» » » » » » Einstein: Câmpul gravitațional

Einstein: Câmpul gravitațional

„Dacă ridicăm o piatră și îi dăm drumul, de ce cade la pământ?” Răspunsul obișnuit la această întrebare este: „Pentru că este atrasă de pământ”. Fizica moderna formulează răspunsul destul de diferit din următorul motiv. Ca urmare a studiului mai atent al fenomenelor electromagnetice, am ajuns să privim acțiunea la distanță ca proces imposibil fără intervenția unui mediu intermediar. Dacă, de exemplu, un magnet atrage o bucată de fier, nu putem fi mulțumiți să privim acest lucru în sensul că magnetul acționează direct asupra fierului prin spațiul gol intermediar, dar suntem constrânși să ne imaginăm – în maniera lui Faraday – că magnetul apelează mereu la ceva fizic real în spațiul din jurul lui, acel ceva ce noi numim un „câmp magnetic”. La rândul său, acest câmp magnetic acționează asupra piesei de fier, astfel încât aceasta din urmă este constrânsă să se deplaseze spre magnet. Justificarea acestei concepții este oarecum arbitrară. Dar, cu ajutorul său, fenomenele electromagnetice pot fi reprezentate teoretic mult mai satisfăcător decât fără acestea, iar acest lucru se aplică în special transmisiei undelor electromagnetice. Efectele gravitației sunt, de asemenea, privite într-un mod analog.

Acțiunea pământului asupra pietrei are loc indirect. Pământul produce în jurul său un câmp gravitațional care acționează asupra pietrei și produce mișcarea prin cădere. După cum știm din experiență, intensitatea acțiunii asupra unui corp se diminuează în conformitate cu o lege destul de clară, pe măsură ce continuăm să ne depărtăm de Pământ. Din punctul nostru de vedere, aceasta înseamnă: Legea care reglementează proprietățile câmpului gravitațional în spațiu trebuie să fie una perfect definită, pentru a reprezenta în mod corect diminuarea acțiunii gravitaționale cu distanța de corpurile în interacțiune. Este ceva de genul acesta: Corpul (de exemplu, Pământul) produce un câmp direct în vecinătatea sa imediată; intensitatea și direcția câmpului în punctele mai îndepărtate de corp sunt stabilite de legea care guvernează proprietățile în spațiu ale câmpurilor gravitaționale.

Spre deosebire de câmpurile electrice și magnetice, câmpul gravitațional prezintă o proprietate remarcabilă, care are o importanță fundamentală pentru ceea ce urmează. Corpurile care se deplasează sub influența unică a câmpului gravitațional primesc o accelerație, care nu depinde în niciun caz nici de material, nici de starea fizică a corpului. De exemplu, o bucată de plumb și o bucată de lemn cad în exact același mod într-un câmp gravitațional (în vid), atunci când acestea pornesc din repaos sau cu aceeași viteză inițială. Această lege, care este cea mai precisă, poate fi exprimată într-o altă formă în lumina următoarei considerații.

Conform legii mișcării lui Newton, avem

(Forța) = (masa inerțială) x (accelerația),

unde „masa inerțială” este o constantă caracteristică a corpului accelerat. Dacă acum gravitația este cauza accelerației, atunci avem

(Forța) = (masa gravitațională) x (intensitatea câmpului gravitațional),

unde „masa gravitațională” este, de asemenea, o constantă caracteristică a corpului. Din aceste două relații rezultă:

(accelerația) = (masa gravitațională/masa inerțială) x (intensitatea câmpului gravitațional).

Dacă acum, după cum constatăm din experiență, accelerația trebuie să fie independentă de natura și starea corpului și întotdeauna aceeași pentru un câmp gravitațional dat, atunci raportul dintre masa gravitatională și masa inerțială trebuie să fie același pentru toate corpurile. Prin alegerea potrivită a unităților putem face acest raport egal cu unitatea. Atunci avem următoarea lege: Masa gravitațională a unui corp este egală cu masa sa inerțială.

Este adevărat că această lege importantă a fost înregistrată până în prezent în mecanică, dar nu a fost interpretată. O interpretare satisfăcătoare poate fi obținută numai dacă recunoaștem următorul fapt: Aceeași calitate a unui corp se manifestă în funcție de circumstanțe ca „inerție” sau „greutate” (lit. „greutate”). În următoarea secțiune vom arăta în ce măsură acest lucru este de fapt cazul și modul în care această întrebare este legată de postulatul general al relativității.

Summary
Review Date
Reviewed Item
Einstein: Câmpul gravitațional
Author Rating
51star1star1star1star1star
Share...Share on FacebookTweet about this on TwitterShare on Google+Share on LinkedInShare on RedditShare on StumbleUponShare on TumblrPin on PinterestEmail this to someone

Lasă un Răspuns