Гравитација

Гравитација (од ) или тежа — природна појава која им дава тежина на предметите.Does Gravity Travel at the Speed of Light?, UCR Mathematics. 1998. Retrieved 3 јули 2008 Уште една дефиниција за гравитацијата е дека таа е привлечна сила помеѓу две тела. Во секојдневниот живот, привлекувањето поради гравитацијата е резултат на постоењето на релативно големи тела, како што се Земјата и Месечината. Гравитацијата не само што предизвикува привлекување кон релативно големите тела, туку влијае и на површината на небесните објекти, предизвикувајќи плими, земјотреси, па дури и вулкански ерупции, како што е примерот со Ија — најблискиот сателит на Јупитер. Гравитацијата е единствената сила способна да предизвика формирање на планети, ѕвезди и галаксии. Таа е и причината поради која небесните тела се движат по предвидливи патеки.

Поимите за гравитацијата за првпат во науката ги вовел Галилео Галилеј во 16-17 век. Со познатиот експеримент со фрлање на топчиња со различни тежини од кулата во Пиза, докажал дека гравитацијата подеднакво ги забрзува предметите. Галилео докажал дека веројатно отпорот на воздухот, а не гравитациската сила како што претходно сметал Аристотел, е причината што полесните објекти паѓаат побавно.Galileo (1638), Two New Sciences, First Day Salviati speaks: "If this were what Aristotle meant you would burden him with another error which would amount to a falsehood; because, since there is no such sheer height available on earth, it is clear that Aristotle could not have made the experiment; yet he wishes to give us the impression of his having performed it when he speaks of such an effect as one which we see."

Во 1687 година, Исак Њутн заклучил дека гравитациската сила е правопропорционална со масите на телата, а обратнопропорционално со квадратот од растојанието помеѓу центрите на телата, и тоа го потврдил со експеримент. Теоријата на Њутн доживеала голем успех кога преку неа било предвидено постоењето на Нептун врз основа на движењата на Уран кои не можеле да се припишат на влијанието на другите тогаш познати небесни тела.

Во 1915 година, Ајнштајн во „Општата теорија на релативноста“ ги припишал ефектите на гравитацијата на закривување на време-просторот, наместо на некаква механичка сила. Според општата теорија на релативноста, слободното паѓање на едно тело е всушност инерцијално движење на објектот, во однос на статичниот набљудувач на Земјата. Во Њутновата физика, вакво забрзување не може да настане, освен под дејство на механичка сила.

Ајнштајн предложил дека простор-времето е закривено од самата материја, и дека предметите при слободно паѓање всушност се движат по локално прави патеки во закривениот простор-време. Ајнштајн ги открил и равенките за полето на општата релативност, кои го поврзуваат присуството на материјата со закривеноста на простор-времето. Равенките за поле на Ајнштајн се систем од 10 нелинеарни диференцијални равенки. Нивното решение се компонентите на геометријата на простор-времето, и патеките на движење на инерцијалните објекти се пресметуваат од тука. Ајнштајновата теорија, иако попрецизна, е многу сложена; поради тоа во пракса сѐ уште многу почесто се користат Њутновите закони.

 Секојдневна гравитација 

 Тежина наспроти маса 
Во секојдневниот разговор, ние велиме дека работите паѓаат затоа што гравитацијата на Земјата се привлекува врз нив. Зборуваме како нашата тежина да е „дадена“. Всушност, тежината се менува кога се менува привлекувањето на гравитацијата. Месечината е многу помала, а привлекувањето на гравитацијата на Месечината е околу 1/6 од Земјата. Значи, кој било предмет на Месечината тежи 1/6 од својата тежина на Земјата. Она што не се менува е количината на материјата во предметот. Тоа се нарекува „Закон за запазување на масата“. На Земјата, масата и тежината се исти за повеќето цели, иако чувствителен гравиметар може да ја открие разликата. Разликата може да биде многу различна во друг свет како што е Месечината.

Од ова учиме две работи:

 Тежината на предметот е променлива; а неговата маса е константна.
 Привлекувањето на гравитацијата варира во зависност од масата на предметот. Земјата привлекува посилно од Месечината. Едно лице исто така прави  гравитациско привлекување, но е толку мало, што може да се игнорира за сите практични цели..

Земјата има маса. Секоја честичка на материјата има маса. Значи, Земјата привлекува на секој предмет и личност, и тие се притискаат на Земјата. Оваа сила на притискање/влечење се нарекува „гравитација“ и дава тежина.

 Историја на гравитациската теорија 

 Галилеo 
Според еден од неговите студенти, Галилео направил познат експеримент за гравитацијата каде испуштил топчиња од Кривата кула во Пиза. Подоцна, тој ги стркалал топките надолу по наклоните. Со овие експерименти, Галилео покажал дека гравитацијата ги забрзува сите предмети со иста брзина, без оглед на тежината.

 Кеплер 
Јоханес Кеплер го проучувал движењето на планетите. Во 1609 и 1616 година тој ги објавил своите три закони со кои се регулирало обликот на нивните орбити и нивната брзина по тие орбити, но не открил зошто се движеле на тој начин.

