Учені розповіли, чому гравітація тягне нас униз, а не вгору

Причиною через яку предмети, що мають масу або енергію, притягуються одне до одного, є гравітація. Саме через неї яблука падають на землю, а планети обертаються навколо зірок, пише Live Science.

Але ось магніти притягують деякі типи металів і також можуть відштовхувати інші магніти. Так чому ж ми відчуваємо тільки тяжіння сили тяжіння?

У 1915 році Альберт Ейнштейн знайшов відповідь, коли опублікував свою загальну теорію відносності. Причина, через яку гравітація притягує людей до землі, полягає в тому, що всі об'єкти з такою масою як наша планета, насправді згинають і викривляють тканину Всесвіту, звану простором-часом. Ця кривизна і є те, що ви відчуваєте як гравітацію.

Що таке простір-час?

Простір-час (просторово-часовий континуум) враховує три виміри простору — довжину, ширину і висоту в поєднанні з четвертим виміром — часом.

Використовуючи деякі математичні методи, Ейнштейн був першою людиною, яка зрозуміла, що закони фізики працюють у Всесвіті, де простір і час зливаються воєдино.

Це означає, що простір і час між собою пов'язані. Якщо ви будете рухатися в космосі дуже швидко, час для вас сповільниться порівняно з тим, хто рухається повільно. Ось чому астронавти, які дуже швидко рухаються в космосі, старіють трохи повільніше, ніж люди на Землі.

Важливо пам'ятати що гравітація — це ідея про те, що об'єкти у Всесвіті притягуються одне до одного, тому що простір-час викривлене та зігнуте.

Коли Ейнштейн розробив загальну теорію відносності, він показав, що всі речі у Всесвіті можуть викривляти простір-час. У термінах фізики цими речами є — маса й енергія.

Оскільки людський мозок зазвичай сприймає світ у трьох вимірах, дійсно важко думати про чотири виміри простору-часу як про єдину ідею.

Тому, щоб було легше візуалізувати, уявіть поверхню батута. Коли на ньому нічого немає, він плоский. Але якщо ви на нього станете, батут розтягнеться навколо ваших ніг і створить в центрі западину. Коли на нього кинуть м'яч, той відразу ж покотиться до ваших ніг. Це двовимірний приклад того, як працює простір-час.

Ваша маса розтягла батут, створивши так званий гравітаційний колодязь, в який скочується м'яч. Це дуже схоже на те, як гравітація важкого об'єкта, наприклад, Землі притягує до себе людей. Більш того, оскільки простір і час взаємопов'язані, час також розтягується важкими об'єктами. Чим ви важчі, тим крутіші бічні сторони батута.

Ось чому дійсно масивні об'єкти у Всесвіті, такі як Сонце або чорні діри, мають більш сильну гравітацію, ніж Земля. Так чому ж сила тяжіння тягне нас униз, а не відштовхує?

Уявіть, що хтось заліз під батут і відштовхнувся, в такому випадку м'яч би відкотився в бік. Це був би гравітаційний пагорб, а не колодязь. Наскільки відомо вченим, матерія або речовина завжди створює саме гравітаційні колодязі, а не пагорби.

У цілому можна уявити речі з екзотичної матерії або енергії, які можуть змусити гравітацію відштовхнути людину в космос, але досі дослідники не знаходять нічого подібного, що могло б здійснити цей процес.