Hechos poco conocidos sobre la gravedad. Algunos datos interesantes sobre la gravedad ¿Dónde hay más gravedad?

Obtenemos una comprensión básica de la gravedad en la escuela. Allí nos suelen decir que existe una fuerza tan asombrosa que retiene a todos en la Tierra, y solo gracias a ella no volamos al espacio exterior ni caminamos boca abajo. Aquí prácticamente se acaba la diversión, porque en el colegio sólo nos dicen las cosas más básicas y sencillas. En realidad, hay mucho debate sobre la gravedad universal, los científicos proponen nuevas teorías e ideas y hay muchos más matices de los que puedas imaginar. En esta colección encontrará varios hechos y teorías muy interesantes sobre la influencia gravitacional, que o no estaban incluidas en el plan de estudios de la escuela o se conocieron no hace mucho.

10. La gravedad es una teoría, no una ley probada.
Existe el mito de que la gravedad es una ley. Si intentas hacer una investigación online sobre este tema, cualquier motor de búsqueda te ofrecerá muchos enlaces sobre la Ley de Gravitación Universal de Newton. Sin embargo, en la comunidad científica, las leyes y las teorías son conceptos completamente diferentes. Una ley científica es un hecho irrefutable basado en datos confirmados que explica claramente la esencia de los fenómenos que ocurren. Una teoría, a su vez, es un tipo de idea con cuya ayuda los investigadores intentan explicar determinados fenómenos.

Si describimos la interacción gravitacional en términos científicos, inmediatamente queda completamente claro para una persona relativamente alfabetizada por qué la gravedad universal se considera en un plano teórico y no como una ley. Dado que los científicos aún no tienen la capacidad de estudiar las fuerzas gravitacionales de cada planeta, satélite, estrella, asteroide y átomo del Universo, no tenemos derecho a reconocer la gravedad universal como una ley.

La sonda robótica Voyager 1 viajó 21 mil millones de kilómetros, pero incluso a una distancia tan lejana de la Tierra, apenas abandonó nuestro sistema planetario. El vuelo duró 40 años y 4 meses, y durante todo este tiempo los investigadores no recibieron muchos datos para trasladar las ideas sobre la gravedad del campo teórico a la categoría de leyes. Nuestro Universo es demasiado grande y todavía sabemos muy poco...

9. Hay muchas lagunas en la teoría sobre la gravedad.

Ya hemos establecido que la gravedad universal es sólo un concepto teórico. Además, resulta que esta teoría todavía tiene muchas lagunas que indican claramente su relativa inferioridad. Se han observado muchas inconsistencias no sólo dentro de nuestro sistema solar, sino incluso aquí en la Tierra.

Por ejemplo, según la teoría de la gravedad universal en la Luna, la fuerza gravitacional del Sol debería sentirse mucho más fuerte que la gravedad de la Tierra. Resulta que la Luna debería girar alrededor del Sol y no alrededor de nuestro planeta. Pero sabemos que la Luna es nuestro satélite, y para ello a veces basta con levantar la vista hacia el cielo nocturno.

En el colegio nos hablaban de Isaac Newton, a quien le cayó una fatídica manzana en la cabeza, lo que le inspiró la idea de la teoría de la gravitación universal. Incluso el propio Newton admitió que su teoría tenía ciertas deficiencias. Hubo un tiempo en que fue Newton quien se convirtió en el autor de un nuevo concepto matemático: las fluxiones (derivadas), que lo ayudaron en la formación de la teoría de la gravitación. Puede que las fluxiones no te suenen tan familiares, pero al final se han arraigado firmemente en el mundo de las ciencias exactas.

Hoy en día, en el análisis matemático se suele utilizar el método del cálculo diferencial, basado precisamente en las ideas de Newton y su colega Leibniz. Sin embargo, esta sección de las matemáticas también es bastante incompleta y no está exenta de defectos.

8. Ondas gravitacionales

La teoría general de la relatividad de Albert Einstein fue propuesta en 1915. Casi al mismo tiempo apareció la hipótesis de las ondas gravitacionales. Hasta 1974, la existencia de estas ondas era puramente teórica.

Las ondas gravitacionales pueden compararse con las ondas en el lienzo del continuo espacio-tiempo, que aparecen como resultado de eventos a gran escala en el Universo. Tales eventos podrían ser una colisión de agujeros negros, cambios en la velocidad de rotación de una estrella de neutrones o una explosión de supernova. Cuando sucede algo como esto, las ondas gravitacionales se propagan a lo largo del continuo espacio-tiempo, como las ondas en el agua cuando una piedra cae. Estas ondas viajan por el Universo a la velocidad de la luz. No vemos eventos catastróficos muy a menudo, por lo que nos lleva muchos años detectar ondas gravitacionales. Por eso los científicos tardaron más de 60 años en demostrar su existencia.

