Gravitacija: razlika između inačica
Izbrisani sadržaj Dodani sadržaj
nadopunio Gravitacija |
nadopunio Gravitacija |
||
Redak 10:
[[datoteka:orbit3.gif|mini|300px|desno|[[Baricentar]] sustava [[Zemlja|Zemlje]] i [[Mjesec]]a nalazi se unutar Zemljine površine na udaljenosti 4670 [[metar|km]] od središta. Ta se točka sustava, a ne središte Zemlje, giba po [[Zemljina putanja|eliptičnoj stazi oko Sunca]].]]
[[datoteka:Perihelion precession.svg|mini|300px|desno|Prema [[Opća teorija relativnosti|Općoj teoriji relativnosti]], planet u svom obilasku oko Sunca opisuje elipsu koja se polako okreće u svojoj ravnini (primjer [[Merkur]]ova [[perihel]]a).]]
'''Gravitacija''' ili '''sila teže''' jedna je od četiriju osnovnih sila ([[fundamentalne interakcije]]). Gravitacija (prema [[Latinski jezik|lat]]. ''gravitas'': [[težina]]) je [[sila]] uzajamnog privlačenja između [[masa]]. Po [[Isaac Newton|Isaacu Newtonu]], gravitacija je osnovno svojstvo mase. Sila teža samo je jedan specijalan slučaj [[Opća teorija relativnosti|općega zakona gravitacije]]. Po [[Albert Einstein|Albertu Einsteinu]], gravitacija je posljedica zakrivljenosti [[Prostorvrijeme|prostora]].
Line 57 ⟶ 59:
Newtonova ili, kako se danas naziva, klasična teorija gravitacije dominirala je znanošću sve do početka 20. stoljeća i dala niz izvanrednih rezultata, osobito u nebeskoj mehanici. Tako su na primjer [[Neptun]] i [[Pluton]], dva najudaljenija planeta našega sustava, pronađena na osnovi teoretskih proračuna. U Newtonovoj teoriji gravitacije kao osnovni postulati postoje apsolutni prostor i apsolutno vrijeme. Međutim, razradivši (1905.) svoju teoriju relativnosti, [[Albert Einstein]] prvi je uvidio da je pojam apsolutnoga vremena, koji je na prvi pogled potpuno logičan, zapravo neodrživ. Da bi se usporedilo vrijeme između dvaju promatrača u različitim sustavima referencije, potrebno je poslužiti se nekim signalom. Jedini je fizikalno mogući način upotreba svjetlosnoga signala. No kako je [[brzina svjetlosti]] konstantna i neovisna o sustavu promatranja, Einstein je pokazao da vrijeme mora zavisiti o sustavu. Vrijeme je, a prema tome i pojam istodobnosti dvaju događaja, relativno. Tretirajući vrijeme kao varijablu ekvivalentnu prostornim varijablama, Einstein je, slijedeći put što ga je pokazao [[Hermann Minkowski]], izgradio pojam četverodimenzionalnoga prostora – [[Prostorvrijeme|prostorno vremenskoga kontinuuma]]. Geometriju takva prostora određuje [[materija]], a gravitacija je samo posljedica geometrije fizikalnoga prostora. Drugim riječima, gravitacija je samo posljedica činjenice da kontinuum prostorvrijeme nije ravan, nego zakrivljen. Čestica materije ubačena u svemir ne bi se gibala po pravcu, kako to traže Newtonove jednadžbe, nego po tzv. geodetskoj liniji, koja fizički predstavlja (vremenski) najkraću stazu između bilo kojih dviju točaka u svemiru. Zrake [[svjetlost]]i također se ne šire pravocrtno, nego se i one ponešto savijaju u gravitacijskom polju ([[gravitacijske leće]]).
