Article on other languages:
- Gravitation
- ثقالة
- Gravedá
- Гравитация
- মহাকর্ষ
- Gravitadur
- Gravitacija
- Gravetat
- ᏄᏓᎨᏒ_(Gravitation)
- Gravitace
- Disgyrchiant
- Gravitation
- Gravitation
- Βαρύτητα
- Gravitation
- Gravito
- Gravedad
- Gravitatsioon
- گرانش
- Painovoima
- Gravitation
- Swiertekrêft
- Imtharraingt
- כבידה
- Gravitacija
- Gravitáció
- Gravitate
- Gravitasi
- Graveso
- Þyngdarafl
- Forza_di_gravità
- 万有引力
- ಗುರುತ್ವ
- 중력
- Gravitas_(physica)
- Gravitatioun
- Forsa_de_gravità
- Gravitacija
- Gravitācija
- गुरुत्वाकर्षण
- Graviti
- Gravitatschoon
- Zwaartekracht
- Gravitasjon
- Tyngdekraft
- Gravitatione
- Grawitacja
- Gravidade
- Llasaturaku
- Gravitaţie
- Gravitati
- Gravitacija
- Gravitation
- Gravitácia
- Težnost
- Graviteti
- Гравитација
- Gravitasi
- Gravitation
- புவியீர்ப்பு_விசை
- ความโน้มถ่วง
- Dagsin
- Yer_çekimi
- Гравітація
- کششِ_ثقل
- Lực_hấp_dẫn
- גראוויטאציע
- 万有引力
 |
del.icio.us |
 |
Digg |
 |
Furl |
 |
|
 |
Rojo |
| Add to OnlyWire |
 |
Тази статия се нуждае от вниманието на редактор с по-задълбочени познания. Моля, помогнете да се намери такъв редактор или подобрете тази страница, ако можете. |
Гравитация е естествено явление, при което две тела с дадена маса се привличат едно друго. Тя е едно от четирите фундаментални взаимодействия и се изразява със силата на привличане между телата. Еквивалентният български израз е всеобщо привличане. Макар да е най-слабото от всички взаимодействия, то играе съществена роля при обекти с огромна маса, каквито са планетите например.
Първата научна формулировка на теорията за всеобщото привличане е направена от Исак Нютон и се оказва удивително точна. Той предполага наличието на сила на „универсално гравитационно притегляне“. Неговият закон за гравитацията гласи:
- „Силата с която две материални точки се привличат взаимно е правопропорционална на произведението от масите им и обратнопропорционална на квадрата на разстоянието между тях. “
В наши дни теорията на Нютон е заменена от общата теория на относителността на Алберт Айнщайн, но в повечето случаи, отнасящи се за слаби гравитационни полета (например изпращане на ракети до Луната или в Слънчевата система), формулата на Нютон е достатъчно точна.
Гравитацията е природен феномен, при който всички тела се привличат взаимно. В ежедневието това ни е познато като свойството на телата да тежат. Като резултат на действието на гравитацията представляват приливите и отливите, конвекцията (при която по-топлите флуиди(течностите и газовете) се изкачват), нагряването на вътрешността на новообразуващите се звезди и планети до много високи температури и редица наблюдавани феномени. Гравитацията също е и прчината за съществуването на Земята, Слънцето и повечето макроскопични тела във Вселената; без нея материята не би се съединила в такива големи маси и животът, както знаем, не би съществувал.
Модерната физика описва гравитацията чрез Общата теория на относителността, но доста по-опростеният закон на Нютон за гравитация дава отлични приблизителни резултати в повечето случаи.
В научната терминология гравитацията и гравитационната сила имат разлика. "Гравитацията" представлява привличащото влияние, което всички тела си упражняват едно на друго, докато се отнася точно за силата,която всички масивни тела (тела с маса) си упражняват едно на друго, предизвиквайки гравитация. Въпреки че тези две понятия са еквивалентни в ежедневието, в теориите, освен Нютоновата, гравитацията е резултат на фактори различни от гравитационната сила. Например в Общата теория на относителността гравитацията е резултат на изкривявания на времепространството, които карат тела, движещи се по инерция да клонят да ускоряват едно към друго. Друг (отхвърлен) пример е теорията на Ле Саж за гравитацията, според която масивните тела са ефективно бутани едно към друго.
