Что такое гравитация и есть ли гравитация в космосе?
Москва, 18:32, 16 Фев 2020, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.
Если вспомнить о последних открытиях в области физики, то возникает несколько интересных вопросов. Например, стали ли мы ближе к пониманию первопричины гравитации между объектами с массой? Можем ли мы использовать наши недавно открытые знания о бозоне Хиггса или гравитационных волнах, чтобы, возможно, создать антигравитацию?
К сожалению, ученые до сих пор не знают, почему и как гравитация работает. В некотором смысле, они просто этого не понимают.
Открытие бозона Хиггса четыре года назад помогло проверить, как объекты приобрели свою массу, но это не проливает свет на саму гравитацию.
Интерпретации гравитации от Ньютона до Эйнштейна
В 17 веке Исаак Ньютон был первым, кто формально связал яблоко, падающее на землю, и саму планету Земля, «падающую» вокруг Солнца. Силой, стоящей за обоими, была гравитация, и Ньютон понимал ее как притяжение, которое усиливалось между двумя объектами, чем массивнее и ближе они были.
Альберт Эйнштейн родился несколько столетий спустя и дал следующую интерпретацию для гравитации: согласно его Общей теории относительности, гравитация является свойством пространства-времени, тканью Вселенной. Чем массивнее объект, тем больше он деформирует пространство-время, заставляя близлежащие объекты «падать» навстречу друг другу. Если объект достаточно массивный, он может фактически создавать обнаруживаемые гравитационные волны или рябь в пространстве-времени, которые ученые впервые увидели буквально недавно.
Но гравитация также является одной из четырех фундаментальных сил Вселенной (другими являются электромагнетизм, а также сильные и слабые ядерные силы). Поскольку другие силы используют «частицы носителя силы», чтобы передать силу другим частицам, чтобы гравитация соответствовала модели, все вещество должно испускать гравитоны, которые физически воплощают гравитацию. Обратите внимание, однако, что гравитоны все еще являются теоретическими.
Попытки согласовать эти различные интерпретации гравитации и понять ее истинную природу являются одними из самых больших нерешенных проблем физики. Но, увы, то, что мы знаем, пока говорит о том, что антигравитация невозможна.
Есть ли гравитация в космосе?
Со времен первых полетов в космос заснято множество видео плавающих в невесомости космонавтов. Они могут вращаться в воздухе или жонглировать пузырьками воды. Конечно, кажется, что в космосе нет гравитации, но внешность обманчива.
Космонавты на орбите (с научной точки зрения) находятся в свободном падении. Они постоянно падают на Землю, а это значит, что Земля удерживает их под действием гравитации. Просто космонавты тоже движутся достаточно быстро, чтобы не рухнуть на землю.
Гравитация ослабевает с расстоянием. Но для массивных объектов, таких как звезды и планеты, их гравитационный охват огромен. Без гравитации Земли наша Луна (которая находится на орбите примерно в тысячу раз дальше, чем Международная космическая станция) полетела бы в глубины космоса. Вместо этого Земля держит ее на гравитационной привязи. Точно так же Солнце удерживает не только Землю, Юпитер и Плутон, но даже Облако комет Оорта, которое простирается на целый световой год.
В то же время само Солнце подвержено гравитации массивной черной дыры в центре Млечного Пути. И сам Млечный Путь танцует под гравитационную дудку соседних галактик.
Короче говоря, трудно найти объекты в космосе, которые совершенно не подвержены какому-либо еще гравитационному притяжению.
