Гравитација

(Пренасочено од Земјината тежа)

Гравитација (англиски: gravity) или тежа – природна појава која им дава тежина на предметите.[1] Уште една дефиниција за гравитацијата е дека таа е привлечна сила помеѓу две тела. Во секојдневниот живот, привлекувањето поради гравитацијата е резултат на постоењето на релативно големи тела, како што се Земјата и Месечината. Гравитацијата не само што предизвикува привлекување кон релативно големите тела, туку влијае и на површината на небесните објекти, предизвикувајќи плими, земјотреси, па дури и вулкански ерупции, како што е примерот со Ија - најблискиот сателит на Јупитер. Гравитацијата е единствената сила способна да предизвика формирање на планети, ѕвезди и галаксии. Таа е и причината поради која небесните тела се движат по предвидливи патеки.

Гравитацијата ги држи планетите во орбита околу Сонцето.

Поимите за гравитацијата за првпат во науката ги вовел Галилео Галилеј во 16-17 век. Со познатиот експеримент со фрлање на топчиња со различни тежини од кулата во Пиза, докажал дека гравитацијата подеднакво ги забрзува предметите. Галилео докажал дека веројатно отпорот на воздухот, а не гравитационата сила како што претходно сметал Аристотел, е причината што полесните објекти паѓаат побавно.[2][3]

Во 1687 година, Исак Њутн заклучил дека гравитационата сила е правопропорционална со масите на телата, а обратнопропорционално со квадратот од растојанието помеѓу центрите на телата, и тоа го потврдил со експеримент. Теоријата на Њутн доживеала голем успех кога преку неа било предвидено постоењето на Нептун врз основа на движењата на Уран кои не можеле да се припишат на влијанието на другите тогаш познати небесни тела.

Во 1915 година, Ајнштајн во „Општата теорија на релативноста“ ги припишал ефектите на гравитацијата на закривување на време-просторот, наместо на некаква механичка сила. Според општата теорија на релативноста, слободното паѓање на едно тело е всушност инерцијално движење на објектот, во однос на статичниот набљудувач на Земјата.[4][5] Во Њутновата физика, вакво забрзување не може да настане, освен под дејство на механичка сила.

Ајнштајн предложил дека простор-времето е закривено од самата материја, и дека предметите при слободно паѓање всушност се движат по локално прави патеки во закривениот простор-време. Ајнштајн ги открил и равенките за полето на општата релативност, кои го поврзуваат присуството на материјата со закривеноста на простор-времето. Равенките за поле на Ајнштајн се систем од 10 нелинеарни диференцијални равенки. Нивното решение се компонентите на геометријата на простор-времето, и патеките на движење на инерцијалните објекти се пресметуваат од тука. Ајнштајновата теорија, иако попрецизна, е многу сложена; поради тоа во пракса сѐ уште многу почесто се користат Њутновите закони.

Секојдневна гравитацијаУреди

Тежина наспроти масаУреди

Во секојдневниот разговор, ние велиме дека работите паѓаат затоа што гравитацијата на Земјата се привлекува врз нив. Зборуваме како нашата тежина да е „дадена“. Всушност, тежината се менува кога се менува привлекувањето на гравитацијата. Месечината е многу помала, а привлекувањето на гравитацијата на Месечината е околу 1/6 од Земјата. Значи, кој било предмет на Месечината тежи 1/6 од својата тежина на Земјата. Она што не се менува е количината на материјата во предметот. Тоа се нарекува „Закон за запазување на масата“. На Земјата, масата и тежината се исти за повеќето цели, иако чувствителен гравиметар може да ја открие разликата. Разликата може да биде многу различна во друг свет како што е Месечината.[6]

Од ова учиме две работи:

  1. Тежината на предметот е променлива; а неговата маса е константна.
  2. Привлекувањето на гравитацијата варира во зависност од масата на предметот. Земјата привлекува посилно од Месечината. Едно лице исто така прави гравитационо привлекување, но е толку мало, што може да се игнорира за сите практични цели..

Земјата има маса. Секоја честичка на материјата има маса. Значи, Земјата привлекува на секој предмет и личност, и тие се притискаат на Земјата. Оваа сила на притискање/влечење се нарекува „гравитација“ и дава тежина.

