کشش ثقل - یہ کیا ہے؟ کشش ثقل کی طاقت. زمین کی کشش ثقل

بنی نوع انسان قدیم زمانے میں ہمارے ارد گرد کس طرح سے دنیا کے بارے میں سوچا تھا. یہی وجہ ہے گھاس اگنے، کیوں سورج چمکتا ہے، ہم کیوں نہیں کر سکتے ہیں پرواز ... مؤخر الذکر، اتفاق سے، ہمیشہ خاص طور پر دلچسپی میں لوگوں کو. کشش ثقل - اب ہم کہ سب کچھ کی وجہ جانتے ہیں. یہ کیا ہے، اور اس رجحان میں بہت اہم ہے کیوں کائنات کے پیمانے، ہم آج جائزہ لے رہے ہیں.

prodrome

محققین کے تمام بڑے پیمانے لاشوں کو ایک دوسرے کے لئے ایک باہمی کشش کا تجربہ ہے کہ پایا. بعد میں اسے اس پراسرار طاقت دوی لاشوں اور ان کے مستقل مدار کی تحریک کا سبب بنتا ہے کہ باہر کر دیا. کشش تیار کی پرتیبھا کے اسی نظریہ Isaak کی Nyuton، جن مفروضات آنے والے کئی صدیوں سے فزکس کی ترقی پہلے سے مقرر کی ہے. ترقی یافتہ اور (ایک مکمل طور پر مختلف سمت میں ہی سہی) جاری رکھا ہے ایک سائنسدان البرٹ آئنسٹائن - گزشتہ صدی کا سب سے بڑا ذہنوں میں سے ایک.

صدیوں سے، سائنسدانوں، کشش کا مشاہدہ کیا سمجھتے ہیں اور اس کی پیمائش کرنے کی کوشش کر دیا ہے. آخر میں، انسانیت کی خدمت کرنے کے لئے گزشتہ چند دہائیوں میں (کچھ معنی میں، ظاہر ہے) بھی ایسی چیز کشش ثقل کے طور پر رکھ دیا. جدید سائنس میں زیر غور اصطلاح کی تعریف کیا ہے یہ کیا ہے؟

سائنسی تعریف

اگر آپ کی جانچ پڑتال تحریروں کے قدیم فلسفیوں، یہ ہے ممکن کرنے کی تلاش سے باہر ہے کہ لاطینی لفظ "رب سنجیدگی" کا مطلب "غم"، "کشش". آج، سائنسدانوں مواد اداروں کے درمیان عالمگیر اور مسلسل بات چیت کا مطالبہ کیا ہے. اس قوت نسبتا کمزور ہے اور صرف کے مقابلے میں نمایاں طور پر سست آگے بڑھ رہے ہیں کہ اشیاء کے لئے درست ہے تو روشنی کی رفتار، جو نیوٹن کا نظریہ ان پر لاگو ہے. یہ ایسا نہیں ہے تو، آپ کو آئن سٹائن کے نتائج کا استعمال کرنا چاہئے.

آغاز: فی الحال، کشش ثقل کی نوعیت کو مکمل طور پر اصولی طور پر سمجھ نہیں ہے. یہ کیا ہے، ہم اب بھی مکمل طور پر موجود نہیں.

نیوٹن اور آئن سٹائن کے نظریات

Isaaka Nyutona کے کلاسک تدریس کے مطابق تمام لاشیں ایک قوت ان کے بڑے پیمانے پر کرنے کے لئے براہ راست متناسب ساتھ ایک دوسرے کی طرف متوجہ کر رہے ہیں ان کے درمیان ہے فاصلے کے مربع کے لئے inversely متناسب ہے. آئنسٹائن نے دعوی کیا ہے کہ curving کے وقت اور جگہ کی صورت میں دکھایا گیا اشیاء کے درمیان کشش ثقل (یہ ایک مادہ پر مشتمل ہے، اگر ایک خلائی گھماو ہی ممکن ہے).

یہ خیال تھا بہت گہرا ہے، لیکن حالیہ جائزوں شو جو کچھ غلطی. آج، یہ خیال کیا کشش ثقل کی جگہ صرف خلا میں warps کے کہ رہا ہے: وقت کو سست اور یہاں تک روک سکتا ہے، لیکن حقیقت میں ایک عارضی معاملہ نظریہ کی شکل تبدیل کر رہا ہے اس بات کی تصدیق نہیں کی گئی ہے. کلاسیکی آئنسٹائن مساوات بھی ایک اور موقع کے علاقے معاملہ متاثر کرنے کے لئے جاری رہے گی کہ نتیجے میں مقناطیسی میدان فراہم نہیں کرتا ہوں.

جتنا زیادہ ہم کشش ثقل (کشش ثقل) کے قانون، جس کے حساب کا اظہار وقت نیوٹن طور ملکیت ہے جانتے ہیں:

\ [F = γ ہے \ frac [-1،2] {M_1 m_2} {R ^ 2} \]

γ گروتویی مسلسل (کبھی کبھی استعمال کیا جی علامت) سمجھ تحت، جس کی قیمت 6،67545 × 10-11 m³ / (کلو · s²) کے برابر ہے.

ابتدائی ذرات کے درمیان بات چیت

ارد گرد کے علاقے کی ناقابل یقین پیچیدگی زیادہ تر ابتدائی ذرات کی ایک لامحدود تعداد کے ساتھ منسلک ہے. ان کے درمیان، ان لوگوں کے درجات ہیں جس کے بارے میں ہم صرف اندازہ لگا سکتے ہیں میں مختلف تعاملات بھی موجود ہیں. تاہم، ایک دوسرے کے ساتھ ابتدائی ذرات کی بات چیت کے تمام قسم کے ان کے اثر میں نمایاں طور پر مختلف ہوتے ہیں.

تمام معلوم فورسز کی سب سے طاقتور جوہری نابیک کے تمام اجزاء ایک دوسرے کے ساتھ شامل ہونے کی. ان کو علیحدہ کرنے کے لئے، آپ کو توانائی کے ایک واقعی زبردست رقم خرچ کرنے کی ضرورت ہے. ئلیکٹرانوں کے طور پر، وہ دانا صرف عام برقناطیسی تعامل کو "باندھ" ہیں. یہ بہت توانائی سب سے زیادہ عام کیمیائی رد عمل کے نتیجے کے طور پر ظاہر ہوتا ہے کہ روکنے کے لئے، کبھی کبھی. کشش ثقل (یہ کیا ہے، اگر آپ پہلے سے ہی جانتے) جوہری اور subatomic ذرات کا ورژن میں بات چیت کا سب سے آسان قسم ہے ہے.

اس معاملے میں گروتویی میدان یہ تصور کرنا مشکل ہے تاکہ کمزور ہے. عجیب کافی، لیکن جن کے وزن، تصور کرنا "فالو کریں" وہ بعض اوقات ناممکن دوی لاشوں کی تحریک. یہ سب خاص طور پر بڑے طبعی اشیاء کی صورت میں اعلان کیا جاتا ہے کہ کشش ثقل کی دو خصوصیات کی بدولت ممکن ہے:

• ایٹمی قوت گروتویی برعکس اعتراض سے نمایاں طور پر زیادہ دور ھیںچو. اس طرح، زمین کی کشش ثقل نے اپنے کھیت میں رکھتا ہے، یہاں تک کہ چاند، اور مشتری کے مدار کے ایک اسی طرح قوت کو آسانی سے ایک سے زیادہ مصنوعی سیارہ کی حمایت، جن میں سے ہر ایک کی بڑے پیمانے پر زمین کے مقابلے کی ہے!
• اس کے علاوہ، یہ ہمیشہ، اشیاء، فاصلے کے درمیان کشش کو یقینی بناتا ہے اس فورس کم رفتار سے کمزور ہو جاتا ہے.

کشش ثقل کی ایک کم یا زیادہ معقول نظریہ کی تشکیل نسبتا حال ہی میں ہے، اور یہ سیارے اور دیگر اجرام فلکی کی حرکت کے صدیوں پرانے مشاہدے کے نتیجے کے طور پر ہے. کام حقیقت یہ ہے کہ وہ ایک خلا، صرف کوئی دوسرا ممکنہ تعاملات نہیں ہے جہاں میں آگے بڑھ رہے ہیں کہ کی طرف سے نمایاں طور پر آسان ہے. گیلیلیو اور کیپلر - وقت کی دو ممتاز ماہر فلکیات، ان کی سب سے قیمتی مشاہدے نئی دریافتوں کے لئے راہ ہموار کرنے میں مدد ملی ہے.

لیکن صرف عظیم Isaak کی Nyuton کشش ثقل کے پہلے نظریہ قائم کرنے اور ریاضیاتی تعریفیں میں اس کا اظہار کرنے کے قابل تھا. اس کشش کا پہلا قانون، ریاضیاتی تعریفیں ہیں جس کے اوپر میں دی گئی ہے نہیں تھا.

نیوٹن کے نتائج اور اس کے پوروورتیوں کی کچھ

دیگر طبعی مظاہر ہمارے ارد گرد کی دنیا میں موجود ہے کہ کے برعکس، کشش ثقل ہمیشہ اور ہر جگہ خود اظہار. یہ ہونا چاہئے کہ سمجھا کہ اصطلاح "صفر کشش ثقل"، جس کی وجہ سے اکثر پایا چھدم سائنسی حلقوں، ہے نہ صحیح: یہاں تک کہ weightlessness میں خلا نہیں کرتا مطلب ہے کہ ایک شخص یا ایک جہاز ہے نہ درست توجہ کا ایک بہت بڑا اعتراض.

اس کے علاوہ، تمام مادی اجسام ایک قوت ان پر لاگو کیا گیا تھا کہ کی شکل میں ظاہر کیا جاتا ہے جس میں ایک مخصوص وزن،، اور اس کی نمائش کی وجہ سے پیدا ہونے ایکسلریشن ہے.

اس طرح، گروتویی فورس اشیاء کی بڑے پیمانے پر کرنے کے لئے متناسب ہے. عددی طور پر، وہ اظہار کیا جا سکتا لاشوں کے عوام کی مصنوعات کو دونوں حاصل کرنے والے. یہ فورس اشیاء کے درمیان فاصلے کے مربع پر سختی سے الٹا انحصار عمل کرتا ہے. دیگر تمام تعامل بہت مختلف دو اداروں کے درمیان کی دوری پر منحصر ہے.

نظریہ کی بنیاد کے طور پر بڑے پیمانے پر

اشیاء کی ایک صف میں خاص طور پر متنازعہ نقطہ ہے جس کے ارد گرد کشش اور آئنسٹائن ساپیکشتا کے پورے جدید نظریہ بنایا گیا ہے بن گئے. آپ کو دوسری یاد تو نیوٹن کے قانون، اس کے بعد آپ نے پہلے ہی پتہ وزن کسی بھی جسمانی مادی جسم کا ایک لازمی خصوصیت ہے. یہ کس طرح کا اعتراض قطع نظر اس کے اصل کی، فورسز کا نشانہ بنایا جا رہا ہے کی صورت میں برتاؤ کرے گا ظاہر کرتا ہے.

(نیوٹن کے مطابق) تیز کسی بیرونی قوت کے سامنے جب جسم کے تمام کے بعد سے، یعنی بڑے پیمانے پر اس ایکسلریشن کتنا بڑا ہے کا تعین کرتا ہے. ایک سے زیادہ واضح مثال پر غور کریں. ایک سکوٹر اور بس ذرا تصور کریں: بالکل وہی اثر ان پر لاگو، تو وہ غیر مساوی مرتبہ مختلف رفتار تک پہنچ گئی. یہ سب گروتو کے اصول کی طرف سے بیان کی گئی ہے.

بڑے پیمانے پر اور کشش ثقل کی کیا تعلق ہے؟

ہم کشش ثقل کے بارے میں بات کرتے ہیں، اس رجحان کی بڑے پیمانے پر یہ طاقت اور اعتراض کی ایکسلریشن کے سلسلے میں ادا کرتا ہے جس سے مکمل طور پر مخالف ایک کردار ادا کرتا ہے. بس اتنا ہی توجہ کا بنیادی ذریعہ ہے. آپ کو دو لاشیں اور قوت ہے کہ وہ پہلے دو سے برابر کا فاصلہ پر واقع ہے جس میں ایک تیسری چیز، اپنی طرف متوجہ جس کے ساتھ پر ایک نظر ڈالیں، تو پھر فورسز کے سلسلے کی پہلی دو اشیاء کی عوام کے تناسب کے برابر ہے. اس طرح، کشش فورس جسم کے وزن کو براہ راست متناسب ہے.

اگر ہم غور تیسرے قانون کی نیوٹن، یہ ہے ممکن کو یقینی بنائیں کہ اس کا کہنا ہے بالکل ایک ہی بات. دو لاشیں توجہ کا منبع سے ایک برابر کے فاصلے پر نمٹا پر کام کرتا ہے جو گروتویی فورس، براہ راست اعداد و شمار اشیاء کی بڑے پیمانے پر منحصر ہے. روزمرہ کی زندگی میں ہم نے طاقت جس کے ساتھ جسم اس کے عنوان کے طور پر، سیارے کی سطح کی طرف متوجہ کر رہا ہے کے بارے میں بات کر رہے ہیں.

ہمیں رقم تک. اس طرح، بڑے پیمانے پر مل کر طاقت اور تیزی کے ساتھ متعلق ہے. ایک ہی وقت میں یہ قوت جسم جس کے ساتھ توجہ سے کام کریں گے کا تعین کرتا ہے.

خصوصیات ایکسلریشن کے جسم میں ایک گروتویی میدان

یہ حیرت انگیز Duality کی ہے وجہ یہ ہے کہ میں اسی گروتویی میدان کی ایکسلریشن کافی مختلف اشیاء کی جائے گی برابر. فرض کریں کہ ہم دو لاشیں ہیں. ان میں سے ایک سے Z بڑے پیمانے پر مقرر کریں، اور دیگر - Z. دونوں اشیاء آزادانہ طور پر آتا ہے جس کو زمین پر پھینک دیا جاتا ہے.

کے طور پر مقرر کر تناسب کی مہم فورسز کی کشش؟ یہ ایک سادہ ریاضی کے فارمولے کو ظاہر کرتا ہے - Z / Z. یہ صرف ایکسلریشن وہ موصول طور پر ایک نتیجہ کی مہم فورس کی سنجیدگی کیا جائے گا بالکل ایک ہی. سادہ لفظوں میں، ایکسلریشن جسم ایک گروتویی میدان میں ہے کہ اس کی خصوصیات پر منحصر نہیں ہے.

کیس میں ایکسلریشن کیا بیان کا تعین؟

یہ صرف انحصار کرتا ہے (!) اس فیلڈ، کے ساتھ ساتھ ان کے مقامی پوزیشن تخلیق ہے کہ اشیاء کے وزن کا. ایک گروتویی میدان میں بڑے پیمانے پر اور ایکسلریشن مختلف اداروں کے برابر کی ڈبل کردار پہلے سے ہی ایک طویل وقت کے لئے نسبتا کھلی ہے. "تلیتا اصول": ان مظاہر مندرجہ ذیل عنوان ہے. یہ اصطلاح ایک مرتبہ پھر زور دیتا ہے کہ ایکسلریشن اور جڑتا اکثر (ایک مخصوص حد تک، کورس کے) برابر.

G کی قدر کی اہمیت

ہم اسکول طبیعیات کورس سے یاد ہے کہ ہمارے سیارے (زمین کی کشش ثقل) کی سطح پر کشش ثقل کی ایکسلریشن 10 میٹر / sek.² ہے (کورس کی 9.8، لیکن اس قیمت کے حساب کتاب میں آسانی کے لئے استعمال کیا جاتا ہے). لہذا، اکاؤنٹ ہوا مزاحمت میں نہیں لے رہا (واقعات کی ایک مختصر فاصلے پر ایک کافی اونچائی پر)، پھر جسم 10 میٹر / سیکنڈ کی رفتار کا اضافہ حاصل کیا جب اثر حاصل کی. ہر دوسرے. مثال کے طور پر ایک کتاب اس کے مشن کے اختتام کی طرف سے، گھر کی دوسری منزل سے گر گیا ہے کہ 30-40 میٹر / ے کی رفتار سے آگے بڑھ جائے گا. سادہ لفظوں میں، 10 M / ے - یہ زمین کے اندر کشش ثقل کی "رفتار" ہے.

طبیعیات ادب میں کشش ثقل کی تیزی «G» خط تعبیر کیا. زیادہ گیند کے مقابلے میں ایک tangerine کی طرح ایک مخصوص حد تک زمین کی شکل کے بعد سے، اس کی مقدار کی قدر نہیں ہے میں اس کے علاقوں کے تمام ایک ہی ہے. اس طرح، مندرجہ بالا کھمبے پر ایکسلریشن، اور بلند پہاڑوں کی چوٹیوں پر، یہ چھوٹا ہو جاتا ہے.

یہاں تک کہ کان کنی کی صنعت میں کشش ثقل ہے کہ کوئی چھوٹا سا کردار ادا کرتا ہے. اس کی طبیعیات رجحان کبھی کبھی وقت کی ایک بہت بچاتا ہے. لہذا، ماہرین ارضیات، G کا ایک بالکل عین مطابق تعریف میں خاص طور پر دلچسپی رکھتے ہیں یہ غیر معمولی صحت سے متعلق دریافت کی اجازت دیتا ہے اور معدنی ذخائر تلاش کرنے کی وجہ سے. ویسے، یہ کشش ثقل کے فارمولے کی قدر کی طرف سے غور ایک کردار ادا کرتا ہے جس میں طرح لگتا ہے؟ یہ یہاں ہے:

F = جی M1xM2 / R2 ایکس

توجہ دیں! اس صورت میں، کشش ثقل فارمولے G «گروتویی مسلسل"، قدر جس کا ہم نے پہلے سے بڑھ کر دیا ہے کا مطلب.

میں ٹائم، نیوٹن تیار کی اصولوں اعلان اوپر. وہ جانتے تھے، اور کے اتحاد اور آفاقیت گروتویی فورس، لیکن رجحان کے تمام پہلوؤں وہ بیان نہیں کر سکتا تھا. یہ اعزاز جو تلیتا کے اصول کی وضاحت کرنے کے قابل تھا البرٹا Eynshteyna، پر گر پڑا. کہ بنی نوع انسان خلائی وقت لگاتار کی نوعیت کی ان کی موجودہ تفہیم رکھنے کی فضیلت.

ساپیکشتا کے اصول، البرٹا Eynshteyna کا کام

Isaaka Nyutona کے وقت میں اس نقطہ اغاز مقامی میں جسم کے نصب پوزیشن محدد نظام ہے جس کے ذریعے کچھ سخت "سلاخوں"، کی شکل میں نمائندگی کیا جا سکتا ہے یقین رکھتے تھے. ایک ہی وقت میں یہ فرض کیا گیا تھا کہ تمام مبصرین، جو ان نقاط نوٹ کریں وقت کی ایک ہی جگہ میں ہو جائے گا. ان سالوں میں، اس صورت حال اتنی واضح ہے کہ کوئی کوشش یہ چیلنج یا اس میں شامل کرنے کے لئے بنایا گیا تھا سمجھا جاتا تھا. اس کی وجہ سے ہمارے سیارے کی حدود اس اصول میں کوئی انحراف نہیں، سمجھ میں آتی ہے.

آئنسٹائن فرضی گھڑی روشنی کی رفتار کے مقابلے میں بہت سست آگے بڑھ رہا ہے تو اس کی پیمائش کی درستگی واقعی قابل قدر ہو جائے گا کہ ثابت ہوا. ایک مبصر روشنی کی رفتار سے زیادہ سست منتقل تو، سادہ لفظوں میں، دو واقعات کی پیروی کرے گا، وہ ایک ہی وقت میں اس کے لیے ہوتی ہیں. اس کے مطابق، دوسری مبصر کے لئے؟ جس کی شرح ایک ہی یا اس سے زیادہ واقعات مختلف اوقات میں ہو سکتا ہے.

لیکن کشش ثقل کی طاقت اضافیت کے نظریہ سے متعلق ہے؟ ہمیں تفصیل سے مسئلہ کھول دو.

