Obi-Van Kenobi, gücün qalaktikanı bir arada saxladığını söylədi. Eyni şeyi cazibə qüvvəsi haqqında da demək olar. Fakt: Cazibə qüvvəsi bizə Yer üzərində gəzməyə, Yer Günəş ətrafında fırlanmağa və Günəşə qalaktikamızın mərkəzindəki superkütləvi qara dəliyin ətrafında hərəkət etməyə imkan verir. Cazibə qüvvəsini necə başa düşmək olar? Bu, məqaləmizdə müzakirə olunur.
Dərhal deyək ki, burada “Cazibə qüvvəsi nədir” sualına unikal düzgün cavab tapa bilməyəcəksiniz. Çünki o, sadəcə mövcud deyil! Cazibə qüvvəsi elm adamlarını çaşdıran və təbiətini hələ də tam izah edə bilməyən ən sirli hadisələrdən biridir.
Çoxlu fərziyyələr və fikirlər var. Ondan çox cazibə, alternativ və klassik nəzəriyyələr var. Ən maraqlı, aktual və müasir olanlara baxacağıq.
Çox istəyirəm faydalı məlumat və hər gün təzə xəbərlər? Telegramda bizə qoşulun.
Cazibə qüvvəsi fiziki əsas qarşılıqlı təsirdir
Fizikada 4 əsas qarşılıqlı əlaqə var. Onların sayəsində dünya tam olaraq olduğu kimidir. Cazibə qüvvəsi bu qarşılıqlı təsirlərdən biridir.
Əsas qarşılıqlı əlaqə:
- ağırlıq;
- elektromaqnetizm;
- güclü qarşılıqlı əlaqə;
- zəif qarşılıqlı əlaqə.
Hal-hazırda cazibə qüvvəsini təsvir edən mövcud nəzəriyyə GTR (ümumi nisbilik) dir. 1915-1916-cı illərdə Albert Eynşteyn tərəfindən təklif edilmişdir.
Halbuki biz bilirik ki, həqiqət var son çarə Demək hələ tezdir. Axı, fizikada ümumi nisbiliyin yaranmasından bir neçə əsr əvvəl Nyutonun nəzəriyyəsi əhəmiyyətli dərəcədə genişlənmiş cazibə qüvvəsini təsvir etmək üçün üstünlük təşkil etdi.
Ümumi nisbilik nəzəriyyəsi çərçivəsində cazibə ilə bağlı bütün məsələləri izah etmək və təsvir etmək hazırda mümkün deyil.
Nyutondan əvvəl belə bir fikir var idi ki, yerdəki cazibə ilə göydəki cazibə qüvvəsi fərqli şeylərdir. Planetlərin Yerdəkilərdən fərqli olaraq öz ideal qanunlarına uyğun hərəkət etdiyinə inanılırdı.
Nyuton qanunu kəşf etdi universal cazibə 1667-ci ildə. Təbii ki, bu qanun hətta dinozavrların dövründə və ondan çox əvvəl mövcud idi.
Qədim filosoflar cazibə qüvvəsinin mövcudluğu haqqında düşünürdülər. Qalileo eksperimental olaraq Yerdəki cazibə sürətini hesabladı və bunun istənilən kütləli cisimlər üçün eyni olduğunu kəşf etdi. Kepler göy cisimlərinin hərəkət qanunlarını öyrəndi.
Nyuton öz müşahidələrinin nəticələrini formalaşdırmağa və ümumiləşdirməyə nail olmuşdur. Onun əldə etdiyi budur:
İki cisim bir-birini cazibə qüvvəsi və ya cazibə qüvvəsi adlanan qüvvə ilə çəkir.
Cismlər arasında cazibə qüvvəsi düsturu:
G - cazibə sabiti, m - cisimlərin kütləsi, r - cisimlərin kütlə mərkəzləri arasındakı məsafə.
Qravitasiya sabitinin fiziki mənası nədir? Bu, hər birinin kütləsi 1 kiloqram olan cisimlərin bir-birindən 1 metr məsafədə olan bir-birinə təsir etdiyi qüvvəyə bərabərdir.
Nyutonun nəzəriyyəsinə görə, hər bir cisim cazibə sahəsi yaradır. Nyuton qanununun dəqiqliyi bir santimetrdən az məsafədə sınaqdan keçirilmişdir. Əlbəttə ki, kiçik kütlələr üçün bu qüvvələr əhəmiyyətsizdir və onları nəzərə almamaq olar.
Nyuton düsturu həm planetlərin günəşə cazibə qüvvəsini hesablamaq üçün, həm də kiçik cisimlər üçün tətbiq edilir. Biz sadəcə olaraq bilyard masasındakı topların hansı qüvvə ilə cəlb edildiyini hiss etmirik. Buna baxmayaraq, bu qüvvə mövcuddur və onu hesablamaq olar.
Cazibə qüvvəsi Kainatdakı hər hansı cisimlər arasında hərəkət edir. Onun təsiri istənilən məsafəyə yayılır.
Nyutonun ümumdünya cazibə qanunu cazibə qüvvəsinin təbiətini izah etmir, kəmiyyət qanunlarını müəyyən edir. Nyutonun nəzəriyyəsi GTR ilə ziddiyyət təşkil etmir. Yer miqyasında praktiki məsələləri həll etmək və göy cisimlərinin hərəkətini hesablamaq üçün kifayətdir.
Ümumi nisbilikdə cazibə
Nyuton nəzəriyyəsinin praktikada kifayət qədər tətbiq oluna biləcəyinə baxmayaraq, onun bir sıra çatışmazlıqları var. Ümumdünya cazibə qanunu riyazi təsvirdir, lakin əşyaların əsas fiziki təbiəti haqqında fikir vermir.
Nyutona görə cazibə qüvvəsi istənilən məsafəyə təsir edir. Və dərhal işləyir. Dünyada ən sürətli sürətin işıq sürəti olduğunu nəzərə alsaq, uyğunsuzluq var. Cazibə qüvvəsi hər hansı bir məsafədə ani olaraq necə hərəkət edə bilər, halbuki onlara qalib gəlmək üçün işığa bir anlıq deyil, bir neçə saniyə və hətta illər lazımdır?
Ümumi nisbi nəzəriyyə çərçivəsində cazibə cisimlərə təsir edən qüvvə kimi deyil, kütlənin təsiri altında məkan və zamanın əyriliyi kimi qəbul edilir. Beləliklə, cazibə qüvvəsi qarşılıqlı təsir deyil.
Cazibə qüvvəsinin təsiri nədir? Bir bənzətmədən istifadə edərək təsvir etməyə çalışaq.
Məkanı elastik təbəqə şəklində təsəvvür edək. Üzərinə yüngül tennis topu qoysanız, səth düz qalacaq. Ancaq topun yanına ağır bir çəki qoysanız, o, səthdə bir deşik basacaq və top böyük, ağır çəkiyə doğru yuvarlanmağa başlayacaq. Bu "çəki"dir.
