Гравитация

  2. Темы

Гравитация - фотоЕсли бы не она, мы не были бы собой. Только с ней мы можем жить на нашей планете. Только она держит Землю на своем месте. И только ее надо преодолеть, чтобы очень большо не упасть. Речь о гравитации.

Гравитация — одна из фундаментальных сил природы, самое слабое взаимодействие из них. Определяется взаимным притяжением между двумя атомами (или группами атомов). Если вы положите два мячика на стол, между ними будет притяжение, но крайне слабое. Если мячики вырастут до размеров Земли, соответственно, сила возрастет многократно и станет ощутимой. Гравитацией обладают, как правило, крупные объекты, образующие гравитационное поле. Благодаря ему, мы можем ходить по Земле, а сама планета удерживает атмосферу. На Луне гравитация слабая, поэтому атмосферу ничего не держит.

Изучение гравитации, в силу слабости ее проявления (только в макромасштабах), проходит крайне сложно. Есть мнение, что квантовая теория гравитации поможет объединить воедино все, что мы знаем о фундаментальных силах и материи во Вселенной.

Популярные статьи рубрики Гравитация
Самые распространенные мифы о гравитации. Что из этого правда. Фото.
Самые распространенные мифы о гравитации. Что из этого правда
10 научных фактов, которые мы извлекли из первой фотографии черной дыры. Фото.
10 научных фактов, которые мы извлекли из первой фотографии черной дыры
Как низкая гравитация Луны влияет на здоровье астронавтов? Фото.
Как низкая гравитация Луны влияет на здоровье астронавтов?
Можно ли создать антигравитацию? Фото.
Можно ли создать антигравитацию?
Гравитационные волны не показали наличие дополнительных измерений. Фото.
Гравитационные волны не показали наличие дополнительных измерений
Физики осуществили самое точное измерение силы гравитации. Фото.
Физики осуществили самое точное измерение силы гравитации
Могут ли гравитационные волны рассказать о скорости расширения нашей Вселенной? Фото.
Могут ли гравитационные волны рассказать о скорости расширения нашей Вселенной?

Почему МКС и спутники не падают на Землю — ответ прост, но гениален.

Вера Макарова
∙
Почему МКС и спутники не падают на Землю — ответ прост, но гениален. Фото.

На первый взгляд кажется, что Международная космическая станция и спутники просто висят в космосе, словно подвешенные на невидимой нити. Но это не так — на них, как и на всё остальное, действует сила притяжения Земли. Тогда почему же они не падают вниз, как самолёты, когда у тех заканчивается топливо? И как удаётся МКС годами кружить вокруг планеты на высоте сотен километров, не снижаясь и не улетая в открытый космос? Ответ на эти вопросы прост и удивителен: спутники не висят — они непрерывно падают, только делают это по кругу.

Читать далее

Альтернативная теория гравитации – новое понимание главной силы Вселенной.

Любовь Соковикова
∙
16.06.2024,
Альтернативная теория гравитации – новое понимание главной силы Вселенной. Фото.

Ученые почти столетие пытаются разгадать тайну темной материи –гипотетической формы материи, которая, как считается, ответственна за определенные гравитационные эффекты, необъяснимые общей теорией относительности (ОТО). К счастью, новая гипотеза может изменить ход событий. В работе, недавно опубликованной в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society продемонстрировано возможное существование самой могущественной силы во Вселенной – гравитации – без присутствия массы. Столь необычный подход по мнению авторов исследования может поставить под сомнение само существование темной материи. В основе новой теории лежит идея о том, что гравитация, необходимая для удержания галактик и скоплений галактик вместе, может быть обусловлена особыми топологическими структурами, образовавшимися в ранней Вселенной. Звучит непросто, так что давайте разбираться!

Читать далее

Полеты в космос приводят к разрушению крови еще при старте ракеты.

Андрей Жуков
∙
Полеты в космос приводят к разрушению крови еще при старте ракеты. Фото.

Открытый космос является настолько агрессивной для человека средой, что среднее время выживаемости составляет около одной секунды. Но даже когда астронавт находится в скафандре или внутри космического корабля, космос все равно негативно сказывается на состоянии здоровья. Ранее мы рассказывали, что в невесомости быстро разрушается кровь, в результате чего развивается космическая анемия. Теперь ученые предполагают, что проблемы с кровью возникают еще на этапе взлета ракеты, когда астронавты испытывают сильные перегрузки. Все это может ограничить будущие космические миссии.

Читать далее

Что такое непереносимость гравитации и как она может проявляется?

Андрей Жуков
∙
Что такое непереносимость гравитации и как она может проявляется? Фото.