اضافیت اور گروتویی فورسز کے نظریہ کے درمیان تعلق

حالیہ برسوں میں، یہ subatomic ذرات کے میدان میں دریافتوں کی ایک بڑی تعداد بنا دیا. ایک بڑھتی ہوئی سزا کو ہم حتمی ذرہ، جس سے باہر ہماری دنیا کچل نہیں کیا جاسکتا تلاش کرنے کے لئے کے بارے میں ہیں. بن جاتا ہے زیادہ آگرہپورن ضرورت کے لئے جانتے ہیں کہ کس طرح کرنے کے لئے اثر و رسوخ چھوٹے "اینٹوں" کے ہماری کائنات ہیں بنیادی قوتوں گیا ہے کہ دریافت کیا میں آخری صدی ہے، اور اس سے بھی پہلے. خاص طور پر چوٹ لگی کہ کشش ثقل کی فطرت نے ابھی تک بیان نہیں کی گئی ہے.

آئنسٹائن، زیر غور علاقے میں کلاسیکی نیوٹونین میکینکس کے "کپیسٹی" قائم کرنے والے محققین نے پہلے حاصل اعداد و شمار کی ایک از سر نو غور کرنے پر توجہ مرکوز کرنے کے بعد کیوں، ہے. کئی طریقوں میں، نظر ثانی جھیلا ہے، کشش ثقل. کیا یہ زیرجوہری ذرات کی سطح پر ہے؟ یہ کم از کم یہ حیرت انگیز کثیر جہتی دنیا میں کچھ قدر ہے؟

ایک سادہ حل؟

سب سے پہلے، بہت سوچا کشش ثقل اور اضافیت کے نیوٹن کا نظریہ کے تضادات پائے، بہت آسانی سے برقی سے ایک قیاس سمجھایا جا سکتا ہے. اس گروتویی میدان ایک مقناطیسی میدان ہے، یہ پرانے اور نئے نظریے کے بہت سے تضادات کی وضاحت، دوی لاشوں کے تعاملات میں ایک "ثالث" کا اعلان کرنا ممکن ہے جس کے بعد طرح پھیلتا ہے کہ فرض کرنا ممکن ہو جائے گا. حقیقت یہ ہے کہ پھر یہ فورسز کی تبلیغ کے رشتہ دار کی رفتار نمایاں طور پر کم روشنی تھی پر غور کیا جائے گا ہے. کشش ثقل اور وقت کے بعد سے پابند؟

اصول میں، آئن سٹائن نے خود تقریبا طرح کے خیالات پر مبنی ہے ایک اضافیتی نظریہ تعمیر کرنے کے مل گیا ہے، جو کہ صرف ایک ہی چیز ان کی نیت کو روکا ہے. اس وقت کی سائنسدانوں میں سے کوئی کشش ثقل کی "رفتار" اس بات کا تعین کرنے میں مدد ملی ہے کر سکتے ہیں جس کے تمام میں کوئی معلومات نہیں تھی. لیکن بڑی عوام کی تحریک سے متعلق معلومات کا ایک بہت تھا. جیسا کہ آپ جانتے ہیں، وہ صرف کیا ایک طاقتور گروتویی کھیتوں کی ایک تسلیم شدہ ذریعہ ہے.

اعلی رفتار نہایت جسم کے وزن پر اثر انداز، اور اس کی رفتار اور طاقت کی بات چیت کرنے کے لئے اسی طرح کی کوئی راستہ نہیں میں ہے. اعلی رفتار، زیادہ سے زیادہ جسم کے وزن. مسئلہ مؤخر الذکر کو خود کار طریقے سے روشنی یا اس سے زیادہ کی رفتار کے ساتھ تحریک کی صورت میں لامحدود بن جائے گا ہے ہے. تو آئنسٹائن کوئی کشش ثقل، اور سے Tensor میدان بہت زیادہ متغیر کا استعمال کیا جانا چاہئے جس کو بیان کرنے کے نہیں ہے کہ یہ نتیجہ اخذ کیا.

اپنے پیروکاروں نتیجے پر ہے کہ کشش ثقل کے پاس آئے اور عملی طور پر وابستہ نہیں. حقیقت یہ ہے کہ یہ بہت سے Tensor میدان وقت میں جگہ پر کام کر سکتا ہے، لیکن نہ کو متاثر کرنے کے لئے. تاہم، بہت خوب ماہر طبیعیات اسٹیفن ہاکنگ جدیدیت ایک اور نقطہ نظر ہے. لیکن یہ ایک اور کہانی ہے ...