Nauyi - abin da yake da shi? A karfi nauyi. Duniya ta nauyi

Mutãne tun zamanin da tunani game da yadda duniya ke kewaye da mu. Me ya sa ake ciyawa tsiro, me ya sa da rana haskakawa, me ya sa ba za mu iya tashi ... A karshen, ba zato ba tsammani, shi ne ko da yaushe musamman sha'awar mutane. Yanzu mun san cewa cikin hanyar duk abin da - nauyi. Mẽne ne, kuma me ya sa wannan sabon abu ne da muhimmanci a kan sikelin da sararin samaniya, muna bincikar yau.

prodrome

Masu bincike ya gano cewa duk m gawarwakin fuskanci wani juna janye zuwa juna. Daga baya ya juya daga cewa wannan m karfi haddasawa da motsi na basamaniyai da su m falakinsu. The sosai guda ka'idar gravitation tsara baiwa Isaak Nyuton, wanda shiriritar sun qaddara da ci gaban kimiyyar lissafi ga mutane da yawa ƙarni zuwa. Bunƙasa da kuma ci gaba (albeit a wani mabanbanta shugabanci) ne masanin kimiyya Albert Einstein - daya daga cikin mafi girma da hankalinsu na karshe karni.

Don ƙarni, masana kimiyya sun lura da janye, kokarin fahimtar da auna shi. A karshe, sa zuwa sabis na bil'adama a baya 'yan shekarun da suka gabata (a wasu ji, ba shakka) ko da irin wannan abu a matsayin nauyi. Mene ne shi, abin da ke da definition na lokaci a karkashin shawara a kimiyyar zamani?

kimiyya definition

Idan ka bincika rubuce-rubucen na zamanin d falsafa, yana yiwuwa a gano cewa Latin kalmar "da gravitas" na nufin "wani nauyi", "janye". Yau, masana kimiyya sun yi kira da duniya, da kuma m hulda tsakanin kayan jikinsu. Idan wannan karfi ne in mun gwada rauni, kuma yana aiki ne kawai ga abubuwa da motsi muhimmanci hankali fiye gudun haske, sa'an nan suka Aiwatar da ka'idar Newton. Idan shi ba shine al'amarin ba, ya kamata ka yi amfani da binciken na Einstein.

Somin-ta ~: A halin yanzu, yanayin nauyi ba cikakken gane bisa manufa. Abin da shi ne, za mu har yanzu ba cikakken ba.

A theories na Newton kuma Einstein

Bisa ga classic koyarwar Isaaka Nyutona, duk jikin suna janyo hankalin zuwa juna tare da wani karfi tsaye na gwargwado ga taro ne inversely na gwargwado ga square na nesa da yake a tsakãninsu. Einstein da'awar cewa nauyi tsakanin abubuwa da aka nuna a yanayin saukan curving lokaci da kuma sarari (a sarari curvature ne kawai zai yiwu idan ta ƙunshi wani abu).

Wannan ra'ayin na da zurfi kwarai, amma kwanan nan nazarin ya nuna shi da wasu inaccuracy. Yau, an yi imani da cewa nauyi warps a sarari kawai sarari: lokaci zai iya rage gudu, kuma ko da a daina, amma hakikanin al'amarin canza siffar ta wucin gadi al'amari ka'idar ba a tabbatar. Wannan shi ne dalilin da ya sa na gargajiya Einstein lissafi ba samar da ko da wani damar cewa yankin zai ci gaba da shafi al'amarin da kuma sakamakonsa na Magnetic filin.

A mafi mun san shari'ar nauyi (nauyi), da ilmin lissafi magana daga wanda mallakar kamar yadda lokaci Newton:

\ [F = γ \ frac [-1.2] {m_1 m_2} {r ^ 2} \]

Karkashin γ gane gravitational m (G alama ce wani lokacin amfani), da darajar da yake daidai 6,67545 × 10-11 m³ / (kg · s²).

Hulda tsakanin na farko barbashi

The m wuya daga cikin kewaye yankin ne sun fi mayar saboda wani iyaka yawan na farko barbashi. Tsakanin su, akwai kuma daban-daban interactions a wadanda matakan game da wanda za mu iya kawai tsammani. Duk da haka, duk wani nau'i na interactions da na farko barbashi tare da juna bambanta muhimmanci a cikin su sakamako.

