22 بهمن 1397

نیروی گرانش

مولف: مرضیه گرامی   /  دسته: دسته بندی نشده   /  رتبه دهید:

GPB circling earth.jpg گرانش یا جاذبه، یک پدیدهٔ طبیعی است که در آن همهٔ اجسامِ جرم‌مند (دارای جرم) یکدیگر را جذب می‌کنند. تأثیر گرانش بر این اجسام، یعنی تأثیر جذب یک جسم جرم‌مند، بر جسم جرم‌مند دیگر، یا به درکِ ساده‌تر، هر جسم بر جسمِ دیگر؛ و در ما آن‌را به صورت وزن بر خود می‌بینیم. از آشناترین نمودهای گرانش فروافتادن سیب از درخت است یا جذبِ وزنِ اشیاء فیزیکی و به کارگیری نیروی تمایل دهنده رو به پایین بر آنها. پدیدهٔ گرانش معمولاً در مقیاس‌های بزرگ یا خیلی بزرگ هنگامی که جرمِ دست‌کم یکی از اجسام درگیر، خیلی زیاد است رخ می‌نماید؛ بنابراین نمودهای گرانش در حرکت اجسام آسمانی و مسیر سیاره‌ها به گرد خورشید دیده می‌شود. به‌طور کلاسیک، گرانش یکی از چهارنیروی اصلی‌طبیعت (سه نیروی دیگر: الکترومغناطیس، نیروی هسته‌ای ضعیف و نیروی هسته‌ای قوی) شمرده می‌شود. از میان این نیروها، گرانش از همه ضعیف‌تر است از این رو در فرایندهای ریز-مقیاس که نیروهای دیگر حضور فعال دارند، اثر گرانش کاملاً قابل چشم‌پوشی‌است. در فیزیک معاصر نظریه نسبیت عام برای توضیح این پدیده بکار می‌رود، اما توضیح کمتر دقیق ولی ساده‌تر آن در قانون گرانش عمومی نیوتن یافت می‌شود. در اکثر فعالیت‌های روزمره، از جمله فرستادن موشک به فضا قانون جاذبه عمومی نیوتن کاملاً کارآمد است. هر جرم ذره‌ای جرم ذره‌ای دیگر را درراستای تقاطع آن‌ها با نیرویی جذب می‌کند این نیرو با حاصلضرب جرم‌ها متناسب است و با مربع فاصلهٔ آن‌ها رابطه عکس دارد. این قانون از قوانین بنیادی فیزیک است. نیروی گرانشی حدود ۳۸ـ۱۰ برابرِ قدرت "نیروی هسته‌ای قوی" است (یعنی با تفاوت ۳۸ صفر، گرانش ۳۸ مرتبهٔ بزرگی ضعیف‌تراست)، ۳۶ـ۱۰ برابرِ قدرت نیروی الکترومغناطیسی و ۲۹ـ۱۰ برابرِ قدرت "نیرویِ هسته‌ای ضعیف" است. به عنوان یک نتیجه، گرانش تأثیر ناچیزی بر رفتار ذرات زیر اتمی، و هیچ نقشی در تعیین خواص داخلیِ روزمرهٔ ماده ایفا نمی‌کند. از سوی دیگر، گرانش نیرویِ غالب در مقیاس ماکروسکوپی است، که علتِ ساختار، شکل، و خط سیرِ (مدار) اجرام آسمانی، از جمله برخی از سیارک‌ها، دنباله‌دارها، سیارات، ستارگان و کهکشان‌ها است. این مسولِ دلیلِ گردش زمین و دیگر سیارات در مدار به دور خورشید، دلیلِ دور زدن ماه به گِرد زمین، برای تشکیل جزر و مد، برای انتقال طبیعی گرما، که از طریق آن جریان سیال تحت تأثیر شیب چگالی و وزن رخ می‌دهد، برای گرم کردن فضایِ داخلی تشکیلِ ستاره‌ها و سیارات با درجه حرارت بسیار بالا، برای سامانه خورشیدی، کهکشان‌ها، شکل‌گیریِ ستاره‌ای و تکامل آن؛ و برای پدیده‌های مشاهده شده مختلف دیگر بر روی زمین و در سراسر جهان است. به چند دلیل: جاذبه تنها نیرویِ وارد بر تمام ذرات است؛ با یک دامنه نامحدود؛ همیشه جذاب است و هرگز قهر نمی‌کند!. نمی‌شود آن را جذب کرد، تبدیل نمی‌شود، یا نمی‌شود در برابرش محافظت داشت. حتی الکترومغناطیس به مراتب بسیار قوی تر از گرانش است. الکترومغناطیس ارتباطی با اجرام آسمانی از جمله اجسامی که دارای تعداد مساوی از پروتون و الکترون هستند ندارد. (به عنوان مثال، یک بار الکتریکی خالص صفر). اگرچه نیروی جاذبه ابتدا توسط قوانین نیوتن و سپس نسبیت عام انیشتین به خوبی توصیف شد، با این وجود ما هنوز نمی‌دانیم چگونه خواص بنیادین جهان با هم ترکیب می‌شوند و این پدیده را ایجاد می‌کنند. قوانین نیوتن و انیشتین به ما می‌گویند که گرانش چگونه عمل می‌کند اما از منشأ پیدایش آن چیزی بیان نمی‌کنند. در تلاش برای دست یابی به نظریه همه چیز، که در پیِ ترکیب دو نظریهٔ ناسازگارِ نسبیت عام اینشتین و مکانیک کوانتومی یا نظریه میدان کوانتومی با یک نظریه کلی ترِ مکانیک کوانتومی، پژوهشهای زیادی در جریان است. فرض بر این است که نیرویِ گرانشی، توسط گرانشِ یک ذرهٔ بدون جرم، با اسپین ۲ به نام گراویتون اعمال می‌شود و آن گرانش احتمالاً از نیرویِ الکتروهَسته‌ای(به انگلیسی: Electronuclear Force) و در طول دوران اتحاد بزرگ(به انگلیسی: Grand unification epoch) از آن جدا شده‌است.

تعداد مشاهده (47)       نظرات (0)

نظرات کاربران درباره مقاله "نیروی گرانش"


نظرتان را بیان کنید

نام:
پست الکترونیکی:
نظر:
کد بالا را در محل مربوطه وارد نمایید