Yeri gəlmişkən! Oxucularımız üçün artıq 10% endirim var
Qravitasiya dalğalarının kəşfi
Qravitasiya dalğaları hələ 1916-cı ildə Albert Eynşteyn tərəfindən proqnozlaşdırılıb, lakin onlar yalnız yüz il sonra, 2015-ci ildə kəşf edilib.
Qravitasiya dalğaları nədir? Yenidən bir bənzətmə çəkək. Sakit suya daş atsanız, suyun düşdüyü yerdən səthində dairələr görünəcək. Qravitasiya dalğaları eyni dalğalar, pozğunluqlardır. Sadəcə suda deyil, dünya məkan-zamanında.
Su əvəzinə məkan-zaman, daş yerinə, məsələn, qara dəlik var. Kütlənin istənilən sürətlənmiş hərəkəti qravitasiya dalğası yaradır. Cismlər sərbəst düşmə vəziyyətindədirlərsə, qravitasiya dalğası keçdikdə, aralarındakı məsafə dəyişəcək.
Cazibə qüvvəsi çox zəif qüvvə olduğundan qravitasiya dalğalarının aşkarlanması böyük texniki çətinliklərlə əlaqələndirilir. Müasir texnologiyalar qravitasiya dalğalarının partlamasını yalnız superkütləvi mənbələrdən aşkar etməyə imkan verdi.
Qravitasiya dalğasını aşkar etmək üçün uyğun hadisə qara dəliklərin birləşməsidir. Təəssüf ki və ya xoşbəxtlikdən, bu olduqca nadir hallarda olur. Buna baxmayaraq, elm adamları Kainatın məkanında sözün əsl mənasında yuvarlanan dalğanı qeyd edə bildilər.
Qravitasiya dalğalarını qeyd etmək üçün diametri 4 kilometr olan detektor qurulub. Dalğanın keçməsi zamanı vakuumda asmalarda güzgülərin titrəməsi və onlardan əks olunan işığın müdaxiləsi qeydə alınıb.
Qravitasiya dalğaları ümumi nisbi nəzəriyyənin doğruluğunu təsdiqlədi.
Cazibə qüvvəsi və elementar hissəciklər
Standart modeldə müəyyən elementar hissəciklər hər bir qarşılıqlı təsirdən məsuldur. Deyə bilərik ki, hissəciklər qarşılıqlı təsirlərin daşıyıcısıdır.
Cazibə qüvvəsindən məsul olan qraviton, enerjisi olan hipotetik kütləsiz hissəcikdir. Yeri gəlmişkən, ayrıca materialımızda çoxlu səs-küyə səbəb olan Higgs bozonu və digər elementar hissəciklər haqqında ətraflı oxuyun.
Nəhayət, burada cazibə qüvvəsi haqqında bəzi maraqlı faktlar var.
Qravitasiya haqqında 10 fakt
- Yerin cazibə qüvvəsinə qalib gəlmək üçün cismin sürəti 7,91 km/s olmalıdır. Bu, ilk qaçış sürətidir. Bədənin (məsələn, kosmik zond) planetin ətrafında orbitdə hərəkət etməsi kifayətdir.
- Yerin cazibə sahəsindən qaçmaq üçün, kosmik gəmi sürəti ən azı 11,2 km/s olmalıdır. Bu, ikinci qaçış sürətidir.
- Ən güclü cazibə qüvvəsi olan cisimlər qara dəliklərdir. Onların cazibə qüvvəsi o qədər güclüdür ki, hətta işığı (fotonları) çəkirlər.
- Kvant mexanikasının heç bir tənliyində cazibə qüvvəsini tapa bilməzsiniz. Fakt budur ki, siz tənliklərə cazibə qüvvəsini daxil etməyə çalışdığınız zaman, onlar öz aktuallığını itirirlər. Bu ən çox biridir mühüm məsələlər müasir fizika.
- Qravitasiya sözü latınca "ağır" mənasını verən "gravis" sözündəndir.
- Cisim nə qədər böyük olsa, cazibə qüvvəsi bir o qədər güclü olar. Yer üzündə çəkisi 60 kiloqram olan insan Yupiterdə çəkisini götürsə, tərəzi 142 kiloqram göstərəcək.
- NASA alimləri cazibə qüvvəsinə qalib gələrək cisimləri təmas etmədən hərəkət etdirməyə imkan verəcək cazibə şüası hazırlamağa çalışırlar.
- Orbitdəki astronavtlar da cazibə qüvvəsini yaşayırlar. Daha doğrusu, mikroqravitasiya. İçlərində olduqları gəmi ilə birlikdə sonsuz yerə düşürlər.
- Cazibə qüvvəsi həmişə cəlb edir və heç vaxt dəf edir.
- Tennis topu ölçüsündə olan qara dəlik planetimizlə eyni qüvvə ilə cisimləri özünə çəkir.
İndi siz cazibə qüvvəsinin tərifini bilirsiniz və cazibə qüvvəsini hesablamaq üçün hansı düsturdan istifadə olunduğunu deyə bilərsiniz. Əgər elmin qraniti sizi yerin cazibə qüvvəsindən daha güclü şəkildə sıxırsa, tələbə xidmətimizlə əlaqə saxlayın. Ən ağır yüklər altında asanlıqla təhsil almağınıza kömək edəcəyik!
Cazibə qüvvəsi kosmosun "əyriliyi" dir. Kütlə nə qədər böyükdürsə, fəzanın "əyriliyi" bir o qədər böyük olur və nəticədə daha yüngül cisimlər bu "əyriliyə" yuvarlanır. Günəş ətrafında fırlanan bütün cisimlər cazibə qüvvəsi ilə öz orbitlərində tutulur. Lakin o, təkcə bir növ bağ kimi fəaliyyət göstərmir, həm də bu obyektləri yaradan qüvvəyə çevrilir. Cazibə qüvvəsi planetlərə öz orbitlərini döndərərək öz seçdikləri yolu seçməyə imkan vermir. Ancaq bu qüvvədən asılılıq eksponent olaraq azalır - iki dəfə aradan qaldırıldıqda təsir dörd dəfə zəifləyir və aradan qaldırmanın üç dəfə artması gücü doqquz dəfə zəiflədir.
Nyuton cazibə qüvvəsini cazibə qüvvəsi ilə birbaşa əlaqələndirir. Mənbəsi başqa bir cisim (və ya cisim) olan bədənə cazibə qüvvəsi tətbiq olunur və cazibə sahəsi sadəcə mövcud deyil. Cazibə qüvvəsi cisimlərin birbaşa qarşılıqlı təsirinə aid olduğundan, onu Universal Cazibə Qanunu müəyyən edir. Qravitasiya sahəsinə yalnız hesablamalar üçün lazım olan şərti xarakter verilir. Yer şəraiti üçün bu olduqca məqbuldur.
Eynşteyndən cazibə qüvvəsi
Aristotel qravitasiya təsirini təsvir etmişdir. O hesab edirdi ki, cismin düşmə sürəti onun kütləsindən asılıdır. Ancaq hər hansı bir cismin bərabər sürət dəyərinə malik olduğunu yalnız Qalileo anlaya bildi. Eynşteyn isə bu ifadəni özünün nisbilik nəzəriyyəsində inkişaf etdirərək, cazibəni məkan-zaman həndəsəsi anlayışı ilə təsvir etdi.
