Was bewirkt die Schwerkraft?

Gravitation ist das Phänomen, dass alle massereichen Teilchen oder Körper eine Anziehungskraft auf alle anderen Teilchen mit Masse im gesamten Universum ausüben. Massiv bedeutet nicht groß, sondern alles, was Masse besitzt. Zum Beispiel übt die Erde auf den Stift auf meinem Schreibtisch eine Kraft aus, diese Kraft ist selbst keine Schwerkraft, sondern beruht auf der Schwerkraft. Nicht auch die Erde übt eine Kraft auf den Stift aus, sondern der Stift übt eine Kraft auf die Erde aus, obwohl die Auswirkungen dieser Kraft so gering sind, dass sie nicht nachweisbar sind. In der Newtonschen Mechanik wird diese Kraft durch die Gleichung beschrieben:

F = Gm1m2/r2 wobei F die Kraft zwischen den Massen ist, G die Gravitationskonstante, m1 die Masse des ersten Objekts, m2 die Masse des zweiten Objekts und r der Abstand zwischen den beiden Objekten ist. Isaac Newton formulierte dieses Gesetz um 1700, und weitere Informationen finden Sie unter en.wikipedia.org/wiki/Newton ‚s_law_of_universal_gravitation

jedoch Newton räumte ein, dass er keine Ahnung hatte , was verursacht diese geheimnisvolle Anziehungskraft zwischen den Körpern. Erst 1916, als Albert Einstein seine Allgemeine Relativitätstheorie veröffentlichte, stellte sich die Frage "Was ist Gravitation?" könnte vollständiger beantwortet werden, obwohl seine Theorie möglicherweise immer noch nicht korrekt ist, und während die Wissenschaft sich entwickelt, kann unser Verständnis davon, was Gravitation wirklich ist, voranschreiten.

Einstein formulierte zunächst seine spezielle Relativitätstheorie als Vorläufer seiner späteren allgemeinen Theorie. Die spezielle Relativitätstheorie ist die Theorie, die verwendet wird, um einige von Michelson und Morley experimentell entdeckte Phänomene zu erklären. Vor Einstein war bekannt, dass Licht wellenähnliche Eigenschaften (wie Beugung und Reflexion) aufweist, und daher gab es starke Gründe für die Annahme, dass Licht eine Welle ist. (Wir denken jetzt, dass Licht und tatsächlich alle Teilchen auf der Quanten- oder winzigen Skala gleichzeitig sowohl eine Welle als auch ein Teilchen sind, obwohl diese scheinbar paradoxe Doppelnatur zu dieser Zeit gerade erst entdeckt wurde.) Da man glaubte, Licht sei eine Welle, machte es Sinn, dass sich die Wellen durch ein Medium ausbreiteten, das Äther genannt wurde. Da die Erde durch den Weltraum reiste, reiste sie durch den Äther,und so hätte es bei der Umrundung der Sonne in zwei verschiedene Richtungen durch den Äther gehen müssen. Dies hätte dazu führen sollen, dass sich das Licht, das durch Michelsons und Morleys Apparat ging, in eine Richtung etwas langsamer bewegte als in eine andere. Es zeigte sich jedoch, dass die Lichtgeschwindigkeit für alle Beobachter konstant blieb. Ein praktisches Beispiel wird erklären, wie kontraintuitiv diese Idee ist. Stellen Sie sich zwei Autos auf der Autobahn vor, die mit der gleichen Geschwindigkeit von 70 Meilen pro Stunde relativ zu einem Beobachter am Straßenrand fahren. Wenn der Mann im Auto dahinter einen Paintball mit einer Geschwindigkeit von 100 Meilen pro Stunde relativ zu sich selbst auf das Auto vor ihm schießen würde, würde der Beobachter sagen, dass der Paintball 170 Meilen pro Stunde, 100 aufgrund des Schusses aus der Waffe, und 70 weil das Auto sowieso 70 Meilen pro Stunde fuhr. Jedoch,der Mann im Auto vor ihm würde beurteilen, dass der Paintball relativ zu sich selbst nur mit 100 Meilen pro Stunde fuhr, da der Schuss sowohl im Verhältnis zu ihm als auch zum Auto dahinter mit 100 Meilen pro Stunde abgefeuert wird. Bisher sind die Dinge so, wie wir es erwarten würden. Hätte das Auto hinter ihm jedoch einen Laser abgeschossen, der mit Lichtgeschwindigkeit fahren würde, dann würden sowohl der Beobachter als auch das vorausfahrende Auto sagen, dass der Laserstrahl mit der gleichen Geschwindigkeit, also 300.000 Kilometer pro Sekunde (to 2 signifikante Zahlen). Die "zusätzlichen" 70 Meilen pro Stunde, die das Auto zurücklegte, haben keinen Einfluss auf die Lichtgeschwindigkeit. Diese Situation ist analog zum Michelson-Morley-Experiment, und Einsteins Erklärung war, dass relative Bewegungen dazu führen, dass die Zeit langsamer wird und die Entfernungen abnehmen.Er ersetzte auch die Vorstellung von Raum und Zeit als zwei sehr getrennte Dinge durch ein Konzept der Raumzeit und erklärte damit die relativistischen Effekte in Bezug auf Rotationen.

