Du har spenderat hela ditt liv på ytan av en ganska stor planet , så att gravitationen är en av de viktigaste krafterna i din vardag. Som intuitivt som gravitation kan tyckas , är dock den underliggande fysiken lite komplicerat . Newtons gravitationslag är det enklaste sättet att förstå allvaret och gäller för de flesta förhållanden . För en mer fullständig förståelse av hur gravitationen fungerar faktiskt , men du behöver Einsteins allmänna relativitetsteori . Newtons lag
Historien är ofta höra att en bonk på huvudet av en fallande äpple gav Newton inspirationen han behövde för sin berömda tyngdlagen . Det är inte klart , tyvärr , oavsett om denna historia är faktiskt sant . Oavsett hur han tänkte på det, men , var Newton den första att inse samma kraft som orsakar ett äpple att falla även fungerar mellan jorden och solen , solen och månen och faktiskt alla andra objekt med massa . Han fann också att han kunde beräkna styrkan i denna kraft med en ganska enkel ekvation
Konsekvenser
Den grundläggande formeln för Newtons gravitationslag är följande : . Kraft vikt = ( gravitationskonstanten ) x ( massa av objektet 1 ) x (vikt av objektet 2 ) /( avståndet mellan två föremål) ^ 2 . Denna kraft verkar alltid längs en tänkt linje som förbinder centrum för massan av de två objekten . Newtons lag fungerat mycket bra för att förklara otaliga observationer som hade förblivit oförklarligt fram till den tiden , liksom planeternas banor .
Utmaningar
Trots hans framgång , Newton fann arten av gravitationskraften lite förbryllande . Han trodde att åtgärder på distans var ” otänkbart . ” Inte heller brydde han sig för tanken att tyngdkraften på något sätt var inneboende betydelse . Följaktligen förblev något mystiskt sätt på vilket denna kraft fungerat . Vid slutet av 19 -talet hade dock forskare börjat hitta några iakttagelser de inte kunde förena med Newtons beskrivning av gravitationen . Framför allt fann de att Merkurius omloppsbana precessed eller ändrat orientera sin axel mycket något över tiden .
Relativity
Allmän relativitetsteori helt förändrat hur forskarna tänker om gravitation . I stället för att beskriva den som en kraft som utövas genom åtgärder på distans , beskrev relativitet det i termer av rumtiden krökning . I grund och botten , snedvrider mass rumtiden på samma sätt ett tungt föremål skulle snedvrida en sträckt plast presenning om det placeras i mitten av den . Objekt följa en krökt bana när de reser genom denna krökta rumtiden , och denna effekt är vad som orsakar en sten faller eller en planet att stanna kvar i omloppsbana runt solen. Relativity gör mycket mer korrekta prognoser , men i de flesta vanliga omständigheter Newtons lag är en god approximation , så du kan fortfarande använda Newtons lag för att beräkna hur materia beter sig under inverkan av tyngdkraften . Addera