لماذا توجد الجاذبية على الأرض. قوى الجاذبية: التعريف والصيغة والأنواع

الجاذبية ، والمعروفة أيضًا بالجاذبية أو الجاذبية ، هي الملكية العامةالمادة التي تمتلكها جميع الأشياء والأجسام في الكون. جوهر الجاذبية هو أن جميع الأجسام المادية تجذب إليها جميع الأجسام الأخرى الموجودة حولها.

الجاذبية

إذا كانت الجاذبية مفهومًا عامًا ونوعية تمتلكها جميع الكائنات في الكون ، فإن جاذبية الأرض هي حالة خاصة لهذه الظاهرة الشاملة. تجذب الأرض جميع الأشياء المادية الموجودة عليها. بفضل هذا ، يمكن للناس والحيوانات التحرك بأمان حول الأرض ، ويمكن للأنهار والبحار والمحيطات أن تبقى داخل شواطئها ، ولا يمكن للهواء أن يطير عبر مساحات شاسعة من الكون ، بل يشكل الغلاف الجوي لكوكبنا.

يطرح سؤال عادل: إذا كانت كل الأجسام لها جاذبية ، فلماذا تجذب الأرض الناس والحيوانات إليها وليس العكس؟ أولاً ، نحن أيضًا نجذب الأرض لأنفسنا ، إنه فقط بالمقارنة مع قوة جاذبيتها ، فإن جاذبيتنا لا تكاد تذكر. ثانيًا ، تتناسب قوة الجاذبية طرديًا مع كتلة الجسم: فكلما كانت كتلة الجسم أصغر ، انخفضت قوى الجاذبية.

المؤشر الثاني الذي تعتمد عليه قوة الجذب هو المسافة بين الأجسام: فكلما زادت المسافة ، قل تأثير الجاذبية. بما في ذلك بسبب هذا ، فإن الكواكب تتحرك في مداراتها ، ولا تسقط على بعضها البعض.

من الجدير بالذكر أن الأرض والقمر والشمس والكواكب الأخرى تدين بشكلها الكروي بقوة الجاذبية. إنه يعمل في اتجاه المركز ، ويسحب نحوه المادة التي تشكل "جسم" الكوكب.

مجال جاذبية الأرض

مجال الجاذبية للأرض هو مجال طاقة قوة يتشكل حول كوكبنا نتيجة عمل قوتين:

  • الجاذبية؛
  • قوة الطرد المركزي ، والتي يرجع ظهورها إلى دوران الأرض حول محورها (الدوران اليومي).

نظرًا لأن الجاذبية وقوة الطرد المركزي تعملان باستمرار ، فإن مجال الجاذبية هو أيضًا ظاهرة ثابتة.

قوى الجاذبية للشمس والقمر وبعض الأجرام السماوية الأخرى ، وكذلك كتل الغلاف الجوي للأرض ، لها تأثير ضئيل على المجال.

قانون الجاذبية والسير إسحاق نيوتن

وفقًا لأسطورة مشهورة ، كان الفيزيائي الإنجليزي السير إسحاق نيوتن يرى القمر في السماء. في نفس الوقت سقطت تفاحة من الفرع. كان نيوتن حينها يدرس قانون الحركة وعرف أن التفاحة تقع تحت تأثير مجال الجاذبية ، والقمر يدور في مدار حول الأرض.

ثم جاءت الفكرة إلى ذهن عالم لامع ، أضاءته البصيرة ، أن التفاحة ربما تسقط على الأرض ، وتطيع نفس القوة التي بسببها يكون القمر في مداره ، ولا يندفع بشكل عشوائي في جميع أنحاء المجرة. هذه هي الطريقة التي تم بها اكتشاف قانون الجاذبية الكونية ، المعروف أيضًا باسم قانون نيوتن الثالث.

بلغة الصيغ الرياضية ، يبدو هذا القانون كما يلي:

F=GMm / D2 ,

أين F- قوة الجاذبية المتبادلة بين جسدين ؛

م- كتلة الجسم الأول ؛

م- كتلة الجسم الثاني ؛

د 2- المسافة بين جثتين ؛

جي- ثابت الجاذبية ، يساوي 6.67 × 10 -11.

ترى الجاذبية تعمل في كل مكان في الحياة اليومية: عند المشي ، عندما يسقط جسم أثناء المشي. الجاذبية ظاهرة مألوفة لدرجة أننا لا ننتبه لها ونعتبرها عنصرًا لا يتجزأ من الواقع المحيط. على الرغم من حقيقة أن الجاذبية تم اكتشافها منذ عدة مئات من السنين ، إلا أن العلماء لم يكشفوا بعد عن كل ألغازها.

ماذا نعرف عن الجاذبية؟ نحن نعلم أن أي شيئين في تجربة الانجذاب المتبادل. تساعد الجاذبية في تكوين الأجسام الكونية ، مثل الكواكب والنجوم ، وتساعد أيضًا في تكوين أنظمة النجوم والمجرات وتحمل الأشياء على الأشياء مع بعضها البعض. لقد تعلم الإنسان التغلب على الجاذبية بمساعدة محركات الصواريخ والابتعاد عن الجاذبية والأجسام الفضائية الأخرى. تأمل في اثنتين من النظريات العلمية الرئيسية التي تسمح لنا بفهم مبادئ الجاذبية.

ترتبط النظرية الأولى باسم أحد أشهر العلماء - الفيزيائي الإنجليزي إسحاق نيوتن. وفقًا للأسطورة ، في القرن السابع عشر ، كان نيوتن جالسًا تحت شجرة تفاح ، وفي وقت من الأوقات ، سقطت تفاحة على رأسه. هذا جعل العالم يفكر في أسباب سقوطه ، ولماذا سقط عليه ، وإذا سقط ، ثم سقط ، ولم يطير ، على سبيل المثال.

في ثمانينيات القرن السادس عشر ، نشر نيوتن نظريته في الجاذبية العامة ، والتي طرحت الفكرة الأساسية حتى القرن العشرين ، موضحًا الانجذاب المتبادل للأجسام. وفقًا لذلك ، فإن الجاذبية هي القوة التي تؤثر على كل مادة في ويتم وصفها بوظيفة تتضمن الكتلة والمسافة بين الأجسام. تقول النظرية أن كل جسيم من المادة يجذب إلى نفسه جميع جسيمات المادة الأخرى في الكون بقوة تتناسب طرديًا مع ناتج كتلها وتتناسب عكسًا مع مربع المسافة بينهما. هذا يفسر سبب عدم تمتع الأجسام القريبة دائمًا بقوة عالية. الجذب المتبادلبسبب نقص أو سبب الاحتفاظ بالأجسام البعيدة ، التي تبعد ملايين الكيلومترات.

سيطرت نظرية الجذب المتبادل النيوتونية على العالم العلمي حتى بداية القرن العشرين ، عندما اقترح عالم مشهور آخر ألبرت أينشتاين تفسيرًا مختلفًا للجاذبية. كجزء من نظريته العامة للنسبية ، قدم مفهوم الزمكان كظاهرة غير قابلة للتجزئة. تُعرَّف الجاذبية بأنها انحناء هذا الزمكان. لفهم هذه النظرية ، يجب على المرء أن يتخيل ورقة مشدودة بإحكام. كل كائن في ، سواء كان كويكبًا أو نجمًا ، هو كائن ممدد على هذه الورقة. كلما زادت كتلة الجسم ، زاد الانحراف المتشكل في الورقة ، على غرار القمع. إذا تحرك أي جسم في الفضاء (صفيحة) ، ثم حلّق متجاوزًا جسمًا كبيرًا (جسمًا) ، فسوف يسقط في مجال جاذبيته (القمع) وينحني مساره. كلما اقترب من الجسم ، كلما زاد انحناء مساره.

