Obi-Wan Kenobi povedal, že sila drží galaxiu pohromade. To isté možno povedať o gravitácii. Faktom je, že gravitácia nám umožňuje chodiť po Zemi, Zem sa otáčať okolo Slnka a Slnko okolo supermasívnej čiernej diery v strede našej galaxie. Ako rozumieť gravitácii? O tom - v našom článku.

Povedzme hneď, že tu nenájdete jednoznačne správnu odpoveď na otázku „Čo je gravitácia“. Pretože to jednoducho neexistuje! Gravitácia je jedným z najzáhadnejších javov, nad ktorými si vedci lámu hlavu a stále nedokážu úplne vysvetliť jeho podstatu.

Existuje veľa hypotéz a názorov. Existuje viac ako tucet teórií gravitácie, alternatívnych a klasických. Zvážime najzaujímavejšie, najrelevantnejšie a najmodernejšie.

Chcete každý deň viac užitočných informácií a čerstvých správ? Pridajte sa k nám na telegrame.

Gravitácia je základná fyzická interakcia

Vo fyzike existujú 4 základné interakcie. Vďaka nim je svet presne taký, aký je. Gravitácia je jednou z týchto síl.

Základné interakcie:

• gravitácia;
• elektromagnetizmus;
• silná interakcia;
• slabá interakcia.

Gravitácia je najslabšia zo štyroch základných síl.

V súčasnosti je súčasná teória popisujúca gravitáciu GR (všeobecná relativita). Navrhol to Albert Einstein v rokoch 1915-1916.

Vieme však, že je priskoro hovoriť o konečnej pravde. Veď už niekoľko storočí pred príchodom všeobecnej teórie relativity vo fyzike dominovala na popis gravitácie výrazne rozšírená newtonovská teória.

V súčasnosti nie je možné vysvetliť a popísať všetky problémy súvisiace s gravitáciou v rámci všeobecnej teórie relativity.

Pred Newtonom sa všeobecne verilo, že gravitácia na Zemi a nebeská gravitácia sú rozdielne veci. Verilo sa, že planéty sa pohybujú podľa vlastných, od pozemských, ideálnych zákonov.

Newton objavil zákon univerzálnej gravitácie v roku 1667. Samozrejme, tento zákon existoval ešte za dinosaurov a oveľa skôr.

Starovekí filozofi uvažovali o existencii gravitácie. Galileo experimentálne vypočítal zrýchlenie voľného pádu na Zemi a zistil, že je rovnaké pre telesá akejkoľvek hmotnosti. Kepler študoval zákony pohybu nebeských telies.

Newton dokázal sformulovať a zovšeobecniť výsledky pozorovaní. Tu je to, čo dostal:

Dve telesá sú k sebe priťahované silou nazývanou gravitačná sila alebo gravitačná sila.

Vzorec pre silu príťažlivosti medzi telesami je:

G je gravitačná konštanta, m je hmotnosť telies, r je vzdialenosť medzi ťažiskami telies.

Aký je fyzikálny význam gravitačnej konštanty? Rovná sa sile, ktorou na seba pôsobia telesá s hmotnosťou 1 kilogram, pričom sú od seba vzdialené 1 meter.

Podľa Newtonovej teórie každý objekt vytvára gravitačné pole. Presnosť Newtonovho zákona bola testovaná na vzdialenosti menšie ako jeden centimeter. Samozrejme, pre malé masy sú tieto sily zanedbateľné a možno ich zanedbať.

Newtonov vzorec je použiteľný ako na výpočet sily priťahovania planét k Slnku, tak aj na malé objekty. Jednoducho nevnímame, akou silou sa priťahujú povedzme gule na biliardovom stole. Napriek tomu táto sila existuje a dá sa vypočítať.

Príťažlivá sila pôsobí medzi akýmikoľvek telesami vo vesmíre. Jeho účinok sa rozširuje na akúkoľvek vzdialenosť.

Newtonov zákon univerzálnej gravitácie nevysvetľuje povahu príťažlivej sily, ale stanovuje kvantitatívne vzorce. Newtonova teória nie je v rozpore so všeobecnou teóriou relativity. Úplne postačuje na riešenie praktických úloh v meradle Zeme a na výpočet pohybu nebeských telies.

Gravitácia vo všeobecnej teórii relativity

Napriek tomu, že Newtonova teória je celkom použiteľná v praxi, má množstvo nedostatkov. Zákon univerzálnej gravitácie je matematický popis, ale nedáva predstavu o základnej fyzikálnej povahe vecí.

Podľa Newtona sila príťažlivosti pôsobí na akúkoľvek vzdialenosť. A funguje to okamžite. Vzhľadom na to, že najrýchlejšia rýchlosť na svete je rýchlosť svetla, existuje rozpor. Ako môže gravitácia pôsobiť okamžite na akúkoľvek vzdialenosť, keď svetlo potrebuje nie okamih, ale niekoľko sekúnd alebo dokonca rokov, aby ich prekonalo?

V rámci všeobecnej teórie relativity sa gravitácia nepovažuje za silu pôsobiacu na telesá, ale za zakrivenie priestoru a času vplyvom hmoty. Gravitácia teda nie je silová interakcia.

Aký je účinok gravitácie? Skúsme to opísať pomocou analógie.

Predstavte si priestor ako elastickú plachtu. Ak naň položíte ľahkú tenisovú loptičku, povrch zostane rovný. Ale ak položíte ťažkú ​​váhu vedľa lopty, vytlačí dieru do povrchu a lopta sa začne kotúľať smerom k veľkej a ťažkej váhe. Toto je „gravitácia“.

Mimochodom! Pre našich čitateľov je teraz zľava 10%.

Objav gravitačných vĺn

Gravitačné vlny predpovedal Albert Einstein už v roku 1916, ale boli objavené až o sto rokov neskôr, v roku 2015.

Čo sú to gravitačné vlny? Opäť nakreslíme analógiu. Ak hodíte kameň do pokojnej vody, z miesta jeho pádu pôjdu na hladinu vody kruhy. Gravitačné vlny sú rovnaké vlnky, poruchy. Len nie na vode, ale vo svetovom časopriestore.

Namiesto vody časopriestor a namiesto kameňa povedzme čierna diera. Akýkoľvek zrýchlený pohyb hmoty generuje gravitačnú vlnu. Ak sú telesá v stave voľného pádu, vzdialenosť medzi nimi sa zmení, keď prejde gravitačná vlna.

Keďže gravitácia je veľmi slabá sila, detekcia gravitačných vĺn bola spojená s veľkými technickými ťažkosťami. Moderné technológie umožnili odhaliť výbuch gravitačných vĺn len zo supermasívnych zdrojov.

