La ley de la gravitación universal
Gravitación Universal
Gravitación Universal
La atracción entre dos objetos o partículas cualesquiera relacionada con el producto de sus masas. La fuerza más común en la naturaleza. Conocida como gravedad, a veces también llamada gravedad. En física de partículas, la interacción gravitacional, la fuerza fuerte, la fuerza débil y la fuerza electromagnética se denominan colectivamente las cuatro interacciones básicas. La gravedad es la más débil entre ellas. La fuerza gravitacional universal entre dos protones es sólo 1/1035 de la fuerza electromagnética entre ellos. La fuerza gravitacional del protón en la Tierra es sólo 1/1 de la fuerza electromagnética de un campo eléctrico débil. 1000 voltios/metro 1010. Por tanto, al estudiar la interacción entre partículas o el movimiento de partículas en microscopios electrónicos y aceleradores, no se tiene en cuenta el efecto de la gravedad. La fuerza gravitacional entre objetos generales también es muy pequeña. Por ejemplo, cuando dos bolas de hierro con un diámetro de 1 metro están juntas, la fuerza gravitacional es de solo 2,83 × 10-4 Newtons, lo que equivale al peso de una pequeña gota. de agua de 0,03 gramos. Pero la masa de la Tierra es muy grande y las dos bolas de hierro están sujetas a la gravedad terrestre de 4×104 Newtons respectivamente. Por lo tanto, al estudiar el movimiento de los objetos en el campo gravitacional de la Tierra, generalmente no se tiene en cuenta la atracción gravitacional de otros objetos circundantes. Las masas de los cuerpos celestes como el Sol y la Tierra son muy grandes, por lo que el producto es aún mayor y la enorme gravedad puede hacer que el objeto gigante gire alrededor del sol. La gravedad se convierte en la única fuerza que controla el movimiento de los cuerpos celestes. La formación de estrellas, que no se dispersan sino que se reducen gradualmente a altas temperaturas, y finalmente colapsan en enanas blancas, estrellas de neutrones y agujeros negros, también se debe al efecto de la gravedad, por lo que la gravedad también es un factor importante en la evolución de los astros. cuerpos.
El proceso del descubrimiento de la gravitación universal
Cuando se habla del descubrimiento de la gravitación universal, es necesario tener alguna explicación del desarrollo de la astronomía y la mecánica en ese momento para poder comprender los antecedentes de la ciencia en ese momento y cómo influyó en el descubrimiento de la gravedad por parte de Newton.
Acerca de la mecánica:
Newton entendió el concepto de inercia desarrollado anteriormente por Galileo. Sabía que un objeto en movimiento siempre se movería en línea recta a una velocidad constante sin la acción de agentes externos. efectivo. También sabía que si la velocidad o la dirección del movimiento de un objeto en movimiento cambia, debe haber una fuerza en acción. En ese momento, Newton estaba influenciado por la "órbita circular de la Tierra alrededor del Sol" propuesta por el astrónomo Copérnico. Es posible que estuviera profundamente confundido por el hecho de que la trayectoria de la Luna no era una línea recta, sino una órbita circular alrededor de la Tierra. Pero ya sabía que la teoría propuesta por Heigensch de que "para que un objeto se mueva con un movimiento circular requiere una fuerza hacia el centro". Desde un punto de vista astronómico, el movimiento de los planetas alrededor del sol también debería requerir una fuerza de atracción centrípeta, pero ¿qué es exactamente esta fuerza?
Astronomía relacionada:
En 1543 d.C., Copérnico propuso que los cuerpos celestes La teoría del movimiento, que utiliza el Sol como centro de rotación de los planetas y la rotación de la Tierra para explicar las estrellas, ha supuesto un cambio revolucionario en la visión egocéntrica del universo de los seres humanos. Más tarde, en 1609 d.C., Kepler propuso la primera ley del movimiento planetario, "La órbita es una elipse y el sol está en un foco de la elipse" y la segunda ley, "La ley de áreas iguales; las líneas que conectan los planetas y el sol están al mismo tiempo." Dentro, el área barrida es la misma" y la tercera ley propuesta en 1619 d.C. "La ley del período; el cuadrado del período T del planeta es proporcional al cubo de la distancia orbital media "Estas tres leyes revelan varios problemas:
1. La órbita puede ser circular o elíptica. ¿Qué tipo de acción puede formar una órbita así?
2. El sol está en el foco de la elipse, lo que demuestra que el planeta está orbitando ¿Qué fuerza los hace girar alrededor del sol?