على الرغم من اكتشاف الجاذبية ودراستها لفترة طويلة ، لا يزال هناك العديد من الأسئلة حول هذا الموضوع. على وجه الخصوص ، لم يتم فهم قوة الجاذبية بشكل كامل. يقترح العلماء أن هناك جسيمًا خاصًا ، هو جسيم هيغز سيئ السمعة ، المسؤول عن جذب الأشياء. للحصول على تأكيد لهذه النظرية ، تجرى التجارب في مسرعات دون ذرية ، بما في ذلك مصادم الهادرونات. ومع ذلك ، لم يتم الحصول على نتائج مهمة تدحض أو تثبت هذه النظرية.

يُوجد تعليق واحد إلى "الجاذبية"

    ليست هناك حاجة لأن تكون "غبيًا" على الحافة ، على الرغم من أن المجتمع العلمي السائد لا يعتبر نظرية Le Sage باعتبارها نظرية الجاذبية السائدة ، إلا أنها لا تزال قيد الدراسة من قبل الباحثين. وبالنسبة لي ، فهو الأكثر أساسية - بسبب التدفق اللامتناهي لحالات الطاقة ، يتشكل تأثير الجاذبية. يمكن أن يكون التأكيد غير المباشر لوجودها بمثابة جميع الأمثلة لدينا على تحويل المجال إلى طاقة والعكس بالعكس ، القدرة على التحرك في مجال مغناطيسي. ولا يمكن تفسير اختفاء مجال مغناطيسي قوي على أنه اختفاء ثنائيات القطب نفسها ، ولكن من خلال حقيقة أنه بسبب طاقة الفضاء ، فإنها تنتقل مرة أخرى إلى حالتها المحايدة - الدوران.

    قانون نيوتن بمسافاته المربعة لا يعمل في الفراغ الفراغي ، كما أن قانون أينشتاين الشهير أسيء تفسيره تمامًا. الكتلة في هذه الصيغة لا تساوي الطاقة ، لكنها أبطأ من وتيرة الوقت ، فكلما زادت ، كانت العمليات التي تحدث في المادة أبطأ. الخطأ الثاني هو الحد الأقصى للسرعة "سرعة الضوء". أزل مفهوم الفضاء - المسافة ، وهنا يكون لديك الانتشار الفوري للتفاعلات. لماذا يمكنك إزالة المسافة؟ لأن وجود مجال القوة وظاهرة التوصيل الفائق (إزالة المقاومة من مثل هذا الوسط) تسمح لنا بالتضمين والاعتراف بذلك. يصل تسارع أي جسيمات في مثل هذا الوسط إلى قيمة فورية. نعم ، والطاقة نفسها عبارة عن تيار لا نهاية له من حالات الطاقة المنبثقة من جميع النجوم على شكل حرارة ، وجميع أنواع الإشعاع وجزيئات المواد الجزئية.

    التباطؤ وفقدان السرعة كلمات مختلفة ، لكنهما يعبران عن مفاهيم متشابهة ، والتي ترتبط بموجه القوى المطبقة على الأجسام المتحركة (بالنسبة للرياضيين والفيزيائيين ، فهي مرتبطة بالاحتكاك أو بمقاومة البيئة ، حسنًا ، إنها يمكن فهمه مع الجاذبية المخترعة ، اعتمادًا على كتلة الجسم). لكن إذا تحدثوا عن الجاذبية واعتقدوا أنه لا يزال لها مكان ومرتبط بالكتلة ، فإنهم مخطئون ، وهذا اعتقاد خاطئ يجب إزالته من الفيزياء. الجاذبية هي قوة خارجية ، وظاهرة ، ومزيج من قوى الطاقة في نوع من التدفق المستمر ، وتعتمد قوتها بشكل مباشر على حجم مساحة الكرة والمجال المغناطيسي (ومن ثم هيكل قضيه). في الوقت الحالي ، من المستحيل مراعاة الطاقة ، حيث أن الجزء الرئيسي من التدفق "يستقر" على المجال الخارجي للحقل الوقائي للأرض وفي آلية التوصيل الفائق التي اكتشفها الأمريكيون في عام 1961. يصل إلينا المنتج الثانوي (في الغالب) لـ "النقل الآني" لحالات الطاقة هذه في شكل ضغط مستمر.

    أجرى جاليليو جاليلي تجربة تثبت أن الأجسام الثقيلة تصل إلى الأرض بنفس سرعة الأجسام الخفيفة. أثناء تسلقه برج بيزا المائل ، زُعم أنه أسقط كرة بوزن 80 كيلوغرامًا وكرة بندقية بوزن 200 جرام ، وكلاهما كان لهما نفس الانسيابية وضربا الأرض في نفس الوقت. وهكذا ، أثبت لأرسطو أن الأجسام الثقيلة تطير بنفس سرعة الأجسام الخفيفة. تم إجراء تجارب مماثلة وتأكيدها بأجسام ذات أوزان وكثافات مختلفة. وحتى في وقت لاحق في أنابيب "مفرغة" - مع ضخ الهواء للخارج (مع ريشة وحبيبات). ماذا يقول؟ في مثل هذا الفهم الشائع (في المجتمع العلمي) لـ "الجاذبية" (بسبب الكتلة) - لا يوجد إرساء منطقي أولي (بعد كل شيء ، سرعة السقوط الحر لجميع الأجسام هي نفسها) ، إذا كانت الجاذبية تعتمد على الكتلة ، عندها ستكون السرعات مختلفة.

    الكون كله مليء بالأثير. إنها تسود كل شيء. جسيمات الأثير لها حركات تذبذبية ، مثل جزيئات الغاز. جميع جزيئات المواد تحت ضغط الأثير ، تمامًا مثل الأجسام الموجودة على الأرض تحت ضغط الغلاف الجوي. المادة تصدر موجات جاذبية. تقابل هذه الموجات جزيئات الأثير ، وتطفئ طاقتها بطريقة تضعف ضغط الأثير على الجسم. الأكثر ضخامة الجسم - هكذاضغط أقل. في نظام من جسمين ، يكون ضغط الأثير بينهما أضعف من الخارج ، ويبدو أن الأجسام تجذب بعضها البعض. في الكون ، على ما يبدو ، لا توجد جدران وينتشر الأثير في جميع الاتجاهات ، مما يؤدي إلى جر المجرات معه ، مما يجبر البشرية على البحث عن المادة المظلمة. نتيجة انخفاض ضغط الأثير هو إزالة مدار القمر من الأرض ، وزيادة قطر الأرض.

    يظهر تفاعل العالم بأكمله للموجات الكهرومغناطيسية أثناء الانتقال إلى حالة الفرميون طاقة الكتلة المتبقية لحجم الحاوية EMW.

