Hva er årsaken til Bodies of Mass å tiltrekke?

Du vet allerede at det går opp, må komme ned. Hvis man hopper av et krakk, vet du at du vil falle til bakken. Det er fordi tyngdekraften er en av de mest kjente realiteter i hverdagen. Så dagligdags som det ser ut, men er tyngdekraften mer komplisert enn dette, særlig når vurderes i lys av funn i moderne fysikk.

Newtons Gravity

Newton foreslått at alle massene i universet tiltrekker hverandre med en kraft som er direkte proporsjonal med massen av hver, og omvendt proporsjonal med kvadratet av avstanden mellom dem. Denne kraften mellom objektene kalles tyngdekraften. Newtons teori viste seg svært vellykket i å beskrive naturfenomener som bevegelse av prosjektiler eller banene til planetene. I slutten av det 19. århundre, men astronomene oppdaget at banen til Mercury - det nærmeste planeten til solen - samsvarte ikke hva Newtons teori ville ha spådd. Jakten var på for en ny måte å forklare gravitasjon.

Relativt

I 1915, Albert Einstein foreslo sin generelle relativitetsteori, som førte til en merkbar forandring i måten forskere tenker om gravitasjon. Generelle relativitets beskriver gravitasjon ikke som en styrke, men som en krumning av rom og tid. Dette konseptet kan være litt vanskelig å visualisere. Den enkleste analogien sammen romtid til en todimensjonal gummi ark. Hvis en tung gjenstand plasseres på arket, skaper det en depresjon. Krumningen av platen rundt gjenstanden ville føre til en marmor ruller over arket går i spiral inn mot objektet.

implikasjoner

Relativity har dyptgripende og oppsiktsvekkende implikasjoner for hvordan vi tenker om gravitasjon. Først, selv om du oppfatter gravitasjon som en kraft, er dette bare en illusjon: objektene er tiltrukket av hverandre fordi romtid er vridd, ikke på grunn av en mystisk kraft. Dessuten, ikke bare kan tyngdekraften (eller romtid kurvatur) strekke eller krympe avstander, kan det også få tid synes å passere saktere for enkelte observatører. Hvis du ser en astronaut faller inn i et sort hull, for eksempel astronauten ville aldri synes å faktisk "faller inn i" hullet; astronauten tid synes å ha bremset ned eller selv bli frosset i forhold til din egen. Astronauten faller inn i det svarte hullet, men ville ikke merke noen av disse effektene; til astronaut, ville tid ut til å passere som vanlig. Faktisk, fra astronauten synspunkt, vil det synes at tempoet av hendelser utenfor hadde akselerert. I utgangspunktet en klokke plassert i nærheten av en massiv objekt vil kjøre saktere enn en klokke plassert på avstand.

betraktninger

Generelle relativitets har vist seg svært vellykket i form av dens evne til å gjøre etterprøv spådommer. I motsetning til Newtons gravitasjonsteori, for eksempel, er det i stand til å forutsi Merkurs bane. Derfor er generell relativitet den beste forklaringen i dag for gravitasjonen mellom organer i massen. Imidlertid kan den generelle relativitetsteorien ikke lykkes forutsi oppførselen til saken på svært liten skala - for eksempel omfanget av partikler inni et atom. Kvantemekanikk er en teori som beskriver oppførselen til subatomære partikler, men med masser så små som de som finnes i et atom, er tyngdekraften ubetydelig, og tyngdekraften slik vi forstår det gjennom den generelle relativitetsteorien er svært vanskelig å forene med kvantemekanikk. De to teorier - den som beskriver veldig stor og den som beskriver svært liten - ikke mesh riktig. Fysikere har utviklet teorier som strengteori som forsøker å forene generell relativitet med kvantemekanikk, men så langt har det ikke vist seg mulig å teste disse ideene. Hvis en ny "teori om alt" kan utvikles, kan det potensielt endre måten vi tenker på hva som forårsaker likene av masse for å tiltrekke seg.