Mi a vonzereje?

Amikor az általános iskolában a fizika órái vannaka tanár megemlíti a Föld bolygó meglévő eszméjét, mint a bálnákra, elefántokra vagy teknősökre támaszkodó síkot, majd a diákok arcán mosolyog, és még az osztályban is nevetnek. Az óvodában sokan már tudják, hogy a Föld egy gömb, és a vonzás ereje érinti az összes tárgyat. Vegyünk legalább egy pillanatra elképzelni, hogy semmit sem tudunk a gravitációról. Hogyan magyarázható meg tehát, hogy az embereket a felszínen tartják, és az óceánok vizét nem öntik bele a világűr ürességébe, ha nem használják a sík bolygó fogalmát? Ha a vonzalom ereje titokzatos számunkra - akkor talán bármilyen módon. Ezért van olyan fontos, hogy megértsük a múltat, mert minden alkalommal - a felfedezések.

A gravitációs vonzódás erőit I. felfedezte. Newton 1666-ban. Előtte, próbálta megmagyarázni a vonzereje olyan kiváló tudósok az ő ideje, mint a Huygens, ismert munkája a centrifugális erő, Descartes és Kepler fogalmazta három alapvető törvények a mozgás égi objektumokat. Azonban ezek csak feltételezések, amelyek inkább a találgatáson alapultak, mint a tényekre. Senki sem adta holisztikusan a világrendet. Newton is célja, hogy hozzon létre egy teljes elmélet, ami magyarázható a vonzóerő és a kapcsolódó jelenségek vele. És sikerült. Nemcsak formulákkal rendelkező elméleti helyek kerültek megfogalmazásra, hanem teljes körű modellt hoztak létre. Ez annyira jól sikerült, hogy még most is, évszázaddal később, az általános relativitáselmélet, hiszen a fejlesztési Newton ötletek, használjuk a számítások az égi mechanika.

Formulációja rendkívül egyszerű és emlékezetes: az erő, amelyhez a tárgyak vonzódnak, függ a tömegétől és a távolságtól. Ez a meghatározás a következőképpen szól:

F = (M1 * M2) / (R * R),

ahol M1 és M2 objektum tömeg; R a távolság.

Általában a klasszikus elméletekkel való ismerkedés kezdődik ezzel a formulával. A pontosabb ábrázolás érdekében a teljes jobb oldalt meg kell szorozni a gravitációs állandóval.

A következtetés a következő: mint a tárgy masszívabb, annál erősebb a vonzó hatása a környezetre. Ugyanakkor teljesen lényegtelen, hogy ez egy 1 kg tömegű golyó vagy ugyanolyan súlyú pont. Ugyanakkor a két test, például a Nap és a Föld rendszerének kiszámításakor az utóbbi pontosan ugyanúgy vonzza a csillagot magához. A Föld gravitációs ereje, amely kölcsönhatásban van a Nap mezőjével, közös tömegközéppontot képez, amely körül a kölcsönös keringés történik. Úgy tűnik, hogy a Nap a rendszerünk középpontja. Az igaz, bár a csillagban van, nem egyezik meg a fizikai középponttal.

A vonzás ereje az univerzális gravitáció klasszikus jogának keretei között két körülmény között határozható meg:

- a vizsgált rendszer objektumainak sebessége jóval kisebb, mint a fénysugár sebessége;

- a gravitációs mező potenciálja viszonylag kicsi.

Nem sokkal Newton munkáinak befejezése utánvonzereje miatt nyilvánvalóvá vált annak jelentős finomítása. Az a tény azonban, hogy bár az égi szféra testének mozgása a javasolt képlet segítségével kiszámítható, néha olyan esetek voltak, amikor Newton elmélete nem volt alkalmazható, mivel teljesen kiszámíthatatlan eredménnyel járt.

A hiányosságokat Einstein megszüntette,egy komolyan módosított modellt javasolt, amely figyelembe veszi mind a fénysebességet, mind a túl erős gravitációs területeket. Azonban még egy ilyen általános relativitáselmélet is megszűnt egyetemesen válaszolni minden kérdésre: a mikrovilágban a posztulátumok rossznak bizonyulnak.