    نيوتن وأنا. إذا أجريت دراسة استقصائية بين السكان حول موضوع: "أي اكتشاف في مجال الفيزياء تعتبره الأكثر أهمية؟" ، بالطبع ، فإن الغالبية العظمى من المستجيبين سوف يسمون 1. قانون نيوتن للجاذبية العامة. وهذه حقيقة. لكن الشيء الأكثر إثارة للاهتمام هو أن قانون الجاذبية الكونية ليس له علاقة مباشرة بوجود الناس. نحن مهتمون أكثر بكل تلك العمليات الغامضة التي تحدث حرفيًا تحت أقدامنا.
    على سبيل المثال ، لا يزال علماء الزلازل في جميع البلدان ليس لديهم فكرة عن طبيعة طاقة الزلزال الذي يؤدي إلى زلزال مدمر وما هو سبب موجات تسونامي ، ولكن بدون نفس الهزات. أو لماذا لا تزال أحشاء كوكبنا في مثل هذه الحالة الساخنة ، ولن يقدم أي عالم جيوفيزيائي تفسيرًا واضحًا لأصل المجال المغناطيسي للأرض.
    تتم الإجابة على كل هذه الأسئلة من خلال اكتشاف حقل الجاذبية الموحد (www.gravis.kz/Gravis_Discovery.doc) ، والذي يستند إلى القوانين الثابتة لـ I. Newton.

    يوجد الكون ثنائي الأبعاد على حدود الكون ثلاثي الأبعاد ، حيث توجد كواركات وغلوونات متفاعلة بشدة. تتضمن الفيزياء في الحجم الداخلي نظرية الكمالجاذبية ، التي يحاول منظرو الأوتار تطويرها منذ عقود.

14 يونيو 2015 الساعة 12:24 مساءً

لقد مررنا جميعًا بقانون الجاذبية العامة في المدرسة. لكن ما الذي نعرفه حقًا عن الجاذبية ، بصرف النظر عن المعلومات التي يضعها معلمو المدارس في رؤوسنا؟ دعونا نجدد معرفتنا ...

الحقيقة الأولى: لم يكتشف نيوتن قانون الجاذبية الكونية

الجميع يعرف المثل الشهير للتفاحة التي سقطت على رأس نيوتن. لكن الحقيقة هي أن نيوتن لم يكتشف قانون الجاذبية العامة ، لأن هذا القانون ببساطة غائب في كتابه "المبادئ الرياضية للفلسفة الطبيعية". في هذا العمل لا توجد صيغة ولا صيغة يمكن للجميع أن يراها بنفسه. علاوة على ذلك ، فإن أول ذكر لثابت الجاذبية ظهر فقط في القرن التاسع عشر ، وبالتالي ، لا يمكن أن تظهر الصيغة قبل ذلك. بالمناسبة ، المعامل G ، الذي يقلل من نتيجة الحسابات بمقدار 600 مليار مرة ، ليس له معنى فيزيائي ، وقد تم إدخاله لإخفاء التناقضات.

الحقيقة الثانية: تزوير تجربة الجاذبية

يُعتقد أن كافنديش كان أول من أظهر جاذبية الجاذبية في الفراغات المختبرية ، باستخدام توازن الالتواء - هزاز أفقي بأوزان في نهاياته معلقة على خيط رفيع. يمكن أن يتحول الكرسي الهزاز إلى سلك رفيع. وفقًا للرواية الرسمية ، أحضر كافنديش زوجًا من الفراغات بوزن 158 كجم إلى أوزان الكرسي الهزاز الأطراف المقابلةوتحول الروك بزاوية طفيفة. ومع ذلك ، كانت منهجية التجربة غير صحيحة وتم تزوير النتائج ، وهو ما أثبته بشكل مقنع الفيزيائي أندريه ألبرتوفيتش غريشايف. قضى كافنديش وقتًا طويلاً في إعادة صياغة وتعديل التركيب بحيث تتناسب النتائج مع متوسط ​​كثافة نيوتن للأرض. قدمت منهجية التجربة نفسها لحركة الفراغات عدة مرات ، وكان سبب دوران الروك هو الاهتزازات الدقيقة من حركة الفراغات ، والتي تم نقلها إلى التعليق.

وهذا ما تؤكده حقيقة أن مثل هذا التثبيت البسيط للقرن الثامن عشر للأغراض التعليمية كان يجب أن يكون ، إن لم يكن في كل مدرسة ، فعلى الأقل في أقسام الفيزياء بالجامعات ، من أجل إظهار الطلاب عمليًا نتيجة القانون من الجاذبية العالمية. ومع ذلك ، لا يتم استخدام إعداد كافنديش في المناهج الدراسية ، ويأخذ تلاميذ المدارس والطلاب كلمتهم من أن قرصين يجذبان بعضهما البعض.

الحقيقة الثالثة: لا يعمل قانون الجاذبية الكونية أثناء كسوف الشمس

إذا استبدلنا البيانات المرجعية للأرض والقمر والشمس في صيغة قانون الجاذبية الكونية ، فعندئذٍ في اللحظة التي يطير فيها القمر بين الأرض والشمس ، على سبيل المثال ، في وقت كسوف الشمس ، القوة التجاذب بين الشمس والقمر أعلى بمرتين مما هو بين الأرض والقمر!

وفقًا للصيغة ، سيتعين على القمر مغادرة مدار الأرض والبدء في الدوران حول الشمس.

ثابت الجاذبية - 6.6725 × 10-11 م 3 / (كجم ث²).
كتلة القمر 7.3477 × 1022 كجم.
كتلة الشمس 1.9891 × 1030 كجم.
كتلة الأرض 5.9737 × 1024 كجم.
المسافة بين الأرض والقمر = 380.000.000 م.
المسافة بين القمر والشمس = 149.000.000.000 م.

الأرض والقمر:
6.6725 × 10-11 × 7.3477 × 1022 × 5.9737 × 1024/3800000002 = 2.028 × 1020 ارتفاع
القمر والشمس:
6.6725 × 10-11 × 7.3477 × 1022 × 1.9891 × 1030/1490000000002 = 4.39 × 1020 ارتفاع

2.028 × 1020 هـ<< 4,39×1020 H
قوة التجاذب بين الأرض والقمر<< Сила притяжения между Луной и Солнцем

يمكن انتقاد هذه الحسابات من خلال حقيقة أن القمر هو جسم أجوف اصطناعي وأن الكثافة المرجعية لهذا الجسم السماوي لم يتم تحديدها بشكل صحيح على الأرجح.

في الواقع ، تشير الأدلة التجريبية إلى أن القمر ليس جسمًا صلبًا ، ولكنه قشرة رقيقة الجدران. تصف المجلة الموثوقة Science نتائج أجهزة الاستشعار الزلزالية بعد إصابة المرحلة الثالثة من صاروخ أبولو 13 بسطح القمر: "تم اكتشاف النداء الزلزالي لأكثر من أربع ساعات. على الأرض ، إذا سقط صاروخ على مسافة مماثلة ، فإن الإشارة ستستمر بضع دقائق فقط ".

الاهتزازات الزلزالية التي تتحلل ببطء شديد هي نموذجية للرنان المجوف ، وليس الجسم الصلب.
لكن القمر ، من بين أشياء أخرى ، لا يُظهر خصائصه الجذابة فيما يتعلق بالأرض - لا يتحرك زوج الأرض والقمر حول مركز مشترك للكتلة ، كما سيكون وفقًا لقانون الجاذبية الكونية وقانون الأرض. المدار الإهليلجي ، خلافًا لهذا القانون ، لا يصبح متعرجًا.

علاوة على ذلك ، فإن معلمات مدار القمر نفسه لا تظل ثابتة ، فالمدار "يتطور" في المصطلحات العلمية ، وهذا يتعارض مع قانون الجاذبية الكونية.

الحقيقة الرابعة: عبثية نظرية المد والجزر

كيف يتم ذلك ، سيعترض البعض ، لأن حتى تلاميذ المدارس يعرفون عن المد المحيط على الأرض ، والذي يحدث بسبب انجذاب الماء إلى الشمس والقمر.