Klassik təsvirdə iki nöqtə arasındakı cazibə qüvvəsi bu nöqtələrin kütləsinin aralarındakı məsafədən asılılıq formasına malikdir. Bədən nə qədər böyükdürsə, onun yarada biləcəyi cazibə sahəsi də bir o qədər böyükdür.
Cazibə qüvvəsi çox zəif qarşılıqlı təsir olsa da, onun təsiri istənilən məsafəyə yayılır.
Cazibə qüvvəsi maddəyə təsirində universaldır, ona malik olmayan cisimlər yoxdur. Eynşteyn qravitasiya effektlərinin fəza-zamanda yerləşən cismin və ya sahənin qüvvə təsirindən deyil, zamanın özündəki dəyişikliklərdən qaynaqlandığını irəli sürdü. Bütün bunlar kütləvi enerjinin olması səbəbindən baş verir. Eynşteynin nəzəriyyəsinə görə, kütlə və enerji cisimlərin vahid parametridir. Onlar məşhur bir düsturla bağlanırlar: E = m c² Bir-biri ilə qarşılıqlı əlaqədə olan iki kütləvi cisim məkanı əyəcək. Amma bu əyriliyin niyə baş verdiyinə Eynşteyn cavab verə bilmədi. Qravitasiya qlobal təbiətinə görə geniş miqyaslı hadisələrə cavabdehdir. Bunlar strukturlardır, genişlənən Kainatdır. Amma həm də sadə faktlar astronomiya - planetlərin orbitləri, cazibə qüvvəsi, düşən cisimlər də cazibə qüvvəsindən asılıdır.
Göy mexanikası
Mexanikanın bu hissəsi boş fəzada yerləşən və yalnız cazibə qüvvəsi ilə hərəkət edən cisimlərin hərəkətini öyrənir. Bölmənin ən sadə vəzifəsi boş fəzada nöqtə və ya sferik iki cismin qravitasiya təsirini əsaslandırmaqdır. Bir-biri ilə qarşılıqlı əlaqədə olan daha çox orqan varsa, vəzifə daha da mürəkkəbləşir. Rəqəmsal həll həllərin qeyri-sabitliyinə gətirib çıxarır ilkin şərtlər. Yəni bunu planet sistemimizə tətbiq etsək, yüz milyon ildən çox dövrlər üçün planetlərin hərəkətini proqnozlaşdıra bilməyəcəyik. Bənzər kütlələrə malik çoxlu cəlbedici cisimlərdən ibarət sistemin uzunmüddətli davranışını təsvir etmək hələ mümkün deyil. Buna konsept mane olur: dinamik xaos.
Qravitasiya dalğaları
Qravitasiya dalğaları qravitasiya sahəsində dalğalar kimi yayılan dəyişikliklərdir. Onlar hərəkət edən kütlələr tərəfindən buraxılır, lakin radiasiyadan sonra onlardan ayrılır və bu kütlələrdən asılı olmayaraq mövcuddurlar. Riyazi olaraq kosmos-zaman ölçülərinin pozulması ilə əlaqədardır və "kosmos-zaman dalğaları" kimi təsvir edilə bilər. Qravitasiya dalğaları ümumi nisbi nəzəriyyə ilə proqnozlaşdırılır. Onlar ilk dəfə 2015-ci ilin sentyabrında LIGO-nun əkiz detektorları tərəfindən birbaşa aşkar edilib və bu, iki qara dəliyin birləşərək tək, daha kütləvi, fırlanan qara dəlik əmələ gətirməsi nəticəsində yaranan qravitasiya dalğalarını aşkar edib.
Graviton
Qravitasiya qarşılıqlı təsiri mövcud olduğundan, bir şəkildə köçürülməlidir. 1930-cu illərdə qraviton namizəd daşıyıcıya çevrildi. Bu hissəcik hələ də hipotetikdir, lakin onun spini 2 və qütbləşmənin iki mümkün istiqaməti olmalıdır. Bəzi fiziklər bu hissəciyin varlığını inadla inkar edirlər. Onlar təklif edirlər: əgər qravitonlar varsa, o zaman qara dəliklər tərəfindən buraxılmalıdır və bu ümumi nisbi nəzəriyyə ilə ziddiyyət təşkil edir. Lakin standart modeli bu cür hissəciklərlə genişləndirmək cəhdləri yüksək enerjilərdə real problemlər yaradır. Hazırlanan bəzi kvant cazibə nəzəriyyələri bu problemin həllinə əsaslanır. Mövqelərinə görə, qravitonlar simlərin vəziyyətidir və heç bir halda nöqtə hissəcikləri deyil. Lakin aşağı enerjilər hələ də onları nöqtə hissəcikləri kimi təsnif edir. İndiyə qədər qravitonlar kəşf edilməmişdir, çünki onların qravitasiya təsirləri qeyri-adi dərəcədə zəifdir.
Kvant cazibə qüvvəsi
Cazibə qüvvəsi anlayışını izah edəcək universal kvant nəzəriyyəsi hələ hazırlanmamışdır. Qravitasiyanın qarşılıqlı təsirini təmsil etmək üçün qravitonların spin-2 bozonları kimi çıxış etdiyi qraviton mübadiləsini təklif etmək məqsədəuyğun olardı, lakin belə bir nəzəriyyə qənaətbəxş hesab edilmir. Aktiv mövcud vaxt Cazibə qüvvəsini kvantlaşdırmağa imkan verən bir neçə yanaşma var. Bu yanaşmalar kifayət qədər perspektivli hesab olunur.
- Sim nəzəriyyəsi. O, kosmos-zaman fon hissəciklərini branlarla (sətirlər kimi) əvəz edir. Çoxölçülü problemləri həll etmək üçün branlara artıq çoxölçülü hissəciklər kimi baxılır, lakin eyni zamanda onlar məkan-zamanın strukturlarıdır. Burada qravitonlar ayrı-ayrı hissəciklər deyil, simlər hallarına çevrilirlər. Baxmayaraq ki, aşağı enerjilər onlardan biri hesab olunur.
- Döngü kvant çəkisi. Burada zaman və məkan diskret hissələrdir. Onlar kvant məkan hüceyrələri olmaqla məkan-zamanın fonuna bağlı deyillər. Onlar bir-biri ilə elə bağlıdırlar ki, kiçik zaman miqyasında onlar məkanın diskret strukturu kimi görünürlər. Şkala böyüdüldükdə hissələr rəvan fasiləsiz məkan-zaman halına gəlir. Döngə cazibə qüvvəsi Böyük Partlayışın mahiyyətini təsvir edə bilər, həmçinin onun astanasına işıq sala bilər. Bu, hətta cəlb etmədən etməyə imkan verir.
