Зашто нас гравитација вуче доле, а не горе?

Ајнштајнова општа теорија релативности објашњава гравитацију као резултат закривљености простор-времена услед масе, што је у супротности са способношћу дуалног магнетизма да привлачи и одбија. Ова теорија уводи концепт гравитационих бунара, који је фундаменталан за разумевање силе гравитације. Кредит: СциТецхДаили.цом

Зашто нас гравитација вуче доле, а не горе?

Гравитација је разлог зашто се објекти са масом или енергијом привлаче једни према другима. Због тога јабуке падају на Земљу, а планете се окрећу око звезда.

Магнети привлаче неке врсте метала, али могу и одгурнути друге. Па како само осећате привлачење гравитације?

Године 1915. Алберт Ајнштајн је открио одговор када је објавио своју теорију опште релативности. Разлог зашто вас гравитација вуче ка Земљи је тај што сви објекти са масом, попут наше Земље, заправо савијају и савијају ткиво универзума, названо простор-време. Ова кривина је оно што је гравитација.

Шта је простор-време?

Пре него што уђете у сложени свет гравитације, морате разумети простор-време.

Простор-време је управо оно што звучи: три димензије простора – дужина, ширина и висина – у комбинацији са четвртом димензијом – временом. Користећи неку бриљантну математику, Ајнштајн је био прва особа која је схватила да закони физике функционишу у универзуму Простор и време су спојени заједно.

То значи да су простор и време повезани – ако се крећете веома брзо кроз простор, време се успорава за вас у поређењу са неким који се креће споро. Због тога астронаути – који се крећу веома брзо у свемиру – Они старе мало спорије од људи на Земљи.

Земља савија простор-време тако да пада према Земљи, а не даље од ње. Кредит: Токамак / Викимедиа Цоммонс, ЦЦ БИ-СА

Материјал је оно што чини гравитационе бунаре, а не гравитационе брда

Запамтите, гравитација је идеја да се објекти у универзуму привлаче једни другима јер је простор-време закривљено и закривљено. Када је Ајнштајн дошао до опште теорије релативности, показао је да сви објекти у универзуму могу савијати простор-време – у терминима физике објекти су маса и енергија.

Пошто ваш ум обично размишља о свету у три димензије, заиста је тешко замислити четири димензије простор-времена као једну идеју. Дакле, да бисте лакше визуелизовали, замислите површину трамполина. Ако нема ништа на њему, раван је. Али ако стојите на трамполину, он се протеже око ваших стопала и формира долину када сте у центру. Ако је лопта на трамполину, она ће се откотрљати према вашим стопалима.

Гравитација делује слично као што се предмети котрљају према вашим стопалима ако стојите на трамполину.

Ово је дводимензионални пример како простор-време функционише. Ваша маса растеже трамполин, стварајући оно што се зове гравитациони бунар у коме се лопта котрља. Ово је веома слично томе како гравитација тешког објекта – као што је Земља – вуче објекте попут вас и мене према себи.

И да ствари буду још чудније, пошто су простор и време повезани, Време се продужава и због тешких предмета!

хттпс://ввв.иоутубе.цом/ватцх?в=лзнМ-фигфко
У филму Интерстеллар, ликови одлазе на оближњу планету Црна рупаДок су тамо, старе спорије од свих осталих.

Што сте тежи, то ће странице трамполина бити стрмије. Зато заиста масивни објекти у универзуму — попут Сунца или црних рупа — имају јачу гравитацију од Земљине.

Па зашто вас гравитација вуче надоле, а не гура?

Замислите да је неко отишао испод трамполина и гурнуо га горе. Лопта ће се откотрљати! Ово ће бити гравитационо брдо, а не гравитациони бунар. Колико научници знају, материја – или објекти – увек праве гравитационе бунаре, а не гравитационе брда. Научници могу да замисле објекте направљене од егзотичне материје или енергије који би изазвали гравитациони притисак у свемир, али до сада нико није пронашао ништа што би могло да изазове гравитационо одгуривање од Земље.

Написао Марио Боронда, ванредни професор физике, Универзитет Оклахома Стате.

Адаптирано из чланка који је првобитно објављен у Разговор.