A gravitációs mező
Gravitációs mező, gravitációs mező vagy - fizikai területen, amelyen keresztül a gravitációs kölcsönhatás [1].
A gravitációs mező a klasszikus fizika
Newton-féle gravitációs törvény
Newton gravitációs törvénye
Ennek keretében a klasszikus fizika, a gravitációs kölcsönhatás által leírt „gravitáció törvénye” Newton, amely szerint az erő a gravitációs vonzás két lényeges ponton a tömegek és arányos mind tömegek és fordítottan arányos a távolság négyzetével köztük:
Itt - gravitációs állandó megközelítőleg egyenlő m³ / (s² kg), - a pontok közötti távolság.
Kiszámításához a területen bonyolultabb esetekben, amikor a gravitáló tömeg nem tekinthető lényeges pontokon, kihasználhatják a tényt, hogy a területen a newtoni gravitációs potenciál. Ha jelöli az anyag sűrűsége # 961;, lehetséges a mező # 966; Poisson udovletvoryaeturavneniyu:
Hátrányai newtoni gravitációs modell
A gyakorlat azt mutatja, hogy a klasszikus gravitáció törvénye miatt nagy pontossággal megmagyarázni és megjósolni a mozgások égitestek. Azonban Newton elmélete tartalmazott számos súlyos hiányosságot. Chief köztük - megmagyarázhatatlan távolbahatást: vonzó erő viszi át egy teljesen ismeretlen, mint egy üres tér, végtelenül gyors. Lényegében newtoni modell tisztán matematikai, anélkül, hogy fizikai értelmében. Továbbá, ha az univerzum, mint akkor feltételezhető euklideszi és végtelen, és ahol az átlagos sűrűsége az anyag ott nem nulla, akkor a gravitációs paradoxon: területen potenciális egész válik végtelen. Végén a XIX században, kiderült, egy másik probléma: a jelölt közötti eltérés az elméleti és a megfigyelt perihelion Mercury.
A több mint kétszáz évvel később a newtoni fizika kínált különböző módon, hogy javítsa a newtoni gravitáció elmélete. Ezek az erőfeszítések sikeresek voltak 1915-ben, a teremtés Einstein általános relativitás, amelyben az összes e nehézségek leküzdésére. Newton elmélete a megközelítés egy általánosabb elmélet alkalmazható a következő két feltételnek:
A gravitációs potenciál a rendszer nem túl nagy (sokkal kevesebb).
sebesség a rendszer képest elhanyagolható fény sebességét.
Az intenzitás a gravitációs mező - vektor mennyiség jellemző gravitációs mező egy adott ponton, és számszerűen egyenlő az arány a gravitációs erő hat a test van elhelyezve egy adott pontján a területen, hogy a gravitációs súlya a test:
Ha a forrás a gravitációs mező egyfajta gravitáló test, a törvény szerint az egyetemes tömegvonzás:
- súlyos tömeg mező forrásától test;
- távolság a mért térbeli pontban, hogy a tömegközéppontja a forrás testmező.
Alkalmazása Newton második törvénye és az elv egyenértékűségének gravitációs és tehetetlenségi tömeg:
azaz intenzitása a gravitációs mező numerikusan (és dimenzió) egyenlő a gyorsulás a szabadesés ezen a területen.
A gravitációs potenciális - skalár függvény koordináták és az idő, ami jellemzi a gravitációs mező a klasszikus mechanika. A méretei megegyeznek sebesség négyzet, általában betűvel jelöljük. A gravitációs potenciális arány egyenlő a potenciális energia egy részecske elhelyezett egy adott pont a gravitációs mező, a súlya ezen a ponton. A koncepció a gravitációs potenciális be tudomány Adrien-Marie Legendre a késő XVIII.
A gravitációs potenciális és az egyenleteket a mozgás [szerkesztés | szerkesztés eredeti szöveg]
A részecskék mozgását egy gravitációs mezőben a klasszikus mechanika határozza meg a Lagrange-függvény az alábbi alakú a Inerciarendszer:
. ahol: - a tömeges részecskék - koordinálja a részecske, - a potenciális gravitációs tér.
Behelyettesítve a kifejezés a Lagrange-L Lagrange-egyenlet:
,
Megkapjuk az egyenleteket a mozgás
.