وفقًا للنظرية ، تشكل جاذبية القمر شكلًا إهليلجيًا للمد والجزر في المحيط ، مع حدبتين من المد والجزر ، والتي ، بسبب الدوران اليومي ، تتحرك على طول سطح الأرض.

ومع ذلك ، تظهر الممارسة عبثية هذه النظريات. بعد كل شيء ، وفقًا لهم ، يجب أن ينتقل ارتفاع المد والجزر بمقدار متر واحد في 6 ساعات عبر مضيق دريك من المحيط الهادئ إلى المحيط الأطلسي. نظرًا لأن الماء غير قابل للضغط ، فإن كتلة الماء سترفع المستوى إلى ارتفاع حوالي 10 أمتار ، وهو ما لا يحدث عمليًا. في الممارسة العملية ، تحدث ظاهرة المد والجزر بشكل مستقل في مناطق 1000-2000 كم.

كان لابلاس أيضًا مندهشًا من المفارقة: لماذا في الموانئ البحرية في فرنسا تتجمع المياه العالية بالتتابع ، على الرغم من أنه وفقًا لمفهوم المد والجزر الناقص ، يجب أن يأتي هناك في وقت واحد.

الحقيقة الخامسة: نظرية الجاذبية الجماعية لا تعمل

مبدأ قياسات الجاذبية بسيط - تقيس أجهزة قياس الجاذبية المكونات الرأسية ، ويوضح انحراف الخط الراقي المكونات الأفقية.

أول محاولة لاختبار نظرية الجاذبية الجماعية قام بها البريطانيون في منتصف القرن الثامن عشر على ساحل المحيط الهندي ، حيث يوجد من جهة أعلى سلسلة من التلال الحجرية في جبال الهيمالايا ، وعلى الآخر ، وعاء محيط مليء بمياه أقل كثافة بكثير. لكن ، للأسف ، لا ينحرف الخط الراقي نحو جبال الهيمالايا! علاوة على ذلك ، فإن الأجهزة فائقة الحساسية - أجهزة قياس الجاذبية - لا تكتشف اختلافًا في جاذبية جسم اختبار على نفس الارتفاع فوق الجبال الضخمة والبحار الأقل كثافة على عمق كيلومتر.

لإنقاذ النظرية المعتادة ، توصل العلماء إلى دعم لها: يقولون إن السبب في ذلك هو "التوازن" - توجد الصخور الأكثر كثافة تحت البحار ، والصخور السائبة تحت الجبال ، وكثافتها هي نفسها تمامًا اضبط كل شيء على القيمة المطلوبة.

كما ثبت تجريبياً أن أجهزة قياس الجاذبية في المناجم العميقة تُظهر أن الجاذبية لا تنقص مع العمق. يستمر في النمو ، حيث يعتمد فقط على مربع المسافة إلى مركز الأرض.

الحقيقة السادسة: الجاذبية لا تتولد عن المادة أو الكتلة

وفقًا لصيغة قانون الجاذبية الكونية ، يُزعم أن كتلتين ، م 1 و م 2 ، اللتين يمكن إهمال أبعادهما مقارنة بالمسافات بينهما ، تنجذبان إلى بعضهما البعض بقوة تتناسب طرديًا مع ناتج هذه الكتل وعكسيًا. يتناسب مع مربع المسافة بينهما. ومع ذلك ، في الواقع ، لا يوجد دليل واحد على أن المادة لها تأثير جاذبية. تُظهر الممارسة أن الجاذبية لا تنتج عن المادة أو الكتل ، فهي مستقلة عنها ، والأجسام الضخمة تخضع للجاذبية فقط.

يتم تأكيد استقلالية الجاذبية عن المادة من خلال حقيقة أن الأجسام الصغيرة في النظام الشمسي ليس لها جاذبية على الإطلاق ، باستثناء أندرها. باستثناء القمر ، لا تظهر أكثر من ستة عشرات من الأقمار الصناعية للكواكب أي علامات على جاذبيتها. تم إثبات ذلك من خلال القياسات غير المباشرة والمباشرة ، على سبيل المثال ، منذ عام 2004 ، يطير مسبار كاسيني بالقرب من أقمارها الصناعية من وقت لآخر ، ولكن لم يتم تسجيل أي تغييرات في سرعة المسبار. بمساعدة نفس المركبة كاسيني ، تم اكتشاف نبع ماء حار على إنسيلادوس ، سادس أكبر قمر زحل.

ما هي العمليات الفيزيائية التي يجب أن تحدث على قطعة جليد كونية لكي تطير النفاثات البخارية في الفضاء؟
لنفس السبب ، فإن تيتان ، أكبر أقمار زحل ، له ذيل غازي نتيجة غرق الغلاف الجوي.

لم يتم العثور على الأقمار الصناعية التي تنبأت بها نظرية الكويكبات ، على الرغم من عددها الهائل. وفي جميع التقارير عن الكويكبات المزدوجة أو المزدوجة ، والتي يُزعم أنها تدور حول مركز مشترك للكتلة ، لم يكن هناك دليل على تداول هذه الأزواج. تصادف وجود رفاق في مكان قريب ، يتحركون في مدارات شبه متزامنة حول الشمس.

انتهت محاولات وضع أقمار صناعية في مدار الكويكبات بالفشل. ومن الأمثلة على ذلك مسبار NEAR ، الذي قاده الأمريكيون إلى كويكب إيروس ، أو مسبار Hayabusa ، الذي أرسله اليابانيون إلى كويكب إيتوكاوا.

الحقيقة السابعة: كويكبات زحل لا تخضع لقانون الجاذبية الكونية

في وقت ما ، حصل لاغرانج ، الذي كان يحاول حل مشكلة الأجسام الثلاثة ، على حل مستقر لحالة معينة. أظهر أن الجسم الثالث يمكنه التحرك في مدار الثاني ، طوال الوقت في واحدة من نقطتين ، إحداهما تتقدم على الجسم الثاني بمقدار 60 درجة ، والثانية متأخرة بنفس المقدار.

ومع ذلك ، فقد خرجت مجموعتان من رفقاء الكويكبات ، الموجودة في الخلف والأمام في مدار زحل ، والتي أطلق عليها علماء الفلك بفرح أحصنة طروادة ، من المناطق المتوقعة ، وتحول تأكيد قانون الجاذبية الكونية إلى ثقب.

الحقيقة الثامنة: التناقض مع النظرية النسبية العامة

وفقًا للمفاهيم الحديثة ، فإن سرعة الضوء محدودة ، ونتيجة لذلك ، لا نرى الأشياء البعيدة في مكانها في الوقت الحالي ، ولكن في النقطة التي بدأ منها شعاع الضوء الذي رأيناه. ولكن ما مدى سرعة الجاذبية في السفر؟

بعد تحليل البيانات المتراكمة في ذلك الوقت ، وجد لابلاس أن "الجاذبية" تنتشر أسرع من الضوء بسبع مرات على الأقل من حيث الحجم! أدت القياسات الحديثة عن طريق تلقي نبضات من النجوم النابضة إلى دفع سرعة انتشار الجاذبية إلى أبعد من ذلك - على الأقل 10 مرات من حيث الحجم أسرع من سرعة الضوء. في هذا الطريق، تتعارض الدراسات التجريبية مع النظرية العامة للنسبية التي لا يزال العلم الرسمي يعتمد عليها رغم فشلها التام.

