الفلك

هل حركة الشمس حول المجرة نتيجة لسحب الجاذبية؟

هل حركة الشمس حول المجرة نتيجة لسحب الجاذبية؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

هل مدار الشمس (والنجوم الأخرى داخل درب التبانة) حول المجرة ناتج مباشرة عن قوة الجاذبية الشعاعية تجاه الأجسام الموجودة في مركز المجرة ، أم أن هناك قوى إضافية تلعب دورًا؟


نجوم مجرة ​​درب التبانة تدور حول درب التبانة بسبب الكتلة التي تتكون منها مجرة ​​درب التبانة. تشمل هذه الأشياء الأخرى النجوم ، والمواد العادية الأخرى مثل السحب الغازية ، وربما المادة المظلمة. لقد استخدمت "ربما" لأن المادة المظلمة لم يتم تأكيدها بعد.

لا تفسر النسبية العامة مدارات النجوم حول مجرة ​​بافتراض أن الشكل الوحيد للكتلة هو المادة العادية. يؤدي هذا إلى احتمالين: إما أن تكون النسبية العامة (وبالتالي الجاذبية النيوتونية) خاطئة إلى حد ما في المقاييس المجرية ، أو أن الكتلة تأتي في نكهات أخرى غير المادة العادية. الأول يؤدي إلى تركيبات بديلة للجاذبية مثل MOND. هذا الأخير يؤدي إلى أشكال بديلة من الكتلة مثل المادة المظلمة. على الرغم من أن وجود المادة المظلمة لم يتم تأكيده بعد ، فإن الغالبية العظمى من علماء الفيزياء الفلكية يميلون إلى الافتراض الأخير ، وهو أن المادة العادية ليست هي الشكل الوحيد للمادة.


أود أن أقول إن الإجابة على سؤالك هي نعم ولا. نعم ، إن مدار الشمس في مجرة ​​درب التبانة يرجع فقط إلى قوى الجاذبية كما تقترح ، لكن لا لأنها ليست كلها شعاعية باتجاه مركز المجرة.

يمكن تقسيم حركة الشمس حول مركز مجرتنا إلى حركتين. الأول هو حركة مدارية "سمتي" حول مركز المجرة بسبب قوى الجاذبية الشعاعية من داخل الكتلة إلى مدارنا (سواء كانت نجومًا أو غازًا / غبارًا أو مادة مظلمة أو تنانين ، إلخ). النوع الآخر من الحركة هو التذبذب داخل وخارج مستوى درب التبانة. يحدث هذا أيضًا بسبب قوى الجاذبية ، وإن لم تكن قوى شعاعية من مركز درب التبانة. عندما تتحرك الشمس "فوق" مستوى مجرة ​​درب التبانة ، تكون هناك كتلة تحتها أكبر من الكتلة الموجودة في الأعلى ويتم سحبها "لأسفل". عندما يكون في الطائرة يكون لديه طاقة متبقية من "السقوط" ويستمر في السقوط "تحت" المستوى حيث يتم سحبه للخلف "لأعلى". هذا النوع من الحركة التذبذبية ثابت ومماثل للكتلة في الزنبرك.


جامعة كاليفورنيا ، سان دييغو مركز الفيزياء الفلكية وعلوم الفضاء

تتكون الهالة من أقدم النجوم المعروفة ، بما في ذلك حوالي 146 مجموعة كروية يعتقد أنها تشكلت خلال التكوين المبكر للمجرة بأعمار تتراوح بين 10-15 مليار سنة من مخططات HR الخاصة بهم. تمتلئ الهالة أيضًا بغاز منتشر جدًا وساخن شديد التأين. ينتج الغاز شديد السخونة في الهالة هالة أشعة جاما.

لا يُعرف النطاق الكامل للهالة ولا كتلتها جيدًا. تظهر التحقيقات التي أجريت على الهالات الغازية للمجرات الحلزونية الأخرى أن الغاز الموجود في الهالة يمتد إلى أبعد مما كان يُعتقد سابقًا ، ويمتد إلى مئات الآلاف من السنين الضوئية. تظهر الدراسات حول دوران مجرة ​​درب التبانة أن الهالة تهيمن على كتلة المجرة ، لكن المادة غير مرئية ، وتسمى الآن المادة المظلمة.

قرص المجرة عبارة عن نظام مستوي ودوران يحتوي على الشمس والنجوم المتوسطة إلى الشابة. تقع الشمس على بعد حوالي ثلثي الطريق من المركز إلى حافة القرص (حوالي 25000 لتر حسب أحدث التقديرات). تدور الشمس حول مركز المجرة مرة كل 250 مليون سنة تقريبًا. يحتوي القرص أيضًا على المجرة الموجودة حوله على الذرات (HI) والجزيئية (H2) الغاز والغبار.

إليك برنامج تعليمي ممتاز عن شكل مجرة ​​درب التبانة بقلم ريك أرندت.
الائتمان وحقوق النشر: جون ب.جليسون ، الصور السماوية

المنظر البصري (أعلاه) يهيمن عليه الانبعاث من النجوم والانقراض بواسطة الغبار لا يمكننا رؤية سوى ألف سنة ضوئية أو نحو ذلك في الطائرة. تظهر مناظر الأشعة تحت الحمراء من IRAS ، الموضحة أدناه ، أن شكل مجرة ​​درب التبانة أكثر انتظامًا

نظرًا لأن الأرض تقع في قرص مجرة ​​درب التبانة ، فإن الغبار يمنعنا من تحديد البنية الكبيرة للنمط الحلزوني للمجرة بعد بضعة آلاف من السنين الضوئية. لقد قامت الملاحظات الراديوية بتفصيل بنية الغاز في الأذرع الحلزونية ، لكن لا يزال من غير المعروف ما إذا كانت مجرتنا عبارة عن حلزوني عادي مثل جارنا أندروميدا ، أو حلزوني ذو قضيب كما هو موضح على اليسار. انتفاخ المجرة ممدود قليلاً في اتجاه الشمس ، والذي قد يكون بسبب قضيب.

ما الذي يقع في مركز مجرتنا؟ مرة أخرى ، يحجب الغبار الضوء المرئي عنا ويجب علينا استخدام عمليات المراقبة الراديوية والأشعة تحت الحمراء لاستنباط الخصائص النووية للمجرة. يوضح لنا الإحصاء أن منطقة مركز المجرة مكان مزدحم بشكل غير عادي ، حتى في خريطة الضوء المرئي هذه للمنطقة الوسطى. في الأطوال الموجية الراديوية ، حيث يمكننا النظر إلى المركز ذاته ، نرى التركيبات المعقدة الموضحة في خريطة الراديو ذات الطول الموجي 1 متر التي صممها علماء الفلك NRL والتي تظهر أدناه. تُظهر الخريطة منطقة حوالي 2000 سنة ضوئية على جانب يتطابق مركز درب التبانة مع المصدر الذي يحمل علامة Sag A (أو Sagittarius A) ، وهو في الواقع ثلاثة مصادر ، وبقايا مستعر أعظم صغير على الجانب الشرقي ، وهو مؤين غير عادي. منطقة الهيدروجين على الجانب الغربي ، ومصدر مضغوط للغاية يسمى القوس A * في المركز.

