tajemnice kosmosu



ruch



Co takiego sprawia, że kosmos porównujemy do gigantycznej wersji świata mikro?
Jest wiele czynników wspólnych dla obu światów. Jednym z nich jest nieustający ruch.
Tak samo jak wszelkie obiekty znajdujące się w przestrzeni kosmicznej, tak z pozoru nieruchome powietrze składa się z molekuł znajdujących się w ciągłym, bezładnym i przypadkowym ruchu, wytwarzając temperaturę. Zależność pomiędzy ruchem cząstek, a wytwarzanej przez nie temperatury jest wprost proporcjonalna. Im większa prędkość cząstki np. powietrza, tym wytwarzana przez nią temperatura wyższa.
Bezładny i chaotyczny ruch jest zjawiskiem normalnym we wszystkich postaciach materii (łącznie z wnętrzem jądra atomowego).
Już 350lat p.n.e. Arystoteles usystematyzował ruch, wprowadzając rozróżnienie pomiędzy ruchem naturalnym i gwałtownym, czyli wywołanym np. przez istoty żywe.
Jedną z idei Arystotelesa była teoria geocentryczna, utrzymująca, że Ziemia jest trwale umiejscowionym obiektem w układzie Słońca i planet. Dopiero w XVI w. przeciwstawił się temu Kopernik swoją teorią heliocentryczną twierdząc, iż to Słońce znajduje się w centrum, wokół którego poruszają się wszystkie planety, również Ziemia. Natomiast w XVII w. Galileusz zakwestionował podstawy filozofii Arystotelesa. Eksperymentalnie dowiódł, iż Arystoteles mylił się twierdząc, że stałą siła wywołuje stałą prędkość. Wykazał, iż prędkość ta nie tylko nie jest stałą, lecz wzrasta proporcjonalnie do upływającego czasu.
Lecz dopiero w opublikowanej w 1687r. książce "Matematyczne podstawy filozofii przyrody" Newton szczegółowo sprecyzował trzy prawa ruchu Wróćmy jeszcze do Kopernika i jego teorii heliocentrycznej. Galileusz zdecydowanie ją poparł, a Jan Kepler udoskonalił. Na podstawie precyzyjnych obserwacji odkrył eliptyczne orbity planet i sformułował trzy prawa ruchu planet:
1/ orbita każdej planety jest elipsą ze Słońcem w jednym z ognisk
2/ promień wodzący planety zakreśla równe pola w równych odstępach czasu
3/ kwadraty czasów jednego obiegu planet dookoła Słońca są wprost proporcjonalne do sześcianów ich średnich odległości od Słońca.
Prawa Keplera mówią o tym, jak poruszają się planety, natomiast prawa Newtona z prawem grawitacji odpowiadają na pytanie, dlaczego planety poruszają się zgodnie z prawami Keplera.
Teoria Newtona potwierdziła się, gdy Adams i Leverrier w 1845r. wykorzystali ją do odkrycia i zlokalizowania Neptuna. Są to podstawowe prawa do dziś wykorzystywane w badaniach kosmosu.
Budowa Układu Słonecznego jest uwarunkowana wzajemnym oddziaływaniem na siebie obiektów kosmicznych - prawem grawitacji. Niektórzy porównują model Układu Słonecznego z modelem budowy atomu. Jednym z podstawowych składowych powszechnych w każdym rodzaju materii jest grawitacja. Jest jednym z czterech wyróżnianych przez fizykę oddziaływań podstawowych:
1/ oddziaływanie grawitacyjne (grawiton)
2/ oddziaływanie słabe (bozon W, bozon Z)
3/ oddziaływanie elektromagnetyczne (foton)
4/ oddziaływanie silne (gluony)
Dzięki m. in grawitacji Ziemia pozostaje na swoim miejscu w Układzie Słonecznym. Tym samym prawom podlegają wszelkie obiekty znajdujące się w pobliżu Ziemi.
Zgodnie z prawem Newtona, siłę przyciągania między ciałem a Ziemią opisuje wzór:
Zgodnie ze stwierdzeniem Newtona, iż "ciało kuliste przyciąga inne ciało tak, jak gdyby cała jego masa była zgromadzona w jego środku" dla ciała znajdującego się na Ziemi za odległość między ciałem a Ziemią przyjmujemy promień Ziemi. W miarę wznoszenia się nad powierzchnię Ziemi, gdy "r" rośnie, siła przyciągania maleje, aż do tzw. bariery grawitacji.
By tego dokonać, na ciało musi oddziaływać siła z wektorem przeciwnym grawitacji. Do pokonania bariery grawitacji Ziemi musi być wykonana praca z Prędkość tę nazywamy prędkością ucieczki i jest to druga prędkość kosmiczna. Wzór ten ma zastosowanie w porównywaniu mocy grawitacji różnych obiektów astronomicznych.















góra  strony...





Dorota Kuryło