Η βαρύτητα είναι η πιο ισχυρή δύναμη στο Σύμπαν, ένα από τα τέσσερα θεμελιώδη θεμέλια του σύμπαντος, που καθορίζει τη δομή του. Κάποτε, χάρη σε αυτήν, δημιουργήθηκαν πλανήτες, αστέρια και ολόκληροι γαλαξίες. Σήμερα κρατά τη Γη σε τροχιά στο ατελείωτο ταξίδι της γύρω από τον Ήλιο.
Η έλξη έχει μεγάλη σημασία για την καθημερινή ζωή του ανθρώπου. Χάρη σε αυτήν την αόρατη δύναμη, οι ωκεανοί του κόσμου μας πνέουν, ρέουν ροές, οι σταγόνες βροχής πέφτουν στο έδαφος. Από την παιδική ηλικία, αισθανόμαστε το βάρος του σώματός μας και των γύρω αντικειμένων. Η επίδραση της βαρύτητας στην οικονομική μας δραστηριότητα είναι τεράστια.
Η πρώτη θεωρία της βαρύτητας δημιουργήθηκε από τον Isaac Newton στα τέλη του XVII αιώνα. Ο νόμος του παγκοσμίως περιγράφει αυτήν την αλληλεπίδραση στο πλαίσιο της κλασσικής μηχανικής. Ευρύτερα, το φαινόμενο αυτό περιγράφηκε από τον Αϊνστάιν στη γενική θεωρία της σχετικότητας, η οποία κυκλοφόρησε στις αρχές του περασμένου αιώνα. Οι διαδικασίες που συμβαίνουν με τη δύναμη των στοιχειωδών σωματιδίων πρέπει να εξηγούν την κβαντική θεωρία της βαρύτητας, αλλά δεν έχει ακόμη δημιουργηθεί.
Σήμερα γνωρίζουμε για τη φύση της βαρύτητας πολύ περισσότερο από ό, τι τη στιγμή του Νεύτωνα, αλλά, παρά τους αιώνες μελέτης, παραμένει ένα πραγματικό εμπόδιο της σύγχρονης φυσικής. Στην υπάρχουσα θεωρία της βαρύτητας, υπάρχουν πολλά λευκά σημεία και εξακολουθούμε να μην κατανοούμε ακριβώς τι το προκαλεί και πώς μεταφέρεται αυτή η αλληλεπίδραση. Και, φυσικά, είμαστε πολύ μακριά από το να είμαστε σε θέση να ελέγξουμε τη δύναμη της βαρύτητας, έτσι ώστε η αντιβαρύτητα ή η αδελφότητα θα υπάρχουν για μεγάλο χρονικό διάστημα μόνο στις σελίδες των μυθιστορημάτων επιστημονικής φαντασίας.
Τι έπεσε στο κεφάλι του Νεύτωνα;
Οι άνθρωποι σκέφτηκαν τη φύση της δύναμης, η οποία προσελκύει αντικείμενα στο έδαφος ανά πάσα στιγμή, αλλά ο Isaac Newton κατόρθωσε να άρει το πέπλο της μυστικότητας μόνο τον δέκατο έβδομο αιώνα. Η βάση για την επανάστασή του έθεσε τα έργα του Κέπλερ και του Γαλιλαίου - λαμπροί επιστήμονες που μελέτησαν τις κινήσεις των ουράνιων σωμάτων.
Ένας άλλος ενάμισης αιώνας πριν από το Νόμο του Νεύτωνα του Κόσμου, ο Πολωνός αστρονόμος Κοπέρνικος πίστευε ότι η έλξη είναι "... τίποτα άλλο από τη φυσική τάση με την οποία ο πατέρας του Σύμπαντος προίκισε όλα τα σωματίδια, δηλαδή να ενωθούν σε ένα ενιαίο σφαιρικό σώμα". Ο Descartes θεωρούσε έλξη ως συνέπεια διαταραχών στον αιθέρα του κόσμου. Ο Έλληνας φιλόσοφος και επιστήμονας Αριστοτέλης ήταν πεπεισμένος ότι η μάζα επηρεάζει την ταχύτητα των πτώσεων των σωμάτων. Και μόνο το Galileo Galilei στα τέλη του XVI αιώνα απέδειξε ότι αυτό δεν είναι αλήθεια: αν δεν υπάρχει αντίσταση αέρα, όλα τα αντικείμενα επιταχύνονται με τον ίδιο τρόπο.
