Гравитация – это сила? Если да, то как она передается?

Спрашивает
Andrey Parshikov
#механика
+2
#теория относительности
#физика
23.04.2023
103 765
Сложный вопрос

Это — сила! Но смотря где. В ньютоновской механике — безусловно, сила. В классической теоретической механике можно рассматривать некое гравитационное поле, то есть там (ещё раз — мы сейчас говорим про классическую механику) каждая точка пространства имеет такую характеристику, как «потенциал гравитационного поля». Через потенциал можно рассчитать силу, которая будет действовать на тело с той или иной массой, помещенное в эту точку. А еще можно рассчитать траекторию движения тела в гравитационном поле с известным нам потенциалом. Задачи вида «запустить спутник Земли» или «рассчитать период обращения кометы» таким подходом успешно решаются — так что вы вполне можете считать гравитацию силой в ряде случаев.

В задачах же из школьного курса всякие грузики на ниточках и блоках подвержены действию силы тяжести, которую мы рассчитываем даже не через потенциал, а простым умножением массы на ускорение свободного падения — некую константу, описывающую земное притяжение. Если вы понимаете, что в таких задачах Земля плоская и неподвижная, и что подобный подход будет неприменим в иных случаях — вы опять-таки вправе называть гравитацию силой. Которая F = mg.

Но в общей теории относительности никакого гравитационного поля нет, а есть искривление пространства-времени. Общая теория относительности (далее ОТО) предполагает принципиально иной способ думать о пространстве и времени, и имеет соответствующий математический аппарат, который называется «тензорное исчисление». В нем вы оперируете такими занятными математическими объектами, как четырехмерные таблицы из чисел*. В ОТО гравитация не является силой, ну и в пост-ОТО теориях тоже не будет ей являться — хотя, замечу, у нас пока нет теории, которая бы являлась развитием ОТО, а есть только существенные предпосылки к ее созданию. Использовать ОТО приходится там, где нам нужна высокая точность вычислений или где у нас имеются очень большие компактные массы: слияние нейтронных звезд, например, ньютоновская механика опишет уже не слишком корректно.

В общем, ответ на вопрос «является ли гравитация силой?» зависит от конкретной задачи, которая перед вами стоит. Пуристы скажут, что гравитация не является силой, поскольку в ОТО это не так — но использовать ОТО для расчета нагрузки на балку не станет ни один инженер в здравом уме при проектировании жилого дома, например. Для строительной физики, в сопромате, для расчета конвекционных потоков и всякой иной гидродинамики… да даже в геофизике эффекты ОТО существенной роли не играют.

* Математики за такое вульгарное описание тензора кривизны меня могут подвергнуть остракизму. Но я все-таки рассчитываю, что мой текст будет читать в том числе любопытная семиклассница, которой слова «риманово многообразие» и «ковариантность» ничего не скажут, как и даже «частная производная».

