Ποια στοιχεία αποδεικνύουν ότι η βαρύτητα είναι μια δύναμη σε απόσταση;
1. Η θεωρία της γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν:
* Καμπύλη χωροχρόνου: Η θεωρία του Αϊνστάιν δηλώνει ότι η βαρύτητα δεν είναι δύναμη, αλλά συνέπειες της καμπυλότητας του χωροχρόνου. Τα μαζικά αντικείμενα στρεβλώνουν το ύφασμα του χωροχρόνου γύρω τους, δημιουργώντας ένα "πηγάδι βαρύτητας" που προσελκύει άλλα αντικείμενα. Αυτή η καμπυλότητα είναι αυτό που προκαλεί την πτώση των αντικειμένων μεταξύ τους.
* Όχι "δράση σε απόσταση": Σε αυτό το πλαίσιο, η βαρύτητα δεν ενεργεί "σε απόσταση" με τον τρόπο που μπορούμε να σκεφτούμε μια δύναμη που τραβάει ένα σχοινί. Αντ 'αυτού, η καμπυλότητα του ίδιου του χωροχρόνου υπαγορεύει τα αντικείμενα διαδρομών, έτσι ώστε τα αντικείμενα να μην τραβούν, αλλά να ακολουθούν τη γεωδαιτική (τα συντομότερα μονοπάτια στο καμπύλο χωροχρόνο).
2. Πειραματικά στοιχεία:
* Βαρβική φακή: Το φως στρέφεται καθώς περνάει μαζικά αντικείμενα, ένα φαινόμενο γνωστό ως βαρυτικό φακό. Αυτή η επίδραση είναι σύμφωνη με την καμπυλότητα του χωροχρόνου που προβλέπεται από τη γενική σχετικότητα και δεν μπορεί να εξηγηθεί από ένα παραδοσιακό μοντέλο δύναμης σε απόσταση.
* βαρυτικά κύματα: Η ανίχνευση των βαρυτικών κυμάτων, κυματισμοί στο χωροχρόνο που προκαλείται από την επιτάχυνση των μαζικών αντικειμένων, παρέχει ισχυρές ενδείξεις για τη δυναμική φύση του χωροχρόνου και τον ρόλο της στη βαρύτητα.
* ακριβείς δοκιμές γενικής σχετικότητας: Διάφορα πειράματα, όπως η ελάττωση της τροχιάς του υδραργύρου και η κάμψη του φωτός κατά τη διάρκεια των ηλιακών εκλείψεων, επιβεβαίωσαν σταθερά τις προβλέψεις γενικής σχετικότητας, η οποία περιγράφει τη βαρύτητα ως συνέπεια της καμπυλότητας του χωροχρόνου.
Προκλήσεις για την έννοια της "δύναμης σε απόσταση":
* στιγμιαία δράση: Η ιδέα μιας δύναμης που ενεργεί "σε απόσταση" συνεπάγεται στιγμιαία δράση, που σημαίνει ότι μια δύναμη θα ενεργούσε στιγμιαία ανεξάρτητα από την απόσταση. Ωστόσο, αυτό έρχεται σε αντίθεση με τη θεωρία της σχετικότητας, η οποία δηλώνει ότι οι πληροφορίες δεν μπορούν να ταξιδεύουν γρηγορότερα από την ταχύτητα του φωτός.
* Μηχανισμός δράσης: Η ιδέα μιας δύναμης που ενεργεί "σε απόσταση" εγείρει ερωτήματα σχετικά με τον μηχανισμό με τον οποίο μεταδίδεται η δύναμη. Ελλείψει ενός μέσου, δεν είναι σαφές πώς μια δύναμη θα μπορούσε να διαδοθεί μέσω κενού χώρου.
Συμπέρασμα:
Ενώ η έννοια της βαρύτητας ως "δύναμης σε απόσταση" είναι διαισθητικά ελκυστική, η σύγχρονη φυσική κατανοεί τη βαρύτητα ως συνέπεια της καμπυλότητας του χωροχρόνου. Αυτή η κατανόηση υποστηρίζεται από διάφορες πειραματικές παρατηρήσεις και είναι πιο συνεπής με τις αρχές της σχετικότητας.
