Yerçekimi olgusu evrensel çekim yasasıdır. İki cisim birbirlerine, aralarındaki mesafenin karesiyle ters, kütlelerinin çarpımı ile doğru orantılı bir kuvvetle etki eder.
Bu büyük yasayı matematiksel olarak formülle ifade edebiliriz.
Yerçekimi Evrende geniş mesafeler boyunca etki eder. Ancak Newton, tüm nesnelerin karşılıklı olarak çekildiğini savundu. Herhangi iki nesnenin birbirini çektiği doğru mu? Bir düşünün, bir sandalyede otururken Dünya'nın sizi çektiği biliniyor. Peki hiç bilgisayar ile farenin birbirini çektiğini düşündünüz mü? Yoksa masanın üzerinde duran bir kalem ve tükenmez kalem mi? Bu durumda formülde kalemin kütlesini ve kurşun kalemin kütlesini yerine koyarız, yerçekimi sabitini dikkate alarak aralarındaki mesafenin karesine böleriz ve karşılıklı çekim kuvvetini elde ederiz. Ancak o kadar küçük olacak ki (kalem ve kurşun kalemin küçük kütleleri nedeniyle) varlığını hissetmiyoruz. Dünya ve sandalyeye ya da Güneş ve Dünya'ya gelince durum farklı. Kütleler önemlidir, bu da kuvvetin etkisini zaten değerlendirebileceğimiz anlamına gelir.
Serbest düşüşün hızlanmasını hatırlayalım. Bu çekim yasasının etkisidir. Kuvvetin etkisi altında, bir cisim kütlesi ne kadar büyük olursa, hız o kadar yavaş değişir. Bunun sonucunda tüm cisimler aynı ivmeyle Dünya'ya düşer.
Bu görünmez eşsiz güce neden olan şey nedir? Günümüzde çekim alanının varlığı biliniyor ve kanıtlanıyor. Konuyla ilgili ek materyalden yerçekimi alanının doğası hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.
Bir düşünün, yerçekimi nedir? Bu nereden? Nedir? Elbette gezegenin Güneş'e bakıp ne kadar uzak olduğunu görmesi ve uzaklığın ters karesini bu kanuna göre hesaplaması olamaz mı?
Yer çekimi yönü
A cismi ve B cismi diyelim. A cismi B cismini çeker. A cisminin uyguladığı kuvvet B cismi üzerinde başlar ve A cismine doğru yönlendirilir. Yani B cismini “alır” ve kendine doğru çeker. . B gövdesi aynı şeyi A gövdesine “yapar”.
Her beden Dünya tarafından çekilir. Dünya bedeni “alır” ve merkezine doğru çeker. Dolayısıyla bu kuvvet her zaman dikey olarak aşağıya doğru yönlendirilir ve cismin ağırlık merkezinden uygulanır, buna yerçekimi kuvveti denir.
Hatırlanması gereken en önemli şey
1) Kanun ve formül;
2) Yer çekiminin yönü
Bazı jeolojik araştırma yöntemleri, gelgit tahmini ve son zamanlarda yapay uyduların ve gezegenler arası istasyonların hareketinin hesaplanması. Gezegen konumlarının önceden hesaplanması.
Gezegenlerin ve nesnelerin çekilip çekilmediğini tahmin etmeden böyle bir deneyi kendimiz yapabilir miyiz?
Yapılan bu tür doğrudan deneyim Cavendish (Henry Cavendish (1731-1810) - İngiliz fizikçi ve kimyager)şekilde gösterilen cihazı kullanarak. Fikir, çok ince bir kuvars ipliğin üzerine iki toplu bir çubuk asmak ve ardından iki büyük kurşun topu yan taraftan onlara doğru getirmekti. Bilyaların çekiciliği ipliği hafifçe bükecektir, çünkü sıradan nesneler arasındaki çekim kuvvetleri çok zayıftır. Böyle bir cihazın yardımıyla Cavendish, her iki kütlenin kuvvetini, mesafesini ve büyüklüğünü doğrudan ölçebildi ve böylece yerçekimi sabiti G.
Uzaydaki yerçekimi alanını karakterize eden yerçekimi sabiti G'nin benzersiz keşfi, Dünya'nın, Güneş'in ve diğer gök cisimlerinin kütlesinin belirlenmesini mümkün kıldı. Bu nedenle Cavendish deneyini "Dünyanın tartılması" olarak adlandırdı.