Σε αντίθεση με τον κοινό θρύλο για το κεφάλι και το μήλο, ο Newton πήγε στην κατανόηση της φύσης της βαρύτητας για περισσότερα από είκοσι χρόνια. Ο νόμος της βαρύτητας είναι μια από τις σημαντικότερες επιστημονικές ανακαλύψεις όλων των εποχών και των λαών. Είναι καθολικό και σας επιτρέπει να υπολογίσετε τις τροχιές των ουράνιων σωμάτων και να περιγράψετε με ακρίβεια τη συμπεριφορά των αντικειμένων γύρω μας. Η κλασική θεωρία του ουρανού έθεσε τα θεμέλια της ουράνιας μηχανικής. Οι τρεις νόμοι του Νεύτωνα έδωσαν στους επιστήμονες την ευκαιρία να ανακαλύψουν νέους πλανήτες κυριολεκτικά «στην κορυφή της πένας», τελικά, χάρη σε αυτούς, ο άνθρωπος ήταν σε θέση να ξεπεράσει τη βαρύτητα της γης και να πετάξει στο διάστημα. Έφεραν μια αυστηρή επιστημονική βάση κάτω από τη φιλοσοφική έννοια της υλικής ενότητας του σύμπαντος, όπου όλα τα φυσικά φαινόμενα αλληλοσυνδέονται και ελέγχονται από γενικούς φυσικούς κανόνες.
Ο Newton δεν δημοσίευσε απλώς μια φόρμουλα για τον υπολογισμό της δύναμης που προσελκύει τα σώματα μεταξύ τους, δημιούργησε ένα πλήρες μοντέλο, το οποίο περιελάμβανε και μαθηματική ανάλυση. Αυτά τα θεωρητικά συμπεράσματα έχουν επιβεβαιωθεί επανειλημμένα στην πράξη, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης των πιο σύγχρονων μεθόδων.
Στη θεωρία του Νευτώνιου, κάθε υλικό αντικείμενο δημιουργεί ένα πεδίο έλξης, το οποίο ονομάζεται βαρυτική. Επιπλέον, η δύναμη είναι ανάλογη προς τη μάζα και των δύο σωμάτων και αντιστρόφως ανάλογη με την απόσταση μεταξύ τους:
F = (Gm1 m2) / r2
G είναι η σταθερά βαρύτητας, η οποία είναι 6,67 × 10-11 m³ / (kg · s²). Ήταν αρχικά σε θέση να υπολογίσει τον Henry Cavendish το 1798.
Στην καθημερινή ζωή και στους εφαρμοσμένους κλάδους, η δύναμη με την οποία η γη προσελκύει το σώμα αναφέρεται ως βάρος της. Η έλξη μεταξύ οποιωνδήποτε δύο υλικών αντικειμένων στο Σύμπαν είναι η βαρύτητα με απλά λόγια.
Η δύναμη της έλξης είναι η ασθενέστερη από τις τέσσερις θεμελιώδεις αλληλεπιδράσεις της φυσικής, αλλά χάρη στα χαρακτηριστικά της είναι σε θέση να ρυθμίζει την κίνηση των αστρικών συστημάτων και των γαλαξιών:
- Η έλξη λειτουργεί σε οποιαδήποτε απόσταση, αυτή είναι η κύρια διαφορά μεταξύ της βαρύτητας και των ισχυρών και αδύναμων πυρηνικών αλληλεπιδράσεων. Με αυξανόμενη απόσταση, η δράση του μειώνεται, αλλά ποτέ δεν γίνεται μηδέν, οπότε μπορούμε να πούμε ότι ακόμη και δύο άτομα σε διαφορετικά άκρα του γαλαξία έχουν αμοιβαίο αποτέλεσμα. Είναι πολύ μικρό.
