Просто о сложном: закон всемирного тяготения

Представьте себе невидимые нити, соединяющие все объекты во Вселенной. Эти нити – гравитационные силы, управляемые одним из фундаментальных законов природы – законом всемирного тяготения. Открытый гением Исаака Ньютона в 1666 году (публикация состоялась лишь в 1687 году), этот закон объясняет, почему яблоки падают с деревьев, почему Луна вращается вокруг Земли, планеты – вокруг Солнца, а планетные системы вокруг галактического центра.

Просто о сложном: закон всемирного тяготения 1
© scitechdaily.com

На первый взгляд, закон всемирного тяготения кажется простым: каждая частица материи притягивает каждую другую частицу с силой, прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними (F=G(Mm)/R2, где G — гравитационная постоянная). Однако за этой элегантной формулировкой скрываются глубокие космические последствия.

Представьте двойную звездную систему, состоящую из двух массивных звезд, вращающихся вокруг общего центра масс. Из-за их огромных масс создаются мощные гравитационные поля, настолько сильные, что они буквально искривляют пространство-время вокруг этих звезд. Когда такие массивные звезды достигают конца своего жизненного цикла, они могут коллапсировать под действием собственной гравитации, образуя экзотические объекты, известные как черные дыры.

Черные дыры обладают таким колоссальным притяжением, что даже свет, самая быстрая «вещь» во Вселенной, не может вырваться из сферы их гравитационного влияния, называемой горизонтом событий. Попав внутрь этой области, даже фотоны оказываются пленниками гравитации черной дыры, что делает ее, по сути, «черной дырой» в буквальном смысле этого слова.

Просто о сложном: закон всемирного тяготения 2
© thewikihow.com

Таким образом, черные дыры представляют собой одни из самых экстремальных проявлений гравитационных сил, где притяжение настолько велико, что преодолеть его не может даже самая быстрая вещь во Вселенной.

Но гравитация не только управляет движением и поведением космических тел – она также играет ключевую роль в формировании галактик, скоплений галактик и даже всей наблюдаемой Вселенной. Именно гравитация объединяла первичные облака газа и пыли в звезды и галактики после Большого взрыва, заставляя их формировать изящные скопления.

На бытовом уровне гравитация удерживает нас на поверхности Земли и заставляет наши ноги ощущать вес собственного тела. Без нее мы просто улетели бы в космическое пространство, как пыль, сметаемая ветром. Гравитация также вызывает приливы и отливы в океанах, периодически поднимая и опуская уровень воды под воздействием Луны и Солнца.

Просто о сложном: закон всемирного тяготения 3
© 3quarksdaily.com

Одно из самых захватывающих открытий в области гравитации – обнаружение гравитационных волн, предсказанных Альбертом Эйнштейном в 1916 году в рамках его общей теории относительности. Они представляют собой рябь в самой ткани пространства-времени, порожденную движением массивных объектов (вспомните о «танце» двух звезд). Открытие гравитационных волн произошло благодаря научной коллаборации огромных интерферометров LIGO и VIRGO, которые 14 сентября 2015 года осуществили их прямое детектирование. Открытие гравитационных волн открыло новое окно в изучение Вселенной.

Закон всемирного тяготения, который когда-то вызвал революцию в нашем понимании мира, до сих пор остается одним из краеугольных камней современной физики. Он напоминает нам, что даже самые простые идеи могут иметь глубокие и далеко идущие последствия, распространяющиеся на все Мироздание.

Просто о сложном: закон всемирного тяготения 4

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *