Такое явление, как сила притяжения настолько привычна для нас, что порой мы даже не задумываемся о том, что она из себя представляет. А задумавшись, большинство наверняка придут к выводу, что это сила, родственная магнетизму или ядерным силам, скрепляющим атомы. Но, как оказалось, все куда более интереснее!
На помощь в понимании появления притяжения приходит всем известный Альберт Эйнштейн. После того, как он опубликовал Специальную теорию относительности, рассмотренную в предыдущей статье, в которой он объяснил нам, что все в этом мире относительно, и что длина, масса и даже течение времени для каждого объекта напрямую зависят от скорости движения этого объекта, Эйнштейн приступает к развитию своей теории и в 1916 году представляет миру Общую Теорию Относительности (ОТО), которая и раскрывает нам природу всемирного тяготения.
Еще в СТО Эйнштейн вывел тесную связь пространством и временем. Эти два понятия имеют одну природу и представляют собой пространственно-временной континуум - 4-х мерное пространство, состоящая из следующих измерений: длина, ширина, высота и время. Но человеку свойственно воспринимать пространство и время по отдельности и поэтому мы не можем представить себе 4-х мерное пространство, а видим только его проекцию на 3-х мерное. Более того, в отличие от пространства, в котором мы вольны перемещаться как угодно, по оси времени мы всегда движемся неуклонно вперед и это необратимо.
Но что же заставляет массивные объекты притягиваться? Как раз тот факт, что они обладают массой! Дело в том, что при проецировании пространство-времени на 3-х мерное пространство массивные объекты вызывают деформацию пространства, которая проявляется самыми разными способами, начиная от замедления времени и заканчивая той самой гравитацией! Для визуализации и лучшего понимания данного явления используют пример, в котором 3D-пространство проецируется на 2D.
Представьте себе натянутую клетчатую ткань, на которую положили металлический шар. Из-за приличной массы шар образует некое подобие воронки на плоскости под собой. Теперь, если посмотреть на полотно ткани перпендикулярно вниз, то можно увидеть, что когда то ровные линии стали дугообразными, исказившись при проецировании высоты точек линий на двухмерную плоскость, имеющее только ширину и длину. Получившийся рисунок условно можно считать за визуализацию гравитационного поля.
Давайте возьмем второй шарик, допустим шарик для пинг-понга, и заставим его прокатиться по полотну около металлического, и мы сможем увидеть, как движущийся шарик меняется свою траекторию движения. Это и есть упрощенное гравитационное притяжение! При этом шарик для пинг-понга, пребывая в двухмерном пространстве, не поменял траекторию движения и все еще движется прямолинейно.
Единственное, что остается добавить, это то, что деформация пространства с помощью массивных тел вызывает также искажения течения времени рядом с массивными объектами, так как время - одно из измерений пространственно-временного континуума. Этот факт учитывается в навигационных системах во избежание погрешностей при определении местоположения, этот эффект имеет огромное влияние на точность.
Подпишись, чтобы узнать еще больше интересных вещей!)