Słońca wraz ze wszystkimi innymi planetami, prawda? Czy ktoś mógłby mi wyjaśnić, jak grawitacja naprawdę działa bez analogii trampoliny?

Po pierwsze: „Jak naprawdę działa grawitacja” jest głębokim pytaniem i każdy poważny naukowiec szybko przyznałby, że mamy tylko niepełny działający model. Z pewnością słyszałeś o ogólnej teorii względności ; pierwszy obraz na stronie to twoja trampolina.

Nasz model roboczy, Ogólna teoria względności, działa, ponieważ bardzo ładnie wyjaśnia wiele obserwacji. (Ostrożnie, oto kolejne głębokie pytanie: „Wyjaśnia” oznacza, że ​​możemy przewidzieć niektóre obserwacje na podstawie innych obserwacji na podstawie modelu grawitacji, jaki mamy w głowie. Niekoniecznie oznacza to, że rozumiemy „prawdziwą naturę” podstawy problemy.) Jesteśmy jednak bardzo pewni, że model działa w szerokim zakresie obserwacji. Jedną z ostatnich obserwacji „po raz pierwszy”, która była zgodna z przewidywaniami i dała nam więcej zaufania do modelu, były ostatnio zderzające się dwie czarne dziury. Ostatnio? Cóż, miliardy lat temu. Właśnie się o tym dowiedzieliśmy ostatnio. Oto link do artykułu w New York Timesie z imponującym wideo. (Myślę, że nadal można czytać ograniczoną liczbę artykułów Timesa za darmo, więc wypróbuj.)

Nasz model grawitacji jest niekompletny, ponieważ nie łączy się dobrze z modelem natury, który mamy dla innych rzeczy (cząstki elementarne, fizyka kwantowa). Przez jakiś czas (około 70 lat) wcale się nie łączyło; Sam Einstein całkowicie nie zdołał połączyć kropek, co prawdopodobnie nie było zachęcające, ponieważ otrzymał Cenę Nobla za położenie jednego z fundamentów fizyki kwantowej i był oczywistym autorytetem w dziedzinie grawitacji. Gdyby nie mógł tego zrobić, kto mógłby?

Jeśli się nie mylę, dzisiaj fizycy robią postępy, powoli. Powiązanie fizyki kwantowej z grawitacją jest jednym z głównych nierozwiązanych problemów współczesnej fizyki.

Na koniec pozwólcie, że odniosę się do waszych obaw związanych z planetami spiralnymi do słońca. Ten pomysł prawdopodobnie pochodzi z rzeczywistych piłek na prawdziwej trampolinie. Prawdopodobnie wiesz, że piłki tracą prędkość z powodu tarcia, podobnie jak spowalniasz rower po zatrzymaniu pedałowania. Część energii kinetycznej jest przekształcana w ciepło.

I wiesz co? Masz rację. Przy wystarczającym czasie planety ostatecznie spadłyby na słońce.Nisko latające satelity spadają na ziemię po kilku latach, ponieważ nadal istnieją ślady atmosfery spowalniające je. Powodem jest to, że „tarcie” w szerszym znaczeniu jest zaangażowane we wszystkie procesy na dużą skalę we wszechświecie. To właściwie jedna z podstawowych zasad fizycznych, które składają się na świat, który znamy. Po prostu bliskie podciśnienie między planetami nie zapewnia tak dużego tarcia, a planety są dość masywnymi ciałami o ogromnej masie i energii kinetycznej. Minie dużo czasu, zanim stracą tyle energii, że będą tak blisko, że dotkną słońca. (Być może w ogóle za długo by się to wydarzyło.) W rzeczywistości, w czasach ludzkiego życia planety, księżyce i inne rzeczy są prawie idealnymi przykładami ruchu bez tarcia. Ale w astronomicznej skali czasu- miliardy lat - z pewnością występuje tarcie. Na przykład księżyc pokazuje nam zawsze tę samą stronę, ponieważ tarcie spowolniło jego obrót, dzięki czemu obrót jest teraz „zablokowany” na swojej orbicie.

Konkluzja: Idea, że ​​grawitacja zagina przestrzeń i czas „wyjaśnia” wszystkie dotychczasowe obserwacje na dużą skalę; „trampolina” jest dobrym modelem dla dwuwymiarowej „przestrzeni”, tj. powierzchni, jeśli zignorujesz tarcie.

Dlaczego przedmioty nie uciekają ?

