Trọng lực

Phát phương tiện

Búa và thả lông vũ: phi hành gia David Scott (từ sứ mệnh Apollo 15 ) trên Mặt Trăng kể về truyền thuyết về thí nghiệm trọng lực của Galileo

Lực hấp dẫn (từ tiếng Latinh là gravitas 'weight' ^[1] ), hay lực hút , là một hiện tượng tự nhiên mà tất cả mọi vật có khối lượng hoặc năng lượng — bao gồm các hành tinh , các ngôi sao , các thiên hà và thậm chí cả ánh sáng ^[2] — đều được đưa về phía (hoặc bị hút về phía ) nhau. Trên Trái đất , lực hấp dẫn tạo ra trọng lượng cho các vật thể vật chất , và lực hấp dẫn của Mặt trăng gây ra thủy triều. Lực hấp dẫn của vật chất khí ban đầu có trong Vũ trụ khiến nó bắt đầu liên kết lại và hình thành các ngôi sao và khiến các ngôi sao nhóm lại với nhau thành các thiên hà, do đó lực hấp dẫn là nguyên nhân tạo ra nhiều cấu trúc quy mô lớn trong Vũ trụ. Lực hấp dẫn có phạm vi vô hạn, mặc dù tác động của nó trở nên yếu hơn khi các vật thể càng ra xa.

Lực hấp dẫn được mô tả chính xác nhất bởi thuyết tương đối rộng (do Albert Einstein đề xuất năm 1915), thuyết này mô tả lực hấp dẫn không phải là một lực, mà là hệ quả của các khối lượng chuyển động dọc theo các đường trắc địa trong một không thời gian cong gây ra bởi sự phân bố không đều của khối lượng. Ví dụ cực đoan nhất về độ cong này của không thời gian là một lỗ đen , từ đó không thứ gì — thậm chí không phải ánh sáng — có thể thoát ra khi vượt qua chân trời sự kiện của lỗ đen . ^[3] Tuy nhiên, đối với hầu hết các ứng dụng, lực hấp dẫn gần đúng với định luật vạn vật hấp dẫn của Newton , mô tả lực hấp dẫn như một lựcgây hai cơ quan nào để được thu hút về phía nhau, với độ lớn tỉ lệ với sản phẩm của khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương của khoảng cách giữa chúng.

Lực hấp dẫn là yếu nhất trong bốn tương tác cơ bản của vật lý, yếu hơn tương tác mạnh khoảng 10 ³⁸ lần , lực điện từ yếu hơn 10 ³⁶ lần và tương tác yếu 10 ²⁹ lần . Do đó, nó không có ảnh hưởng đáng kể ở cấp độ các hạt hạ nguyên tử. ^[4] Ngược lại, nó là tương tác chi phối ở quy mô vĩ mô , và là nguyên nhân hình thành, hình dạng và quỹ đạo ( quỹ đạo ) của các thiên thể .

Các mô hình vật lý hạt hiện tại ngụ ý rằng trường hợp sớm nhất của lực hấp dẫn trong Vũ trụ, có thể ở dạng trọng lực lượng tử , siêu trọng lực hoặc điểm kỳ dị hấp dẫn , cùng với không gian và thời gian thông thường , được phát triển trong kỷ nguyên Planck (lên đến 10 - ⁴³ giây sau sự ra đời của Vũ trụ), có thể từ một trạng thái nguyên sinh, chẳng hạn như chân không giả , chân không lượng tử hoặc hạt ảo , theo cách hiện chưa được biết đến. ^[5] Nỗ lực phát triển một lý thuyết về lực hấp dẫn phù hợp vớicơ học lượng tử , một lý thuyết hấp dẫn lượng tử , cho phép lực hấp dẫn được thống nhất trong một khuôn khổ toán học chung ( lý thuyết về mọi thứ ) với ba tương tác cơ bản khác của vật lý, là một lĩnh vực nghiên cứu hiện nay.

Lịch sử của lý thuyết hấp dẫn

Thế giới cổ đại

Nhà triết học Hy Lạp cổ đại Archimedes đã khám phá ra trọng tâm của một tam giác. ^[6] Ông cũng công nhận rằng nếu hai quả nặng bằng nhau không có cùng trọng tâm, thì trọng tâm của hai quả cân cùng nhau sẽ nằm ở giữa đường nối với trọng tâm của chúng. ^[7]

Kiến trúc sư và kỹ sư người La Mã Vitruvius ở De Architectura đã công nhận rằng lực hấp dẫn của một vật thể không phụ thuộc vào trọng lượng mà là "bản chất" của nó. ^{[số 8]}

Cách mạng khoa học

Công trình hiện đại về lý thuyết hấp dẫn bắt đầu với công trình của Galileo Galilei vào cuối thế kỷ 16 và đầu thế kỷ 17. Trong thí nghiệm nổi tiếng của mình (mặc dù có thể là ngụy tạo ^[9] ) thả quả bóng từ Tháp Pisa , và sau đó với các phép đo cẩn thận về các quả bóng lăn theo chiều nghiêng , Galileo đã chỉ ra rằng gia tốc trọng trường là như nhau đối với tất cả các vật thể. Đây là một sự khác biệt lớn so với niềm tin của Aristotle rằng các vật nặng hơn có gia tốc trọng trường cao hơn. ^[10] Galileo mặc nhiên coi lực cản không khí là lý do khiến các vật thể có mật độ thấp và diện tích bề mặt caorơi chậm hơn trong một bầu khí quyển. Công trình nghiên cứu của Galileo đã tạo tiền đề cho việc hình thành lý thuyết hấp dẫn của Newton. ^[11]

Thuyết hấp dẫn của Newton

Nhà vật lý và toán học người Anh, Ngài Isaac Newton (1642–1727)

Năm 1687, nhà toán học người Anh, Sir Isaac Newton, xuất bản cuốn Principia , trong đó đưa ra giả thuyết về định luật nghịch đảo bình phương của vạn vật hấp dẫn. Theo cách nói của ông ấy, "Tôi đã suy luận rằng các lực giữ các hành tinh trong các quả cầu của chúng phải [tương hỗ] bằng bình phương khoảng cách của chúng so với các tâm mà chúng quay quanh đó: và do đó so sánh lực cần thiết để giữ Mặt trăng trong Quả cầu của nó. với lực hấp dẫn trên bề mặt Trái đất; và nhận thấy chúng gần như trả lời được. " ^[12] Phương trình như sau:

${\ displaystyle F = G {\ frac {m_ {1} m_ {2}} {r ^ {2}}} \}$

Trong đó F là lực, m ₁ và m ₂ là khối lượng của các vật tương tác, r là khoảng cách giữa các tâm của các khối lượng và G là hằng số hấp dẫn .

Lý thuyết của Newton đạt được thành công lớn nhất khi nó được sử dụng để dự đoán sự tồn tại của Sao Hải Vương dựa trên chuyển động của Sao Thiên Vương mà không thể tính được bằng hành động của các hành tinh khác. Các tính toán của cả John Couch Adams và Urbain Le Verrier đã dự đoán vị trí chung của hành tinh, và các tính toán của Le Verrier là những gì đã đưa Johann Gottfried Galle đến việc khám phá ra Sao Hải Vương.

Sự khác biệt trong quỹ đạo của Sao Thủy đã chỉ ra những sai sót trong lý thuyết của Newton. Vào cuối thế kỷ 19, người ta biết rằng quỹ đạo của nó cho thấy những nhiễu loạn nhỏ không thể được giải thích hoàn toàn theo lý thuyết của Newton, nhưng tất cả các tìm kiếm về một thiên thể quay cuồng khác (chẳng hạn như một hành tinh quay quanh Mặt trời thậm chí còn gần hơn cả sao Thủy). không kết quả. Vấn đề đã được giải quyết vào năm 1915 bằng thuyết tương đối rộng mới của Albert Einstein , lý thuyết giải thích cho sự khác biệt nhỏ trong quỹ đạo của Sao Thủy. Sự khác biệt này là sự tiến bộ về điểm cận nhật của sao Thủy là 42,98 vòng cung giây mỗi thế kỷ. ^[13]

Mặc dù lý thuyết của Newton đã bị thay thế bởi thuyết tương đối rộng của Albert Einstein, hầu hết các phép tính hấp dẫn phi tương đối tính hiện đại vẫn được thực hiện bằng cách sử dụng lý thuyết Newton vì nó đơn giản hơn để làm việc và nó cho kết quả đủ chính xác cho hầu hết các ứng dụng liên quan đến khối lượng, tốc độ và năng lượng đủ nhỏ.