Güclü qravitasiya sahələri
Çox güclü qravitasiya sahələrində ümumi nisbiliyin bəzi təsirlərinin təzahürləri ola bilər:
- cazibə qanunu Nyutonun qanunundan kənara çıxır
- qravitasiya dalğaları meydana çıxır
- qeyri-xətti təsirlər var
- görünən məkan zaman onun həndəsəsini dəyişir
- təkliklərin görünməsi və qara dəliklərin doğulması mümkündür.
Lakin bu cür təzahürlər yalnız cazibə qüvvəsinin sonsuz böyük qüvvəyə malik olduğu halda baş verə bilər. İndiyə qədər Kainatda kəşf edilmiş ən sıx obyektlərdir. Bir çox nəzəriyyələrdən birində qravitasiya sahəsi hər hansı bir sahə - maqnit, elektrik, gluon üçün əsas hesab olunur. Bu halda qravitonlar maddənin əsas elementlərinə çevrilir. Yaxşı, qara dəlik qravitondur, burada cazibə qüvvəsi qravitonlar istisna olmaqla, tamamilə bütün elementar hissəcikləri məhv edir. Və yalnız bir xüsusiyyət qalır - cazibə qüvvəsi.
Qravitasiya çöküşü
Qravitasiya qüvvələrini yaşayan nəhəng bir cisim fəlakətli sürətlə sıxıldıqda, çökür. Kütləsi günəşin üç qatından çox olan ulduzun həyatı belə başa çata bilər. Ulduzların termonüvə prosesini davam etdirmək üçün yanacağı tükəndikdə onların mexaniki dayanıqlığı pozulur və mərkəzi hissəyə doğru sürətli, sürətlənmiş sıxılma baş verir. Əgər ulduzun daxilində daim artan təzyiq sıxılmanı dayandıra bilsə, o zaman ulduzun mərkəzi hissəsi neytron ulduzuna çevriləcək. Bu halda qabıq tökülə və fövqəlnova püskürə bilər. Lakin ulduz Oppenheimer-Volkov limiti ilə müəyyən edilmiş kütləni keçərsə, çökmə onun qara dəliyə çevrilməsi ilə başa çatacaq. Bu limitin dəyəri hələ dəqiq müəyyən edilməmişdir.
Bəzi paradokslar
- Yer ətrafında fırlanan peyk planetə nisbətən çəkisizdir. Həm də içindəki hər şey çəkisizdir. , nisbətən, yenə çəkisizdir, lakin onun səthindəki cisimlər artıq çəkiyə malikdir. Yerlə də eynidir. Nisbətən çəkisizdir, amma biz onun üzərində ağırlıq hiss edirik. Günəş də qalaktika nüvəsinə nisbətən çəkisizdir. Və s sonsuza qədər.
- Ulduzlarda termonüvə reaksiyaları zamanı çox böyük təzyiq yaranır. Ancaq cazibə qüvvələri tərəfindən məhdudlaşdırılır. Yəni, ulduzun mövcudluğu ona görə mümkündür ki, dinamik tarazlıq var: temperatur-təzyiq - cazibə qüvvələri.
- Qara dəlikdə bir - cazibə qüvvəsi istisna olmaqla, bütün proseslər dayanır. Heç bir şey onu qəbul edə və ya təhrif edə bilməz.
Cazibə qüvvəsinin Kainatdakı cisimlər arasında ən zəif qarşılıqlı təsir olmasına baxmayaraq, onun fizika və astronomiyada əhəmiyyəti çox böyükdür, çünki kosmosda istənilən məsafədəki fiziki obyektlərə təsir göstərə bilər.
Əgər astronomiya ilə maraqlanırsınızsa, yəqin ki, cazibə qüvvəsi və ya ümumdünya cazibə qanunu kimi bir anlayışın nə olduğu ilə maraqlanmısınız. Cazibə qüvvəsi Kainatdakı bütün cisimlər arasında universal əsas qarşılıqlı əlaqədir.
Cazibə qanununun kəşfi məşhur ingilis fiziki İsaak Nyutona aiddir. Məşhur alimin başına düşən almanın hekayəsini yəqin ki, çoxlarınız bilirsiniz. Ancaq tarixə daha dərindən nəzər salsanız görə bilərsiniz ki, cazibə qüvvəsinin varlığı onun erasından çox əvvəl antik dövrün filosofları və alimləri, məsələn, Epikur tərəfindən düşünülmüşdür. Lakin fiziki cisimlər arasında cazibə qüvvəsinin qarşılıqlı təsirini klassik mexanika çərçivəsində ilk dəfə təsvir edən Nyuton olmuşdur. Onun nəzəriyyəsini başqa bir məşhur alim - Albert Eynşteyn inkişaf etdirdi ümumi nəzəriyyə nisbilik fəzada cazibə qüvvəsinin təsirini, eləcə də məkan-zaman kontinuumunda rolunu daha dəqiq təsvir etmişdir.
Nyutonun ümumdünya cazibə qanunu göstərir ki, bir məsafə ilə ayrılmış iki kütlə nöqtəsi arasındakı cazibə qüvvəsi məsafənin kvadratına tərs mütənasibdir və hər iki kütlə ilə düz mütənasibdir. Cazibə qüvvəsi uzun məsafəlidir. Yəni, kütləsi olan cismin necə hərəkət etməsindən asılı olmayaraq, klassik mexanikada onun cazibə potensialı sırf bu cismin zamanın müəyyən anındakı vəziyyətindən asılı olacaqdır. Bir cismin kütləsi nə qədər böyükdürsə, onun cazibə sahəsi bir o qədər böyükdür - onun cazibə qüvvəsi bir o qədər güclüdür. Qalaktikalar, ulduzlar və planetlər kimi kosmos obyektləri var ən böyük güc cazibə və müvafiq olaraq kifayət qədər güclü qravitasiya sahələri.
Qravitasiya sahələri
Yerin cazibə sahəsi
Qravitasiya sahəsi Kainatdakı cisimlər arasında cazibə qüvvəsinin qarşılıqlı təsirinin baş verdiyi məsafədir. Bir cismin kütləsi nə qədər böyükdürsə, onun cazibə sahəsi bir o qədər güclüdür - müəyyən bir məkanda digər fiziki cisimlərə təsiri bir o qədər nəzərə çarpır. Bir cismin cazibə sahəsi potensialdır. Əvvəlki ifadənin mahiyyəti ondan ibarətdir ki, iki cisim arasında potensial cazibə enerjisini təqdim etsəniz, ikincini qapalı bir dövrə boyunca hərəkət etdirdikdən sonra dəyişməyəcəkdir. Buradan qapalı dövrədə potensial və kinetik enerjinin cəminin saxlanmasının başqa bir məşhur qanunu gəlir.
Maddi aləmdə qravitasiya sahəsinin böyük əhəmiyyəti var. Ona Kainatda kütləsi olan bütün maddi obyektlər sahibdir. Qravitasiya sahəsi təkcə maddəyə deyil, həm də enerjiyə təsir edə bilər. Qara dəliklər, kvazarlar və superkütləli ulduzlar kimi böyük kosmik obyektlərin cazibə sahələrinin təsiri nəticəsində məntiqi quruluşu ilə xarakterizə olunan günəş sistemləri, qalaktikalar və digər astronomik klasterlər əmələ gəlir.
