Schwerkraft ist einer der meisten studierte Phänomene in der Wissenschaft . Es ist auch eine fundamentale Kraft des Universums, aber was ist es?
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Wir erleben es jeden Tag unseres Lebens, und tatsächlich würde Ihr Körper ohne Schwerkraft bald einige interessante Änderungen vornehmen .
Die Schwerkraft ist jedoch möglicherweise nicht so einfach, wie Sie vielleicht zuerst denken.
Was ist Schwerkrafttheorie?
Laut NASA Schwerkraft ist : -
"die Kraft, mit der ein Planet oder ein anderer Körper Objekte in Richtung seines Zentrums zieht. Die Schwerkraft hält alle Planeten in der Umlaufbahn um die Sonne."
Einfach ausgedrückt, alles, was eine Masse jeglicher Art hat, wird die Schwerkraft ausüben oder unter dem Einfluss der Schwerkraft stehen. Objekte mit größerer Masse haben mehr Schwerkraft und die Kraft wird schwächer, je weiter Sie von einem Schwerpunkt entfernt sind.
Aufgrund der Schwerkraft fallen die Dinge zu Boden und genau deshalb haben wir Gewicht. Wenn Sie zu einem Planeten mit weniger Masse als der Erde reisen würden, würden Sie tatsächlich weniger wiegen und umgekehrt für Planeten mit größerer Masse.
Ist die Schwerkraft real?
Während die obige Definition einfach und intuitiv ist, die Schwerkraft ist möglicherweise nicht so einfach . Es war eines der am meisten untersuchten Phänomene in der Physik und je mehr wir darüber lernen, desto weniger scheint es sinnvoll zu sein.
Tatsächlich ist es eine der am wenigsten verstandenen fundamentalen Kräfte der Natur. Während auf der größeren Skala wie das Sonnensystem die Schwerkraft an der gut zu funktionieren scheint Quantenniveau es scheint zusammenzubrechen.
Es scheint, dass die Schwerkraft tatsächlich eine Illusion sein könnte ...
1. Die Schwerkraft ist eigentlich keine Kraft
Obwohl dies ein wenig eingängig erscheint, Schwerkraft möglicherweise überhaupt keine Kraft . Laut Albert Einstein ist die Schwerkraft eher eine Folge von etwas anderem als eine eigenständige Kraft.
Einsteins Theorien vorgeschlagen, dass die Raumzeit tatsächlich von massiven Objekten wie Planeten und Sonnen gebogen wird. Dieses Phänomen verzerrt den Weg von Objekten durch die Raumzeit und erzeugt den Effekt, den wir als Schwerkraft sehen und fühlen.
2. Ihr Lieblingskühlmagnet ist stärker als die Schwerkraft der Erde
Es ist erstaunlich zu glauben, dass dieser winzige Magnet der Schwerkraft eines ganzen Planeten trotzen kann.
Die Schwerkraft ist die schwächste von sogenannte Grundkräfte in der Physik. Es verblasst auch im Vergleich zu der elektromagnetischen Kraft, die den Magneten am Kühlschrank hält.
Dies ist absolut sinnvoll, wenn Sie darüber nachdenken.
Andere Kräfte, wie die starke Kernkraft in den Kernen der Atome des Magneten, sind der Schwerkraft der Erde ebenfalls in ihrer Stärke weit überlegen.
Es ist auch nicht möglich, die schwache Kernkraft von Atomen zu besiegen, die für den radioaktiven Zerfall verantwortlich sind.
3. Einige massive Objekte können tatsächlich Gravitationswellen erzeugen.
Wie bereits erwähnt, beschreiben Einsteins Theorien, wie massive Objekte die Raumzeit verzerren. Wenn sich diese Objekte bewegen, sollte dies laut Einstein der Fall sein. Wellen im Raum schaffen .
Sie können dies mit einem Wasserschiffer vergleichen, der über die Oberfläche eines Teiches läuft.
Obwohl dies jahrzehntelang rein theoretisch war, konnten wir diese Wellen in den letzten Jahren tatsächlich nachweisen. Insbesondere 2007 wurde der Nobelpreis für Physik dafür an drei Wissenschaftler vergeben.
Sie konnten eine Kollision zwischen zwei Schwarzen Löchern beobachten 1,8 Milliarden Lichtjahre entfernt. Diese schwarzen Löcher sind tatsächlich massiv mit einem Wesen 31 Mal die Masse unserer Sonne und der anderen 25 Mal .
Die Kollision wandelte die Masse von etwa 3 Sonnen im Bruchteil einer Sekunde in Gravitationswellenenergie um!
4. Die Schwerkraft auf der Erde variiert tatsächlich
Die Erde ist keine perfekte Kugel. Sie hat auch viele Klumpen und Beulen in Form von Bergen und tiefen Schluchten.
Die Zusammensetzung der Erde ist auch auf der ganzen Welt nicht einheitlich. Verschiedene Gesteinsarten, Mineralienkonzentrationen und Geografien bilden zusammen Taschen mit unterschiedlicher durchschnittlicher Dichte.
Dies wirkt sich direkt auf die Schwerkraft an verschiedenen Stellen der Erdoberfläche aus.
Dies kann relativ einfach gemessen werden, und Organisationen wie die NASA haben diesen Effekt tatsächlich aus dem Weltraum kartiert. Mithilfe eines Satellitenpaars, das zusammenarbeitet, konnten sie die relative Anziehungskraft der Erdgravitation auf ihrem Weg um den Planeten messen.
genannt GRACE-Satelliten Die NASA konnte ein interessantes "holpriges" Modell der Erdgravitation erstellen.
5. Quantenmechanik und Schwerkraft sind uneins
Die Quantenmechanik hilft uns zu erklären, wie Atome, Moleküle und andere fundamentale Teilchen interagieren. Einsteins allgemeine Relativitätstheorie hilft andererseits zu erklären, wie die Dinge im Mega-Maßstab funktionieren.
Aber das Problem sind diese beiden Bereiche der Physik scheint nicht zusammen zu passen Obwohl viel Arbeit geleistet wurde, um dieses Problem zu beheben, ist es immer noch eine der größten Herausforderungen der modernen Physik.
Dies liegt wahrscheinlich daran, dass die Schwerkraft, wie bereits erwähnt, eigentlich keine Kraft ist. per se