الحقيقة التاسعة: شذوذ الجاذبية

هناك حالات شذوذ في الجاذبية الطبيعية ، والتي لا تجد أيضًا أي تفسير واضح من العلم الرسمي. وهنا بعض الأمثلة:

الحقيقة العاشرة: دراسات الطبيعة الاهتزازية للجاذبية المضادة

هناك عدد كبير من الدراسات البديلة ذات النتائج المثيرة للإعجاب في مجال مضاد الجاذبية ، والتي تدحض بشكل أساسي الحسابات النظرية للعلم الرسمي.

يحلل بعض الباحثين الطبيعة الاهتزازية للجاذبية المضادة. يظهر هذا التأثير بوضوح في التجربة الحديثة ، حيث تتدلى القطرات في الهواء بسبب التحليق الصوتي. نرى هنا كيف ، بمساعدة صوت بتردد معين ، من الممكن بثقة الاحتفاظ بقطرات من السائل في الهواء ...

لكن التأثير للوهلة الأولى يُفسَّر بمبدأ الجيروسكوب ، لكن حتى مثل هذه التجربة البسيطة في معظمها تتعارض مع الجاذبية بمعناها الحديث.

قلة من الناس يعرفون أن فيكتور ستيبانوفيتش غريبنيكوف ، عالم الحشرات السيبيري الذي درس تأثير هياكل التجاويف في الحشرات ، وصف ظاهرة الجاذبية المضادة في الحشرات في كتابه "عالمي". لقد عرف العلماء منذ فترة طويلة أن الحشرات الضخمة ، مثل الكوكتيل ، تطير ضد قوانين الجاذبية وليس بسببها.

علاوة على ذلك ، بناءً على بحثه ، أنشأ Grebennikov منصة مضادة للجاذبية.

توفي فيكتور ستيبانوفيتش في ظروف غريبة إلى حد ما وفقدت إنجازاته جزئيًا ، ومع ذلك ، فقد تم الحفاظ على جزء من النموذج الأولي لمنصة مكافحة الجاذبية ويمكن رؤيته في متحف غريبنيكوف في نوفوسيبيرسك.

يمكن ملاحظة تطبيق عملي آخر لمقاومة الجاذبية في مدينة Homestead في فلوريدا ، حيث يوجد هيكل غريب من الكتل المرجانية المتجانسة ، والتي أطلق عليها الناس اسم Coral Castle. تم بناؤه من قبل مواطن من لاتفيا - إدوارد ليدسكالنين في النصف الأول من القرن العشرين. هذا الرجل ذو البنية الرفيعة لم يكن لديه أي أدوات ، ولم يكن لديه حتى سيارة ولا معدات على الإطلاق.

لم يتم استخدامه على الإطلاق عن طريق الكهرباء ، أيضًا بسبب عدم وجوده ، ومع ذلك نزل بطريقة ما إلى المحيط ، حيث نحت كتلًا حجرية متعددة الأطنان ونقلها بطريقة ما إلى موقعه ، ووضعها بدقة تامة.

بعد وفاة إد ، بدأ العلماء في دراسة خليقته بعناية. من أجل التجربة ، تم إحضار جرافة قوية ، وتم إجراء محاولة لتحريك إحدى الكتل التي يبلغ وزنها 30 طنًا من القلعة المرجانية. زأرت الجرافة ، وانزلقت ، لكنها لم تحرك حجرًا ضخمًا.

تم العثور على جهاز غريب داخل القلعة أطلق عليه العلماء اسم مولد التيار المباشر. لقد كان هيكلًا ضخمًا به العديد من الأجزاء المعدنية. تم بناء 240 مغناطيسًا دائمًا في الجزء الخارجي من الجهاز. لكن كيف قام إدوارد ليدزكالنين بتحريك كتل متعددة الأطنان لا يزال لغزا.

إن دراسات جون سيرل معروفة ، حيث ظهرت مولدات غير عادية في أياديها ، وقامت بتدويرها وتوليدها ؛ ارتفعت الأقراص التي يبلغ قطرها من نصف متر إلى 10 أمتار في الهواء وقامت برحلات جوية مضبوطة من لندن إلى كورنوال والعودة.

تكررت تجارب البروفيسور في روسيا والولايات المتحدة وتايوان. في روسيا ، على سبيل المثال ، في عام 1999 ، بموجب الرقم 99122275/09 ، تم تسجيل طلب للحصول على براءة اختراع "جهاز لتوليد الطاقة الميكانيكية". في الواقع ، قام فلاديمير فيتاليفيتش روششين وسيرجي ميخائيلوفيتش جودين بإعادة إنتاج SEG (مولد تأثير سيرل) وأجروا سلسلة من الدراسات معه. كانت النتيجة عبارة: يمكنك الحصول على 7 كيلوواط من الكهرباء دون إنفاق ؛ فقد المولد الدوار ما يصل إلى 40٪ من وزنه.

تم نقل أول معدات مختبر سيرل إلى وجهة مجهولة بينما كان هو نفسه في السجن. اختفى تركيب Godin و Roshchin ببساطة ؛ اختفت جميع المنشورات عنها ، باستثناء طلب الاختراع.

يُعرف أيضًا باسم تأثير Hutchison ، الذي سمي على اسم المهندس والمخترع الكندي. يتجلى التأثير في رفع الأشياء الثقيلة ، وسبائك المواد غير المتشابهة (على سبيل المثال ، المعدن + الخشب) ، والتسخين الشاذ للمعادن في حالة عدم وجود مواد محترقة بالقرب منها. إليك مقطع فيديو لهذه التأثيرات:

مهما كانت الجاذبية حقًا ، يجب الاعتراف بأن العلم الرسمي غير قادر تمامًا على شرح طبيعة هذه الظاهرة بوضوح..

ياروسلاف يارجين

جاءت كلمة "جاذبية" إلينا من اللغة اللاتينية ، وترجمتها حرفياً "جاذبية". حتى إذا كنت لا تعرف ما هي الجاذبية ، فكن مطمئنًا أنك تختبر هذه الظاهرة كل يوم ، حتى الآن.

دعنا نحاول فهم هذا المصطلح.

معنى المفهوم

الجاذبية ، أو كما يطلق عليها أيضًا الجذب أو الجاذبية ، تعني التفاعل الكامل بين جميع الأجسام المادية على الأرض. تم وصف هذه الظاهرة الفريدة من قبل العديد من العلماء. على سبيل المثال ، أولى إسحاق نيوتن اهتمامًا خاصًا لهذه المسألة. حتى أنه ابتكر نظرية تسمى اليوم نظرية نيوتن في الجاذبية.

في ذلك ، لاحظ نيوتن أن الجاذبية مرتبطة بقوة الجاذبية. شرح نيوتن جوهر هذه الظاهرة على النحو التالي: يتم تطبيق قوة الجاذبية على أي جسم مصدره جسم آخر. في قانون الجاذبية الكونية ، قرر نيوتن أن جميع الأجسام تتفاعل مع بعضها البعض بقوة تتناسب طرديًا مع ناتج كتل هذه الأجسام وتتناسب عكسًا مع مربع المسافة بينها.

من المثير للاهتمام ، بغض النظر عن حجم الجسم ، أنه يمكن أن يخلق مجال جاذبية. على سبيل المثال ، يمكن للأجسام الموجودة في الفضاء ، مثل المجرات والنجوم والكواكب ، إنشاء حقول جاذبية كبيرة جدًا.

تؤثر الجاذبية على جميع الأشياء في الكون. بفضله ، تحدث تأثيرات كبيرة مثل توسع مقياس الكون وتشكيل وعمل الثقوب السوداء وهيكل المجرات.