Nguyên tắc tương đương

Các nguyên tắc tương đương , khám phá bởi một chuỗi các nhà nghiên cứu trong đó có Galileo, Loránd Eötvös , và Einstein, bày tỏ quan điểm cho rằng tất cả các đối tượng rơi vào cùng một cách, và rằng những tác động của lực hấp dẫn không thể phân biệt từ một số khía cạnh của khả năng tăng tốc và giảm tốc. Cách đơn giản nhất để kiểm tra nguyên lý tương đương yếu là thả hai vật có khối lượng hoặc thành phần khác nhau trong chân không và xem chúng có chạm đất cùng một lúc hay không. Những thí nghiệm như vậy chứng minh rằng tất cả các vật đều rơi với tốc độ như nhau khi các lực khác (như lực cản của không khí và tác dụng điện từ) là không đáng kể. Các thử nghiệm phức tạp hơn sử dụng một loại cân bằng xoắn do Eötvös phát minh. Thí nghiệm vệ tinh, chẳng hạn như BƯỚC, được lên kế hoạch cho các thí nghiệm chính xác hơn trong không gian. ^[14]

Các công thức của nguyên tắc tương đương bao gồm:

Nguyên lý tương đương yếu: Quỹ đạo của một khối điểm trong trường hấp dẫn chỉ phụ thuộc vào vị trí và vận tốc ban đầu của nó, và không phụ thuộc vào thành phần của nó. ^[15]
Nguyên lý tương đương Einsteinian: Kết quả của bất kỳ thí nghiệm không hấp dẫn cục bộ nào trong phòng thí nghiệm rơi tự do đều độc lập với vận tốc của phòng thí nghiệm và vị trí của nó trong không thời gian. ^[16]
Nguyên tắc tương đương mạnh mẽ yêu cầu cả hai điều trên.

Thuyết tương đối rộng

Tương tự hai chiều của sự biến dạng không thời gian được tạo ra bởi khối lượng của một vật thể. Vật chất thay đổi hình dạng của không thời gian, hình học (cong) này được hiểu là lực hấp dẫn. Dòng trắng không đại diện cho độ cong của không gian nhưng thay vì đại diện cho hệ tọa độ đối với các không thời gian cong, đó sẽ là thẳng trong một không-thời gian phẳng.

Trong thuyết tương đối rộng , các tác động của lực hấp dẫn được coi là độ cong không thời gian thay vì một lực. Điểm khởi đầu của thuyết tương đối rộng là nguyên lý tương đương , đánh giá sự rơi tự do với chuyển động quán tính và mô tả các vật quán tính rơi tự do như được gia tốc so với những người quan sát không quán tính trên mặt đất. ^[17]^[18] Trong Newton vật lý , tuy nhiên, không có khả năng tăng tốc như vậy có thể xảy ra trừ khi ít nhất một trong các đối tượng đang được phẫu thuật bởi một lực lượng.

Einstein đề xuất rằng không thời gian bị cong bởi vật chất, và các vật thể rơi tự do đang chuyển động dọc theo các đường thẳng cục bộ trong không thời gian cong. Những con đường thẳng này được gọi là đường trắc địa . Giống như định luật chuyển động đầu tiên của Newton, lý thuyết của Einstein phát biểu rằng nếu một lực tác dụng lên một vật thể, nó sẽ lệch khỏi đường trắc địa. Ví dụ, chúng ta không còn theo dõi trắc địa khi đang đứng vì lực cản cơ học của Trái đất tác động lên chúng ta và kết quả là chúng ta không có quán tính trên mặt đất. Điều này giải thích tại sao chuyển động dọc theo đường trắc địa trong không thời gian được coi là quán tính.

Einstein đã khám phá ra các phương trình trường của thuyết tương đối rộng, liên hệ giữa sự hiện diện của vật chất và độ cong của không thời gian và được đặt theo tên của ông. Các Phương trình trường Einstein là một tập hợp của 10 đồng thời , phi tuyến tính , phương trình vi phân . Các nghiệm của phương trình trường là các thành phần của độ căng hệ mét của không thời gian. Một tensor hệ mét mô tả một dạng hình học của không thời gian. Các đường đi trắc địa trong không thời gian được tính từ tensor hệ mét.

Các giải pháp

Các giải pháp đáng chú ý của phương trình trường Einstein bao gồm:

Các giải pháp Schwarzschild , trong đó mô tả không thời gian xung quanh một hình cầu đối xứng phi xoay vật thể lớn không tích điện. Đối với các vật thể đủ nhỏ, giải pháp này tạo ra một lỗ đen có điểm kỳ dị trung tâm . Đối với khoảng cách xuyên tâm từ trung tâm lớn hơn nhiều bán kính Schwarzschild , các gia tốc được dự đoán bởi giải pháp Schwarzschild thực tế giống với những gia tốc được dự đoán bởi lý thuyết hấp dẫn của Newton.
Giải pháp Reissner-Nordström , trong đó vật thể trung tâm có điện tích. Đối với các điện tích có chiều dài hình học nhỏ hơn chiều dài hình học của khối lượng của vật thể, giải pháp này tạo ra các lỗ đen có đường chân trời sự kiện kép .
Các giải pháp Kerr luân vật khổng lồ. Giải pháp này cũng tạo ra các lỗ đen với nhiều chân trời sự kiện.
Giải pháp Kerr-Newman cho các vật thể nặng tích điện, quay. Giải pháp này cũng tạo ra các lỗ đen với nhiều chân trời sự kiện.
Giải pháp Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker của vũ trụ học , dự đoán sự giãn nở của Vũ trụ.

Kiểm tra

Các bài kiểm tra của thuyết tương đối rộng bao gồm những điều sau đây: ^[19]

Thuyết tương đối rộng giải thích cho tuế sai điểm cận nhật dị thường của Sao Thủy . ^[20]
Dự đoán rằng thời gian chạy chậm hơn ở các thế năng thấp hơn ( giãn nở thời gian hấp dẫn ) đã được xác nhận bởi thí nghiệm Pound – Rebka (1959), thí nghiệm Hafele – Keating và GPS .
Dự đoán về sự lệch hướng của ánh sáng lần đầu tiên được xác nhận bởi Arthur Stanley Eddington từ những quan sát của ông trong Nhật thực ngày 29 tháng 5 năm 1919 . ^[21]^[22] Eddington đo được độ lệch của ánh sáng sao gấp đôi so với dự đoán của lý thuyết tiểu thể Newton, phù hợp với dự đoán của thuyết tương đối rộng. Tuy nhiên, cách giải thích của ông về kết quả sau đó đã bị tranh cãi. ^[23] Các thử nghiệm gần đây hơn bằng cách sử dụng các phép đo giao thoa kế vô tuyến của các chuẩn tinh đi qua phía sau Mặt trời đã xác nhận chính xác hơn và nhất quán sự lệch hướng của ánh sáng theo mức độ dự đoán của thuyết tương đối rộng. ^[24] Xem thêm thấu kính hấp dẫn .
Thời gian trễ của ánh sáng đi qua gần một vật thể khối lượng lớn được Irwin I. Shapiro xác định lần đầu tiên vào năm 1964 trong các tín hiệu tàu vũ trụ liên hành tinh.
Bức xạ hấp dẫn đã được xác nhận gián tiếp thông qua các nghiên cứu về các sao xung đôi . Vào ngày 11 tháng 2 năm 2016, sự hợp tác của LIGO và Virgo đã công bố lần đầu tiên quan sát được sóng hấp dẫn.
Alexander Friedmann vào năm 1922 phát hiện ra rằng các phương trình Einstein có nghiệm không đứng yên (ngay cả khi có mặt hằng số vũ trụ ). Năm 1927, Georges Lemaître đã chỉ ra rằng các nghiệm tĩnh của phương trình Einstein, có thể có khi có hằng số vũ trụ, là không ổn định, và do đó Vũ trụ tĩnh do Einstein hình dung ra không thể tồn tại. Sau đó, vào năm 1931, chính Einstein cũng đồng ý với kết quả của Friedmann và Lemaître. Do đó, thuyết tương đối rộng đã tiên đoán rằng Vũ trụ phải là không tĩnh - nó phải giãn nở hoặc co lại. Sự giãn nở của Vũ trụ được phát hiện bởi Edwin Hubble vào năm 1929 đã xác nhận dự đoán này. ^[25]
Dự đoán của lý thuyết về kéo khung phù hợp với kết quả Gravity Probe B gần đây . ^[26]
Thuyết tương đối rộng dự đoán rằng ánh sáng sẽ mất năng lượng khi đi ra khỏi các vật thể có khối lượng lớn thông qua dịch chuyển đỏ hấp dẫn . Điều này đã được xác minh trên trái đất và trong hệ mặt trời vào khoảng năm 1960.

