Колико далеко бисте морали да одете да избегнете гравитацију? - Рене Лофер (Rene Laufer)

Погледајте целу лекцију на: https://ed.ted.com/lessons/how-far-would-you-have-to-go-to-escape-gravity-rene-laufer

Свака звезда, црна рупа, људско биће, паметни телефон и атом константно се привлаче међусобно због једне силе: гравитације. Па, зашто не осећамо привлачење из милијарди различитиг праваца? И да ли постоји место у универзуму где ћемо избећи њено привлачење? Рене Лофер детаљно прича о неизбежности гравитације.

Лекцију припремио: Рене Лофер, режија: TED-Ed.

На удаљености већој
од 6 000 светлосних година

у односу на Земљу,

неутронска звезда која се окреће
невероватном брзином,

а под именом пулсар Црна удовица,

баца огромне количине радијације
на свог сапутника, звезду мрког патуљка,

док круже једна око друге
сваких девет сати.

Док стојите на својој планети,

можда мислите да сте само
посматрач овог силовитог балета.

Али, заправо, обе звезде
вас привлаче ка себи.

А ви одговарате привлачењем,

повезани гравитацијом
преко неколико билиона километара.

Гравитација је сила привлачења
између два тела са масом -

било која два тела са масом -

што значи да свако тело у универзуму
привлачи свако друго тело:

свака звезда, црна рупа,

људско биће, паметни телефон и атом

константно се привлаче међусобно.

Па, зашто не осећамо то привлачење
у милијарду различитих праваца?

Из два разлога: због масе и удаљености.

Изворну једначину која описује
силу гравитације између два тела

написао је Исак Њутн 1687. године.

Разумевање гравитације
у научним круговима се развило од тада,

али је Њутнов универзални
закон гравитације

и даље добра апроксимација
у већини ситуација.

Гласи овако:

сила гравитације између два тела

једнака је маси једног тела

помноженој са масом другог,

пута веома мали број

који се назива гравитационом константом,

и подељено са њиховом
удаљеношћу на квадрат.

Ако бисте дуплирали масу
једног од ових тела,

и сила међу њима би се удвостручила.

Ако би се њихова удаљеност дуплирала,

сила би била за 1/4 већа.

Гравитација између вас и Земље
повлачи вас ка њеном центру,

што је сила коју доживљавате
као своју тежину.

Рецимо да ова сила износи 800 њутна

док стојите на нивоу мора.

Ако бисте путовали до Мртвог мора,

сила би се увећала
за мајушни део процента.

А ако бисте се попели на врх
Монта Евереста, сила би се смањила -

али, поново, то би било једва уочљиво.

Путовање ка већим висинама
умањило би утицај гравитације,

али не бисте јој умакли.

Гравитација настаје из варијација
у закривљености простора-времена -

три димензије простора уз време -

које се савијају око сваког тела
које поседује масу.

Земљина гравитација стиже
до Интернационалне свемирске станице,

400 километара изнад земље,

уз скоро изворни интензитет.

Да ова свемирска станица мирује
на врху огромног стуба,

ипак бисте на њему осетили

деведесет посто силе гравитације
у односу на ону коју осећате на тлу.

Астронаути осећају бестежинско стање

само зато што свемирска станица
константно пада ка Земљи.

Срећом, кружи око планете довољно брзо,
па се никада неће сударити са земљом.

Када стигнете до површине Месеца,

до удаљености од око 400 000 километара,

сила Земљине гравитације
ће бити мања од 0,03 посто

од оне коју осећате на Земљи.

Једина гравитација
које ћете бити свесни је Месечева,

која износи шестину Земљине гравитације.

Ако отпутујете још даље,

деловање Земљине гравитације на вас
наставиће да се смањује,

али никада неће пасти на нулу.

Иако смо чврсто везани за Земљу,

на нас ипак делује слабо привлачење
удаљених небеских тела

и оних са Земље који су нам близу.

Сунце утиче на вас силом од пола њутна.

Ако сте удаљени неколико метара
од паметног телефона,

осетићете међусобну силу привлачења
од неколико пикоњутна.

То је безмало иста сила привлачења

између вас и галаксије Андромеда,

која је удаљена 2,5 милиона
светлосних година,

али билион пута масивнија од Сунца.

Међутим, када се ради
о избегавању гравитације,

постоји изузетак.

Ако нас целокупна маса
у нашем окружењу привлачи све време,

како би се Земљина гравитација променила

ако бисте ископали тунел
дубоко испод површине,

под претпоставком да то можете
а да не будете скувани или смрвљени?

Ако бисте око центра Земље направили
рупу савршено округле Земље -

што она није, али рецимо да јесте -

искусили бисте једнако
привлачење са свих страна.

И висили бисте у бестежинском стању

док осећате само мајушно привлачење
других небеских тела.

Тако бисте могли да избегнете Земљину
гравитацију у том мисаоном експерименту,

али само ако бисте се
право тамо и запутили.