Egenskapene til Gravity
Hvis tyngdekraften noen gang slutter å virke, vil utrolige ting til å skje. For eksempel alt ikke er festet til jorden flyr ut i verdensrommet, alle planetene bryte fri fra solens pull og universet slik du kjenner det opphører å eksistere. Gravity kan aldri svikte, men forskere fortsetter å avdekke hemmelighetene til denne mystiske usynlig kraft som hjelper holde alt sammen.
Universal Attraction: The Force
Gravity, sammen med sterke kjernefysiske styrker, svake forfallet krefter og elektromagnetiske krefter, er en av universets fundamentale kreftene Det er også den svakeste, selv om gravitasjonen er så sterk at en galakse kan tiltrekke seg enda billioner av miles unna. Et velkjent idé i teoretisk fysikk er ikke at tyngdekraften er svakere enn de andre krefter, men at vi ikke opplever alle det er effekter. Det kan skje hvis ekstra dimensjoner eksisterer som forårsaker tyngdekraften til å spre seg ut i disse dimensjonene. Gravity er også den viktigste drivkraften som gir struktur til stjerner, galakser og andre massive objekter.
Når Obects Fall
I motsetning til det mange tror, finnes tyngdekraft ombord går rundt planeten håndverket. Faktisk gravitasjonskreftene ombord den internasjonale romstasjonen er 90 prosent av sin verdi på jordens overflate. Astronauter og glass vann synes vektløs på video fordi planetens gravitasjon gjør dem falle mot bakken, men de aldri når bakken på grunn av banen av deres bane. Dette konstant tilstand av fallende mens aldri å nå jorden gjør at det virker som om de er flytende. Gravity forårsaker alle objekter til å akselerere i samme takt, faller fortere og fortere hvert sekund. Drop en ambolt og en fjær fra en 30 etasjers bygning, og de ville når bakken samtidig hvis luftmotstanden ikke bremse fjær ned.
Den Matematikk of Attraction
Den tyngdeakselerasjonen er en reell enhet som har en verdi forskerne betegner med liten bokstav "g". I en kjent eksperiment, Galileo oppdaget et forhold mellom g og den avstand et objekt faller over en periode av tid, som vist i følgende ligning:
d = 1/2 xgx (t kvadrat)
Brevet d representerer avstand falt og t er tiden i sekunder objektet faller. Gravitasjonskraften mellom to objekter er proporsjonal med deres masser og omvendt proporsjonal med den avstand som skiller dem. Bruk følgende ligning for å beregne at kraft:
F = G x ((m1 x m2) / r ^ 2)
Bokstaven F står for tyngdekraften, m1 og m2 er massene av de to objektene, og r er avstanden mellom dem. Den store bokstaver G er den universelle gravitasjonskonstant, 6,673 × 10 ^ -11 N · (m / kg) ^ 2. Hvis et objekt dobler sin avstand fra hverandre, ikke gravitasjonskraften mellom dem ikke redusere 50 prosent. I stedet faller kraften av med en faktor på 2 squared - gravitasjons avtar kraften med kvadratet av avstanden mellom to objekter.
ubesvarte spørsmål
Forskere har en god forståelse av hvordan tyngdekraften virker på stor skala makroskopisk nivå, men mange prosesser på mikroskopisk kvante nivå forlate dem forvirret. Lys, for eksempel, viser egenskapene for en bølge og en partikkel - fysikere tro at tyngdekraften virker på samme måte. Men så langt ingen har bevist at tyngdekraften skaper klassiske ikke-quantum bølger. Teknologi kan ha å avansere litt mer før forskerne låse opp alle gravitasjon hemmeligheter.