Историја на гравитационата теоријаУреди

ГалилеoУреди

Според еден од неговите студенти, Галилео направил познат експеримент за гравитацијата каде испуштил топчиња од Кривата кула во Пиза. Подоцна, тој ги стркалал топките надолу по наклоните. Со овие експерименти, Галилео покажал дека гравитацијата ги забрзува сите предмети со иста брзина, без оглед на тежината.[7]:стр. 19–21, 414–416

КеплерУреди

Јоханес Кеплер го проучувал движењето на планетите. Во 1609 и 1616 година тој ги објавил своите три закони со кои се регулирало обликот на нивните орбити и нивната брзина по тие орбити, но не открил зошто се движеле на тој начин.[8]

ЊутнУреди

Во 1687 година, англискиот математичар Исак Њутн ја напишал Математички начела на природната филозофија. Во оваа книга, освен за трите Њутнови закони, тој напишал и за Законот за гравитација. Њутн, следејќи ја идејата за која долго време била дискутирана од други, рекол дека колку поблиску се два предмета еден до друг, толку повеќе гравитацијата ќе влијае на нив.[9]

Законите на Њутн биле искористени подоцна за да се предвиди постоењето на планетата Нептун врз основа на промените во орбитата на Уран, и повторно да се предвиди постоењето на друга планета поблиску до Сонцето од Меркур. Кога ова било сторено, се дознало дека неговата теорија не е точна. Овие грешки во неговата теорија биле поправени со теоријата на Алберт Ајнштајн за Општата теорија за релативноста. Теоријата на Њутн сè уште обично се користи за многу работи, бидејќи е поедноставна и е доволно точна за многу намени.[10]

Други теорииУреди

Историски теорииУреди

Современи други теорииУреди

Гравитацијата како тема во уметноста и во популарната култураУреди

ПоврзаноУреди

НаводиУреди

  1. Does Gravity Travel at the Speed of Light?, UCR Mathematics. 1998. Retrieved 3 јули 2008
  2. Ball, Phil (2005). „Tall Tales“. Nature News. doi:10.1038/news050613-10. ISSN 0028-0836. |access-date= бара |url= (help)
  3. Galileo (1638), Two New Sciences, First Day Salviati speaks: "If this were what Aristotle meant you would burden him with another error which would amount to a falsehood; because, since there is no such sheer height available on earth, it is clear that Aristotle could not have made the experiment; yet he wishes to give us the impression of his having performed it when he speaks of such an effect as one which we see."
  4. http://www.black-holes.org/relativity6.html
  5. http://laser.phys.ualberta.ca/~egerton/genrel.htm
  6. „Gravity related to mass and 'weight'. IOPSpark (англиски). Посетено на 2021-01-27.
  7. Drake, Stillman (2003). Galileo at Work: His Scientific Biography (изд. Facsim..). Mineola (N.Y.): Dover publ. ISBN 9780486495422.
  8. „Planetary Motion: The History of an Idea That Launched the Scientific Revolution“. earthobservatory.nasa.gov (англиски). 2009-07-07. Посетено на 2021-01-27.
  9. Proposition 75, Theorem 35: p. 956 – I.Bernard Cohen and Anne Whitman, translators: Isaac Newton, The Principia: Mathematical Principles of Natural Philosophy. Preceded by A Guide to Newton's Principia, by I.Bernard Cohen. University of California Press 1999 ISBN 0-520-08816-6 ISBN 0-520-08817-4
  10. „Gravitational Perturbations and the Prediction of New Planets“. www.pas.rochester.edu (англиски). Посетено на 2021-01-27.
  11. Brans, C.H. (Mar 2014). „Jordan-Brans-Dicke Theory“. Scholarpedia. 9: 31358. Bibcode:2014Schpj...931358B. doi:10.4249/scholarpedia.31358.
  12. Horndeski, G.W. (Sep 1974). „Second-Order Scalar-Tensor Field Equations in a Four-Dimensional Space“. International Journal of Theoretical Physics. 88 (10): 363–384. Bibcode:1974IJTP...10..363H. doi:10.1007/BF01807638.
  13. Milgrom, M. (Jun 2014). „The MOND paradigm of modified dynamics“. Scholarpedia. 9: 31410. Bibcode:2014SchpJ...931410M. doi:10.4249/scholarpedia.31410.
  14. Einstein gravity from conformal gravity
  15. YouTube, Yo La Tengo - Center of Gravity (пристапено на 28.2.2017)
  16. „Гравитација“, Антена, број 877, 17.4.2015, стр. 14.

ИзвориУреди

  • Halliday, David; Robert Resnick; Kenneth S. Krane (2001). Physics v. 1. New York: John Wiley & Sons. ISBN 0-471-32057-9.
  • Serway, Raymond A.; Jewett, John W. (2004). Physics for Scientists and Engineers (изд. 6th.). Brooks/Cole. ISBN 0-534-40842-7.
  • Tipler, Paul (2004). Physics for Scientists and Engineers: Mechanics, Oscillations and Waves, Thermodynamics (изд. 5th.). W. H. Freeman. ISBN 0-7167-0809-4.

Надворешни врскиУреди