Vhodnou udalosťou na registráciu gravitačnej vlny je spájanie čiernych dier. Bohužiaľ alebo našťastie sa to stáva pomerne zriedka. Napriek tomu sa vedcom podarilo zaregistrovať vlnu, ktorá sa doslova prevalila priestorom Vesmíru.

Na registráciu gravitačných vĺn bol zostrojený detektor s priemerom 4 kilometre. Pri prechode vlny boli zaznamenané kmity zrkadiel na suspenziách vo vákuu a interferencia svetla od nich odrazeného.

Gravitačné vlny potvrdili platnosť všeobecnej teórie relativity.

Gravitácia a elementárne častice

V štandardnom modeli sú za každú interakciu zodpovedné určité elementárne častice. Môžeme povedať, že častice sú nositeľmi interakcií.

Za gravitáciu je zodpovedný gravitón - hypotetická bezhmotná častica s energiou. Mimochodom, v našom samostatnom materiáli si prečítajte viac o Higgsovom bozóne a iných elementárnych časticiach, ktoré narobili veľa hluku.

Na záver uvádzame niekoľko zaujímavých faktov o gravitácii.

10 faktov o gravitácii

1. Na prekonanie gravitačnej sily Zeme musí mať teleso rýchlosť rovnajúcu sa 7,91 km/s. Toto je prvá kozmická rýchlosť. Stačí, aby sa teleso (napríklad vesmírna sonda) pohybovalo na obežnej dráhe okolo planéty.
2. Aby vesmírna loď unikla z gravitačného poľa Zeme, musí mať rýchlosť aspoň 11,2 km/s. Toto je druhá vesmírna rýchlosť.
3. Objekty s najsilnejšou gravitáciou sú čierne diery. Ich gravitácia je taká silná, že dokonca priťahujú svetlo (fotóny).
4. Gravitačnú silu nenájdete v žiadnej rovnici kvantovej mechaniky. Faktom je, že keď sa pokúsite zahrnúť gravitáciu do rovníc, stratia svoj význam. Toto je jeden z najdôležitejších problémov modernej fyziky.
5. Slovo gravitácia pochádza z latinského „gravis“, čo znamená „ťažký“.
6. Čím je objekt masívnejší, tým silnejšia je gravitácia. Ak človek, ktorý na Zemi váži 60 kilogramov, váži na Jupiteri, váha ukáže 142 kilogramov.
7. Vedci z NASA sa pokúšajú vyvinúť gravitačný lúč, ktorý umožní bezkontaktný pohyb predmetov, čím prekoná gravitačnú silu.
8. Astronauti na obežnej dráhe tiež zažívajú gravitáciu. Presnejšie povedané, mikrogravitácia. Zdá sa, že nekonečne padajú spolu s loďou, v ktorej sú.
9. Gravitácia vždy priťahuje a nikdy neodpudzuje.
10. Čierna diera veľkosti tenisovej loptičky priťahuje predmety rovnakou silou ako naša planéta.

Teraz poznáte definíciu gravitácie a môžete povedať, aký vzorec sa používa na výpočet sily príťažlivosti. Ak vás žula vedy drží dole ťažšie ako gravitácia, kontaktujte náš študentský servis. Pomôžeme vám ľahko sa učiť pri najväčšom pracovnom zaťažení!

Od pradávna ľudstvo premýšľalo o tom, ako funguje svet okolo nás. Prečo rastie tráva, prečo svieti Slnko, prečo nemôžeme lietať... To posledné, mimochodom, vždy ľudí mimoriadne zaujímalo. Teraz vieme, že dôvodom všetkého je gravitácia. Čo to je a prečo je tento jav taký dôležitý v meradle vesmíru, dnes zvážime.

Úvod

Vedci zistili, že všetky masívne telesá zažívajú vzájomnú príťažlivosť. Následne sa ukázalo, že táto záhadná sila určuje aj pohyb nebeských telies na ich konštantných dráhach. Rovnakú teóriu gravitácie sformuloval génius, ktorého hypotézy predurčili vývoj fyziky na mnoho storočí dopredu. Toto učenie vyvinul a pokračoval (aj keď úplne iným smerom) Albert Einstein – jeden z najväčších mozgov minulého storočia.

Po stáročia vedci pozorovali gravitáciu a snažili sa ju pochopiť a zmerať. Napokon, v posledných desaťročiach bol ľudstvu (samozrejme v istom zmysle) daný do služieb aj taký jav, akým je gravitácia. Čo to je, aká je definícia predmetného pojmu v modernej vede?

vedecká definícia

Ak študujete diela starých mysliteľov, zistíte, že latinské slovo „gravitas“ znamená „gravitácia“, „príťažlivosť“. Dnes tak vedci nazývajú univerzálnu a neustálu interakciu medzi hmotnými telami. Ak je táto sila relatívne slabá a pôsobí len na predmety, ktoré sa pohybujú oveľa pomalšie, potom je na ne aplikovateľná Newtonova teória. Ak je to naopak, treba použiť Einsteinove závery.

Okamžite urobme výhradu: v súčasnosti nie je samotná podstata gravitácie v zásade úplne preskúmaná. Čo to je, stále úplne nerozumieme.

Newtonove a Einsteinove teórie

Podľa klasického učenia Isaaca Newtona sa všetky telesá k sebe priťahujú silou, ktorá je priamo úmerná ich hmotnosti, nepriamo úmerná druhej mocnine vzdialenosti, ktorá medzi nimi leží. Einstein na druhej strane tvrdil, že gravitácia medzi objektmi sa prejavuje v prípade zakrivenia priestoru a času (a zakrivenie priestoru je možné len vtedy, ak je v ňom hmota).

Táto myšlienka bola veľmi hlboká, no moderný výskum dokazuje, že je do istej miery nepresná. Dnes sa verí, že gravitácia vo vesmíre iba ohýba priestor: čas sa dá spomaliť a dokonca zastaviť, ale realita zmeny tvaru dočasnej hmoty nebola teoreticky potvrdená. Preto klasická Einsteinova rovnica ani neposkytuje šancu, že priestor bude aj naďalej ovplyvňovať hmotu a vznikajúce magnetické pole.

Vo väčšej miere je známy gravitačný zákon (univerzálna gravitácia), ktorého matematické vyjadrenie patrí práve Newtonovi:

\[ F = γ \frac[-1,2](m_1 m_2)(r^2) \]

Pod γ sa rozumie gravitačná konštanta (niekedy sa používa symbol G), ktorej hodnota je 6,67545 × 10−11 m³ / (kg s²).