  • يمتد من حوالي 5 لترات. حتى 25 لترًا. من المركز.
  • يظهر أدلة على موجات الصدمة بسبب الأحداث المتفجرة في الماضي القريب.
  • & quot تسريب & quot الأمر في المركز
  • 60 لترًا. هياكل خطية طويلة تتبع خطوط المجال المغناطيسي للمجرة.
  • مناطق تشكل النجوم المعزولة وبقايا المستعر الأعظم.
  • الأشعة السينية من أنظمة النجوم الثنائية للثقب الأسود والمستعرات الأعظمية بالقرب من مركز المجرة.
  • 0.5 ميغا إلكترون فولت من أشعة جاما من "ينبوع" من بوزيترونات المادة المضادة من منطقة مركز المجرة ، ربما نتيجة للعديد من المستعرات الأعظمية في المناطق الوسطى من مجرة ​​درب التبانة.

على الرغم من عدم وجود نقص في الأسئلة الرائعة حول مركز المجرة ، فقد تركز الاهتمام مؤخرًا على مسألة احتمال وجود ثقب أسود هائل في مركز العنقود النجمي المركزي. إن وجود سرعات عالية جدًا في النجوم والغاز بالقرب من مركز المجرة قد أوحى لعلماء الفلك لفترة طويلة أن ثقبًا أسود ضخمًا قد يكون موجودًا ، مما يوفر قوة جاذبية كافية لإبقاء النجوم والغاز في المدار. استخدم أندريا جيز ، الأستاذ في جامعة كاليفورنيا ، تلسكوب Keck الذي يبلغ طوله 10 أمتار بأطوال موجات الأشعة تحت الحمراء لقياس سرعات 20 نجمًا بالقرب من مركز المجرة على مدى ثلاث سنوات. وجدت أن النجوم تدور بسرعات تصل إلى 1000 كم / ث (3 ملايين ميل في الساعة)! أكدت الملاحظات التي أجراها العلماء في معهد ماكس بلانك في ألمانيا هذه النتائج. تتطلب عجلة الجاذبية الكبيرة هذه جسمًا كتلته 2.5 مليون ضعف كتلة شمسنا.

تقع النجوم بالقرب من القوس A * ، مصدر الراديو الكذب بالقرب من مركز المجرة. من إشارة الراديو الخاصة به فقط ، لم يكن من الضروري أن يكون Sgr A * ضخمًا بشكل خاص ، نظرًا لأن انبعاثه ليس قويًا جدًا. باستخدام التلسكوب الراديوي VLBA (مصفوفة طويلة جدًا) ، درس علماء الفلك حركة Sgr A * ووجدوا سرعة أقل من 20 كم / ثانية لـ Sgr A * نفسها. هذا يعني أنه من غير المحتمل أن يكون Sgr A * نجمًا واحدًا أو مجموعة من النجوم. فقط جسم ضخم جدًا يمكن أن يظل ثابتًا في ظل الظروف الموجودة في مركز المجرة. يتزايد الدليل على أن Sag A * هو بالفعل ثقب أسود تبلغ كتلته 2-3 مليون مرة كتلة الشمس. يتكهن علماء الفلك بأن الثقب الأسود يتم تغذيته بالغاز من الحلقة الجزيئية ، أو بقايا المستعر الأعظم. من خلال استهلاك أقل من حوالي 1٪ من كتلة النجم كل عام ، وإطلاق طاقة وضع الجاذبية ، يمكن أن يفسر Sag A * بسهولة ظاهرة الطاقة العالية بالقرب من مركز المجرة.

البروفيسور إتش إي (جين) سميث
كاس 0424 UCSD
9500 جيلمان درايف
لا جولا ، كاليفورنيا 92093-0424


آخر تحديث: 28 أبريل 1999


أسئلة مشابهة

علم

الاختيار من متعدد 1. أي من المصطلحات التالية يشير إلى جسم يدور حول الشمس ولديه جاذبية كافية ليكون كرويًا ولكنه لم يزيل مساحة مداره؟ (1 نقطة) نيزك مذنب كوكب قزم كوكب 2. أي من

علم

1.) تحقق من إجاباتي ، من فضلك؟ أي من الكواكب التالية يعتبر كوكبًا صخريًا أم أرضيًا؟ أ) كوكب الزهرة **** ب) نبتون ج) زحل د) أورانوس 2.) أي من العبارات التالية حول بداية النظام الشمسي

مساعدة العلم من فضلك

الاختيار من متعدد 1. أي من مجالات الأرض يحتوي على الجبال والوديان والمناظر الطبيعية الأخرى؟ (نقطة واحدة) الغلاف المائي للغلاف الحيوي للغلاف الجوي للغلاف الجوي 2. أي مما يلي أمثلة على القوى المدمرة؟ (1 نقطة) الرياح الجليدية

AP Physics Halley & # 039s Comet

يدور مذنب هالي حول الشمس مرة كل 76 عامًا تقريبًا. إنه يقترب جدًا من سطح الشمس في أقرب اقترابه. قدر أكبر مسافة للمذنب من الشمس. هل ما زالت موجودة في النظام الشمسي؟ ماذا او ما

طالب علم الفلك يدرس الشمس. أثناء مراقبة معداتها ، لاحظت توهجًا شمسيًا. ثم تراقب انعكاس التوهج الشمسي من قمر صناعي عابر وبمعداتها يمكنها تحديد ذلك

علم

في الرسم الذي يمثل نموذجًا مصغرًا للنظام الشمسي ، توضع الشمس في المركز وتظهر الكواكب تدور في دوائر حولها. بينما في الواقع يبعد المريخ 1.5 وحدة فلكية عن الشمس ، يظهر المريخ في النموذج

الكواكب

كوكب المشتري وزحل وأورانوس ونبتون: ما هو أحد أسباب عدم وجود الحياة على الأرجح على هذه الكواكب الأربعة؟ أ) ليس لديهم جاذبية. ب) هم الكواكب الغازية. ج) هم الكواكب العملاقة. **** د) هم الصخريون

علم

أي مما يلي يمثل مشكلة في استخدام الطاقة الشمسية كمصدر رئيسي للطاقة؟ أ. ليس لدى الناس بعد التكنولوجيا اللازمة لاستخدام الطاقة الشمسية *** ب. الشمس ليست قريبة بما يكفي لتوفير الطاقة الشمسية ج. الطاقة من الطاقة الشمسية

علم

ينشئ طالب مخططًا لوصف النظام الشمسي للأرض في مجرة ​​درب التبانة. ما العبارة التي يمكن تضمينها لوصف النظام الشمسي بدقة كجزء من المجرة؟ (1 نقطة) يتكون النظام الشمسي من

مقدمة إلى كوكب الأرض

. الوحدة 2: أي نوع من الخسوف تتوقع أن ترى ما إذا كان القمر يمر مباشرة بين الأرض والشمس أ. خسوف شمسي ب. خسوف قمري.

الفيزياء

في سخان المياه الشمسي ، يتم تجميع الطاقة من الشمس بواسطة الماء الذي يدور عبر أنابيب في مجمّع على السطح. يدخل الإشعاع الشمسي إلى المجمع من خلال غطاء شفاف ويقوم بتسخين الماء في الأنابيب هذا

علم

أي مما يلي يفسر سبب حركة الأجسام في نظامنا الشمسي بالدوران؟ أ. سحب الجاذبية للشمس دفع الأجسام إلى حركة تدور. ب. الحجم الهائل للشمس صنع جميع الأجسام الأخرى في الفضاء


في البداية ، اكتشف علماء الفلك النظام الشمسي وهو يتحرك عبر الفضاء

مركبة الفضاء جايا تحوم في الفضاء على بعد 1.5 مليون كيلومتر من الأرض. في مكانه الوحيد ، يدور على نفسه لمسح الكون ورسم خرائط للنجوم المحيطة.

يوم الخميس ، أصدر فريق دولي من علماء الفلك بيانات Gaia الأكثر دقة حول ما يقرب من 2 مليار من هذه الأجرام السماوية النارية ، مما يوفر نظرة ثاقبة غير مسبوقة حول كيفية تحرك النجوم ، بما في ذلك شمسنا ، عبر درب التبانة بمرور الوقت.

تمثل النتائج التي توصلوا إليها المرة الأولى التي يرى فيها العلماء هذا النوع من الانتقال قيد التنفيذ - ويقومون بإجراء تحديث رئيسي لخريطة درب التبانة.

أطلقت وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) مرصد جايا الفضائي في عام 2013 لمسح نجوم مجرة ​​درب التبانة. منذ ذلك الحين ، قامت المركبة الفضائية بقياس موقع وحركة النجوم في مجرتنا وبعض النجوم في المجرات الصغيرة المجاورة عدة مرات. لديها ما يكفي من الوقود لمواصلة مهمتها حتى عام 2025.

يقول جيري جيلمور ، الأستاذ بمعهد علم الفلك في جامعة كامبريدج وعضو فريق العلماء وراء العمل الجديد ، إن النجوم هي واحدة من تلك الأشياء التي أبهرت الناس منذ بداية الذكاء البشري. معكوس.

تساءل الناس: "ما هي تلك الأضواء الساطعة التي تخرج في الليل ، وأين توجد في الكون ، ومن أين أتت". & quot

هذا هو الإصدار الثالث لمجموعة بيانات Gaia ، حيث تم إصدار الإصدارين السابقين في عامي 2016 و 2018. هذا هو الإصدار الأكثر دقة حتى الآن ، والذي تم تجميعه على مدار ثلاث سنوات ويتألف من 1.3 تيرابايت من البيانات - حوالي 2.4 ضعف حجم مجموعة البيانات الأخيرة.

وقدمت البيانات يوم الخميس في اجتماع خاص للجمعية الملكية الفلكية.

تتضمن مجموعة البيانات الجديدة القياسات الأكثر دقة لـ 300000 نجم تقع في غضون 326 سنة ضوئية من الشمس على الإطلاق ، بالإضافة إلى النجوم في أقرب جيران لمجرة درب التبانة - سحابة ماجلان الصغيرة والكبيرة.

يعتبر قياس جايا للمسافات بين النجوم أكثر دقة بنسبة 50 في المائة مقارنة بمجموعات البيانات السابقة ، وقياسات سرعة كل نجم أفضل بنسبة 100 في المائة ، وفقًا للباحثين.

الحركة النجمية - ومع ذلك ، فإن أحد الأشياء التي يكشف عنها Gaia غير موجود في أي مجموعة بيانات واحدة. بدلاً من ذلك ، عبر هذا الإصدار الجديد ومجموعات البيانات السابقة ، يمكن للعلماء تتبع حركة النجوم عبر مجرة ​​درب التبانة.

النجوم والأشياء الأخرى في الكون تتحرك باستمرار بسبب الجاذبية التي تدفعها حول مركز مجرتهم.

نظامنا الشمسي يتحرك حول مجرة ​​درب التبانة منذ مليارات السنين ، ويغير موقعه في المجرة. نتيجة لسحب الجاذبية لمجرة درب التبانة ، يتسارع النظام الشمسي بمقدار 7 مليمترات في الثانية كل عام في مداره حول المجرة.

لكن هذه هي المرة الأولى التي يرى فيها العلماء حركة النظام الشمسي وهي تعمل.

& quot؛ لقد علمنا أنه يتحرك ، لكننا لم نتوقع رؤيته بالفعل & quot ؛ يقول جيلمور.

"لقد انجرفنا من المناطق الداخلية إلى ضواحي المجرة ،" يقول.

سماءنا المتغيرة - يقيس Gaia أيضًا سطوع ومواقع النجوم المتغيرة بمرور الوقت - ومدى سرعة تحركها نحو الشمس أو بعيدًا عنها.

من هذه البيانات ، يمكن للباحثين البدء في التنبؤ بما ستبدو عليه سماء الأرض ليلاً على مدار 1.6 مليون سنة قادمة.

مع استمرار النجوم في التحرك حول المجرة ، ستختفي في النهاية جميع الأبراج التي اعتدنا عليها في سماء الليل وستتغير نظرتنا إلى الكون. هناك حاجة إلى مزيد من البحث لمعرفة متى وكيف ستتحول كل كوكبة.

مزيد من المعلومات لهذا الغرض يمكن أن تأتي في إصدار Gaia القادم. يخطط الفريق الذي يقف وراء المرصد لوضع مجموعة بيانات أكثر تحديثًا في عام 2022. يمكن أن تكشف البيانات الجديدة عن كواكب خارجية تدور حول النجوم في مجرة ​​درب التبانة.

بالنسبة لمجموعة البيانات هذه ، سيقيس العلماء تأثير الجاذبية الذي تسببه الكواكب على نجومها المضيفة ، مثل ذلك الذي فرضه عملاقا نظامنا الشمسي ، كوكب المشتري ونبتون ، والذي يتسبب في تذبذب الشمس قليلاً.

يمكن لهذه التأثيرات الصغيرة أن تكشف عن نجوم أخرى بأجسام كوكبية تدور حولها. في النهاية ، يريد العلماء اكتشاف سبب وجود كواكب في بعض النجوم ، والبعض الآخر لا يمتلكها.


