Ultima actualizare: 2 august 2024
Descopera tainele gravitatiei, forta incredibila care ne leaga de Pamant si guverneaza intregul Univers! De la teoriile lui Aristotel si Newton la genialitatea lui Einstein, pornim intr-o calatorie fascinanta de dezvaluire a secretele acestei forte misterioase.
Gravitatia este una dintre cele patru forte fundamentale din Univers, alaturi de electromagnetism si de fortele nucleare puternice si slabe. In ciuda faptului ca este omniprezenta si esentiala pentru a ne mentine picioarele pe Pamant , gravitatia ramane in mare parte un mister pentru oamenii de stiinta.
Oamenii de stiinta antici care incercau sa descrie lumea au venit cu propriile explicatii pentru a explica de ce cad lucrurile la pamant. Potrivit fizicianului Richard Fitzpatrick de la Universitatea din Texas, filozoful grec Aristotel a sustinut ca obiectele au o tendinta naturala de a se deplasa spre centrul universului, despre care credea ca este mijlocul Pamantului.
Dar, mai tarziu, luminile au deplasat planeta noastra din pozitia sa initiala in spatiu. Politologul polonez Nicolas Copernic si-a dat seama ca traiectoriile planetelor pe cer aveau mult mai mult sens daca Soarele era centrul sistemului solar. Matematicianul si fizicianul britanic Isaac Newton a dezvoltat ideile lui Copernic si a ajuns la concluzia ca, din moment ce Soarele atrage planetele, toate obiectele exercita o forta de atractie unele asupra altora.
In celebrul sau tratat din 1687, Principiile matematice ale filozofiei naturale, Newton a descris ceea ce astazi se numeste legea gravitatiei universale. Aceasta se scrie de obicei sub forma::
Gravitatia este puternica, dar nu prea puternica
Gravitatia este cea mai slaba dintre fortele fundamentale. Bara magnetica va trage electromagnetic agrafa de hartie in sus, depasind forta gravitationala a intregului Pamant. Fizicienii estimeaza ca gravitatia este de 10^40 de ori mai slaba decat electromagnetismul, potrivit Nova PBS .
Desi efectele gravitationale sunt vizibile in mod clar la scara unor lucruri precum planetele, stelele si galaxiile, forta de gravitatie intre obiectele de zi cu zi este extrem de dificil de masurat.
In 1798, fizicianul britanic Henry Cavendish a efectuat unul dintre primele experimente de inalta precizie din lume pentru a incerca sa determine cu exactitate valoarea lui G, constanta gravitationala, dupa cum se arata in Proceedings of the National Academy of Sciences Front Matter .
Cavendish a construit ceea ce se numea o balanta de torsiune prin atasarea a doua bile mici de plumb la capetele unei grinzi suspendate orizontal de un fir subtire. Langa fiecare dintre bilele mici a asezat o greutate sferica mare de plumb. Bilele mici de plumb erau atrase gravitational de balanta grea de plumb, ceea ce facea ca firul sa se rasuceasca usor, permitandu-i sa calculeze G.
In mod notabil, estimarea lui Cavendish pentru G a fost cu doar 1% mai mica decat valoarea sa acceptata in prezent de 6,674×10^-11 m^3/(kg*s^2). Se stie ca majoritatea celorlalte constante universale au o precizie mult mai mare, dar, deoarece gravitatia este atat de slaba, oamenii de stiinta trebuie sa dezvolte echipamente incredibil de sensibile pentru a incerca sa ii masoare efectele. Pana in prezent, o valoare mai precisa pentru G a scapat instrumentelor lor.
Fizicianul germano-american Albert Einstein a adus urmatoarea revolutie in intelegerea gravitatiei. Teoria sa a relativitatii generale a aratat ca gravitatia rezulta din curbura spatiu-timpului, ceea ce inseamna ca pana si razele de lumina sunt curbate de obiectele extrem de masive.
Teoria lui Einstein a fost folosita pentru a sugera existenta gaurilor negre – corpuri ceresti cu o masa atat de mare incat nici macar lumina nu poate scapa de pe suprafata lor. In apropierea unei gauri negre, legea gravitatiei a lui Newton nu descrie cu exactitate modul in care se misca obiectele, ci mai degraba ecuatiile campului tensorial ale lui Einstein au prioritate.
De atunci, astronomii au descoperit gauri negre reale in spatiu, reusind chiar sa fotografieze gaura neagra care se afla in centrul galaxiei noastre. Alte telescoape au observat efectele gaurilor negre in tot universul.
Potrivit Minute Physics, aplicarea legii gravitatiei lui Newton la obiecte extrem de usoare, cum ar fi oamenii, celulele si atomii, ramane neexplorata. Cercetatorii speculeaza ca astfel de obiecte se atrag intre ele folosind aceleasi legi gravitationale ca si planetele si stelele, dar, deoarece gravitatia este atat de slaba, este greu de spus cu siguranta.
Poate ca atomii sunt atrasi gravitational unii de altii cu o viteza de unitate la distanta lor la cub si nu la patrat – instrumentele noastre moderne nu pot spune. Noi aspecte ascunse ale realitatii ar putea fi accesibile daca am putea masura fortele gravitationale atat de mici.
Puterea eterna a misterului
Gravitatia ii nedumereste pe oamenii de stiinta si in alte moduri. Modelul standard al fizicii particulelor, care descrie actiunile a aproape toate particulele si fortele cunoscute, nu ia in considerare gravitatia. In timp ce lumina este purtata de o particula numita foton, fizicienii nu au nicio idee daca exista o particula echivalenta pentru gravitatie, numita graviton.
Unificarea gravitatiei intr-un cadru teoretic cu mecanica cuantica, o alta descoperire importanta a comunitatii de fizicieni din secolul XX, ramane o sarcina neterminata. O astfel de teorie a tuturor lucrurilor, dupa cum stim, s-ar putea sa nu fie niciodata realizata.
Dar gravitatia este in continuare folosita pentru a descoperi descoperiri monumentale. In anii 1960 si 1970, astronomii Vera Rubin si Kent Ford au aratat ca stelele de la marginea galaxiilor se roteau mai repede decat era posibil. Era ca si cum o masa invizibila le atragea gravitational, dezvaluind materialul pe care acum il numim materie intunecata.
In ultimii ani, oamenii de stiinta au reusit, de asemenea, sa capteze o alta consecinta a teoriei relativitatii a lui Einstein – undele gravitationale emise atunci cand obiecte masive, cum ar fi stelele neutronice si gaurile negre , orbiteaza unele in jurul altora. Din 2017, Observatorul de unde gravitationale cu interferometru laser (LIGO) a deschis o noua fereastra catre Univers, detectand un semnal extrem de slab al unor astfel de evenimente.
Citeste si asta…
- S-a descoperit când au apărut pentru prima dată dinozaurii în Emisfera Nordică
Dinozaurii au apărut în emisfera nordică cu 230 milioane de ani în urmă, arată o descoperire recentă din Wyoming care schimbă teoriile existente despre evoluția acestor reptile antice. - Mușcături și joacă de-a prinselea: cercetătorii au observat pentru prima dată ritualul de împerechere al rechinilor balenăComportamentul de împerechere al rechinilor balenă a fost documentat pentru prima dată de cercetători în două locații distincte, oferind informații vitale pentru conservarea acestei specii pe cale de dispariție.
- Un punct slab în câmpul magnetic terestru: Anomalia Sud-Atlantică îngrijorează oamenii de științăAnomalia Sud-Atlantică, o zonă unde câmpul magnetic al Pământului este semnificativ slăbit, se extinde și se modifică, punând în pericol funcționarea sateliților și a tehnologiilor spațiale.
- În ochii șoarecilor a fost descoperit mecanismul de sortare a amintirilor în timpul somnuluiCercetătorii de la Universitatea Cornell au descoperit că dimensiunea pupilei la șoareci reflectă modul în care creierul sortează amintirile în timpul somnului, oferind noi perspective asupra funcționării memoriei.
- Cititul cărților în locul vizionării TV reduce riscul demențeiUn nou studiu arată că înlocuirea timpului petrecut în fața televizorului cu cititul poate reduce semnificativ riscul de demență la vârstnici.
Va multumim ca ati citit! Daca acest articol vi se pare util si interesant, va rugam sa il distribuiti pe retelele de socializare pentru a fi citit si de altii. In acest fel ne ajutati si ne motivati sa scriem mai multe articole interesante.