Durante casi 40 años, los científicos han estado estudiando las primeras evidencias de ondas gravitacionales. Resulta que estas ondas surgen durante la fusión de un sistema binario de estrellas muy densas y pesadas unidas gravitacionalmente que giran alrededor de un centro de masa común. Con el tiempo, los componentes de la estrella binaria se acercan y su velocidad disminuye gradualmente, como predijo Einstein en su teoría. La magnitud de las ondas gravitacionales es tan pequeña que en 2017 incluso recibieron el Premio Nobel de Física por su detección experimental.

7. Agujeros negros y gravedad

Los agujeros negros son uno de los mayores misterios del Universo. Aparecen durante el colapso gravitacional de una estrella bastante grande, que se convierte en supernova. Cuando una supernova explota, una masa significativa de material estelar es expulsada al espacio exterior. Lo que está sucediendo puede provocar la formación de una región espacio-temporal en el espacio, en la que el campo gravitacional se vuelve tan fuerte que ni siquiera los cuantos de luz pueden salir de este lugar (este agujero negro). No es la gravedad en sí la que forma los agujeros negros, pero sigue desempeñando un papel clave en la observación y el estudio de estas regiones.

Es la gravedad de los agujeros negros la que ayuda a los científicos a detectarlos en el Universo. Debido a que la atracción gravitacional puede ser increíblemente poderosa, los investigadores a veces pueden notar sus efectos en otras estrellas o en los gases que rodean estas regiones. Cuando un agujero negro aspira gases, se forma el llamado disco de acreción, en el que la materia se acelera a velocidades tan altas que cuando se calienta comienza a producir una intensa radiación. Este resplandor también se puede detectar en el campo de los rayos X. Fue gracias al fenómeno de acreción que pudimos demostrar la existencia de agujeros negros (utilizando telescopios especiales). Resulta que si no fuera por la gravedad, ni siquiera sabríamos de la existencia de los agujeros negros.

6. Teoría sobre la materia negra y la energía negra.

Aproximadamente el 68% del Universo está formado por energía oscura y el 27% está reservado para materia oscura. En teoria. A pesar de que en nuestro mundo se ha asignado tanto espacio a la materia oscura y la energía oscura, sabemos muy poco sobre ellas.

Presumiblemente sabemos que la energía oscura tiene varias propiedades. Por ejemplo, guiados por la teoría de la gravedad de Einstein, los científicos han sugerido que la energía oscura se expande constantemente. Por cierto, los científicos inicialmente creyeron que la teoría de Einstein les ayudaría a demostrar que con el tiempo la influencia gravitacional frena la expansión del Universo. Sin embargo, en 1998, los datos obtenidos por el Telescopio Espacial Hubble dieron motivos para creer que el Universo se está expandiendo sólo a una velocidad cada vez mayor. Al mismo tiempo, los científicos han llegado a la conclusión de que la teoría de la gravedad no es capaz de explicar los fenómenos fundamentales que ocurren en nuestro Universo. Así surgió la hipótesis sobre la existencia de energía oscura y materia oscura, diseñada para justificar la aceleración de la expansión del Universo.

5. Gravitones

En la escuela nos dicen que la gravedad es una fuerza. Pero también podría ser algo más... Es posible que en el futuro la gravedad sea considerada como una manifestación de una partícula llamada gravitón.

Hipotéticamente, los gravitones son partículas elementales sin masa que emiten un campo gravitacional. Hasta la fecha, los físicos aún no han demostrado la existencia de estas partículas, pero ya tienen muchas teorías sobre por qué estos gravitones deben existir. Una de estas teorías afirma que la gravedad es la única fuerza (de las 4 fuerzas fundamentales de la naturaleza o interacciones) que aún no ha sido asociada a una sola partícula elemental ni a ninguna unidad estructural.

Puede que existan gravitones, pero reconocerlos es increíblemente difícil. Los físicos sugieren que las ondas gravitacionales consisten precisamente en estas elusivas partículas. Para detectar ondas gravitacionales, los investigadores realizaron numerosos experimentos, en uno de los cuales utilizaron espejos y láseres. Un detector interferométrico puede ayudar a detectar desplazamientos de espejos incluso en las distancias más microscópicas, pero desafortunadamente no puede detectar cambios asociados con partículas tan pequeñas como los gravitones. En teoría, para un experimento de este tipo, los científicos necesitarían espejos tan pesados ​​que, si colapsaran, podrían aparecer agujeros negros.

En general, no parece posible detectar ni demostrar la existencia de gravitones en un futuro próximo. Por ahora, los físicos están observando el Universo y esperan que sea allí donde encontrarán respuestas a sus preguntas y podrán detectar manifestaciones de gravitones en algún lugar fuera de los laboratorios terrestres.