Cơ học lượng tử và trọng lực

Một câu hỏi mở là liệu có thể mô tả các tương tác quy mô nhỏ của lực hấp dẫn với cùng một khuôn khổ như cơ học lượng tử hay không . Thuyết tương đối rộng mô tả các thuộc tính khối quy mô lớn trong khi cơ học lượng tử là khuôn khổ để mô tả các tương tác quy mô nhỏ nhất của vật chất. Nếu không có sửa đổi, các khuôn khổ này không tương thích. ^[27]

Một con đường là mô tả lực hấp dẫn trong khuôn khổ của lý thuyết trường lượng tử , đã thành công trong việc mô tả chính xác các tương tác cơ bản khác . Lực điện từ phát sinh từ sự trao đổi các photon ảo , trong đó mô tả QFT về lực hấp dẫn là có sự trao đổi các hạt hấp dẫn ảo . ^[28]^[29] Mô tả này tái tạo thuyết tương đối rộng trong giới hạn cổ điển . Tuy nhiên, cách tiếp cận này không thành công ở những khoảng cách ngắn theo thứ tự của độ dài Planck , ^[27] khi cần phải có một lý thuyết hoàn chỉnh hơn về lực hấp dẫn lượng tử (hoặc một cách tiếp cận mới đối với cơ học lượng tử).

Chi tiết cụ thể

Trọng lực của trái đất

Một vật ban đầu đứng yên được thả rơi tự do dưới tác dụng của trọng lực thì giảm được một quãng đường tỉ lệ với bình phương thời gian đã trôi qua. Hình ảnh này kéo dài nửa giây và được chụp với tốc độ 20 lần nhấp nháy mỗi giây.

Mọi hành tinh (bao gồm cả Trái đất) đều được bao quanh bởi trường hấp dẫn của riêng nó, trường hấp dẫn này có thể được khái niệm theo vật lý học Newton là tác dụng một lực hấp dẫn lên tất cả các vật thể. Giả sử một hành tinh đối xứng hình cầu, cường độ của trường này tại bất kỳ điểm nào trên bề mặt đều tỷ lệ thuận với khối lượng của hành tinh và tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách từ tâm của vật thể.

Nếu một vật thể có khối lượng tương đương với khối lượng của Trái đất rơi về phía nó, thì gia tốc tương ứng của Trái đất sẽ có thể quan sát được.

Cường độ của trường hấp dẫn về mặt số học bằng gia tốc của các vật thể dưới tác dụng của nó. ^[30] Tốc độ gia tốc của các vật thể rơi xuống gần bề mặt Trái đất thay đổi rất ít tùy thuộc vào vĩ độ, các đặc điểm bề mặt như núi và rặng, và có lẽ mật độ dưới bề mặt cao hoặc thấp bất thường. ^[31] Đối với mục đích của trọng lượng và thước đo, giá trị trọng lực tiêu chuẩn được xác định bởi Văn phòng Trọng lượng và Đo lường Quốc tế , thuộc Hệ thống Đơn vị Quốc tế (SI).

Giá trị đó, ký hiệu là g , là g = 9,80665 m / s ² (32,1740 ft / s ² ). ^[32]^[33]

Giá trị tiêu chuẩn 9,80665 m / s ² là giá trị ban đầu được Ủy ban Quốc tế về Trọng lượng và Đo lường thông qua vào năm 1901 cho vĩ độ 45 °, mặc dù nó đã được chứng minh là quá cao khoảng năm phần nghìn. ^[34] Giá trị này vẫn tồn tại trong khí tượng học và trong một số khí quyển tiêu chuẩn như giá trị cho vĩ độ 45 ° mặc dù nó áp dụng chính xác hơn cho vĩ độ 45 ° 32'33 ". ^[35]

Giả sử giá trị chuẩn hóa cho g và bỏ qua sức cản của không khí, điều này có nghĩa là một vật thể rơi tự do gần bề mặt Trái đất sẽ tăng vận tốc của nó lên 9,80665 m / s (32,1740 ft / s hoặc 22 dặm / giờ) cho mỗi giây hạ cánh của nó. Do đó, một vật thể bắt đầu từ trạng thái nghỉ sẽ đạt vận tốc 9,80665 m / s (32,1740 ft / s) sau một giây, xấp xỉ 19,62 m / s (64,4 ft / s) sau hai giây, v.v., tăng thêm 9,80665 m / s (32,1740 ft / s) cho mỗi vận tốc kết quả. Ngoài ra, một lần nữa, bỏ qua sức cản của không khí, bất kỳ và tất cả các vật thể, khi rơi từ cùng độ cao, sẽ chạm đất cùng một lúc.

Theo Định luật 3 của Newton , Trái đất tự chịu tác dụng của một lực có độ lớn và ngược hướng với lực mà nó tác dụng lên một vật thể đang rơi. Điều này có nghĩa là Trái đất cũng tăng tốc về phía vật thể cho đến khi chúng va chạm. Tuy nhiên, vì khối lượng của Trái đất rất lớn nên gia tốc truyền cho Trái đất bởi lực ngược chiều này là không đáng kể so với gia tốc của vật thể. Nếu vật thể không bật lại sau khi va chạm với Trái đất, thì mỗi vật trong số chúng sẽ tác dụng lực đẩy tiếp xúc lên vật kia, lực này sẽ cân bằng hiệu quả lực hấp dẫn và ngăn cản gia tốc tiếp tục.

Lực hấp dẫn trên Trái đất là kết quả (tổng vectơ) của hai lực: ^[36] (a) Lực hấp dẫn tuân theo định luật vạn vật hấp dẫn của Newton, và (b) lực ly tâm, là kết quả của sự lựa chọn một trái đất, hệ quy chiếu quay. Lực hấp dẫn yếu nhất ở xích đạo vì lực ly tâm gây ra bởi chuyển động quay của Trái đất và vì các điểm trên xích đạo nằm xa tâm Trái đất nhất. Lực hấp dẫn thay đổi theo vĩ độ và tăng từ khoảng 9,780 m / s ² tại Xích đạo đến khoảng 9,832 m / s ² tại các cực.

Phương trình cho một vật thể rơi xuống gần bề mặt Trái đất

Theo giả thiết về lực hút hấp dẫn không đổi, định luật vạn vật hấp dẫn của Newton đơn giản hóa thành F = mg , trong đó m là khối lượng của vật thể và g là vectơ hằng số có độ lớn trung bình là 9,81 m / s ² trên Trái đất. Lực kết quả này là trọng lượng của vật thể. Gia tốc do trọng trường gây ra bằng g này . Một vật ban đầu đứng yên được phép rơi tự do dưới tác dụng của trọng lực thì giảm được một quãng đường tỉ lệ với bình phương thời gian đã trôi qua. Hình ảnh bên phải, kéo dài nửa giây, được chụp bằng đèn flash trợ sáng ở tốc độ 20 nháy mỗi giây. Trong 1 ⁄ đầu tiên20 trong một giây, quả bóng rơi một đơn vị khoảng cách (ở đây, một đơn vị là khoảng 12 mm); đến 2 ⁄ 20, nó đã giảm tổng cộng 4 đơn vị; bằng 3 ⁄ 20 , 9 đơn vị, v.v.

Trong cùng một giả thiết trọng lực không đổi, thế năng , E _p , của một vật ở độ cao h được cho bởi E _p = mgh (hoặc E _p = Wh , với W nghĩa là trọng lượng). Biểu thức này chỉ có giá trị trong khoảng cách nhỏ h tính từ bề mặt Trái đất. Tương tự, biểu thức cho độ cao lớn nhất đạt được của một vật thể được chiếu thẳng đứng với vận tốc ban đầu v chỉ hữu ích đối với độ cao nhỏ và vận tốc ban đầu nhỏ. ${\ displaystyle h = {\ tfrac {v ^ {2}} {2g}}}$

Lực hấp dẫn và thiên văn học

Lực hấp dẫn tác động lên các ngôi sao hình thành nên Dải Ngân hà . ^[37]

Việc áp dụng định luật hấp dẫn của Newton đã cho phép thu thập được nhiều thông tin chi tiết mà chúng ta có về các hành tinh trong Hệ Mặt trời, khối lượng của Mặt trời và chi tiết về các chuẩn tinh ; ngay cả sự tồn tại của vật chất tối cũng được suy ra bằng cách sử dụng định luật hấp dẫn của Newton. Mặc dù chúng ta chưa đi đến tất cả các hành tinh cũng như đến Mặt trời, chúng ta biết khối lượng của chúng. Những khối lượng này có được bằng cách áp dụng định luật hấp dẫn cho các đặc tính đo được của quỹ đạo. Trong không gian một vật thể duy trì quỹ đạo của nó do có lực hấp dẫn tác dụng lên nó. Các hành tinh quay quanh các ngôi sao, các ngôi sao quay quanh các trung tâm thiên hà, các thiên hà quay quanh một khối tâm trong các cụm và các cụm quay quanh quỹ đạo trong các siêu đám. Lực hấp dẫn do một vật khác tác dụng lên một vật tỷ lệ thuận với tích khối lượng của các vật đó và tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.

Lực hấp dẫn sớm nhất (có thể ở dạng trọng lực lượng tử, siêu trọng lực hoặc điểm kỳ dị hấp dẫn ), cùng với không gian và thời gian thông thường, được phát triển trong kỷ nguyên Planck (lên đến 10 ^-43 giây sau khi vũ trụ ra đời ), có thể từ thời kỳ nguyên thủy trạng thái (chẳng hạn như chân không giả , chân không lượng tử hoặc hạt ảo ), theo cách hiện chưa được biết đến. ^[5]

Bức xạ hấp dẫn

Các LIGO Observatory Hanford nằm ở Washington, Mỹ, nơi sóng hấp dẫn lần đầu tiên được quan sát thấy trong tháng 9 năm 2015.

Thuyết tương đối rộng dự đoán rằng năng lượng có thể được vận chuyển ra khỏi một hệ thống thông qua bức xạ hấp dẫn. Bất kỳ vật chất gia tốc nào cũng có thể tạo ra độ cong trong hệ mét không-thời gian, đó là cách bức xạ hấp dẫn được vận chuyển ra khỏi hệ thống. Các vật thể cùng quỹ đạo có thể tạo ra các đường cong trong không-thời gian như hệ thống Trái đất-Mặt trời, các cặp sao neutron và các cặp lỗ đen. Một hệ thống vật lý thiên văn khác được dự đoán sẽ mất năng lượng dưới dạng bức xạ hấp dẫn đang phát nổ các siêu tân tinh.

Bằng chứng gián tiếp đầu tiên cho bức xạ hấp dẫn là thông qua các phép đo của hệ nhị phân Hulse – Taylor vào năm 1973. Hệ thống này bao gồm một sao xung và sao neutron trên quỹ đạo xung quanh nhau. Chu kỳ quỹ đạo của nó đã giảm xuống kể từ khi được phát hiện ban đầu do mất năng lượng, điều này phù hợp với lượng năng lượng mất đi do bức xạ hấp dẫn. Nghiên cứu này đã được trao giải Nobel Vật lý năm 1993.

Bằng chứng trực tiếp đầu tiên về bức xạ hấp dẫn được đo vào ngày 14 tháng 9 năm 2015 bằng máy dò LIGO . Người ta đã đo được sóng hấp dẫn phát ra trong vụ va chạm của hai lỗ đen cách Trái đất 1,3 tỷ năm ánh sáng. ^[38]^[39] Quan sát này xác nhận những tiên đoán lý thuyết của Einstein và những người khác rằng những sóng như vậy tồn tại. Nó cũng mở ra con đường quan sát thực tế và hiểu biết về bản chất của lực hấp dẫn và các sự kiện trong Vũ trụ bao gồm cả Vụ nổ lớn. ^[40] Sự hình thành sao neutron và lỗ đen cũng tạo ra lượng bức xạ hấp dẫn có thể phát hiện được. ^[41] Nghiên cứu này đã được trao giải Nobel vật lý năm 2017. ^[42]

Tính đến năm 2020 ^{[cập nhật]}, bức xạ hấp dẫn do Hệ Mặt trời phát ra là quá nhỏ để đo bằng công nghệ hiện tại.

Tốc độ của trọng lực

Vào tháng 12 năm 2012, một nhóm nghiên cứu ở Trung Quốc thông báo rằng họ đã đưa ra các phép đo độ trễ pha của thủy triều Trái đất trong các lần trăng tròn và mới, dường như chứng minh rằng tốc độ trọng trường bằng tốc độ ánh sáng. ^[43] Điều này có nghĩa là nếu Mặt trời đột ngột biến mất, Trái đất sẽ quay quanh điểm trống bình thường trong 8 phút, đó là thời gian ánh sáng cần để di chuyển quãng đường đó. Phát hiện của nhóm nghiên cứu đã được công bố trên Bản tin Khoa học Trung Quốc vào tháng 2 năm 2013. ^[44]

Vào tháng 10 năm 2017, các máy dò LIGO và Virgo đã nhận được tín hiệu sóng hấp dẫn trong vòng 2 giây khi vệ tinh tia gamma và kính thiên văn quang học nhìn thấy tín hiệu từ cùng một hướng. Điều này khẳng định rằng tốc độ của sóng hấp dẫn cũng giống như tốc độ của ánh sáng. ^[45]

Sự bất thường và sự khác biệt

Có một số quan sát không được tính toán đầy đủ, điều này có thể chỉ ra sự cần thiết của các lý thuyết tốt hơn về lực hấp dẫn hoặc có thể được giải thích theo những cách khác.

Đường cong xoay của một thiên hà xoắn ốc điển hình: dự đoán ( A ) và quan sát ( B ). Sự khác biệt giữa các đường cong là do vật chất tối .

Các ngôi sao cực nhanh : Các ngôi sao trong thiên hà tuân theo sự phân bố vận tốc trong đó các ngôi sao ở ngoại ô chuyển động nhanh hơn chúng theo sự phân bố quan sát được của vật chất bình thường. Các thiên hà trong các cụm thiên hà cho thấy một mô hình tương tự. Vật chất tối , sẽ tương tác thông qua lực hấp dẫn nhưng không tương tác bằng điện từ, sẽ giải thích cho sự khác biệt. Các sửa đổi khác nhau đối với động lực học Newton cũng đã được đề xuất.
Sự bất thường của Flyby : Nhiều tàu vũ trụ khác nhau đã trải qua gia tốc lớn hơn dự kiến trong cáccuộc diễn tập hỗ trợ trọng lực .
Tăng tốc mở rộng : Việc mở rộng không gian theo hệ mét dường như đang tăng tốc. Năng lượng tối đã được đề xuất để giải thích điều này. Một giải thích thay thế gần đây là hình học của không gian không đồng nhất (do các cụm thiên hà) và khi dữ liệu được giải thích lại để tính đến điều này, thì sự mở rộng không được tăng tốc sau cùng, ^[46] tuy nhiên kết luận này bị tranh cãi . ^[47]
Sự gia tăng bất thường của đơn vị thiên văn : Các phép đo gần đây chỉ ra rằng quỹ đạo của hành tinh đang mở rộng nhanh hơn so với trường hợp quỹ đạo này chỉ đi qua Mặt trời khi mất khối lượng do bức xạ năng lượng.
Các photon năng lượng hơn : Các photon di chuyển qua các cụm thiên hà sẽ nhận được năng lượng và sau đó lại mất đi trên đường đi ra ngoài. Sự giãn nở gia tốc của Vũ trụ sẽ ngăn chặn các photon trả lại tất cả năng lượng, nhưng ngay cả khi tính đến điều này, các photon từ bức xạ phông vi sóng vũ trụ cũng thu được năng lượng gấp đôi so với dự kiến. Điều này có thể chỉ ra rằng lực hấp dẫn giảm nhanh hơn bình phương nghịch đảo ở các tỷ lệ khoảng cách nhất định. ^[48]
Các đám mây hydro cực lớn : Các vạch quang phổ của rừng Lyman-alpha cho thấy rằng các đám mây hydro kết tụ với nhau nhiều hơn ở những tỷ lệ nhất định so với dự kiến và giống như dòng chảy tối , có thể chỉ ra rằng lực hấp dẫn rơi chậm hơn so với bình phương nghịch đảo ở những tỷ lệ khoảng cách nhất định. ^[48]

Các lý thuyết thay thế

Các lý thuyết thay thế lịch sử

Thuyết hấp dẫn của Aristotle
Thuyết hấp dẫn của Le Sage (1784) hay còn gọi là lực hấp dẫn của LeSage, do Georges-Louis Le Sage đề xuất , dựa trên cách giải thích dựa trên chất lỏng trong đó một khí nhẹ lấp đầy toàn bộ Vũ trụ.
Thuyết hấp dẫn của Ritz , Ann. Chèm. Thể chất. 13, 145, (1908) trang 267–271, Điện động lực học Weber-Gauss áp dụng cho lực hấp dẫn. Tiến bộ cổ điển của perihelia.
Thuyết hấp dẫn của Nordström (1912, 1913), một đối thủ cạnh tranh ban đầu của thuyết tương đối rộng.
Thuyết Kaluza Klein (1921)
Thuyết hấp dẫn của Whitehead (1922), một đối thủ cạnh tranh ban đầu khác của thuyết tương đối rộng.