Съдържание |
История на гравитационната теория
Ранна история
От древни времена съществуват много опити да се разбере и обясни гравитационната сила.
Философът в древна Индия от 8 век пр.н.е. Канада, основателят на школата Вайшешика, се опитал да обясни гравитационната сила: „Тежестта причинява падане, това е неосезаемо и се знае по подразбиране.“
Гръцкият философ Аристотел от 4 век пр.н.е. вярвал, че няма ефект без причинител и следователно няма движение без сила. Той изказал хипотезата, че всичко се опитва да се движи към точото си място в кристалните сфери на небесата и физическите тела падат към центъра на Земята пропорционално на тяхното тегло.
Научната революция
Развитието на модерната обосновка на гравитационната теория започва с тази на Галиео Галилей в края на 16 век и началото на 17 век. Чрез известния си опит с пускане на топчета от кулата в Пиза и по-късно с внимателни измервания на топчета, търкалящи се по наклон. Галилео показал, че гравитацията привлича телата с едно и също ускорение. Това е главното отклонение от вярванията на Аристотел, според който по-тежките тела ускоряват по-бързо (Галилео точно посочва съпротивлението на въздуха като причината да се възприема, че по-леките тела падат по-бавно). Работата на Галилео дава основи на формулировката на теорията на Нютон за гравитацията.
Теорията на Нютон за гравитацията
През 1687 г. английският математик сър Исак Нютон публикува „Principia“, в която изказва хипотезата за обратнопропорционално-квадратния закон за гравитацията във Вселената. Той казва: „Аз заключих, че силите, които придържат планетите към техните орбити, трябва да са реципрочни на квадрата на разстоянието помежду им. Ето защо сравних силата, нужна за да държи Луната в орбитата ̀и, с гравитационната сила на повърхността на Земята и открих, че резултатите са доста близки.“
Нютоновата теория преживява големия си успех, след като е използвана за предвиждането на съществуването на планетата Нептун, базирайки се на движенията на Уран, които не биха могли да се обяснят чрез действията на другите планети. Пресмятанията и на John Couch Adams, и на Urbain Le Verrier, предсказват приблизителната позиция на планетата, а изчисленията на Le Verrier довеждат до откриването на Нептун от Johann Gottfried Galle.
По ирония на съдбата, аномалия в орбитата на друга планета помогнала за опровергаването на Нютоновата теория. В края на 19 век се знаело, че орбитата на Меркурий не може да се определи напълно чрез теорията на Нютон, въпреки всички търсения за друго смущаващо орбитата тяло (като планета, обикаляща около Слънцето, по-близо дори от Меркурий) били безплодни. Проблемът бил разрешен през 1915 г. от Общата теория на относителността на Айнщайн, която обяснява нарушенията в орбитата на Меркурий.
Въпреки че Нютоновата теория била изместена, повечето модерни неотносителни гравитационни изчисления се базират на нея, защото е много по-лесна за работа и дава достатъчно точни резултати за повечето нужди.
Обща теория на относителността
Според Общата теория на относителността ефекта на гравитацията се приписва на изкривявания на времепространството вместо на някаква сила. В основата на Общата теория на относителността лежи принципът на еквивалентността, който уеднаквява свободното падане с движението по инерция. Проблемът, който изниква, е, че свободно падащите тела ускоряват едно към друго с определено отношение. В Нютоновата физика такова ускорение може да се появи само ако на едно от телата действа сила (и следователно то не се движи по инерция).За да се справи с тази пречка, Айнщайн предположил, че времепространството се изкривява от материята и свободно падащите тела се движат по частично прави пътища в изкривеното времепространство (този тип път се нарича геодезичен). По-специално Айнщайн открива уравненията на полето в общата относителност,чрез които намира отношение между присъствието на материя и изкривяванията на времепространството. Тези уравнения са кръстени на него. Уравненията на Айнщайн за полето са съставени от 10 едновременни, нелинейни, диференциални уравнения. Решенията на уравненията за полето са компоненти на метричния тензор на времепространството. Даден метричен тензор описва гоеметрията на дадено времепространство. Геодезичните пътища на дадено времепростраство се изчисляват чрез метричния тензор.
Уравненията на Айнщайн за полето дават забележителни решения като:
