Ποιες είναι οι αρχές της βαρύτητας;
1. Ο νόμος της καθολικής βαρύτητας: Κάθε αντικείμενο στο σύμπαν προσελκύει κάθε άλλο αντικείμενο με μια δύναμη ανάλογη προς το προϊόν των μαζών τους και αντιστρόφως ανάλογη προς το τετράγωνο της απόστασης μεταξύ των κέντρων τους. Αυτό σημαίνει ότι όσο μεγαλύτερη είναι η μάζα ενός αντικειμένου, τόσο ισχυρότερη είναι η βαρυτική έλξη του και όσο πιο κοντά είναι τα δύο αντικείμενα, τόσο ισχυρότερη είναι η βαρυτική δύναμη μεταξύ τους.
2. Αρχή υπέρθεσης: Οι βαρυτικές δυνάμεις που ασκούνται από διαφορετικές μάζες προσθέτουν διανυσματικά. Με άλλα λόγια, η καθαρή βαρυτική δύναμη που ενεργεί σε ένα αντικείμενο είναι το άθροισμα των φορέων των βαρυτικών δυνάμεων που ασκούνται σε αυτό από όλα τα άλλα αντικείμενα.
3. Αρχή ισοδυναμίας: Η αδρανειακή μάζα και η βαρυτική μάζα ενός αντικειμένου είναι ισοδύναμες. Αυτό σημαίνει ότι η αντίσταση ενός αντικειμένου στην επιτάχυνση (αδρανειακή μάζα) είναι η ίδια με τη βαρυτική έλξη του σε άλλα αντικείμενα (βαρυτική μάζα). Αυτή η ισοδυναμία είναι το θεμέλιο της θεωρίας της γενικής σχετικότητας.
4. Διαστολή χρόνου βαρύτητας: Ο χρόνος περνά πιο αργά για αντικείμενα σε ένα ισχυρότερο βαρυτικό πεδίο. Αυτή η επίδραση είναι γνωστή ως διαστολή χρόνου βαρύτητας και έχει επαληθευτεί πειραματικά με παρατηρήσεις ατομικών ρολογιών στη γη και σε τροχιά.
5. Η παρουσία ενός μαζικού αντικειμένου (όπως ένα αστέρι ή ένας γαλαξίας) μπορεί να λυγίσει και να παραμορφώσει το φως από μακρινά αντικείμενα πίσω από αυτό. Αυτό το φαινόμενο, γνωστό ως βαρυτικό φακό, χρησιμοποιείται στην αστρονομία για να μελετήσει τη διανομή της ύλης στο σύμπαν και να ανιχνεύσει την παρουσία μαύρων οπών.
Αυτές οι αρχές αποτελούν τη βάση της κλασσικής βαρύτητας και έχουν χρησιμοποιηθεί με επιτυχία για να εξηγήσουν ένα ευρύ φάσμα φαινομένων, συμπεριλαμβανομένης της κίνησης των πλανητών, των παλίρροιων και της συμπεριφοράς των αστεριών και των γαλαξιών. Ωστόσο, στη σφαίρα των ισχυρών βαρυτικών πεδίων και των ακραίων συνθηκών, όπως κοντά σε μαύρες τρύπες, η περιγραφή που παρέχεται από την κλασσική βαρύτητα είναι ανεπαρκής και απαιτείται μια πιο προηγμένη θεωρία, γνωστή ως γενική σχετικότητα.
