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중력이란 무엇입니까? 자연의 가장 신비한 힘에 대한 가이드 (그리고 우리가 여전히 모르는 것)

중력이 없으면 존재하지 않을 것입니다. 그것은 우리를 지구 표면에, 지구를 태양 주위에 궤도에 두는 힘을 제공합니다.

그것은 처음에 태양계의 형성을 담당했으며, 그것은 태양의 모든 재료의 중력 적 매력으로, 핵 융합이 이루어져 열과 빛을 제공 할 수있게 해줍니다.

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그러나 편재성에도 불구하고 중력은 우주에서 가장 신비한 세력 중 하나입니다.

중력이란 무엇입니까?

자연의 4 가지 기본 세력 중 하나 인 전자기 및 강하고 약한 원자력과 함께 중력은 큰 영향력있는 자연 현상입니다.

물질의 속성입니다. 간단히 말해서 :모든 문제는 다른 모든 문제에 끌립니다. 더 많은 문제가 있고, 더 가까운 대상이 서로에게 더 가까워지면, 매력적인 힘이 더 커집니다.

그리고 전기 및 자기와 달리 격퇴하거나 끌 수있는 중력 항상 물건을 함께 끌어 당깁니다.

중력에 대해 자세히 알아보십시오 :

  • 양자 중력에 대한 탐구 :왜 잘못이 과학에 필수적인가
  • 중력에 문제가 있습니다

뉴턴의 중력 이론은 무엇입니까?

뉴턴

대신, 행동에 대한 그의 출발점은 중력이 보편적이라는 생각이었습니다. 사과가 나무에서 떨어진 것과 같은 것은 달을 궤도에 두었습니다.

이 개념, 천문학적 데이터 모음, 그리고 영리한 생각 실험을 통해 뉴턴은 세 가지만이 두 객체 사이의 중력 인력에 영향을 미친다는 것을 보여줄 수있었습니다. 각 물체의 질량과 그 사이의 거리

그는이 형태로 그것을 쓴 적이 없지만 그의 이론은 중력 매력이 역 제곱 법칙을 따른다는 것을 보여줄 것입니다. 중력의 풀은 두 물체의 질량을 곱한 다음 그 사이의 거리의 제곱으로 나누어 계산할 수 있습니다. 따라서 중력의 매력적인 힘은 물체의 질량 중 하나가 증가하거나 가까워 질수록 올라갑니다.

이 간단한 관계는 달과 행성의 거의 모든 움직임을 설명하기에 충분했으며 NASA는 Apollo Mission에 대한 안전한 궤적을 계산하는 데 필요한 모든 것입니다.

등가 원칙은 무엇입니까?

동등성 원칙은 Albert Einstein이 그의“가장 행복한 생각”이라고 묘사 한 것에 기초합니다.

이것은“사람이 자유롭게 떨어지면 자신의 체중을 느끼지 않을 것”이었습니다. 다시 말해, 가속과 중력은 정확히 동일하고 구별 할 수 없습니다.

우리는 이것이 국제 우주 정거장에서 일어나는 것을 본다. 지구에서 역의 궤도 거리에서 중력을 당기는 것은 표면의 약 90 %입니다. 그러나 우주 비행사는 떠 다니고 있습니다.

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사람들이 떠 다니는 이유는 끊임없이 우리 행성으로 떨어지기 때문입니다. 우리는 그들이 지구의 표면에 충돌 할 것으로 예상할지 모르지만, 궤도에있는 것이 포함되는 것입니다.

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동등성 원칙은 사람이 떨어질 때 발생하는 것처럼 가속이 체중을 취소 함을 보여줍니다. 아인슈타인

그리고 이것은 그의 일반적인 상대성 이론에 영감을주었습니다. 둘 다 중력의 힘을 예측하고 그것이 어떻게 작동하는지 설명합니다.

아인슈타인의 일반 상대성 이론이란 무엇입니까?

그의 동등성 원칙에서 아인슈타인은 원자에서 별에 이르기까지 질량을 가진 몸을 보여줄 수있었습니다.

그리고 뉴턴이 보여줄 수 없었던 것을 설명하는 것은이 뒤틀림이었습니다. 왜 중력이 멀리서 작동 할 수 있었는지

대리석으로 둘러싸인 트램폴린의 농구처럼, 더 거대한 물체는 시공간 직물에서 더 큰 워프를 생성하여 근처의 물체로 끌어 들이고 곡선 궤적으로 움직입니다. 그러나 작은 몸조차도 영향을 미칩니다. 우리 각자는 우리 주변의 물체에 작은 중력을 발휘합니다.

는 Newton과 매우 다른 접근 방식을 취하고 있었기 때문에 다른 종류의 수학을 사용해야했기 때문에, 그는 자신이 처음으로 수학에 대해 거의 알지 못했기 때문입니다.

그리고 그는 중력이 그 자체에 영향을 미친다는 놀라운 발견과 같이 Newton이 존재할 이유가 없었던 다양한 이차 효과를 고려해야했습니다.

아인슈타인의 일반적인 상대성 방정식은 뉴턴의 방정식이하는 모든 일을하여 두 몸 사이의 매력적인 힘의 크기를 예측하지만, 대량의 공간과 시간을 가진 모든 것이 더 많은 일을 할 수있는 방식을 설명하기 때문에

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아인슈타인이 뉴턴이 잘못 증명 했습니까?

절대적으로 그렇지 않습니다. 뉴턴의 작품은 설명 적이었다 :그는 관찰 된 것에 간단한 수학적 방정식을 장착했다.

그의 수학은 중력의 작동 방식에 대해 아무것도 말하지 않지만 일상적인 일의 행동에 대한 설명으로서 그것은 매우 잘 작동했지만 여전히 그렇습니다.

Einstein이 한 일은 우리가 중력으로 묘사하는 힘을 이해하는 데 도움이되는 것이 었습니다.

그는 일반적으로 중력의 당김이 매우 강해지는 특정 상황이 있음을 보여줄 수있었습니다. 뉴턴의 방정식이 충분히 근사치가 아닌 곳.

이 경우 더 정확한 수치를 얻으려면 아인슈타인을 가져와야합니다. 그리고 아인슈타인은 또한 뉴턴 물리학의 기본 작업에서도 구상되지 않는 예측을하는 데 유용합니다.

우리는 일반 상대성 이론에 대해 어떤 증거를 가지고 있습니까?

일반 상대성에 대한 많은 양의 증거가 있습니다.

아인슈타인이 그의 이론을 내놓기 전에 천문학 자들은 수은의 궤도의 측면을 세차로 설명하는 데 어려움을 겪었습니다. 뉴턴의 방정식은 전체 효과를 설명 할 수 없었지만 아인슈타인의 작업은 그랬습니다.

더구나, 공간과 시간의 날실로 인해 중력이 발생했다는 생각은 (예 :매우 거대한 몸에 가까이 지나가는 빛이 곡선 선으로 이동하여 몸이 생성하는 뒤틀린 공간을 통과해야한다는 것을 의미했기 때문에.

이것은 1919 년에 총 이등에서 태양에 가까이 지나가는 빛으로 처음 관찰되었으며, 그 이후로 when when 그들.

아인슈타인 방정식의 또 다른 예측은 거대한 신체 근처에있는 것이 시간이 느려진다는 것입니다. 이것이 우리가 우리에게 sat-nav를주는 GPS 위성에서 신호를 수정 해야하는 이유입니다.

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동일하게, 중력 프로브 B라는 실험은 아인슈타인이 예상했던 것처럼 회전하는 거대한 바디가 꿀의 회전하는 숟가락처럼 시공간을 드래그하는 것을 보여주었습니다.

중력은 블랙홀과 어떤 관련이 있습니까?

아인슈타인 이론의 예측은 일반적으로 그의 방정식의 단순화 된 버전을 해결 한 결과입니다. 가장 초기의 문제 중 하나는 모든 문제가 단일 지점에있는 압축 질량을 설명했습니다.

나중에, 일부 노화 된 별들은 중력의 당기기에 저항 할 수 없으며 그러한 지점을 형성하여 블랙홀을 만들어야한다는 것을 깨달았습니다. 블랙홀의 중력은 너무 강해서 빛조차도 탈출 할 수 없습니다.

유사하게, 일반 상대성 이론은 우주의 매우 직물이 확장되고 수축 될 수 있다고 예측했다. 관찰과 결합하여, 이것은 우주가 어떻게 발전했는지에 대한 최고의 이론의 기초가되었습니다 :빅뱅 모델.

어두운 에너지에 빛을 비추는 것은 일반적인 상대성이기도합니다-우주의 확장을 가속화하는 것으로 보이는 신비한 현상.

중력파는 무엇입니까?

대량의 공간과 시간이있는 몸체, 그래서 그 몸이 공간을 통해 가속되면 주위의 시공간에서 잔물결을 일으킬 수 있습니다.

이 잔물결은 중력파라고하며, 공중을 위아래로 가속화하는 방식과 마찬가지로 라디오와 텔레비전의 전자기파를 생성합니다.

중력파는 그의 일반적인 상대성 이론을 개발 한 직후에 예측 한 중력파는 방대한 수의 소스에서 항상 생산되어야합니다. 그러나 중력은 매우 약한 힘이므로 이러한 파도는 감지하기가 매우 어렵다는 것을 의미합니다.

Ligo 실험이 2015 년 9 월에 처음으로 중력 적 파동을 관찰했을 때, 2 번의 홀드 홀에 대한 대규모 방해의 결과였습니다.

Ligo의 탐지기는 너무 민감하여 자동차를 통과하는 것부터 해변에서 부서지는 먼 파도에 이르기까지 진동을 제거해야합니다.

중력파는 '아인슈타인의 이론을 증명'하기 때문에 중요하지 않습니다. 우리는 이미 많은 증거를 가지고 있습니다. 그러나 우리에게 우주를 공부하는 새로운 방법을 제공하고, 빛조차도 도달 할 수없는 초기를 되돌아 보는 것입니다.

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일반 상대성은 모든 것을 설명합니까?

거의 확실하지 않습니다.

일반 상대성 이론은 매우 효과적이며 일상적인 물체의 행동에 대한 예측을 할 때 발을 틀리지 않지만, 특히 블랙홀의 핵심 또는 빅뱅 이전의 우주를 묘사하는 몇 가지 상황이 있습니다.

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매우 작은 물리학은 양자 물리학에 의해 인상적인 정확도로 설명되지만 일반 상대성과 양자 이론은 양립 할 수 없습니다. 자연의 다른 모든 힘은 '양자화' - 지속적으로 가변적 인 금액이 아니라 덩어리로 들어온다.

가정은 다른 힘과 일치하고 더 큰 물체에 대한 아인슈타인의 이론과 동일한 결과를 생성 할 수있는 양자 이론을 개발할 수 있어야한다는 가정은

입니다.

아직 가장 좋은 시도는 문자열 이론/m- 이론 및 루프 양자 중력이지만, 어느 쪽도 사용 가능한 예측을 얻지 못했습니다.

중력은 아 원자 입자에 의해 야기 될 수 있습니까?

가능성이 높으며 이미 이름이 있습니다. 양자 이론이 전자기와 같은 힘의 전달을 나타내는 한 가지 방법은 '보손'이라는 캐리어 입자의 흐름입니다.

전자기의 경우 입자는 광자입니다. 각 입자는 양자 현상의 '양자' - 청크입니다.

따라서 중력이 양자 효과 인 경우, 우리는 그 중력이 그 캐리어로서있을 것이라고 가정합니다. 그러나 조만간 큰 Hadron Collider에서 올라갈 것으로 기대하지 마십시오. 중력은 검출 가능한 방식으로 다른 입자와 상호 작용할 가능성이 높지 않아 현재 하나를 발견 할 수있는 현실적으로 상상할 수있는 실험이 없다.

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antigravity와 같은 것이 있습니까?

우리가 아는 것이 아닙니다. 전자기와는 달리 중력은 일방적 인 효과입니다. 우리는 다른 힘으로 중력을 상쇄 할 수 있습니다. 당신은 당신이 무언가를 집을 때마다 그렇게합니다.

반대 힘이 눈에 보이지 않는 전자기 일 때 특히 인상적으로 보입니다-예를 들어, 자석 위에 무언가가 떠 다니는 것과 같은 것은 아닙니다.

우리는 중력을 방패하는 방법을 모릅니다. 모든 것을 통과합니다. 트랙에서 중력을 멈출 수 있다면 영구 모션 머신을 만들고 자유 에너지를 생성 할 수 있습니다. 배리어 물질로 물 바퀴의 각 패들의 같은 쪽을 페인트하십시오.

휠의 한쪽에있는 패들은 맨 옆면이 지구를 향하게되므로 중력을 느끼게되므로 다른 쪽의 패들은 중력에서 스크리닝됩니다. 그래서 바퀴의 한쪽 만 아래로 당겨지면 영원히 변할 것입니다.

반 이주를 발견 할 수있는 한 가지 작은 기회는 반자 분기가 일반적인 문제에 의해 중력으로 격퇴 될 수 있다는 것입니다.

Cern의 과학자들은 곧 이것을 테스트하기에 충분한 안티 라트를 가질 것이지만, 대부분의 물리학 자들은 그것이 정상적인 것들처럼 행동 할 것이라고 생각합니다.

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