4. Teoría de los agujeros de gusano

Los agujeros de gusano, agujeros de gusano o agujeros de gusano son otro gran misterio del Universo. Sería genial entrar en una especie de túnel espacial y viajar a la velocidad de la luz para llegar a otra galaxia en el menor tiempo posible. Estas fantasías se han utilizado más de una vez en thrillers de ciencia ficción. Si realmente existen agujeros de gusano en el Universo, tales saltos pueden ser bastante posibles. Por el momento, los científicos no tienen evidencia de la existencia de agujeros de gusano, pero algunos físicos creen que estos hipotéticos túneles pueden crearse manipulando la gravedad.

La teoría general de la relatividad de Einstein permite la posibilidad de que se produzcan agujeros de gusano alucinantes. Teniendo en cuenta el trabajo del legendario científico, otro físico, Ludwig Flamm, intentó describir cómo la fuerza de la gravedad podía distorsionar el tiempo y el espacio de tal manera que se formaría un nuevo túnel, un puente entre una región del tejido de la realidad física. y otro. Por supuesto, hay otras teorías.

3. Los planetas también tienen una influencia gravitacional sobre el Sol.

Ya sabemos que el campo gravitacional del Sol afecta a todos los objetos de nuestro sistema planetario y por eso todos giran alrededor de nuestra única estrella. Según el mismo principio, la Tierra está conectada con la Luna y es por eso que la Luna gira alrededor de nuestro planeta de origen.

Sin embargo, cada planeta y cualquier otro cuerpo celeste con masa suficiente en nuestro sistema solar también tiene sus propios campos gravitacionales, que afectan al Sol, a otros planetas y a todos los demás objetos espaciales. La magnitud de la fuerza gravitacional ejercida depende de la masa del objeto y de la distancia entre los cuerpos celestes.

En nuestro sistema solar, es gracias a la interacción gravitacional que todos los objetos giran en sus órbitas determinadas. La atracción gravitacional más fuerte, por supuesto, proviene del Sol. En general, todos los cuerpos celestes con masa suficiente tienen su propio campo gravitacional e influyen en otros objetos con masa significativa, incluso si se encuentran a una distancia de varios años luz.

2. Microgravedad

Todos hemos visto más de una vez fotografías de astronautas volando a través de estaciones orbitales o incluso saliendo de la nave espacial con trajes protectores especiales. Probablemente estés acostumbrado a pensar que estos científicos suelen dar vueltas en el espacio sin sentir gravedad alguna, porque allí no la hay. Y estarías muy equivocado si fuera así. También hay gravedad en el espacio. Se acostumbra llamarlo microgravedad, porque es casi imperceptible. Es gracias a la microgravedad que los astronautas se sienten ligeros como plumas y flotan libremente en el espacio. Si no existiera la gravedad, los planetas simplemente no girarían alrededor del Sol y la Luna habría abandonado la órbita de la Tierra hace mucho tiempo.

Cuanto más lejos esté un objeto del centro de gravedad, más débil será la fuerza de gravedad. Es la microgravedad la que opera en la ISS, porque todos los objetos allí están mucho más lejos del campo gravitacional de la Tierra de lo que usted se encuentra aquí ahora. La gravedad también se debilita en otros niveles. Por ejemplo, tomemos un átomo individual. Se trata de una partícula de materia tan pequeña que también experimenta una fuerza gravitacional bastante modesta. A medida que los átomos se combinan en grupos, esta fuerza, por supuesto, aumenta.

1. Viaje en el tiempo

La idea de viajar en el tiempo ha fascinado a la humanidad desde hace bastante tiempo. Muchas teorías, incluida la teoría de la gravedad, dan esperanzas de que este tipo de viajes algún día serán posibles. Según un concepto, la gravedad forma una cierta curva en el continuo espacio-tiempo, que obliga a todos los objetos del Universo a moverse a lo largo de una trayectoria curva. Como resultado, los objetos en el espacio se mueven un poco más rápido en comparación con los objetos en la Tierra. Más precisamente, he aquí un ejemplo: los relojes de los satélites espaciales se adelantan 38 microsegundos (0,000038 segundos) a los relojes de alarma de su casa todos los días.

Dado que la gravedad hace que los objetos se muevan más rápido en el espacio que en la Tierra, los astronautas también pueden considerarse viajeros en el tiempo. Sin embargo, este viaje es tan insignificante que al regresar a casa ni los propios astronautas ni sus seres queridos notan ninguna diferencia fundamental. Pero esto no niega una pregunta muy interesante: ¿es posible utilizar la influencia gravitacional para viajar en el tiempo, como se muestra en las películas de ciencia ficción?

Este artículo se centrará en la historia del descubrimiento de la ley de la gravitación universal. Aquí conoceremos información biográfica de la vida del científico que descubrió este dogma físico, consideraremos sus principales disposiciones, la relación con la gravedad cuántica, el curso de su desarrollo y mucho más.

