Se la gravità smette di funzionare, succederanno cose incredibili. Per esempio, tutto ciò che non è attaccato alla terra vola nello spazio, tutti i pianeti si liberano dalla forza del sole e l'universo, come tu sai, cessa di esistere. La gravità può non fallire mai, ma gli scienziati continuano a svelare i segreti di questa misteriosa forza invisibile che aiuta a tenere tutto insieme.
Attrazione universale: la forza
Gravità, insieme a forti forze nucleari, debole decadimento le forze e le forze elettromagnetiche, è una delle forze fondamentali dell'universo E 'anche la più debole, anche se la gravità è così forte che una galassia può attirare altre migliaia di miliardi di chilometri di distanza. Un'idea ben nota nella fisica teorica non è che la gravità sia più debole delle altre forze, ma che non sperimentiamo tutti i suoi effetti. Ciò potrebbe accadere se esistono dimensioni extra che causano la diffusione della gravità in quelle dimensioni. La gravità è anche la forza principale che dà struttura alle stelle, alle galassie e ad altri oggetti di grandi dimensioni.
Quando si osserva una caduta
Contrariamente alla credenza popolare, la gravità esiste a bordo di una navicella spaziale orbitante. In effetti, la forza gravitazionale a bordo della Stazione Spaziale Internazionale è pari al 90 percento del suo valore sulla superficie terrestre. Astronauti e bicchieri d'acqua appaiono senza peso in video perché la gravità del pianeta li sta facendo cadere verso terra, ma non raggiungono mai il suolo a causa della traiettoria della loro orbita. Questo costante stato di caduta mentre non raggiunge mai la terra fa sembrare che galleggiano. La gravità fa accelerare tutti gli oggetti alla stessa velocità, cadendo sempre più velocemente ogni secondo. Lascia cadere un'incudine e una piuma da un edificio di 30 piani e raggiungerebbero il terreno nello stesso momento se la resistenza aerea non rallentasse la piuma.
La matematica dell'attrazione
L'accelerazione dovuta alla gravità è una vera entità il cui valore gli scienziati denotano con la lettera minuscola "g". In un famoso esperimento, Galileo ha scoperto una relazione tra g e la distanza in cui un oggetto cade per un periodo di tempo, come mostrato nella seguente equazione:
d = 1/2 xgx (t quadrato)
La lettera d rappresenta la distanza caduta e t è il periodo di tempo in secondi in cui l'oggetto cade. La forza gravitazionale tra due oggetti è proporzionale alle loro masse e inversamente proporzionale alla distanza che le separa. Usa la seguente equazione per calcolare quella forza:
F = G x ((m1 x m2) /r ^ 2)
La lettera F indica la forza gravitazionale, m1 e m2 sono la le masse dei due oggetti e r è la distanza tra loro. La G maiuscola è la costante di gravità universale, 6,673 × 10 ^ -11 N · (m /kg) ^ 2. Se un oggetto raddoppia la sua distanza da un altro, la forza gravitazionale tra di loro non diminuisce del 50%. Invece, la forza diminuisce di un fattore 2 al quadrato - la forza gravitazionale diminuisce con il quadrato della distanza tra due oggetti.
Domande senza risposta
Gli scienziati hanno una buona comprensione di come funziona la gravità a livello macroscopico su larga scala, ma molti processi al livello quantico microscopico li lasciano perplessi. La luce, per esempio, mostra proprietà di un'onda e di una particella - i fisici credono che la gravità funzioni allo stesso modo. Tuttavia, finora nessuno ha dimostrato che la gravità crea onde classiche non quantiche. La tecnologia potrebbe dover avanzare un po 'di più prima che gli scienziati sblocchino tutti i segreti della gravità.
