Гравитационное поле - Скорость гравитации - Jaaj.Club

События

09.04.2025 06:47
***
В книжном магазине Jaaj.Club появился новый раздел с бесплатными книгами!

Бесплатные Книги

Теперь вы можете скачать книги в формате Epub в отличном качестве совершенно бесплатно и наслаждаться чтением в вашей любимой читалке.

Присоединяйтесь и расширяйте свою библиотеку без лишних затрат. Количество книг постоянно пополняется!

***
10.02.2025 17:30
📢 Хорошие новости! 📢

Jaaj.Club подписал партнёрское соглашение с ведущими мировыми книжными магазинами! Теперь наши издания доступны на электронных прилавках наших партнёров.

Ищите книги Коллекция Jaaj.Club в магазинах:

Amazon.png
Indigo.png

Litres.png

publishing-logo-ibooks.png

publishing-logo-bt.png

publishing-logo-kobo.png

ridero.png

publishing-logo-smashwords.png


Следите за обновлениями! Список партнёров постоянно пополняется! 🔥📖

Комментарии

Здравствуйте! Обложки для книг создаются вручную, а не автоматически. Мы обязательно займемся этим в ближайшее время. Благодарим за понимание!
27.03.2025 Jaaj.Club
Здравствуйте! Отправила сюда 3 главы своей новой истории, но почему-то на обложке нет изображения, а внутри глав. Еще у меня вышла законченная история "Королевство за небесной дырой" и у нее тоже нет изображения на обложке. Что случилось?
27.03.2025 Elizaveta3112
Большая машина
25.03.2025 Jaaj.Club
Как их незамечать?Я боюсь!!,
15.02.2025 Гость
Классика! Советую к прочтению из этой же серии - "Книга дневных записей"
08.02.2025 Jaaj.Club

Опрос

Что интересней прочитать в новых выпусках Jaaj.Club?


Для судейства Битв Авторов необходимо авторизоваться и достичь 15-го писательского уровня.
21.02.2020 Рубрика: Космос

Гравитационное поле - Скорость гравитации

Автор: Jaaj.Club
Из четырех известных основных сил в природе гравитация является самой слабой, поэтому в области атомов и молекул она совершенно незначительна по отношению к электромагнитным и ядерным силам. В космических просторах, где большие скопления взаимодействующих масс, межзвездный газ, звёзды, галактики, гравитация играет важную роль.
31666 0 3 12 1002
Гравитационное поле - Скорость гравитации
фото: futurism.com

Четыре основные силы


Из четырех известных основных сил в природе гравитация является самой слабой, поэтому в области атомов и молекул она совершенно незначительна по отношению к электромагнитным и ядерным силам. В космических просторах, где большие скопления взаимодействующих масс, межзвездный газ, звёзды, галактики, гравитация играет важную роль. 

Астрономические открытия пульсаров и квазаров в теории развития звезд ставят теорию гравитации впереди новых проблем, таких как вопрос о постоянстве гравитационной постоянной во времени, механизма гравитационного коллапса, который вызывает энергетическое вырождение звезд. При гравитационном коллапсе силы звёздной гравитации полностью подавляют силы давления излучения, и звезда всё больше сжимается. После того, как сила тяжести поднимется выше некоторой величины, звезда станет невидимой для зрителя (чёрная дыра), потому что кванты излучения больше не могут покинуть звезду. Чтобы объяснить эти явления, может потребоваться провести квантование (квантовая механика) в теории гравитации. Энергия гравитационного поля была бы квантована и распространялась бы через поле в гравитационных волнах. Квант гравитационного поля называется гравитон.

поле в гравитационных волнах
Фото: physicsworld.com

Современные эксперименты направлены на точное определение искажения пространственно-временного континуума, которое Земля вызывает из-за гравитации, и в соответствии с уточнением, то есть возможным расширением теории гравитации Эйнштейна. Для этого создаются спутники (например, гравитационный зонд B) с высокочувствительными гироскопами, отклонение которых составляет менее 10-11 градусов в час, и подходят для измерения деформации гравитационного поля. Также проводятся эксперименты по взаимодействию электромагнитного и гравитационного полей, затенению гравитации щитами, попыткам регистрации гравитационного излучения и т. д. 

Все эти эксперименты дают первоначальные результаты, которых пока недостаточно для более серьёзной теоретической обработки, но они показывают, что существующие теории необходимо будет дополнить. В конце концов, сам Альберт Эйнштейн, ссылаясь на своё уравнение, в котором гравитация рассматривается в общей теории относительности, сказал, что левая часть уравнения такая же твёрдая, как камень, но правый песок - это то, что ещё не сформировано.

Скорость гравитации


Эффект гравитации мгновенен в теории тяготения Ньютона. Однако в специальной теории относительности понятие одновременности теряет смысл, и невозможно посылать информацию быстрее, чем свет, потому что это приведет к парадоксу, поэтому, согласно общей теории относительности, влияние пространства увеличивается со скоростью света. 

Было экспериментально подтверждено, что скорость гравитации была равна скорости света в пределах экспериментальной ошибки 1%.

Гравитационное поле


Гравитационное поле - это потенциальное векторное поле, которое для каждой точки определяется как сила тяжести на точечном теле в этой точке, делённая на массу этого тела. Гравитационное поле массой m 1 определяется как:

Формула силы гравитации
Фото: study.com

Эта величина говорит вам, какая сила на единицу гравитационного поля притягивает тело в некоторой точке пространства, определенной радиус-вектором r . Единицей измерения является ньютон на килограмм (Н/кг), и легко можно показать, что ньютон на килограмм равен квадрату метра на секунду (м/с2 ), что является единицей измерения ускорения. Ускорение силы тяжести Земли составляет в среднем 9,80665 м/с2 на поверхности Земли. Следовательно, сила гравитационного поля в некоторой точке пространства равна гравитационному ускорению в этой точке. Это связано с тем, что тяжелые и вялые массы линейно пропорциональны. Этот факт называется принципом эквивалентности.

