Gravitācija

Vikipēdijas raksts

Fizikā gravitācija ir masas vai enerģijas savstarpējā pievilkšanās. Gravitācija ir viena no četrām mijiedarbībām (pārējās trīs ir vājā, stiprā un elektromagnētiskā). Tā ir vājākā no mijiedarbībām.

Pirmais šo masas un enerģijas īpašību formulēja Īzaks Ņūtons. Alberta Einšteina krietni vēlāk formulētā vispārīgā relativitātes teorija pierādīja, ka Ņūtona paredzējumi nav pareizi lielos mērogos, taču nelielas gravitācijas apstākļos (piemēram, kosmosa kuģu vajadzībām) joprojām ērtības labad lieto krietni vienkāršāko un pietiekami precīzo Ņūtona teoriju.

Ņūtona vispārējās gravitācijas likums apgalvo, ka jebkurš priekšmets Universā pievelk jebkuru citu priekšmetu ar spēku, kas vienāds ar abu priekšmetu masu reizinājumu, bet apgriezti proporcionāls attālumam starp abiem priekšmetiem kvadrātā.

Kā jau minēts, praktiskiem mērķiem Ņūtona gravitācijas teorija ir pietiekami precīza, taču tai piemīt arī visai būtiski trūkumi:

• tā pieņem, ka, priekšmetam mainot pozīciju, šīs izmaiņas ar gravitācijas spēka palīdzību tūdaļ ir pamanāmas jebkur citur Universā; Einšteina relativitātes teorija savukārt nosaka, ka lielākais iespējamais ātrums ir gaismas ātrums, gravitācija nevar pārvietoties ātrāk par to;

• Ņūtona gravitācijas teorija pieņem, ka laiks un telpa ir absolūti, savukārt Einšteins ar savu speciālo relativitātes teoriju pierādīja, kā tie ir relatīvi un mainās atkarībā no dažādiem apstākļiem;

• Ņūtona teorija pieņem, ka gravitācija gaismu izliec tikai uz pusi tik daudz, cik tiek novērots eksperimentāli;

• tā neizskaidro gravitācijas viļņus vai melnos caurumus (ne vieni, ne otri gan nav tiešā veidā novēroti).

Lai novērstu pirmās divas no šīm problēmām, Einšteins postulēja savu vispārīgo relativitātes teoriju, kura paredz, ka matērija "izliec" laiktelpu. Līdz ar to gaisma, piemēram, no sava viedokļa raugoties, pārvietojas pa taisnām līnijām, taču patiesībā tās ir izliektas, tāpēc arējs novērotājs var redzēt, ka gaismas ceļš ir izliekts. Einšteina teorija vairs neļauj gravitāciju uztvert kā mijiedarbību, bet gan kā laiktelpas īpašību.

Einšteina teorija paredz, ka gravitācijas ātrumam būtu jāsakrīt ar gaismas ātrumu. Nav atklātas gravitācijas spēka nesējdaļiņas (elektromagnētiskajam spēkam tās, piemēram, ir fotoni).