مقدمة إلى المعيار البيئي والاجتماعي 1 (ESS1.B)

يتكون النظام الشمسي من الشمس ومجموعة من الأجسام ذات الأحجام والظروف المختلفة - بما في ذلك الكواكب وأقمارها - التي تدور في مدار حول الشمس من خلال جاذبيتها. يبدو أن هذا النظام قد تشكل من قرص من الغبار والغاز ، تم جمعهما معًا بواسطة الجاذبية.

تمتلك الأرض والقمر والشمس والكواكب أنماطًا متوقعة للحركة. هذه الأنماط ، التي يمكن تفسيرها بواسطة قوى الجاذبية وقوانين الحفظ ، تفسر بدورها العديد من الظواهر واسعة النطاق التي لوحظت على الأرض. يمكن التنبؤ بحركات الكواكب حول الشمس باستخدام قوانين كبلر الثلاثة التجريبية ، والتي يمكن تفسيرها بناءً على نظرية نيوتن في الجاذبية. قد تتغير هذه المدارات أيضًا إلى حد ما بسبب تأثيرات الجاذبية من الأجسام الأخرى أو الاصطدام بها. أدت التغييرات التدريجية في شكل مدار الأرض حول الشمس (على مدى مئات الآلاف من السنين) ، جنبًا إلى جنب مع إمالة محور دوران الكوكب (أو محور الدوران) ، إلى تغيير كثافة وتوزيع ضوء الشمس الساقط على الأرض. تسبب هذه الظواهر دورات من تغير المناخ ، بما في ذلك الدورات الحديثة نسبيًا للعصور الجليدية.

تحمل الجاذبية الأرض في مدار حول الشمس ، وتحمل القمر في مدار حول الأرض. تتسبب قوى الجاذبية من الشمس والقمر في حدوث أنماط المد والجزر في المحيطات. تتسبب مواقع القمر والشمس بالنسبة للأرض في حدوث خسوف للقمر والشمس. المدار الشهري للقمر حول الأرض ، والمواقع النسبية للشمس والقمر والمراقب وحقيقة أنه يضيء بواسطة ضوء الشمس المنعكس يفسر المراحل المرصودة للقمر.

على الرغم من أن مدار الأرض دائري للغاية ، إلا أن شدة ضوء الشمس الساقط على موقع معين على سطح الكوكب تتغير أثناء دورانه حول الشمس. يميل محور دوران الأرض بالنسبة لمستوى مدارها ، وتكون الفصول نتيجة لهذا الميل. تكون شدة أشعة الشمس التي تصطدم بسطح الأرض في أعلى مستوياتها عند خط الاستواء. الاختلافات الموسمية في تلك الشدة تكون أكبر في القطبين.


4 إجابات 4

انت على حق، مركز الشمس ليس مركز ثقل النظام الشمسي.

رسم تخطيطي (من باب المجاملة ويكيميديا ​​كومنز) ، يوضح كيف تغير المركز الباري للنظام الشمسي بمرور الوقت.

تتأثر الشمس بجاذبية جميع الكواكب في النظام الشمسي ، لكنك على حق ، فهي الأكثر تأثرًا بأكبر اثنين من كوكب المشتري وزحل. يمكنك أن ترى في هذه الرسوم المتحركة (تمثيل وليس محاكاة) ، كيف يؤثر جسمان على بعضهما البعض في مدار طبيعي مثل ذلك بين الأرض والشمس:

قم بتطبيق هذه العلاقة على كل جسم في النظام الشمسي (التكيف مع الكتلة والمسافة بالطبع) وستحصل على فكرة تقريبية عن كيفية تأثر الشمس بباقي النظام الشمسي.

بسبب هذا الرقص الفوضوي إلى حد ما ، يتحرك مركز كتلة النظام الشمسي بشكل مستمر ، أحيانًا تحت سطح الشمس وأحيانًا خارجه. وكلما كان هذا المركز الباري بعيدًا عن مركز الشمس ، زاد تذبذب الشمس.

مثال آخر على هذه الظاهرة هو نظام بلوتو شارون:

تبلغ كتلة شارون حوالي عُشر كتلة بلوتو (شكرًا لك على التصحيحHobbes) ، ومع ذلك فإنه يمارس قوة جاذبية كبيرة على بلوتو. ومن ثم ، يدور كلاهما حول مركز جاذبية نظامهم ، بعيدًا عن سطح بلوتو.

علاوة: نستخدم هذه الظاهرة لإيجاد كواكب خارج المجموعة الشمسية! إذا لوحظ أن نجمًا بعيدًا "يتأرجح" أو يتأرجح حول موقعه المتوسط ​​، فيمكننا استخدام هذه البيانات لاستنتاج وجود واحد أو أكثر من الكواكب الخارجية ، وحساب كتلتها.


هل حركة الشمس حول المجرة نتيجة لسحب الجاذبية؟ - الفلك

تم اكتشاف قوانين كبلر الثلاثة ، التي بسّطت النظام الشمسي تجريبيا. بمعنى آخر ، لقد نتجت فقط من تحليل بيانات الرصد ولم يتم اشتقاقها من أي نظرية أو نموذج رياضي. في الواقع ، لم يكن لدى كبلر أي تقدير للفيزياء التي تقوم عليها قوانينه. ولم يفهم كوبرنيكوس الأسباب الأساسية لماذا عمل نموذج مركزه الشمسي للنظام الشمسي. حتى جاليليو ، الذي يُدعى غالبًا أبو الفيزياء الحديثة ، فشل في فهم سبب دوران الكواكب حول الشمس.

ما الذي يمنع الكواكب من الطيران في الفضاء أو من السقوط في الشمس؟ ما الذي يجعلهم يدورون حول الشمس ، على ما يبدو إلى ما لا نهاية؟ من المؤكد أن حركات الكواكب تخضع لقوانين كبلر الثلاثة ، ولكن فقط من خلال التفكير في شيء أكثر جوهرية من تلك القوانين يمكننا حقًا فهم هذه الحركات. تم تأمين نظام مركزية الشمس عندما طور عالم الرياضيات البريطاني إسحاق نيوتن (الشكل 2.17) ، في القرن السابع عشر ، فهمًا أعمق للطريقة الكل الأشياء تتحرك وتتفاعل مع بعضها البعض كما تفعل.

الشكل 2.17 السير إسحاق نيوتن (16421727).