 Њутн 
Во 1687 година, англискиот математичар Исак Њутн ја напишал Математички начела на природната филозофија. Во оваа книга, освен за трите Њутнови закони, тој напишал и за Законот за гравитација. Њутн, следејќи ја идејата за која долго време била дискутирана од други, рекол дека колку поблиску се два предмета еден до друг, толку повеќе гравитацијата ќе влијае на нив.Proposition 75, Theorem 35: p. 956 – I.Bernard Cohen and Anne Whitman, translators: Isaac Newton, The Principia: Mathematical Principles of Natural Philosophy. Preceded by A Guide to Newton's Principia, by I.Bernard Cohen. University of California Press 1999  

Законите на Њутн биле искористени подоцна за да се предвиди постоењето на планетата Нептун врз основа на промените во орбитата на Уран, и повторно да се предвиди постоењето на друга планета поблиску до Сонцето од Меркур. Кога ова било сторено, се дознало дека неговата теорија не е точна. Овие грешки во неговата теорија биле поправени со теоријата на Алберт Ајнштајн за Општата теорија за релативноста. Теоријата на Њутн сè уште обично се користи за многу работи, бидејќи е поедноставна и е доволно точна за многу намени.

 Други теории 

 Историски теории 
 Аристотелова теорија за гравитација
 Лесажова теорија за гравитација (1784), предложена од Жорж Луј Лесаж, и е заснована на based on a fluid-based explanation where a light gas fills the entire universe.
 Рицова теорија за гравитација, Ann. Chem. Phys. 13, 145, (1908) pp. 267–271, Вебер-Гаусова електродинамика применета кај гравитацијата.
 Нордштромова теорија за гравитација (1912, 1913), соперник на општата релативност.
 Калуца–Клајнова теорија (1921)
 Бајтхедова теорија за хравитација (1922), соперник на општата релативност.

 Современи други теории 
 Бранс–Дикеева теорија за гравитација (1961) 
 индуцирана гравитација (1967), предлог на Андреј Сахаров според која општата релативност може да настане од квантната теорија на полето за материјата
 ƒ(R) гравитација (1970)
 Хорндескиева теорија (1974) 
 Супергравитација (1976)
 Теорија на струните
 Изменета Њутнова динамика (1981), Мордехај Милгром предложува измена на Вториот Њутнов закон за движење при мали забрзувања
 Самосоздавачка космологија, теорија за гравитацијата (1982) од in which the Brans-Dicke theory is modified to allow mass creation
 Јамчеста квантна гравитација (1988) од Карло Ровели, Ли Смолин и Абхај Аштекар
 Несиметрична гравитациска теорија (NGT) (1994) од Џон Мофат
 Конформна гравитацијаEinstein gravity from conformal gravity
 Тензорско–векторско–скаларна гравитација (TeVeS) (2004), релативистичка изменета Њутнова теорија од Јакоб Бекенштајн
 Гравитацијата како ентропска сила, гравитацијата настанува од термодинамичката замисла за ентропијата
 Суперфлуидна вакуумска теорија гравитацијата и закривениот просторпоттекбуваат од збирната возбуденост на нереативистичкиот позадински суперфлуид.
 Камелеонска теорија (2004) од Џастин Кури и Аманда Велтман.
 Пресуронска теорија (2013) од Оливие Минацоли и Орелјен Ес.

Гравитацијата како тема во уметноста и во популарната култура
 „Центар на гравитацијата“ (англиски: Center of Gravity) — песна на американската рок-група Јо Ла Тенго (Yo La Tengo).YouTube, Yo La Tengo - Center of Gravity (пристапено на 28.2.2017)
 „Гравитација“ (англиски: Gravity) — песна на британската рок-група Прем (Pram) од 1995 година.Pram – Helium (пристапено на 1 ноември 2023)
 „Го чувствувам влечењето на гравитацијата“ (англиски: Feeling Gravitys Pull) — песна на американската рок-група Р.Е.М. (R.E.M.) од 1985 година.R.E.M. – Fables Of The Reconstruction / Reconstruction Of The Fables (пристапено на 24.1.2024)
 „Гравитација“ (англиски: Gravity) — американски филм од 2013 година, во режија на Алфонсо Куарон.„Гравитација“, Антена, број 877, 17.4.2015, стр. 14.

 Поврзано 
 Гравитациска константа

 Наводи 

 Извори 





 Надворешни врски 

 Chapter 10. Gravity , from Light and Matter: educational materials for physics and astronomy
 Gravity Probe B Experiment The Official Einstein website from Stanford University
 Center for Gravity, Electrical, and Magnetic Studies
 Gravity for kids  (flash)
 Ask a scientist , Physics Archive
 How stuff works:
 How does gravity work?
 What if there were no gravity on Earth?
 Alternative theory of gravity explains large structure formation -- without dark matter PhysOrg.com
 Do it yourself, gravitation experiment
 How to calculate the size of the gravitation
 Gravity simulator - watch gravity in action


Категорија:Небесна механика
Категорија:Концепти во физиката