إذا لم تكن الجاذبية قوة ، فكيف "تسحب" الأشياء؟

يعتقد أن الجاذبية هي المسؤولة عن كل شيءما يحدث في كوننا - من سقوط تفاحة على رأس إسحاق نيوتن ، إلى دوران الثقوب السوداء الهائلة في مراكز المجرات البعيدة. عادة ما نفكر في الجاذبية كقوة تسحب الأشياء نحو الأجسام الضخمة. في بعض الكتب المدرسية عن الفيزياء ، وخاصة في الصفوف الابتدائية ، يمكن للمرء أن يجد عبارات مفادها أن "جاذبية الأرض تجذب الأشياء إلى مركز الكوكب". لكن هل هو كذلك؟ يعتقد الباحثون أن مصطلح "تسارع" بدلاً من "دفع" هو المفتاح لكشف لغز الجاذبية. النقطة المهمة هي أن الجاذبية لا تجذب الأشياء على الإطلاق ؛ بدلاً من ذلك ، فهو ينحني الزمكان ، مما يجبر الكائنات على اتباع المنحنيات التي يخلقها ، مما يتسبب في تسريعها في بعض الأحيان. في هذا المقال ، سوف نفهم ماهية الجاذبية حقًا.

نحن ندرك الجاذبية كقوة "تجذب" الأشياء إلى نفسها. لكن هل هو كذلك؟

الجاذبية النيوتونية

في 1665-1667 ، انتشر الطاعون الدبلي في إنجلترا.خلال هذه الفترة ، عاد عالم شاب اسمه إسحاق نيوتن من جامعة كامبريدج إلى مزرعة عائلته في وولشتورب. سمح له الوقت الذي يقضيه في العزلة بفهم الطبيعة الفيزيائية للضوء: أجرى نيوتن العديد من التجارب وتوصل إلى استنتاج مفاده أنه يمكن النظر إلى الضوء على أنه تيار من الجسيمات تأتي من مصدر وتتحرك في خط مستقيم إلى أقرب عقبة.

يسمى هذا النموذج من الضوء الجسيمي. لقد شكلت أساس الفيزياء الكلاسيكية ، والتي بدونها لن توجد الإنجازات الحديثة للعلم ببساطة.

يُعتقد أنه في نفس الوقت تقريبًا ، أصبح نيوتن مؤلف اكتشافه الأكثر شهرة - من القانون العالمي للجاذبية... لقد حقق اختراقًا مفاهيميًا من خلال التعرف على نوعين مختلفين من الحركة - موحدة ومتسارعة.

في Woustorp Estate ، حقق نيوتن أعظم اكتشافاته. هذا ما تفعله العزلة الذاتية للناس!

من المهم أن نفهم ذلك بالنسبة لمعاصري نيوتنكانت الجاذبية قوة أرضية. كان يقتصر على الأشياء القريبة من سطح الأرض. لكن في بستان التفاح العائلي ، اكتشف نيوتن أن الجاذبية قوة عالمية. يمتد إلى الكواكب ذاتها ، إلى القمر والنجوم وما بعده.

اليوم ، بفضل جهود عظيم آخرنحن عالم ، نعلم أن الطاقة تخبر الزمكان حرفياً كيف ينحني: وفقًا للنسبية العامة ، تنشأ الجاذبية من انحناء المكان والزمان ، وتغير أشياء مثل الشمس والأرض هذه الهندسة.

انظر أيضًا: العلماء على وشك إنشاء نظرية جديدة للجاذبية الكمومية

جاذبية أينشتاين

محاولة حل أعظم ألغاز الكونأدرك ألبرت أينشتاين ، الذي كان يبلغ من العمر 30 عامًا في ذلك الوقت ، أن الزمكان لا ينحني بالقوة ، بل بالكتلة. المنحنيات التي تتركها الأجسام الضخمة ، مثل الشمس ، تحتها تخبر الطاقات كيف تتحرك.

يمكنك تخيل الزمكان في الشكلنسيج كثيف ممتد بشكل موحد ، يتم إلقاء كرة البلياردو في وسطه - تمامًا كما ينحني النسيج تحت ضغط الكرة ، ينحني الزمكان أيضًا تحت ضغط الأجسام الضخمة.

تنحني الكرة الكبيرة بشدة في الزمكان ، مما يتسبب في تغيير الكرة الأصغر مسارها وتتبع السقوط.

بدلا من الكرة والقماش ، يمكنك أيضا أن تتخيلقيادة السيارة على طريق متعرج - عندما تنزل السيارة على تل ، تتسارع. الأجسام الضخمة في الكون تشبه السيارة المسرعة - فهي تخلق منحنيات شديدة في الزمكان.

ومن المثير للاهتمام أن الجاذبية قادرة على تسريع الأجسام عند دخولها (أو اقترابها) من آبار الجاذبية العميقة. آبار الجاذبية هو مفهوم يقضي بأنه كلما زادت كتلة الجسم ، زاد عمق الجاذبية الذي يولده.

لمزيد من المقالات الرائعة حول قوانين الفيزياء التي تحكم الكون ولماذا ، اقرأ قناتنا في Yandex.Zen. هناك مقالات منشورة بانتظام ليست على الموقع!

الجاذبية والكويكبات

لفهم كيفية عمل الجاذبية بشكل أفضل وكيفإنه قادر على تسريع الأجسام ، على سبيل المثال ، الأرض والقمر. الأرض جسم ضخم إلى حد ما. على الأقل مقارنة بالقمر. هذا يعني أن كوكبنا يحني نسيج الزمكان بقوة كبيرة.

القمر يدور حول كوكبنا بسببانحناء الزمكان الناجم عن كتلة الأرض. اتضح أنه يتحرك ببساطة على طول المنحنى أو المنحدر الهابط (في حالة السيارة) الذي يصنعه كوكبنا. في هذا الصدد ، لا توجد قوة تعمل على القمر الصناعي للأرض. إنها فقط يتبع مسارًا معينًا... لكن لماذا ، في هذه الحالة ، لا تسقط كل الكويكبات والنيازك التي تحلق فوق كوكبنا في المدار؟

مثير للاهتمام: تمكن العلماء من حل لغز الكويكب Chicxulub الذي دمر الديناصورات

تعمل الشمس والقمر على ثني نسيج الزمكان.

يعتقد الباحثون أن السبب يكمن فيالمسار الذي يسلكه الكائن - يعتمد على عدد من العوامل ، مثل سرعة ومسار وكتلة الكائنات المقابلة. ولهذا السبب ، يلاحظ كل يوم مئات الفلكيين حول العالم العديد من المذنبات والكويكبات وهي تحلق فوق الأرض ولا تسقط في مدارها.

وإذا كنت تتساءل عما إذا كان بإمكان الناس ذلكابتكار الجاذبية الاصطناعية ، تأكد من قراءة مقال زميلي فلاديمير كوزنتسوف. في ذلك ، يتحدث بالتفصيل عن أحدث الإنجازات في هذا المجال وما إذا كانت الجاذبية الاصطناعية في المستقبل القريب ستتوقف عن اعتبارها سمة من سمات الخيال العلمي حصريًا.