Открытия о гравитации: что нужно знать о пространственно-временном континууме

Объекты, обладающие массой, искажают пространственно-временной континуум, что воспринимается как гравитация, притягивающая к центру. Космонавты на борту Международной космической станции (МКС) используют невесомость в космосе для развлечений, но существует ли традиционное "вверх" и "вниз" в условиях космического пространства?

Фото: commons.wikimedia.org by Ngc1535, CC BY-SA 4.0

Несмотря на то, что привычные обозначения теряют свою значимость за пределами Земли, человеческое восприятие пространства и времени всё еще может помочь в ориентировании среди звёзд.

На МКС астронавты продолжают испытывать воздействие гравитации, одной из четырёх фундаментальных сил во Вселенной. Гравитация определяет, что "вниз" — это направление, в котором происходит притяжение, а "вверх" — противоположное.

Невесомость на станции объясняется тем, что она свободно падает к центру Земли, притягиваемая её гравитацией. Станция остаётся на орбите благодаря скорости, равной силе притяжения, что приводит к состоянию, называемому стабильной орбитой.

Альберт Эйнштейн описал гравитацию как деформацию пространства-времени, иллюстрируя это аналогией с натянутой простыней. Если на лист положить шар для боулинга, его масса создаст углубление, в которое будет катиться меньший шарик, притягиваемый силой тяжести.

Каждый объект, обладающий массой, искривляет пространственно-временной континуум. Это означает, что практически невозможно найти место во Вселенной, не подверженное гравитации. Даже на окраине пространственно-временной модели будет наблюдаться деформация, вызванная гравитацией.

Сила гравитации зависит от массы объекта и расстояния до него. Поэтому Земля и другие планеты Солнечной системы всегда оказывают наибольшее гравитационное воздействие. Массивные чёрные дыры также притягивают объекты на больших расстояниях. Исследования показывают, что гравитация остаётся одной из наименее изученных сил.

Она не включена в стандартную модель физики элементарных частиц, так как общая теория относительности Эйнштейна не была подтверждена стандартной моделью. При этом попытки понять пространство без бинарных категорий "вверх" и "вниз" могут представлять трудности, но одновременно это открывает новые горизонты в научных исследованиях.

Уточнения

Гравита́ция (притяже́ние, всеми́рное тяготе́ние, тяготе́ние) (от лат. gravitas — «тяжесть») — универсальное фундаментальное взаимодействие между материальными телами, обладающими массой.