Grawitacja

Astronomia: Pojęcia astronomiczne 455 0

Na czym ona polega? Jest to działanie siły odśrodkowej (na przykład Ziemi) na wszystkie przedmioty, które się na niej znajdują. Ziemia, ze względu na swój ciężar przyciąga wszystko do swojej powierzchni. Dzięki grawitacji właśnie mamy wrażenie, że Ziemia jest płaska.

Grawitacja jest kluczową siłą oddziaływania między obiektami znajdującymi się w kosmosie. Fotografia: grawitacja ziemska - inverse.com.
Grawitacja jest kluczową siłą oddziaływania między obiektami znajdującymi się w kosmosie. Fotografia: grawitacja ziemska – inverse.com.

Historia badań nad grawitacją

Badania nad grawitacją rozpoczęły się dość późno, choć już w czasach prehistorycznych domyślano się jej istnienia. Starożytni Grecy zaczęli badać dokładniej, że przedmioty puszczone swobodnie – spadają. Cięższe spadają szybciej, lżejsze wolniej, ale w konsekwencji zawsze uderzają o powierzchnię Ziemi.

Pierwsze znalezione dokumentacje tego typu zjawisk zostały opisane przez starożytnych już w 355 roku przed naszą erą. Wtedy jeszcze nie łączono grawitacji ziemskiej z grawitacją panującą w całym kosmosie. Powstał w tamtych czasach tak zwany model geocentryczny, który stawiał Ziemię w samym centrum Wszechświata i to Ziemia miała nadawać porządek wszystkiemu.

Dopiero Mikołaj Kopernik, polski uczony z Torunia udowodnił, że to nie Ziemia jest w centrum całego Układu Słonecznego, ale nasza gwiazda. I to właśnie ono nadaje rytm i porządek tej strukturze – grawitacja Słońca porządkuje wszystkie planety sprawiając, że każda z nich krąży wokół niego.


Teorie grawitacyjne

Pierwsza, spójna teoria opisująca to, jak działa grawitacja, powstała w XVII wieku, dokładnie została opublikowana 5 lipca 1687 roku. Jej autorem okazał się Izaak Newton. Aby ją opisać, przeprowadził wcześniej kilka eksperymentów.

Jego teoria ograniczyła się do jednego zdania: ”Między dowolną parą ciał posiadających masy pojawia się siła przyciągająca, która działa na linii łączącej ich środki mas, a jej wartość rośnie z iloczynem ich mas i maleje z kwadratem odległości”. Jest to tak zwane prawo powszechnego ciążenia, któremu poddawane jest wszystko, cokolwiek istnieje.

Jednak okrycie Newtona okazało się niepełne. Później odkryto, że pomiędzy każdymi przedmiotami występują siły, które je przyciągają, chociaż ciała nie są magnesami. Każdy przedmiot wytwarza specyficzną siłę odśrodkową, która oddziałuje na dowolny obiekt.


Konsekwencje grawitacji

Jak to się ma do naszej codzienności? Z jednej strony występują korzyści, z drugiej negatywne skutki. Do korzyści z pewnością należy fakt, że nie poruszamy się bezwolnie w przestrzeni kosmicznej, a jesteśmy częścią uporządkowanego układu. Pozwala nam to kontrolować własne ruchy i bezpiecznie żyć na będącej w bezustannym ruchu kulistej Ziemi. Jednak istnieją sytuacje, w których wolelibyśmy, aby grawitacja nie istniała -np. kiedy stoimy w obliczu katastrofy samolotu.

Jak zatem odbywają się loty kosmiczne, skoro mamy do czynienia z tak wielką siłą przyciągającą? Oczywiście jest to zadanie do pokonania przez naukowców. Należy skonstruować taki statek kosmiczny, który pokona siłę grawitacji i przedrze się tam, gdzie jej siły w mniejszym stopniu oddziałują. Takie przełamanie bariery możliwe jest wyłącznie dzięki potężnym silnikom odrzutowym. Przedarcie się do sfery kosmicznej, na orbitę ziemską wcale jednak nie oznacza tego, że grawitacja przestaje działać, jednak nie jest tak silna jak na powierzchni Ziemi – grawitacja na orbicie równa się sile odśrodkowej.


Czym jest prawo powszechnej grawitacji?

Prawo powszechnej grawitacji opisuje za pomocą wzoru matematycznego siłę, z jaką dwa obiekty przyciągają się:

F = G . [(m1 . m2) / r2]
,

gdzie:

    F – siła przyciągania badanych obiektów,
    m1 – masa pierwszego badanego obiektu,
    m2 – masa drugiego badanego obiektu,
    G – stała grawitacyjna, wynosząca 6,67×10-11 Nm2/kg2
    r – odległość między obiektami.

Inne artykuły astronomiczne i rankingi sprzętu obserwacyjnego

Oceń publikację i/lub ranking ᐅ 1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (Brak ocen)
Loading...