Gravitace
Gravitace neboli přitažlivost je jednou ze základních sil vesmíru. V tomto článku se jí budeme věnovat ve třech částech:
- Každodenní smysl: síla, která způsobuje pád předmětů na zem.
- Newtonovy zákony: jak gravitace udržuje sluneční soustavu a většinu hlavních astronomických objektů pohromadě
- Einsteinova obecná teorie relativity: role gravitace ve vesmíru
Někteří fyzikové se domnívají, že gravitaci způsobují gravitony, ale stále si nejsou jisti.
Umělecký koncept gravitační sondy B, která obíhá kolem Země a měří časoprostor, čtyřrozměrný popis vesmíru zahrnující výšku, šířku, délku a čas.
Historie gravitační teorie
Galileo
Podle jednoho z jeho studentů provedl Galileo slavný pokus o gravitaci, při kterém shazoval míčky z věže v Pise. Později koule kutálel po šikmé ploše. Těmito pokusy Galileo prokázal, že gravitace urychluje všechny objekty stejnou rychlostí bez ohledu na jejich hmotnost.
Kepler
Johannes Kepler studoval pohyb planet. V letech 1609 a 1616 publikoval tři zákony, které určují tvar jejich oběžných drah a jejich rychlost na těchto drahách, ale nezjistil, proč se pohybují právě tímto způsobem.
Newton
V roce 1687 napsal anglický matematik Isaac Newton knihu Principia. V této knize napsal o gravitačním zákonu inverzní kvadratury. Newton v návaznosti na myšlenku, o které již dlouho diskutovali jiní, uvedl, že čím blíže jsou dva objekty k sobě, tím více na ně působí gravitace.
Newtonovy zákony byly později použity k předpovědi existence planety Neptun na základě změn dráhy Uranu a znovu k předpovědi existence další planety, která je blíže Slunci než Merkur. Když se tak stalo, zjistilo se, že jeho teorie není zcela správná. Tyto chyby v jeho teorii napravila obecná teorie relativity Alberta Einsteina. Newtonova teorie se stále běžně používá pro mnoho věcí, protože je jednodušší a pro mnoho použití dostatečně přesná.
Dynamická rovnováha
Proč se Země nezřítí do Slunce? Odpověď je jednoduchá, ale velmi důležitá. Je to proto, že Země, která se pohybuje kolem Slunce, je v dynamické rovnováze. Rychlost pohybu Země vytváří odstředivou sílu, která vyrovnává gravitační sílu mezi Sluncem a Zemí. Proč se Země stále otáčí? Protože neexistuje síla, která by ji zastavila.
První Newtonův zákon: "Je-li těleso v klidu, zůstává v klidu, nebo je-li v pohybu, pohybuje se stejnou rychlostí, dokud na něj nepůsobí vnější síla".
Mezi odstředivou a gravitační silou existuje určitá analogie, která vedla k "principu ekvivalence" obecné teorie relativity.
Stav beztíže
Při volném pádu se pohyb předmětu vyrovnává s gravitační silou, která na něj působí. To se týká i pohybu na oběžné dráze.
Newtonův zákon všeobecné gravitace.
Související stránky
- Úniková rychlost
- Obecná relativita
- Newtonovy pohybové zákony
Otázky a odpovědi
Otázka: Co je to gravitace?
Odpověď: Gravitace neboli přitažlivost je jednou ze základních sil vesmíru. Jedná se o přitažlivost nebo přitažlivost mezi dvěma objekty s hmotností.
Otázka: Jak gravitace ovlivňuje každodenní život?
Odpověď: Gravitace ovlivňuje každodenní život tím, že způsobuje pád předmětů na zem v důsledku přitažlivé síly mezi dvěma objekty s hmotností.
Otázka: Jaké jsou Newtonovy zákony týkající se gravitace?
Odpověď: Newtonovy zákony říkají, že gravitace udržuje sluneční soustavu a většinu hlavních astronomických objektů pohromadě.
Otázka: Co je Einsteinova obecná teorie relativity?
Odpověď: Einsteinova obecná teorie relativity tvrdí, že gravitace hraje ve vesmíru roli tím, že ovlivňuje vzájemné působení prostoru a času.
Otázka: Existují nějaké důkazy o tom, co způsobuje gravitaci?
Odpověď: Někteří fyzikové se domnívají, že gravitaci mohou způsobovat gravitony, ale to se zatím nepotvrdilo.
Otázka: Jak gravitace ovlivňuje prostor a čas?
Odpověď: Podle Einsteinovy obecné teorie relativity gravitace ovlivňuje vzájemné působení prostoru a času ve vesmíru.
