Yerçekimi gerçekten nasıl çalışır?

Ben sadece 12 yaşındayım ve yerçekiminin gerçekten nasıl çalıştığını anlamaya çalışıyorum. YouTube'da herkes her zaman etraflarında zaman geçiren nesneler hakkında konuşur ve bir trambolin analojisini kullanır. Yerçekimini hala anlamıyorum çünkü eğer alan bir trambolin gibiyse, dünya güneşe doğru diğer tüm gezegenlerle birlikte sıçrayacaktı, değil mi? Birisi bana, yerçekiminin trambolin analojisi olmadan gerçekte nasıl çalıştığını açıklayabilir mi?

Her şeyden önce: “Yerçekimi gerçekten nasıl çalışıyor” derin bir sorudur ve ciddi bir bilim insanı, sahip olduğumuzun tamamlanmamış bir çalışma modeli olduğunu hemen kabul eder. Kesinlikle Genel Görelilik hakkında bir şeyler duymuşsunuzdur ; Sayfadaki ilk resim trambolininizdir.

Çalışma modelimiz General Relativity, çalışıyor, çünkü çok sayıda gözlemi çok güzel bir şekilde açıklıyor. Dikkatli, işte bir başka derin soru: "Açıklar", zihnimizde var olan yerçekimi modeliyle diğer gözlemlerden bazı gözlemleri tahmin edebileceğimiz anlamına gelir. Bu, temelde yatan şeyin "gerçek doğasını" anlamamız anlamına gelmez. sorunlar.) Fakat modelin çok çeşitli gözlemler üzerinde çalıştığına eminiz. Tahminleri izleyen ve böylece bize daha fazla güven veren son "ilk" gözlemlerden biri son zamanlarda çarpışan iki kara delikti. Son zamanlarda? Milyarlarca yıl önce. Son zamanlarda bunu öğrendik. İşte etkileyici bir video ile New York Times makalesine bir link. (Sanırım hala sınırlı sayıda Times makalesini ücretsiz okuyabilir, o yüzden deneyin.)

Yerçekimi modelimiz eksik çünkü diğer şeyler için sahip olduğumuz doğa modeliyle (temel parçacıklar, kuantum fiziği) iyi bağlantı kurmuyor. Bir süre (70 yıl ya da öylesine) hiç bağlantı kurmadı; Einstein'ın kendisi tamamen o kuantum fiziği temellerinden birini döşeme Nobel Fiyatı almıştı beri muhtemelen teşvik değildi noktaları, bağlantı sağlanamadı ve yerçekimi hakkında bariz otorite idi. Yapamadıysa, kim yapabilir?

Yanılmıyorsam, bugün fizikçiler yavaş ilerliyorlar. Kuantum fiziği ve yerçekimi arasındaki bu bağlantı, modern fizikteki çözülmemiş temel sorunlardan biridir.

Son olarak, güneşe giren gezegenler hakkındaki endişelerinizi çözeyim. Sanırım bu fikir, gerçek bir trambolin üzerindeki gerçek toplardan geliyor, sanırım. Muhtemelen topların sürtünme nedeniyle hız kaybettiğini biliyorsunuzdur, aynen pedal çevirmeyi bıraktığınızda bisikletinizde yavaşladığınız gibi. Kinetik enerjinin bir kısmı ısıya dönüşür.

Ve ne biliyor musun? Haklısın. Yeterli zaman verildiğinde , gezegenler sonunda güneşe düşecekti.Alçaktan uçan uydular birkaç yıl sonra tekrar dünyaya düşer, çünkü hala onları yavaşlatan atmosfer izleri vardır. Bunun nedeni, evrendeki tüm büyük ölçekli süreçlerde yer alan geniş anlamda "sürtünme" olmasıdır. Bu aslında bildiğimiz dünyayı oluşturan temel fiziksel ilkelerden biri. Sadece gezegenler arasındaki yakın boşluk o kadar sürtünme sağlamıyor ve gezegenler muazzam bir kütle ve kinetik enerjiye sahip oldukça büyük kütleler. Güneşe dokunacak kadar yakın olmaları için yeterli enerjiyi kaybetmeleri uzun zaman alacak. (Belki de gerçekleşmesi çok uzun olabilir.) Aslında, insan yaşamı boyunca gezegenler, aylar ve eşyalar sürtünme olmadan hareket etmenin neredeyse mükemmel örnekleridir. Ancak astronomik zaman ölçeğinde- milyarlarca yıl -, kesinlikle orada olduğunu sürtünme. Örneğin ay bize her zaman aynı tarafı gösteriyor çünkü sürtünme rotasyonunu yörüngesiyle “kilitlenmesi” için rotasyonunu yavaşlattı.

Alt satır: Yerçekiminin uzayı ve zamanı eğdiği fikri, şu ana kadar yapılan tüm geniş ölçekli gözlemleri “açıklar”; "trambolin" sürtünmeyi görmezden gelirseniz 2 boyutlu bir "boşluk", yani bir yüzey için iyi bir modeldir.

Nesneler neden kaçmıyor ?

Öncelikle hızda olan ve hareket halindeki yerçekimi olmayan bir nesne düşünün:

O zaman, aynı mavi cisim aynı yöne devam ederse daha uzaklaşacaktır.

Fakat aynı yöne devam etmiyor, bir süre sonra, büyük siyah cismin yerçekimi yönünü değiştirdi:

Bu tekrar olur ve tekrar tekrar:

Sorunuz: Nesne neden sarmal değil? Belki yaklaştıkça yerçekiminin daha da güçlendiğini ve bu yüzden nesnenin daha da yaklaşmaya zorlandığını düşünüyorsunuz.

Fakat yaklaştığında hızı artar. Görüldüğü gibi, nesnelerin hızı onu kaçmaya çalışır. Bu yüzden yaklaştığında, artan yerçekimini engellemek için daha fazla hıza sahip olur.

Düzenleme: Sorunuzun tam anlamıyla yorumlanması durumunda, orijinal analojideki trambolin sürtünmeye neden olur ve bu nedenle spiral, ancak boşluk bir boşluktur.

Genel Relativite çerçevesinde yerçekimini anlarsanız trambolin analojisi yararlıdır. Buradaki kavramsal sorun, aslında uzay-zamanın 3 boyutta, yani zaman da dahil olmak üzere 4'e sarılmasıdır.

Aslında, Dünya Güneş etrafında döndüğünde, yerçekimi dalgaları biçiminde çok küçük bir miktar enerji kaybeder. Böylece, Dünya aslında Güneş'e doğru ilerliyor. Mesele şu ki bu kütleçekimsel dalga emisyonu o kadar küçük ki, önemli miktarda spiral gözlemlediğimiz zaman, Dünya ve Güneş zaten var olmaktan çıkmış olacaktı. Bundan çok önce, Güneş Sistemi klasik Newton mekaniğinde zaten var olan kaotik etkiler nedeniyle dengesizleşiyor.

Harika soru!

Newton'un İlk Yasasını duydunuz mu? Hareket halindeki bir cismin, zorlamadıkça , aynı hızda ve aynı yönde hareket etmeye devam ettiğini söylüyor .

Zemin boyunca bir top attığımızda, sonunda duracaktır. Newton'dan önce birçok insan her şeyin kendiliğinden yavaşladığına inanıyordu. Newton'un içgörüsü bunun doğru olmadığı ve aslında yuvarlanan bir topun yavaşlamasının tek nedeni, toprağın ve havanın sürtünmesi ya da topu yavaşlatmak için bastırmasıdır.

Bir trambolin üzerinde, bir top trambolin malzemesine ve havaya karşı sürülerek onu yavaşlatır. Topun merkeze doğru dönmesinin tek nedeni budur.

Nesneyi yavaşlatacak hiçbir şey olmadığında, ortasına doğru sarmaz, sonsuza dek yuvarlak ve yuvarlak ilerler. Uzayda bir nesneyi yavaşlatan (neredeyse) hiçbir şey yoktur.

Buna inanmak zor geliyorsa, tüm hesaplamaları yapmak ve ne olduğunu görmek için bir bilgisayar programı yazabilirsiniz! Senin için bir örnek simülasyon yaptım . Gezegenin sürtünme olmadan, güneşin etrafında dolaştığı her yerde başladığı yerde olacağını göreceksiniz. Gezegenin ilk yspeed değerini 20'den 40'a değiştirirseniz ve daha sonra "Çalıştır" ı tıklarsanız daha dairesel bir yörünge göreceksiniz. Başka şeyleri değiştirebilir ve ne olacağını görebilirsiniz. Umarım bu yararlı bulursunuz!

Nötrino Dize İndüksiyon-Kırılma yerçekimi nedenidir. Bazıları nötrinoların önemsiz olduğunu söyleyecektir, ancak Dirac, Hawking ve Tyson aksini düşünüyor ve çoğu, ışık hızında hareket eden yüklü bir parçacığın etkisini azaltıyor. Hiç kimsenin, kitlenin maddenin bir özelliği olmadığını, bir etkisi olabileceğini kanıtlayamadığını veya kanıtlamadığını unutmayın.

Www.themechanismofreality.com adresine gidin, bu site tam olarak yer çekiminin nasıl çalıştığını açıklar. Bunu inceleyen her Fizikçi bunun doğru olduğunu kabul eder. CERN'den Pekin Üniversitesi Fizik Bölümü'ne bunun 'Graviton fiziği ve tel teorisi arasında fantastik bir bağlantı' olduğu konusunda hemfikir olun!