重力は実際にどのように機能するのか

私はまだ12歳で、重力が実際にどのように機能するかを常に不思議に思って理解しようとしています。YouTubeでは、誰もが自分の周りで時空をゆがめるオブジェクトについて常に話し、トランポリンの類推を使用します。宇宙がトランポリンのようであれば、地球は他のすべての惑星とともに太陽に向かって渦巻くので、私はまだ重力を理解していませんか？だから誰かがトランポリンの類推なしに重力が実際にどのように機能するかを私に説明できますか？

まず、「重力が実際にどのように機能するか」は深い疑問であり、真剣な科学者なら誰でも、私たちが持っているのは不完全な作業モデルだとすぐに認めるでしょう。あなたは確かに一般相対性理論について聞いたことがあり ます。ページの最初の画像はトランポリンです。

私たちのワーキングモデル、一般相対性理論は、ある作業、それは非常にうまく観測の多くを説明しているため。（注意してください、もう一つの深い疑問が残っています：「説明する」は、私たちの心にある重力のモデルを使って他の観測からいくつかの観測を予測できることを意味します。問題）。しかし、我々はモデルが広範囲の観測にわたって機能していると確信しています。予測に従った最後の「初めて」の観測の1つで、モデルに自信を与えたのは、最近衝突した2つのブラックホールでした。最近？まあ、数十億年前。私たちは最近それについて知りました。こちらは、印象的なビデオが掲載されたニューヨークタイムズの記事へのリンクです。（無料で限られた回数のTimes記事を読むことができると思うので、試してみてください。）

私たちの重力のモデルは、他のもの（素粒子、量子物理学）のために持っている自然のモデルとうまくつながっていないため、不完全です。しばらく（70年ほど）まったく接続しませんでした。アインシュタイン自身は完全に彼は、量子物理学の基盤の一つを敷設のためのノーベル価格を受けていたので、おそらく奨励されなかった点、接続に失敗したと重力に関する明白な権威だったが。彼ができなかったら、誰ができましたか？

私が間違っていなければ、今日の物理学者はゆっくりと進歩しています。量子物理学と重力の間のこの関係は、現代の物理学における主要な未解決の問題の1つです。

最後に、太陽が渦巻く惑星についてのあなたの懸念に対処させてください。このアイデアは、おそらく実際のトランポリン上のボールが実際にらせん状に渦巻いているからだと思います。おそらく、ペダリングを止めるときに自転車で減速するのと同じように、ボールが摩擦のために速度を失うことを知っています。運動エネルギーの一部は熱に変換されます。

そして、あなたは何を知っていますか？あなたが正しいです。十分な時間を与えられれば、惑星は最終的に太陽に落ちるでしょう。低空の衛星は、数年後には地球に戻ります。大気の痕跡がまだあるためです。その理由は、宇宙のすべての大規模なプロセスに関わる広い意味での「摩擦」があるからです。それは実際、私たちが知っている世界を構成する基本的な物理的原理の一つです。それは、惑星間のほぼ真空がそれほど摩擦をもたらさないということだけであり、惑星は巨大な質量と運動エネルギーを持つかなり重い物体です。彼らが太陽に触れるほど近くにいるのに十分なエネルギーを失うには長い時間がかかります。（おそらく長すぎてまったく発生しません。）実際、人間の人生において、惑星や月などは摩擦のない動きのほぼ完璧な例です。しかし、天文学的な時間スケールで-数十億年-確かに摩擦があります。たとえば、摩擦により回転が遅くなり、回転が軌道に「ロック」されるため、月は常に同じ側を示しています。

結論：重力が空間と時間を曲げるという考えは、これまでのすべての大規模な観測を「説明」します。「トランポリン」は、摩擦を無視した場合の2次元の「空間」、つまり表面の良いモデルです。

オブジェクトがエスケープされない理由ですか？

最初に、速度があり、重力が作用していないオブジェクトを考えます。

その後、同じ青色のオブジェクトが同じ方向に続くと、ますます遠くになります。

しかし、それは同じ方向には続きません。しばらくすると、大きな黒い物体の重力がその方向を変えました。

それは何度も何度も起こります：

あなたの質問は次のとおりです。なぜオブジェクトは螺旋状にならないのですか？近づいてくると重力が強くなり、オブジェクトがさらに近づくように強制されると考えているのでしょう。

しかし、接近すると速度が増加します。これまで見てきたように、オブジェクトの速度は、オブジェクトを逃がそうとします。そのため、接近すると、増加した重力に対抗する速度が高まります。

編集：あなたの質問をもっと文字通り解釈した場合、元のアナロジーのトランポリンは摩擦を引き起こし、したがって渦巻き状になりますが、空間は真空です。

トランポリンの類推は、一般相対性理論フレームワーク内で重力を理解する場合に役立ちます。概念上の問題は、時空が実際には3次元ではなく4でラップされていること、つまり時間を含むことです。

実際、地球が太陽の周りを回転すると、重力波の形で非常にわずかなエネルギーが失われます。したがって、地球は実際に太陽に向かって渦巻いています。問題は、この重力波の放出が非常に小さいため、かなりの渦巻きが観測される頃には、地球と太陽がすでに存在しなくなっていることです。そのはるか前に、太陽系は、古典的なニュートン力学にすでに含まれているカオス効果のために不安定になります。

いい質問です！

ニュートンの第一法則を聞いたことがありますか？動きのある物体は、力の作用を受けない限り、同じ速度で同じ方向に動き続けると言います。。

地面に沿ってボールを転がすと、最終的に停止します。ニュートンの前に、多くの人々はすべてがそれ自体で遅くなると信じていました。ニュートンの洞察では、これは真実ではなく、実際に転がるボールが遅くなる唯一の理由は、地面と空気がボールをこすったり押し込んだりすることです。

トランポリンでは、ボールがトランポリンの素材と空気をこするため、速度が低下します。これが、ボールが中心に向かって螺旋状になってしまう唯一の理由です。

オブジェクトの速度を落とすものが何もない場合、オブジェクトは中央に向かって螺旋状にならず、永遠にぐるぐる回っていきます。宇宙では、オブジェクトを遅くするものはほとんどありません。

これを信じるのが難しいと思うなら、あなたはすべての計算をして、何が起こるか見るためにコンピュータプログラムを書くことができます！シミュレーションの例を作成しました。摩擦がなければ、惑星は太陽の周りを回るたびに始まりました。惑星の初期yspeedを20から40に変更し、上部の[実行]をクリックすると、より円形の軌道が表示されます。他のことを変更して、何が起こるかを見ることができます。これがあなたのお役に立てば幸いです！

ニュートリノ弦の誘導屈折は重力の原因です。ニュートリノは取るに足らないと言う人もいますが、ディラック、ホーキング、タイソンはそうではないと考え、ほとんどの場合、光速で移動する荷電粒子の影響を無視します。質量は物質の性質であり、それ以上の効果があることを誰もできない、または証明していないことに留意してください。

www.themechanismofreality.comにアクセスしてください。このサイトでは、重力の仕組みを正確に説明しています。これを調べるすべての物理学者は、これが正しいことに同意します。CERNから北京大学の物理学部まで、これは「重力子物理学と弦理論の間の素晴らしいつながり」であることに同意します！これは、LIGOと重力波の発表によって間接的にも確認されました。