Genio

Sir Isaac Newton es un científico originario de Inglaterra. Hubo un tiempo en que dedicó mucha atención y esfuerzo a ciencias como la física y las matemáticas, y también aportó muchas cosas nuevas a la mecánica y la astronomía. Se le considera, con razón, uno de los primeros fundadores de la física en su modelo clásico. Es autor de la obra fundamental “Principios matemáticos de la filosofía natural”, donde presentó información sobre las tres leyes de la mecánica y la ley de la gravitación universal. Isaac Newton sentó las bases de la mecánica clásica con estos trabajos. También desarrolló una teoría de la luz de tipo integral. También hizo importantes contribuciones a la óptica física y desarrolló muchas otras teorías en física y matemáticas.

Ley

La ley de la gravitación universal y la historia de su descubrimiento se remontan a un pasado lejano. Su forma clásica es una ley que describe interacciones de tipo gravitacional que no van más allá del marco de la mecánica.

Su esencia era que el indicador de la fuerza F del empuje gravitacional que surge entre 2 cuerpos o puntos de materia m1 y m2, separados entre sí por una cierta distancia r, mantiene proporcionalidad en relación con ambos indicadores de masa y es inversamente proporcional a la cuadrado de la distancia entre los cuerpos:

F = G, donde el símbolo G denota la constante gravitacional igual a 6,67408(31).10 -11 m 3 /kgf 2.

la gravedad de newton

Antes de considerar la historia del descubrimiento de la ley de la gravitación universal, familiaricémonos con más detalle con sus características generales.

En la teoría creada por Newton, todos los cuerpos con gran masa deberían generar un campo especial a su alrededor que atraiga otros objetos hacia sí. Se llama campo gravitacional y tiene potencial.

Un cuerpo con simetría esférica forma un campo fuera de sí mismo, similar al creado por un punto material de la misma masa ubicado en el centro del cuerpo.

La dirección de la trayectoria de tal punto en el campo gravitacional creado por un cuerpo con una masa mucho mayor obedece a ella. Los objetos del universo, como, por ejemplo, un planeta o un cometa, también la obedecen, moviéndose a lo largo de una elipse o. hipérbola. La distorsión que crean otros cuerpos masivos se tiene en cuenta utilizando las disposiciones de la teoría de la perturbación.

Analizando la precisión

Después de que Newton descubriera la ley de la gravitación universal, hubo que probarla y demostrarla muchas veces. Para ello se realizaron una serie de cálculos y observaciones. Habiendo llegado a un acuerdo con sus disposiciones y basándose en la precisión de su indicador, la forma experimental de evaluación sirve como una confirmación clara de la relatividad general. Medir las interacciones cuadrupolares de un cuerpo que gira, pero sus antenas permanecen estacionarias, nos muestra que el proceso de aumento de δ depende del potencial r -(1+δ), a una distancia de varios metros y está en el límite (2,1± 6.2) .10 -3 . Varias otras confirmaciones prácticas permitieron que esta ley se estableciera y tomara una forma única, sin modificaciones. En 2007, este dogma se volvió a comprobar a una distancia de menos de un centímetro (55 micras - 9,59 mm). Teniendo en cuenta los errores del experimento, los científicos examinaron el rango de distancias y no encontraron desviaciones obvias en esta ley.

La observación de la órbita de la Luna en relación con la Tierra también confirmó su validez.

espacio euclidiano

La teoría clásica de la gravedad de Newton está asociada con el espacio euclidiano. La igualdad real con una precisión bastante alta (10 -9) de los indicadores de la medida de la distancia en el denominador de la igualdad discutida anteriormente nos muestra la base euclidiana del espacio de la mecánica newtoniana, con una forma física tridimensional. En tal punto de la materia, el área de la superficie esférica tiene una proporcionalidad exacta con respecto al cuadrado de su radio.

datos de la historia

Consideremos una breve historia del descubrimiento de la ley de la gravitación universal.

Las ideas fueron propuestas por otros científicos que vivieron antes de Newton. Epicuro, Kepler, Descartes, Roberval, Gassendi, Huygens y otros pensaron en ello. Kepler planteó la hipótesis de que la fuerza de gravedad es inversamente proporcional a la distancia al Sol y se extiende sólo en los planos de la eclíptica; según Descartes, era consecuencia de la actividad de vórtices en la densidad del éter. Hubo una serie de conjeturas que reflejaban las conjeturas correctas sobre la dependencia de la distancia.

Una carta de Newton a Halley contenía información de que los predecesores del propio Sir Isaac fueron Hooke, Wren y Buyot Ismael. Sin embargo, nadie antes que él había podido conectar claramente, utilizando métodos matemáticos, la ley de la gravedad y el movimiento planetario.

La historia del descubrimiento de la ley de la gravitación universal está estrechamente relacionada con la obra "Principios matemáticos de la filosofía natural" (1687). En este trabajo, Newton pudo deducir la ley en cuestión gracias a la ley empírica de Kepler, que ya era conocida en ese momento. Nos muestra que:

• la forma de movimiento de cualquier planeta visible indica la presencia de una fuerza central;
• la fuerza de atracción del tipo central forma órbitas elípticas o hiperbólicas.