Interakcia medzi elementárnymi časticami

Neuveriteľná zložitosť priestoru okolo nás je z veľkej časti spôsobená nekonečným počtom elementárnych častíc. Sú medzi nimi aj rôzne interakcie na úrovniach, ktoré môžeme len hádať. Všetky typy interakcie elementárnych častíc medzi sebou sa však výrazne líšia svojou silou.

Najmocnejšia zo všetkých nám známych síl spája zložky atómového jadra. Aby ste ich oddelili, musíte minúť skutočne kolosálne množstvo energie. Čo sa týka elektrónov, tie sú k jadru „prichytené“ len obyčajnými, na zastavenie niekedy stačí energia, ktorá sa objaví ako výsledok najbežnejšej chemickej reakcie. Gravitácia (čo to je, už viete) vo variante atómov a subatomárnych častíc je najjednoduchší druh interakcie.

Gravitačné pole je v tomto prípade také slabé, že je ťažké si ho predstaviť. Napodiv, ale sú to oni, ktorí „sledujú“ pohyb nebeských telies, ktorých hmotnosť je niekedy nemožné si predstaviť. To všetko je možné vďaka dvom vlastnostiam gravitácie, ktoré sú obzvlášť výrazné v prípade veľkých fyzických tiel:

• Na rozdiel od atómových je výraznejší na diaľku od objektu. Zemská gravitácia teda drží aj Mesiac vo svojom poli a podobná sila Jupitera ľahko podporuje obežné dráhy niekoľkých satelitov naraz, pričom hmotnosť každého z nich je celkom porovnateľná so Zemou!
• Okrem toho vždy poskytuje príťažlivosť medzi objektmi a so vzdialenosťou táto sila slabne pri nízkej rýchlosti.

K vytvoreniu viac-menej harmonickej teórie gravitácie došlo pomerne nedávno a práve na základe výsledkov stáročných pozorovaní pohybu planét a iných nebeských telies. Úlohu výrazne uľahčil fakt, že sa všetky pohybujú vo vzduchoprázdne, kde jednoducho neexistujú žiadne iné možné interakcie. Galileo a Kepler, dvaja vynikajúci astronómovia tej doby, pomohli pripraviť cestu k novým objavom svojimi najcennejšími pozorovaniami.

Ale iba veľký Isaac Newton bol schopný vytvoriť prvú teóriu gravitácie a vyjadriť ju v matematickom vyjadrení. Toto bol prvý gravitačný zákon, ktorého matematické vyjadrenie je uvedené vyššie.

Závery Newtona a niektorých jeho predchodcov

Na rozdiel od iných fyzikálnych javov, ktoré existujú vo svete okolo nás, gravitácia sa prejavuje vždy a všade. Musíte pochopiť, že výraz „nulová gravitácia“, ktorý sa často vyskytuje v pseudovedeckých kruhoch, je extrémne nesprávny: dokonca aj stav beztiaže vo vesmíre neznamená, že človek alebo kozmická loď nie sú ovplyvnené príťažlivosťou nejakého masívneho objektu.

Okrem toho všetky hmotné telesá majú určitú hmotnosť, vyjadrenú vo forme sily, ktorá na ne pôsobila, a zrýchlenie získané v dôsledku tohto nárazu.

Gravitačné sily sú teda úmerné hmotnosti predmetov. Číselne ich možno vyjadriť získaním súčinu hmotností oboch uvažovaných telies. Táto sila sa striktne riadi inverznou závislosťou od štvorca vzdialenosti medzi objektmi. Všetky ostatné interakcie závisia úplne odlišne od vzdialenosti medzi dvoma telesami.

Masa ako základný kameň teórie

Množstvo predmetov sa stalo konkrétnym bodom sporu, na ktorom je postavená celá Einsteinova moderná teória gravitácie a relativity. Ak si pamätáte na Druhé, potom pravdepodobne viete, že hmotnosť je povinnou charakteristikou každého fyzického hmotného tela. Ukazuje, ako sa objekt bude správať, ak naň pôsobí sila, bez ohľadu na jeho pôvod.

Keďže všetky telesá (podľa Newtona) sa pri pôsobení vonkajšej sily zrýchľujú, je to práve hmotnosť, ktorá určuje, aké veľké toto zrýchlenie bude. Pozrime sa na jasnejší príklad. Predstavte si skúter a autobus: ak na ne použijete presne rovnakú silu, dosiahnu rôznu rýchlosť v rôznych časoch. To všetko vysvetľuje teória gravitácie.

Aký je vzťah medzi hmotnosťou a príťažlivosťou?

Ak hovoríme o gravitácii, potom hmotnosť v tomto jave hrá úplne opačnú úlohu, než akú hrá vo vzťahu k sile a zrýchleniu objektu. Práve ona je primárnym zdrojom samotnej príťažlivosti. Ak vezmete dve telá a uvidíte, akou silou priťahujú tretí objekt, ktorý sa nachádza v rovnakej vzdialenosti od prvých dvoch, potom sa pomer všetkých síl bude rovnať pomeru hmotností prvých dvoch objektov. Príťažlivá sila je teda priamo úmerná hmotnosti tela.

Ak vezmeme do úvahy tretí Newtonov zákon, môžeme vidieť, že hovorí presne to isté. Gravitačná sila, ktorá pôsobí na dve telesá umiestnené v rovnakej vzdialenosti od zdroja príťažlivosti, priamo závisí od hmotnosti týchto objektov. V bežnom živote hovoríme o sile, ktorou je teleso priťahované k povrchu planéty, ako o jeho hmotnosti.

Zhrňme si nejaké výsledky. Hmotnosť teda úzko súvisí so zrýchlením. Zároveň je to ona, ktorá určuje silu, akou bude na teleso pôsobiť gravitácia.

Vlastnosti zrýchlenia telies v gravitačnom poli

Táto úžasná dualita je dôvodom, prečo v rovnakom gravitačnom poli bude zrýchlenie úplne odlišných objektov rovnaké. Predpokladajme, že máme dve telá. Jednému z nich priraďme hmotnosť z a druhému Z. Oba predmety spadnú na zem, kde voľne padnú.

Ako sa určuje pomer príťažlivých síl? Ukazuje to najjednoduchší matematický vzorec - z / Z. To je len zrýchlenie, ktoré dostanú v dôsledku gravitačnej sily, bude úplne rovnaké. Zjednodušene povedané, zrýchlenie, ktoré má teleso v gravitačnom poli, nijako nezávisí od jeho vlastností.

Od čoho závisí zrýchlenie v popisovanom prípade?

Závisí to len (!) od hmotnosti predmetov, ktoré toto pole vytvárajú, ako aj od ich priestorovej polohy. Dvojitá úloha hmoty a rovnaké zrýchlenie rôznych telies v gravitačnom poli boli objavené pomerne dlho. Tieto javy dostali nasledujúci názov: „Princíp ekvivalencie“. Tento termín ešte raz zdôrazňuje, že zrýchlenie a zotrvačnosť sú často ekvivalentné (samozrejme do určitej miery).

O význame G

Zo školského kurzu fyziky si pamätáme, že zrýchlenie voľného pádu na povrchu našej planéty (gravitácia Zeme) je 10 m / s² (samozrejme 9,8, ale táto hodnota sa používa na uľahčenie výpočtu). Ak sa teda neberie do úvahy odpor vzduchu (vo významnej výške s malou vzdialenosťou pádu), výsledkom bude, že telo získa prírastok zrýchlenia 10 m/s. každú sekundu. Kniha, ktorá spadla z druhého poschodia domu, sa teda do konca letu bude pohybovať rýchlosťou 30-40 m/s. Jednoducho povedané, 10 m/s je „rýchlosť“ gravitácie v rámci Zeme.

Gravitačné zrýchlenie sa vo fyzikálnej literatúre označuje písmenom „g“. Keďže tvar Zeme do istej miery pripomína skôr mandarínku ako guľu, hodnota tejto veličiny nie je ani zďaleka rovnaká vo všetkých jej oblastiach. Takže na póloch je zrýchlenie vyššie a na vrcholoch vysokých hôr je menšie.

Aj v ťažobnom priemysle hrá gravitácia dôležitú úlohu. Fyzika tohto javu niekedy ušetrí veľa času. Geológovia sa teda zaujímajú najmä o ideálne presné určenie g, pretože to umožňuje prieskum a nájdenie ložísk nerastov s výnimočnou presnosťou. Mimochodom, ako vyzerá gravitačný vzorec, v ktorom hrá dôležitú úlohu hodnota, ktorú sme uvažovali? Tu je:

Poznámka! V tomto prípade gravitačný vzorec znamená pod G „gravitačnú konštantu“, ktorej hodnotu sme už uviedli vyššie.

Svojho času Newton formuloval vyššie uvedené princípy. Dokonale rozumel jednote aj univerzálnosti, no nedokázal opísať všetky aspekty tohto fenoménu. Táto česť pripadla Albertovi Einsteinovi, ktorý tiež dokázal vysvetliť princíp ekvivalencie. Jemu ľudstvo vďačí za moderné pochopenie samotnej podstaty časopriestorového kontinua.

Teória relativity, diela Alberta Einsteina

V čase Isaaca Newtona sa verilo, že referenčné body môžu byť reprezentované ako nejaké tuhé „tyče“, pomocou ktorých sa určuje poloha tela v priestorovom súradnicovom systéme. Zároveň sa predpokladalo, že všetci pozorovatelia, ktorí označia tieto súradnice, budú v jedinom časovom priestore. V tých rokoch sa toto ustanovenie považovalo za také samozrejmé, že neboli podniknuté žiadne pokusy ho spochybniť alebo doplniť. A to je pochopiteľné, pretože v rámci našej planéty neexistujú žiadne odchýlky v tomto pravidle.

Einstein dokázal, že presnosť merania by bola skutočne významná, ak by sa hypotetické hodiny pohybovali oveľa pomalšie ako rýchlosť svetla. Jednoducho povedané, ak jeden pozorovateľ, pohybujúci sa pomalšie ako rýchlosť svetla, sleduje dve udalosti, potom sa mu stanú súčasne. Podľa toho pre druhého pozorovateľa? ktorých rýchlosť je rovnaká alebo väčšia, udalosti sa môžu vyskytnúť v rôznych časoch.

Ako však gravitačná sila súvisí s teóriou relativity? Pozrime sa na tento problém podrobne.

Vzťah medzi relativitou a gravitačnými silami

V posledných rokoch sa uskutočnilo obrovské množstvo objavov v oblasti subatomárnych častíc. Stále silnie presvedčenie, že sa chystáme nájsť poslednú časticu, za ktorou nemožno náš svet rozdeliť. O to naliehavejšia je potreba presne zistiť, ako na najmenšie „tehly“ nášho vesmíru vplývajú základné sily, ktoré boli objavené v minulom storočí alebo ešte skôr. Sklamaním je najmä to, že samotná podstata gravitácie ešte nebola vysvetlená.

To je dôvod, prečo sa po Einsteinovi, ktorý stanovil „neschopnosť“ klasickej Newtonovej mechaniky v posudzovanej oblasti, výskumníci zamerali na úplné prehodnotenie predtým získaných údajov. V mnohých ohľadoch samotná gravitácia prešla revíziou. Čo je to na úrovni subatomárnych častíc? Má to nejaký význam v tomto úžasnom multidimenzionálnom svete?

Jednoduché riešenie?

Spočiatku mnohí predpokladali, že rozpor medzi Newtonovou gravitáciou a teóriou relativity možno vysvetliť celkom jednoducho pomocou analógií z oblasti elektrodynamiky. Dalo by sa predpokladať, že gravitačné pole sa šíri ako magnetické, po čom môže byť vyhlásené za „sprostredkovateľa“ interakcií nebeských telies, čo vysvetľuje mnohé nezrovnalosti medzi starou a novou teóriou. Faktom je, že potom by relatívne rýchlosti šírenia uvažovaných síl boli oveľa nižšie ako rýchlosť svetla. Ako teda súvisí gravitácia a čas?

V zásade sa samotnému Einsteinovi takmer podarilo postaviť relativistickú teóriu práve na základe takýchto názorov, len jedna okolnosť zabránila jeho zámeru. Žiadny z vedcov tej doby nemal vôbec žiadne informácie, ktoré by pomohli určiť „rýchlosť“ gravitácie. No bolo tam veľa informácií súvisiacich s pohybmi veľkých más. Ako viete, boli len všeobecne uznávaným zdrojom silných gravitačných polí.

Vysoké rýchlosti silne ovplyvňujú masy telies a to vôbec nie je ako interakcia rýchlosti a náboja. Čím vyššia je rýchlosť, tým väčšia je hmotnosť tela. Problém je, že posledná hodnota by sa automaticky stala nekonečnou v prípade pohybu rýchlosťou svetla alebo vyššou. Preto Einstein dospel k záveru, že neexistuje gravitačné, ale tenzorové pole, na popis ktorého by sa malo použiť oveľa viac premenných.

Jeho nasledovníci prišli na to, že gravitácia a čas spolu prakticky nesúvisia. Faktom je, že toto tenzorové pole samo môže pôsobiť na priestor, ale nie je schopné ovplyvniť čas. Geniálny moderný fyzik Stephen Hawking má však iný uhol pohľadu. Ale to je úplne iný príbeh...