قوانين الحركة

ولد إسحاق نيوتن في لينكولنشاير ، إنجلترا ، في يوم عيد الميلاد عام 1642 ، وهو العام الذي توفي فيه جاليليو. درس نيوتن في كلية ترينيتي بجامعة كامبريدج ، ولكن عندما وصل الطاعون الدبلي إلى كامبريدج عام 1665 ، عاد إلى منزله الآمن نسبيًا لمدة عامين. خلال ذلك الوقت ، كان من المحتمل أن يكون أشهر اكتشافاته ، قانون الجاذبية (على الرغم من أنه ليس سوى واحد من العديد من التطورات العلمية الرئيسية التي كان نيوتن مسؤولاً عنها). ومع ذلك ، إما لأنه اعتبر النظرية غير مكتملة أو ربما لأنه كان يخشى تعرضه للهجوم أو السرقة من قبل زملائه ، فإنه لم يخبر أحداً عن إنجازه الضخم لمدة 20 عامًا تقريبًا. لم يكن الأمر كذلك حتى عام 1684 ، عندما كان نيوتن يناقش مع إدموند هالي (من شهرة مذنب هالي) المشكلة الفلكية الرائدة في ذلك اليوم & # 151لماذا هل تتحرك الكواكب وفقًا لقوانين كبلر؟ & # 151 أنه أذهل رفيقه بالكشف عن أنه حل المشكلة برمتها منذ ما يقرب من عقدين من الزمن!

بدفع من هالي ، نشر نيوتن نظرياته في أكثر كتب الفيزياء تأثيراً على الإطلاق: Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (المبادئ الرياضية للفلسفة الطبيعية& # 151 ما نسميه اليوم & quotscience & quot) ، والمعروف عادةً باسم نيوتن مبادئ. الأفكار الواردة في هذا العمل تشكل الأساس لما يعرف الآن باسم ميكانيكا نيوتن. ثلاثة قوانين أساسية للحركة ، قانون الجاذبية ، وقليل من حساب التفاضل والتكامل (الذي اخترعه نيوتن أيضًا) كافية لشرح وتقدير كل السلوك الديناميكي المعقد الذي نراه على الأرض وفي جميع أنحاء الكون تقريبًا. يتم سرد قوانين نيوتن في بتعبير أدق 2-2.

يوضح الشكل 2.18 قانون نيوتن الأول للحركة. ينص القانون الأول ببساطة على أن الجسم المتحرك سوف يتحرك إلى الأبد في خط مستقيم ما لم يكن بعض الشيء خارجيًا فرض يغير اتجاه حركته. على سبيل المثال ، قد يلقي الكائن نظرة من على جدار من الطوب أو يضرب بمضرب بيسبول في كلتا الحالتين ، وتغير القوة الحركة الأصلية للكائن. يُعرف ميل الكائن إلى الاستمرار في التحرك بنفس السرعة وفي نفس الاتجاه ما لم يتم التصرف بناءً عليه بقوة التعطيل. المقياس المألوف لقصور الكائن هو كتلة& # 151 بشكل فضفاض ، إجمالي كمية المادة التي تحتوي عليها. كلما زادت كتلة الجسم ، زادت خمولته ، وزادت القوة اللازمة لتغيير حالة حركته.

الشكل 2.18 سيبقى الجسم الساكن في حالة سكون (أ) حتى تؤثر عليه قوة ما (ب). ستبقى بعد ذلك في حالة الحركة الموحدة تلك حتى تعمل قوة أخرى عليها. يُظهر السهم في (ج) قوة ثانية تعمل في اتجاه مختلف عن الأول ، مما يتسبب في تغيير الكائن لاتجاه حركته.

يتناقض قانون نيوتن الأول بشكل حاد مع وجهة نظر أرسطو ، الذي أكد (بشكل غير صحيح) أن الحالة الطبيعية للشيء يجب أن تكون. في راحه& # 151 على الأرجح رأي يستند إلى ملاحظات أرسطو حول تأثير الاحتكاك. في مناقشتنا سوف نتجاهل الاحتكاك & # 151 القوة التي تبطئ الكرات المتدحرجة على الأرض ، والكتل التي تنزلق عبر أجهزة الكمبيوتر ، والكرات الأساسية تتحرك في الهواء. على أي حال ، فهي ليست مشكلة للكواكب لأنه لا يوجد احتكاك ملموس في الفضاء الخارجي. تم إدراك المغالطة في حجة أرسطو وكشفها لأول مرة من قبل جاليليو ، الذي تصور فكرة القصور الذاتي قبل وقت طويل من إضفاء الطابع الرسمي عليها في قانون.

يُطلق على معدل تغير سرعة جسم ما & # 151 التسريع أو التباطؤ أو ببساطة تغيير الاتجاه & # 151 التسريع. قانون نيوتن الثاني ينص على أن تسارع الجسم يتناسب طرديًا مع القوة المطبقة ويتناسب عكسًا مع كتلته & # 151 ، أي أنه كلما زادت القوة المؤثرة على الجسم ، أو كلما كانت كتلة الجسم أصغر ، زادت تسارعه. وبالتالي ، إذا تم سحب جسمين بنفس القوة ، فإن الجسم الأكثر كتلة سيتسارع أقل إذا تم سحب جسمين متطابقين بقوى مختلفة ، فإن الجسم الذي يواجه القوة الأكبر سوف يتسارع أكثر.

أخيرا، قانون نيوتن الثالث يخبرنا ببساطة أن القوى لا يمكن أن تحدث بمعزل عن & # 151 إذا كان الجسم أ يمارس قوة على الجسم ب ، فإن الجسم ب بالضرورة يمارس قوة على الجسم أ تساوي في الحجم ، لكنها موجهة بشكل معاكس.

فقط في الظروف القصوى تنهار قوانين نيوتن ، وهذه الحقيقة لم تتحقق حتى القرن العشرين ، عندما أحدثت نظريات ألبرت أينشتاين عن النسبية ثورة مرة أخرى في نظرتنا للكون (انظر الفصل 22). ومع ذلك ، في معظم الأوقات ، تقدم ميكانيكا نيوتن وصفًا ممتازًا لحركة الكواكب والنجوم والمجرات عبر الكون.

الجاذبية

يمكن للقوات أن تعمل على الفور أو بشكل متواصل. لتقريب جيد ، يمكن اعتبار القوة من مضرب بيسبول الذي يضرب المنزل على أنه فوري بطبيعته. خير مثال على القوة المستمرة هو الذي يمنع البيسبول من التصغير في الفضاء & # 151 الجاذبية، الظاهرة التي بدأت نيوتن في طريقه إلى اكتشاف قوانينه. افترض نيوتن أن أي جسم له كتلة دائمًا ما يكون جذابًا قوة الجاذبية على جميع الأجسام الضخمة الأخرى. كلما زادت كتلة الجسم ، زادت قوة جاذبيته.

