Gravitace: Porovnání verzí
Smazaný obsah Přidaný obsah
Verze 13328683 uživatele 90.182.5.123 (diskuse) zrušena - gravitace je obecná, nejen zemská (to by se muselo nějak vysvětlit) |
m mínus; kosmetické úpravy |
||
Řádek 1:
{{Různé významy|stránka=Gravitace (film)}}
'''Gravitace''', '''gravitační interakce''' je univerzální [[síla|silové]] působení mezi všemi formami hmoty a právě tím se odlišuje od všech ostatních [[základní interakce|interakcí]]. Gravitační interakce je nejslabší ze [[základní interakce|základních interakcí]], má nekonečný dosah a je vždy přitažlivá. Nejvýznamněji tedy působí na objekty o velké [[hmotnost]]i ([[makrosvět]]). Pro malé rychlosti a [[slabé pole|slabá pole]] se k popisu gravitační interakce používá, kvůli jeho jednoduchosti a relativní přesnosti pro malé rychlosti, [[Newtonův gravitační zákon]]. Pro silná pole a velké rychlosti (relativistické, blížící se rychlosti světla) se používá k popisu gravitace [[obecná teorie relativity]] (platí i pro slabé pole a malé rychlosti). Hledaná [[kvantová teorie gravitace]] předpokládá částici zvanou [[graviton]] jako další [[elementární částice|elementární částici]].''
'''Gravitační síla''' je [[síla]], kterou se vzájemně hmotná tělesa přitahují. Gravitační síla ubývá se [[druhá mocnina|čtvercem]] [[vzdálenost]]i od tělesa, které ji vyvolalo.
Řádek 31:
* G je [[gravitační konstanta]], která se rovná přibližně: G = 6.67 × 10<sup>−11</sup> [[newton|N]] [[metr|m]]<sup>2</sup> [[kilogram|kg]]<sup>-2</sup>
Newtonova teorie vycházela nejen z Newtonových pozorování, ale také ze znalosti [[Keplerovy zákony|Keplerových zákonů]].
==== Vlastnosti pole ====
Řádek 44:
V [[obecná teorie relativity|obecné teorii relativity]] (OTR) je gravitace vysvětlena zakřivením [[časoprostor]]u. Toto zakřivení vzniká přítomností hmoty a energie a projevuje se např. tím, že součet úhlů v trojúhelníku nemusí být 180° nebo tím, že lokálně nejrovnější čáry – [[geodetika|geodetiky]], nejsou na rozdíl od přímek vždy „rovné“. Pohyb těles v gravitačním poli probíhá po geodetikách tak, že jejich sklon k časové ose udává rychlost tělesa. Geodetiky bývají často v populární literatuře označovány za nejkratší spojnice, což však není pravda vždy. Pro slabá gravitační pole dává OTR stejné předpovědi, jako [[Newtonova teorie gravitace]].
Představa zakřiveného prostoru často vzbuzuje dojem, že křivý prostor je vložen do vícerozměrného rovného prostoru. Matematický popis OTR však takové vložení nepotřebuje. Vlastnosti [[časoprostor]]u jsou určeny tak, že je v každém jeho bodě definován [[metrický tenzor]] a takto vymezeno tzv. '''metrické pole'''.
Metrický tenzor je soubor deseti [[bezrozměrná veličina|bezrozměrných]] [[geometrie|geometrických]] [[fyzikální veličina|veličin]], který určují [[Metrický tenzor|metriku]] v daném prostoru, tzn. způsob, jakým se v dané části prostoru počítají zobecněné vzdálenosti – [[časoprostorový interval|intervaly]] – mezi body časoprostoru – [[časoprostorová událost|událostmi]]. Studiem [[metrický prostor|metrických prostorů]] se zabývá [[diferenciální geometrie]], která umožňuje charakterizovat [[zakřivený prostor|zakřivení]] daného prostoru pomocí změn metrického tenzoru.
[[Albert Einstein|Einsteinovi]] se na základě předpokladu o rovnosti [[setrvačná hmotnost|setrvačné]] a [[gravitační hmotnost]]i podařilo spojit zakřivení prostoročasu s přítomností [[energie]] (a také [[hmota|hmoty]]) pomocí [[Einsteinovy rovnice|Einsteinových rovnic]] (ER).
Řešením Einsteinových rovnic se získají metrické tenzory v jednotlivých bodech, čímž je určeno zakřivení časoprostoru.
Z OTR plynou některé kvalitativně nové jevy. Jedním z nich je existence šíření změn gravitačního pole – [[gravitační vlna|gravitačních vln]], které se pohybují [[rychlost světla|rychlostí světla]]. Gravitační vlny vyzařuje například dvojice těles, které se navzájem obíhají. Na [[Země|Zemi]] zatím nebyly přímo zjištěny, i když již existují minimálně dva přístroje na jejich odhalení, americké [[LIGO]] a italské [[VIRGO]]. Projevy vyzařování gravitačních vln jsou ale měřeny v [[dvojhvězda|binárních]] [[hvězda|hvězdných]] systémech. Nejznámější [[vesmírná laboratoř|vesmírnou laboratoří]] je podvojný [[Pulsar|pulzar]] PSR 1913+16, ve kterém se naměřilo zkracování [[oběžná doba|oběžné doby]] o 7,6×10<sup>
Dalším zcela novým jevem je existence [[horizont událostí|horizontů událostí]], tedy ploch, které lze překročit jen v jednom směru a neexistuje žádný dosud známý fyzikální mechanismus, který by umožňoval získávat informace z jejich druhé strany. To zahrnuje existenci [[černá díra|černých děr]] a kosmologických horizontů událostí.
Řádek 87:
Centrální gravitační pole je idealizovaný případ, který se teoreticky vyskytuje pouze u osamělých (tedy velmi vzdálených od jiných zdrojů gravitace) [[hmotný bod|hmotných bodů]], těles s kulovou symetrií a nerotujících [[černá díra|černých děr]]. V praxi jakékoliv nesymetrické rozložení [[hmota|hmot]] může vyvolávat jemné směrové odchylky. Obvykle je to ale velmi dobrá [[aproximace]] gravitačního pole např. kolem [[Planeta|planet]], [[Slunce]], [[hvězda]] jiných přibližně kulových těles ve větších [[vzdálenost]]ech od nich.
[[Aproximace]] gravitačního pole pomocí radiálního pole je vhodná v případech, kdy [[trajektorie]] pohybu je velká a dostatečně vzdálená od zdroje gravitačního pole.
Působení sféricky symetrického tělesa lze ekvivalentně nahradit ve výpočtech podle Newtonových zákonů hmotným bodem, umístěným v jeho středu.
Řádek 108:
Homogenní gravitační pole je speciálním případem centrálního (radiálního) gravitačního pole.
Důležitým pohybem v homogenním gravitačním poli je tzv. '''[[Vrh šikmý|šikmý vrh]]'''. Jeho speciálními případy jsou
* [[Volný pád]]
* [[Vrh svislý]]
* [[Vrh vodorovný]]
Důležitými charakteristikami šikmého vrhu jsou počáteční [[rychlost]] a [[elevační úhel]].
| |||