- Η βαρύτητα είναι καθολική. Το πεδίο έλξης είναι εγγενές σε οποιοδήποτε υλικό σώμα. Οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμη ανακαλύψει στον πλανήτη μας ή στο διάστημα ένα αντικείμενο που δεν θα συμμετείχε στην αλληλεπίδραση αυτού του τύπου, οπότε ο ρόλος της βαρύτητας στη ζωή του Σύμπαντος είναι τεράστιος. Αυτό είναι διαφορετικό από την ηλεκτρομαγνητική αλληλεπίδραση, η επίδραση της οποίας στις διαστημικές διεργασίες είναι ελάχιστη, αφού στη φύση τα περισσότερα σώματα είναι ηλεκτρικά ουδέτερα. Οι βαρυτικές δυνάμεις δεν μπορούν να περιοριστούν ή να εξεταστούν.
- Δεν δρα μόνο για την ύλη, αλλά και για την ενέργεια. Για αυτόν, η χημική σύνθεση των αντικειμένων δεν έχει σημασία, μόνο η μάζα τους παίζει κάποιο ρόλο.
Χρησιμοποιώντας τη φόρμουλα του Νεύτωνα, η δύναμη έλξης μπορεί εύκολα να υπολογιστεί. Για παράδειγμα, η βαρύτητα στη Σελήνη είναι αρκετές φορές μικρότερη από αυτή στη Γη, επειδή ο δορυφόρος μας έχει σχετικά μικρή μάζα. Αλλά αρκεί να σχηματίσουμε κανονικές απολήξεις και ροές στους ωκεανούς. Στη Γη, η επιτάχυνση της ελεύθερης πτώσης είναι περίπου 9,81 m / s2. Και στους πόλους, είναι κάπως μεγαλύτερο από ό, τι στον ισημερινό.
Παρά την τεράστια σημασία για την περαιτέρω ανάπτυξη της επιστήμης, οι νόμοι του Νεύτωνα είχαν αρκετά αδύνατα σημεία που δεν έδιναν τους ερευνητές. Δεν ήταν ξεκάθαρο πως η βαρύτητα δρα μέσα από έναν απολύτως άδειο χώρο για τεράστιες αποστάσεις και με μια ασύλληπτη ταχύτητα. Επιπλέον, σταδιακά άρχισαν να συσσωρεύονται δεδομένα που έρχονταν σε αντίθεση με τους νόμους του Νεύτωνα: για παράδειγμα, το βαρυτικό παράδοξο ή την εκτόπιση του περιείλιου του υδραργύρου. Έγινε προφανές ότι η θεωρία της παγκόσμιας επιθετικότητας απαιτεί βελτίωση. Αυτή η τιμή έπεσε στην παρτίδα του λαμπρού γερμανικού φυσικού Albert Einstein.
Αξιοθέατα και Θεωρία της Σχετικότητας
Η άρνηση του Νεύτωνα να συζητήσει τη φύση της βαρύτητας («δεν επινοώ υποθέσεις») ήταν μια προφανής αδυναμία της ιδέας του. Δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι τα επόμενα χρόνια εμφανίστηκαν πολλές θεωρίες βαρύτητας.
Οι περισσότεροι από αυτούς ανήκαν στα λεγόμενα υδροδυναμικά μοντέλα, τα οποία προσπάθησαν να δικαιολογήσουν την εμφάνιση μιας μηχανικής αλληλεπίδρασης υλικών αντικειμένων με κάποια ενδιάμεση ουσία που έχει ορισμένες ιδιότητες. Οι ερευνητές το αποκαλούσαν διαφορετικά: «κενό», «αιθέρας», «ροή βαρύτων» κ.λπ. Σε αυτή την περίπτωση, η δύναμη έλξης μεταξύ των σωμάτων προέκυψε ως αποτέλεσμα μιας αλλαγής αυτής της ουσίας όταν απορροφήθηκε από αντικείμενα ή ροές διαλογής. Στην πραγματικότητα, όλες αυτές οι θεωρίες είχαν ένα σοβαρό μειονέκτημα: μάλλον προβλέποντας με ακρίβεια την εξάρτηση της βαρυτικής δύναμης από την απόσταση, έπρεπε να οδηγήσουν στην επιβράδυνση των σωμάτων που κινήθηκαν σε σχέση με την "αιθέρα" ή τη "ροή graviton".
