Πώς γνωρίζουν οι επιστήμονες ότι η βαρύτητα και ο μαγνητισμός της γης μπορούν να λειτουργήσουν μέσω υγρών με αέρια;
βαρύτητα:
* Παγκόσμιος νόμος της βαρύτητας: Ο νόμος της καθολικής βαρύτητας του Νεύτωνα δηλώνει ότι 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. Αυτός ο νόμος ισχύει για όλα τα ύλη, ανεξάρτητα από το κράτος του.
* Παρατηρήσεις: Παρατηρούμε ότι η βαρύτητα επηρεάζει τα αντικείμενα όλων των κρατών:
* αέρια: Η ατμόσφαιρα κρατιέται στη Γη με βαρύτητα.
* στερεά: Τα αντικείμενα πέφτουν στο έδαφος, ανεξάρτητα από τη σύνθεσή τους.
* υγρά: Το νερό ρέει προς τα κάτω και οι παλίρροιες προκαλούνται από την βαρυτική έλξη του φεγγαριού και του ήλιου.
* Πειράματα: Πολλά πειράματα επιβεβαίωσαν τα αποτελέσματα της βαρύτητας σε διαφορετικές καταστάσεις της ύλης. Για παράδειγμα, το διάσημο πείραμα του Galileo που έπεσε αντικείμενα από τον πύργο της PISA έδειξε ότι όλα τα αντικείμενα πέφτουν με τον ίδιο ρυθμό ανεξάρτητα από τη μάζα, η οποία ήταν ένα κρίσιμο στοιχείο που υποστήριζε το νόμο του Νεύτωνα.
* Εξερεύνηση χώρου: Οι δορυφόροι, τα διαστημόπλοια και οι αστροναύτες σε τροχιά υπόκεινται όλοι στη βαρύτητα της Γης, παρόλο που βρίσκονται σε αέριο περιβάλλον.
μαγνητισμός:
* Μαγνητικά πεδία: Το μαγνητικό πεδίο της Γης παράγεται από την κίνηση του τετηγμένου σιδήρου στον πυρήνα της Γης. Αυτό το πεδίο εκτείνεται μακριά στο διάστημα και περιβάλλει τον πλανήτη.
* αλληλεπιδράσεις με μαγνητικά πεδία: Όλα τα υλικά επηρεάζονται από μαγνητικά πεδία σε κάποιο βαθμό, αν και η ισχύς της αλληλεπίδρασης ποικίλλει:
* σιδηρομαγνητικά υλικά: Υλικά όπως το σίδηρο, το νικέλιο και το κοβάλτιο προσελκύονται έντονα από τους μαγνήτες.
* Παραμαγνητικά υλικά: Υλικά όπως το αλουμίνιο και η πλατίνα προσελκύονται ασθενώς από τους μαγνήτες.
* διαμαγνητικά υλικά: Τα υλικά όπως το νερό και ο χαλκός απωθούνται ασθενώς από τους μαγνήτες.
* Παρατηρήσεις: Παρατηρούμε τις επιπτώσεις του μαγνητικού πεδίου της Γης σε διάφορες καταστάσεις ύλης:
* αέρια: Το Aurora Borealis (βόρεια φώτα) προκαλείται από φορτισμένα σωματίδια από τον ήλιο που αλληλεπιδρά με το μαγνητικό πεδίο της Γης.
* στερεά: Οι πυξίδες χρησιμοποιούν το μαγνητικό πεδίο της Γης για να δείξουν βόρεια.
* υγρά: Η κίνηση του τετηγμένου σιδήρου στον πυρήνα της Γης επηρεάζεται από το μαγνητικό του πεδίο.
* Πειράματα: Τα πειράματα με μαγνήτες και διαφορετικά υλικά καταδεικνύουν τους ποικίλους βαθμούς μαγνητικής αλληλεπίδρασης, επιβεβαιώνοντας ότι τα μαγνητικά πεδία επηρεάζουν όλες τις καταστάσεις της ύλης.
Συνοπτικά: Ο συνδυασμός των επιστημονικών νόμων, των παρατηρήσεων, των πειραμάτων και της εξερεύνησης του χώρου παρέχει ισχυρές ενδείξεις ότι η βαρύτητα και ο μαγνητισμός της Γης επηρεάζουν όλες τις καταστάσεις της ύλης - αερίων, στερεών και υγρών.
