Yerçekimi nedir? Einstein genel görelilik teorisini önerdikten sonra, Newton yasası yanlış mı?
Evrensel çekim nedir?
Yerçekimi çalışmasında yeni bir keşif yapıldığında, etrafımızdaki dünyaya yepyeni bir bakış açısıyla bakacağız.
Resim: Paraşütle atlama. Yerçekimi, fizikte bilinen dört kuvvetten biridir, ancak yerçekimi anlayışımız sürekli olarak derinleşmektedir.
Bize yerçekiminden daha tanıdık ne olabilir? Bir cisim yüksekten düştüğünde, yerçekimi onun yere düşmesine neden olur. Aynı zamanda, sınıfta yer çekiminin ayın dünya etrafında hareket etmesini sağladığını ve dünyanın güneşin etrafında döndüğünü öğrendik.
Örnek: Evrensel yerçekimi gezegenlerin kendi yörüngelerinde güneşin etrafında dönmesini sağlıyor
Yerçekimi, zeminde sabit durmamızı sağlar. Atılan her basketbolun yörüngesine ve her uzay gemisinin yörüngesine rehberlik eder. Evrendeki her şeyi bir araya getiren şeyin kütleçekim olduğu söylenebilir.
Yerçekimi, fizikte bilinen dört kuvvetten biridir. Diğer kuvvetler: elektriği, manyetizmayı ve ışığı kontrol eden elektromanyetik kuvvet ve çekirdek içinde küçük bir mesafede etkili olan bir çift nükleer kuvvet. Sezgiye aykırı gibi görünen şey, yerçekiminin bu kuvvetlerin en zayıfı olduğudur. Tüm dünyanın kütlesi atacı aşağı doğru sürüklese bile, masadan bir ataç emmek için küçük bir buzdolabı etiketi yeterlidir.
Resim: Yerçekimi, Samanyolu'nu oluşturan yıldızlara etki eder.
Isaac Newton elmada yerçekimini keşfettiğinden beri, yerçekimi anlayışımız sürekli olarak gelişti ve bugün de öyle. Yerçekimi çalışmasında yeni bir keşif yapıldığında, etrafımızdaki dünyaya yepyeni bir ışıkla bakabiliriz.
Örnek: Cambridge Üniversitesi'nin plantasyonunda Newton elma ağacının çocuğu olarak adlandırılan bir elma ağacı bulundu.
Newton'un olağanüstü görüşü
1666'da 23 yaşındaki Newton, Cambridge Üniversitesi'nden İngiliz kırsalındaki evine döndü. Yıllar sonra, bir biyografi yazarına tembel bir öğleden sonra meditasyon yaptığını söyledi ve bu sırada Apple'ın kazara düşmesi nedeniyle düşünceleri yerçekimine kaydı. Ağaçlardan düşen elmaları fark eden ilk kişi Newton değildi, elmayı yere düşüren kuvvetin ayın yörüngede hareket etmesini sağlayan kuvvetle aynı olması gerektiği konusundaki büyük kavrayışı matematikte gösterildi. .
Newton'un yerçekimi kavramının özü - şimdi evrensel çekim yasası olarak bilinir - evrendeki her nesne ile diğer tüm nesneler arasında bir çekim olmasıdır. Ve bu kuvvetin gücü, kütlesiyle orantılıdır, yani bir nesnenin kütlesi ne kadar büyükse, yerçekimi o kadar güçlüdür.
Sanatçının izlenimine göre Newton, Woolsthorpe'un bahçesindeydi ve ona yerçekimini hatırlatan bir elma düştü. Kaynak: UniversalImagesGroup
Yerçekimi ayrıca nesneler arasındaki mesafeyle zayıflar. Fizikçilerin dediği gibi, kuvvet, aralarındaki mesafenin karesiyle ters orantılıdır. Bu, iki nesne arasındaki mesafeyi iki katına çıkarırsanız, aralarındaki çekim kuvvetinin bir öncekinin yalnızca dörtte biri olduğu anlamına gelir.
Newton yerçekimini şu şekilde tanımladı: Her nesne, nerede veya ne kadar uzakta olursa olsun, diğer her şeyi çekiyor. Ama bazı yerçekimi kavramları da onu rahatsız etti: Kuvvet nesneler üzerinde bir boşlukta nasıl etki eder?
New York'ta bir yazar olan ve "Yerçekimi: Ayağımızın Altındaki Sırları Açığa Çıkarma" kitabının yazarı Richard Paneck, "Newton için, 'uzaktan çekilme' fikri biraz kafa karıştırıcı. Yaşamın son döneminde, belki bir gün yerçekiminin ne olduğunu keşfedebiliriz. "
Einstein'ın devrimi
Uzayda yerçekiminin sırrı, 200 yıl sonra, genel görelilik teorisi yerçekimini yepyeni bir şekilde tanımlayan Albert Einstein tarafından ortaya çıktı. Newton yerçekiminin bir kuvvet olduğuna inanırken, Einstein onu uzayın kendi eğriliği olarak görüyordu. Paneck şunları söyledi: "Newton yerçekimini uzayda meydana gelen bir davranış olarak tanımladı, ancak Einstein bunun madde ve uzay arasında bir etkileşim olduğunu düşünüyordu."
Albert Einstein, Ocak 1931'de Los Angeles'ın dışındaki Mount Wilson Gözlemevi'nde tahtada. Gökbilimciler, Mount Wilson Gözlemevi'nin teleskopuyla evrenin genişlemesini keşfettiler. Resim kaynağı: New York Times
Uzayın eğriliğini tarif etmenin kolay olmadığı doğrudur. Anlamanıza yardımcı olabilecek bir benzetme, bir bowling topunu lastik bir filme koyduğunuzda, bowling topu lastik filmin yüzeyini bükecektir. Şimdi bir cam mermerin kauçuk membranın yüzeyi boyunca yuvarlandığını hayal edin.Membran yüzeyi kavisli olduğundan, cam mermer kavisli bir yol boyunca yuvarlanacaktır. Cam mermerden bakıldığında, bir bowling topunun üzerine bir yerçekimi kuvveti uyguladığı gibi davranır.
Dünyanın yerçekimi alanı, tıpkı ağır bir bowling topunun kauçuk bir zarı bükmesi gibi, zamanı ve uzayı büker. Dünyanın yakınındaki uydular, dünyanın etrafında dönüyormuş gibi kıvrımlı bir alanda hareket ederler. Resim kaynağı: boşluk
Einstein'ın teorisi, Newton'un yerçekimi kavramının yanlış olduğunu gösterebilir mi? Hayır, Einstein'ın teorisi daha kesin ve ayrıntılı. Atılan basketbol topunun ne zaman ineceğini veya bir sonraki güneş tutulmasının ne zaman olacağını hesaplamak istiyorsanız, Newton'un yerçekimi yeterlidir. Ancak aşırı büyük nesnelerin çevresi gibi uç durumlarda, genel görelilik formülü daha doğrudur. Genel görelilik yoluyla, kara delikler ve yerçekimi dalgaları gibi bazı garip şeyleri anlayabiliriz.
Resim: LIGO Yerçekimi Dalga Gözlemevi, Washington, ABD'de bulunmaktadır. Yerçekimi dalgaları ilk olarak Eylül 2015'te gözlenmiştir.
Çoğu durumda, bilim adamları, astronotlar da dahil olmak üzere Newton kütlesel çekimini kullanmaya devam ediyor. Apollo 8 uzay aracı Aralık 1968'de aydan döndüğünde, astronot William Anders şu sözlerini attı: "Uzay aracını çoğu zaman Newton kullanıyordu."
Yerçekimi ihtimali
Einstein'ın teorisi, bilim adamlarına astrofizik ve kozmolojideki çok sayıda problemi çözmede başarılı bir şekilde yardımcı oldu, ancak yerçekimini tanımlamak için hala nihai teori değil, çünkü kimse yerçekimini başka bir fizik olan kuantum mekaniğiyle nasıl birleştireceğini bilmiyor. Atom altı alandaki olayları tanımlamak için kullanılan bilimde harika bir teori. Paneck şunları söyledi: "Sorun, genel göreliliğin kuantum mekaniğine iyi entegre edilememesidir. Yerçekimi, kuantum açıklaması olmayan dört temel kuvvetten sadece biridir."
Fizikçiler, gelecekte daha eksiksiz bir teorinin genel göreliliği kuantum mekaniğiyle birleştirebileceğini umuyorlar. Eğer fark edilirse, yer çekimine yeni bir şekilde bakabiliriz.
Referans
1. WJ Ansiklopedisi
2. Astronomik terimler
3. xeno- Dan Falk
İlgili herhangi bir içerik ihlali varsa, silmek için lütfen 30 gün içinde yazarla iletişime geçin
Lütfen yeniden basım için yetki alın ve bütünlüğü korumaya ve kaynağı belirtmeye dikkat edin