Son elmi məlumatlar göstərir ki, Kainatın genişlənməsinin məşhur effekti həm də cazibə qüvvəsinin qarşılıqlı təsir qanunlarına əsaslanır. Xüsusilə, Kainatın genişlənməsi həm kiçik, həm də ən böyük obyektlərinin güclü cazibə sahələri tərəfindən asanlaşdırılır.
İkili sistemdə qravitasiya şüalanması
Qravitasiya şüalanması və ya qravitasiya dalğası ilk dəfə məşhur alim Albert Eynşteyn tərəfindən fizika və kosmologiyaya daxil edilmiş termindir. Qravitasiya nəzəriyyəsində qravitasiya şüalanması dəyişən sürətlənmə ilə maddi cisimlərin hərəkəti nəticəsində yaranır. Bir cismin sürətləndirilməsi zamanı cazibə dalğası ondan "qırılır" və bu, ətrafdakı kosmosda cazibə sahəsinin salınmasına səbəb olur. Buna qravitasiya dalğası effekti deyilir.
Qravitasiya dalğaları Eynşteynin ümumi nisbilik nəzəriyyəsi, eləcə də digər cazibə nəzəriyyələri tərəfindən proqnozlaşdırılsa da, onlar heç vaxt birbaşa aşkar edilməmişdir. Bu, ilk növbədə onların həddindən artıq kiçikliyi ilə əlaqədardır. Ancaq astronomiyada bu təsiri təsdiq edə biləcək dolayı sübutlar var. Beləliklə, qravitasiya dalğasının təsirini yanaşma nümunəsində müşahidə etmək olar ikiqat ulduzlar. Müşahidələr təsdiq edir ki, qoşa ulduzların yaxınlaşma sürəti müəyyən dərəcədə bu kosmik obyektlərin enerji itkisindən asılıdır və ehtimal ki, qravitasiya şüalanmasına sərf olunur. Alimlər yaxın gələcəkdə Advanced LIGO və VIRGO teleskoplarının yeni nəslindən istifadə etməklə bu fərziyyəni etibarlı şəkildə təsdiq edə biləcəklər.
Müasir fizikada mexanikanın iki anlayışı var: klassik və kvant. Kvant mexanikası nisbətən yaxınlarda işlənib hazırlanmışdır və klassik mexanikadan əsaslı şəkildə fərqlənir. Kvant mexanikasında obyektlərin (kvantaların) müəyyən mövqeləri və sürətləri yoxdur, burada hər şey ehtimala əsaslanır. Yəni cisim müəyyən bir zamanda fəzada müəyyən yer tuta bilər. Onun növbəti hərəkət edəcəyi yer etibarlı şəkildə müəyyən edilə bilməz, ancaq yüksək ehtimalla.
Cazibə qüvvəsinin maraqlı təsiri ondan ibarətdir ki, o, məkan-zaman kontinuumunu əymək qabiliyyətinə malikdir. Eynşteynin nəzəriyyəsi bildirir ki, bir dəstə enerji və ya hər hansı maddi maddə ətrafındakı fəzada məkan-zaman əyilir. Müvafiq olaraq, bu maddənin qravitasiya sahəsinin təsiri altına düşən hissəciklərin trayektoriyası dəyişir ki, bu da onların hərəkət trayektoriyasını yüksək ehtimalla proqnozlaşdırmağa imkan verir.
Cazibə nəzəriyyələri
Bu gün elm adamları cazibə qüvvəsinin ondan çox müxtəlif nəzəriyyələrini bilirlər. Onlar klassik və alternativ nəzəriyyələrə bölünür. Birincinin ən məşhur nümayəndəsi 1666-cı ildə məşhur İngilis fiziki tərəfindən icad edilən İsaak Nyutonun klassik cazibə nəzəriyyəsidir. Onun mahiyyəti ondan ibarətdir ki, mexanikada nəhəng bir cismin öz ətrafında daha kiçik cisimləri cəlb edən cazibə sahəsi yaradır. Öz növbəsində, sonuncu da Kainatdakı hər hansı digər maddi obyektlər kimi cazibə sahəsinə malikdir.
Növbəti məşhur cazibə nəzəriyyəsi 20-ci əsrin əvvəllərində dünyaca məşhur alman alimi Albert Eynşteyn tərəfindən icad edilmişdir. Eynşteyn cazibəni bir fenomen kimi daha dəqiq təsvir edə bildi, həm də onun təkcə klassik mexanikada deyil, həm də kvant aləmində hərəkətini izah edə bildi. Onun ümumi nisbilik nəzəriyyəsi cazibə kimi bir qüvvənin məkan-zaman kontinuumuna, eləcə də kosmosdakı elementar hissəciklərin trayektoriyasına təsir etmək qabiliyyətini təsvir edir.
Alternativ cazibə nəzəriyyələri arasında həmyerlimiz, məşhur fizik A.A.-nın ixtira etdiyi relativistik nəzəriyyə bəlkə də ən böyük diqqətə layiqdir. Logunov. Eynşteyndən fərqli olaraq Logunov iddia edirdi ki, cazibə həndəsi deyil, real, kifayət qədər güclü fiziki qüvvə sahəsidir. Alternativ cazibə nəzəriyyələri arasında skalyar, bimetrik, kvazilinear və başqaları da məlumdur.
- Kosmosda olub Yerə qayıdan insanlar üçün ilk vaxtlar planetimizin cazibə qüvvəsinin gücünə alışmaq olduqca çətindir. Bəzən bu bir neçə həftə çəkir.
- Sübut olunub ki insan bədəniçəkisizlik vəziyyətində ayda sümük iliyi kütləsinin 1% -ə qədər itirə bilər.
- Günəş sistemindəki planetlər arasında ən az cazibə qüvvəsi Marsda, ən böyük cazibə qüvvəsi isə Yupiterdədir.
- Bağırsaq xəstəliklərinə səbəb olan məlum salmonella bakteriyaları çəkisizlik vəziyyətində özünü daha aktiv aparır və insan orqanizminə daha çox zərər.
- Kainatdakı bütün məlum astronomik obyektlər arasında qara dəliklər ən böyük cazibə qüvvəsinə malikdir. Qolf topu böyüklüyündə qara dəlik bütün planetimizlə eyni cazibə qüvvəsinə malik ola bilər.
- Yerdəki cazibə qüvvəsi planetimizin bütün guşələrində eyni deyil. Məsələn, Kanadanın Hudson körfəzi bölgəsində bu, dünyanın digər bölgələrinə nisbətən aşağıdır.
Don DeYoung
Cazibə qüvvəsi (və ya cazibə qüvvəsi) bizi yer üzündə möhkəm saxlayır və yerin günəş ətrafında fırlanmasına imkan verir. Bu görünməz qüvvə sayəsində yer üzünə yağış yağır, okeanda suyun səviyyəsi hər gün qalxıb enir. Cazibə qüvvəsi Yeri sferik formada saxlayır və eyni zamanda atmosferimizin kosmosa çıxmasının qarşısını alır. Belə görünür ki, hər gün müşahidə olunan bu cazibə qüvvəsi alimlər tərəfindən yaxşı öyrənilməlidir. Amma yox! Bir çox cəhətdən cazibə elmin ən dərin sirri olaraq qalır. Bu əsrarəngiz qüvvə müasir elmi biliyin nə qədər məhdud olduğunun əlamətdar nümunəsidir.