3 Basado en la relación entre el período y el radio orbital (el cuadrado del período es proporcional al cubo de. el radio orbital), ¿qué significa esto? ¿Cuál es el método?
La grandeza de Newton es que vio que la luna siempre está "cayendo" hacia la tierra. La razón es la misma que la caída. de una manzana. Dedujo que la razón por la que cayeron la luna y las manzanas se debió a la atracción de la gravedad terrestre.
La luna que cae
Newton desarrolló aún más sus ideas. Comparó la caída de la manzana con la caída de la luna. Más tarde, Newton aprendió que si la luna no hubiera caído hacia la tierra, se habría movido en línea recta y eventualmente habría abandonado su órbita alrededor de la tierra, por lo que creía que la luna estaba cayendo. moviéndose en línea recta cayendo alrededor de la tierra (la luna está cayendo en serio). Por lo tanto, la luna debe caer por debajo de la trayectoria que habría tomado si no hubiera actuado ninguna fuerza externa sobre ella. Newton asumió audazmente que la Luna era sólo un proyectil que orbitaba alrededor de la Tierra debido a la atracción de la gravedad.
En cuanto al origen de la velocidad tangencial de la Luna, es posible que se haya determinado en el momento del Big Bang y la Creación del Universo. La velocidad tangencial de la Luna determinará si su órbita alrededor de la Tierra es circular, elíptica, parabólica o hiperbólica. O golpear la Tierra.
El significado simple de la gravitación universal de Newton
Newton no descubrió la gravedad, descubrió que la gravedad lo es “todo”. Todo objeto atrae a otros objetos y la magnitud de esta fuerza gravitacional sólo está relacionada con la masa del objeto y la distancia entre los objetos. La ley de gravitación universal de Newton establece que todo objeto atrae a todos los demás y que la fuerza gravitacional entre dos objetos es proporcional a sus masas y disminuye con el cuadrado de la distancia entre los centros de los dos objetos. Newton desarrolló el cálculo para demostrar que sólo un cuerpo esférico podía "concentrar la masa total de la pelota en el centro de masa de la pelota" para representar el efecto total del efecto gravitacional de toda la pelota. Sin embargo, no importa qué tan lejos estés de la Tierra, la gravedad de la Tierra nunca será cero. Incluso si te llevan al borde del universo, la gravedad de la Tierra seguirá actuando sobre ti, aunque la gravedad de la Tierra pueda verse afectada por los objetos. con una masa enorme cerca de ti, cubierta, pero todavía ahí. No importa cuán pequeño o cuán lejos esté, cada objeto se ve afectado por la gravedad y existe en todo el espacio, como llamamos "todo".
Newton y la Ley de la Gravitación Universal
La primera ley de Newton es: Todos los objetos siempre mantienen un estado de movimiento lineal o de reposo a menos que una fuerza que actúa sobre él lo obligue a cambiar este estado.
La primera ley de Newton también se llama ley de la inercia.
La segunda ley de Newton es: la aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza e inversamente proporcional a la masa del mismo. objeto
La tercera ley de Newton es: las fuerzas de acción y reacción entre dos objetos son siempre iguales en magnitud, opuestas en dirección y actúan en la misma línea recta.
El principio de formación. de la gravitación universal
La gravitación es la atracción mutua que existe entre cualesquiera objetos. La magnitud de la fuerza gravitacional vista por dos objetos es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional a su distancia.