Rozważ najpierw obiekt z prędkością i bez grawitacji w akcji:

Wtedy ten niebieski obiekt będzie coraz bardziej oddalony, jeśli będzie kontynuował w tym samym kierunku.

Ale nie idzie w tym samym kierunku, po pewnym czasie grawitacja dużego czarnego obiektu zmieniła swój kurs:

To się zdarza raz po raz:

Twoje pytanie brzmi: dlaczego obiekt nie krąży spiralnie? Być może myślisz, że w miarę zbliżania się grawitacja staje się silniejsza i dlatego obiekt jest zmuszony zbliżyć się jeszcze bardziej.

Ale kiedy opada bliżej, jego prędkość wzrasta. Jak widzieliśmy, prędkość obiektów próbuje sprawić, że ucieknie. Kiedy jest bliżej, ma większą prędkość, aby przeciwdziałać zwiększonej grawitacji.

Edycja: W przypadku bardziej dosłownej interpretacji twojego pytania, trampolina w oryginalnej analogii powoduje tarcie, a zatem spiralne, ale przestrzeń jest próżnią.

Analogia trampoliny jest przydatna, jeśli rozumiesz grawitację w ramach ogólnej teorii względności. Problemem koncepcyjnym jest to, że faktycznie czasoprzestrzeń jest owinięta w 4, a nie w 3 wymiarach, tj. Łącznie z czasem.

W rzeczywistości, gdy Ziemia obraca się wokół Słońca, traci bardzo niewielką ilość energii w postaci fal grawitacyjnych. Ziemia krąży więc w kierunku Słońca. Chodzi o to, że ta emisja fal grawitacyjnych jest tak niewielka, że ​​do czasu zaobserwowania znacznej spirali Ziemia i Słońce przestałyby istnieć. Znacznie wcześniej Układ Słoneczny staje się niestabilny z powodu chaotycznych efektów zawartych już w klasycznej mechanice Newtona.

Świetne pytanie!

Czy słyszałeś o Pierwszym Prawie Newtona? Mówi, że obiekt w ruchu nadal porusza się z tą samą prędkością i w tym samym kierunku, chyba że działa na niego siła .

Kiedy przetoczymy piłkę po ziemi, w końcu się zatrzyma. Przed Newtonem wiele osób uważało, że wszystko samo zwalnia. Wgląd Newtona polegał na tym, że nie jest to prawdą, a właściwie jedynym powodem, dla którego tocząca się piłka zwalnia, jest to, że ziemia i powietrze ocierają się lub popychają piłkę, aby ją spowolnić.

Na trampolinie piłka będzie ocierać się o materiał trampoliny i powietrze, co go spowalnia. Jest to jedyny powód, dla którego piłka kończy się spiralnie w kierunku środka.

Kiedy nie ma nic, co mogłoby spowolnić obiekt, nie skręca w kierunku środka, po prostu będzie krążył w kółko na zawsze. W kosmosie nie ma (prawie) niczego, co mogłoby spowolnić obiekt.

Jeśli trudno ci w to uwierzyć, możesz napisać program komputerowy, który wykona wszystkie obliczenia i zobaczy, co się stanie! Zrobiłem dla ciebie przykładową symulację . Przekonasz się, że bez tarcia planeta skończy się tam, gdzie zaczęła za każdym razem, gdy okrąża Słońce. Jeśli zmienisz początkową prędkość planety z 20 na 40, a następnie klikniesz „Uruchom” w górę, zobaczysz bardziej okrągłą orbitę. Możesz zmienić inne rzeczy i zobaczyć, co się stanie. Mam nadzieję, że uznasz to za przydatne!

Indukcyjno-strunowa indukcja strun jest przyczyną grawitacji. Niektórzy powiedzą, że neutrina są nieznaczące, ale Dirac, Hawking i Tyson myślą inaczej i większość pomija efekt naładowanej cząstki poruszającej się z prędkością światła. Pamiętaj, że nikt nie może udowodnić, że masa jest właściwością materii, a raczej efektem.

Wejdź na www.themechanismofreality.com, ta strona wyjaśnia dokładnie, jak działa grawitacja. Każdy fizyk, który to analizuje, zgadza się, że jest to poprawne. Od CERN do Wydziału Fizyki Uniwersytetu w Pekinie zgadzają się, że jest to „fantastyczne połączenie fizyki grawitonu z teorią strun”! Potwierdzono to również pośrednio przez LIGO i ogłoszenie fali grawitacyjnej. Ciesz się!