Ученые рассказали, почему гравитация тянет нас вниз, а не вверх

Фото: из открытых источников

Причиной по которой предметы, обладающие массой или энергией, притягиваются друг к другу, является гравитация. Именно из-за нее яблоки падают на землю, а планеты вращаются вокруг звезд, пишет Live Science.

Но вот магниты притягивают некоторые типы металлов и также могут отталкивать другие магниты. Так почему же мы чувствуем только притяжение силы тяжести?

В 1915 году Альберт Эйнштейн нашел ответ, когда опубликовал свою общую теорию относительности. Причина, по которой гравитация притягивает людей к земле, заключается в том, что все объекты с такой массой как наша планета, на самом деле изгибают и искривляют ткань Вселенной, называемую пространством-временем. Эта кривизна и есть то, что вы ощущаете как гравитацию.

Что такое пространство-время?

Пространство-время (пространственно-временной континуум) включает три измерения пространства — длину, ширину и высоту в сочетании с четвертым измерением — временем.

Используя некоторые математические методы, Эйнштейн был первым человеком, который понял, что законы физики работают во Вселенной, где пространство и время сливаются воедино.

Это означает, что пространство и время между собой связаны. Если вы будете двигаться в космосе очень быстро, время для вас замедлится по сравнению с тем, кто движется медленно. Вот почему астронавты, которые очень быстро движутся в космосе, стареют чуть медленнее, чем люди на Земле.

Важно помнить что гравитация — это идея о том, что объекты во Вселенной притягиваются друг к другу, потому что пространство-время искривлено и изогнуто.

Когда Эйнштейн разработал общую теорию относительности, он показал, что все вещи во Вселенной могут искривлять пространство-время. В терминах физики этими вещами являются — масса и энергия.

Поскольку человеческий мозг обычно воспринимает мир в трех измерениях, действительно трудно думать о четырех измерениях пространства-времени как о единой идее.

Поэтому, чтобы было легче визуализировать, представьте поверхность батута. Когда на нем ничего нет, он плоский. Но если вы на него станете, батут растянется вокруг ваших ног и создаст в центре впадину. Когда на него бросят мяч, тот сразу же покатится к вашим ногам. Это двумерный пример того, как работает пространство-время.

Ваша масса растянула батут, создав так называемый гравитационный колодец, в который скатывается мяч. Это очень похоже на то, как гравитация тяжелого объекта, например, Земли притягивает к себе людей. Более того, так как пространство и время взаимосвязаны, время также растягивается тяжелыми объектами. Чем вы тяжелее, тем круче боковые стороны батута.

Вот почему действительно массивные объекты во Вселенной, такие как Солнце или черные дыры, обладают более сильной гравитацией, чем Земля. Так почему же сила тяжести тянет нас вниз, а не отталкивает?

Представьте, что кто-то залез под батут и оттолкнулся, в таком случае мяч бы откатился в сторону. Это был бы гравитационный холм, а не колодец. Насколько известно ученым, материя или вещество всегда создает именно гравитационные колодцы, а не холмы.

В целом можно представить вещи из экзотической материи или энергии, которые могут заставить гравитацию оттолкнуть человека в космос, но до сих пор исследователи не находит ничего подобного, что могло бы осуществить этот процесс.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист ARDinform