Evrendeki en gizemli güçlerden biri olan yerçekimi hakkında 5 gerçek
Miscellanea / / July 14, 2023
Farklı ülkelerde ağırlığınız nasıl değişir, kara delikler ne tür dalgalar yayar ve ağırlıksızlık nedir?
1. Dünyanın yerçekimi, buzdolabı mıknatısınızdan daha zayıf
Dünyada dört sözde temel güç vardır: istikrarı sağlayan güçlü bir nükleer güç atom çekirdeği, zayıf nükleer, radyoaktif bozunmadan sorumlu, elektromanyetik kuvvet ve sevgilimiz yer çekimi. Dünyayı, diğer gezegenleri ve yıldızları, güneş sistemlerini ve galaksileri bozulmaktan koruyan ikincisidir.
Yerçekimi en zayıf temel kuvvettir. Ve bilim adamları nedenini anlamıyor.
Şöyle diyebilirsiniz: ama yıldızları, galaksileri ve diğer devasa nesneleri hareket ettiren yerçekimidir, nasıl zayıf olabilir? Peki, buzdolabına bir mıknatıs koy. Şimdi minicik buzdolabının onu neden cezbettiği sorusuna cevap verin. Daha güçlütüm gezegenden daha.
Ve zayıf ve güçlü atomik kuvvetler, elektromanyetik olanlardan bile daha güçlüdür. En azından mıknatısı buzdolabından dışarıdan yardım almadan çıkarabilirsiniz, ancak insanlar atomları çıplak elleriyle nasıl parçalayacaklarını henüz öğrenmediler. Karşılaştırma için: Bir atomun içindeki bir elektron ve bir proton arasındaki elektrik kuvveti yaklaşık bir kentilyon (bu, birin ardından 30 sıfır gelir) katıdır.
Daha güçlüarasındaki yerçekimi çekiminden daha fazladır.Ve bu, fiziğin ana gizemlerinden biridir. Bilim adamları var varsayımevrenin bizim algımızdan gizlenmiş ek boyutları olabilir. Ve yerçekimi hepsinde yayılırken, elektromanyetik kuvvetler ve güçlü ve zayıf nükleer kuvvetler bizim dört boyutlu uzay-zamanımızla sınırlıdır.
Belki yer çekimimiz bile etkiler varsa diğer evrenlerdeki nesnelere. Ve sırayla, nesnelerimiz de onların çekiciliğinden etkilenir. Bu, neden bizim Evren beklenenden daha hızlı genişler. En azından böyle bir teori, karanlık madde ve enerji teorisinden hoşlanmayan fizikçiler tarafından öne sürülüyor.
Ancak tüm varsayımlara rağmen, şu anda bunu doğrulayacak veya çürütecek deneysel bir kanıt yok.
2. Yerçekimi dalgalar yaratır
Animasyon: Dana Berry / NASA
Uzay-zamanın gerilmiş bir kumaş olduğunu hayal edin. Ya da isterseniz göletin yüzeyi. Devasa nesneler karadelikler gibi hareket ettikçe veya nötron yıldızları birleştikçe, kumaştaki kıvrımlar gibi uzay-zamanda bükülmeler yaratırlar. Veya taşın gölete düştüğü yerden uzaklaşan dalgalar gibi. Yerçekimi dalgaları böyle görünüyor.
Benzetme elbette biraz abartılı çünkü havuzun hem dokusu hem de yüzeyi düz ve Evren üç boyutlu, ancak bilim adamları henüz daha iyi örnekler bulamadılar.
Yerçekimi dalgaları ses veya ışıktan farklıdır, bu yüzden onları duyamaz veya göremeyiz. Bununla birlikte, lazer interferometre adı verilen özel aletler yardımıyla bilim adamları, bulmak. Bu, uzaktaki büyük nesneleri keşfetmenize ve evrenin en uzak köşelerinde meydana gelen kozmik olayları incelemenize olanak tanır.
Yerçekimi dalgalarının varlığı, yüz yıl önce Albert Einstein tarafından tahmin edildi.
Ancak insanlık ancak son zamanlarda bunları tespit etmek için araçlar geliştirdi ve uyguladı. Bunlardan biri LIGO lazer interferometrik gözlemevidir. 2015'te ilk kez oldu sabit yaklaşık 1,3 milyar ışıkyılı uzaklıkta iki kara deliğin birleşmesinden kaynaklanan yerçekimi dalgaları Toprak.
Onlar geçmek boşluk da dahil olmak üzere tüm engellerin içinden geçer ve soğurulmaya veya yansımaya tabi değildir. Ayrıca evrende ışık hızında yayılırlar.
3. Dünyadaki yerçekimi tekdüze değil
Animasyon: ESA
Muhtemelen bu animasyonu daha önce görmüşsünüzdür. İnternette bir efsane dolaşıyor, güya bu böyle görünüyor gezegenimiz okyanussuz. Ama aslında bu, Dünya'nın kendisinin değil, yerçekimi alanının bir modelidir.
cazibe görüyorsun Daha güçlü büyük bir kütlenin olduğu yerde. Ve Dünya'daki yerçekimi alanı birkaç nedenden dolayı tekdüze değildir. İlk olarak, bizim gezegen mükemmel bir top değildir. Kutuplarda hafifçe düzleşir ve ekvatorda genişler, bu da eşit olmayan bir kütle dağılımına neden olur.
İkincisi, Dünya'nın yüzeyi çok düzensizdir. Farklı kütlelere sahip yüksek dağlarımız, derin okyanus hendeklerimiz ve diğer peyzaj formlarımız var. Ve üçüncüsü, gezegen içinde materyaller de eşit olmayan bir şekilde dağılmıştır. Tüm bu faktörler, Dünya'daki yerçekiminin bir yerden bir yere değişmesine neden olur.