Гравитация и квантовая механика


Спустя несколько десятилетий после публикации общей теории относительности ученые пришли к выводу, что она несовместима с квантовой механикой. В квантовой теории поле гравитации описывается как следствие обмена виртуальными гравитонами, так же, как электромагнитная сила, создаваемая обменом виртуальных фотонов. Этот подход ещё не объяснил гравитационные силы на расстояниях, меньших, чем длина Планка. 

До сих пор не достигнутая цель современной науки состоит в разработке всеобъемлющей теории квантовой гравитации.

Аномалии и разногласия


Есть некоторые наблюдения, которые не были должным образом объяснены, что может указывать на необходимость более совершенных теорий или, возможно, других подходов к объяснению.

Кривая вращения типичной спиральной галактики: предсказанная (A) и наблюдаемая (B). Расхождение между этими кривыми связано с тёмной материей.

Кривая вращения типичной спиральной галактики
Фото: www.pngkit.com

Быстрые звезды: звезды в галактиках следуют за распределением скорости, причем звёзды на периферии движутся быстрее, чем если бы они следовали наблюдаемому распределению нормального вещества. Галактики внутри галактических скоплений демонстрируют ту же картину. Тёмная материя, которая будет формировать гравитационные взаимодействия, но не электромагнитные, могла бы объяснить это несоответствие. Также были предложены различные модификации динамики Ньютона.

Аномалия пролета: различные космические корабли испытали большее ускорение, чем ожидалось во время маневров с гравитацией.

Ускоренное расширение: есть признаки того, что расширение метрики пространства ускоряется. Существование тёмной энергии было предложено в качестве возможного объяснения. Недавно было дано альтернативное объяснение, что геометрия пространства не является однородной (из-за существования скопления галактик), и, когда данные интерпретируются с учётом этого фактора, не представляется, что расширение ускоряется. Однако, этот вывод оспаривается.

Аномальное увеличение астрономической единицы. Недавние измерения показывают, что орбиты планет расширяются быстрее, чем тогда, когда единственной причиной этого будет потеря солнечной массы из-за излучения энергии.

Гравитационное поле - Скорость гравитации
Фото: nbcnews.com

Фотоны с избыточной энергией: фотоны, проходящие через галактические скопления, должны получать энергию при входе, а затем терять её при выходе. Ускоренное расширение Вселенной должно предотвратить полное восстановление энергии фотонов. Однако даже с учетом этого фотоны от космического микроволнового фонового излучения приобретают вдвое больше энергии, чем ожидалось. Это может указывать на то, что гравитация снижается медленнее, чем обратный квадрат в определенных масштабах расстояния.

Чрезмерно массивные водородные облака. Спектральные линии леса Лайман-альфа предполагают, что водородные облака более сконцентрированы на отдельных масштабах, чем можно было бы ожидать, и это, подобно тёмному потоку, является возможным признаком более медленного снижения гравитации, чем обратные квадраты на определенных масштабах расстояний.

Дополнительные факты


Гравитационное поле каждой частицы расширяется до бесконечности, но его сила уменьшается с квадратом расстояния.

Определение напряженности гравитационного поля можно получить математически другим способом, включив единичную массу во второй закон Ньютона.

Если тело меняет своё положение в пространстве, сила его гравитационного поля в произвольной точке пространства будет изменяться в соответствии с этим сдвигом только по истечении времени, которое требуется для того, чтобы свет пришел из тела в эту точку.

Подпишитесь на бесплатную еженедельную рассылку

Каждую неделю Jaaj.Club публикует множество статей, рассказов и стихов. Прочитать их все — задача весьма затруднительная. Подписка на рассылку решит эту проблему: вам на почту будут приходить похожие материалы сайта по выбранной тематике за последнюю неделю.
Введите ваш Email
Хотите поднять публикацию в ТОП и разместить её на главной странице?

Гравитация - одно из четырёх основных взаимодействий

Современная физика не способна объединить общую теорию относительности с квантовой механикой. Это означает, что ни одна из современных теорий не описывает правильно движение частицы, движущейся со скоростью, сравнимой со скоростью света в вакууме в сильном гравитационном поле, например вблизи или внутри черной дыры. Читать далее »

Предположение Эйнштейна

субъективное мнение: а прав ли был великий учёный? Читать далее »

4 причины любви многих людей к астрологии

Планеты-покровители, созвездия, названия знаков зодиака. Одно то, что твоей жизнью управляют - даже не так, скорее помогают по жизни - звезды. Прекрасные сияющие звезды. Это находит отклик в душе любого человека и отвечает потребности в прекрасном. Читать далее »

Комментарии

#67817 Автор: Jaaj.Club написано 21/02/2020 18:58:36
Получается, что со скоростью света может "летать" не только фотон, но и ещё гравитон? Для меня это открытие.
#67821 Автор: 86RW127Vv написано 22/02/2020 00:30:27
Скорость мысли к какой категории относится?
#67824 Автор: Jaaj.Club написано 22/02/2020 05:28:39
Думаю, что скорость мысли сводится всё к тем же фотонам. Но я бы выслушал точку зрения других людей.