Mafi iko na duk aka sani sojojin shiga tare da gyara na atomic tsakiya. Don ware su, kana bukatar ka ciyar da wani gaske imbin adadin kuzari. Kamar yadda da electrons, suna "daura" to kwaya kawai talakawa electromagnetic hulda. Don dakatar da shi, wani lokacin quite da makamashi da cewa ya bayyana a sakamakon da ya fi kowa sunadarai dauki. Nauyi ne (abin da shi ne, ka riga sani) a cikin version of kwayoyin zarra da subatomic barbashi ne mafi sauki irin hulda.

A gravitational filin a cikin wannan yanayin ne sai rauni da cewa yana da wuya a kwatanta. Oddly isa, amma da motsi na wani sarari suKe jikinsu, wanda nauyi wani lokacin ba zai yiwu ba su yi tunanin, "bi" su. Duk wannan na iya yiwuwa ta godiya ga biyu fasali na nauyi da cewa shi ne musamman pronounced a cikin hali na manyan jiki abubuwa:

• Ba kamar atomic karfi gravitational Pull muhimmanci mafi m daga abu. Saboda haka, Duniya ta nauyi rike a gonarsa, ko da watã, da kuma a irin wannan karfi na Jupiter ta kewayewa sauƙi goyon bayan mahara da tauraron dan adam, da taro na kowanne daga abin da yake daidai da ƙasa!
• Bugu da kari, shi ko da yaushe tabbatar da janye tsakanin abubuwa, da nesa, wannan karfi ya zama mai rauni a low gudun.

Samuwar wani fiye ko žasa jiwuwa ka'idar nauyi ne in mun gwada kwanan nan, da kuma shi ne a sakamakon ƙarni-tsohon lura da motsi na taurari da kuma sauran wani sarari suKe jikinsu. The aiki muhimmanci sauki da cewa su ne dabba ba a kanta a cikin wani injin, inda a can ne kawai babu sauran yiwu interactions. Galileo da Kepler - biyu shahararren falakin na lokaci, da mafi muhimmanci da lura sun taimaka wajen shirya hanya domin sabon binciken.

Amma kawai mai girma Isaak Nyuton ya iya kafa na farko ka'idar nauyi da kuma bayyana shi a cikin ilmin lissafi Taswirar. Ya na farko dokar gravitation, ilmin lissafi Taswirar wanda aka bai sama.

Newton ta karshe da kuma wasu daga magabata

Ba kamar sauran jiki mamaki da zama a duniya kewaye da mu, nauyi bayyana kanta ko da yaushe, kuma a ko'ina. Ya kamata a fahimci cewa Kalmar "sifili nauyi", wanda yake shi ne sau da yawa samu a cikin Sashin kimiyya da'irori, shi ne ba daidai: ko da weightlessness a sarari ba ya nufin cewa mutum ko wata sararin ba shi da inganci janye daga wani m abu.

Bugu da kari, duk kayan jikinsu da wasu nauyi, wanda aka bayyana, a cikin wani nau'i na karfi cewa an yi amfani da su, da kuma cikin hanzari samar saboda wannan daukan hotuna.

Saboda haka, gravitational karfi ne kunnen doki da taro na abubuwa. Numerically, su za a iya bayyana, samun da biyu da samfurin na talakawa na jikinsu. Wannan karfi ɗã'a ga tsananin kishiya dogara a kan square na nesa tsakanin abubuwa. All sauran hulda sosai daban dangane da nisa tsakanin biyu jikinsu.

Mass a matsayin ginshiƙin da ka'idar

An tsararru daga abubuwa ya zama musamman rigima batu a kusa da wanda aka gina dukan zamani ka'idar gravitation da Einstein ta Dangantakar. Idan ka tuna da biyu dokar Newton, sa'an nan ka riga ya san cewa nauyi ne na tilas alama na wani jiki da kayan jiki. Yana nuna yadda abu zai nuna hali a cikin hali na da ake hõre sojojin, ko da kuwa ta asali.

Tun da dukan jiki (bisa ga Newton) lokacin da fallasa su da wani waje da karfi kara, wato taro Kayyade yadda babban ne wannan hanzari. La'akari da mafi bayyana misali. Tunanin wani babur da kuma bas: idan da shafi su daidai da wannan sakamako, da suka isa daban-daban gudu domin unequal lokaci. Duka wannan yana bayyana da ka'idar gravitation.

Mene ne dangantakar da taro da kuma nauyi?

Idan muka magana game da nauyi, da taro na wannan sabon abu taka wata rawa gaba daya m zuwa ga abin da shi ke taka dangane da ikon da hanzari na da abu. Wannan shi ne na farko tushen janye. Idan ka dauki wani look at biyu jikuna da karfi tare da wanda suka jawo hankalin wani uku abu, wanda aka located a wani daidai nesa daga farko biyu, to, da aboki na sojojin ne daidai da rabo daga cikin talakawa na farko guda biyu abubuwa. Saboda haka, m karfi ne kai tsaye na gwargwado ga jiki nauyi.