На каждого человека на Земле действует мощная сила, к которой мы настолько привыкли, что не обращаем на нее внимание подобно тому, как рыбы не обращают внимание на воду. Речь, конечно, о гравитации, которая воздействует на все наши органы, включая кишечник. Это абсолютно нормальное явление, ведь жизнь на Земле изначально развивалась в условиях гравитации, поэтому органы и нервная система отлично к ней приспособилась. Однако, по мнению ученых, у некоторых людей по каким-то причинам существует непереносимость гравитации. Правда, пока это только гипотеза, однако в ее пользу существуют некоторые весомые аргументы.

Читать далее

Может ли гравитация быть источником света?

Любовь Соковикова
∙
14.05.2023,
Может ли гравитация быть источником света? Фото.

Около 14 миллиардов лет назад Большой взрыв ознаменовал собой рождение Вселенной. С тех самых пор она начала расширяться, постепенно охлаждаясь и становясь все более плотной. По мере падения температуры на просторах ранней Вселенной стали появляться первые частицы, формируя ядра известных нам атомов. С течением времени Вселенная изменилась и эволюционировала, подарив жизнь звездам, планетам, черным дырам и электромагнитным полям. Этого всего, однако, не существовало бы без самой главной движущей силы космоса – гравитации. Недавно исследователи предположили, что именно она ответственна за свет, впервые воцарившейся в космической пустоте. Согласно новой теории, гравитационные волны, вскоре после рождения Вселенной, накладывались друг на друга, создавая мощные волны гравитационной энергии. Последние, в свою очередь, могли заставить электромагнитные поля излучать свет. Но означает ли это, что гравитация может являться источником света?

Читать далее

Могут ли частицы появляться из пустоты?

Любовь Соковикова
∙
Могут ли частицы появляться из пустоты? Фото.

Cовременная физика переживает нелегкие времена. На одной стороне лежит квантовая теория, которая описывает устройство Вселенной на уровне атомов, а на другой – Общая теория относительности Эйнштейна (ОТО), согласно которой пространство и время могут искривляться под влиянием гравитации. Проблема заключается в том, что по отдельности и ОТО и квантовая механика работают прекрасно, но противоречат постулатам друг друга. По этой причине физики трудятся над созданием единой «теории всего» на протяжении последних 90 лет. Вот только с каждым новым открытием вопросов становится все больше, однако исследователи не оставляют попыток докопаться до истины – результаты первого в своем роде эксперимента показали, что в искривленной и расширяющейся вселенной пары частиц появляются из пустого пространства. Полученный в ходе моделирования результат вновь возвращает нас к вопросу о том, как что-то может возникнуть из ничего. Словом, шаг вперед и два назад.

Читать далее

Как кротовые норы помогают решить информационный парадокс черных дыр?

Любовь Соковикова
∙
Как кротовые норы помогают решить информационный парадокс черных дыр? Фото.

Существует вопросы, ответы на которые мы никогда не узнаем. Взять, к примеру, черные дыры – эти таинственные космические объекты встречаются по всей Вселенной. Их гравитация настолько сильна, что все расположенные поблизости объекты будут неизбежно ими поглощены. И если мы в состоянии обнаружить черные дыры и предположить что происходит внутри, то узнать что именно находится за горизонтом событий не представляется возможным. Ни один живой организм никогда не сможет оказаться внутри этих космических монстров. Наука, однако, позволяет делать определенные предположения. Так, общая теория относительности Эйнштейна (ОТО) гласит, что все объекты поглощенные черной дырой остаются в ней навсегда. Даже кванты самого света не способны вырваться наружу. Но в 1970-х годах ХХ столетия физик-теоретик Стивен Хокинг пришел к выводу, что черные дыры должны испускать излучение, тем самым создавая парадокс.

Читать далее

Наша Вселенная – это голограмма? И при чем тут черные дыры?

Любовь Соковикова
∙
Наша Вселенная – это голограмма? И при чем тут черные дыры? Фото.

Одна из наиболее многообещающих попыток объяснить гравитацию – это попытка взглянуть на нее иначе, например, как на что-то вроде голограммы — трехмерного эффекта, который появляется на плоской двумерной поверхности. Идея заключается в том, что нам лишь кажется, что мы живем в трехмерной вселенной – на самом деле изменений может быть только два. Такой взгляд на мир называется голографическим принципом. Итак, представим, что некоторая удаленная двумерная поверхность содержит все данные, необходимые для полного описания нашего мира, и, как и в голограмме, эти данные проецируются в трех измерениях. Подобно персонажам на экране телевизора, мы живем на плоской поверхности, которая выглядит так, будто у нее есть глубина.

Читать далее

Атомные часы доказали гравитационное замедление времени.

