gravitasi

Terlepas dari kenyataan bahwa gravitasi adalah interaksi terlemah antara objek di alam semesta, signifikansinya dalam fisika dan astronomi sangat besar, karena ia mampu memengaruhi objek fisik pada jarak berapa pun di ruang angkasa.

Jika Anda menyukai astronomi, Anda mungkin berpikir tentang pertanyaan tentang apa itu konsep gravitasi atau hukum gravitasi universal. Gravitasi adalah interaksi fundamental universal antara semua objek di alam semesta.

Penemuan hukum gravitasi dikaitkan dengan fisikawan Inggris terkenal Isaac Newton. Mungkin banyak dari Anda yang mengetahui kisah tentang sebuah apel yang jatuh di atas kepala seorang ilmuwan terkenal. Namun demikian, jika Anda melihat jauh ke dalam sejarah, Anda dapat melihat bahwa keberadaan gravitasi telah dipikirkan jauh sebelum zamannya oleh para filsuf dan ilmuwan zaman kuno, misalnya Epicurus. Namun demikian, Newtonlah yang pertama kali mendeskripsikan interaksi gravitasi antara benda-benda fisik dalam kerangka mekanika klasik. Teorinya dikembangkan oleh ilmuwan terkenal lainnya - Albert Einstein, yang dalam teori relativitas umumnya lebih akurat menggambarkan pengaruh gravitasi di ruang angkasa, serta perannya dalam kontinum ruang-waktu.

Hukum gravitasi universal Newton mengatakan bahwa gaya tarikan gravitasi antara dua titik massa yang dipisahkan oleh jarak berbanding terbalik dengan kuadrat jarak dan berbanding lurus dengan kedua massa. Gaya gravitasi bersifat jangka panjang. Artinya, terlepas dari bagaimana benda bermassa bergerak, dalam mekanika klasik potensi gravitasinya akan bergantung murni pada posisi benda ini pada saat tertentu. Semakin besar massa suatu benda, semakin besar medan gravitasinya - semakin kuat gaya gravitasi yang dimilikinya. Objek kosmik seperti galaksi, bintang, dan planet memiliki gaya tarik-menarik terbesar dan, karenanya, medan gravitasi yang cukup kuat.

Bidang gravitasi

Medan gravitasi bumi

Medan gravitasi adalah jarak di mana interaksi gravitasi antara objek di alam semesta terjadi. Semakin besar massa suatu objek, semakin kuat medan gravitasinya - semakin terlihat pengaruhnya terhadap benda fisik lain dalam ruang tertentu. Medan gravitasi suatu benda berpotensi. Inti dari pernyataan sebelumnya adalah bahwa jika kita memasukkan energi potensial tarikan antara dua benda, maka itu tidak akan berubah setelah yang terakhir bergerak di sepanjang kontur tertutup. Dari sini muncul hukum kekekalan lain yang terkenal dari jumlah energi potensial dan kinetik dalam sirkuit tertutup.

Di dunia material, medan gravitasi sangat penting. Itu dimiliki oleh semua benda material di alam semesta yang memiliki massa. Medan gravitasi tidak hanya dapat memengaruhi materi, tetapi juga energi. Karena pengaruh medan gravitasi dari objek luar angkasa besar seperti lubang hitam, quasar, dan bintang supermasif, tata surya, galaksi, dan gugus astronomi lainnya terbentuk, yang dicirikan oleh struktur logis.

Data ilmiah terbaru menunjukkan bahwa efek terkenal dari perluasan alam semesta juga didasarkan pada hukum interaksi gravitasi. Secara khusus, perluasan alam semesta difasilitasi oleh medan gravitasi yang kuat, baik benda kecil maupun benda terbesarnya.

Radiasi gravitasi dalam sistem biner

Radiasi gravitasi atau gelombang gravitasi adalah istilah yang pertama kali diperkenalkan ke dalam fisika dan kosmologi oleh ilmuwan terkenal Albert Einstein. Radiasi gravitasi dalam teori gravitasi dihasilkan oleh pergerakan benda material dengan percepatan variabel. Selama percepatan objek, gelombang gravitasi seolah-olah "melepas" darinya, yang menyebabkan fluktuasi medan gravitasi di ruang sekitarnya. Ini disebut efek gelombang gravitasi.