نظريات أخرى

وصف أرسطو ظاهرة الجاذبية رياضياً. كان يعتقد أن سرعة سقوط الأجسام تتأثر بكتلتها. كلما زاد وزن الجسم ، زادت سرعة سقوطه. وبعد عدة مئات من السنين فقط ، أثبت جاليليو جاليلي ، بمساعدة التجارب ، أن هذه النظرية كانت خاطئة. عندما لا تكون هناك مقاومة للهواء ، تتسارع جميع الأجسام بالتساوي.

في بداية القرن العشرين ، بدأ ألبرت أينشتاين المعروف الآن يتحدث عن الجاذبية. ابتكر النظرية العامة للنسبية ، والتي بدأت بشكل أكثر دقة في وصف ظاهرة الجاذبية. أوضح أينشتاين أن تأثيرات الجاذبية ترجع إلى تشوه الزمكان ، والذي يرتبط بوجود كتلة-زمان. هذه النظرية هي الأكثر صحة حاليًا ، وقد تم إثباتها تجريبيًا.

الجاذبية هي أقوى قوة في الكون ، وأحد الأسس الأربعة الأساسية للكون ، والتي تحدد بنيته. ذات مرة ، بفضلها ، نشأت الكواكب والنجوم والمجرات بأكملها. اليوم ، تحافظ على الأرض في مدارها في رحلتها التي لا تنتهي حول الشمس.

للانجذاب أهمية كبيرة في الحياة اليومية للشخص. بفضل هذه القوة غير المرئية ، تنبض محيطات عالمنا ، وتتدفق الأنهار ، وتسقط قطرات المطر على الأرض. منذ الطفولة نشعر بثقل أجسادنا والأشياء المحيطة. تأثير الجاذبية على نشاطنا الاقتصادي هائل أيضًا.

ابتكر إسحاق نيوتن أول نظرية للجاذبية في نهاية القرن السابع عشر. يصف قانونه للجاذبية الكونية هذا التفاعل في إطار الميكانيكا الكلاسيكية. تم وصف هذه الظاهرة على نطاق أوسع من قبل أينشتاين في نظريته العامة للنسبية ، والتي تم نشرها في بداية القرن الماضي. يجب تفسير العمليات التي تحدث بقوة الجاذبية على مستوى الجسيمات الأولية من خلال نظرية الكم للجاذبية ، ولكن لم يتم إنشاؤها بعد.

اليوم نعرف الكثير عن طبيعة الجاذبية أكثر مما كانت عليه في زمن نيوتن ، ولكن على الرغم من قرون من الدراسة ، لا تزال حجر عثرة حقيقيًا في الفيزياء الحديثة. هناك العديد من البقع البيضاء في نظرية الجاذبية الحالية ، وما زلنا لا نفهم بالضبط ما الذي يولدها ، وكيف يتم نقل هذا التفاعل. وبالطبع ، نحن بعيدون جدًا عن القدرة على التحكم في قوة الجاذبية ، لذا فإن مقاومة الجاذبية أو التحليق ستظل موجودة فقط على صفحات روايات الخيال العلمي لفترة طويلة قادمة.

ما الذي وقع على رأس نيوتن؟

لقد فكر الناس في طبيعة القوة التي تجذب الأشياء إلى الأرض في جميع الأوقات ، ولكن في القرن السابع عشر فقط تمكن إسحاق نيوتن من رفع حجاب السرية. تم وضع أساس اختراقه من خلال أعمال كبلر وجاليليو ، العلماء اللامعين الذين درسوا حركات الأجرام السماوية.

قبل قرن ونصف من قانون نيوتن للجاذبية العالمية ، اعتقد عالم الفلك البولندي كوبرنيكوس أن الجاذبية "... ليست أكثر من رغبة طبيعية منحها والد الكون لجميع الجسيمات ، أي الاتحاد في وحدة واحدة مشتركة ، تشكيل أجسام كروية ". من ناحية أخرى ، اعتبر ديكارت أن الانجذاب هو نتيجة الاضطرابات في العالم الأثير. كان الفيلسوف والعالم اليوناني أرسطو متأكدًا من أن الكتلة تؤثر على سرعة سقوط الأجسام. وفقط جاليليو جاليلي في نهاية القرن السادس عشر أثبت أن هذا ليس صحيحًا: إذا لم تكن هناك مقاومة للهواء ، فإن كل الأجسام تتسارع بالتساوي.

على عكس الأسطورة الشائعة حول الرأس والتفاح ، ذهب نيوتن لفهم طبيعة الجاذبية لأكثر من عشرين عامًا. يعد قانون الجاذبية الخاص به أحد أهم الاكتشافات العلمية في كل العصور. إنه عالمي ويسمح لك بحساب مسارات الأجرام السماوية ويصف بدقة سلوك الكائنات من حولنا. وضعت نظرية الجاذبية الكلاسيكية أسس الميكانيكا السماوية. أعطت قوانين نيوتن الثلاثة للعلماء الفرصة لاكتشاف كواكب جديدة حرفيًا "على رأس قلم" ، في النهاية ، بفضلهم ، كان الشخص قادرًا على التغلب على جاذبية الأرض والطيران إلى الفضاء. لقد لخصوا أساسًا علميًا صارمًا للمفهوم الفلسفي للوحدة المادية للكون ، حيث تترابط جميع الظواهر الطبيعية وتتحكم فيها قواعد فيزيائية مشتركة.

لم ينشر نيوتن فقط معادلة تسمح لك بحساب القوة التي تجذب الأجسام لبعضها البعض ، بل قام بإنشاء نموذج شامل ، والذي تضمن أيضًا تحليلًا رياضيًا. تم تأكيد هذه الاستنتاجات النظرية مرارًا وتكرارًا في الممارسة ، بما في ذلك بمساعدة أحدث الأساليب.

في النظرية النيوتونية ، يولد أي جسم مادي مجال جذب يسمى الجاذبية. علاوة على ذلك ، تتناسب القوة مع كتلة كلا الجسمين وتتناسب عكسياً مع المسافة بينهما:

F = (G م 1 م 2) / ص 2

G هو ثابت الجاذبية ، والذي يساوي 6.67 × 10−11 m³ / (kg · s²). كان هنري كافنديش أول من قام بحسابها في عام 1798.

في الحياة اليومية والتخصصات التطبيقية ، يتم الحديث عن القوة التي تسحب بها الأرض الجسم على أنها وزنه. إن التجاذب بين أي جسمين ماديين في الكون هو ما تمثله الجاذبية بكلمات بسيطة.

قوة الجذب هي الأضعف بين التفاعلات الأساسية الأربعة للفيزياء ، ولكن نظرًا لخصائصها ، فهي قادرة على تنظيم حركة الأنظمة النجمية والمجرات:

  • يعمل الجذب على أي مسافة ، وهذا هو الفرق الرئيسي بين الجاذبية والتفاعل النووي القوي والضعيف. مع زيادة المسافة ، يقل تأثيرها ، لكنها لا تصبح أبدًا مساوية للصفر ، لذلك يمكننا القول أنه حتى ذرتين تقعان في نهايات مختلفة من المجرة تمارسان تأثيرًا متبادلًا. إنها صغيرة جدًا ؛
  • الجاذبية عالمية. مجال الجذب متأصل في أي جسم مادي. لم يكتشف العلماء بعد شيئًا على كوكبنا أو في الفضاء لا يشارك في هذا النوع من التفاعل ، لذا فإن دور الجاذبية في حياة الكون هائل. في هذا ، يختلف الجاذبية عن التفاعل الكهرومغناطيسي ، الذي يكون تأثيره على العمليات الكونية ضئيلًا ، لأن معظم الأجسام في الطبيعة محايدة كهربائيًا. لا يمكن تقييد قوى الجاذبية أو حمايتها ؛
  • لا تؤثر الجاذبية على المادة فحسب ، بل تؤثر أيضًا على الطاقة. بالنسبة له ، التركيب الكيميائي للأشياء لا يهم ، فقط كتلتها تلعب دورًا.