Любовь Соковикова
∙
Атомные часы доказали гравитационное замедление времени. Фото.

Гравитация является самой главной силой во Вселенной. Именно она удерживает планеты на орбите вокруг Солнца. Она же удерживает Луну на земной орбите и создает звезды и планеты, притягивая материал, из которого они состоят. Но что особенно интересно, так это способность гравитации притягивать свет. Этот принцип открыл Альберт Эйнштейн, описав гравитацию как кривую в пространстве – она огибает объект, например звезду или планету. И если поблизости находится другой объект, он также втягивается в кривую. Согласно Общей теории относительности (ОТО), время движется медленнее вблизи массивных объектов, так как их гравитационная сила изгибает пространство-время, которые неразрывно связаны. Это означает, что большие массы деформируют ткань пространства-времени своим огромным гравитационным влиянием. Недавно в научном журнале Nature вышла интересная статья. Ее авторы утверждают, что атомные часы, разделенные всего несколькими сантиметрами, измеряют разные скорости времени – как и предсказывал Эйнштейн.

Читать далее

Если гравитация это не сила, то как она «притягивает» объекты?

Любовь Соковикова
∙
Если гравитация это не сила, то как она «притягивает» объекты? Фото.

Считается, что гравитация ответственна за все происходящее в нашей Вселенной – от падения яблока на голову Исаака Ньютона, до вращения сверхмассивных черных дыр в центрах далеких галактик. Обычно мы представляем гравитацию как силу, которая притягивает вещи к массивным объектам. В некоторых учебниках по физике, особенно начальных классов, можно встретить утверждения о том, что «гравитация Земли притягивает объекты к центру планеты». Но так ли это? Исследователи полагают, что ключом к разгадке тайны гравитации является термин «ускорение», а не «тяга». Дело в том, что гравитация вообще не притягивает объекты; скорее, она искривляет пространство-время, заставляя объекты следовать за создаваемыми ей изгибами, в результате чего они иногда ускоряются. В этой статье разбираемся чем на самом деле является гравитация.

Читать далее

Физики измерили самое маленькое гравитационное поле в истории. Почему это важно?

Любовь Соковикова
∙
Физики измерили самое маленькое гравитационное поле в истории. Почему это важно? Фото.

Ученым давно известно, что в нашем понимании гравитации чего-то не хватает. Она, например, не объясняет, как таинственная темная энергия ускоряет расширение Вселенной, а также не согласуется с квантовой механикой, которая описывает, как объекты ведут себя на уровне атомов и элементарных частиц. Один из способов попытаться примирить обе теории – это наблюдать, как маленькие объекты взаимодействуют с гравитацией. Недавно международная команда физиков впервые в истории успешно измерила гравитационное поле крошечного золотого шара диаметром около 2 мм в лабораторных условиях. Новое исследование призвано помочь ученым понять, как гравитация согласуется с квантовой механикой в мельчайших масштабах. Интересно, что гравитационные силы подобной величины, как правило, возникают только в областях самых отдаленных галактик. Так что результаты нового исследования как минимум восхищают.

Читать далее

Самые распространенные мифы о гравитации. Что из этого правда.

Артем Сутягин
∙
20.08.2020,
Самые распространенные мифы о гравитации. Что из этого правда. Фото.

В мире очень много мифов. Я говорю не про те, которые родились в древней Греции, а о тех, которые люди придумывают до сих пор просто от незнания. Часто какая-то информация или искажается, или просто неправильно понимается одним человеком и распространяется среди других. Так и получается, что мы знаем о предметах и явлениях то, чего на самом деле нет. Чтобы развеять такие мифы, мы периодическим публикуем ”разоблачительные” статьи, в которых рассказываем истинную природу вещей и то, как они устроены. Для этого мы собираем мнения ученых, исследователей и просто здравый смысл. Все вместе это позволяет разобраться в природе вещей и, что называется, стать умнее. На это раз мы поговорим о гравитации, которая вызывает немало споров. А еще голивудские фильмы сильно портят нам представление о том, что же это такое на самом деле.

Читать далее

Почему птицы сталкиваются с самолетами?

Александр Богданов
∙
16.08.2019,
Почему птицы сталкиваются с самолетами? Фото.

На языке пилотов «страйк» — вовсе не лучший удар, который можно сделать в боулинге. Как правило, этим словом в авиации обозначают столкновение птиц с самолетом (с добавлением слова bird (птица) — получается «bird strike»). На самом деле птицы сталкиваются с самолетами очень часто: вполне возможно, такой инцидент был даже во время вашего недавнего полета, просто вы об этом не знаете. Обычно такие происшествия не приводят к серьезным последствиям, птица весом меньше 3 кг просто сгорает в двигателе. Однако иногда самолеты даже вынуждены экстренно садиться из-за столкновения с птицами.