Idan muka yi la'akari da uku dokar Newton, yana yiwuwa don tabbatar da ya ce daidai wannan abu. A gravitational karfi wanda abubuwa a kan biyu suka zubar a wani daidai nesa daga tushen janye, kai tsaye dogara da taro na data abubuwa. A rayuwar yau da kullum muna magana ne game da ikon da da jiki sha'awar da surface na duniya, kamar yadda ta title.

Bari mu takaice. Saboda haka, taro ne a hankali alaka da ikon da hanzari. A daidai wannan lokaci shi kayyade karfi da da jiki zai yi aiki a kan janye.

Features hanzari da mutane a cikin gravitational filin

Wannan ban mamaki biyuntakar ne dalilin da cewa a cikin wannan gravitational filin da hanzari quite daban-daban abubuwa za su zama daidai. Yi tsammani cewa muna da biyu a jikinsu. Sanya daya daga cikinsu z taro, da kuma sauran - Z. Duka abubuwa suna jefa a kan ƙasa, wanda da dama da yardar kaina.

Kamar yadda ƙaddara da rabo daga cikin sojojin na janye? Yana nuna wani mai sauki ilmin lissafi dabara - z / Z. Wannan kawai cikin hanzari suka sami a sakamakon da karfi na nauyi zai zama daidai da wannan. Kawai sa, cikin hanzari cewa jiki shi ne a cikin wani gravitational filin ba ya dogara ne a kan da kaddarorin.

Abin da kayyade cikin hanzari a cikin hali da aka bayyana?

Yana dogara kawai (!) Daga cikin nauyi na abubuwa da haifar da wannan filin, kazalika da na sarari matsayi. A dual rawar da taro da kuma hanzari daidaita da daban-daban mutane a cikin gravitational filin an riga an gwada bude na dogon lokaci. Wadannan mamaki da wadannan suna: "The manufa na daidaitawa". Wannan lokaci ya jaddada sake cewa cikin hanzari da kuma inertia sau da yawa m (wasu har, ba shakka).

Da muhimmancin da darajar G

mu tuna daga makaranta kimiyyar lissafi shakka, cewa cikin hanzari da nauyi a farfajiya na duniya tamu (Earth ta nauyi) ne 10 m / sek.² (9.8 mana, amma wannan darajar da ake amfani da sauƙi na lissafi). Saboda haka, idan ba ka yi la'akari da juriya da iska (a wani gwaji tsawo a lokacin da nesa da dama a), ka samu cikin sakamako, lokacin da jiki samun wani increment da hanzari na 10 m / sec. kowane biyu. Alal misali, da wani littafin da ya fadi daga hawa na biyu na gidan, ta karshen da manufa za a motsi a gudun 30-40 m / s. Kawai sa, 10 m / s - wannan ne "gudun" na nauyi a cikin Duniya.

Hanzari saboda nauyi a cikin kimiyyar lissafi adabi nuna ta harafi «g». Tun da siffar da Earth zuwa wasu har kamar wata Tanjarin fiye da ball, da darajar da wannan yawa ba a duk da yankunan ne guda. Saboda haka, a cikin sama hanzari sandunan, kuma ta zama karami a matsafai na kan kololuwa daga duwãtsu.

Ko da a cikin hakar ma'adinai masana'antu taka ba karamin rawar da nauyi. A kimiyyar lissafi na wannan sabon abu, wani lokacin kubutar da lokaci mai yawa. Saboda haka, geologists ne musamman sha'awar daidai daidai definition of g, domin shi damar kwarai daidaici gano da kuma gano ma'adinai adibas. Af, shi kama da dabara na gravitation, a cikin abin da muka yi nazari a kan darajar taka muhimmiyar rawa? A nan shi ne:

F = G x M1xM2 / R2

Kula! A wannan yanayin da dabara na gravitation yakan haifar G «gravitational m", da darajar da muka riga muka ba a sama.

A lokacin, Newton tsara ka'idojin enunciated sama. Ya san, da kuma hadin kai da kuma universality na da gravitational karfi, amma duk al'amurran da sabon abu ba ya iya bayyana. Wannan daraja fadi zuwa Alberta Eynshteyna, wanda ya iya bayyana manufa da daidaitawa. Wannan mutãne gare halin yanzu fahimtar yanayi na sarari-lokaci maras iyaka.