—"Diccionario Xinhua"
Todo el mundo sabe que Einstein es un gran héroe de la física. Durante sus décadas de vida, también tuvo que pensar en esta cuestión esencial: por qué la materia habrá. Sea la gravitación universal en el mundo, especialmente en sus últimos años, llevó a cabo una investigación unificada sobre campos de fuerza. Aunque no tuvo muchos logros en la investigación unificada de la ciencia física, debe haber realizado una cierta cantidad de trabajo y aportado ciertas contribuciones. Investigación de las generaciones futuras. En particular, la teoría de la relatividad de Einstein estableció la ecuación masa-energía para explicar la relación entre masa material y energía. Para explicar que la velocidad de la luz en la naturaleza es la velocidad máxima, planteó la hipótesis de que la velocidad de la luz en la naturaleza. es la velocidad máxima. No hay velocidad más rápida que esta. Cuanto mayor sea la velocidad, cuando se superponga la velocidad de la materia, la velocidad relativa no excederá la velocidad de la luz, y cuanto mayor sea la velocidad, mayor será la masa del material. Este sistema se llama teoría especial de la relatividad de Einstein; para explicar la existencia de la gravitación universal entre materiales, Einstein Stan cree que el universo es equivalente a una red. La existencia de un material deformará la red, provocando que el espacio y el tiempo. alrededor del material se dobla, de modo que otro material tiene una tendencia a moverse con respecto a él. Esta tendencia de movimiento es equivalente a la existencia de este objeto. La fuerza que actúa sobre él se llama relatividad general.
La teoría de la relatividad de Einstein es muy profunda. Muy pocas personas pueden entenderla, y aún menos personas pueden entenderla. Hoy utilizamos fotones como partículas básicas de la materia para ilustrar aún más que la existencia de la gravitación universal entre la materia es una cuestión muy simple que se ha vuelto muy fácil y fácil de entender teóricamente. Debido a que la existencia de la naturaleza es algo muy simple, se debe a los atributos sociales humanos que hacen a los seres humanos diferentes de la naturaleza, y debido a los pensamientos, el oído, la civilización y la cultura humanos, vivir la vida social humana durante mucho tiempo ha hecho al ser humano. Los seres olvidan El lenguaje único de la naturaleza ha hecho que los humanos pierdan la capacidad de intercambiar directamente información completa de fotones con la naturaleza. En cambio, solo intercambian información de fotones con un rango de frecuencia muy estrecho, lo que ha llevado a los humanos a llegar a los extremos. compleja, que es todo lo contrario, no es fácil de entender.
Sabemos que dado que los fotones son las partículas básicas de la materia, la composición de la materia en sí no tiene sentido. Si la materia no puede interactuar con otra información de fotones en el entorno, no puede transferir su propia energía y existencia. expresión para la naturaleza, existe en forma de materia oscura pura. Aunque su vida útil parece ser infinita, no tiene sentido para el medio ambiente ni para sí mismo. Sólo cuando interactúa continuamente con otra información fotónica en el medio ambiente se puede transformar su energía fotónica. Sólo cuando se expresan la energía y la calidad puede cambiar la propia información de los fotones, y sólo entonces la propia información de los fotones puede cambiar del crecimiento a la muerte y tener el significado de su propia existencia. Esto significa que cualquier sustancia, mientras exista, continuará. para interactuar con otra información de fotones en el entorno. De esta manera, la existencia de materia y la existencia de diversas fuerzas se logran, de hecho, a través del campo de información de fotones que nos rodea.
Como se muestra en la figura, la existencia de la sustancia A se debe a que la sustancia A interactúa constantemente con la energía de información de los fotones del entorno para expresar su propia calidad. Cuando la sustancia B existe, porque B también interactúa constantemente con los fotones del entorno. Interacción de información, este B afecta el contenido de información de fotones alrededor de A en diversos grados. Desde una perspectiva macro, es B el que bloquea la información de fotones alrededor de A y cambia el campo de información de fotones alrededor de A. Desde una perspectiva macro, mira, el fotón. La energía de información de la izquierda es mayor y la energía de información del fotón de la derecha es menor. La manifestación macroscópica es que B tiene una fuerza sobre A. Esta fuerza es la única que tiene toda la materia, se llama gravitación universal.
También se puede decir que debido a la existencia de B, la forma del campo de fuerza de información del fotón alrededor de A ha cambiado. Cuando no existía B, el objeto A. Es un estado de equilibrio. Con B, el campo de fuerza de la información del fotón ha cambiado. La fuerza del objeto A se ha desequilibrado debido al equilibrio. La gente naturalmente dirá que esto es el resultado de la existencia del objeto B. resultado de la existencia del objeto B. fuerza sobre A.