Sobre la teoría de Newton

Un examen de la breve historia del descubrimiento de la ley de la gravitación universal también puede señalarnos una serie de diferencias que la distinguieron de hipótesis anteriores. Newton no sólo publicó la fórmula propuesta para el fenómeno considerado, sino que también propuso un modelo matemático en su totalidad:

• posición sobre la ley de la gravedad;
• disposición sobre la ley del movimiento;
• sistemática de los métodos de investigación matemática.

Esta tríada podría estudiar con bastante precisión incluso los movimientos más complejos de los objetos celestes, creando así la base de la mecánica celeste. Hasta que Einstein comenzó su trabajo, este modelo no requería un conjunto fundamental de correcciones. Sólo hubo que mejorar significativamente el aparato matemático.

Objeto de discusión

El derecho descubierto y probado a lo largo del siglo XVIII se convirtió en un conocido tema de activo debate y escrupulosa verificación. Sin embargo, el siglo terminó con un acuerdo general con sus postulados y afirmaciones. Utilizando los cálculos de la ley, fue posible determinar con precisión las trayectorias del movimiento de los cuerpos en el cielo. La verificación directa se llevó a cabo en 1798. Lo hizo utilizando una balanza de torsión con gran sensibilidad. En la historia del descubrimiento de la ley universal de la gravedad, es necesario dar un lugar especial a las interpretaciones introducidas por Poisson. Desarrolló el concepto de potencial gravitacional y la ecuación de Poisson, con la que era posible calcular este potencial. Este tipo de modelo permitió estudiar el campo gravitacional en presencia de una distribución arbitraria de materia.

La teoría de Newton tuvo muchas dificultades. El principal podría considerarse la inexplicabilidad de las acciones a largo plazo. Era imposible responder con precisión a la pregunta de cómo se envían las fuerzas gravitacionales a través del espacio vacío a una velocidad infinita.

"Evolución" de la ley

Durante los siguientes doscientos años, e incluso más, muchos físicos intentaron proponer varias formas de mejorar la teoría de Newton. Estos esfuerzos terminaron triunfantes en 1915, es decir, con la creación de la Teoría General de la Relatividad, que fue creada por Einstein. Pudo superar toda la gama de dificultades. De acuerdo con el principio de correspondencia, la teoría de Newton resultó ser una aproximación al comienzo del trabajo sobre la teoría en una forma más general, que puede aplicarse bajo ciertas condiciones:

1. El potencial de la naturaleza gravitacional no puede ser demasiado grande en los sistemas estudiados. El sistema solar es un ejemplo de cumplimiento de todas las reglas para el movimiento de los cuerpos celestes. El fenómeno relativista se encuentra en una manifestación notable del desplazamiento del perihelio.
2. La velocidad de movimiento en este grupo de sistemas es insignificante en comparación con la velocidad de la luz.

La prueba de que en un campo gravitacional estacionario débil los cálculos de la relatividad general toman la forma newtoniana es la presencia de un potencial gravitacional escalar en un campo estacionario con características de fuerza débilmente expresadas, que es capaz de satisfacer las condiciones de la ecuación de Poisson.

escala cuántica

Sin embargo, en la historia, ni el descubrimiento científico de la ley de la gravitación universal ni la Teoría General de la Relatividad pudieron servir como teoría gravitacional final, ya que ambas no describen satisfactoriamente procesos de tipo gravitacional en la escala cuántica. El intento de crear una teoría gravitacional cuántica es una de las tareas más importantes de la física moderna.

Desde el punto de vista de la gravedad cuántica, la interacción entre objetos se crea mediante el intercambio de gravitones virtuales. De acuerdo con el principio de incertidumbre, el potencial energético de los gravitones virtuales es inversamente proporcional al período de tiempo en el que existió, desde el punto de emisión de un objeto hasta el momento en el que fue absorbido por otro punto.

En vista de esto, resulta que a pequeña escala la interacción de cuerpos implica el intercambio de gravitones de tipo virtual. Gracias a estas consideraciones, es posible concluir una afirmación sobre la ley del potencial de Newton y su dependencia de acuerdo con el índice de proporcionalidad inversa con respecto a la distancia. La analogía entre las leyes de Coulomb y Newton se explica por el hecho de que el peso de los gravitones es cero. El peso de los fotones tiene el mismo significado.

Idea equivocada

En el plan de estudios escolar, la respuesta a la pregunta de la historia de cómo Newton descubrió la ley de la gravitación universal es la historia de la caída de una manzana. Según esta leyenda, cayó sobre la cabeza del científico. Sin embargo, esta es una idea errónea muy extendida y, en realidad, todo era posible sin un caso de posible lesión en la cabeza. El propio Newton confirmó a veces este mito, pero en realidad la ley no fue un descubrimiento espontáneo y no surgió en un ataque de comprensión momentánea. Como se mencionó anteriormente, se desarrolló durante mucho tiempo y se presentó por primera vez en los trabajos sobre los "Principios matemáticos", que se hicieron públicos en 1687.