=== Einsteinova teorija gravitacije ===
{{Glavni|Opća teorija relativnosti}}
Einsteinova teorija gravitacije prelazi u prvom približenju (aproksimaciji) u [[Klasična mehanika|klasičnu teoriju]], a kako su posljedice [[Teorija relativnosti|teorije relativnosti]] vrlo maleni, to je [[pokus]]om teško dokazati njezinu ispravnost. Dosadašnji eksperimentalno dobiveni podatci, kao npr. oni o odstupanju stvarne putanje Merkura oko Sunca od putanje koju daje klasična teorija, ili pak oni o savijanju zraka svjetlosti u gravitacijskom polju Sunca ([[Crveni pomak|pomak prema crvenomu dijelu spektra]]), u skladu su s Einsteinovom teorijom gravitacije. Iako je ta teorija gravitacije skladna, ona je ipak složena, pa je bilo više pokušaja da se nađu jednostavniji principi na kojima bi se mogla izgraditi teorija gravitacije. Najviše uspjeha postigli su [[George David Birkhoff]] i [[Edward Arthur Milne]]. U novije doba također se mnogo radi na tzv. '''unificiranoj teoriji polja''', kojoj je i Einstein posvetio dugi niz godina istraživanja. Ta teorija trebala bi istim jednadžbama obuhvatiti i gravitacijsko i [[elektromagnetsko polje]]. Dosadašnji pokušaji još nisu dali potpuno zadovoljavajuće rezultate.
=== Četiri osnovne sile ===
{{Glavni|Fundamentalne interakcije}}
Od četiriju poznatih osnovnih sila u prirodi, gravitacija je najslabija, pa je u području [[atom]]a i [[molekula]] potpuno zanemariva prema [[Elektromagnetska sila|elektromagnetskim]] i [[Nuklearna sila|nuklearnim silama]]. U [[svemir]]skim prostranstvima, gdje međusobno djeluju velike nakupine [[masa]], [[Međuzvjezdana tvar|međuzvjezdani plinovi]], [[zvijezde]], [[galaktike]], gravitacija igra važnu ulogu. Astronomska otkrića [[pulsar]]a i [[kvazar]]a i teorije o razvoju zvijezda stavljaju teoriju gravitacije pred nove probleme, kao što su pitanje stalnosti gravitacijske konstante tijekom vremena, mehanizam gravitacijskoga kolapsa koji uzrokuje energetsku degeneraciju zvijezda. Kod gravitacijskoga kolapsa, sile zvjezdane gravitacije posve nadjačaju sile pritiska zračenja i zvijezda se sve više komprimira. Nakon porasta gravitacije iznad neke veličine, zvijezda postane za promatrača nevidljiva ([[crna rupa]]), jer [[kvant]]i zračenja više ne mogu napustiti zvijezdu. Za objašnjenje tih pojava može se pokazati nužnim da se u gravitacijskoj teoriji provede kvantizacija ([[kvantna mehanika]]). Energija gravitacijskoga polja bila bi kvantizirana i širila bi se kroz polje u gravitacijskim valovima. Kvant gravitacijskoga polja zove se [[graviton]].
Moderni pokusi usmjereni su na precizno određivanje deformacije prostorno-vremenskoga kontinuuma koji Zemlja svojom gravitacijom uzrokuje i prema preciziranju, odnosno mogućem proširenju Einsteinove teorije gravitacije. U tu svrhu konstruiraju se [[satelit]]i (npr. gravitacijska sonda B) koji vrlo osjetljivim [[žiroskop]]ima, kojih je vlastito odstupanje manje od 10<sup>–11</sup> [[Stupanj (kut)|stupnja]] na [[sat]], mjere deformacije gravitacijskoga polja. Također se izvode pokusi interakcije elektromagnetskog i gravitacijskog polja, zasjenjivanja gravitacije štitovima, pokušaji registracije gravitacijskoga zračenja itd. Svi ti pokusi daju početne rezultate, zasad nedovoljne za ozbiljniju teorijsku obradbu, ali oni pokazuju da će postojeće teorije trebati dopunjavati. Uostalom, sam Albert Einstein, govoreći o svojoj jednadžbi u kojoj je u općoj teoriji relativnosti obuhvaćena gravitacija, rekao je da je lijeva strana jednadžbe čvrsta kao stijena, ali da je desna pijesak od kojega nešto tek treba oblikovati.
== Brzina gravitacije ==
Line 74 ⟶ 88:
* Definicija jakosti gravitacijskog polja se matematički može dobiti i na alternativni način uvrštavanjem jedinične mase u drugi [[Newtonovi zakoni gibanja|Newtonov zakon]].
* Ako neko tijelo promijeni položaj u prostoru, jakost njegovog gravitacijskog polja u proizvoljnoj točki prostora će se promijeniti u skladu s tim pomakom tek nakon onoliko vremena koliko je potrebno da svjetlost dođe od tijela do te točke.
* [[Gravitacijski metar]]▼
== Izvori ==
{{izvori}}
==
▲* [[Gravitacijski metar]]
{{fundamentalne interakcije}}
| |||