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중력의 법칙이 어떻게 우리가 천문학적 기관을 측정 할 수있게 하는가?

중력의 법칙, 특히 뉴턴의 보편적 중력 법칙은 천문학적 몸의 질량을 측정하기위한 토대를 제공합니다. 작동 방식은 다음과 같습니다.

뉴턴의 보편적 중력

이 법은 우주의 모든 입자가 다른 모든 입자를 힘으로 끌어들이는 것을 말합니다.

* 대중의 산물에 비례 : 더 큰 질량은 더 강력한 중력력을 발휘합니다.

* 중심 사이의 거리의 제곱에 반비례합니다. 물체가 멀어 질수록 중력이 약해집니다.

수학적 :

f =g * (m1 * m2) / r²

어디:

* F는 중력의 힘입니다

* G는 중력 상수입니다 (약 6.674 × 10 ¹¹ M³ KG⁻¹ S⁻²)

* M1과 M2는 두 객체의 질량입니다.

* R은 중심 사이의 거리입니다

우리가 질량을 측정하는 방법 :

1. 궤도 운동 : 천상의 몸의 질량을 결정하는 가장 일반적인 방법은 주변의 다른 물체의 궤도 운동을 관찰하는 것입니다. 이것은 별을 공전하는 행성, 행성을 공전하는 달 또는 이진 별 시스템 일 수 있습니다.

* 케플러의 세 번째 법칙 : 이 법은 물체의 궤도 기간 (t)을 궤도의 반대축 (a)와 중앙 본체의 질량 (m)과 관련시킨다.

t² =(4π²/gm) * A³

* 궤도 기간과 반대 축을 관찰함으로써 중앙 몸체의 질량을 계산할 수 있습니다. .

2. 중력 렌즈 : 거대한 물체는 강한 중력으로 인해 빛의 경로를 구부립니다. 이 현상을 중력 렌즈라고합니다. 거대한 물체를 통과 할 때 먼 물체에서 빛의 왜곡을 분석함으로써, 우리는 렌즈 객체의 질량을 추정 할 수 있습니다.

3. 도플러 시프트 : 별이 다른 물체를 공전하는 경우, 빛은 도플러 효과로 인해 주파수가 약간 이동합니다. 이 변화를 측정함으로써 별의 궤도 속도를 결정할 수 있습니다. 이 정보는 중앙 물체와의 별의 거리와 결합하여 중앙 물체의 질량을 계산할 수 있습니다.

한계 :

* 이러한 방법은 가정과 근사치에 의존하므로 결과가 항상 완벽하게 정확하지는 않습니다.

* 쉽게 관찰 가능한 동반자가 없거나 너무 멀리있는 물체의 질량을 측정하는 것은 어려울 수 있습니다.

결론 :

뉴턴의 보편적 중력 법칙은 우리가 천문의 질량을 측정 할 수있는 강력한 도구입니다. 궤도 운동, 중력 렌즈 또는 도플러 교대를 연구함으로써 우리는 우주의 구성과 진화에 대한 귀중한 통찰력을 얻습니다.

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