Los habitantes del planeta Tierra toman la gravedad como algo natural. Se sabe que Isaac Newton desarrolló la teoría de la gravitación universal porque una manzana cayó de un árbol sobre su cabeza. Pero en realidad, la gravedad de la Tierra es mucho más que la caída de una fruta de un árbol. Nuestra revisión contiene varios datos interesantes sobre este poder.

1. Física del baño

En la Tierra, la gente quiere hacer sus necesidades tan pronto como su vejiga esté llena a 1/3 de su capacidad máxima. Esto sucede debido al efecto de la gravedad sobre cada uno de nosotros. Por eso los astronautas de la ISS no sienten la necesidad de orinar hasta que tienen la vejiga llena.

2. Colonización simple

La gravedad es un tema muy importante a la hora de colonizar otros mundos. En teoría, la gente puede vivir en planetas cuya gravedad no difiere de la de la Tierra más de tres veces. De lo contrario, se interrumpirá el suministro de sangre al cerebro.

3. Altura de la montaña

En teoría, la gravedad determina la altura máxima de las colinas que se forman en el planeta. Entonces, para la Tierra (nuevamente en teoría), las montañas no pueden exceder una altura de 15 kilómetros.

4. Física lunar

Durante la histórica misión Apolo, los astronautas que aterrizaron en la superficie de la Luna pusieron a prueba la teoría de Galileo de la aceleración en caída libre. Resultó que los objetos en la Luna, independientemente de su masa, caen más rápido que en la Tierra. La razón de esto es la falta de aire y, como resultado, la resistencia.

5. Estrella fallida

Muchos científicos consideran a Júpiter una estrella fallida. El planeta tiene un campo gravitacional lo suficientemente fuerte como para ganar la masa que la estrella necesita, pero no tiene un campo lo suficientemente fuerte como para comenzar a transformarse en otra estrella.

6. Teletransportación

Si tomamos y retiramos el Sol en algún lugar en un instante, entonces el sistema solar continuará experimentando el efecto de su campo gravitacional durante algún tiempo. Para la Tierra, en teoría, esta “felicidad” duraría unos 8 minutos, tras los cuales los cuerpos celestes comenzarían a perder sus órbitas.

7. Montañas sobre las estrellas

Si nuestro Sol alguna vez se convierte en una estrella de neutrones, según los cálculos de los científicos, su gravedad será tan poderosa que la altura de la montaña más grande en su superficie no podría exceder los 5 milímetros.

8. El canto lúgubre de las estrellas.

La acción del campo gravitacional de los cuerpos celestes tras su desaparición no es en absoluto una teoría seca. Nuestro Sistema Solar y nuestro planeta de origen experimentan constantemente el campo gravitacional de otras estrellas. Teniendo en cuenta la velocidad de propagación del campo en el espacio, muchas de estas estrellas dejaron de existir hace mucho, mucho tiempo.

9. Velas en el espacio

Si enciendes una vela en ausencia de un campo gravitacional, su fuego será redondo. Además, el color de la llama será azul.

10. Los refrescos matan

Beber bebidas carbonatadas en un ambiente sin gravedad definitivamente no es una buena idea. ¿Por qué? Esto se debe a que la ausencia de gravedad cambia por completo el principio de distribución de los gases en el cuerpo humano. En el mejor de los casos, esto puede provocar un ataque de vómitos intensos. Por eso los astronautas de la ISS no beben refrescos.

Todos aquellos que estén interesados ​​en la ciencia estarán interesados ​​en aprender sobre ella.

El universo existe gracias a la gravedad: todos los cuerpos se atraen entre sí en un grado u otro. Y cuanto más grande es el cuerpo, con más fuerza atrae hacia sí a otros cuerpos. Podemos decir que la gravedad es una especie de hilo que no permite que los planetas se alejen mucho del Sol.

La gravedad no es dual.

Un dato interesante es que desde pequeños nos enseñan que todo tiene un inconveniente: si un objeto choca contra otro objeto, este último saldrá volando. Si ofendes a alguien, definitivamente alguien también te ofenderá a ti. Esta regla no es válida para la gravedad: sólo funciona en una dirección: ¡la gravedad sólo atrae y nunca repele!

La NASA está trabajando en un haz de gravedad.

La NASA ha estado trabajando durante varios años para crear un rayo que pudiera mover objetos, creando una fuerza de atracción, superando la fuerza de gravedad. Esto será realmente un gran avance: el movimiento de objetos sin contacto.

La gravedad cero no existe

Los astronautas en las estaciones espaciales no experimentan gravedad cero, sino microgravedad, porque... caen a la misma velocidad que el barco en el que se encuentran.

En Júpiter, el peso de una persona se duplica.