Ο Αϊνστάιν προσέγγισε το θέμα αυτό από διαφορετική οπτική γωνία. Στη γενική θεωρία της σχετικότητας (GTR), η βαρύτητα δεν θεωρείται ως αλληλεπίδραση δυνάμεων, αλλά ως ιδιότητα του χωροχρόνου. Οποιοδήποτε αντικείμενο έχει μάζα οδηγεί στην καμπυλότητα του, που προκαλεί έλξη. Σε αυτή την περίπτωση, η βαρύτητα είναι ένα γεωμετρικό αποτέλεσμα, το οποίο θεωρείται στο πλαίσιο της μη-Ευκλείδειας γεωμετρίας.
Με απλά λόγια, το συνεχές διάστημα-χρόνου επηρεάζει την ύλη, προκαλώντας την κίνησή της. Και αυτό, με τη σειρά του, επηρεάζει το χώρο, "δείχνοντας" τον πώς να λυγίσει.
Οι δυνάμεις έλξης δρουν στον μικρόκοσμο, αλλά στο επίπεδο των στοιχειωδών σωματιδίων η επιρροή τους, σε σύγκριση με την ηλεκτροστατική αλληλεπίδραση, είναι αμελητέα. Οι φυσικοί πιστεύουν ότι η βαρυτική αλληλεπίδραση δεν ήταν κατώτερη από τις άλλες στις πρώτες στιγμές (10-43 δευτερόλεπτα) Μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.
Προς το παρόν, η έννοια της βαρύτητας, που προτείνεται στη γενική θεωρία της σχετικότητας, είναι η κύρια υπόθεση εργασίας που έγινε αποδεκτή από την πλειοψηφία της επιστημονικής κοινότητας και επιβεβαιώθηκε από τα αποτελέσματα πολλών πειραμάτων.
Ο Αϊνστάιν στο έργο του προέβλεψε τις καταπληκτικές επιδράσεις των βαρυτικών δυνάμεων, οι περισσότερες από τις οποίες έχουν ήδη επιβεβαιωθεί. Για παράδειγμα, η δυνατότητα μαζικών σωμάτων να κάμπτουν τις ακτίνες φωτός και ακόμη και να επιβραδύνουν το πέρασμα του χρόνου. Το τελευταίο φαινόμενο λαμβάνεται αναγκαστικά υπόψη κατά τη λειτουργία παγκόσμιων δορυφορικών συστημάτων πλοήγησης όπως το GLONASS και το GPS, διαφορετικά σε μερικές ημέρες το σφάλμα τους θα ήταν δεκάδες χιλιόμετρα.
Επιπλέον, οι συνέπειες της θεωρίας του Αϊνστάιν είναι οι αποκαλούμενες λεπτές επιδράσεις της βαρύτητας, όπως το μαγνητικό πεδίο βαρύτητας και η αδράνεια των αδρανειακών συστημάτων αναφοράς (γνωστό και ως φαινόμενο Lense-Thirring). Αυτές οι εκδηλώσεις δύναμης είναι τόσο αδύναμες που για πολύ καιρό δεν μπορούσαν να εντοπιστούν. Μόνο το 2005, χάρη στη μοναδική αποστολή της Gravity Probe B της NASA, επιβεβαιώθηκε το φαινόμενο Lense-Thirring.
Η βαρυτική ακτινοβολία ή η πιο θεμελιώδης ανακάλυψη των τελευταίων ετών
Τα κύματα βαρύτητας είναι ταλαντώσεις μιας γεωμετρικής δομής χωροχρόνου, που πολλαπλασιάζονται με την ταχύτητα του φωτός. Η ύπαρξη αυτού του φαινομένου προέβλεπε επίσης ο Αϊνστάιν στη γενική σχετικότητα, αλλά λόγω της αδυναμίας της δύναμης, το μέγεθός της είναι πολύ μικρό, επομένως δεν μπορούσε να ανιχνευθεί για μεγάλο χρονικό διάστημα. Μόνο έμμεση μαρτυρία μίλησε υπέρ της ύπαρξης ακτινοβολίας.