A ka'idar dangantakar, Alberta Eynshteyna aiki

A lokacin Isaaka Nyutona yi imani da cewa masomin za a iya wakilta a cikin nau'i na wasu m "sanduna", bayan da ta shigar matsayi na jiki a cikin sarari tsara tsarin. A daidai wannan lokaci da aka zaci cewa duk masu sa ido, wanda lura da wadannan tsarawa zai kasance a cikin wannan sarari na lokaci. A waɗannan shekaru, wannan halin da ake ciki da aka dauke haka a bayyane yake cewa babu yunkurin da aka yi domin kalubalantar shi ko ƙara zuwa gare shi. Wannan shi ne m, saboda da iyakokin duniya tamu babu sabawa a cikin wannan mulki ba.

Einstein ya tabbatar da cewa daidaito na ji zai zama gaske gagarumin idan tamkar Agogon ne motsi yawa hankali fiye da haske gudun. Kawai sa, idan daya Kiyayewa motsi hankali fiye gudun haske, zai bi biyu da suka faru, da suka faru gare shi a lokaci guda. Haka kuma, a karo na biyu Kiyayewa? da kudi na Wanne ne guda ko fiye events na iya faruwa a daban-daban sau.

Amma da karfi na nauyi ne alaka da ka'idar dangantakar? Bari mu bude batun a daki-daki.

A dangane tsakanin ka'idar dangantakar da gravitational sojojin

A cikin 'yan shekaru, shi kuwa ya yi babbar dama binciken a fagen subatomic barbashi. A girma tabbacin cewa muna game samu karshe barbashi, bayan da mu duniya ba za a iya murƙushe. Zama mafi m bukatar sani ba daidai da yadda tasiri cikin kankanin "tubalin" na mu duniya ne muhimman hakkokin sojojin da aka gano a cikin karni na karshe, kuma ko da a baya. Musamman m cewa ainihin yanayin nauyi ya ba tukuna aka bayyana.

Wannan shi ne dalilin da ya sa, bayan Einstein, wanda ya kafa "gazawar" na gargajiya Newtonian makanikai a yankin karkashin shawara, da masu bincike mayar da hankali kan wani cikakken sake tunani na baya samu bayanai. A fannoni da dama, da bita ya halartar, da nauyi. Abin da shi ne a matakin subatomic barbashi? Yana da a kalla wasu darajar a cikin wannan ban mamaki Multi-girma duniya?

A sauki bayani?

A farko, da yawa zaton cewa, sãɓã wa jũnamai Newton ta gravitation da ka'idar dangantakar za a iya bayyana quite kawai, an misalin daga electrodynamics. Zai yiwu ga zaton cewa gravitational filin shimfidawa kamar Magnetic filin, bayan wanda shi ne mai yiwuwa a bayyana a "matsakanci" a cikin interactions da basamaniyai, bayanin da yawa inconsistencies na haihuwa da kuma sabon ka'idar. Gaskiyar ita ce, to, shi za a yi la'akari da dangi gudu daga yaduwa daga cikin sojojin sun muhimmanci ƙananan haske. Tun da nauyi da kuma lokaci daure?

A ka'ida, Einstein kansa kusan samu a gina relativistic ka'idar dogara ne a kan irin wannan ra'ayi, shi ke kawai da abu daya da ya hana ya nufi. Babu wani daga cikin masana kimiyya na wannan lokacin ba su da wani bayani a duk wanda suka kasance su taimaka ƙayyade "gudun" nauyi. Amma akwai da yawa bayanai alaka da motsi na manyan talakawa. Kamar yadda ka sani, su kawai ya yi shi ne a gane tushen mai iko gravitational filayen.

High gudu ƙwarai shafi jiki nauyi, kuma wannan shi ne a cikin wata hanya mai kama da hulda da gudun da kuma iko. A kudi ne mafi girma, da girma taro na jiki. Matsalar ita ce, da karshen ne ta atomatik zai zama iyaka a yanayin saukan motsi da gudun haske ko mafi girma. Saboda haka Einstein ƙarasa da cewa akwai wani nauyi, kuma tensor filin don bayyana abin da ya kamata a yi amfani da yafi m.

Mabiyansa zo ga ƙarshe cewa nauyi da kuma kusan ba shafi. A gaskiya wannan sosai tensor filin iya aiki a kan sarari, amma a lokacin da za a shafi ba. Duk da haka, da m likita Stephen Hawking wayewar da wani ra'ayi. Amma shi ke wani labari ...