Este artigo enfocará a história da descoberta da lei da gravitação universal. Aqui conheceremos informações biográficas da vida do cientista que descobriu esse dogma físico, consideraremos suas principais disposições, a relação com a gravidade quântica, o curso do desenvolvimento e muito mais.

Gênio

Sir Isaac Newton é um cientista originário da Inglaterra. Ao mesmo tempo, ele dedicou muita atenção e esforço a ciências como física e matemática, e também trouxe muitas coisas novas para a mecânica e a astronomia. Ele é legitimamente considerado um dos primeiros fundadores da física em seu modelo clássico. É autor da obra fundamental “Princípios Matemáticos da Filosofia Natural”, onde apresentou informações sobre as três leis da mecânica e a lei da gravitação universal. Isaac Newton lançou as bases da mecânica clássica com estes trabalhos. Ele também desenvolveu um tipo integral, a teoria da luz. Ele também fez contribuições importantes para a óptica física e desenvolveu muitas outras teorias em física e matemática.

Lei

A lei da gravitação universal e a história de sua descoberta remontam a um passado distante. Sua forma clássica é uma lei que descreve interações do tipo gravitacional que não vão além da estrutura da mecânica.

Sua essência era que o indicador da força F do impulso gravitacional que surge entre 2 corpos ou pontos de matéria m1 e m2, separados entre si por uma certa distância r, mantém proporcionalidade em relação a ambos os indicadores de massa e é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre os corpos:

F = G, onde o símbolo G denota a constante gravitacional igual a 6,67408(31).10 -11 m 3 /kgf 2.

A gravidade de Newton

Antes de considerarmos a história da descoberta da lei da gravitação universal, familiarizemo-nos mais detalhadamente com suas características gerais.

Na teoria criada por Newton, todos os corpos com grande massa deveriam gerar um campo especial ao seu redor que atraia outros objetos para si. É chamado de campo gravitacional e tem potencial.

Um corpo com simetria esférica forma um campo fora de si, semelhante àquele criado por um ponto material de mesma massa localizado no centro do corpo.

A direção da trajetória de tal ponto no campo gravitacional criado por um corpo com massa muito maior obedece a objetos do universo, como, por exemplo, um planeta ou um cometa, movendo-se ao longo de uma elipse ou. hipérbole. A distorção criada por outros corpos massivos é levada em consideração usando as disposições da teoria das perturbações.

Analisando a precisão

Depois que Newton descobriu a lei da gravitação universal, ela teve que ser testada e comprovada muitas vezes. Para tanto, foi feita uma série de cálculos e observações. Concordando com as suas disposições e com base na precisão do seu indicador, a forma experimental de avaliação serve como uma confirmação clara da relatividade geral. Medir as interações quadrupolo de um corpo que gira, mas suas antenas permanecem estacionárias, nos mostra que o processo de aumento de δ depende do potencial r -(1+δ), a uma distância de vários metros e está no limite (2,1± 6.2) .10 -3 . Uma série de outras confirmações práticas permitiram que esta lei se estabelecesse e assumisse uma forma única, sem modificações. Em 2007, este dogma foi verificado novamente a uma distância inferior a um centímetro (55 mícrons-9,59 mm). Levando em conta os erros do experimento, os cientistas examinaram a faixa de distância e não encontraram desvios óbvios nesta lei.

A observação da órbita da Lua em relação à Terra também confirmou a sua validade.

Espaço euclidiano

A teoria clássica da gravidade de Newton está associada ao espaço euclidiano. A igualdade real com precisão bastante elevada (10 -9) dos indicadores da medida de distância no denominador da igualdade discutida acima nos mostra a base euclidiana do espaço da mecânica newtoniana, com uma forma física tridimensional. Nesse ponto da matéria, a área da superfície esférica tem proporcionalidade exata em relação ao quadrado do seu raio.

Dados da história

Consideremos uma breve história da descoberta da lei da gravitação universal.

As ideias foram apresentadas por outros cientistas que viveram antes de Newton. Epicuro, Kepler, Descartes, Roberval, Gassendi, Huygens e outros pensaram nisso. Kepler levantou a hipótese de que a força da gravidade é inversamente proporcional à distância do Sol e se estende apenas nos planos da eclíptica; segundo Descartes, foi consequência da atividade de vórtices na espessura do éter. Houve uma série de suposições que refletiam as suposições corretas sobre a dependência da distância.

Uma carta de Newton para Halley continha informações de que os antecessores do próprio Sir Isaac foram Hooke, Wren e Buyot Ismael. No entanto, antes dele, ninguém foi capaz de conectar claramente, usando métodos matemáticos, a lei da gravidade e o movimento planetário.

A história da descoberta da lei da gravitação universal está intimamente ligada à obra “Princípios Matemáticos da Filosofia Natural” (1687). Neste trabalho, Newton conseguiu derivar a lei em questão graças à lei empírica de Kepler, já conhecida naquela época. Ele nos mostra que:

• a forma de movimento de qualquer planeta visível indica a presença de uma força central;
• a força de atração do tipo central forma órbitas elípticas ou hiperbólicas.

Sobre a teoria de Newton

Um exame da breve história da descoberta da lei da gravitação universal também pode nos apontar para uma série de diferenças que a distinguiram das hipóteses anteriores. Newton não apenas publicou a fórmula proposta para o fenômeno em consideração, mas também propôs um modelo matemático em sua totalidade:

• posição sobre a lei da gravidade;
• disposição sobre a lei do movimento;
• sistemática de métodos de pesquisa matemática.

Esta tríade poderia estudar com bastante precisão até mesmo os movimentos mais complexos dos objetos celestes, criando assim a base para a mecânica celeste. Até Einstein começar o seu trabalho, este modelo não exigia um conjunto fundamental de correções. Apenas o aparato matemático teve que ser significativamente melhorado.

Objeto para discussão

A lei descoberta e comprovada ao longo do século XVIII tornou-se um assunto conhecido de debate ativo e verificação escrupulosa. No entanto, o século terminou com um acordo geral com os seus postulados e declarações. Usando os cálculos da lei, foi possível determinar com precisão as trajetórias de movimento dos corpos no céu. A verificação direta foi realizada em 1798. Ele fez isso usando uma balança do tipo torção com grande sensibilidade. Na história da descoberta da lei universal da gravidade, é necessário dar um lugar especial às interpretações introduzidas por Poisson. Desenvolveu o conceito de potencial gravitacional e a equação de Poisson, com a qual foi possível calcular esse potencial. Este tipo de modelo permitiu estudar o campo gravitacional na presença de uma distribuição arbitrária de matéria.

A teoria de Newton teve muitas dificuldades. A principal delas poderia ser considerada a inexplicabilidade da ação de longo alcance. Era impossível responder com precisão à questão de como as forças gravitacionais são enviadas através do vácuo a uma velocidade infinita.

“Evolução” da lei

Durante os duzentos anos seguintes, e ainda mais, muitos físicos tentaram propor várias maneiras de melhorar a teoria de Newton. Estes esforços terminaram em triunfo em 1915, nomeadamente com a criação da Teoria Geral da Relatividade, criada por Einstein. Ele foi capaz de superar toda a gama de dificuldades. De acordo com o princípio da correspondência, a teoria de Newton revelou-se uma aproximação ao início do trabalho da teoria de uma forma mais geral, que pode ser aplicada sob certas condições:

1. O potencial da natureza gravitacional não pode ser muito grande nos sistemas em estudo. O sistema solar é um exemplo de cumprimento de todas as regras de movimentação dos corpos celestes. O fenômeno relativístico encontra-se em uma manifestação notável da mudança do periélio.
2. A velocidade de movimento neste grupo de sistemas é insignificante em comparação com a velocidade da luz.

A prova de que em um campo gravitacional estacionário fraco os cálculos da relatividade geral assumem a forma newtoniana é a presença de um potencial gravitacional escalar em um campo estacionário com características de força fracamente expressas, que é capaz de satisfazer as condições da equação de Poisson.

Escala quântica

No entanto, na história, nem a descoberta científica da lei da gravitação universal, nem a Teoria Geral da Relatividade poderiam servir como a teoria gravitacional final, uma vez que ambas não descrevem satisfatoriamente processos do tipo gravitacional na escala quântica. Uma tentativa de criar uma teoria gravitacional quântica é uma das tarefas mais importantes da física moderna.

Do ponto de vista da gravidade quântica, a interação entre objetos é criada através da troca de grávitons virtuais. De acordo com o princípio da incerteza, o potencial energético dos grávitons virtuais é inversamente proporcional ao período de tempo em que existiu, desde o ponto de emissão por um objeto até o momento em que foi absorvido por outro ponto.

Diante disso, verifica-se que em uma pequena escala de distância a interação dos corpos acarreta a troca de grávitons do tipo virtual. Graças a estas considerações, é possível concluir uma afirmação sobre a lei do potencial de Newton e sua dependência de acordo com o índice de proporcionalidade inversa em relação à distância. A analogia entre as leis de Coulomb e Newton é explicada pelo fato de o peso dos grávitons ser zero. O peso dos fótons tem o mesmo significado.

Equívoco

No currículo escolar, a resposta à questão da história, como Newton descobriu a lei da gravitação universal, é a história da queda de uma maçã. Segundo esta lenda, caiu na cabeça do cientista. No entanto, este é um equívoco generalizado e, na realidade, tudo era possível sem tal caso de possível ferimento na cabeça. O próprio Newton por vezes confirmou este mito, mas na realidade a lei não foi uma descoberta espontânea e não surgiu num ataque de compreensão momentânea. Como foi escrito acima, foi desenvolvido ao longo do tempo e foi apresentado pela primeira vez nos trabalhos sobre os “Princípios Matemáticos”, que foram divulgados ao público em 1687.

Obtemos uma compreensão básica da gravidade na escola. Lá geralmente somos informados de que existe uma força incrível que mantém todos na Terra, e somente graças a ela não voamos para o espaço sideral e não andamos de cabeça para baixo. É aqui que praticamente acaba a diversão, porque na escola só nos falam as coisas mais básicas e simples. Na realidade, há muito debate sobre a gravidade universal, os cientistas propõem novas teorias e ideias e há muito mais nuances do que se pode imaginar. Nesta coleção você encontrará vários fatos e teorias muito interessantes sobre a influência gravitacional, que ou não foram incluídos no currículo escolar, ou se tornaram conhecidos há pouco tempo.

10. A gravidade é uma teoria, não uma lei comprovada.
Existe um mito de que a gravidade é uma lei. Se você tentar fazer pesquisas online sobre esse assunto, qualquer mecanismo de busca oferecerá muitos links sobre a Lei da Gravitação Universal de Newton. Porém, na comunidade científica, leis e teorias são conceitos completamente diferentes. Uma lei científica é um fato irrefutável baseado em dados confirmados que explica claramente a essência dos fenômenos ocorridos. Uma teoria, por sua vez, é uma espécie de ideia com a qual os pesquisadores tentam explicar determinados fenômenos.

Se descrevermos a interação gravitacional em termos científicos, fica imediatamente claro para uma pessoa relativamente alfabetizada por que a gravidade universal é considerada em um plano teórico, e não como uma lei. Como os cientistas ainda não têm a capacidade de estudar as forças gravitacionais de cada planeta, satélite, estrela, asteróide e átomo do Universo, não temos o direito de reconhecer a gravidade universal como uma lei.

A sonda robótica Voyager 1 viajou 21 mil milhões de quilómetros, mas mesmo a uma distância tão grande da Terra, mal saiu do nosso sistema planetário. O vôo durou 40 anos e 4 meses, e durante todo esse tempo os pesquisadores não receberam muitos dados que transferissem o pensamento sobre a gravidade do campo teórico para a categoria das leis. Nosso Universo é muito grande e ainda sabemos muito pouco...

9. Existem muitas lacunas na teoria sobre a gravidade

Já estabelecemos que a gravidade universal é apenas um conceito teórico. Além disso, verifica-se que esta teoria ainda apresenta muitas lacunas que indicam claramente a sua relativa inferioridade. Muitas inconsistências foram observadas não apenas no nosso sistema solar, mas mesmo aqui na Terra.

Por exemplo, de acordo com a teoria da gravidade universal na Lua, a força gravitacional do Sol deveria ser sentida muito mais forte do que a gravidade da Terra. Acontece que a Lua deveria girar em torno do Sol, e não em torno do nosso planeta. Mas sabemos que a Lua é o nosso satélite e, para isso, às vezes basta levantar os olhos para o céu noturno.

Na escola, fomos informados sobre Isaac Newton, que teve uma maçã fatídica caindo em sua cabeça, inspirando-o com a ideia da teoria da gravitação universal. Até o próprio Newton admitiu que sua teoria tinha certas deficiências. Ao mesmo tempo, foi Newton quem se tornou o autor de um novo conceito matemático - as fluxões (derivadas), que o ajudou na formação dessa mesma teoria da gravitação. As fluxões podem não parecer tão familiares para você, mas no final elas se tornaram firmemente arraigadas no mundo das ciências exatas.

Hoje, na análise matemática, o método do cálculo diferencial é frequentemente utilizado, baseado justamente nas ideias de Newton e de seu colega Leibniz. No entanto, esta seção da matemática também é bastante incompleta e tem suas falhas.

8. Ondas gravitacionais

A teoria geral da relatividade de Albert Einstein foi proposta em 1915. Na mesma época, surgiu a hipótese das ondas gravitacionais. Até 1974, a existência destas ondas permaneceu puramente teórica.

As ondas gravitacionais podem ser comparadas a ondulações na tela do continuum espaço-tempo, que aparecem como resultado de eventos de grande escala no Universo. Tais eventos poderiam ser a colisão de buracos negros, mudanças na velocidade de rotação de uma estrela de nêutrons ou uma explosão de supernova. Quando algo assim acontece, as ondas gravitacionais se espalham pelo continuum espaço-tempo, como ondulações na água quando uma pedra cai nela. Essas ondas viajam pelo Universo à velocidade da luz. Não vemos eventos catastróficos com muita frequência, por isso levamos muitos anos para detectar ondas gravitacionais. É por isso que os cientistas levaram mais de 60 anos para provar a sua existência.

Há quase 40 anos, os cientistas estudam as primeiras evidências de ondas gravitacionais. Acontece que estas ondulações surgem durante a fusão de um sistema binário de estrelas muito densas e pesadas ligadas gravitacionalmente, girando em torno de um centro de massa comum. Com o tempo, os componentes da estrela binária se aproximam e sua velocidade diminui gradativamente, conforme previsto por Einstein em sua teoria. A magnitude das ondas gravitacionais é tão pequena que em 2017 elas até receberam o Prêmio Nobel de Física pela sua detecção experimental.

7. Buracos negros e gravidade

Os buracos negros são um dos maiores mistérios do Universo. Eles aparecem durante o colapso gravitacional de uma estrela bastante grande, que se torna uma supernova. Quando uma supernova explode, uma massa significativa de matéria estelar é ejetada para o espaço sideral. O que está acontecendo pode provocar a formação de uma região espaço-tempo no espaço em que o campo gravitacional se torna tão forte que mesmo os quanta de luz não conseguem sair deste lugar (esse buraco negro). Não é a gravidade em si que forma os buracos negros, mas ela ainda desempenha um papel fundamental na observação e no estudo dessas regiões.

É a gravidade dos buracos negros que ajuda os cientistas a detectá-los no Universo. Dado que a atração gravitacional pode ser incrivelmente poderosa, os investigadores podem por vezes notar os seus efeitos noutras estrelas ou nos gases que rodeiam estas regiões. Quando um buraco negro suga gases, forma-se o chamado disco de acreção, no qual a matéria é acelerada a velocidades tão altas que começa a produzir radiação intensa quando aquecida. Este brilho também pode ser detectado na faixa de raios X. Foi graças ao fenómeno de acreção que conseguimos provar a existência de buracos negros (utilizando telescópios especiais). Acontece que se não fosse a gravidade, nem saberíamos da existência de buracos negros.

6. Teoria sobre matéria negra e energia negra

Aproximadamente 68% do Universo consiste em energia escura e 27% é reservado para matéria escura. Em teoria. Apesar do fato de que em nosso mundo a matéria escura e a energia escura tenham recebido tanto espaço, sabemos muito pouco sobre elas.

Presumivelmente sabemos que a energia escura tem várias propriedades. Por exemplo, guiados pela teoria da gravidade de Einstein, os cientistas sugeriram que a energia escura está em constante expansão. A propósito, os cientistas inicialmente acreditaram que a teoria de Einstein os ajudaria a provar que, com o tempo, a influência gravitacional retarda a expansão do Universo. No entanto, em 1998, dados obtidos pelo Telescópio Espacial Hubble deram motivos para acreditar que o Universo está a expandir-se apenas a uma taxa crescente. Ao mesmo tempo, os cientistas chegaram à conclusão de que a teoria da gravidade não é capaz de explicar os fenômenos fundamentais que ocorrem em nosso Universo. Foi assim que surgiu a hipótese sobre a existência de energia escura e matéria escura, destinada a justificar a aceleração da expansão do Universo.

5. Grávitons

Na escola dizem-nos que a gravidade é uma força. Mas também poderia ser algo mais... É possível que a gravidade no futuro seja considerada como uma manifestação de uma partícula chamada gráviton.

Hipoteticamente, os grávitons são partículas elementares sem massa que emitem um campo gravitacional. Até o momento, os físicos ainda não provaram a existência dessas partículas, mas já têm muitas teorias sobre por que esses grávitons certamente devem existir. Uma dessas teorias afirma que a gravidade é a única força (das 4 forças fundamentais da natureza ou das interações) que ainda não foi associada a uma única partícula elementar ou a qualquer unidade estrutural.

Podem existir grávitons, mas reconhecê-los é incrivelmente difícil. Os físicos sugerem que as ondas gravitacionais consistem apenas nessas partículas indescritíveis. Para detectar ondas gravitacionais, os pesquisadores realizaram diversos experimentos, em um dos quais utilizaram espelhos e lasers. Um detector interferométrico pode ajudar a detectar deslocamentos de espelhos até mesmo nas distâncias mais microscópicas, mas infelizmente não pode detectar mudanças associadas a partículas tão pequenas quanto os grávitons. Em teoria, para tal experiência, os cientistas precisariam de espelhos tão pesados ​​que, se colapsassem, poderiam aparecer buracos negros.

Em geral, não parece possível detectar ou provar a existência de grávitons num futuro próximo. Por enquanto, os físicos estão observando o Universo e esperam que seja lá que encontrarão respostas para suas perguntas e serão capazes de detectar manifestações de grávitons em algum lugar fora dos laboratórios terrestres.

4. Teoria dos buracos de minhoca

Buracos de minhoca, buracos de minhoca ou buracos de minhoca são outro grande mistério do Universo. Seria legal entrar em algum tipo de túnel espacial e viajar na velocidade da luz para chegar a outra galáxia no menor tempo possível. Essas fantasias foram usadas mais de uma vez em thrillers de ficção científica. Se realmente existirem buracos de minhoca no Universo, tais saltos podem ser bem possíveis. No momento, os cientistas não têm evidências da existência de buracos de minhoca, mas alguns físicos acreditam que esses túneis hipotéticos podem ser criados pela manipulação da gravidade.

A teoria geral da relatividade de Einstein permite a possibilidade de buracos de minhoca alucinantes. Levando em conta o trabalho do lendário cientista, outro físico, Ludwig Flamm, tentou descrever como a força da gravidade poderia distorcer o espaço-tempo de tal forma que se formaria um novo túnel, uma ponte entre uma região da estrutura da realidade física. e outro. Claro, existem outras teorias.

3. Os planetas também têm influência gravitacional no Sol

Já sabemos que o campo gravitacional do Sol afeta todos os objetos do nosso sistema planetário, e é por isso que todos eles giram em torno da nossa única estrela. Pelo mesmo princípio, a Terra está ligada à Lua, e é por isso que a Lua gira em torno do nosso planeta natal.

No entanto, cada planeta e qualquer outro corpo celeste com massa suficiente no nosso sistema solar também tem os seus próprios campos gravitacionais, que afectam o Sol, outros planetas e todos os outros objectos espaciais. A magnitude da força gravitacional exercida depende da massa do objeto e da distância entre os corpos celestes.

No nosso sistema solar, é graças à interação gravitacional que todos os objetos giram em suas órbitas determinadas. A atração gravitacional mais forte, claro, vem do Sol. Em geral, todos os corpos celestes com massa suficiente têm seu próprio campo gravitacional e influenciam outros objetos com massa significativa, mesmo que estejam localizados a uma distância de vários anos-luz.

2. Microgravidade

Todos nós já vimos mais de uma vez fotografias de astronautas voando através de estações orbitais ou mesmo saindo da espaçonave em trajes de proteção especiais. Você provavelmente está acostumado a pensar que esses cientistas geralmente caem no espaço sem sentir qualquer gravidade, porque não há nenhuma lá. E você estaria muito errado se assim fosse. Também existe gravidade no espaço. Costuma-se chamá-la de microgravidade, porque é quase imperceptível. É graças à microgravidade que os astronautas se sentem leves como penas e flutuam livremente no espaço. Se não existisse gravidade, os planetas simplesmente não girariam em torno do Sol e a Lua já teria deixado a órbita da Terra há muito tempo.

Quanto mais longe um objeto estiver do centro de gravidade, mais fraca será a força da gravidade. É a microgravidade que opera na ISS, porque todos os objetos estão muito mais longe do campo gravitacional da Terra do que você está aqui agora. A gravidade também enfraquece em outros níveis. Por exemplo, vamos pegar um átomo individual. Esta é uma partícula tão pequena de matéria que também experimenta uma força gravitacional bastante modesta. À medida que os átomos se combinam em grupos, esta força, claro, aumenta.

1. Viagem no tempo

A ideia de viagem no tempo fascina a humanidade há algum tempo. Muitas teorias, incluindo a teoria da gravidade, dão esperança de que um dia tais viagens se tornem realmente possíveis. De acordo com um conceito, a gravidade forma uma certa curva no continuum espaço-tempo, que força todos os objetos do Universo a se moverem ao longo de uma trajetória curva. Como resultado, os objetos no espaço se movem um pouco mais rápido em comparação com os objetos na Terra. Mais precisamente, aqui está um exemplo: os relógios dos satélites espaciais estão 38 microssegundos (0,000038 segundos) à frente dos despertadores de sua casa todos os dias.

Como a gravidade faz com que os objetos se movam mais rápido no espaço do que na Terra, os astronautas também podem ser considerados viajantes do tempo. No entanto, esta viagem é tão insignificante que, ao regressar a casa, nem os próprios astronautas nem os seus entes queridos notam qualquer diferença fundamental. Mas isso não nega uma questão muito interessante - é possível usar a influência gravitacional para viagens no tempo, como mostrado nos filmes de ficção científica?

Todos nós estudamos a lei da gravitação universal na escola. Mas o que sabemos realmente sobre a gravidade além daquilo que os nossos professores colocam nas nossas cabeças? Vamos atualizar nossos conhecimentos...

Fato um

Todo mundo conhece a famosa parábola da maçã que caiu na cabeça de Newton. Mas o facto é que Newton não descobriu a lei da gravitação universal, uma vez que esta lei simplesmente não está presente no seu livro “Princípios Matemáticos da Filosofia Natural”. Não há fórmula ou formulação neste trabalho, como qualquer um pode ver por si mesmo. Além disso, a primeira menção à constante gravitacional aparece apenas no século XIX e, portanto, a fórmula não poderia ter surgido antes. Aliás, o coeficiente G, que reduz em 600 bilhões de vezes o resultado dos cálculos, não tem significado físico e foi introduzido para esconder contradições.

Fato dois

Acredita-se que Cavendish foi o primeiro a demonstrar a atração gravitacional em lingotes de laboratório, utilizando uma balança de torção - uma viga horizontal com pesos nas extremidades suspensos por um fio fino. O balancim pode girar em um fio fino. De acordo com a versão oficial, Cavendish trouxe um par de blanks de 158 kg de lados opostos para os pesos do balancim e o balancim girou em um pequeno ângulo. No entanto, a metodologia experimental estava incorreta e os resultados foram falsificados, o que foi comprovado de forma convincente. Cavendish passou muito tempo retrabalhando e ajustando a instalação para que os resultados se ajustassem à densidade média da Terra expressa por Newton. A metodologia do experimento em si envolveu movimentar os blanks diversas vezes, e o motivo da rotação do balancim foram as microvibrações do movimento dos blanks, que foram transmitidas à suspensão.

Isto é confirmado pelo facto de que uma instalação tão simples do século XVIII para fins educativos deveria ter sido instalada, se não em todas as escolas, pelo menos nos departamentos de física das universidades, a fim de mostrar aos alunos na prática o resultado do lei da gravitação universal. No entanto, a instalação Cavendish não é utilizada em programas educacionais, e tanto os alunos quanto os alunos entendem que dois espaços em branco se atraem.

Fato três

Se substituirmos os dados de referência da Terra, Lua e Sol na fórmula da lei da gravitação universal, então no momento em que a Lua voa entre a Terra e o Sol, por exemplo, no momento de um eclipse solar, a força de atração entre o Sol e a Lua é mais de 2 vezes maior do que entre a Terra e a Lua!

Segundo a fórmula, a Lua teria que sair da órbita da Terra e começar a girar em torno do Sol.

Constante de gravidade – 6,6725×10 −11 m³/(kg s²).

A massa da Lua é 7,3477 × 10 22 kg.

A massa do Sol é 1,9891×10 30 kg.

A massa da Terra é 5,9737 × 10 24 kg.

Distância entre a Terra e a Lua = 380.000.000 m.

Distância entre a Lua e o Sol = 149.000.000.000 m.

Terra E Lua:

6,6725×10 -11 x 7,3477×10 22 x 5,9737×10 24/380000000 2 = 2,028×10 20 H

Lua E Sol:

6,6725 × 10 -11 x 7,3477 10 22 x 1,9891 10 30/149000000000 2 = 4,39×10 20H

2,028×10 20H

A força de atração entre a Terra e a LuaA força de atração entre a Lua e o Sol

Esses cálculos podem ser criticados pelo fato de que a densidade de referência deste corpo celeste provavelmente não foi determinada corretamente.

Na verdade, as evidências experimentais sugerem que a Lua não é um corpo sólido, mas uma concha de paredes finas. A conceituada revista Science descreve os resultados do trabalho dos sensores sísmicos após o terceiro estágio do foguete que acelerou a espaçonave Apollo 13 atingir a superfície lunar: “o toque sísmico foi detectado por mais de quatro horas. Na Terra, se um míssil atingisse uma distância equivalente, o sinal duraria apenas alguns minutos.”

As vibrações sísmicas que decaem tão lentamente são típicas de um ressonador oco, não de um corpo sólido.

Mas a Lua, entre outras coisas, não mostra suas propriedades atrativas em relação à Terra - o par Terra-Lua se move não em torno do centro de massa comum, como seria de acordo com a lei da gravitação universal, e a órbita elipsoidal da Terra contrária a esta lei não se torna ziguezague.

Além disso, os parâmetros da órbita da Lua em si não permanecem constantes, a órbita, na terminologia científica, “evolui”, e faz isso contrariamente à lei da gravitação universal.

Fato quatro

Como pode ser isso, alguns objetarão, porque até as crianças em idade escolar conhecem as marés oceânicas da Terra, que ocorrem devido à atração da água pelo Sol e pela Lua.

De acordo com a teoria, a gravidade da Lua forma um elipsóide de maré no oceano, com duas saliências de maré que se movem pela superfície da Terra devido à rotação diária.

No entanto, a prática mostra o absurdo dessas teorias. Afinal, segundo eles, uma maré de 1 metro de altura deveria passar pela passagem de Drake do Oceano Pacífico ao Atlântico em 6 horas. Como a água é incompressível, a massa de água elevaria o nível a uma altura de cerca de 10 metros, o que não acontece na prática. Na prática, os fenómenos de maré ocorrem de forma autónoma em áreas de 1000-2000 km.

Laplace também ficou surpreso com o paradoxo: por que nos portos marítimos da França a água cheia chega sequencialmente, embora de acordo com o conceito de elipsóide de maré ela deva chegar lá simultaneamente.

Fato cinco

O princípio das medições de gravidade é simples - os gravímetros medem os componentes verticais e a deflexão do fio de prumo mostra os componentes horizontais.

A primeira tentativa de testar a teoria da gravidade em massa foi feita pelos britânicos em meados do século 18 nas margens do Oceano Índico, onde, por um lado, está a cordilheira rochosa mais alta do mundo, o Himalaia, e por outro , uma bacia oceânica cheia de água muito menos massiva. Mas, infelizmente, o fio de prumo não se desvia em direção ao Himalaia! Além disso, instrumentos ultrassensíveis - gravímetros - não detectam diferença na gravidade de um corpo de teste na mesma altura, tanto acima de montanhas enormes quanto em mares menos densos com quilômetros de profundidade.

