Trọng lực thực sự hoạt động như thế nào

Tôi chỉ mới 12 tuổi và tôi không ngừng tự hỏi và cố gắng hiểu trọng lực thực sự hoạt động như thế nào. Trên YouTube, mọi người luôn nói về các vật thể làm cong thời gian không gian xung quanh mình và sử dụng sự tương tự của tấm bạt lò xo. Tôi vẫn không hiểu trọng lực bởi vì nếu không gian giống như một tấm bạt lò xo, thì trái đất sẽ quay theo hướng mặt trời cùng với tất cả các hành tinh khác, phải không? Vì vậy, ai đó có thể giải thích cho tôi làm thế nào trọng lực thực sự hoạt động mà không có sự tương tự trampoline?

Trước hết: "Trọng lực thực sự hoạt động như thế nào" là một câu hỏi sâu sắc và bất kỳ nhà khoa học nghiêm túc nào cũng sẽ nhanh chóng thừa nhận rằng tất cả những gì chúng ta có là một mô hình làm việc không hoàn chỉnh. Bạn chắc chắn đã nghe về Thuyết tương đối rộng ; hình ảnh đầu tiên trên trang là tấm bạt lò xo của bạn.

Mô hình làm việc của chúng tôi, Thuyết tương đối rộng, đang hoạt động vì nó giải thích rất nhiều quan sát rất độc đáo. (Cẩn thận, đây là một câu hỏi sâu sắc khác: "Giải thích" có nghĩa là chúng ta có thể dự đoán một số quan sát từ các quan sát khác với mô hình trọng lực mà chúng ta có trong tâm trí. các vấn đề.) Nhưng chúng tôi rất tự tin rằng mô hình đang hoạt động trên một loạt các quan sát. Một trong những quan sát "lần đầu tiên" cuối cùng theo dự đoán và do đó khiến chúng tôi tin tưởng hơn vào mô hình là hai lỗ đen va chạm gần đây. Gần đây? Vâng, hàng tỷ năm trước. Chúng tôi mới tìm hiểu về nó gần đây. Đây là một liên kết đến một bài báo của New York Times với một video ấn tượng. (Tôi nghĩ rằng người ta vẫn có thể đọc một số lượng hạn chế các bài báo của Times, vì vậy hãy dùng thử.)

Mô hình hấp dẫn của chúng ta không hoàn chỉnh vì nó không kết nối tốt với mô hình tự nhiên mà chúng ta có cho những thứ khác (hạt cơ bản, vật lý lượng tử). Trong một thời gian (như 70 năm hoặc lâu hơn), nó hoàn toàn không kết nối; Bản thân Einstein hoàn toàn thất bại trong việc kết nối các dấu chấm, điều có lẽ không đáng khích lệ vì ông đã nhận được giải thưởng Nobel vì đã đặt một trong những nền tảng của vật lý lượng tử và là cơ quan rõ ràng về lực hấp dẫn. Nếu anh ta không thể làm điều đó, ai có thể?

Nếu tôi không nhầm, các nhà vật lý ngày nay đang tiến bộ, từ từ. Mối liên hệ này giữa vật lý lượng tử và trọng lực là một trong những vấn đề chính chưa được giải quyết trong vật lý hiện đại.

Cuối cùng, hãy để tôi giải quyết mối quan tâm của bạn về các hành tinh xoắn ốc vào mặt trời. Ý tưởng này có lẽ xuất phát từ những quả bóng thực tế trên một tấm bạt lò xo thực tế, tôi cho rằng. Bạn có thể biết rằng những quả bóng bị mất tốc độ do ma sát, giống như cách bạn giảm tốc độ trên chiếc xe đạp của bạn khi bạn dừng đạp. Một số động năng được chuyển thành nhiệt.

Và bạn biết những gì? Bạn đúng rồi. Cho đủ thời gian, các hành tinh cuối cùng sẽ rơi vào mặt trời.Các vệ tinh bay thấp rơi trở lại trái đất sau một vài năm, bởi vì vẫn còn dấu vết của bầu khí quyển làm chậm chúng ngoài kia. Lý do là có "ma sát" theo nghĩa rộng hơn liên quan đến tất cả các quá trình quy mô lớn trong vũ trụ. Đó thực sự là một trong những nguyên tắc vật lý cơ bản tạo nên thế giới mà chúng ta biết. Chỉ là khoảng chân không giữa các hành tinh không tạo ra nhiều ma sát và các hành tinh là những vật thể khá lớn với khối lượng và động năng khổng lồ. Sẽ mất một thời gian dài để chúng mất đủ năng lượng đến mức chúng sẽ ở gần như chạm vào mặt trời. (Có lẽ quá lâu để xảy ra.) Trong thực tế, trong cuộc sống của con người, các hành tinh, mặt trăng và vật chất là những ví dụ gần như hoàn hảo cho sự chuyển động mà không có ma sát. Nhưng trong thang thời gian thiên văn- hàng tỷ năm -, chắc chắn có ma sát. Ví dụ, mặt trăng luôn hiển thị cho chúng ta cùng một phía vì ma sát làm chậm quá trình quay của nó để hiện tại vòng quay bị "khóa" với quỹ đạo của nó.

Điểm mấu chốt: Ý tưởng rằng trọng lực bẻ cong không gian và thời gian "giải thích" tất cả các quan sát quy mô lớn cho đến nay; "tấm bạt lò xo" là một mô hình tốt cho "không gian" 2 chiều, tức là một bề mặt, nếu bạn bỏ qua ma sát.