Gravitačná sila je sila, ktorou sa navzájom priťahujú predmety určitej hmotnosti, ktoré sa nachádzajú v určitej vzdialenosti od seba.

Anglický vedec Isaac Newton v roku 1867 objavil zákon univerzálnej gravitácie. Toto je jeden zo základných zákonov mechaniky. Podstata tohto zákona je nasledovná:akékoľvek dve hmotné častice sú k sebe priťahované silou, ktorá je priamo úmerná súčinu ich hmotností a nepriamo úmerná druhej mocnine vzdialenosti medzi nimi.

Sila príťažlivosti je prvá sila, ktorú človek pocítil. To je sila, ktorou Zem pôsobí na všetky telesá nachádzajúce sa na jej povrchu. A každý človek cíti túto silu ako svoju vlastnú váhu.

Zákon gravitácie

Existuje legenda, že Newton objavil zákon univerzálnej gravitácie celkom náhodou, keď sa večer prechádzal v záhrade svojich rodičov. Kreatívni ľudia neustále hľadajú a vedecké objavy nie sú okamžitým vhľadom, ale ovocím dlhodobej duševnej práce. Newton sedel pod jabloňou a premýšľal o ďalšom nápade a zrazu mu na hlavu spadlo jablko. Newtonovi bolo jasné, že jablko spadlo v dôsledku zemskej gravitácie. „Ale prečo Mesiac nespadne na Zem? myslel si. "Znamená to, že naň pôsobí nejaká iná sila, ktorá ho udržuje na obežnej dráhe." Takto je známy zákon gravitácie.

Vedci, ktorí predtým študovali rotáciu nebeských telies, verili, že nebeské telesá sa riadia niektorými úplne odlišnými zákonmi. To znamená, že sa predpokladalo, že na povrchu Zeme a vo vesmíre existujú úplne odlišné zákony príťažlivosti.

Newton spojil tieto predpokladané druhy gravitácie. Analýzou Keplerovych zákonov popisujúcich pohyb planét dospel k záveru, že sila príťažlivosti vzniká medzi akýmikoľvek telesami. To znamená, že jablko, ktoré padlo do záhrady, aj planéty vo vesmíre sú ovplyvnené silami, ktoré sa riadia rovnakým zákonom - zákonom univerzálnej gravitácie.

Newton zistil, že Keplerove zákony fungujú len vtedy, ak medzi planétami pôsobí príťažlivá sila. A táto sila je priamo úmerná hmotnosti planét a nepriamo úmerná druhej mocnine vzdialenosti medzi nimi.

Príťažlivá sila sa vypočíta podľa vzorca F=G m 1 m 2 / r 2

m 1 je hmotnosť prvého telesa;

m2je hmotnosť druhého telesa;

r je vzdialenosť medzi telesami;

G je koeficient proporcionality, ktorý je tzv gravitačná konštanta alebo gravitačná konštanta.

Jeho hodnota bola stanovená experimentálne. G\u003d 6,67 10 -11 Nm 2 / kg 2

Ak sú dva hmotné body s hmotnosťou rovnajúcou sa jednotke hmotnosti vo vzdialenosti rovnajúcej sa jednotke vzdialenosti, potom sú priťahované silou rovnajúcou sa G.

Príťažlivé sily sú gravitačné sily. Sú tiež tzv gravitácia. Podliehajú zákonu univerzálnej gravitácie a objavujú sa všade, keďže všetky telesá majú hmotnosť.

Gravitácia

Gravitačná sila pri povrchu Zeme je sila, ktorou sú všetky telesá priťahované k Zemi. Volajú ju gravitácia. Za konštantnú sa považuje, ak je vzdialenosť telesa od povrchu Zeme malá v porovnaní s polomerom Zeme.

Keďže gravitácia, čo je gravitačná sila, závisí od hmotnosti a polomeru planéty, na rôznych planétach to bude iné. Pretože polomer Mesiaca je menší ako polomer Zeme, potom je sila príťažlivosti na Mesiaci menšia ako na Zemi 6-krát. A naopak, na Jupiteri je gravitácia 2,4-krát väčšia ako gravitácia na Zemi. Ale telesná hmotnosť zostáva konštantná, bez ohľadu na to, kde sa meria.

Mnoho ľudí si mýli význam hmotnosti a gravitácie, pretože veria, že gravitácia sa vždy rovná hmotnosti. Ale nie je.

Sila, ktorou telo tlačí na podperu alebo napína zavesenie, to je hmotnosť. Ak sa podpera alebo zavesenie odstráni, telo začne padať so zrýchlením voľného pádu pôsobením gravitácie. Gravitačná sila je úmerná hmotnosti telesa. Vypočítava sa podľa vzorcaF= m g , kde m- telesná hmotnosť, g- gravitačné zrýchlenie.

Telesná hmotnosť sa môže zmeniť a niekedy úplne zmizne. Predstavte si, že sme vo výťahu na najvyššom poschodí. Výťah stojí za to. V tomto momente sa naša váha P a gravitačná sila F, ktorou nás Zem ťahá, rovnajú. Ale akonáhle sa výťah začal pohybovať dole so zrýchlením a , hmotnosť a gravitácia už nie sú rovnaké. Podľa druhého Newtonovho zákonamg+ P = ma . P \u003d m g -ma.

Zo vzorca je vidieť, že s pohybom dole naša váha klesala.

V momente, keď výťah nabral rýchlosť a začal sa pohybovať bez zrýchlenia, naša hmotnosť sa opäť rovná gravitácii. A keď výťah začal spomaľovať svoj pohyb, zrýchlenie a negatívne a hmotnosť sa zvýšila. Dochádza k preťaženiu.

A ak sa telo pohybuje nadol so zrýchlením voľného pádu, potom sa hmotnosť úplne vyrovná nule.

o a=g R= mg-ma = mg - mg = 0

Toto je stav beztiaže.

Všetky hmotné telá vo vesmíre teda bez výnimky dodržiavajú zákon univerzálnej gravitácie. A planéty okolo Slnka a všetky telesá, ktoré sú blízko povrchu Zeme.

Každý človek sa vo svojom živote s týmto pojmom neraz stretol, pretože gravitácia je základom nielen modernej fyziky, ale aj množstva iných príbuzných vied.

Mnoho vedcov skúmalo príťažlivosť tiel už od staroveku, no hlavný objav sa pripisuje Newtonovi a je opísaný ako každému známy príbeh s ovocím, ktoré mu spadlo na hlavu.

Čo je to gravitácia jednoduchými slovami

Gravitácia je príťažlivosť medzi niekoľkými objektmi vo vesmíre. Povaha javu je odlišná, pretože je určená hmotnosťou každého z nich a dĺžkou medzi nimi, to znamená vzdialenosťou.

Newtonova teória bola založená na skutočnosti, že na padajúce ovocie aj satelit našej planéty pôsobí rovnaká sila – príťažlivosť k Zemi. A satelit nespadol na zemský priestor práve kvôli svojej hmotnosti a vzdialenosti.

Gravitačné pole

Gravitačné pole je priestor, v ktorom telesá interagujú podľa zákonov príťažlivosti.

Einsteinova teória relativity popisuje pole ako určitú vlastnosť času a priestoru, ktorá sa charakteristicky prejavuje pri objavení sa fyzických objektov.

gravitačná vlna

Ide o určitý druh zmeny polí, ktoré vznikajú v dôsledku žiarenia pohybujúcich sa objektov. Odtrhnú sa od objektu a šíria sa vlnovým efektom.

Teórie gravitácie

Klasická teória je newtonovská. Nebolo to však dokonalé a následne sa objavili alternatívne možnosti.

Tie obsahujú:

• metrické teórie;
• nemetrické;
• vektor;
• Le Sage, ktorý ako prvý opísal fázy;
• kvantová gravitácia.

Dnes existuje niekoľko desiatok rôznych teórií, ktoré sa všetky buď dopĺňajú, alebo zvažujú javy z druhej strany.

Nestojí to za nič: zatiaľ neexistuje dokonalé riešenie, ale prebiehajúci vývoj otvára ďalšie odpovede týkajúce sa príťažlivosti tiel.

Sila gravitačnej príťažlivosti

Základný výpočet je nasledovný - gravitačná sila je úmerná násobeniu telesnej hmotnosti inou, medzi ktorou je určená. Tento vzorec je vyjadrený aj takto: sila je nepriamo úmerná vzdialenosti medzi objektmi na druhú.

Gravitačné pole je potenciálne, čo znamená, že sa zachováva kinetická energia. Táto skutočnosť zjednodušuje riešenie úloh, pri ktorých sa meria sila príťažlivosti.

Gravitácia vo vesmíre

Napriek klamu mnohých vo vesmíre existuje gravitácia. Je nižšia ako na Zemi, no stále prítomná.

Čo sa týka astronautov, ktorí na prvý pohľad lietajú, sú vlastne v stave pomalého pádu. Vizuálne sa zdá, že ich nič nepriťahuje, no v praxi zažívajú gravitáciu.

Sila príťažlivosti závisí od vzdialenosti, ale bez ohľadu na to, aká veľká je vzdialenosť medzi objektmi, budú sa navzájom naťahovať. Vzájomná príťažlivosť sa nikdy nebude rovnať nule.

Gravitácia v slnečnej sústave

V slnečnej sústave nemá gravitáciu len Zem. Planéty, ako aj Slnko k sebe priťahujú predmety.

Keďže sila je určená hmotnosťou objektu, najvyššiu hodnotu má Slnko. Napríklad, ak má naša planéta indikátor rovný jednej, potom bude indikátor svietidla takmer dvadsaťosem.

Ďalším, po Slnku, v gravitácii je Jupiter, takže jeho príťažlivá sila je trikrát väčšia ako sila Zeme. Najmenší parameter má Pluto.

Pre názornosť si to označme takto, teoreticky by na Slnku priemerný človek vážil asi dve tony, no na najmenšej planéte našej sústavy len štyri kilogramy.

Čo určuje gravitáciu planéty

Gravitačná sila, ako už bolo spomenuté vyššie, je sila, ktorou planéta priťahuje predmety nachádzajúce sa na jej povrchu smerom k sebe.

Príťažlivá sila závisí od gravitácie objektu, samotnej planéty a vzdialenosti medzi nimi. Ak je veľa kilometrov, gravitácia je nízka, ale stále udržuje objekty spojené.

Niekoľko dôležitých a fascinujúcich aspektov súvisiacich s gravitáciou a jej vlastnosťami, ktoré stojí za to vysvetliť dieťaťu:

1. Tento jav priťahuje všetko, ale nikdy neodpudzuje - to ho odlišuje od iných fyzikálnych javov.
2. Neexistuje žiadny indikátor nuly. Nie je možné simulovať situáciu, v ktorej nepôsobí tlak, čiže nefunguje gravitácia.
3. Zem klesá priemernou rýchlosťou 11,2 kilometra za sekundu, pri dosiahnutí tejto rýchlosti môžete príťažlivosť planéty dobre opustiť.
4. Skutočnosť existencie gravitačných vĺn nebola vedecky dokázaná, je to len dohad. Ak sa niekedy stanú viditeľnými, ľudstvu budú odhalené mnohé záhady vesmíru súvisiace s interakciou tiel.

Podľa teórie základnej relativity vedca ako Einstein je gravitácia zakrivením základných parametrov existencie hmotného sveta, ktorý je základom vesmíru.

Gravitácia je vzájomná príťažlivosť dvoch predmetov. Sila vzájomného pôsobenia závisí od gravitácie telies a vzdialenosti medzi nimi. Doteraz neboli odhalené všetky tajomstvá fenoménu, no dnes už existuje niekoľko desiatok teórií popisujúcich koncept a jeho vlastnosti.

Zložitosť študovaných objektov ovplyvňuje čas štúdia. Vo väčšine prípadov sa jednoducho vezme závislosť hmotnosti a vzdialenosti.

Žijeme na Zemi, pohybujeme sa po jej povrchu, akoby po okraji nejakého skalnatého brala, ktoré sa týči nad bezodnou priepasťou. Na tomto okraji priepasti nás drží len to, čo sa nás dotýka. zemská príťažlivosť; nepadáme z povrchu zemského len preto, že máme, ako sa hovorí, nejakú istú váhu. Okamžite by sme zleteli z tohto „útesu“ a rýchlo by sme leteli do priepasti vesmíru, ak by gravitačná sila našej planéty náhle prestala pôsobiť. Nekonečne by sme sa ponáhľali v priepasti svetového priestoru, nepoznajúc ani hore, ani dole.

Zemská lokomócia

Jeho pohyb na zemi aj my za to vďačíme gravitácii. Kráčame po Zemi a neustále prekonávame odpor tejto sily, cítime jej pôsobenie ako nejaké ťažké bremeno na nohách. Toto „zaťaženie“ je cítiť najmä pri výstupe na horu, keď ho musíte ťahať, ako nejaké ťažké závažia visiace z vašich nôh. Nemenej ostro ovplyvňuje pri zostupe z hory, čo nás núti zrýchliť kroky. Prekonávanie gravitačnej sily pri pohybe na Zemi. Tieto smery – „hore“ a „dole“ – nám naznačuje iba gravitácia. Vo všetkých bodoch zemského povrchu smeruje takmer do stredu Zeme. Preto budú pojmy „dole“ a „hore“ diametrálne odlišné pre takzvaných antipódov, teda ľudí žijúcich na diametrálne odlišných častiach zemského povrchu. Napríklad smer, ktorý pre tých, ktorí žijú v Moskve, ukazuje „dole“, pre obyvateľov Ohňovej zeme ukazuje „hore“. Smery ukazujúce „dole“ pre ľudí na póle a na rovníku tvoria pravý uhol; sú na seba kolmé. Mimo Zeme, keď sa od nej vzďaľuje, gravitačná sila klesá, pretože sila príťažlivosti klesá (sila príťažlivosti Zeme, podobne ako sila akéhokoľvek iného svetového telesa, sa nekonečne rozprestiera vo vesmíre) a odstredivá sila sa zvyšuje. , čo znižuje gravitačnú silu. Čím vyššie teda zdvihneme nejaké bremeno, napríklad v balóne, tým menej bude tento náklad vážiť.

Odstredivá sila Zeme

V dôsledku dennej rotácie, odstredivá sila zeme. Táto sila pôsobí všade na povrchu Zeme v smere kolmom na zemskú os a preč od nej. Odstredivá sila malý v porovnaní s gravitácia. Na rovníku dosahuje najväčšiu hodnotu. Ale aj tu je podľa Newtonových výpočtov odstredivá sila len 1/289 sily príťažlivosti. Čím ďalej na sever od rovníka, tým je odstredivá sila menšia. Na samom póle je to nula.
Pôsobenie odstredivej sily Zeme. V nejakej výške odstredivá sila sa zväčší natoľko, že sa bude rovnať príťažlivej sile a gravitačná sila sa najskôr vyrovná nule a potom s rastúcou vzdialenosťou od Zeme nadobudne zápornú hodnotu a bude sa neustále zvyšovať podľa smeru v opačnom smere vzhľadom na Zem.

Gravitácia

Výsledná sila príťažlivosti Zeme a odstredivá sila sa nazýva gravitácia. Gravitačná sila vo všetkých bodoch zemského povrchu by bola rovnaká, keby naša úplne presná a pravidelná guľa, keby jej hmotnosť mala všade rovnakú hustotu a napokon, keby neexistovala denná rotácia okolo osi. Ale keďže naša Zem nie je obyčajná guľa, neskladá sa z kameňov rovnakej hustoty vo všetkých svojich častiach a neustále sa otáča, potom teda gravitácia v každom bode zemského povrchu je mierne odlišná. Preto na každom mieste zemského povrchu veľkosť gravitačnej sily závisí od veľkosti odstredivej sily, ktorá znižuje príťažlivú silu, od hustoty zemských hornín a vzdialenosti od stredu zeme.. Čím väčšia je táto vzdialenosť, tým menšia je gravitácia. Polomery Zeme, ktoré sa na jednom konci akoby opierajú o zemský rovník, sú najväčšie. Polomery, ktoré majú na svojom konci bod severného alebo južného pólu, sú najmenšie. Preto všetky telesá na rovníku majú menšiu gravitáciu (menšiu hmotnosť) ako na póle. To je známe gravitácia je na póle väčšia ako na rovníku o 1/289. Tento rozdiel v gravitácii tých istých telies na rovníku a na póle možno nájsť ich vážením pomocou pružinovej váhy. Ak vážime telá na váhach so závažím, tak tento rozdiel nezbadáme. Váha ukáže rovnakú hmotnosť na póle aj na rovníku; závažia, rovnako ako telá, ktoré sa vážia, sa samozrejme tiež zmenia na hmotnosti.
Pružinové váhy ako spôsob merania gravitácie na rovníku a na póle. Predpokladajme, že loď s nákladom váži v polárnych oblastiach, blízko pólu, asi 289 tisíc ton. Po príchode do prístavov pri rovníku bude loď s nákladom vážiť len asi 288-tisíc ton. Na rovníku tak loď stratila asi tisíc ton na hmotnosti. Všetky telesá sa držia na zemskom povrchu len vďaka tomu, že na ne pôsobí gravitácia. Ráno, keď vstanete z postele, ste schopní spustiť nohy na podlahu len preto, že ich táto sila stiahne.

Gravitácia vo vnútri Zeme

Pozrime sa, ako sa to zmení gravitácia vo vnútri zeme. Ako ideme hlbšie do Zeme, gravitačná sila neustále rastie až do určitej hĺbky. V hĺbke okolo tisíc kilometrov bude mať gravitácia maximálnu (najväčšiu) hodnotu a vzrastie oproti svojej priemernej hodnote na zemskom povrchu (9,81 m/s) približne o päť percent. S ďalším prehlbovaním bude gravitačná sila plynule klesať a v strede Zeme sa bude rovnať nule.