Τέτοια κύματα παράγουν οποιαδήποτε αντικείμενα υλικού που κινούνται με ασύμμετρη επιτάχυνση. Οι επιστήμονες τις χαρακτηρίζουν ως "διαστημικές ώρες". Οι πιο ισχυρές πηγές μιας τέτοιας ακτινοβολίας είναι οι γαλαξίες που συγκρούονται και τα συστήματα κατάρρευσης που αποτελούνται από δύο αντικείμενα. Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα της τελευταίας περίπτωσης είναι η σύντηξη μαύρων οπών ή αστέρος νετρονίων. Σε τέτοιες διαδικασίες, η βαρυτική ακτινοβολία μπορεί να περάσει περισσότερο από το 50% της συνολικής μάζας του συστήματος.
Τα βαρυτικά κύματα ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά το 2015 χρησιμοποιώντας δύο παρατηρητήρια LIGO. Σχεδόν αμέσως, το γεγονός αυτό έλαβε την κατάσταση της μεγαλύτερης ανακάλυψης στη φυσική τις τελευταίες δεκαετίες. Το 2017 βραβεύτηκε το βραβείο Νόμπελ γι 'αυτόν. Μετά από αυτό, οι επιστήμονες έχουν επανειλημμένα κατορθώσει να καθορίσουν την βαρυτική ακτινοβολία.
Πίσω στη δεκαετία του '70 του περασμένου αιώνα - πολύ πριν από την πειραματική επιβεβαίωση - οι επιστήμονες πρότειναν να χρησιμοποιηθούν βαρυτικές ακτινοβολίες για να πραγματοποιηθούν επικοινωνίες μεγάλων αποστάσεων. Το αναμφισβήτητο πλεονέκτημά του είναι η υψηλή ικανότητα να περάσει από οποιαδήποτε ουσία χωρίς απορρόφηση. Αλλά προς το παρόν είναι δύσκολο, επειδή υπάρχουν τεράστιες δυσκολίες στην παραγωγή και την υποδοχή αυτών των κυμάτων. Ναι, και η πραγματική γνώση σχετικά με τη φύση της βαρύτητας δεν αρκεί.
Σήμερα, υπάρχουν διάφορες εγκαταστάσεις σε διάφορες χώρες σε όλο τον κόσμο, παρόμοιες με αυτές του LIGO, και κατασκευάζονται νέες. Είναι πιθανό ότι στο εγγύς μέλλον θα μάθουμε περισσότερα για τη βαρυτική ακτινοβολία.
Εναλλακτικές θεωρίες της παγκόσμιας διεύρυνσης και οι λόγοι για τη δημιουργία τους
Επί του παρόντος, η κυρίαρχη έννοια της βαρύτητας είναι η GR. Συμφωνεί με το σύνολο της υπάρχουσας σειράς πειραματικών δεδομένων και παρατηρήσεων. Ταυτόχρονα, έχει μεγάλο αριθμό ανοικτά αδύναμων σημείων και αμφιλεγόμενων σημείων, επομένως οι προσπάθειες για τη δημιουργία νέων μοντέλων που εξηγούν τη φύση της βαρύτητας δεν σταματούν.
Όλες οι θεωρίες της παγκόσμιας αντίληψης που έχουν αναπτυχθεί μέχρι τώρα μπορούν να χωριστούν σε διάφορες κύριες ομάδες:
- πρότυπο.
- εναλλακτική λύση.
- κβαντική.
- θεωρία ενιαίου πεδίου.