Otro hecho interesante sobre la gravedad es que cuanto más grande es un objeto y mayor es su densidad, con más fuerza atrae a otros objetos. Así, por ejemplo, una persona que pese 60 kilogramos en Júpiter pesará 142 kilogramos (2,3 veces más).

Cómo salir de la gravedad

Cualquier objeto que alcance una velocidad de 11,2 kilómetros por segundo puede salir bien de la gravedad de la Tierra. Es a esta velocidad que la tierra cae.

La gravedad es la fuerza fundamental más débil.

Hay 4 fuerzas fundamentales en física:

1. Gravedad.
2. Electromagnetismo.
3. La interacción nuclear débil es la desintegración de los átomos.
4. La fuerza nuclear fuerte es la fuerza que mantiene unidos a los átomos.

El imán supera fácilmente la gravedad.

Un imán del tamaño de una moneda de un centavo, gracias a su fuerza electromagnética, se adherirá al frigorífico y no caerá, es decir. superar la fuerza de gravedad de la Tierra.

La manzana no cayó sobre la cabeza de Newton

Isaac Newton, después de haber visto caer una manzana, concluyó posteriormente que, así como una manzana se siente atraída por la Tierra, la Luna se siente atraída de manera similar. Y como está lejos, la fuerza de la gravedad se debilita y cae constantemente, pero la misma gravedad no le permite caer, resulta que la Luna simplemente gira alrededor de la Tierra.

Apple descubrió la ley de proporcionalidad cuadrática inversa

La ley se puede escribir de la siguiente manera: F = G * (mM)/r2. Y en ruso, para decirlo de esta manera: un objeto dos veces más lejos de ti ejerce sobre ti sólo una cuarta parte de la atracción gravitacional anterior.

La gravedad es ilimitada

Según la ley anterior, la fuerza de gravedad se extiende a cualquier distancia. Simplemente, cuanto más grande es, más débil es. No olvides que estando entre dos cuerpos equivalentes no experimentarás gravedad, ya que estará igualada en ambos lados.

Gravedad significa "pesado"

La palabra gravedad proviene del latín gravis.

La gravedad es independiente del peso.

Si lanzas dos bolas del mismo tamaño pero de distinto peso desde un tejado, caerán al mismo tiempo. Porque la fuerza de gravedad actúa sobre todos los objetos por igual. La mayor inercia de un objeto más pesado anula cualquier velocidad adicional que pueda tener sobre uno más ligero.

La gravedad dobla el espacio y el tiempo.

Según la teoría de la relatividad de Einstein, la gravedad no es más que la curvatura del espacio y el tiempo que conforma el universo.

Los objetos cambian el espacio y el tiempo a su alrededor.

En 2011, el experimento Gravity Probe B de la NASA demostró que la Tierra hace girar el universo alrededor de sí misma. Se puede hacer una analogía con una bola de madera que flota río abajo: siempre girará y retorcerá el agua, ya que se ve afectada por la gravedad de la Tierra y, además, tiene su propia gravedad.

La gravedad cambia la dirección de la luz.

Cualquier objeto masivo, por ejemplo una lente de vidrio, al doblar el espacio que lo rodea, es capaz de redirigir un haz de luz que lo atraviesa. Las lentes gravitacionales aumentan fácilmente el tamaño de las galaxias distantes.

El problema de los tres cuerpos aún no está resuelto

Si hacemos abstracción e imaginamos que sólo hay tres cuerpos en el universo. Y sabemos que todos los cuerpos tienen gravedad y atraen a otros cuerpos. ¿Cómo se moverán entre sí?

Hay cinco soluciones a este problema, pero todas suponen que inicialmente se conocen la velocidad inicial y la dirección del movimiento de cada cuerpo. En el original, los cuerpos son el Sol, la Tierra y la Luna. Si resuelves el problema, podrás adivinar de dónde vino el universo.

La mecánica cuántica no tiene en cuenta la gravedad

Ninguna de las ecuaciones de la mecánica cuántica tiene en cuenta las fuerzas de la gravedad, pero las otras tres fuerzas están presentes en ellas. Si incluimos la gravedad en las ecuaciones, entonces su igualdad colapsa instantáneamente. Este es uno de los mayores problemas de la física moderna.

Las ondas gravitacionales son sólo una suposición

Los hechos sobre la gravedad dicen que los objetos no pueden simplemente atraerse entre sí, debe haber una conexión entre ellos. Presumiblemente (casi demostrado), esta conexión no es más que ondas gravitacionales. Si la humanidad puede verlos, se le revelarán millones de respuestas a preguntas sobre el espacio, ya que podrá ver todas las conexiones entre los objetos, incluso las infinitas.

Aquí en la Tierra damos por sentada la gravedad; por ejemplo, desarrolló la teoría de la gravedad universal gracias a una manzana que cayó de un árbol. Pero la gravedad, que atrae los objetos entre sí en proporción a su masa, es más que la simple caída de frutas. Aquí hay algunos datos sobre esta fuerza.

