Πώς σχετίζονται η βαρύτητα και η ταχύτητα;
1. Η βαρύτητα επηρεάζει την ταχύτητα των αντικειμένων:
* Ελεύθερη πτώση: Όταν ένα αντικείμενο πέφτει ελεύθερα υπό την επίδραση της βαρύτητας, η ταχύτητά του αυξάνεται με σταθερό ρυθμό (επιτάχυνση λόγω βαρύτητας). Όσο υψηλότερη είναι η βαρυτική δύναμη, τόσο πιο γρήγορα επιταχύνεται το αντικείμενο. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα αντικείμενα πέφτουν γρηγορότερα στη γη παρά στο φεγγάρι.
* ταχύτητα τροχιάς: Η ταχύτητα ενός αντικειμένου σε τροχιά γύρω από ένα ουράνιο σώμα καθορίζεται από την βαρυτική έλξη αυτού του σώματος και την απόσταση μεταξύ του αντικειμένου και του σώματος. Όσο ισχυρότερη είναι η βαρυτική έλξη, τόσο πιο γρήγορα χρειάζεται το αντικείμενο για να ταξιδέψει για να διατηρήσει μια σταθερή τροχιά.
2. Η ταχύτητα μπορεί να επηρεάσει τα αποτελέσματα της βαρύτητας:
* Χρόνος διαστολή: Σύμφωνα με τη θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν, ο χρόνος επιβραδύνεται για αντικείμενα που κινούνται σε πολύ υψηλές ταχύτητες. Αυτή η επίδραση είναι γνωστή ως διαστολή χρόνου και σχετίζεται με την καμπυλότητα του χωροχρόνου που προκαλείται από τη βαρύτητα. Όσο ταχύτερα κινείται ένα αντικείμενο, τόσο περισσότερο χρόνο επιβραδύνεται για αυτό, βιώνοντας αποτελεσματικά ένα ασθενέστερο βαρυτικό έλξη.
* βαρυτική redshift: Το φως που εκπέμπεται από ένα αντικείμενο σε ένα ισχυρό βαρυτικό πεδίο φαίνεται να έχει χαμηλότερη συχνότητα (redshifted) όπως παρατηρείται από έναν παρατηρητή σε ένα ασθενέστερο βαρυτικό πεδίο. Αυτή η κόκκινη μετατόπιση προκαλείται από το φαινόμενο διαστολής χρόνου και σχετίζεται άμεσα με την ταχύτητα του φωτός στο βαρυτικό πεδίο.
3. Η ταχύτητα δεν "προκαλεί" βαρύτητα:
* Η βαρύτητα είναι μια θεμελιώδης δύναμη: Η βαρύτητα είναι μια θεμελιώδη δύναμη της φύσης που υπάρχει ανεξάρτητα από την ταχύτητα. Προκαλείται από τη μάζα των αντικειμένων και η επίδρασή του είναι ανεξάρτητη από την κίνηση του αντικειμένου.
Συνοπτικά:
Η βαρύτητα επηρεάζει την ταχύτητα των αντικειμένων και η ταχύτητα μπορεί να επηρεάσει τα αποτελέσματα της βαρύτητας. Ωστόσο, η ίδια η ταχύτητα δεν προκαλεί βαρύτητα. Η βαρύτητα είναι μια θεμελιώδη δύναμη που υπάρχει ανεξάρτητα από την κίνηση.