Προσπάθειες δημιουργίας μιας νέας αντίληψης παγκοσμίως έγιναν τον 19ο αιώνα. Διάφοροι συγγραφείς περιελάμβαναν τον αιθέρα ή την σωματο-δομική θεωρία του φωτός. Αλλά η έλευση του GR έβαλε τέλος σε αυτές τις εξερευνήσεις. Μετά τη δημοσίευσή της, ο στόχος των επιστημόνων έχει αλλάξει - τώρα οι προσπάθειές τους αποσκοπούσαν στη βελτίωση του μοντέλου του Αϊνστάιν, περιλαμβανομένων και νέων φυσικών φαινομένων: το πίσω μέρος των σωματιδίων, η επέκταση του Σύμπαντος κλπ.
Από τις αρχές της δεκαετίας του 1980, οι φυσικοί απέρριψαν πειραματικά όλες τις έννοιες, εκτός από εκείνες που περιλάμβαναν το GTR ως αναπόσπαστο μέρος. Αυτή τη στιγμή, μπήκε στη μόδα "θεωρίες string", η οποία φαινόταν πολύ ελπιδοφόρα. Αλλά μια έμπειρη επιβεβαίωση αυτών των υποθέσεων δεν έχει βρεθεί. Τις τελευταίες δεκαετίες, η επιστήμη έχει φτάσει σε σημαντικά ύψη και έχει συσσωρεύσει μια τεράστια ποικιλία εμπειρικών δεδομένων. Σήμερα, οι προσπάθειες δημιουργίας εναλλακτικών θεωριών βαρύτητας εμπνέονται κυρίως από την κοσμολογική έρευνα που σχετίζεται με τέτοιες έννοιες όπως η «σκοτεινή ύλη», ο «πληθωρισμός», η «σκοτεινή ενέργεια».
Ένα από τα κύρια καθήκοντα της σύγχρονης φυσικής είναι η ενοποίηση δύο θεμελιωδών κατευθύνσεων: η κβαντική θεωρία και η γενική σχετικότητα. Οι επιστήμονες επιδιώκουν να συσχετίσουν την έλξη με άλλους τύπους αλληλεπιδράσεων, δημιουργώντας έτσι μια «θεωρία των πάντων». Αυτό ακριβώς κάνει η κβαντική βαρύτητα - ένας κλάδος της φυσικής που προσπαθεί να δώσει μια κβαντική περιγραφή της βαρυτικής αλληλεπίδρασης. Ένας κλάδος αυτής της κατεύθυνσης είναι η θεωρία της βαρύτητας του βρόχου.
Παρά τις ενεργητικές και μακροπρόθεσμες προσπάθειες, ο στόχος αυτός δεν έχει ακόμη επιτευχθεί. Και το ζήτημα δεν είναι καν στην πολυπλοκότητα αυτού του καθήκοντος: είναι απλά ότι η βάση της κβαντικής θεωρίας και του GR είναι εντελώς διαφορετικά παραδείγματα. Η κβαντομηχανική λειτουργεί με φυσικά συστήματα που λειτουργούν με βάση το συνηθισμένο χωροχρόνο. Και στη θεωρία της σχετικότητας, ο ίδιος ο χωροχρόνος είναι ένα δυναμικό συστατικό, ανάλογα με τις παραμέτρους των κλασικών συστημάτων που υπάρχουν μέσα του.
Μαζί με τις επιστημονικές υποθέσεις του κόσμου, υπάρχουν και θεωρίες που απέχουν πολύ από τη σύγχρονη φυσική. Δυστυχώς, τα τελευταία χρόνια, τέτοιου είδους "opus" μόλις πλημμύρισε το Διαδίκτυο και τα ράφια των βιβλιοπωλείων. Κάποιοι συντάκτες τέτοιων έργων γενικά πληροφορούν τον αναγνώστη ότι η βαρύτητα δεν υπάρχει και οι νόμοι του Newton και του Einstein είναι εφευρέσεις και μυστήρια.