1. Todo está en tu cabeza

La gravedad en la Tierra puede ser una fuerza bastante constante, pero nuestra percepción a veces nos dice que no lo es. Un estudio de 2011 encontró que las personas juzgan mejor cómo los objetos golpean el suelo cuando están sentadas erguidas que cuando están acostadas de lado, por ejemplo.

Esto significa que nuestra percepción de la gravedad se basa menos en señales visuales sobre la dirección de la gravedad y más dependiente de la orientación del cuerpo en el espacio. Los hallazgos podrían conducir a una nueva estrategia y ayudar a los astronautas a lidiar con la microgravedad en el espacio.

2. Regresar a la Tierra es difícil

La experiencia de los astronautas muestra que la transición hacia y desde la gravedad cero puede ser dura para el cuerpo, ya que los músculos se atrofian y los huesos pierden masa ósea en ausencia de gravedad. Según la NASA, los astronautas pueden perder hasta un 1% de su masa ósea al mes en el espacio.

Cuando los astronautas regresan a la Tierra, sus cuerpos y cerebros tardan algún tiempo en recuperarse. La presión arterial, que en el espacio se distribuye uniformemente por todo el cuerpo, debe volver a adaptarse a las condiciones terrenales, en las que el corazón debe trabajar para asegurar el flujo sanguíneo al cerebro.

A veces, los astronautas tienen que hacer grandes esfuerzos para conseguirlo: en 2006, la astronauta Heidemarie Stefanyshyn-Piper se cayó durante la ceremonia de bienvenida al día siguiente de su regreso de la ISS.

La adaptación psicológica puede ser igualmente difícil. En 1973, el astronauta Jack Lousma de la nave espacial Skylab 2 dijo que accidentalmente rompió una botella de loción para después del afeitado durante sus primeros días en la Tierra después de un mes en el espacio; simplemente soltó la botella, olvidándose de que se caería y se rompería. no empezar a flotar en el espacio.

3. Utilice Plutón para bajar de peso

Plutón no es sólo un planeta, también es una buena manera de perder peso: una persona cuyo peso en la Tierra es de 68 kg, en un planeta enano no pesará más de 4,5 kg. En Júpiter se producirá el efecto contrario: allí la misma persona pesará 160,5 kg.

El planeta que probablemente visitará la humanidad en un futuro próximo, Marte, también deleitará a los investigadores con una sensación de ligereza: la gravedad de Marte es sólo el 38% de la de la Tierra, lo que significa que nuestra persona que pesa 68 kg "adelgazará" allí para 26 kilogramos.

4. La gravedad no es la misma ni siquiera en la Tierra.

Incluso en la Tierra, la gravedad no siempre es la misma, ya que nuestro planeta no es en realidad una esfera perfecta, su masa no está distribuida uniformemente y una masa desigual significa gravedad desigual.

Una de las misteriosas anomalías gravitacionales se observa en la región de la Bahía de Hudson en Canadá. Esta zona tiene una densidad menor en comparación con otras regiones del planeta, y un estudio de 2007 demostró que la razón es el derretimiento gradual de los glaciares.

El hielo que cubrió esta zona durante la última glaciación hace tiempo que se derritió, pero la Tierra no se ha recuperado por completo. Dado que la fuerza de gravedad sobre un área es proporcional a la masa sobre la superficie de esa región, el hielo en un momento “movió” parte de la masa de la Tierra. Una pequeña deformación de la corteza terrestre, junto con el movimiento del magma en el manto terrestre, también explica la disminución de la gravedad.

5. Sin gravedad, algunas bacterias se volverían más mortales

La Salmonella, una bacteria comúnmente asociada con la intoxicación alimentaria, se vuelve tres veces más peligrosa en microgravedad. La falta de gravedad, por alguna razón, cambió la actividad de al menos 167 genes de Salmonella y 73 de sus proteínas. Los ratones que fueron alimentados deliberadamente con alimentos contaminados con salmonela en gravedad cero enfermaron mucho más rápido, aunque ingirieron menos bacterias en comparación con las condiciones en la Tierra.

6. Agujeros negros en los centros de las galaxias.

Llamados así porque nada, ni siquiera la luz, puede escapar de su campo gravitacional, los agujeros negros son quizás los objetos más destructivos del Universo. En el centro de nuestra galaxia hay un enorme agujero negro con una masa de tres millones de soles; sin embargo, según la teoría del científico de la Universidad China Tatsuya Inui, este agujero negro no representa ningún peligro para nosotros: está demasiado lejos y En comparación con otros agujeros negros, nuestro Sagitario-A es relativamente pequeño.

Pero a veces es un espectáculo: en 2008, un destello de energía emitido hace unos 300 años llegó a la Tierra, y hace varios miles de años una pequeña cantidad de materia (comparable en masa a Mercurio) cayó en un agujero negro, lo que provocó otro destello.