Qravitasiya nədir?
İsaak Nyuton hələ 1686-cı ildə bu məsələ ilə maraqlanıb və belə nəticəyə gəlib ki, cazibə qüvvəsi bütün cisimlər arasında mövcud olan cazibə qüvvəsidir. Anladı ki, almanı yerə endirən eyni qüvvə onun orbitindədir. Əslində Yerin cazibə qüvvəsi Ayın Yer ətrafında fırlanarkən hər saniyədə təxminən bir millimetr düz yolundan kənara çıxmasına səbəb olur (Şəkil 1). Nyutonun Universal Cazibə Qanunu bütün zamanların ən böyük elmi kəşflərindən biridir.
Cazibə qüvvəsi cisimləri orbitdə saxlayan "ip" dir
Şəkil 1. Ayın orbitinin təsviri, miqyasda çəkilməmişdir. Ay hər saniyədə təxminən 1 km məsafə qət edir. Bu məsafədə o, düz yoldan təxminən 1 mm kənara çıxır - bu, Yerin cazibə qüvvəsi (qırıq xətt) səbəbindən baş verir. Planetlər günəşin ətrafına düşdükləri kimi, ay daim yerin arxasına (və ya ətrafına) düşür.
Cazibə qüvvəsi təbiətin dörd əsas qüvvəsindən biridir (Cədvəl 1). Qeyd edək ki, dörd qüvvədən bu qüvvə ən zəifdir, lakin böyük kosmik obyektlərə nisbətən üstünlük təşkil edir. Nyutonun göstərdiyi kimi, hər hansı iki kütlə arasındakı cəlbedici cazibə qüvvəsi, aralarındakı məsafə getdikcə böyüdükcə getdikcə kiçik olur, lakin heç vaxt tamamilə sıfıra çatmır (bax: “Cazibə qüvvəsinin dizaynı”).
Buna görə də, bütün kainatdakı hər bir zərrə, əslində bütün digər hissəcikləri özünə çəkir. Zəif və güclü nüvə qarşılıqlı təsir qüvvələrindən fərqli olaraq, cazibə qüvvəsi uzaq məsafəlidir (Cədvəl 1). Maqnit qüvvəsi və elektrik qüvvəsi də uzun mənzilli qüvvələrdir, lakin cazibə qüvvəsi həm uzun məsafəli, həm də həmişə cəlbedici olması ilə unikaldır, yəni heç vaxt tükənə bilməz (elektromaqnetizmdən fərqli olaraq, qüvvələr cəlb edə və ya dəf edə bilər) .
1849-cu ildə böyük yaradılış alimi Maykl Faradaydan başlayaraq fiziklər davamlı olaraq cazibə qüvvəsi ilə elektromaqnit qarşılıqlı təsir qüvvəsi arasında gizli əlaqə axtarırdılar. Hal-hazırda elm adamları bütün dörd əsas qüvvəni bir tənlikdə və ya sözdə "Hər şeyin nəzəriyyəsi"ndə birləşdirməyə çalışırlar, lakin heç bir nəticə yoxdur! Cazibə qüvvəsi ən sirli və ən az öyrənilmiş qüvvə olaraq qalır.
Cazibə qüvvəsini heç bir şəkildə qorumaq mümkün deyil. Bloklama bölməsinin tərkibi nə olursa olsun, iki ayrılmış obyekt arasındakı cazibəyə heç bir təsiri yoxdur. Bu o deməkdir ki, laboratoriya şəraitində cazibə əleyhinə kamera yaratmaq mümkün deyil. Cazibə qüvvəsindən asılı deyil kimyəvi birləşmə cisimlərdir, lakin onların kütləsindən asılıdır, bizə çəki kimi məlumdur (cismin üzərindəki cazibə qüvvəsi həmin cismin ağırlığına bərabərdir - kütlə nə qədər böyükdürsə, qüvvə və ya çəki də o qədər böyükdür.) Şüşə, qurğuşun, buz və ya hətta strafor və eyni kütləyə malik olanlar eyni cazibə qüvvəsini yaşayacaq (və göstərəcək). Bu məlumatlar təcrübələr zamanı əldə edilib və alimlər hələ də onların nəzəri cəhətdən necə izah oluna biləcəyini bilmirlər.
Qravitasiyada dizayn
r məsafəsində yerləşən m 1 və m 2 iki kütlə arasında olan F qüvvəsi F = (G m 1 m 2)/r 2 düsturu kimi yazıla bilər.
Burada G ilk dəfə 1798-ci ildə Henri Kavendiş tərəfindən ölçülən cazibə sabitidir.1
Bu tənlik göstərir ki, iki cisim arasındakı məsafə r artdıqca cazibə qüvvəsi azalır, lakin heç vaxt tamamilə sıfıra çatmır.
Bu tənliyin tərs kvadrat qanunu təbiəti sadəcə heyranedicidir. Axı, cazibə qüvvəsinin olduğu kimi hərəkət etməsi üçün heç bir zəruri səbəb yoxdur. Nizamsız, təsadüfi və inkişaf edən bir kainatda r 1.97 və ya r 2.3 kimi ixtiyari güclər daha çox görünür. Bununla belə, dəqiq ölçmələr 2.00000-in ən azı beş onluq yerinə qədər dəqiq bir güc göstərdi. Bir tədqiqatçının dediyi kimi, bu nəticə görünür "çox dəqiq".2 Belə nəticəyə gəlmək olar ki, cazibə qüvvəsi dəqiq, yaradılmış dizaynı göstərir. Əslində, dərəcə 2-dən bir az da olsa kənara çıxsa, planetlərin və bütün kainatın orbitləri qeyri-sabit olardı.
Linklər və qeydlər
- Texniki baxımdan G = 6.672 x 10 –11 Nm 2 kq –2
- Thompsen, D., "Cazibə qüvvəsi haqqında çox dəqiq", Elm xəbərləri 118(1):13, 1980.
Bəs cazibə qüvvəsi tam olaraq nədir? Bu qüvvə bu qədər geniş, boş bir məkanda necə fəaliyyət göstərə bilir? Və niyə hətta mövcuddur? Elm təbiət qanunları ilə bağlı bu əsas suallara heç vaxt cavab verə bilməyib. Cazibə qüvvəsi mutasiya və ya təbii seçmə yolu ilə yavaş-yavaş yarana bilməz. Bu, kainatın yaranmasından bəri qüvvədədir. Hər bir fiziki qanun kimi, cazibə də, şübhəsiz ki, planlı yaradılışın diqqətəlayiq bir sübutudur.