Para salvar a teoria estabelecida, os cientistas encontraram um suporte para ela: eles dizem que a razão para isso é a “isostasia” - rochas mais densas estão localizadas sob os mares, e rochas soltas estão localizadas sob as montanhas, e sua densidade é exatamente a mesma como ajustar tudo para o valor desejado.

Também foi estabelecido experimentalmente que gravímetros em minas profundas mostram que a força da gravidade não diminui com a profundidade. Continua a crescer, dependendo apenas do quadrado da distância ao centro da Terra.

Fato seis

De acordo com a fórmula da lei da gravitação universal, duas massas, m1 e m2, cujos tamanhos podem ser desprezados em comparação com as distâncias entre elas, são supostamente atraídas uma pela outra por uma força diretamente proporcional ao produto dessas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre eles. No entanto, na verdade, não se conhece uma única prova de que a matéria tenha um efeito de atração gravitacional. A prática mostra que a gravidade não é gerada pela matéria ou pelas massas, é independente delas e os corpos massivos obedecem apenas à gravidade;

A independência da gravidade da matéria é confirmada pelo fato de que, com raras exceções, pequenos corpos do sistema solar não possuem nenhuma capacidade de atração gravitacional. Com exceção da Lua, mais de seis dezenas de satélites planetários não mostram sinais de sua própria gravidade. Isto foi comprovado por medições indiretas e diretas, por exemplo, desde 2004, a sonda Cassini nas proximidades de Saturno tem voado perto dos seus satélites de vez em quando, mas não foram registadas alterações na velocidade da sonda; Com a ajuda do mesmo Casseni, um gêiser foi descoberto em Encélado, a sexta maior lua de Saturno.

Que processos físicos devem ocorrer em um pedaço cósmico de gelo para que jatos de vapor voem para o espaço?

Pela mesma razão, Titã, a maior lua de Saturno, tem uma cauda de gás resultante do fluxo atmosférico.

Nenhum satélite previsto pela teoria foi encontrado em asteróides, apesar do seu grande número. E em todos os relatos sobre asteróides duplos ou emparelhados que supostamente giram em torno de um centro de massa comum, não houve evidência da rotação desses pares. Os companheiros estavam próximos, movendo-se em órbitas quase sincronizadas ao redor do Sol.

As tentativas de colocar satélites artificiais na órbita de asteróides fracassaram. Exemplos incluem a sonda NEAR, que foi enviada ao asteroide Eros pelos americanos, ou a sonda HAYABUSA, que os japoneses enviaram ao asteroide Itokawa.

Fato sete

Ao mesmo tempo, Lagrange, tentando resolver o problema dos três corpos, obteve uma solução estável para um caso particular. Ele mostrou que o terceiro corpo pode se mover na órbita do segundo, estando o tempo todo em um de dois pontos, um dos quais está 60° à frente do segundo corpo, e o segundo está na mesma distância atrás.

No entanto, dois grupos de asteróides companheiros encontrados atrás e na frente da órbita de Saturno, que os astrônomos chamavam alegremente de troianos, saíram das áreas previstas, e a confirmação da lei da gravitação universal se transformou em um furo.

Fato oito

De acordo com os conceitos modernos, a velocidade da luz é finita, por isso vemos objetos distantes não onde eles estão localizados no momento, mas no ponto de onde partiu o raio de luz que vimos. Mas a que velocidade a gravidade se espalha? Tendo analisado os dados acumulados até então, Laplace estabeleceu que a “gravidade” se propaga mais rápido que a luz em pelo menos sete ordens de grandeza! As medições modernas de recepção de pulsos de pulsar aumentaram ainda mais a velocidade de propagação da gravidade - pelo menos 10 ordens de magnitude mais rápida que a velocidade da luz. Assim, a investigação experimental contradiz a teoria geral da relatividade, na qual a ciência oficial ainda se baseia, apesar do seu completo fracasso.

Fato nove

Existem anomalias naturais da gravidade, que também não encontram nenhuma explicação clara na ciência oficial. aqui estão alguns exemplos:

Fato dez

Há um grande número de estudos alternativos com resultados impressionantes no campo da antigravidade, que refutam fundamentalmente os cálculos teóricos da ciência oficial.

Alguns pesquisadores analisam a natureza vibracional da antigravidade. Este efeito é claramente demonstrado em experimentos modernos, onde gotículas ficam suspensas no ar devido à levitação acústica. Aqui vemos como, com a ajuda de um som de certa frequência, é possível segurar com segurança gotas de líquido no ar...

Mas o efeito, à primeira vista, é explicado pelo princípio do giroscópio, mas mesmo um experimento tão simples contradiz principalmente a gravidade em seu entendimento moderno.

Viktor Stepanovich morreu em circunstâncias bastante estranhas e seu trabalho foi parcialmente perdido, mas parte do protótipo da plataforma antigravitacional foi preservada e pode ser vista no Museu Grebennikov em Novosibirsk.

Outra aplicação prática da antigravidade pode ser observada na cidade de Homestead, na Flórida, onde existe uma estranha estrutura de blocos monolíticos de coral, popularmente apelidada de. Foi construído por Edward Lidskalnin, natural da Letónia, na primeira metade do século XX. Esse homem de constituição magra não tinha nenhuma ferramenta, nem mesmo tinha carro ou qualquer equipamento.

Não foi utilizado eletricidade, também devido à sua ausência, mas de alguma forma desceu ao oceano, onde cortou blocos de pedra de várias toneladas e de alguma forma os entregou em seu local. traçando com perfeita precisão.

Após a morte de Ed, os cientistas começaram a estudar cuidadosamente sua criação. Para o experimento, uma poderosa escavadeira foi trazida e foi feita uma tentativa de mover um dos blocos de 30 toneladas do castelo de coral. A escavadeira rugiu e derrapou, mas não moveu a enorme pedra.