Các lý thuyết thay thế hiện đại

Thuyết hấp dẫn Brans – Dicke (1961) ^[49]
Lực hấp dẫn cảm ứng (1967), một đề xuất của Andrei Sakharov theo đó thuyết tương đối rộng có thể nảy sinh từ các lý thuyết trường lượng tử của vật chất
Lý thuyết dây (cuối những năm 1960)
ƒ (R) trọng lực (1970)
Thuyết Horndeski (1974) ^[50]
Siêu trọng lực (1976)
Trong động lực học Newton sửa đổi (MOND) (1981), Mordehai Milgrom đề xuất sửa đổi định luật chuyển động thứ hai của Newton đối với gia tốc nhỏ ^[51]
Các tự tạo vũ trụ học lý thuyết về lực hấp dẫn (1982) của GA Barber trong đó lý thuyết Brans-Dicke được sửa đổi để cho phép tạo ra hàng loạt
Vòng hấp dẫn lượng tử (1988) của Carlo Rovelli , Lee Smolin và Abhay Ashtekar
Lý thuyết hấp dẫn phi đối xứng (NGT) (1994) của John Moffat
Tensor – vector – lực hấp dẫn vô hướng (TeVeS) (2004), một sửa đổi tương đối tính của MOND bởi Jacob Bekenstein
Lý thuyết tắc kè hoa (2004) của Justin Khoury và Amanda Weltman .
Thuyết Pressuron (2013) của Olivier Minazzoli và Aurélien Hees .
Trọng lực phù hợp ^[52]
Lực hấp dẫn như một lực entropi , lực hấp dẫn phát sinh như một hiện tượng xuất hiện từ khái niệm nhiệt động lực học của entropi.
Trong lý thuyết chân không siêu lỏng , lực hấp dẫn và không-thời gian cong phát sinh như một chế độ kích thích chung của chất siêu lỏng nền phi tương đối tính .
Trọng lực khối lượng lớn , một lý thuyết trong đó hấp dẫn và sóng hấp dẫn có khối lượng khác 0

Xem thêm

Chống trọng lực , ý tưởng trung hòa hoặc đẩy lùi trọng lực
Trọng lực nhân tạo
Định luật Gauss cho lực hấp dẫn
Tiềm năng hấp dẫn
Sóng hấp dẫn
Định luật thứ ba của Kepler về chuyển động của hành tinh
Môi trường micro-g , còn được gọi là microgravity
Định luật chuyển động của Newton
Thông số hấp dẫn tiêu chuẩn
Không trọng lượng
Albert Einstein
Isaac Newton

