Alberto Einšteino palikimas. Kodėl gravitacija mus traukia žemyn, o ne stumia aukštyn (2)

2023-12-29

Norėdami suprasti gravitacijos prigimtį, turite suprasti erdvės-laiko esmę.

Prisijunk prie technologijos.lt komandos!

Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.

Kaip žinote, gravitacijos dėka bet kokie objektai, turintys masę, gali būti pritraukti vienas prie kito. Taigi žvaigždės, turinčios didelę masę, pritraukia planetas, o žmonėms reikia kosminių raketų, kad įveiktų gravitaciją, kad paliktų Žemę. Bet kodėl gravitacija traukia mus žemyn, o ne aukštyn? Atsako fizikas Mario Borunda iš Oklahomos valstijos universiteto, JAV, rašo „IFLScience“.

Dar 1915 metais Albertas Einšteinas savo reliatyvumo teorijoje aprašė gravitacijos principą. Pagrindinė priežastis, kodėl žmones traukia mūsų planetos paviršius, yra ta, kad visi objektai, turintys masę, įskaitant Žemę, iškreipia erdvės ir laiko audinį. Būtent šis kreivumas yra ta pati gravitacija, kurią jaučia žmonės.

Erdvės-laiko termino pavadinimas iš esmės kalba pats už save. Jis sujungia tris erdvinius matmenis, tai yra aukštį, plotį ir ilgį, taip pat ketvirtą dimensiją – laiką. Albertas Einšteinas buvo pirmasis mokslininkas, supratęs, kad fizikos dėsniai veikia tokioje visatoje, kurioje visos keturios dimensijos yra viena.

Tai yra, laikas ir erdvė yra tarpusavyje susiję. Pavyzdžiui, kuo greičiau žmogus juda erdvėje, tuo lėčiau jam praeina laikas, palyginti su tuo, kuris juda lėčiau. Tai yra, jei astronautai erdvėlaivyje dideliu greičiu skris į kitą žvaigždę, jie sens lėčiau nei mūsų planetoje likę žmonės.

Pagal reliatyvumo teoriją visa materija visatoje yra masė ir energija. Ir bet koks objektas, turintis masę, iškreipia šią materiją aplink save. Kuo didesnė masė, tuo stipresnis iškraipymas.

Kad būtų lengviau suprasti erdvės ir laiko veikimo kaip vientisą prigimtį, įsivaizduokite įprastą batutą. Jei ant jo nieko neįvyksta, tai yra paprastas plokščias paviršius. Jei stovėsite ant batuto, jis įlinks į vidų. Jei šalia yra rutulys, jis nukris į šią skylę.

Tai įprastas dvimatis erdvės laiko veikimo vaizdavimas. Tai yra, žmogaus masė sukūrė batuto įdubą, kurią galima pavadinti gravitacijos šuliniu. Tai labai panašu į tai, kaip Žemės gravitacija, kurios masė, palyginti su žmogumi, yra didžiulė, traukia žmones link savęs.

Įdomiausia tai, kad jei erdvė ir laikas yra sujungti, tai pastarąjį taip pat ištempia didelės masės objektai. Pavyzdžiui, kuo didesnė žmogaus masė, tuo batuto skylė bus gilesnė. Dėl šios priežasties masyviausi visatos objektai, tokie kaip žvaigždės, juodosios skylės, galaktikos, galaktikų spiečius, turi stipresnę gravitaciją nei Žemė.

Bet kodėl gravitacija traukia žemyn, o ne stumia aukštyn? Įsivaizduokite, kad kažkas palindo po batutu ir pastūmė jį iš apačios. Tokiu atveju rutulys, kuris anksčiau buvo įduboje, iš karto išriedės. Tai yra, tokiu atveju susidarytų ne gravitacijos šulinys, o gravitacijos kalva. Tačiau, remiantis šiuolaikiniais fizikos dėsniais, materija nesukuria gravitacinių kalvų. Tik gravitacijos šulinius.

Galbūt yra kokia nors egzotiška materijos forma, kuri veikia kitaip. Taigi šiuo atveju tokia gravitacija galėtų išstumti žmogų aukštyn nuo Žemės ir jis skristų į kosmosą. Tačiau iki šiol tokia materijos forma nebuvo atrasta, todėl gravitacija veikia, kaip sakė Einšteinas.

Pasidalinkite su draugais

Šaltiniai:

IFS Science!

Aut. teisės: MTPC