Gravitational rog: lub tswvyim thiab daim ntawv thov nta qauv yog

Gravitational rog yog ib qhov ntawm plaub hom rog uas tshwm sim nyob rau hauv tag nrho nws cov ntau haiv neeg sib txawv lub cev raws li nyob rau lub ntiaj teb thiab tshaj. Tsis tas li ntawd lawv tseem emit electromagnetic, tsis muaj zog thiab nuclear (muaj zog). Tej zaum nws yog lawv lub neej noob neej tau pom tau hais ua ntej. Hais txog tus quab yuam ntawm lub ntiajteb txawj nqus ntawm lub ntiaj teb nws tau paub txij ancient sij hawm. Txawm li cas los, nws yog rau centuries ua ntej cov neeg pom tau hais tias qhov no zoo ntawm kev sis raug zoo tshwm sim tsis tau tsuas yog nyob nruab nrab ntawm lub ntiaj teb thiab tej lub cev, tab sis kuj sib txawv tej khoom. Tus thawj tug neeg mus rau to taub yuav ua li cas lub gravitational quab yuam, yog ib tug English physicist Isaac Newton. Nws yog nws leej twg coj lub zoo-paub yog tam sim no raws li txoj cai ntawm lub ntiajteb txawj nqus.

Cov mis ntawm lub gravitational quab yuam

Newton txiav txim siab los soj ntsuam cov kev cai uas yeej muaj zog ntawm lub ntiaj teb nyob rau hauv lub system. Raws li ib tug tshwm sim, nws xaus lus tias txoj kev sib hloov ntawm xilethi-aus lub cev nyob ib ncig ntawm lub hnub no tsuas tau thaum nruab nrab ntawm nws thiab tus planets los ntawm qhov kev txiav txim ntawm lub gravitational quab yuam. Vim pom tias lub saum ntuj ceeb tsheej lub cev los ntawm lwm yam khoom txawv xwb nyob rau hauv lawv cov loj thiab loj, zaum tau deduced cov nram qab no mis:

F = fx (m ₁ XM ₂₎ / r ^2, nyob qhov twg:

• m _1, m ₂ - yog qhov loj ntawm lub ob lub cev;
• r - qhov kev ncua deb ntawm lawv nyob rau hauv ib tug ncaj kab;
• f - yog lub gravitational tsis tu ncua, uas tus nqi yog 6.668 x 10 ^-8 cm ³ / g ² x sec.

Yog li, nws yuav sib cav hais tias tej ob yam khoom muaj attracted rau txhua lwm yam. Lub chaw ua hauj lwm ntawm lub gravitational quab yuam ntawm nws loj yog ncaj qha xwm yeem mus rau masses ntawm cov lub cev thiab inversely xwm yeem mus rau qhov kev ncua deb nruab nrab ntawm lawv squared.

Nta ntawm daim ntawv thov ntawm cov mis

Thaum xub thawj siab ib muag, nws nkawd hais tias kev siv ntawm cov zauv piav qhia ntawm lub ntiajteb txawj nqus yog heev cias rau kev cai lij choj. Txawm li cas los, Yog hais tias muaj kev cuam tshuam, qhov no mis muaj lub ntsiab lus tsuas yog rau lub ob masses uas nws loj yog muab piv nrog qhov kev ncua deb nruab nrab ntawm lawv yog negligible. Yog li ntawd ntau npaum li uas lawv yuav tsum noj rau ob lub ntsiab lus. Tab sis yuav ua li cas ces yuav tsum tau, thaum qhov kev ncua deb yog piv rau qhov loj ntawm lub cev, thiab lawv muaj ib qho lus zoo? Faib lawv mus rau hauv qhov chaw los mus txiav txim lub gravitational rog nruab nrab ntawm lawv thiab xam lub resultant? Yog hais tias yog li ntawd, yuav ua li cas cov ntsiab lus ntau yuav tsum tau noj rau lub xam? Raws li koj tau pom, nws tsis yog li ntawd yooj yim. Thiab yog hais tias peb xav txog (nyob rau hauv cov nqe lus ntawm kev kawm txog zauv), uas taw tes muaj tsis muaj qhov loj, ces hais tias kev thiab tag nrho cov no mas, tsis cia siab. Qhov zoo ces, zaum tau devised ib txoj kev raws li rau ua teb nyob cov ntaub ntawv no. Lawv siv cov apparatus ntawm ib thiab differential calculus. Lub essence ntawm lub qauv no yog tias ib tug kwv yog muab faib mus rau hauv ib qho infinite tooj ntawm cov me me ntsuas uas nws masses yog feeb meej nyob rau hauv lawv cov chaw. Ces npaj mis rau nrhiav txoj kev resultant quab yuam thiab siv cov limiting txheej txheem uas tus nqi ntawm txhua tivthaiv yog txo mus rau ib tug taw tes (zero) thiab tus nqi ntawm cov ntsiab nyhav infinity. Nrog rau qhov no txais tos kev tswj kom tau ib co tseem ceeb cov lus xaus.

1. Yog hais tias lub cev yog ib lub pob (kheej), ntawm uas tus ceev yog uniform, nws attracts txhua lwm yam khoom, xws li yog tag nrho nws cov loj feeb meej nyob rau hauv nws qhov chaw. Yog li ntawd, ib co kev ua yuam kev tej zaum yuav siv rau qhov no xaus thiab ntiaj teb.
2. Thaum lub hauv paus kheej kheej symmetry cov yam ntxwv ntawm tus kwv ceev, nws ua num ua ke nrog rau lwm cov khoom raws li yog hais tias tus taw tes ntawm symmetry yog tag nrho loj. Yog li, yog hais tias peb coj ib tug hollow pob (e.g., ib lub npas) los yog ntau tshaj nested khoom (raws li me nyuam roj hmab ua zes me nyuam roj hmab), ces lawv yuav nyiam lwm tus lub cev, cia li raws li yuav ib qhov khoom point muaj lawv tag nrho nyhav thiab nyob rau hauv center.