Um estranho dispositivo foi encontrado dentro do castelo, que os cientistas chamaram de gerador de corrente contínua. Era uma estrutura enorme com muitas peças de metal. 240 tiras magnéticas permanentes foram incorporadas na parte externa do dispositivo. Mas como Edward Leedskalnin realmente fez mover blocos de várias toneladas ainda permanece um mistério.

É conhecida a pesquisa de John Searle, em cujas mãos geradores inusitados ganharam vida, giraram e geraram energia; discos com diâmetro de meio metro a 10 metros subiram ao ar e fizeram vôos controlados de Londres à Cornualha e vice-versa.

As experiências do professor foram repetidas na Rússia, nos EUA e em Taiwan. Na Rússia, por exemplo, em 1999, foi registado um pedido de patente para “dispositivos para geração de energia mecânica” sob o número 99122275/09. Vladimir Vitalievich Roshchin e Sergei Mikhailovich Godin, de fato, reproduziram o SEG (Searl Effect Generator) e conduziram uma série de estudos com ele. O resultado foi uma afirmação: você pode obter 7 kW de eletricidade sem custos; o gerador rotativo perdeu peso em até 40%.

O equipamento do primeiro laboratório de Searle foi levado para local desconhecido enquanto ele estava na prisão. A instalação de Godin e Roshchin simplesmente desapareceu; todas as publicações sobre ela, com exceção do pedido de invenção, desapareceram.

O Efeito Hutchison, em homenagem ao engenheiro-inventor canadense, também é conhecido. O efeito se manifesta na levitação de objetos pesados, na liga de materiais diferentes (por exemplo, metal + madeira) e no aquecimento anômalo de metais na ausência de substâncias ardentes próximas a eles. Aqui está um vídeo desses efeitos:

Seja qual for a gravidade, deve-se reconhecer que a ciência oficial é completamente incapaz de explicar claramente a natureza deste fenômeno.

Yaroslav Yargin

Baseado em materiais:

Aqui na Terra, consideramos a gravidade um dado adquirido - por exemplo, ele desenvolveu a teoria da gravidade universal graças à queda de uma maçã de uma árvore. Mas a gravidade, que puxa os objetos uns em direção aos outros em proporção à sua massa, é mais do que apenas a queda de frutas. Aqui estão alguns fatos sobre essa força.

1. Tudo está na sua cabeça

A gravidade na Terra pode ser uma força bastante constante, mas a nossa percepção por vezes diz-nos que não é. Um estudo de 2011 descobriu que as pessoas são melhores em avaliar como os objetos caem no chão quando estão sentadas eretas do que quando estão deitadas de lado, por exemplo.

Isto significa que a nossa percepção da gravidade é menos baseada em pistas visuais sobre a direção da gravidade e mais dependente da orientação do corpo no espaço. As descobertas podem levar a uma nova estratégia e ajudar os astronautas a lidar com a microgravidade no espaço.

2. Retornar à Terra é difícil

A experiência dos astronautas mostra que a transição de e para a gravidade zero pode ser difícil para o corpo, pois os músculos atrofiam e os ossos perdem massa óssea na ausência de gravidade. Segundo a NASA, os astronautas podem perder até 1% de sua massa óssea por mês no espaço.

Quando os astronautas regressam à Terra, os seus corpos e cérebros demoram algum tempo a recuperar. A pressão arterial, que no espaço se distribui uniformemente por todo o corpo, deve novamente se adaptar às condições terrenas, nas quais o coração deve trabalhar para garantir o fluxo sanguíneo para o cérebro.

Às vezes, os astronautas precisam fazer esforços significativos para fazer isso: em 2006, a astronauta Heidemarie Stefanyshyn-Piper caiu durante a cerimônia de boas-vindas, um dia após retornar da ISS.

A adaptação psicológica pode ser igualmente difícil. Em 1973, o astronauta Jack Lousma, da espaçonave Skylab 2, disse que quebrou acidentalmente um frasco de loção pós-barba durante seus primeiros dias na Terra, após um mês no espaço - ele simplesmente largou o frasco, esquecendo que ele iria cair e quebrar. não comece a flutuar no espaço.

3. Use Plutão para perder peso

Plutão não é apenas um planeta, é também uma boa forma de perder peso: uma pessoa cujo peso na Terra é de 68 kg não pesará mais que 4,5 kg num planeta anão. O efeito oposto ocorrerá em Júpiter - lá a mesma pessoa pesará 160,5 kg.

O planeta que a humanidade provavelmente visitará num futuro próximo, Marte, também irá deliciar os pesquisadores com uma sensação de leveza: a gravidade de Marte é de apenas 38% da Terra, o que significa que nossa pessoa de 68 kg vai “perder peso” ali para 26kg.

4. A gravidade não é a mesma nem na Terra

Mesmo na Terra, a gravidade nem sempre é a mesma, uma vez que o nosso planeta não é realmente uma esfera perfeita, a sua massa não está distribuída uniformemente e a massa desigual significa gravidade desigual.

Uma das misteriosas anomalias gravitacionais é observada na região da Baía de Hudson, no Canadá. Esta área tem uma densidade menor do que outras regiões do planeta, e um estudo de 2007 mostrou que a razão para isso é o derretimento gradual das geleiras.

O gelo que cobriu esta área durante a última era glacial já derreteu há muito tempo, mas a Terra ainda não se recuperou totalmente. Como a força da gravidade em uma área é proporcional à massa na superfície dessa região, o gelo em determinado momento “moveu” parte da massa da Terra. Uma pequena deformação da crosta terrestre, juntamente com o movimento do magma no manto terrestre, também explica a diminuição da gravidade.

5. Sem gravidade, algumas bactérias se tornariam mais mortais

A Salmonella, uma bactéria comumente associada à intoxicação alimentar, torna-se três vezes mais perigosa na microgravidade. Por alguma razão, a falta de gravidade alterou a atividade de pelo menos 167 genes de Salmonella e 73 das suas proteínas. Os ratos que foram deliberadamente alimentados com alimentos contaminados com salmonela em gravidade zero adoeceram muito mais rapidamente, embora tenham ingerido menos bactérias em comparação com as condições da Terra.

6. Buracos negros nos centros das galáxias

Assim chamados porque nada, nem mesmo a luz, pode escapar do seu campo gravitacional, os buracos negros são talvez os objetos mais destrutivos do Universo. No centro da nossa galáxia existe um enorme buraco negro com uma massa de três milhões de sóis, no entanto, de acordo com a teoria do cientista da Universidade Chinesa Tatsuya Inui, este buraco negro não representa um perigo para nós - está muito longe e em comparação com outros buracos negros, o nosso Sagitário-A é relativamente pequeno.

Mas às vezes dá um show: em 2008, um flash de energia emitido há cerca de 300 anos atingiu a Terra, e há vários milhares de anos uma pequena quantidade de matéria (comparável em massa a Mercúrio) caiu em um buraco negro, o que levou a outro flash.

A ciência

Aqui na Terra, consideramos a gravidade um dado adquirido. No entanto, a força da gravidade, pela qual os objetos são atraídos uns para os outros em proporção à sua massa, é muito maior do que uma maçã caindo na cabeça de Newton. Abaixo estão os fatos mais estranhos sobre esta força universal.

Está tudo na nossa cabeça

A força da gravidade é um fenômeno constante e consistente, mas a nossa percepção desta força não o é. De acordo com um estudo publicado em abril de 2011 na revista PLoS ONE, as pessoas são capazes de fazer julgamentos mais precisos sobre a queda de objetos enquanto estão sentadas.

Os pesquisadores concluíram que a nossa percepção da gravidade se baseia menos na direção visual real da força e mais na “orientação” do corpo.

As descobertas podem levar a uma nova estratégia para ajudar os astronautas a lidar com a microgravidade no espaço.

Descida difícil ao chão

A experiência dos astronautas mostrou que a transição do estado de ausência de peso e vice-versa pode ser muito difícil para o corpo humano. Na ausência de gravidade, os músculos começam a atrofiar e os ossos também começam a perder massa óssea. Segundo a NASA, os astronautas podem perder até 1% da sua massa óssea por mês.

Ao retornar à Terra, os corpos e mentes dos astronautas precisam de um período de tempo para se recuperarem. A pressão arterial, que no espaço se iguala em todo o corpo, deve retornar ao funcionamento normal, em que o coração funciona bem e o cérebro recebe alimentação suficiente.

Às vezes, a reestruturação do corpo tem um efeito extremamente difícil para os astronautas, tanto fisicamente (desmaios repetidos, etc.) quanto emocionalmente. Por exemplo, um astronauta contou como, ao retornar do espaço, quebrou um frasco de loção pós-barba em casa, pois esqueceu que se o lançasse no ar, ele cairia e quebraria, e não flutuaria nele.

Para perder peso, "experimente Plutão"

Neste planeta anão, uma pessoa pesando 68 kg não pesaria mais do que 4,5 kg.

Por outro lado, no planeta com maior nível de gravidade, Júpiter, a mesma pessoa pesaria cerca de 160,5 kg.

Provavelmente uma pessoa também se sentirá como uma pena em Marte, já que a força da gravidade neste planeta é apenas 38% da da Terra, ou seja, uma pessoa de 68 quilos sentirá como seu andar é leve, pois só pesará 26kg.

Gravidade diferente

Mesmo na Terra, a gravidade não é a mesma em todos os lugares. Devido ao fato de o formato do globo não ser uma esfera ideal, sua massa está distribuída de forma desigual. Portanto, massa desigual significa gravidade desigual.

Uma misteriosa anomalia gravitacional é observada na Baía de Hudson, no Canadá. Esta região tem gravidade mais baixa do que outras, e um estudo de 2007 identificou a causa como o derretimento das geleiras.

O gelo que cobriu esta área durante a última Era Glacial já derreteu há muito tempo, mas a Terra não está completamente livre do seu fardo. Como a gravidade de uma área é proporcional à massa dessa região, e a "trilha glacial" afastou parte da massa da Terra, a gravidade tornou-se mais fraca aqui. Uma pequena deformação da crosta explica 25-45 por cento da força gravitacional invulgarmente baixa e também é atribuída ao movimento do magma no manto da Terra.

Sem gravidade, alguns vírus seriam mais fortes

Más notícias para os cadetes espaciais: algumas bactérias tornam-se insuportáveis ​​no espaço.

Na ausência de gravidade, a atividade de pelo menos 167 genes e 73 proteínas muda nas bactérias.

Os ratos que comeram alimentos com essa salmonela adoeceram muito mais rápido.

Por outras palavras, o perigo de infecção não vem necessariamente do espaço sideral; é mais provável que as nossas próprias bactérias estejam a ganhar força para atacar;

Buracos negros no centro da galáxia

Assim chamados porque nada, nem mesmo a luz, pode escapar da sua atração gravitacional, os buracos negros estão entre os objetos mais destrutivos do universo. No centro da nossa galáxia está um enorme buraco negro com a massa de 3 milhões de sóis. Parece assustador, não é? No entanto, de acordo com especialistas da Universidade de Quioto, este buraco negro está atualmente “apenas descansando”.

Na verdade, um buraco negro não representa perigo para nós, terráqueos, pois está muito longe e se comporta com extrema calma. No entanto, em 2008, foi relatado que o buraco estava emitindo rajadas de energia há cerca de 300 anos. Outro estudo publicado em 2007 descobriu que há vários milhares de anos, um “soluço galáctico” enviou uma pequena quantidade de material do tamanho de Mercúrio para este mesmo buraco, resultando numa poderosa explosão.

Este buraco negro, denominado Sagitário A*, tem uma forma relativamente difusa em comparação com outros buracos negros. “Esta fraqueza significa que as estrelas e o gás raramente chegam muito perto do buraco negro”, diz Frederick Baganoff, pós-doutorando no Instituto de Tecnologia de Massachusetts. “Há um apetite enorme, mas não está sendo satisfeito”.