Bəzi elm adamları cisimlər arasında hərəkət edən görünməz hissəciklər, qravitonlar vasitəsilə cazibə qüvvəsini izah etməyə çalışdılar. Digərləri kosmik simlər və qravitasiya dalğaları haqqında danışırdılar. Bu yaxınlarda xüsusi olaraq yaradılmış LIGO laboratoriyasından (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) istifadə edən alimlər yalnız qravitasiya dalğalarının təsirini görə bildilər. Lakin bu dalğaların təbiəti, fiziki obyektlərin böyük məsafələrdə bir-biri ilə necə qarşılıqlı əlaqədə olması, başlanğıc başlanğıcını dəyişdirməsi hələ də hər kəs üçün böyük bir sual olaraq qalır. Biz sadəcə olaraq cazibə qüvvəsinin mənşəyini və bütün kainatın sabitliyini necə qoruduğunu bilmirik.
Qravitasiya və Müqəddəs Yazı
Müqəddəs Kitabdan iki parça cazibə qüvvəsinin və ümumiyyətlə fiziki elmin təbiətini anlamağa kömək edə bilər. Birinci hissə, Koloslulara 1:17, Məsihi izah edir "Hər şeydən əvvəl var və hər şey Ondan asılıdır". Yunan feli dayanır (συνισταω sunisto) deməkdir: yapışmaq, tutmaq və ya bir yerdə olmaq. Yunan dilində bu sözün Müqəddəs Kitabdan kənarda istifadəsi mənasını verir su olan bir qab. Koloslulara kitabında istifadə olunan söz mükəmməl zamandır və bu ümumiyyətlə tamamlanmış keçmiş hərəkətdən yaranan indiki vəziyyəti göstərir. Söz mövzusu fiziki mexanizmlərdən biri də açıq-aydın Yaradan tərəfindən qurulan və bu gün qorunub saxlanılan cazibə qüvvəsidir. Təsəvvür edin: cazibə qüvvəsi bir anlığa dayansaydı, şübhəsiz ki, xaos yaranacaq. Yer, ay və ulduzlar da daxil olmaqla bütün göy cisimləri artıq bir yerdə tutulmayacaqdı. Hər şey dərhal ayrı, kiçik hissələrə bölünəcəkdi.
İkinci Müqəddəs Yazı, İbranilərə 1:3, Məsih olduğunu bəyan edir "O, hər şeyi öz qüdrətinin sözü ilə dəstəkləyir." Söz tutur (φερω fero) yenə hər şeyin, o cümlədən cazibə qüvvəsinin dəstəyini və ya qorunmasını təsvir edir. Söz tutur, bu ayədə istifadə edildiyi kimi, sadəcə çəki saxlamaqdan daha çox məna daşıyır. Bu, kainatda baş verən bütün hərəkətlər və dəyişikliklər üzərində nəzarəti əhatə edir. Bu sonsuz vəzifə kainatın özünün mövcud olmağa başladığı hər şeyə qadir olan Rəbbin Kəlamı vasitəsilə həyata keçirilir. Dörd yüz illik tədqiqatlardan sonra hələ də yaxşı başa düşülməyən “sirli qüvvə” olan cazibə qüvvəsi kainata olan bu heyrətamiz ilahi qayğının təzahürüdür.
Zaman və məkanın təhrifləri və qara dəliklər
Eynşteynin ümumi nisbilik nəzəriyyəsi cazibəni qüvvə kimi deyil, kosmosun özünün kütləvi cismin yanında əyriliyi kimi nəzərdən keçirir. Ənənəvi olaraq düz xətləri izləyən işığın əyri boşluqdan keçərkən əyiləcəyi proqnozlaşdırılır. Bu, ilk dəfə astronom ser Artur Eddinqtonun ulduzun görünən mövqeyində dəyişiklik aşkar etdiyi zaman nümayiş etdirildi. tam tutulma 1919-cu ildə işıq şüalarının günəşin cazibə qüvvəsi ilə büküldüyünə inanaraq.
Ümumi nisbi nəzəriyyə də təxmin edir ki, əgər cisim kifayət qədər sıx olarsa, onun cazibə qüvvəsi kosmosu o qədər təhrif edər ki, işıq ondan heç keçə bilməz. Belə bir cisim işığı və onun güclü cazibə qüvvəsi ilə tutulan hər şeyi udur və Qara dəlik adlanır. Belə bir cismi ancaq onun digər cisimlərə cazibə qüvvəsi təsiri, işığın onun ətrafında güclü əyilməsi və üzərinə düşən maddənin yaydığı güclü şüalanma ilə aşkar etmək olar.
Qara dəliyin içindəki bütün maddələr sonsuz sıxlığa malik mərkəzdə sıxılır. Çuxurun "ölçüsü" hadisə üfüqü ilə müəyyən edilir, yəni. qara dəliyin mərkəzini əhatə edən sərhəddir və heç bir şey (hətta işıq da) ondan kənara çıxa bilməz. Dəliyin radiusu alman astronomu Karl Şvartsşilddən (1873–1916) sonra Şvartsşild radiusu adlanır və RS = 2GM/c 2 düsturu ilə hesablanır, burada c vakuumda işığın sürətidir. Günəş qara dəliyə düşsəydi, onun Schwarzschild radiusu cəmi 3 km olardı.
Nəhəng bir ulduzun nüvə yanacağı bitdikdən sonra onun öz nəhəng çəkisi altında çökməyə daha dözə bilməyəcəyinə və qara dəliyə düşməsinə dair yaxşı sübutlar var. Milyarlarla günəş kütləsinə malik qara dəliklərin qalaktikaların mərkəzlərində, o cümlədən öz qalaktikamız olan Süd Yolu da mövcud olduğu düşünülür. Bir çox elm adamı hesab edir ki, kvazarlar adlanan super parlaq və çox uzaq obyektlər maddə qara dəliyə düşən zaman ayrılan enerjidən istifadə edir.
Ümumi nisbi nəzəriyyənin proqnozlarına görə, cazibə qüvvəsi də vaxtı təhrif edir. Bu, Yerin cazibə qüvvəsinin bir qədər zəif olduğu dəniz səviyyəsindən yuxarı ərazilərə nisbətən dəniz səviyyəsində bir neçə mikrosaniyə daha yavaş işləyən çox dəqiq atom saatları ilə də təsdiq edilmişdir. Hadisə üfüqünün yaxınlığında bu fenomen daha çox nəzərə çarpır. Hadisə üfüqünə yaxınlaşan astronavtın saatına baxsaq, saatın daha yavaş işlədiyini görərik. Hadisə üfüqünə daxil olduqdan sonra saat dayanacaq, lakin biz onu heç vaxt görə bilməyəcəyik. Əksinə, astronavt öz saatının daha yavaş işlədiyini hiss etməyəcək, ancaq saatımızın getdikcə daha sürətli işlədiyini görəcək.
Qara dəliyin yaxınlığında bir astronavt üçün əsas təhlükə, cazibə qüvvəsinin bədənin qara dəliyə daha yaxın olan hissələrində ondan uzaq olan hissələrə nisbətən daha güclü olması səbəbindən yaranan gelgit qüvvələri olacaq. Ulduz kütləsi olan qara dəliyin yaxınlığındakı gelgit qüvvələrinin gücü istənilən qasırğadan daha güclüdür və qarşısına çıxan hər şeyi asanlıqla kiçik parçalara ayırır. Bununla belə, qravitasiya cazibəsi məsafənin kvadratı (1/r 2) ilə azaldığı halda, gelgit təsiri məsafənin kubu (1/r 3) ilə azalır. Buna görə də, adi müdrikliyin əksinə olaraq, böyük qara dəliklərin hadisə üfüqlərində cazibə qüvvəsi (gəlmə qüvvəsi də daxil olmaqla) kiçik qara dəliklərə nisbətən daha zəifdir. Beləliklə, müşahidə edilə bilən məkanda qara dəliyin hadisə üfüqündəki gelgit qüvvələri ən mülayim mehdən daha az nəzərə çarpacaq.
Hadisə üfüqünün yaxınlığında cazibə qüvvəsi ilə zamanın uzanması yaradılış fizikası Dr. Russell Humphreysin "Ulduz işığı və zaman" kitabında təsvir etdiyi yeni kosmoloji modelinin əsasını təşkil edir. Bu model gənc kainatda uzaq ulduzların işığını necə görə biləcəyimiz problemini həll etməyə kömək edə bilər. Bundan əlavə, bu gün elm çərçivəsindən kənara çıxan fəlsəfi fərziyyələrə əsaslanan qeyri-bibliyaya elmi alternativdir.
Qeyd
Cazibə qüvvəsi, dörd yüz illik tədqiqatlardan sonra belə hələ də zəif başa düşülən “sirli qüvvə”...
İsaak Nyuton (1642-1727)
Foto: Wikipedia.org
İsaak Nyuton (1642-1727)
İsaak Nyuton 1687-ci ildə məşhur əsərində cazibə qüvvəsi və göy cisimlərinin hərəkəti haqqında kəşflərini dərc etdi. Riyazi prinsiplər" Bəzi oxucular tez bir zamanda belə nəticəyə gəldilər ki, Nyutonun kainatı Allah üçün yer qoymur, çünki indi hər şeyi tənliklərdən istifadə etməklə izah etmək olar. Lakin Nyuton bu məşhur əsərin ikinci nəşrində dediyi kimi, heç belə düşünmürdü:
"Bizim ən gözəlimiz günəş sistemi, planetlər və kometalar ancaq ağıllı və qüdrətli bir varlığın planı və hökmranlığının nəticəsi ola bilər”.
İsaak Nyuton təkcə alim deyildi. Elmlə yanaşı, o, demək olar ki, bütün həyatını Müqəddəs Kitabın öyrənilməsinə həsr etmişdir. Onun sevimli Müqəddəs Kitab kitabları Danielin kitabı və Allahın gələcəklə bağlı planlarını təsvir edən Vəhy kitabı idi. Əslində Nyuton elmi əsərlərdən daha çox teoloji əsərlər yazıb.
Nyuton Qalileo Qaliley kimi digər elm adamlarına da hörmətlə yanaşırdı. Yeri gəlmişkən, Nyuton Qalileonun öldüyü eyni ildə, 1642-ci ildə anadan olub. Nyuton məktubunda yazırdı: “Əgər mən başqalarından daha çox görürdümsə, bu, dayandığım üçün idi çiyinlər nəhənglər." Ölümündən bir müddət əvvəl, ehtimal ki, cazibənin sirrini düşünərək, Nyuton təvazökarlıqla yazırdı: “Dünyanın məni necə qəbul etdiyini bilmirəm, amma mən özümə dəniz sahilində oynayan, hərdən başqalarından daha rəngli bir çınqıl və ya gözəl bir qabıq, nəhəng bir okean olduğu halda, özünü əyləndirən bir oğlan kimi görünürəm. araşdırılmamış həqiqətdir."
Nyuton Vestminster Abbeyində dəfn edilir. Qəbrinin üzərindəki latın yazısı bu sözlərlə bitir: “Qoy insanlar sevinsinlər ki, bəşər övladının belə bir zinəti onların arasında yaşamışdır”..
Yəqin ki, cazibə qüvvəsi olmadığını eşitmisiniz. Və bu doğrudur. Ancaq bu həqiqət bir çox sual buraxır. Məsələn, biz adətən deyirik ki, cazibə qüvvəsi cisimləri “çəkir”. Fizika dərsində bizə dedilər ki, cazibə qüvvəsi cisimləri Yerin mərkəzinə doğru çəkir. Bəs bu necə mümkündür? Necə ola bilər ki, cazibə qüvvəsi qüvvə deyil, amma yenə də cisimləri cəlb edir?
Anlamaq lazım olan ilk şey düzgün terminin "cazibə" deyil, "sürətlənmə" olmasıdır. Əslində cazibə qüvvəsi cisimləri qətiyyən cəlb etmir, o, məkan-zaman sistemini (yaşadığımız sistemi) deformasiya edir, cisimlər deformasiya nəticəsində əmələ gələn dalğaları izləyir və bəzən sürətlənə bilir.
Albert Eynşteyn və onun nisbilik nəzəriyyəsi sayəsində biz bilirik ki, enerjinin təsiri altında məkan-zaman dəyişir. Və bu tənliyin ən vacib hissəsi kütlədir. Bir cismin kütləsinin enerjisi məkan zamanının dəyişməsinə səbəb olur. Kütlə kosmos-zamanı əyir və nəticədə enerji kanalını əyir. Beləliklə, cazibə qüvvəsini qüvvə kimi deyil, məkan-zamanın əyriliyi kimi düşünmək daha doğrudur. Boulinq topunun altında rezin örtük əyildiyi kimi, məkan-zaman da nəhəng cisimlər tərəfindən əyilir.
Avtomobil müxtəlif döngələr və döngələr olan yol boyunca hərəkət etdiyi kimi, cisimlər də məkan və zaman baxımından oxşar əyri və əyrilər boyunca hərəkət edir. Bir avtomobil təpədən aşağı sürətləndiyi kimi, nəhəng obyektlər zaman və məkanda həddindən artıq əyrilər yaradır. Cazibə qüvvəsi cisimləri dərin cazibə quyularına daxil olduqda sürətləndirməyə qadirdir. Cisimlərin kosmosda keçdiyi bu yol “geodeziya trayektoriyası” adlanır.
Cazibə qüvvəsinin necə işlədiyini və cisimləri necə sürətləndirə biləcəyini daha yaxşı başa düşmək üçün Yer və Ayın bir-birinə nisbətən yerini nəzərdən keçirin. Yer ən azı Ayla müqayisədə kifayət qədər böyük bir cisimdir və planetimiz kosmik zamanın əyilməsinə səbəb olur. Ay, planetin kütləsinin yaratdığı məkan və zaman təhriflərinə görə Yer ətrafında fırlanır. Beləliklə, Ay sadəcə olaraq orbit adlandırdığımız fəza-zamanda yaranan əyilmə boyunca hərəkət edir. Ay ona təsir edən heç bir qüvvə hiss etmir, sadəcə olaraq yaranmış müəyyən bir yolla gedir.