Комментарии

59 Комментариев
Сергей Голубев
3 недели назад
-
0
+
Прекрасная статья
Если рассматривать гравитацию как волну отталкивания, то достаточно увеличить волну гравитации, что бы поднять корабль в космос. Осталось только изучить эту волну т.е её константу.
А что если на самом деле сила гравитации, заключается не в притяжении, а в отталкивании масс, т.е волна проходящая между массами и отталкивающая их. И чем больше масса тем больше сопротивление против гравитации. Т.е даже между ядрами есть гравитация, которая действует как разделитель масс.
-
0
+
Гравитацию можно представить, как "уплотнение пространства". Но для этого пространство нужно представлять как что-то вроде ступенек. Чем меньше гравитация - тем дальше ступеньки. Соответственно, чтобы перепрыгнуть с одной на другую нужно иметь достаточно энергии (она же - скорость), если мы прыгаем из точки с большей гравитацией с точку с меньшей гравитацией). Если у нас достаточно энергии (скорости), то мы сможем путешествовать по далеко расположенным ступенькам. Если же недостаточно, то только по расположенным рядом. Т.е., гравитация - это структура пространства, а энергия (она же - скорость) - это величина, ей обратная. Я не физик, и это мои дилетантские рассуждения, но я не вижу в них противоречия с современной физикой.
Arter Karakhanyan
15.06.2023
-
0
+
гравитация это сила, а как передаётся? досихпор науке не известно, потому и мы продолжаем гравитацию изучать. Вот для меня ещё загадка почему луна притягивает 10 тон и 1 милиграмовый предмет с одинаковой высоты одинаковой силы? разве 10 тонник не должен падать быстрее на Луну? И я верю, что только ответ на этот вопрос поможет наконец раскрыть как работает гравитация.
Сила величина векторная : есть направление и величина. Если гравитация НЕ сила, то как складывается вектор тяги взлетающей ракеты с... чем? Что преодолевает ракета ( складываются векторы тяги и...чего?) , поднимаясь от Земли?! Если вспомнить Г. Уэллса и его " Кейворит" в рассказе " Полëт на Луну" , кажется, то что двигало космическим кораблëм мистера Кейвора?!
-
0
+
Безусловно сила ,разум физиков которую познать не в состоянии ,ибо не теми категориями оперируют,у природы нет классической или ещё какой нибудь физики ,у нее есть Закон мироздания который работает как часы
Sergei Nikolashin
10.05.2023
-
-2
+
Никто не отвергает наличия гравитации. Ей не дают определения. А без этого самого определения, опасаются называть это действие силой.. Как в детской песенке, про (извиняюсь) жопу. Слова нет, а жопа есть.. Если в условиях земли ею можно пренебречь, хотя и не безнаказанно. То в пределах уже солнечной системы она производит более заметную работу. Нужно оговориться что гравитация скорее всего находится под воздействием многих других сил, той же силы притяжения, кариолисовых сил разного порядка ( вращение земли, вокруг своей оси, вокруг солнца, вращение луны вокруг земли, движения самого солнца, итд итп и пр.) Разумеется эта сила сложнее чем просто притяжение, и получить от нас ей определения на данном этапе нашего развития, не предвидится возможным. И это радует.
    Что мне нравится в этот комменте, так это пассаж "гравитация скорее всего находится под воздействием сила притяжения"))) мощно звучит))
    +
      ещё комментарии
      Sergei Nikolashin
      26.05.2023
      -
      0
      +
      Вот по этому тебе никто и перечить не будет.. Ищи дурнее с тобой спорить. Сила притяжения, это местная нагрузка между двумя телами, в отличии от много векторной гравитации. Собственно по этому и не дают ей определения силы.
        Ага, между двумя телами, значит. Я понял. Строго по одному вектору, не по многим. А если вдруг третье тело затесалось в эту систему, то ему ни вектора, ни силы притяжения не достанется. Вот ведь вы как умеете доходчиво объяснить! Спасибо! :-)
Гравітація це проявлення взаємодії матерії (речовини), та динамічного напору потоку субстанції ефіру Всесвіту який входить в матерію з тангенційним прискоренням надаючі їй імпульс обертання. Планетам нема потреби в залізних ядрах. Обертальний і прямолінійний рух мають зовсім іншу природу.
У Всесвіті є 5 видів так званої гравітації. 1) Планетарна. 2) Зіркова (Сонячна). 3) Галалактична. 4) Метагалактична (квазар.озар..). 5) Всесвітня, вона ж міжядерна.
Andrew Voxel
30.04.2023
-
-3
+