Predpoklady týkajúce sa rotácie Zeme

náš zem otáčajúca sa urobí kompletnú otáčku na svojej osi za 24 hodín. Je známe, že odstredivá sila sa zvyšuje v pomere k druhej mocnine uhlovej rýchlosti. Ak teda Zem zrýchli svoju rotáciu okolo svojej osi 17-krát, potom sa odstredivá sila zvýši 17-krát na druhú, teda 289-krát. Za normálnych podmienok, ako je uvedené vyššie, je odstredivá sila na rovníku 1/289 gravitačnej sily. S nárastom 17-násobok príťažlivej sily a odstredivej sily sú rovnaké. Gravitačná sila - výslednica týchto dvoch síl - sa pri takomto zvýšení rýchlosti osovej rotácie Zeme bude rovnať nule.
Hodnota odstredivej sily pri rotácii Zeme. Táto rýchlosť rotácie Zeme okolo svojej osi sa nazýva kritická, pretože pri takejto rýchlosti rotácie našej planéty by všetky telesá na rovníku stratili svoju váhu. Dĺžka dňa v tomto kritickom prípade bude približne 1 hodina a 25 minút. Pri ďalšom zrýchľovaní rotácie Zeme všetky telesá (predovšetkým na rovníku) najskôr stratia svoju váhu a následne ich odstredivá sila vymrští do vesmíru a rovnakou silou sa roztrhne aj samotná Zem. Náš záver by bol správny, ak by Zem bola absolútne pevným telesom a pri zrýchľovaní svojho rotačného pohybu by nemenila svoj tvar, inými slovami, keby si polomer zemského rovníka zachoval svoju hodnotu. Ale je známe, že so zrýchlením rotácie Zeme bude musieť jej povrch prejsť určitou deformáciou: začne sa zmenšovať v smere k pólom a rozťahovať sa v smere k rovníku; bude nadobudnúť čoraz sploštenejší vzhľad. Dĺžka polomeru zemského rovníka sa potom začne zväčšovať a tým sa zvýši odstredivá sila. Telesá na rovníku teda stratia svoju gravitáciu skôr, ako sa rýchlosť rotácie Zeme zvýši 17-krát, a katastrofa so Zemou príde skôr, ako deň skráti jej trvanie na 1 hodinu a 25 minút. Inými slovami, kritická rýchlosť rotácie Zeme bude o niečo nižšia a maximálna dĺžka dňa bude o niečo dlhšia. V duchu si predstavte, že rýchlosť rotácie Zeme sa z nejakých neznámych dôvodov priblíži kritickej rýchlosti. Čo sa potom stane s obyvateľmi zeme? Po prvé, všade na Zemi bude deň trvať napríklad dve alebo tri hodiny. Deň a noc sa kaleidoskopicky rýchlo zmenia. Slnko sa ako v planetáriu bude pohybovať po oblohe veľmi rýchlo a len čo sa zobudíte a umyjete, už sa schová za horizont a nahradí ho noc. Ľudia sa už nebudú presne orientovať v čase. Nikto nebude vedieť, aký je deň v mesiaci a aký je deň v týždni. Normálny ľudský život bude dezorganizovaný. Kyvadlové hodiny všade spomalia a potom sa zastavia. Kráčajú, pretože na nich pôsobí gravitácia. Koniec koncov, v našom každodennom živote, keď „chodci“ začnú zaostávať alebo sa ponáhľať, je potrebné ich kyvadlo skrátiť alebo predĺžiť, alebo dokonca zavesiť na kyvadlo nejaké ďalšie závažie. Telesá na rovníku stratia svoju váhu. Za týchto imaginárnych podmienok bude ľahké zdvihnúť veľmi ťažké telá. Nebude ťažké vziať na plecia koňa, slona alebo dokonca zdvihnúť celý dom. Vtáky stratia schopnosť pristáť. Nad korytom s vodou krúži kŕdeľ vrabcov. Hlasno cvrlikajú, ale nedokážu zostúpiť. Hrsť obilia, ktorú by hodil, by visela nad Zemou v samostatných zrnách. Nech sa rýchlosť rotácie Zeme stále viac blíži ku kritickej rýchlosti. Naša planéta je silne deformovaná a nadobúda čoraz sploštenejší vzhľad. Je prirovnávaný k rýchlo sa otáčajúcemu kolotoču a hrozí, že zhodí svojich obyvateľov. Rieky potom prestanú tiecť. Budú to dlhé stagnujúce močiare. Obrovské zaoceánske lode sa dnom sotva dotknú vodnej hladiny, ponorky sa nebudú môcť ponoriť do morských hlbín, ryby a morské živočíchy budú plávať na hladine morí a oceánov, už sa nebudú môcť skrývať v hlbinách mora. Námorníci už nebudú môcť zakotviť, už nebudú vlastniť kormidlá svojich lodí, veľké a malé lode budú stáť nehybne. Tu je ďalší imaginárny obrázok. Osobný železničný vlak stojí na stanici. Už bolo odpískané; vlak musí odísť. Vodič vykonal všetky potrebné opatrenia. Topič veľkoryso hádže uhlie do pece. Z komína parnej lokomotívy lietajú veľké iskry. Kolesá sa zúfalo točia. Lokomotíva však stojí. Jeho kolesá sa nedotýkajú koľajníc a nedochádza medzi nimi k treniu. Príde okamih, keď ľudia nebudú môcť klesnúť na podlahu; budú sa držať ako muchy stropu. Nech sa rýchlosť rotácie Zeme neustále zvyšuje. Odstredivá sila je svojou veľkosťou čoraz väčšia ako sila príťažlivosti... Potom budú ľudia, zvieratá, domáce potreby, domy, všetky predmety na Zemi, celý jej živočíšny svet vrhnutý do svetového priestoru. Austrálsky kontinent sa oddelí od Zeme a bude visieť vo vesmíre ako kolosálny čierny mrak. Afrika odletí do hlbín tichej priepasti, ďaleko od Zeme. Vody Indického oceánu sa premenia na obrovské množstvo guľovitých kvapiek a poletia aj do bezhraničných diaľok. Stredozemné more, ktoré sa ešte nestihlo premeniť na obrovské hromady kvapiek, sa oddelí od dna celou svojou hrúbkou vody, po ktorej bude možné voľne prejsť z Neapolu do Alžíru. Napokon sa rýchlosť rotácie natoľko zvýši, odstredivá sila sa zväčší natoľko, že sa celá Zem roztrhne. Ani to sa však nemôže stať. Rýchlosť rotácie Zeme, ako sme povedali vyššie, sa nezvyšuje, ale naopak, dokonca sa trochu znižuje - je však taká malá, že, ako už vieme, o 50 tisíc rokov sa trvanie dňa zvyšuje. iba o jednu sekundu. Inými slovami, Zem sa teraz otáča takou rýchlosťou, ktorá je potrebná na to, aby flóra a fauna našej planéty prekvitala pod výhrevnými, životodarnými lúčmi Slnka po mnoho tisícročí.

Hodnota trenia

Pozrime sa teraz čo trenie záleží a čo by sa stalo, keby tam nebolo. Trenie, ako vieme, má škodlivý vplyv na naše oblečenie: kabáty najskôr opotrebúvajú rukávy a topánky podrážky, pretože rukávy a podrážky najviac podliehajú treniu. Ale predstavte si na chvíľu, že povrch našej planéty bol akoby dobre vyleštený, dokonale hladký a možnosť trenia by bola vylúčená. Mohli by sme chodiť po takom povrchu? Samozrejme, že nie. Každý vie, že aj po ľade a po ošúchanej podlahe sa chodí veľmi ťažko a treba si dávať pozor, aby ste nespadli. Ale povrch ľadu a drtená podlaha majú stále nejaké trenie.
Trecia sila na ľade. Ak by trecia sila zmizla na povrchu Zeme, potom by na našej planéte navždy vládol neopísateľný chaos. Ak nedôjde k treniu, more bude zúriť navždy a búrka nikdy neustúpi. Pieskové tornáda neprestanú visieť nad Zemou a vietor bude neustále fúkať. Vzduchom sa budú donekonečna miešať a šíriť melodické zvuky klavíra, huslí a strašný rev dravých zvierat. Bez trenia by sa teleso v pohybe nikdy nezastavilo. Na absolútne hladkom zemskom povrchu by sa rôzne telesá a predmety navždy miešali v najrôznejších smeroch. Smiešny a tragický by bol svet Zeme, keby neexistovalo trenie a príťažlivosť Zeme.