باستخدام الصيغة النيوتونية ، يمكن حساب قوة الجذب بسهولة. على سبيل المثال ، الجاذبية على القمر أقل بعدة مرات من الجاذبية على الأرض ، لأن قمرنا الصناعي له كتلة صغيرة نسبيًا. لكنها كافية لتشكيل المد والجزر المنتظم في المحيط العالمي. على الأرض ، يبلغ تسارع السقوط الحر حوالي 9.81 م / ث 2. علاوة على ذلك ، فهي أكبر إلى حد ما عند القطبين منها عند خط الاستواء.

على الرغم من الأهمية الكبيرة لمواصلة تطوير العلم ، فإن قوانين نيوتن بها عدد من نقاط الضعف التي تطارد الباحثين. لم يكن من الواضح كيف تعمل الجاذبية عبر مساحة فارغة تمامًا على مسافات شاسعة وبسرعة غير مفهومة. بالإضافة إلى ذلك ، بدأت البيانات تتراكم تدريجيًا بما يتعارض مع قوانين نيوتن: على سبيل المثال ، مفارقة الجاذبية أو إزاحة الحضيض الشمسي لعطارد. أصبح من الواضح أن نظرية الجاذبية العامة بحاجة إلى تحسين. وقع هذا الشرف على عالم الفيزياء الألماني اللامع ألبرت أينشتاين.

الجاذبية والنسبية

كان رفض نيوتن مناقشة طبيعة الجاذبية ("أنا لا أطرح أية فرضيات") ضعفًا واضحًا في مفهومه. ليس من المستغرب ظهور العديد من نظريات الجاذبية في السنوات التي تلت ذلك.

ينتمي معظمهم إلى ما يسمى بالنماذج الهيدروديناميكية ، والتي حاولت إثبات ظهور الجاذبية من خلال التفاعل الميكانيكي للأجسام المادية مع بعض المواد الوسيطة التي لها خصائص معينة. أطلق عليها الباحثون اسمًا مختلفًا: "الفراغ" ، "الأثير" ، "تدفق الجرافيتونات" ، إلخ. في هذه الحالة ، نشأت قوة الجذب بين الأجسام نتيجة لتغيير في هذه المادة ، عندما تمتصها الأجسام أو يتم فحصها يطفو. في الواقع ، كان لكل هذه النظريات عيبًا خطيرًا: التنبؤ الدقيق لاعتماد قوة الجاذبية على المسافة ، كان ينبغي أن تؤدي إلى تباطؤ الأجسام التي كانت تتحرك بالنسبة إلى "الأثير" أو "تدفق الجرافيتون".

تناول أينشتاين هذه القضية من زاوية مختلفة. في نظريته العامة للنسبية (GR) ، لا يُنظر إلى الجاذبية على أنها تفاعل بين القوى ، ولكن باعتبارها خاصية للزمكان نفسه. أي جسم له كتلة يتسبب في ثنيه ، مما يسبب الانجذاب. في هذه الحالة ، الجاذبية هي تأثير هندسي ، والذي يعتبر ضمن إطار الهندسة غير الإقليدية.

ببساطة ، تؤثر استمرارية الزمكان على المادة مسببة حركتها. وهذا بدوره يؤثر على الفضاء ، "يشير" إلى كيفية الانحناء.

تعمل قوى الجذب أيضًا في العالم المصغر ، ولكن على مستوى الجسيمات الأولية ، فإن تأثيرها ، مقارنة بالتفاعل الكهروستاتيكي ، لا يكاد يذكر. يعتقد الفيزيائيون أن تفاعل الجاذبية لم يكن أدنى من الباقي في اللحظات الأولى (10 -43 ثانية) بعد الانفجار العظيم.

في الوقت الحاضر ، يعتبر مفهوم الجاذبية ، المقترح في النظرية العامة للنسبية ، فرضية العمل الرئيسية التي قبلها غالبية المجتمع العلمي وأكدتها نتائج العديد من التجارب.

توقع أينشتاين في عمله التأثيرات المذهلة لقوى الجاذبية ، والتي تم تأكيد معظمها بالفعل. على سبيل المثال ، قدرة الأجسام الضخمة على ثني أشعة الضوء وحتى إبطاء مرور الوقت. تؤخذ هذه الظاهرة الأخيرة في الاعتبار بالضرورة في تشغيل أنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية العالمية ، مثل GLONASS و GPS ، وإلا ، بعد أيام قليلة ، سيكون خطأها عشرات الكيلومترات.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن إحدى نتائج نظرية أينشتاين هي التأثيرات الخفية للجاذبية ، مثل المجال الجاذبية المغناطيسية وسحب الإطارات المرجعية بالقصور الذاتي (المعروف أيضًا باسم تأثير لينس-ثيرينج). إن مظاهر الجاذبية هذه ضعيفة لدرجة أنه لا يمكن اكتشافها لفترة طويلة. فقط في عام 2005 ، بفضل مهمة Gravity Probe B الفريدة التابعة لوكالة ناسا ، تم تأكيد تأثير Lense-Thirring.

إشعاع الجاذبية أو الاكتشاف الأساسي في السنوات الأخيرة

موجات الجاذبية هي تقلبات في التركيب الهندسي للزمكان والمكان التي تنتشر بسرعة الضوء. كما تنبأ أينشتاين بوجود هذه الظاهرة في النسبية العامة ، ولكن نظرًا لضعف قوة الجاذبية ، فإن حجمها صغير جدًا ، لذا لا يمكن اكتشافها لفترة طويلة. تحدثت الأدلة غير المباشرة فقط لصالح وجود الإشعاع.

تولد مثل هذه الموجات أي أجسام مادية تتحرك بتسارع غير متماثل. يصفها العلماء بأنها "تموجات الزمكان". أقوى مصادر هذا الإشعاع هي المجرات المتصادمة والأنظمة المنهارة المكونة من كائنين. مثال نموذجي للحالة الأخيرة هو اندماج الثقوب السوداء أو النجوم النيوترونية. في مثل هذه العمليات ، يمكن أن يمر إشعاع الجاذبية بأكثر من 50٪ من الكتلة الكلية للنظام.

تم اكتشاف موجات الجاذبية لأول مرة في عام 2015 بواسطة مرصدين ليجو. على الفور تقريبًا ، تلقى هذا الحدث مكانة أكبر اكتشاف في الفيزياء في العقود الأخيرة. في عام 2017 ، حصل على جائزة نوبل. بعد ذلك ، تمكن العلماء من اكتشاف إشعاع الجاذبية عدة مرات.

بالعودة إلى السبعينيات من القرن الماضي - قبل فترة طويلة من التأكيد التجريبي - اقترح العلماء استخدام إشعاع الجاذبية للاتصال لمسافات طويلة. ميزتها التي لا شك فيها هي قدرتها العالية على المرور عبر أي مادة دون أن يتم امتصاصها. لكن في الوقت الحاضر ، هذا بالكاد ممكن ، لأن هناك صعوبات كبيرة في توليد واستقبال هذه الموجات. نعم ، وما زلنا نفتقر إلى المعرفة الحقيقية الكافية حول طبيعة الجاذبية.

اليوم ، تعمل العديد من المنشآت المشابهة لـ LIGO في بلدان مختلفة من العالم ، ويتم بناء منشآت جديدة. من المحتمل أن نتعلم المزيد عن إشعاع الجاذبية في المستقبل القريب.