فكر في لعبة بيسبول تم رميها لأعلى من سطح الأرض ، كما هو موضح في الشكل 2.19. وفقًا لقانون نيوتن الأول ، تعمل القوة الهابطة لجاذبية الأرض على تعديل سرعة البيسبول باستمرار ، مما يؤدي إلى إبطاء الحركة الصعودية الأولية وفي النهاية تتسبب في سقوط الكرة مرة أخرى على الأرض. بطبيعة الحال ، فإن لعبة البيسبول ، التي تمتلك كتلة خاصة بها ، تمارس أيضًا قوة جاذبية على الأرض. وفقًا لقانون نيوتن الثالث ، هذه القوة مساوية ومضادة لوزن الكرة (القوة التي تجذبها الأرض). ولكن وفقًا لقانون نيوتن الثاني ، فإن للأرض تأثيرًا أكبر على كرة البيسبول الخفيفة من تأثير لعبة البيسبول على كوكب الأرض الأكثر ضخامة. تشعر الكرة والأرض بنفس قوة الجاذبية ، لكن قوة الجاذبية الأرضية التسريع أصغر بكثير.

الشكل 2.19 يتم سحب الكرة من على سطح جسم ضخم مثل كوكب بشكل مستمر بواسطة جاذبية هذا الكوكب (وعلى العكس من ذلك ، فإن جاذبية الكرة تسحب الكوكب باستمرار).

فكر الآن في مسار نفس لعبة البيسبول التي تم ضربها من على سطح القمر. تبلغ قوة الجاذبية على سطح القمر حوالي سدس ما هو على الأرض ، لذلك تتغير سرعة البيسبول بشكل أبطأ & # 151a ، فإن الجري العادي في ملعب كرة قدم على الأرض سوف يسافر ما يقرب من نصف ميل على القمر. القمر أقل كتلة من الأرض ، وله تأثير جاذبية أقل على لعبة البيسبول. حجم قوة الجاذبية ، إذن ، يعتمد على الجماهير من الهيئات الجاذبة. تخبرنا البصيرة النظرية ، بالإضافة إلى التجارب المعملية الدقيقة ، أن القوة في الواقع تتناسب طرديًا مع ناتج الكتلتين.

تكشف دراسة حركات الكواكب عن جانب ثانٍ لقوة الجاذبية. في مواقع متساوية البعد من مركز الشمس ، قوة الجاذبية لها نفس القوة ، ودائمًا ما تكون موجهة نحو الشمس. علاوة على ذلك ، يكشف الحساب التفصيلي لتسارع الكواكب أثناء دورانها حول الشمس أن قوة جاذبية الشمس تتناقص بالتناسب مع ميدان من المسافة من الشمس. (يقال إن نيوتن نفسه أدرك هذه الحقيقة لأول مرة من خلال مقارنة التسارع ليس للكواكب ولكن تسارع القمر وتفاحة تسقط على الأرض & # 151 ، المنطق الأساسي هو نفسه في كلتا الحالتين.) ويقال إن قوة الجاذبية تخضع ا قانون التربيع العكسي. كما هو موضح في الشكل 2.20 ، تتناقص قوى التربيع العكسي بسرعة مع المسافة من مصدرها. على سبيل المثال ، مضاعفة المسافة ثلاث مرات تجعل القوة 3 2 = 9 مرات أضعف ، بينما يؤدي ضرب المسافة في 5 إلى قوة 5 2 = 25 مرة أضعف. على الرغم من هذا الانخفاض السريع ، فإن القوة لا تصل أبدًا إلى الصفر. لا يمكن إخماد جاذبية جسم له بعض الكتلة تمامًا.

الشكل 2.20 تضعف قوى التربيع العكسي بسرعة مع المسافة من مصدرها. تتناقص قوة الجاذبية مع مربع المسافة من الشمس. لا تتضاءل القوة أبدًا إلى الصفر ، بغض النظر عن المسافة التي نبتعد بها عن الشمس.

يمكننا الجمع بين العبارات السابقة حول الكتلة والمسافة لتشكيل قانون الجاذبية الذي يحدد الطريقة التي يتم بها ذلك الكل الأشياء المادية تجذب بعضها البعض. كتناسب ، قانون نيوتن للجاذبية

(الرمز هنا يعني & quotis متناسب مع & quot. انظر أكثر دقة 2-2 للحصول على بيان أكمل لهذا القانون.) هذه العلاقة هي طريقة مضغوطة لتوضيح أن قوة الجاذبية بين جسمين تتناسب طرديًا مع ناتج كتلتيهما وتتناسب عكسيًا مع مربع المسافة التي تفصل بينهما.

بالنسبة لنيوتن ، كانت الجاذبية قوة تعمل عن بُعد ، دون أي طريقة واضحة تنتقل بها فعليًا من مكان إلى آخر. لم يكن نيوتن راضيًا عن هذا التفسير ، لكنه لم يكن لديه أفضل من ذلك. لتقدير وجهة النظر الحديثة للجاذبية ، ضع في اعتبارك أن أي قطعة من المادة لها بعض الكتلة & # 151 يمكن أن تكون أصغر من ذرة أو أكبر من مجرة. الامتداد إلى الخارج من هذا الكائن في جميع الاتجاهات هو أ مجال الجاذبية التي تنتجها هذه المسألة. نحن الآن نعتبر مثل هذا المجال خاصية للفضاء نفسه & # 151a الخاصية التي تحدد تأثير كائن هائل على آخر. جميع المواد الأخرى & quot؛ المجال & quot؛ كقوة جاذبية.

حركة الكواكب

الجاذبية المتبادلة للشمس والكواكب ، كما يعبر عنها قانون نيوتن للجاذبية ، هي المسؤولة عن المدارات الكوكبية المرصودة. كما هو موضح في الشكل 2.21 ، تعمل قوة الجاذبية هذه باستمرار على جذب كل كوكب نحو الشمس ، مما يؤدي إلى تحويل حركته إلى الأمام إلى مسار مداري منحني. لأن الشمس أكبر بكثير من أي من الكواكب ، فهي تهيمن على التفاعل. قد نقول أن الشمس تتحكم وتقتبس الكواكب ، وليس العكس.

الشكل 2.21 تتنافس قوة الجاذبية الداخلية للشمس على كوكب ما مع ميل الكوكب لمواصلة التحرك في خط مستقيم. يتحد هذان التأثيران ، مما يتسبب في تحرك الكوكب بسلاسة على طول مسار وسيط ، والذي يتساقط باستمرار حول الشمس. ينتج عن هذا الشد والجذب اللامتناهي بين جاذبية الشمس وقصور الكوكب مدارًا مستقرًا.

تفاعل Sun & # 151planet المرسوم هنا مشابه لما يحدث عندما تقوم بتدوير صخرة في نهاية سلسلة فوق رأسك. مجال جاذبية الشمس هو يدك وخيطك ، والكوكب هو الصخرة في نهاية هذا الخيط. يوفر التوتر في الخيط القوة اللازمة للصخرة للتحرك في مسار دائري. إذا قمت بإطلاق الخيط فجأة & # 151 ، والذي سيكون مثل القضاء على جاذبية الشمس & # 151 ، فإن الصخرة ستطير بعيدًا على طول مماس الدائرة ، وفقًا لقانون نيوتن الأول.

في النظام الشمسي ، في هذه اللحظة بالذات ، تتحرك الأرض تحت التأثير المشترك لهذين التأثيرين: المنافسة بين الجاذبية والقصور الذاتي. النتيجة النهائية هي مدار مستقر ، على الرغم من حركتنا السريعة المستمرة عبر الفضاء. في الواقع ، تدور الأرض حول الشمس بسرعة حوالي 30 كم / ث ، أو حوالي 70000 ميل في الساعة. (Verify this for yourself by calculating how fast Earth must move to complete a circle of radius 1 A.U.—and hence of circumference 2 A.U., or 940 million km—in 1 year, or 3.2 10 7 seconds. The answer is 9.4 10 8 km/ 3.1 10 7 s, or 30.3 km/s.) More Precisely 2-3 describes how astronomers can use Newtonian mechanics and the law of gravity to measure the masses of Earth, the Sun, and many other astronomical objects by studying the orbits of objects near them.

KEPLER'S LAWS RECONSIDERED

Newton's laws of motion and the law of universal gravitation provided a theoretical explanation for Kepler's empirical laws of planetary motion. Just as Kepler modified Copernicus's model by introducing ellipses rather than circles, so too did Newton make corrections to Kepler's first and third laws. It turns out that a planet does not orbit the exact center of the Sun. Instead, both the planet and the Sun orbit their common center of mass. Because the Sun and the planet feel equal and opposite gravitational forces (by Newton's third law), the Sun must also move (by Newton's first law), driven by the gravitational influence of the planet. The Sun is so much more massive than any planet that the center of mass of the planet—Sun system is very close to the center of the Sun, which is why Kepler's laws are so accurate. Thus, Kepler's first law becomes

The orbit of a planet around the Sun is an ellipse, with the center of mass of the planet—Sun system at one focus.

As shown in Figure 2.22, however, the center of mass for two objects of comparable mass does not lie within either object. For identical masses (Figure 2.22a), the orbits are identical ellipses, with a common focus located midway between the two objects. For unequal masses (as in Figure 2.22b), the elliptical orbits still share a focus and both have the same eccentricity, but the more massive object moves more slowly and on a tighter orbit. (Note that Kepler's second law, as stated earlier, continues to apply without modification to each orbit separately, but the rates at which the two orbits sweep out area are different.) In the extreme case of a planet orbiting the much more massive Sun (Figure 2.22c), the path traced out by the Sun's center lies entirely within the Sun itself.

Figure 2.22 (a) The orbits of two bodies (stars, for example) with equal masses, under the influence of their mutual gravity, are identical ellipses with a common focus. That focus is not at the center of either star but instead is located at the center of mass of the pair, midway between them. The positions of the two bodies at three different times are indicated by the pairs of numbers. (Notice that a line joining the bodies always passes through the common focus.) (b) The orbits of two bodies, one of which is twice as massive as the other. Again, the elliptical orbits have a common focus, and the two ellipses have the same eccentricity. However, in accordance with Newton's laws of motion, the more massive body moves more slowly, and in a smaller orbit, staying closer to the center of mass (at the common focus). In this particular case, the larger ellipse is twice the size of the smaller one. (c) In this extreme case of a hypothetical planet orbiting the Sun, the common focus of the two orbits lies inside the Sun.

The change to Kepler's third law is also small in the case of a planet orbiting the Sun but very important in other circumstances, such as the orbital motion of two stars that are gravitationally bound to each other. Following through the mathematics of Newton's theory, we find that the true relationship between the semi-major axis a (measured in astronomical units) of the planet's orbit relative to the Sun and its orbital period P (in Earth years) is

أين م مجموع هل combined mass of the two objects. Notice that Newton's restatement of Kepler's third law preserves the proportionality between P 2 and أ 3 , but now the proportionality includes ممجموع, so it is ليس quite the same for all the planets. The Sun's mass is so great, however, that the differences in ممجموع among the various combinations of the Sun and the other planets are almost unnoticeable, and so Kepler's third law, as originally stated, is a very good approximation. This modified form of Kepler's third law is true in all circumstances, inside or outside the solar system.

ESCAPING FOREVER

The law of gravity that describes the orbits of planets around the Sun applies equally well to natural moons and artificial satellites orbiting any planet. All our Earth-orbiting, human-made satellites move along paths governed by a combination of the inward pull of Earth's gravity and the forward motion gained during the rocket launch. If the rocket initially imparts enough speed to the satellite, it can go into orbit. Satellites not given enough speed at launch (such as intercontinental ballistic missiles, ICBMs) fail to achieve orbit and fall back to Earth (Figure 2.23). (Technically, ICBMs actually do orbit Earth's attracting center, but their orbits intersect Earth's surface.)

Figure 2.23 The effect of launch speed on the trajectory of a satellite. With too low a speed at point A the satellite will simply fall back to Earth. Given enough speed, however, the satellite will go into orbitit "falls around Earth." As the initial speed at point A is increased, the orbit will become more and more elongated. When the initial speed exceeds the escape speed, the satellite will become unbound from Earth and will escape along a hyperbolic trajectory.

Some space vehicles, such as the robot probes that visit the other planets, attain enough speed to escape our planet's gravitational field and move away from Earth forever. This speed, known as the escape speed, is about 41 percent greater (actually, (check)2 = 1.414. times greater) than the speed of a circular orbit at any given radius.*

*In terms of the formula presented earlier (see More Precisely 2-3), the escape speed is given by

At less than escape speed, the adage "what goes up must come down" (or at least stay in orbit) still applies. At more than the escape speed, however, a spacecraft will leave Earth for good (neglecting the effect of air resistance on its way through Earth's atmosphere and assuming that we don't turn the craft around using an on-board rocket motor). Planets, stars, galaxies—all gravitating bodies—have escape speeds. No matter how massive the body, gravity decreases with distance. As a result, the escape speed diminishes with increasing separation. The farther we go from Earth (or any gravitating body), the easier it becomes to escape.

The speed of a satellite in a circular orbit just above Earth's atmosphere is 7.9 km/s (roughly 18,000 mph). The satellite would have to travel at 11.2 km/s (about 25,000 mph) to escape from Earth altogether. If an object exceeds the escape speed, its motion is said to be unbound, and the orbit is no longer an ellipse. In fact, the path of the spacecraft relative to Earth is a related geometric figure called a hyperbola. If we simply change the word ellipse ل hyperbola, the modified version of Kepler's first law still applies, as does Kepler's second law. (Kepler's third law does not extend to unbound orbits because it doesn't make sense to talk about a period in those cases.)