Chú thích

^ từ điển dict.cc :: gravitas :: Bản dịch tiếng Anh-La-tinh
^ Comins, Neil F .; Kaufmann, William J. (2008). Khám phá vũ trụ: Từ các vì sao đến các hành tinh . MacMillan. p. 347. bibcode : 2009dufs.book ..... C . ISBN 978-1429230421.
^ "HubbleSite: Lỗ đen: Lực kéo không ngừng của trọng lực" . hubblesite.org . Truy cập ngày 7 tháng 10 năm 2016 .
^ Krebs, Robert E. (1999). Phát triển khoa học và những quan niệm sai lầm qua các thời đại: Hướng dẫn tham khảo (biên tập minh họa). Greenwood Publishing Group. p. 133 . ISBN 978-0-313-30226-8.
^ a b Nhân viên. "Sự ra đời của vũ trụ" . Đại học Oregon . Truy cập ngày 24 tháng 9 năm 2016 .- thảo luận về " thời gian kế hoạch " và " kỷ nguyên kế hoạch " vào thời kỳ đầu của Vũ trụ
^ Reviel Neitz; William Noel (ngày 13 tháng 10 năm 2011). Archimedes Codex: Tiết lộ Bí mật về cuộc Palimpsest vĩ đại nhất thế giới . Hachette Vương quốc Anh. p. 125. ISBN 978-1-78022-198-4.Bảo trì CS1: nhiều tên: danh sách tác giả ( liên kết )
^ CJ Tuplin, Lewis Wolpert (2002). Khoa học và Toán học trong Văn hóa Hy Lạp cổ đại . Hachette Vương quốc Anh. p. xi. ISBN 978-0-19-815248-4.
^ Vitruvius, Marcus Pollio (1914). "7" . Trong Alfred A. Howard (ed.). De Architectura libri Decem [ Mười cuốn sách về kiến trúc ]. VII . Herbert Langford Warren, Nelson Robinson (ảo ảnh), Morris Hicky Morgan. Đại học Harvard, Cambridge: Nhà xuất bản Đại học Harvard. p. 215.
^ Ball, Phil (tháng 6 năm 2005). "Truyện kể". Tin tức thiên nhiên . doi : 10.1038 / news050613-10 .
^ Galileo (1638), Hai khoa học mới , Ngày đầu tiên Salviati nói: "Nếu đây là những gì Aristotle có nghĩa là bạn sẽ gánh nặng cho anh ta một lỗi khác, điều này sẽ dẫn đến sự giả dối; bởi vì, vì không có độ cao tuyệt đối như vậy trên trái đất, nó Rõ ràng là Aristotle đã không thể thực hiện thí nghiệm; nhưng ông ấy muốn cho chúng ta ấn tượng về việc ông ấy đã thực hiện nó khi ông ấy nói về một hiệu ứng như chúng ta thấy. "
^ Bongaarts, Peter (2014). Lý thuyết lượng tử: Phương pháp tiếp cận toán học (biên tập minh họa). Springer. p. 11. ISBN 978-3-319-09561-5.
^ * Chandrasekhar, Subrahmanyan (2003). Nguyên tắc của Newton cho người đọc thông thường . Oxford: Nhà xuất bản Đại học Oxford.(trang 1–2). Trích dẫn này xuất phát từ một bản ghi nhớ được cho là được viết vào khoảng năm 1714. Ngay từ năm 1645 Ismaël Bullialdus đã lập luận rằng bất kỳ lực nào do Mặt trời tác dụng lên các vật thể ở xa sẽ phải tuân theo định luật nghịch đảo bình phương. Tuy nhiên, ông cũng bác bỏ ý kiến cho rằng có tồn tại bất kỳ lực lượng nào như vậy. Ví dụ, hãy xem Linton, Christopher M. (2004). Từ Eudoxus đến Einstein - Lịch sử Toán học Thiên văn . Cambridge: Nhà xuất bản Đại học Cambridge. p. 225 . ISBN 978-0-521-82750-8.
^ Nobil, Anna M. (tháng 3 năm 1986). "Giá trị thực của sự tiến lên điểm cận nhật của sao Thủy". Bản chất . 320 (6057): 39–41. Mã bib : 1986Natur.320 ... 39N . doi : 10.1038 / 320039a0 . S2CID 4325839 .
^ MCWSandford (2008). "BƯỚC: Kiểm tra vệ tinh về Nguyên tắc Tương đương" . Phòng thí nghiệm Rutherford Appleton . Bản gốc lưu trữ ngày 28 tháng 9 năm 2011 . Truy cập ngày 14 tháng 10 năm 2011 .
^ Paul S Wesson (2006). Vật lý năm chiều . Khoa học Thế giới. p. 82 . ISBN 978-981-256-661-4.
^ Haugen, Mark P.; C. Lämmerzahl (2001), "Nguyên tắc tương đương: Vai trò của họ trong Gravitation Vật lý và thí nghiệm đó kiểm tra chúng", Gyros , ghi chú bài giảng về Vật lý, 562 (562, Gyros, Đồng hồ, và giao thoa kế ...: Thử nghiệm tương đối trọng lực trong không gian ): 195–212, arXiv : gr-qc / 0103067 , Bibcode : 2001LNP ... 562..195H , doi : 10.1007 / 3-540-40988-2_10 , S2CID 15430387
^ "Lực hấp dẫn và không thời gian bị biến dạng" . black-holes.org. Bản gốc lưu trữ ngày 21 tháng 6 năm 2011 . Truy cập ngày 16 tháng 10 năm 2010 .
^ Dmitri Pogosyan. "Bài giảng 20: Lỗ đen - Nguyên lý tương đương Einstein" . Đại học Alberta . Truy cập ngày 14 tháng 10 năm 2011 .
^ Pauli, Wolfgang Ernst (1958). "Phần IV. Thuyết Tương đối Tổng quát". Thuyết Tương đối . Ấn phẩm của Courier Dover. ISBN 978-0-486-64152-2.
^ Max Born (1924), Thuyết tương đối của Einstein (Ấn bản Dover năm 1962, trang 348 liệt kê một bảng ghi lại các giá trị được quan sát và tính toán cho chu kỳ cận nhật của sao Thủy, sao Kim và Trái đất.)
^ Dyson, FW ; Eddington, AS ; Davidson, CR (1920). "Xác định độ lệch của ánh sáng bởi Trường hấp dẫn của Mặt trời, từ các quan sát được thực hiện tại Nhật thực toàn phần ngày 29 tháng 5 năm 1919" . Phil. Dịch. Roy. Soc. Một . 220 (571–581): 291–333. Mã bib : 1920RSPTA.220..291D . doi : 10.1098 / rsta.1920.0009 .. Trích dẫn, tr. 332: "Do đó, kết quả của các cuộc thám hiểm đến Sobral và Principe có thể khiến người ta nghi ngờ rằng sự lệch hướng của ánh sáng xảy ra ở vùng lân cận của mặt trời và nó bằng lượng yêu cầu của thuyết tương đối tổng quát của Einstein, được quy cho mặt trời trường hấp dẫn."
^ Weinberg, Steven (1972). Lực hấp dẫn và vũ trụ học . John Wiley và các con trai.. Trích dẫn, tr. 192: "Khoảng một chục ngôi sao trong tất cả đã được nghiên cứu và mang lại các giá trị 1,98 ± 0,11" và 1,61 ± 0,31 ", phù hợp đáng kể với dự đoán của Einstein θ _☉ = 1,75". "
^ Earman, John; Glymour, Clark (1980). "Thuyết tương đối và nhật thực: Các cuộc thám hiểm nhật thực của người Anh năm 1919 và những người tiền nhiệm của chúng". Nghiên cứu Lịch sử trong Khoa học Vật lý . 11 (1): 49–85. doi : 10.2307 / 27757471 . JSTOR 27757471 . S2CID 117096916 .
^ Weinberg, Steven (1972). Lực hấp dẫn và vũ trụ học . John Wiley và các con trai. p. 194 .
^ Xem W.Pauli, 1958, trang 219–220
^ "Tàu thăm dò trọng lực B của NASA xác nhận hai lý thuyết không-thời gian của Einstein" . Nasa.gov . Truy cập ngày 23 tháng 7 năm 2013 .
^ a b Randall, Lisa (2005). Đoạn văn bị cong vênh: Làm sáng tỏ các kích thước tiềm ẩn của vũ trụ . Ecco. ISBN 978-0-06-053108-9.
^ Feynman, RP; Morinigo, FB; Wagner, WG; Hatfield, B. (1995). Feynman giảng về lực hút . Addison-Wesley. ISBN 978-0-201-62734-3.
^ Zee, A. (2003). Lý thuyết trường lượng tử trong một lớp vỏ . Nhà xuất bản Đại học Princeton. ISBN 978-0-691-01019-9.
^ Cantor, GN; Christie, JRR; Hodge, MJS; Olby, RC (2006). Bạn đồng hành với Lịch sử Khoa học Hiện đại . Routledge. p. 448. ISBN 978-1-134-97751-2.
^ Nemiroff, R .; Bonnell, J., biên tập. (Ngày 15 tháng 12 năm 2014). "Khoai tây trọng lực Potsdam" . Hình ảnh thiên văn học trong ngày . NASA .
^ Bureau International des Poids et Mesures (2006). "Hệ thống đơn vị quốc tế (SI)" (PDF) (xuất bản lần thứ 8): 131. Tên đơn vị thường được in theo kiểu La Mã (thẳng đứng) ... Các ký hiệu đại lượng thường là các chữ cái đơn lẻ được đặt trong phông chữ nghiêng, mặc dù chúng có thể đủ điều kiện bởi thông tin thêm trong chỉ số dưới hoặc chỉ số trên hoặc trong ngoặc đơn. Cite Journal yêu cầu |journal=( trợ giúp )
^ "Quy tắc đơn vị SI và quy ước kiểu" . Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia (Hoa Kỳ). Tháng 9 năm 2004. Các biến và ký hiệu đại lượng được in nghiêng. Các ký hiệu đơn vị ở kiểu La Mã.
^ List, RJ editor, 1968, Acceleration of Gravity, Smithsonian Met Weather Tables , Sixth Ed. Viện Smithsonian, Washington, DC, tr. 68.
^ Khí quyển tiêu chuẩn Hoa Kỳ , 1976, Văn phòng In ấn của Chính phủ Hoa Kỳ, Washington, DC, 1976. (Tệp được liên kết rất lớn.)
^ Hofmann-Wellenhof, B. .; Moritz, H. (2006). Trắc địa vật lý (xuất bản lần thứ 2). Springer. ISBN 978-3-211-33544-4. § 2.1: "Tổng lực tác dụng lên một vật đứng yên trên bề mặt trái đất là kết quả của lực hấp dẫn và lực li tâm của chuyển động quay của trái đất và được gọi là lực hấp dẫn".CS1 Maint: tái bút ( liên kết )
^ "Milky Way Emerges khi Mặt trời lặn trên Paranal" . www.eso.org . Miền Nam Châu Âu Obseevatory . Truy cập ngày 29 tháng 4 năm 2015 .
^ Clark, Stuart (11 tháng 2 năm 2016). "Sóng hấp dẫn: các nhà khoa học thông báo 'chúng tôi đã làm được!' - sống ” . Người giám hộ . Truy cập ngày 11 tháng 2 năm 2016 .
^ Castelvecchi, Davide; Witze, Witze (ngày 11 tháng 2 năm 2016). "Sóng hấp dẫn của Einstein được tìm thấy cuối cùng" . Tin tức thiên nhiên . doi : 10.1038 / nature.2016.19361 . S2CID 182916902 . Truy cập ngày 11 tháng 2 năm 2016 .
^ "SÓNG GRAVITATIONAL LÀ GÌ VÀ TẠI SAO CHÚNG CÓ VẤN ĐỀ?" . popsci.com . Truy cập ngày 12 tháng 2 năm 2016 .
^ Abbott, BP; et al. ( Hợp tác khoa học LIGO & Hợp tác Xử Nữ ) (tháng 10 năm 2017). "GW170817: Quan sát Sóng hấp dẫn từ nguồn cảm hứng sao neutron nhị phân" (PDF) . Thư đánh giá vật lý . 119 (16): 161101. arXiv : 1710.05832 . Mã bib : 2017PhRvL.119p1101A . doi : 10.1103 / PhysRevLett.119.161101 . PMID 29099225 .
^ Devlin, Hanna (3 tháng 10 năm 2017). "Giải Nobel vật lý được trao cho việc khám phá ra sóng hấp dẫn" . Người giám hộ . Truy cập ngày 3 tháng 10 năm 2017 .
^ Các nhà khoa học Trung Quốc tìm thấy bằng chứng về tốc độ của trọng lực , astrowatch.com, 28/12/12.
^ TANG, Ke Yun; HUA ChangCai; WEN Wu; CHI ShunLiang; BẠN QingYu; YU Dan (tháng 2 năm 2013). "Bằng chứng quan sát cho tốc độ của trọng trường dựa trên thủy triều Trái đất" . Bản tin Khoa học Trung Quốc . 58 (4–5): 474–477. Mã Bib : 2013ChSBu..58..474T . doi : 10.1007 / s11434-012-5603-3 .
^ "Thông cáo báo chí GW170817" . Phòng thí nghiệm LIGO - Caltech .
^ Năng lượng tối có thể chỉ là một ảo ảnh vũ trụ , Nhà khoa học mới , số 2646, ngày 7 tháng 3 năm 2008.
^ Mô hình vũ trụ bằng pho mát Thụy Sĩ đầy lỗ hổng , New Scientist , số 2678, ngày 18 tháng 10 năm 2008.
^ a b Chown, Marcus (ngày 16 tháng 3 năm 2009). "Lực hấp dẫn có thể mạo hiểm nơi vật chất sợ hãi có thể vấp ngã" . Nhà khoa học mới . Truy cập ngày 4 tháng 8 năm 2013 .
^ Brans, CH (tháng 3 năm 2014). "Lý thuyết Jordan-Brans-Dicke". Scholarpedia . 9 (4): 31358. arXiv : gr-qc / 0207039 . Mã bib : 2014Schpj ... 931358B . doi : 10.4249 /holarpedia.31358 .
^ Horndeski, GW (tháng 9 năm 1974). "Phương trình trường vô hướng-độ căng bậc hai trong không gian bốn chiều". Tạp chí Vật lý Lý thuyết Quốc tế . 88 (10): 363–384. Mã bib : 1974IJTP ... 10..363H . doi : 10.1007 / BF01807638 . S2CID 122346086 .
^ Milgrom, M. (tháng 6 năm 2014). "Mô hình MOND của động lực học sửa đổi" . Scholarpedia . 9 (6): 31410. Mã Bib : 2014SchpJ ... 931410M . doi : 10.4249 /holarpedia.31410 .
^ Haugan, Mark P; Lämmerzahl, C (2011). "Lực hấp dẫn của Einstein từ lực hấp dẫn của vòng tròn" arXiv : 1105.5632 [ hep-th ].

Người giới thiệu

Halliday, David; Robert Resnick; Kenneth S. Krane (2001). Vật lý câu 1 . New York: John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-32057-9.
Serway, Raymond A.; Jewett, John W. (2004). Vật lý cho các nhà khoa học và kỹ sư (xuất bản lần thứ 6). Brooks / Cole. ISBN 978-0-534-40842-8.
Tipler, Paul (2004). Vật lý cho các nhà khoa học và kỹ sư: Cơ học, Dao động và Sóng, Nhiệt động lực học (xuất bản lần thứ 5). WH Freeman. ISBN 978-0-7167-0809-4.

đọc thêm

Thorne, Kip S .; Misner, Charles W .; Wheeler, John Archibald (1973). Lực hút . WH Freeman. ISBN 978-0-7167-0344-0.
Panek, Richard (ngày 2 tháng 8 năm 2019). "Mọi thứ bạn nghĩ bạn biết về lực hấp dẫn đều sai" . Bưu điện Washington .

liện kết ngoại

"Gravitation" , Encyclopedia of Mathematics , EMS Press , 2001 [1994]
"Lực hấp dẫn, lý thuyết của" , Bách khoa toàn thư về Toán học , Nhà xuất bản EMS , 2001 [1994]

[1] từ điển dict.cc :: gravitas :: Bản dịch tiếng Anh-La-tinh

[Comins-2] Comins, Neil F .; Kaufmann, William J. (2008). Khám phá vũ trụ: Từ các vì sao đến các hành tinh . MacMillan. p. 347. bibcode : 2009dufs.book ..... C . ISBN 978-1429230421.

[3] "HubbleSite: Lỗ đen: Lực kéo không ngừng của trọng lực" . hubblesite.org . Truy cập ngày 7 tháng 10 năm 2016 .

[4] Krebs, Robert E. (1999). Phát triển khoa học và những quan niệm sai lầm qua các thời đại: Hướng dẫn tham khảo (biên tập minh họa). Greenwood Publishing Group. p. 133 . ISBN 978-0-313-30226-8.

[Planck-UOregon-5] Nhân viên. "Sự ra đời của vũ trụ" . Đại học Oregon . Truy cập ngày 24 tháng 9 năm 2016 .- thảo luận về " thời gian kế hoạch " và " kỷ nguyên kế hoạch " vào thời kỳ đầu của Vũ trụ

[6] Reviel Neitz; William Noel (ngày 13 tháng 10 năm 2011). Archimedes Codex: Tiết lộ Bí mật về cuộc Palimpsest vĩ đại nhất thế giới . Hachette Vương quốc Anh. p. 125. ISBN 978-1-78022-198-4.Bảo trì CS1: nhiều tên: danh sách tác giả ( liên kết )

[7] CJ Tuplin, Lewis Wolpert (2002). Khoa học và Toán học trong Văn hóa Hy Lạp cổ đại . Hachette Vương quốc Anh. p. xi. ISBN 978-0-19-815248-4.

[8] Vitruvius, Marcus Pollio (1914). "7" . Trong Alfred A. Howard (ed.). De Architectura libri Decem [ Mười cuốn sách về kiến trúc ]. VII . Herbert Langford Warren, Nelson Robinson (ảo ảnh), Morris Hicky Morgan. Đại học Harvard, Cambridge: Nhà xuất bản Đại học Harvard. p. 215.

[Ball_Piza-9] Ball, Phil (tháng 6 năm 2005). "Truyện kể". Tin tức thiên nhiên . doi : 10.1038 / news050613-10 .

[10] Galileo (1638), Hai khoa học mới , Ngày đầu tiên Salviati nói: "Nếu đây là những gì Aristotle có nghĩa là bạn sẽ gánh nặng cho anh ta một lỗi khác, điều này sẽ dẫn đến sự giả dối; bởi vì, vì không có độ cao tuyệt đối như vậy trên trái đất, nó Rõ ràng là Aristotle đã không thể thực hiện thí nghiệm; nhưng ông ấy muốn cho chúng ta ấn tượng về việc ông ấy đã thực hiện nó khi ông ấy nói về một hiệu ứng như chúng ta thấy. "

[11] Bongaarts, Peter (2014). Lý thuyết lượng tử: Phương pháp tiếp cận toán học (biên tập minh họa). Springer. p. 11. ISBN 978-3-319-09561-5.

[12] * Chandrasekhar, Subrahmanyan (2003). Nguyên tắc của Newton cho người đọc thông thường . Oxford: Nhà xuất bản Đại học Oxford.(trang 1–2). Trích dẫn này xuất phát từ một bản ghi nhớ được cho là được viết vào khoảng năm 1714. Ngay từ năm 1645 Ismaël Bullialdus đã lập luận rằng bất kỳ lực nào do Mặt trời tác dụng lên các vật thể ở xa sẽ phải tuân theo định luật nghịch đảo bình phương. Tuy nhiên, ông cũng bác bỏ ý kiến cho rằng có tồn tại bất kỳ lực lượng nào như vậy. Ví dụ, hãy xem Linton, Christopher M. (2004). Từ Eudoxus đến Einstein - Lịch sử Toán học Thiên văn . Cambridge: Nhà xuất bản Đại học Cambridge. p. 225 . ISBN 978-0-521-82750-8.

[13] Nobil, Anna M. (tháng 3 năm 1986). "Giá trị thực của sự tiến lên điểm cận nhật của sao Thủy". Bản chất . 320 (6057): 39–41. Mã bib : 1986Natur.320 ... 39N . doi : 10.1038 / 320039a0 . S2CID 4325839 .

[14] MCWSandford (2008). "BƯỚC: Kiểm tra vệ tinh về Nguyên tắc Tương đương" . Phòng thí nghiệm Rutherford Appleton . Bản gốc lưu trữ ngày 28 tháng 9 năm 2011 . Truy cập ngày 14 tháng 10 năm 2011 .

[Wesson-15] Paul S Wesson (2006). Vật lý năm chiều . Khoa học Thế giới. p. 82 . ISBN 978-981-256-661-4.

[Lāmmerzahl-16] Haugen, Mark P.; C. Lämmerzahl (2001), "Nguyên tắc tương đương: Vai trò của họ trong Gravitation Vật lý và thí nghiệm đó kiểm tra chúng", Gyros , ghi chú bài giảng về Vật lý, 562 (562, Gyros, Đồng hồ, và giao thoa kế ...: Thử nghiệm tương đối trọng lực trong không gian ): 195–212, arXiv : gr-qc / 0103067 , Bibcode : 2001LNP ... 562..195H , doi : 10.1007 / 3-540-40988-2_10 , S2CID 15430387

[17] "Lực hấp dẫn và không thời gian bị biến dạng" . black-holes.org. Bản gốc lưu trữ ngày 21 tháng 6 năm 2011 . Truy cập ngày 16 tháng 10 năm 2010 .

[18] Dmitri Pogosyan. "Bài giảng 20: Lỗ đen - Nguyên lý tương đương Einstein" . Đại học Alberta . Truy cập ngày 14 tháng 10 năm 2011 .

[Pauli1958-19] Pauli, Wolfgang Ernst (1958). "Phần IV. Thuyết Tương đối Tổng quát". Thuyết Tương đối . Ấn phẩm của Courier Dover. ISBN 978-0-486-64152-2.

[20] Max Born (1924), Thuyết tương đối của Einstein (Ấn bản Dover năm 1962, trang 348 liệt kê một bảng ghi lại các giá trị được quan sát và tính toán cho chu kỳ cận nhật của sao Thủy, sao Kim và Trái đất.)

[21] Dyson, FW ; Eddington, AS ; Davidson, CR (1920). "Xác định độ lệch của ánh sáng bởi Trường hấp dẫn của Mặt trời, từ các quan sát được thực hiện tại Nhật thực toàn phần ngày 29 tháng 5 năm 1919" . Phil. Dịch. Roy. Soc. Một . 220 (571–581): 291–333. Mã bib : 1920RSPTA.220..291D . doi : 10.1098 / rsta.1920.0009 .. Trích dẫn, tr. 332: "Do đó, kết quả của các cuộc thám hiểm đến Sobral và Principe có thể khiến người ta nghi ngờ rằng sự lệch hướng của ánh sáng xảy ra ở vùng lân cận của mặt trời và nó bằng lượng yêu cầu của thuyết tương đối tổng quát của Einstein, được quy cho mặt trời trường hấp dẫn."