Bu, gezegenimizin farklı yerlerinde farklı ağırlıkta olacağınız anlamına gelir.
diyelim ki sen vardır Sri Lanka'daki Colombo'da, ağırlığınız Nepal'deki Katmandu'da olduğunuzdan biraz daha az olacaktır. Hint Okyanusu, dünyadaki bağıl yerçekiminin en düşük olduğu bölgelerden biridir, aksine ağır Himalayalar onu arttırır.
Başka bir örnek: uzun süredir bilim adamları anlamadımneden Kanada'daki Hudson Körfezi çevresindeki bölgede yerçekimi teoride olması gerekenden daha zayıf. Asırlık buzulların orada eridiği, kütlelerinin azaldığı ve sonuç olarak çekim gücünün azaldığı ortaya çıktı.
Bu nedenle, tartıdaki sayıdan memnun değilseniz, sadece ikamet ettiğiniz yeri değiştirin ve hemen bir veya iki kilo verin. Doğru, kütle aynı kalacak ama ağırlık azalacak. Fizik.
4. Yerçekimi ışığı büker
Yerçekiminin fiziksel nesneleri nasıl etkilediğini görmek kolaydır. Onun sayesinde Dünya üzerinde sağlam bir şekilde duruyoruz ve uzaya uçmuyoruz, elmalar yukarıdan aşağıya düşüyor, Güneş galaksinin çekirdeği etrafında daireler çiziyor vb.
Ancak bu kuvvet sadece maddeyi değil ışığı da etkiler. Bu yüzden Kara delikler sözde: o kadar güçlü yerçekimine sahipler ki, çektikleri ışığın tamamı yerçekimi alanını terk edemez.
Ancak bazen fotonlar büyük bir nesnenin üzerine düşmezler, sadece yörüngelerini hafifçe değiştirerek uçarlar.
Bu olgu bilinen kütleçekimsel mercekleme gibi. Bunun nedeni yerçekiminin uzayı ve zamanı yıldızlar ve galaksiler gibi devasa nesnelerin etrafında bükmesidir. Ve sonuç olarak, bu büyük cisimlerin yanından geçen ışık düz bir çizgi değil, eğri bir yol izler.
Yerçekimsel mercekleme ilk oldu tahmin edilen Albert Einstein genel görelilik teorisinde. Uzaktaki bir nesneden gelen ışığın, bize yakın olan devasa bir yıldızın yanından geçerken büküleceğini öne sürdü. Teorisi, 1919'da bir güneş tutulması sırasında deneysel olarak doğrulandı.
Yerçekimsel mercekleme, "Einstein halkaları" veya "çapraz" gibi muhteşem efektler üretebilir. Einstein" - uzak bir galaksiden gelen ışık daha yakın bir galaksinin etrafında bükülerek halkalar, nallar ve diğer ışıklar oluşturduğunda rakamlar.
Bu fenomen aynı zamanda kullanılmış gökbilimciler karanlık maddeyi incelemek için. Işık yaymadığı için doğrudan gözlenemez. Ancak varlığını yerçekimsel mercekleme efektleriyle tespit edebiliriz.
5. Ağırlıksızlık yerçekiminin yokluğu değildir
Tanıştığınız ilk kişiye, astronotların ISS'de neden havada uçtuğunu sorarsanız, büyük olasılıkla uzayda yerçekimi olmadığı cevabını verecektir. Bu, elbette, öyle değil, aksi takdirde nasıl olur? Güneş gezegenleri yörüngelerinde tutabilir mi?
Bu yüzden bu açıklama yanlış. Bir uçakta olduğunuzu ve aniden dalmaya başladığını hayal edin. Bu anda bir top atarsanız, elbette düşecektir. Ancak uçak da aşağı doğru uçtuğu için, oyuncağın havada süzülüyormuş gibi görüneceksiniz. Bu ağırlıksızlık halidir. Bu arada, astronotlar uzaya uçmadan önce dalış uçaklarında ona uyum sağlıyor.
Bu tür bir eğitim için kurullara ironik bir şekilde NASA çalışanları Vomit Comet - "kusma kuyruklu yıldızı" diyor. Tahmin et neden.
Aynı şey yörüngedeki astronotların başına gelir. uzay gemisi veya istasyon yerçekimi nedeniyle sürekli olarak Dünya'ya doğru çabalıyor. Ancak yeterince hızlı hareket ettikleri için asla düşmezler, her dönüşte gezegenin etrafında uçarlar. Bu, çekim eksikliği yanılsamasını yaratır, ancak bu durumu "mikro yerçekimi" olarak adlandırmak daha doğru olur.
Aslında, tüm uzaya yerçekimi nüfuz eder ve uzayda olmayacağı hiçbir yer yoktur. Bilim insanları inanmakyayılma hızı ışık hızıyla sınırlı olmasına ve gücü kaynaktan uzaklaştıkça hızla azalmasına rağmen, etki aralığının kendisi sonsuzdur.
Yani, Dünya'ya ulaşması on binlerce yıl süren bir tür karadelikten gelen yerçekimi dalgalarından artık oldukça etkileniyorsunuz. Sadece gezegenimizin yerçekimine kıyasla güçleri çok küçük. Ve bu iyi, biliyorsun.
Ayrıca oku🧐
- Astrofizikçi Boris Stern: 21. yüzyılda Evren hakkında aldığımız en şaşırtıcı 3 bilgi
- Gökbilimci Vladimir Surdin: Hayal gücünü hayrete düşüren 6 uzay mucizesi
- "Hala kum havuzunda oynuyoruz": astrofizikçi Alexander Perkhnyak ile bir röportaj