Читать далее

Искусственная гравитация перестаёт быть фантастикой.

Владимир Кузнецов
∙
05.07.2019,
Искусственная гравитация перестаёт быть фантастикой. Фото.

Искусственная гравитация давно была описана в фантастических романах и показана в фильмах вроде «Космической одиссеи 2001 года». Теоретически возможность создания искусственной гравитации не отрицается. Однако до проектов, которые можно было бы протестировать в условиях космических станций в ближайшее время, дело практически не доходило. Но совсем скоро все может измениться благодаря стараниям команды CU Boulder.

Читать далее

Новое исследование МКС поможет создать лекарство для лечения мышц и костей.

Рамис Ганиев
∙
Новое исследование МКС поможет создать лекарство для лечения мышц и костей. Фото.

Находясь длительное время в условиях невесомости, космонавты наносят своему здоровью сильный вред. В частности, у них сильно ослабевают мышцы и кости, и на данный момент они могут уменьшить ущерб только регулярными физическими упражнениями, и затем проходить длительный процесс восстановления на Земле. Кажется, скоро реабилитация ускорится — экипаж МКС проведет эксперимент, результаты которого помогут создать лекарство для лечения последствий пребывания в невесомости.

Читать далее

10 научных фактов, которые мы извлекли из первой фотографии черной дыры.

Илья Хель
∙
21.04.2019,
10 научных фактов, которые мы извлекли из первой фотографии черной дыры. Фото.

Идея черных дыр восходит к 1783 году, когда кембриджский ученый Джон Мичелл осознал, что достаточно массивный объект в достаточно маленьком пространстве может притягивать даже свет, не давая ему вырваться. Спустя более века Карл Шварцшильд нашел точное решение для общей теории относительности Эйнштейна, которое предсказало такой же результат: черную дыру. Как Мичелл, так и Шварцшильд предсказали явную связь между горизонтом событий, или радиусом области, из которой свет не может вырваться, и массой черной дыры.

Читать далее

В новом эксперименте NASA астронавты будут два месяца неподвижно лежать на кровати.

Рамис Ганиев
∙
В новом эксперименте NASA астронавты будут два месяца неподвижно лежать на кровати. Фото.

Космические путешествия в невесомости оказывают на организм человека разрушительное влияние. Благодаря земной гравитации людям волей-неволей приходится удерживать свое тело, и их мышцы постоянно тренируются. При нулевой гравитации мышцы человека полностью расслаблены и быстро атрофируются, поэтому членам МКС приходится заниматься физическими упражнениями минимум два часа в сутки. Впереди человечество ждут длительные перелеты на Марс и другие планеты, поэтому космические агенства ищут способ уменьшить последствия невесомости. Для этого им приходится проводить весьма жесткие эксперименты.

Читать далее

Как низкая гравитация Луны влияет на здоровье астронавтов?

Рамис Ганиев
∙
28.01.2019,
Как низкая гравитация Луны влияет на здоровье астронавтов? Фото.

Европейское космическое агенство ESA подготавливает новое поколение астронавтов к новым пилотируемым миссиям на Луну. Совсем недавно их начали обучать пользованию исследовательскими инструментами, будучи одетыми в тяжелые скафандры, стесняющими движения. Но что насчет низкой гравитации? Чтобы эффективно пользоваться оборудованием, астронавтам важно научиться передвигаться в новых условиях и, самое главное, оберегать себя от последствий пребывания в них.

Читать далее

Ученые отвергли идею путешествия через червоточины.

Илья Хель
∙
17.12.2018,
Ученые отвергли идею путешествия через червоточины. Фото.

Сотрудник РУДН и его бразильские коллеги поставили под сомнение концепцию использования стабильных червоточин в качестве порталов к различным точкам пространства-времени. Результаты их исследований были опубликованы в Physical Review D. Червоточины — довольно избитое клише в научной фантастике. Червоточина, или «кротовая нора», это своего рода туннель, соединяющий отдаленные точки в пространстве или даже две вселенные, посредством искривления пространства-времени.

Читать далее

Можно ли создать антигравитацию?

Илья Хель
∙
08.11.2018,
Можно ли создать антигравитацию? Фото.

Одним из самых удивительных фактов в науке является то, насколько универсальны законы природы. Каждая частица подчиняется одним и тем же правилам, испытывает одни и те же силы, существует в одних и тех же фундаментальных константах, независимо от того, где и когда находится. С точки зрения гравитации каждая отдельная частичка Вселенной испытывает одно и то же гравитационное ускорение или же одну и ту же кривизну пространства-времени, независимо от того, какими свойствами обладает.

Читать далее