İlginç bir şekilde, çeşitli fizik yasalarının bazı ortak özellikleri vardır. Elektrik yasalarına (Coulomb kuvveti) dönelim. Elektrik kuvvetleri de mesafenin karesi ile ters orantılıdır, ancak yükler arasındadır ve bu desende derin bir anlamın saklı olduğu düşüncesi istemsizce ortaya çıkar. Şimdiye kadar hiç kimse yerçekimi ve elektriğin aynı özün iki farklı tezahürü olduğunu hayal edemedi.
Buradaki kuvvet de mesafenin karesiyle ters orantılı olarak değişmektedir, ancak elektrik ve yerçekimi kuvvetlerinin büyüklüğündeki fark dikkat çekicidir. Yerçekimi ve elektriğin genel doğasını belirlemeye çalışırken, elektriksel kuvvetlerin yer çekimi kuvvetlerine karşı öyle bir üstünlüğünü keşfediyoruz ki, her ikisinin de aynı kaynağa sahip olduğuna inanmak zor. Birinin diğerinden daha güçlü olduğunu nasıl söyleyebilirsin? Sonuçta her şey kütlenin ne olduğuna ve yükün ne olduğuna bağlıdır. Yer çekiminin ne kadar güçlü etki ettiğini tartışırken, "Şu büyüklükte bir kütle alalım" deme hakkınız yok çünkü onu kendiniz seçiyorsunuz. Ancak Doğanın bize sunduğu şeyleri alırsak (onun bizim inçlerimizle, yıllarımızla, bizim ölçümlerimizle hiçbir ilgisi olmayan kendi sayıları ve ölçümleri), o zaman karşılaştırma yapabileceğiz. Elektron gibi temel yüklü bir parçacığı alıyoruz. İki temel parçacık, iki elektron, elektrik yükü nedeniyle birbirlerini aralarındaki mesafenin karesiyle ters orantılı bir kuvvetle iterler ve yerçekimi nedeniyle de yine elektrik yüküyle ters orantılı bir kuvvetle birbirlerine çekilirler. mesafe.
Soru: Yerçekimi kuvvetinin elektrik kuvvetine oranı nedir? Yerçekimi elektriksel itme açısından, 42 sıfırlı bir sayıya karşı birdir. Bu, en derin şaşkınlığa neden olur. Bu kadar büyük bir sayı nereden gelebilir?
İnsanlar bu devasa katsayıyı diğer doğa olaylarında arıyorlar. Her türlü büyük sayıyı denerler ve eğer büyük bir sayıya ihtiyacınız varsa, neden örneğin Evrenin çapının bir protonun çapına oranını almıyorsunuz - şaşırtıcı bir şekilde bu aynı zamanda 42 sıfırlı bir sayıdır. Ve şöyle diyorlar: belki bu katsayı protonun çapının Evrenin çapına oranına eşittir? Bu ilginç bir fikir ama Evren yavaş yavaş genişledikçe yerçekimi sabitinin de değişmesi gerekiyor. Bu hipotez henüz çürütülmemiş olsa da, onun lehine herhangi bir kanıtımız yok. Aksine, bazı kanıtlar yerçekimi sabitinin bu şekilde değişmediğini ileri sürüyor. Bu devasa sayı bugüne kadar bir sır olarak kalıyor.
Einstein, yerçekimi yasalarını görelilik ilkelerine uygun olarak değiştirmek zorunda kaldı. Bu ilkelerden ilki, x mesafesinin anında aşılamayacağını, oysa Newton'un teorisine göre kuvvetlerin anında etki ettiğini belirtir. Einstein Newton'un yasalarını değiştirmek zorunda kaldı. Bu değişiklikler ve açıklamalar çok küçüktür. Bunlardan biri şudur: Işığın enerjisi olduğundan, enerji kütleye eşdeğer olduğundan ve tüm kütleler birbirini çektiğinden, ışık da çekilir ve bu nedenle Güneş'in yanından geçerken saptırılması gerekir. Gerçekte bu şekilde oluyor. Yerçekimi kuvveti de Einstein'ın teorisinde biraz değiştirildi. Ancak çekim yasasındaki bu çok küçük değişiklik, Merkür'ün hareketindeki görünürdeki bazı düzensizlikleri açıklamaya yeterlidir.
Mikro dünyadaki fiziksel olaylar, dünyadaki büyük ölçekteki olaylardan farklı yasalara tabidir. Şu soru ortaya çıkıyor: Küçük ölçeklerin dünyasında yerçekimi kendini nasıl gösteriyor? Kuantum yerçekimi teorisi buna cevap verecektir. Ancak henüz kütle çekiminin kuantum teorisi yok. İnsanlar, kuantum mekaniği ilkeleri ve belirsizlik ilkesiyle tamamen tutarlı olan bir yerçekimi teorisi yaratmada henüz pek başarılı olamadılar.