Tại sao các đối tượng không thoát ?

Trước tiên hãy xem xét một vật thể có vận tốc và không có lực hấp dẫn trong hành động:

Sau đó, vật thể màu xanh đó sẽ ngày càng trở nên xa hơn, nếu nó tiếp tục cùng hướng.

Nhưng nó không tiếp tục theo cùng một hướng, sau một thời gian, lực hấp dẫn của vật thể đen lớn đã thay đổi hướng đi của nó:

Điều đó xảy ra một lần nữa, và một lần nữa và một lần nữa:

Câu hỏi của bạn là: Tại sao đối tượng không xoắn ốc trong? Có lẽ bạn đang nghĩ rằng khi nó đến gần hơn, lực hấp dẫn sẽ trở nên mạnh hơn, và do đó vật thể buộc phải đến gần hơn nữa.

Nhưng khi nó rơi xuống gần hơn, vận tốc của nó tăng lên. Như chúng ta đã thấy, vận tốc của các vật thể cố gắng làm cho nó thoát ra. Vì vậy, khi nó ở gần hơn, nó có nhiều vận tốc hơn để chống lại trọng lực tăng lên.

Chỉnh sửa: Chỉ trong trường hợp giải thích theo nghĩa đen hơn cho câu hỏi của bạn, tấm bạt lò xo trong tương tự ban đầu gây ra ma sát, và do đó xoắn ốc, nhưng không gian là một khoảng trống.

Sự tương tự của tấm bạt lò xo rất hữu ích nếu bạn hiểu được lực hấp dẫn trong khuôn khổ Thuyết tương đối rộng. Vấn đề khái niệm ở đây là thực tế thời gian không gian được gói thành 4 chứ không phải theo 3 chiều, tức là bao gồm cả thời gian.

Trên thực tế, khi Trái đất quay xung quanh Mặt trời, nó sẽ mất một lượng năng lượng rất nhỏ dưới dạng sóng hấp dẫn. Vì vậy, Trái đất đang thực sự xoắn ốc về phía Mặt trời. Vấn đề là sự phát xạ sóng hấp dẫn này rất nhỏ, đến mức khi chúng ta quan sát thấy bất kỳ sự xoắn ốc đáng kể nào, Trái đất và Mặt trời đã không còn tồn tại. Trước đó, Hệ mặt trời trở nên không ổn định do các hiệu ứng hỗn loạn đã có trong cơ học Newton cổ điển.

Câu hỏi tuyệt vời!

Bạn đã nghe nói về Định luật đầu tiên của Newton chưa? Nó nói rằng một vật thể đang chuyển động tiếp tục chuyển động với cùng tốc độ và cùng hướng trừ khi bị tác động bởi một lực .

Khi chúng ta lăn một quả bóng dọc theo mặt đất, cuối cùng nó sẽ dừng lại. Trước Newton, nhiều người tin rằng mọi thứ tự chậm lại. Cái nhìn sâu sắc của Newton là điều này không đúng và thực sự lý do duy nhất khiến một quả bóng lăn chậm lại là do mặt đất và không khí cọ xát hoặc đẩy vào quả bóng để làm nó chậm lại.

Trên tấm bạt lò xo, một quả bóng sẽ cọ sát vào vật liệu của tấm bạt lò xo và chống lại không khí, làm nó chậm lại. Đây là lý do duy nhất mà quả bóng kết thúc xoắn ốc về phía trung tâm.

Khi không có gì để làm chậm vật thể xuống, nó sẽ không xoắn vào giữa, nó sẽ cứ đi vòng tròn mãi mãi. Trong không gian có (hầu như) không có gì để làm chậm một vật thể.

Nếu bạn thấy điều này thật khó tin, bạn có thể viết một chương trình máy tính để thực hiện tất cả các tính toán và xem điều gì sẽ xảy ra! Tôi đã làm một mô phỏng ví dụ cho bạn. Bạn sẽ thấy rằng không có ma sát, hành tinh sẽ kết thúc nơi nó bắt đầu mỗi khi nó đi xung quanh mặt trời. Nếu bạn thay đổi tốc độ ban đầu của hành tinh từ 20 thành 40 và sau đó nhấp vào "Chạy" lên trên cùng, bạn sẽ thấy một quỹ đạo tròn hơn. Bạn có thể thay đổi những thứ khác và xem những gì xảy ra. Tôi hy vọng bạn thấy nó hữu dụng!

Neutrino Chuỗi cảm ứng-khúc xạ là nguyên nhân của trọng lực. Một số người sẽ nói rằng neutrino là không đáng kể, nhưng Dirac, Hawking và Tyson lại nghĩ khác và phần lớn giảm giá trị của một hạt tích điện truyền đi với tốc độ ánh sáng. Hãy nhớ rằng không ai có thể, hoặc đã chứng minh rằng khối lượng là tài sản của vật chất, hơn thế nữa.

Truy cập www.themechanismofreality.com, trang web này giải thích chính xác cách thức hoạt động của lực hấp dẫn. Mỗi nhà vật lý kiểm tra điều này đồng ý rằng điều này là chính xác. Từ Cern đến Khoa Vật lý của Đại học Bắc Kinh đồng ý rằng đây là một "Mối liên hệ tuyệt vời giữa vật lý graviton và lý thuyết dây"! Điều này cũng được xác nhận, một cách gián tiếp, bởi LIGO và thông báo sóng hấp dẫn.