النظريات البديلة للجاذبية الكونية وأسباب إنشائها

حاليًا ، المفهوم السائد للجاذبية هو النسبية العامة. تتوافق المجموعة الكاملة الحالية من البيانات والملاحظات التجريبية معها. في الوقت نفسه ، لديها عدد كبير من نقاط الضعف الصريحة والنقاط الخلافية ، لذا فإن محاولات إنشاء نماذج جديدة تشرح طبيعة الجاذبية لا تتوقف.

يمكن تقسيم جميع نظريات الجاذبية العالمية التي تم تطويرها حتى الآن إلى عدة مجموعات رئيسية:

  • اساسي؛
  • لبديل؛
  • الكم.
  • نظرية المجال الموحد.

جرت محاولات إنشاء مفهوم جديد للجاذبية العالمية في وقت مبكر من القرن التاسع عشر. أدرج فيه مؤلفون مختلفون الأثير أو النظرية الجسيمية للضوء. لكن ظهور النسبية العامة وضع حدًا لهذه الأبحاث. بعد نشره ، تغير هدف العلماء - الآن كانت جهودهم تهدف إلى تحسين نموذج أينشتاين ، بما في ذلك الظواهر الطبيعية الجديدة فيه: دوران الجسيمات ، تمدد الكون ، إلخ.

بحلول بداية الثمانينيات ، رفض الفيزيائيون تجريبياً جميع المفاهيم ، باستثناء تلك التي تضمنت النسبية العامة كجزء لا يتجزأ. في هذا الوقت ، ظهرت "نظريات الأوتار" بشكل واعد للغاية. لكن لم يتم العثور على تأكيد تجريبي لهذه الفرضيات. على مدى العقود الماضية ، وصل العلم إلى مستويات عالية وتراكم مجموعة ضخمة من البيانات التجريبية. اليوم ، محاولات إنشاء نظريات بديلة للجاذبية مستوحاة بشكل أساسي من الدراسات الكونية المتعلقة بمفاهيم مثل "المادة المظلمة" ، "التضخم" ، "الطاقة المظلمة".

تتمثل إحدى المهام الرئيسية للفيزياء الحديثة في توحيد اتجاهين أساسيين: نظرية الكم والنسبية العامة. يسعى العلماء إلى ربط الجذب بأنواع أخرى من التفاعلات ، وبالتالي خلق "نظرية كل شيء". هذا هو بالضبط ما تفعله الجاذبية الكمومية ، فرع الفيزياء الذي يحاول إعطاء وصف كمي لتفاعل الجاذبية. فرع من هذا الاتجاه هو نظرية الجاذبية الحلقية.

على الرغم من الجهود النشطة وطويلة الأجل ، لم يتحقق هذا الهدف بعد. وهي ليست حتى تعقيد هذه المشكلة: إنها فقط نظرية الكم والنسبية العامة مبنيان على نماذج مختلفة تمامًا. تتعامل ميكانيكا الكم مع الأنظمة الفيزيائية التي تعمل على خلفية الزمكان العادي. وفي نظرية النسبية ، يعتبر الزمكان نفسه مكونًا ديناميكيًا يعتمد على معلمات الأنظمة الكلاسيكية الموجودة فيه.

إلى جانب الفرضيات العلمية للجاذبية الكونية ، هناك نظريات بعيدة جدًا عن الفيزياء الحديثة. لسوء الحظ ، في السنوات الأخيرة ، غمرت هذه "الأعمال الفنية" ببساطة الإنترنت ورفوف المكتبات. يخبر بعض مؤلفي مثل هذه الأعمال القارئ عمومًا أن الجاذبية غير موجودة ، وأن قوانين نيوتن وآينشتاين هي اختراعات وخدع.

ومن الأمثلة على ذلك عمل "العالم" نيكولاي ليفاشوف ، الذي يدعي أن نيوتن لم يكتشف قانون الجاذبية الكونية ، وأن الكواكب فقط وقمرنا القمر لهما قوة الجاذبية في النظام الشمسي. الأدلة التي قدمها هذا "العالم الروسي" غريبة نوعا ما. إحداها هي رحلة المسبار الأمريكي NEAR Shoemaker إلى الكويكب إيروس ، والتي حدثت في عام 2000. يعتبر ليفاشوف أن عدم وجود جاذبية بين المسبار والجسم السماوي دليل على زيف أعمال نيوتن ومؤامرة الفيزيائيين الذين يخفون حقيقة الجاذبية عن الناس.

في الواقع ، أكملت المركبة الفضائية مهمتها بنجاح: أولاً ، دخلت مدار الكويكب ، ثم هبطت بسلاسة على سطحه.

الجاذبية الاصطناعية وما الغرض منه

هناك مفهومان مرتبطان بالجاذبية ، على الرغم من وضعها النظري الحالي ، إلا أنهما معروفان جيدًا لعامة الناس. هذه هي مضاد للجاذبية والجاذبية الاصطناعية.

مضاد الجاذبية هو عملية مواجهة قوة الجذب ، والتي يمكن أن تقللها بشكل كبير أو حتى تحل محلها بالتنافر. سيؤدي إتقان هذه التكنولوجيا إلى ثورة حقيقية في النقل والطيران واستكشاف الفضاء وتغيير حياتنا بالكامل بشكل جذري. لكن في الوقت الحالي ، لا يوجد حتى تأكيد نظري لإمكانية الجاذبية المضادة. علاوة على ذلك ، انطلاقًا من النسبية العامة ، فإن مثل هذه الظاهرة غير ممكنة على الإطلاق ، حيث لا يمكن أن تكون هناك كتلة سالبة في كوننا. من الممكن أن نتعلم في المستقبل المزيد عن الجاذبية وأن نتعلم كيفية بناء الطائرات بناءً على هذا المبدأ.

الجاذبية الاصطناعية هي تغيير من صنع الإنسان في قوة الجاذبية الحالية. اليوم ، لا نحتاج حقًا إلى مثل هذه التكنولوجيا ، لكن الوضع سيتغير بالتأكيد بعد بدء السفر الفضائي طويل المدى. ويتعلق الأمر بعلم وظائف الأعضاء لدينا. إن جسم الإنسان ، "الذي اعتاد" ملايين السنين من التطور على الجاذبية المستمرة للأرض ، يدرك تأثير الجاذبية المنخفضة بشكل سلبي للغاية. يمكن أن تؤدي الإقامة الطويلة حتى في ظروف الجاذبية القمرية (أضعف بست مرات من الأرض) إلى عواقب وخيمة. يمكن إنشاء وهم الجذب باستخدام قوى جسدية أخرى ، مثل القصور الذاتي. ومع ذلك ، فإن هذه الخيارات معقدة ومكلفة. في الوقت الحالي ، ليس للجاذبية الاصطناعية حتى مبررات نظرية ، فمن الواضح أن تنفيذها العملي المحتمل هو مسألة مستقبل بعيد جدًا.

الجاذبية مفهوم معروف للجميع منذ المدرسة. يبدو أنه كان يجب على العلماء التحقيق بدقة في هذه الظاهرة! لكن الجاذبية تظل اللغز الأعمق للعلم الحديث. ويمكن أن يسمى هذا مثالًا ممتازًا على مدى محدودية المعرفة البشرية حول عالمنا الواسع والرائع.

إذا كان لديك أي أسئلة - اتركها في التعليقات أسفل المقالة. سنكون سعداء نحن أو زوارنا بالرد عليهم.