[22] Weinberg, Steven (1972). Lực hấp dẫn và vũ trụ học . John Wiley và các con trai.. Trích dẫn, tr. 192: "Khoảng một chục ngôi sao trong tất cả đã được nghiên cứu và mang lại các giá trị 1,98 ± 0,11" và 1,61 ± 0,31 ", phù hợp đáng kể với dự đoán của Einstein θ _☉ = 1,75". "

[23] Earman, John; Glymour, Clark (1980). "Thuyết tương đối và nhật thực: Các cuộc thám hiểm nhật thực của người Anh năm 1919 và những người tiền nhiệm của chúng". Nghiên cứu Lịch sử trong Khoa học Vật lý . 11 (1): 49–85. doi : 10.2307 / 27757471 . JSTOR 27757471 . S2CID 117096916 .

[24] Weinberg, Steven (1972). Lực hấp dẫn và vũ trụ học . John Wiley và các con trai. p. 194 .

[Pauli1-25] Xem W.Pauli, 1958, trang 219–220

[26] "Tàu thăm dò trọng lực B của NASA xác nhận hai lý thuyết không-thời gian của Einstein" . Nasa.gov . Truy cập ngày 23 tháng 7 năm 2013 .

[Randall,_Lisa_2005-27] Randall, Lisa (2005). Đoạn văn bị cong vênh: Làm sáng tỏ các kích thước tiềm ẩn của vũ trụ . Ecco. ISBN 978-0-06-053108-9.

[28] Feynman, RP; Morinigo, FB; Wagner, WG; Hatfield, B. (1995). Feynman giảng về lực hút . Addison-Wesley. ISBN 978-0-201-62734-3.

[29] Zee, A. (2003). Lý thuyết trường lượng tử trong một lớp vỏ . Nhà xuất bản Đại học Princeton. ISBN 978-0-691-01019-9.

[30] Cantor, GN; Christie, JRR; Hodge, MJS; Olby, RC (2006). Bạn đồng hành với Lịch sử Khoa học Hiện đại . Routledge. p. 448. ISBN 978-1-134-97751-2.

[31] Nemiroff, R .; Bonnell, J., biên tập. (Ngày 15 tháng 12 năm 2014). "Khoai tây trọng lực Potsdam" . Hình ảnh thiên văn học trong ngày . NASA .

[32] Bureau International des Poids et Mesures (2006). "Hệ thống đơn vị quốc tế (SI)" (PDF) (xuất bản lần thứ 8): 131. Tên đơn vị thường được in theo kiểu La Mã (thẳng đứng) ... Các ký hiệu đại lượng thường là các chữ cái đơn lẻ được đặt trong phông chữ nghiêng, mặc dù chúng có thể đủ điều kiện bởi thông tin thêm trong chỉ số dưới hoặc chỉ số trên hoặc trong ngoặc đơn. Cite Journal yêu cầu |journal=( trợ giúp )

[33] "Quy tắc đơn vị SI và quy ước kiểu" . Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia (Hoa Kỳ). Tháng 9 năm 2004. Các biến và ký hiệu đại lượng được in nghiêng. Các ký hiệu đơn vị ở kiểu La Mã.

[List-34] List, RJ editor, 1968, Acceleration of Gravity, Smithsonian Met Weather Tables , Sixth Ed. Viện Smithsonian, Washington, DC, tr. 68.

[USSA1976-35] Khí quyển tiêu chuẩn Hoa Kỳ , 1976, Văn phòng In ấn của Chính phủ Hoa Kỳ, Washington, DC, 1976. (Tệp được liên kết rất lớn.)

[36] Hofmann-Wellenhof, B. .; Moritz, H. (2006). Trắc địa vật lý (xuất bản lần thứ 2). Springer. ISBN 978-3-211-33544-4. § 2.1: "Tổng lực tác dụng lên một vật đứng yên trên bề mặt trái đất là kết quả của lực hấp dẫn và lực li tâm của chuyển động quay của trái đất và được gọi là lực hấp dẫn".CS1 Maint: tái bút ( liên kết )

[37] "Milky Way Emerges khi Mặt trời lặn trên Paranal" . www.eso.org . Miền Nam Châu Âu Obseevatory . Truy cập ngày 29 tháng 4 năm 2015 .

[Clark_2016-38] Clark, Stuart (11 tháng 2 năm 2016). "Sóng hấp dẫn: các nhà khoa học thông báo 'chúng tôi đã làm được!' - sống ” . Người giám hộ . Truy cập ngày 11 tháng 2 năm 2016 .

[Discovery_2016-39] Castelvecchi, Davide; Witze, Witze (ngày 11 tháng 2 năm 2016). "Sóng hấp dẫn của Einstein được tìm thấy cuối cùng" . Tin tức thiên nhiên . doi : 10.1038 / nature.2016.19361 . S2CID 182916902 . Truy cập ngày 11 tháng 2 năm 2016 .

[40] "SÓNG GRAVITATIONAL LÀ GÌ VÀ TẠI SAO CHÚNG CÓ VẤN ĐỀ?" . popsci.com . Truy cập ngày 12 tháng 2 năm 2016 .

[PhysRev2017-41] Abbott, BP; et al. ( Hợp tác khoa học LIGO & Hợp tác Xử Nữ ) (tháng 10 năm 2017). "GW170817: Quan sát Sóng hấp dẫn từ nguồn cảm hứng sao neutron nhị phân" (PDF) . Thư đánh giá vật lý . 119 (16): 161101. arXiv : 1710.05832 . Mã bib : 2017PhRvL.119p1101A . doi : 10.1103 / PhysRevLett.119.161101 . PMID 29099225 .

[42] Devlin, Hanna (3 tháng 10 năm 2017). "Giải Nobel vật lý được trao cho việc khám phá ra sóng hấp dẫn" . Người giám hộ . Truy cập ngày 3 tháng 10 năm 2017 .

[43] Các nhà khoa học Trung Quốc tìm thấy bằng chứng về tốc độ của trọng lực , astrowatch.com, 28/12/12.

[44] TANG, Ke Yun; HUA ChangCai; WEN Wu; CHI ShunLiang; BẠN QingYu; YU Dan (tháng 2 năm 2013). "Bằng chứng quan sát cho tốc độ của trọng trường dựa trên thủy triều Trái đất" . Bản tin Khoa học Trung Quốc . 58 (4–5): 474–477. Mã Bib : 2013ChSBu..58..474T . doi : 10.1007 / s11434-012-5603-3 .

[45] "Thông cáo báo chí GW170817" . Phòng thí nghiệm LIGO - Caltech .

[46] Năng lượng tối có thể chỉ là một ảo ảnh vũ trụ , Nhà khoa học mới , số 2646, ngày 7 tháng 3 năm 2008.

[47] Mô hình vũ trụ bằng pho mát Thụy Sĩ đầy lỗ hổng , New Scientist , số 2678, ngày 18 tháng 10 năm 2008.

[newsci2699-48] Chown, Marcus (ngày 16 tháng 3 năm 2009). "Lực hấp dẫn có thể mạo hiểm nơi vật chất sợ hãi có thể vấp ngã" . Nhà khoa học mới . Truy cập ngày 4 tháng 8 năm 2013 .

[2014Schpj...931358B-49] Brans, CH (tháng 3 năm 2014). "Lý thuyết Jordan-Brans-Dicke". Scholarpedia . 9 (4): 31358. arXiv : gr-qc / 0207039 . Mã bib : 2014Schpj ... 931358B . doi : 10.4249 /holarpedia.31358 .

[1974IJTP...10..363H-50] Horndeski, GW (tháng 9 năm 1974). "Phương trình trường vô hướng-độ căng bậc hai trong không gian bốn chiều". Tạp chí Vật lý Lý thuyết Quốc tế . 88 (10): 363–384. Mã bib : 1974IJTP ... 10..363H . doi : 10.1007 / BF01807638 . S2CID 122346086 .

[2014SchpJ...931410M-51] Milgrom, M. (tháng 6 năm 2014). "Mô hình MOND của động lực học sửa đổi" . Scholarpedia . 9 (6): 31410. Mã Bib : 2014SchpJ ... 931410M . doi : 10.4249 /holarpedia.31410 .

[52] Haugan, Mark P; Lämmerzahl, C (2011). "Lực hấp dẫn của Einstein từ lực hấp dẫn của vòng tròn" arXiv : 1105.5632 [ hep-th ].

v t e Các tương tác cơ bản của vật lý
Lực lượng vật chất	Tương tác mạnh mẽ Cơ bản Dư Tương tác Electroweak Tương tác yếu Điện từ học Lực hấp dẫn Sạc điện
Bức xạ	Bức xạ điện từ Bức xạ hấp dẫn
Các lực lượng giả định	Lực lượng thứ năm Tinh hoa Phỏng đoán trọng lực yếu
Thuật ngữ vật lý Vật lý hạt Triết học vật lý Vũ trụ Vũ trụ yếu ớt