Nachdem Einstein die Raumzeit entdeckt hatte, stellte er die Hypothese auf, dass Materie die Raumzeit verbiegt. Zum Beispiel verursacht ein großer Körper wie die Sonne einen großen „Brunnen“ in der Raumzeit; Die Umlaufbahnen der Planeten um die Sonne sind darauf zurückzuführen, dass die Planeten den kürzesten Abstand zwischen zwei Punkten auf einer gekrümmten Oberfläche einnehmen. Wir stellen uns den kürzesten Abstand zwischen zwei Punkten als gerade Linie vor, aber auf einer gekrümmten Fläche ist dies nicht der Fall. Die kürzeste Entfernung zwischen zwei Punkten auf einem Globus ist beispielsweise ein Kreisbogen (ein "Großkreis"), der um den Erdmittelpunkt zentriert ist, was beim Betrachten eines Globus intuitiv aussieht. Wenn Sie diese Linie auf einer flachen Karte zeichnen würden, wäre die zwischen zwei Punkten gezogene gerade Linie nicht dieselbe Entfernung, der kürzeste Weg zwischen den Punkten wäre der "Großkreisbogen",das wäre eine Kurve auf der Karte. Analog sehen wir die Planeten, die gekrümmte Bahnen um die Sonne nehmen, tatsächlich bewegen sie sich in geraden Linien durch die Raumzeit. Unsere "Karte" des Universums ist jedoch darauf beschränkt, die "Brunnen" und "Hügel" in der Raumzeit nicht zu sehen und mit enormer Geschwindigkeit durch eine der Dimensionen (die wir Zeit nennen) zu gehen, also sehen wir die Umlaufbahnen die Planeten nehmen als elliptisch an. Die Schwerkraft könnte dann als die Krümmung der Raumzeit beschrieben werden, die von massereichen Objekten verursacht wird.und mit enormer Geschwindigkeit durch eine der Dimensionen (die wir Zeit nennen) gehen, so dass wir die Umlaufbahnen der Planeten als elliptisch betrachten. Die Schwerkraft könnte dann als die Krümmung der Raumzeit beschrieben werden, die durch massereiche Objekte verursacht wird.und mit enormer Geschwindigkeit durch eine der Dimensionen (die wir Zeit nennen) gehen, so dass wir die Umlaufbahnen der Planeten als elliptisch betrachten. Die Schwerkraft könnte dann als die Krümmung der Raumzeit beschrieben werden, die durch massereiche Objekte verursacht wird.
Für weitere Informationen zur Relativität gibt es viele gute Bücher wie "The ABC of Relativity" von Bertrand Russell, die die Hauptquelle für diesen Artikel war. en.wikipedia.org/wiki/Theory_of_relativity ist ebenfalls eine gute Quelle.

Einsteins Theorie ist immer noch nur eine Theorie und könnte daher falsch sein. Es gibt viele andere Theorien, die versuchen, die Schwerkraft mit den anderen Naturkräften zu verschmelzen, wie zum Beispiel die Quantenschleifen-Schwerkraft. Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie revolutionierte jedoch die Art und Weise, wie wir über das Universum und über Raum, Zeit, Masse, Energie und Schwerkraft denken.

Die Schwerkraft ist die Kraft, die zwischen den beiden Körpern eine Anziehungskraft erzeugt. Es existiert zwischen zwei beliebigen Partikeln oder Körpern und wirkt daher wie ein Klebstoff, der die gesamte Galaxie zusammenhält. Die Schwerkraft wird als sehr wichtig angesehen, da sie die Umlaufbewegung der Planeten aufrechterhält. Basierend auf dem Konzept der Schwerkraft werden die von Menschenhand geschaffenen Satelliten ins All geschickt. Durch die Schwerkraft wird alles von der Erde angezogen und wir können auf der Erde stehen und gehen. Die Schwerkraft verleiht den Körpern auch Gewichte, und wenn die Schwerkraft null wird, wird auch das Gewicht null. Daher spielt die Schwerkraft im Universum eine sehr wichtige Rolle.

Es hält Sie auf dem Boden und wenn ein Ball abprallt, verhindert es, dass er in den Weltraum fliegt. Die Schwerkraft funktioniert auch beim Menschen gut und trägt dazu bei, wenn Sie das Gefühl haben, dass sie verrät.