Newton's laws explain the paths of objects moving at any point in space near any gravitating body. These laws provide a firm physical and mathematical foundation for Copernicus's heliocentric model of the solar system and for Kepler's laws of planetary motions. But they do much more than that. Newtonian gravitation governs not only the planets, moons, and satellites in their elliptical orbits but also the stars and galaxies in their motion throughout our universe—as well as apples falling to the ground.


  1. The gravitational force is a long-range force, which exists between two particles, regardless of the medium that separates them.
  2. The gravitational force is directly proportional to the product of the mass of the two bodies $(m_1 imes m_2)$. This means a larger mass will yield a larger force.
  3. The force obeys the inverse square law. The force is inversely proportional to the square of the distance between them. The smaller the distance between two objects greater is the gravitational force.
  4. The gravitational force produces a constant acceleration $(g = 9.8 m/s^2)$ on the surface of the earth.
  5. Gravitational force always acts as a force of attraction. It tries to pull masses together, it never pushes them apart unlike electrostatic and magnetic forces.
  6. Gravitational force is the weakest of the four fundamental forces.
  7. Gravitational force is a non-contact force that is it acts even when the objects are not in touch.
  8. The gravitational force is a central force that acts along the line joining the centers of two bodies.
  9. Gravitational force is a conservative force. This implies that the work done by the gravitational force in displacing a body from one point to another is only dependent on the initial and final positions of the body regardless of the path followed.

Basic Properties of Gravitational Force

Einstein’s distorted spacetime

In the words of the eminent relativist John Wheeler, Einstein’s theory of general relativity can be summarized in two statements: Matter tells space and time how to curve. And (curved) space and time tell matter how to move. (Here is a slightly longer version on Einstein Online.)

Einstein published the final form of his theory in November 1915. By spring 1916, he had realized another consequence of distorting space and time: general relativity allows for gravitational waves, rhythmic distortions which propagate through space at the speed of light.

For quite some time, physicists weren’t sure whether these gravitational waves were real or a mathematical artifact within Einstein’s theory. (For more about this controversy, see Daniel Kennefick’s book “Traveling at the Speed of Thought and this article.) But since the 1980s, there has been indirect evidence for these waves (which earned its discoverers a Nobel prize, no less, in 1993).

Gravitational waves are emitted by orbiting bodies and certain other accelerated masses. Right now, major international efforts are underway to detect gravitational waves directly. Once detection is possible, the scientists hope to use gravitational waves to “listen” to some of the most violent processes in the universe: merging black holes and/or neutron stars, or the core region of supernova explosions.

Just as regular astronomy uses light and other forms of electromagnetic radiation to learn about distant objects, gravitational wave astronomy will decipher the information contained within gravitational waves. And if you go by recent rumors, gravitational wave astronomy might already have kicked off in mid-September 2015.


أمم. I see that as a different situation than the OP's question.

If the orbit were perfectly circular, there would still be an acceleration, and it would feel normal to us (does exist and does feel normal to us) as some decrease in our weight since it accelerates against gravity. If the earth stopped orbiting, we would be heavier (not massier of course) and maybe we would feel that, I don't know.

You are talking about a delta to this baseline always present centrifigal force that occurs because the orbit is elliptical not circular, and asking why we don't feel it. The answer must be because it is too minor a weight change for a human to notice. I have never calculated it. If it turns out to be something we should notice, I would be surpised, because your reasoning seems sound to me.

Bandersnatche's response makes me wonder if I am incorrect, though.

It is not like the gravitational pull of the sun, accelerates the ground or the buildings, and then the ground or the building has to accelerate us, no it doesn't work like this.

The gravitational acceleration due to the gravity of the sun is the same for each object here on earth, it is ##g_=Gfrac<>>## where d is the distance between sun and earth..

Inside an elevator that accelerates upwards we feel acceleration because the motor accelerates the floor and then the floor pushes us upwards, but that is not how the gravity of the sun works, gravity of the sun مباشرة pulls each and every object here on earth

No, @Grinkle - there is no acceleration experienced at all*. The two scenarios are indeed equivalent, as you can't feel any acceleration in a circular orbit, not any more than you can in an elevator whose cable snapped.

The trick here is to think about what it means to 'feel acceleration' (or a force). What does it take for a human body, or an instrument, to register acceleration, and what is special about being in free fall (or to give a more direct clue, what is special about gravity as a force).


*there's actually something to be said about tidal forces here, but we can disregard it for now, as I don't want to go on a tangent.

Earth moves around the sun in an elliptical path. When it comes close to the sun it speeds up. When it goes far, it slows down.

This is acceleration and deacceleration. Why don't we feel both of these?

I have read about it but haven't got satisfactory explanation.

The Earth speeds up and slows down in its orbit in response to the Sun's gravity, and that gravity effects all things on Earth, including us equally.

Let's use an example. Suppose you have a string of model cars attached together by rubber bands. You begin to pull on the first car to accelerate it. the rubber band between it and the second car stretches until the tension is enough to start accelerating the second car. This in turns stretches the rubber band until the third car starts to move, etc. The tension on the first rubber band has to be enough to accelerate all the cars behind it, so it stretches the most, and each band after that stretches a little less. This is like when we feel an acceleration if we push the accelerator in a car. the seat pushes on the points of your back where they are touching and this push propagates through your body, with the greatest force at the point of contact with the seat. This differential in force acting across your body is what leads to the "feeling of acceleration" you get.

Now imagine with our string of cars, that instead of just pulling the lead car, all the cars are being pulled equally by some outside force. The rubber bands do not have to transfer the motion from car to car and they all remain in their relaxed state. This is what is happening to the Earth and us when we orbit the Sun. The Earth, and all part of our bodies are responding to the gravity of the Sun and accelerating in response to it equally, so like the rubber bands in the last example, there is no differential in force acting across us to give us that feeling of acceleration.


شاهد الفيديو: الأرض لا تدور حول الشمس أول فيديو يصور حركة الأرض# الحقيقية الفيديو قديم لمن لم يره ما رايكم (سبتمبر 2022).


تعليقات:

  1. Nathaniel

    إنه مختص ويمكن الوصول إليه ، لكن يبدو لي أنك فاتتك الكثير من التفاصيل ، حاول الكشف عنها في المشاركات المستقبلية

  2. Hilel

    أنا آسف، هذا الخيار لا تقترب مني. من ايضا من يستطيع ان يواجه؟

  3. Waldemar

    أعتذر ، لكن في رأيي ، أنت مخطئ. دعونا نناقشها. اكتب لي في رئيس الوزراء ، وسوف نتواصل.

  4. Oratun

    أعتقد أنك لست على حق. أنا متأكد. سنناقش. اكتب في رئيس الوزراء ، سوف نتواصل.



اكتب رسالة