Meskipun gelombang gravitasi diprediksi oleh teori relativitas umum Einstein, serta teori gravitasi lainnya, mereka tidak pernah terdeteksi secara langsung. Ini terutama karena ukurannya yang sangat kecil. Namun, ada bukti tidak langsung dalam astronomi yang dapat memastikan efek ini. Dengan demikian, efek gelombang gravitasi dapat diamati pada contoh pendekatan bintang biner. Pengamatan mengkonfirmasi bahwa laju pendekatan bintang biner sampai batas tertentu bergantung pada hilangnya energi benda-benda luar angkasa ini, yang mungkin dihabiskan untuk radiasi gravitasi. Para ilmuwan akan dapat mengkonfirmasi hipotesis ini dengan andal dalam waktu dekat dengan bantuan teleskop generasi baru LIGO dan VIRGO.

Dalam fisika modern, ada dua konsep mekanika: klasik dan kuantum. Mekanika kuantum diturunkan relatif baru dan secara fundamental berbeda dari mekanika klasik. Dalam mekanika kuantum, objek (kuanta) tidak memiliki posisi dan kecepatan yang pasti, semua yang ada di sini didasarkan pada probabilitas. Artinya, suatu benda dapat menempati tempat tertentu di ruang angkasa pada titik waktu tertentu. Tidak mungkin untuk menentukan dengan andal ke mana dia akan pindah selanjutnya, tetapi hanya dengan tingkat probabilitas yang tinggi.

Efek gravitasi yang menarik adalah dapat membengkokkan kontinum ruang-waktu. Teori Einstein mengatakan bahwa di dalam ruang di sekitar sekumpulan energi atau zat material apa pun, ruang-waktu melengkung. Dengan demikian, lintasan partikel yang berada di bawah pengaruh medan gravitasi zat ini berubah, yang memungkinkan untuk memprediksi lintasan pergerakannya dengan tingkat probabilitas yang tinggi.

Teori gravitasi

Saat ini, para ilmuwan mengetahui lebih dari selusin teori gravitasi yang berbeda. Mereka dibagi menjadi teori klasik dan alternatif. Perwakilan paling terkenal dari yang pertama adalah teori gravitasi klasik oleh Isaac Newton, yang ditemukan oleh fisikawan Inggris terkenal pada tahun 1666. Esensinya terletak pada fakta bahwa benda masif dalam mekanika menghasilkan medan gravitasi di sekelilingnya, yang menarik benda-benda yang lebih kecil ke dirinya sendiri. Pada gilirannya, yang terakhir juga memiliki medan gravitasi, seperti benda material lainnya di alam semesta.

Teori gravitasi populer berikutnya ditemukan oleh ilmuwan Jerman terkenal dunia Albert Einstein pada awal abad ke-20. Einstein berhasil mendeskripsikan gravitasi dengan lebih akurat sebagai sebuah fenomena, dan juga menjelaskan aksinya tidak hanya dalam mekanika klasik, tetapi juga di dunia kuantum. Teori relativitas umumnya menggambarkan kemampuan gaya seperti gravitasi untuk memengaruhi kontinum ruang-waktu, serta lintasan partikel elementer di ruang angkasa.

Di antara teori gravitasi alternatif, teori relativistik, yang ditemukan oleh rekan kami, fisikawan terkenal A.A. Logunov. Tidak seperti Einstein, Logunov berpendapat bahwa gravitasi bukanlah geometris, tetapi medan gaya fisik yang nyata dan cukup kuat. Di antara teori gravitasi alternatif, skalar, bimetrik, quasi-linear dan lain-lain juga dikenal.

1. Bagi orang-orang yang pernah berada di luar angkasa dan kembali ke Bumi, pada awalnya cukup sulit untuk membiasakan diri dengan gaya pengaruh gravitasi planet kita. Terkadang butuh beberapa minggu.
2. Terbukti bahwa tubuh manusia dalam keadaan tidak berbobot dapat kehilangan hingga 1% massa sumsum tulang per bulan.
3. Di antara planet-planet, Mars memiliki gaya tarik-menarik paling kecil di tata surya, dan Jupiter memiliki gaya tarik terbesar.
4. Bakteri salmonella yang terkenal, yang merupakan penyebab penyakit usus, berperilaku lebih aktif dalam keadaan tidak berbobot dan dapat menyebabkan lebih banyak kerusakan pada tubuh manusia.
5. Di antara semua objek astronomi yang diketahui di alam semesta, lubang hitam memiliki gaya gravitasi terbesar. Lubang hitam seukuran bola golf bisa memiliki gaya gravitasi yang sama dengan seluruh planet kita.
6. Gaya gravitasi di Bumi tidak sama di semua penjuru planet kita. Misalnya, di wilayah Teluk Hudson di Kanada, angkanya lebih rendah daripada wilayah lain di dunia.