Ένα παράδειγμα είναι το έργο του "επιστήμονα" Νικολάι Λεβασόφ, ο οποίος ισχυρίζεται ότι ο Νεύτωνας δεν ανακάλυψε το νόμο του κόσμου και μόνο οι πλανήτες και το φεγγάρι μας, το φεγγάρι, έχουν βαρυτική δύναμη στο ηλιακό σύστημα. Αποδεικτικά στοιχεία αυτού του «ρωσικού επιστήμονα» οδηγεί αρκετά παράξενο. Ένας από αυτούς είναι η πτήση του αμερικανικού καθετήρα NEAR Shoemaker στον αστεροειδή Eros, το οποίο έλαβε χώρα το 2000. Η έλλειψη έλξης μεταξύ του καθετήρα και του ουράνιου σώματος Λεβασόφ θεωρεί στοιχεία της ψευδαισθησίας των έργων του Νεύτωνα και της συνωμοσίας των φυσικών που κρύβουν την αλήθεια για τη βαρύτητα από τους ανθρώπους.
Στην πραγματικότητα, το διαστημόπλοιο ολοκλήρωσε επιτυχώς την αποστολή του: πρώτον, πήγε στην τροχιά του αστεροειδούς και στη συνέχεια έκανε μια μαλακή προσγείωση στην επιφάνεια του.
Τεχνητή βαρύτητα και γιατί είναι απαραίτητη
Δύο έννοιες συνδέονται με τη βαρύτητα, οι οποίες, παρά την τρέχουσα θεωρητική τους κατάσταση, είναι ευρέως γνωστές στο ευρύ κοινό. Αυτή η αντιβαρύτητα και τεχνητή βαρύτητα.
Η αντιβαρύτητα είναι η διαδικασία αντιστάθμισης της δύναμης της βαρύτητας, η οποία μπορεί να την μειώσει σημαντικά ή ακόμη και να την αντικαταστήσει με την απέλαση. Η κυριαρχία αυτής της τεχνολογίας θα οδηγήσει σε μια πραγματική επανάσταση στις μεταφορές, την αεροπορία, την εξερεύνηση του εξωτερικού χώρου και θα άλλαξε ριζικά ολόκληρη τη ζωή μας. Αλλά επί του παρόντος, η πιθανότητα αντιβαρύτητας δεν έχει καν θεωρητική επιβεβαίωση. Επιπλέον, βάσει του GTR, αυτό το φαινόμενο δεν είναι καθόλου εφικτό, αφού δεν υπάρχει αρνητική μάζα στο σύμπαν μας. Είναι πιθανό ότι στο μέλλον θα μάθουμε περισσότερα για τη βαρύτητα και θα μάθουμε πώς να κατασκευάζουμε αεροσκάφη βάσει αυτής της αρχής.
Η τεχνητή βαρύτητα είναι μια τεχνητή αλλαγή στην υπάρχουσα δύναμη της βαρύτητας. Σήμερα, δεν χρειαζόμαστε μια τέτοια τεχνολογία, αλλά η κατάσταση θα αλλάξει σίγουρα μετά την έναρξη των μακροπρόθεσμων διαστημικών ταξιδιών. Και το πράγμα είναι η φυσιολογία μας. Το ανθρώπινο σώμα, "συνηθισμένο" από εκατομμύρια χρόνια εξέλιξης στη σταθερή βαρύτητα της Γης, είναι εξαιρετικά αρνητικό για τις επιπτώσεις της μειωμένης βαρύτητας. Η μακροχρόνια παραμονή, ακόμη και υπό συνθήκες σεληνιακής βαρύτητας (έξι φορές ασθενέστερη από τη γη) μπορεί να οδηγήσει σε θλιβερές συνέπειες. Η ψευδαίσθηση της έλξης μπορεί να δημιουργηθεί χρησιμοποιώντας άλλες φυσικές δυνάμεις, όπως η αδράνεια. Ωστόσο, αυτές οι επιλογές είναι πολύπλοκες και δαπανηρές. В настоящий момент искусственная гравитация не имеет даже теоретических обоснований, очевидно, что ее возможная практическая реализация - это дело весьма отдаленного будущего.
Сила тяжести - это понятие, известное каждому еще со школьной скамьи. Казалось бы, ученые должны были досконально исследовать этот феномен! Но гравитация так и остается глубочайшей тайной для современной науки. И это можно назвать прекрасным примером того, насколько ограничены знания человека о нашем огромном и замечательном мире.