А мне вернут деньги за потраченное время на чтение такого шлака?(
Vladimir Reznikov
29.04.2023
-
0
+
Эйнштейн и Ньютон прекрасно математически и геометрически описали гравитацию. Но природа гравитации до сих пор неизвестна. Боюсь показаться нескромным, но я предположил природу гравитации, как вывод из моей гипотезы дискретного движения физических тел: https://habr.com/ru/post/563610/ Согласно вывода из моей гипотезы дискретного движения физических тел все тела (в данном случае планеты и звёзды) излучают гравитационные волны высокой частоты ~500GHz, которые во Вселенной резонируют с частотой дискретности движения планет и звёзд, вызывая их вращение (движение) относительно друг друга (естественный гравитационный двигатель). Более подробно: https://habr.com/ru/post/651449/
    Да волна, но на отталкивание. Чем больше масса, тем меньше или слабее сила отталкивания, а не притягивания. А у магнитов волны сильные, но тоже я думаю надо рассматривать отталкивание, а не притяжение как все, возможно ошибающиеся люди.
    +
      ещё комментарии
      Vladimir Reznikov
      30.08.2023
      -
      0
      +
      Волна не может работать на притяжение или на отталкивание, тем более гравитационная. Я рассматриваю гравитационное излучение планет и звёзд, как излучение ускоряющейся по направлению массы (смотри Википедию).
Ефір – це володар потенціалів потужності, хронологічно-інформаційно-енергетично-матеріальної субстанції Колективного Розуму Всесвіту (Бога), носій законів утворення, розвитку, існування, та збереження Всесвіту.
-
-1
+
Глупая версия объяснения гравитации путём искревления чего-то (пространства-времени). Всё представляется опять же как мячик катится с горки. Но есть нормальная версия, объясняющая её путём давления. По этой версии всё пространство заполнено материей, состоящ. из первообразующ. частиц. В этой материи образуются потоки движения вслетствии неоднородности её плотности, отсюда бесконечно высокие скорости вращательного движения, а оно это замкнутый цикл прямолинейного движения. Вращение и пораждает силу гравитации, а простое слипание - неоднородность заполнения пространства материей, вследствии чего идёт движение. Ближе к поверхности вращающегося тела давление уменьшается и всё прижимается к нему давлением общего космического пространства. Теория эта была описана в советском журнале, но ни слова на подобную тему я больше не видел, ну не выгодно это, проще строить ускорители для поиска очередной какой-то тысячной частицы, создающей гравитацию.
Ну вы же ответили, значит можно)
mevokylk
24.04.2023
-
0
+
Тела сближаются не по причине притягивания друг к другу, а по причине сталкивания. В природе не существуют силы тянущие за собой. Для этого необходима тяга связи. Существуют только толкающие. Источником гравитационного взаимодействия являются нейтрино. Они и толкают тела по пути своего движения. Всё тела создают тень излучения друг на друга. Поэтому поток нейтрино между телами всегда меньше, чем за телами. Так их и сжимает.
    Ви праві. от тільки це робить субстанція ефіру Всесвіту. Український вчений Олексій Селін доказав це ще на початку 90-х але академічна наука приховала це відкриття, так як воно знищує теорії Ейнштейна. Відкриття О.Селіна дає людству використання так званої "вільної енергії" ефіру.
    +
      ещё комментарии
-
-1
+
Кулоновское взаимодействие точно так же можно назвать искривлением пространства-времени зарядами тел. У них даже с гравитационным взаимойствием формулы одинаково выглядят.
-
-1
+
Гравитации на самом деле не существует, а есть сила притяжения и искажения из-за притяжения (електромагнитные силы).
-
0
+
Интересно посмотреть на этих специалистов?
-
0
+
В Ото ничего нет кроме голой математики
1
2
Есть что спросить?

Вы можете получить ответ на вопрос по любой теме от экспертов нашей редакции, хорошо разбирающихся в этой теме.

Задать вопрос

Похожие вопросы

Несмотря на кажущуюся внешнюю простоту, поставленный вами вопрос совсем нетривиален. Течение песка не...Читать далее

Может проломить, не сомневайтесь. Плотность пыли — ну, примем очень примерно за 50 кг/м3 (строго говоря,...Читать далее

Это классическая задача из «Занимательной физики» Якова Перельмана — в ней как раз рассматривалось движение...Читать далее

Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно