गुरुत्वाकर्षण के बारे में 5 तथ्य - ब्रह्मांड में सबसे रहस्यमय शक्तियों में से एक
अनेक वस्तुओं का संग्रह / / July 14, 2023
विभिन्न देशों में आपका वजन कैसे बदलता है, ब्लैक होल किस प्रकार की तरंगें फैलाते हैं और भारहीनता क्या होती है।
1. पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण आपके फ्रिज के चुंबक से कमज़ोर है
दुनिया में चार तथाकथित मूलभूत ताकतें हैं: एक मजबूत परमाणु शक्ति जो स्थिरता सुनिश्चित करती है परमाणु नाभिक, कमजोर परमाणु, रेडियोधर्मी क्षय के लिए जिम्मेदार, विद्युत चुम्बकीय बल और हमारा प्रिय गुरुत्वाकर्षण। यह उत्तरार्द्ध है जो पृथ्वी, अन्य ग्रहों और सितारों, सौर मंडल और आकाशगंगाओं को क्षय से बचाता है।
ख़ैर, गुरुत्वाकर्षण सभी में सबसे कमज़ोर मौलिक बल है। और वैज्ञानिक समझ नहीं पा रहे हैं कि ऐसा क्यों है।
आप कह सकते हैं: लेकिन गुरुत्वाकर्षण ही तारों, आकाशगंगाओं और अन्य विशाल वस्तुओं को संचालित करता है, यह कमजोर कैसे हो सकता है? खैर, फ्रिज पर एक चुंबक लगाओ। अब इस सवाल का जवाब दीजिए कि छोटा रेफ्रिजरेटर उसे क्यों आकर्षित करता है मजबूतपूरे ग्रह की तुलना में.
और कमजोर और मजबूत परमाणु बल विद्युत चुम्बकीय से भी अधिक शक्तिशाली हैं। कम से कम आप बाहरी मदद के बिना रेफ्रिजरेटर से चुंबक को हटा सकते हैं, लेकिन लोगों ने अभी तक यह नहीं सीखा है कि अपने नंगे हाथों से परमाणुओं को कैसे विभाजित किया जाए। तुलना के लिए: एक परमाणु के अंदर एक इलेक्ट्रॉन और एक प्रोटॉन के बीच विद्युत बल लगभग एक क्विंटिलियन (यानी एक के बाद 30 शून्य) गुना होता है
मजबूतउनके बीच गुरुत्वाकर्षण आकर्षण की तुलना में।और यह भौतिकी के मुख्य रहस्यों में से एक है। वैज्ञानिकों ने किया है मान्यताब्रह्मांड में अतिरिक्त आयाम भी हो सकते हैं जो हमारी समझ से छिपे हुए हैं। और गुरुत्वाकर्षण उन सभी के माध्यम से फैलता है, जबकि विद्युत चुम्बकीय बल और मजबूत और कमजोर परमाणु बल हमारे चार-आयामी अंतरिक्ष-समय तक सीमित हैं।
शायद हमारा गुरुत्वाकर्षण भी को प्रभावित करता है अन्य ब्रह्मांडों में वस्तुओं के लिए, यदि वे मौजूद हैं। और हमारी वस्तुएं, बदले में, उनके आकर्षण से प्रभावित होती हैं। यह समझा सकता है कि हमारा क्यों ब्रह्मांड अपेक्षा से अधिक तेजी से फैलता है। कम से कम, ऐसा सिद्धांत उन भौतिकविदों द्वारा प्रस्तावित किया गया है जो डार्क मैटर और ऊर्जा के सिद्धांत को पसंद नहीं करते हैं।
लेकिन तमाम धारणाओं के बावजूद इसकी पुष्टि या खंडन करने के लिए फिलहाल कोई प्रायोगिक साक्ष्य नहीं है।
2. गुरुत्वाकर्षण तरंगें बनाता है
एनिमेशन: डाना बेरी/नासा
कल्पना कीजिए कि अंतरिक्ष-समय एक फैला हुआ कपड़ा है। खैर, या तालाब की सतह, यदि आप चाहें। जैसे ही विशाल वस्तुएं ब्लैक होल या न्यूट्रॉन सितारों के विलय की तरह चलती हैं, वे कपड़े में सिलवटों की तरह, अंतरिक्ष-समय में ताना-बाना बनाते हैं। या लहरों की तरह, उस स्थान से हटकर जहां पत्थर तालाब में गिरा था। गुरुत्वाकर्षण तरंगें ऐसी ही दिखती हैं।
सादृश्य, निश्चित रूप से, थोड़ा खिंचाव वाला है, क्योंकि तालाब का कपड़ा और सतह दोनों सपाट हैं, और ब्रह्मांड त्रि-आयामी, लेकिन वैज्ञानिक अभी तक बेहतर उदाहरण लेकर नहीं आये हैं।
गुरुत्वाकर्षण तरंगें ध्वनि या प्रकाश से भिन्न होती हैं, इसलिए हम उन्हें सुन या देख नहीं सकते। हालाँकि, लेजर इंटरफेरोमीटर नामक विशेष उपकरणों की मदद से वैज्ञानिक ऐसा कर सकते हैं पाना. यह आपको दूर की विशाल वस्तुओं का पता लगाने और ब्रह्मांड के सबसे दूरस्थ कोनों में होने वाली ब्रह्मांडीय घटनाओं का अध्ययन करने की अनुमति देता है।
गुरुत्वाकर्षण तरंगों के अस्तित्व की भविष्यवाणी अल्बर्ट आइंस्टीन ने सौ साल पहले की थी।
लेकिन हाल ही में मानवता ने उनका पता लगाने के लिए उपकरण विकसित और लागू किए हैं। उनमें से एक LIGO लेजर-इंटरफेरोमेट्रिक वेधशाला है। 2015 में यह उनका पहला मौका था हल किया गया लगभग 1.3 अरब प्रकाश वर्ष की दूरी पर दो ब्लैक होल के विलय से गुरुत्वाकर्षण तरंगें धरती.
वे उत्तीर्ण शून्य सहित सभी बाधाओं के माध्यम से, और अवशोषण या प्रतिबिंब के अधीन नहीं हैं। वे प्रकाश की गति से भी पूरे ब्रह्मांड में फैलते हैं।
3. पृथ्वी पर गुरुत्वाकर्षण एक समान नहीं है
एनिमेशन: ईएसए
आपने शायद यह एनीमेशन पहले भी देखा होगा. वेब पर एक मिथक प्रसारित हो रहा है, माना जाता है कि यह कैसे होता है दिखता है महासागरों के बिना हमारा ग्रह। लेकिन वास्तव में यह पृथ्वी का नहीं, बल्कि उसके गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र का मॉडल है।
आप आकर्षण देखते हैं मजबूत जहां बहुत बड़ा जनसमूह है. और पृथ्वी पर गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र कई कारणों से एक समान नहीं है। सबसे पहले, हमारा ग्रह एक आदर्श गेंद नहीं है. यह ध्रुवों पर थोड़ा चपटा होता है और भूमध्य रेखा पर चौड़ा होता है, जिसके परिणामस्वरूप द्रव्यमान का असमान वितरण होता है।
दूसरे, पृथ्वी की सतह बहुत असमान है। हमारे पास ऊँचे पहाड़, गहरी समुद्री खाइयाँ और अन्य परिदृश्य रूप हैं जिनका द्रव्यमान अलग-अलग है। और तीसरा, ग्रह के भीतर सामग्री भी असमान रूप से वितरित है। इन सभी कारकों के कारण पृथ्वी पर गुरुत्वाकर्षण स्थान-स्थान पर भिन्न-भिन्न होता है।
इसका मतलब यह है कि हमारे ग्रह पर अलग-अलग जगहों पर आपका वजन अलग-अलग होगा।
मान लीजिए यदि आप हैं श्रीलंका के कोलंबो में, आपका वजन नेपाल के काठमांडू की तुलना में थोड़ा कम होगा। हिंद महासागर दुनिया में सबसे कम सापेक्ष गुरुत्वाकर्षण वाले क्षेत्रों में से एक है, जबकि इसके विपरीत, भारी हिमालय इसे बढ़ाता है।
एक और उदाहरण: लंबे समय तक वैज्ञानिक नहीं समझाकनाडा में हडसन की खाड़ी के आसपास के क्षेत्र में गुरुत्वाकर्षण सिद्धांत से कमज़ोर क्यों है। पता चला कि वहां सदियों पुराने ग्लेशियर पिघल रहे हैं, उनका द्रव्यमान कम हो रहा है और परिणामस्वरूप, आकर्षण बल कम हो रहा है।
इसलिए, यदि आप तराजू पर संख्या से संतुष्ट नहीं हैं, तो बस अपना निवास स्थान बदलें, और तुरंत एक या दो किलोग्राम वजन कम करें। सच है, द्रव्यमान वही रहेगा, लेकिन वजन कम हो जाएगा। भौतिक विज्ञान।
4. गुरुत्वाकर्षण प्रकाश को मोड़ देता है
यह देखना आसान है कि गुरुत्वाकर्षण भौतिक वस्तुओं को कैसे प्रभावित करता है। इसके लिए धन्यवाद, हम पृथ्वी पर मजबूती से खड़े हैं, और अंतरिक्ष में नहीं उड़ते हैं, सेब ऊपर से नीचे की ओर गिरते हैं, सूर्य आकाशगंगा के मूल के चारों ओर चक्कर लगाता है, इत्यादि।
लेकिन यह बल न केवल पदार्थ को, बल्कि प्रकाश को भी प्रभावित करता है। इस कर ब्लैक होल्स तथाकथित: उनका गुरुत्वाकर्षण इतना शक्तिशाली है कि वे जिस भी प्रकाश को आकर्षित करते हैं वह गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र को नहीं छोड़ सकता है।
लेकिन कभी-कभी फोटॉन किसी विशाल वस्तु पर नहीं गिरते हैं, बल्कि बस उड़ जाते हैं, केवल प्रक्षेपवक्र को थोड़ा बदलते हुए।
यह घटना ज्ञात गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग की तरह. ऐसा इसलिए होता है क्योंकि गुरुत्वाकर्षण तारों और आकाशगंगाओं जैसी विशाल वस्तुओं के आसपास स्थान और समय को विकृत कर देता है। और परिणामस्वरूप, इन विशाल वस्तुओं से गुजरने वाला प्रकाश एक सीधी रेखा के बजाय एक घुमावदार पथ का अनुसरण करता है।
गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग सबसे पहले थी भविष्यवाणी की अल्बर्ट आइंस्टीन ने सापेक्षता के अपने सामान्य सिद्धांत में। उन्होंने सुझाव दिया कि किसी दूर की वस्तु से प्रकाश जब हमारे करीब से किसी विशाल तारे के पास से गुजरेगा तो वह मुड़ जाएगा। उनके सिद्धांत की प्रयोगात्मक पुष्टि 1919 में सूर्य ग्रहण के दौरान हुई।
गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग "आइंस्टीन रिंग्स" या "क्रॉस" जैसे शानदार प्रभाव उत्पन्न कर सकता है आइंस्टीन" - जब एक दूर की आकाशगंगा से प्रकाश पास की आकाशगंगा के चारों ओर झुकता है, जिससे छल्ले, घोड़े की नाल और अन्य प्रकाश बनते हैं आंकड़े.
यह घटना भी है इस्तेमाल किया गया खगोलशास्त्री डार्क मैटर का अध्ययन करेंगे। चूँकि यह प्रकाश उत्सर्जित नहीं करता, इसलिए इसे सीधे देखा नहीं जा सकता। लेकिन हम गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग प्रभाव के माध्यम से इसकी उपस्थिति का पता लगा सकते हैं।
5. भारहीनता गुरुत्वाकर्षण का अभाव नहीं है
यदि आप अपने पहले व्यक्ति से पूछें कि आईएसएस पर अंतरिक्ष यात्री हवा में क्यों तैरते हैं, तो वह संभवतः उत्तर देगा कि अंतरिक्ष में कोई गुरुत्वाकर्षण नहीं है। निःसंदेह, ऐसा नहीं है, अन्यथा कैसे होता रवि क्या ग्रहों को उनकी कक्षाओं में रखा जा सकता है?
इसीलिए ये बयान गलत. कल्पना कीजिए कि आप एक हवाई जहाज में हैं और वह अचानक गोता लगाने लगता है। यदि आप इस समय गेंद फेंकते हैं, तो वह निश्चित रूप से गिर जाएगी। लेकिन चूंकि विमान भी नीचे उड़ रहा है तो आपको ऐसा लगेगा कि खिलौना हवा में तैर रहा है. यह भारहीनता की स्थिति है. वैसे, अंतरिक्ष में उड़ान भरने से पहले अंतरिक्ष यात्री गोताखोरी विमानों में इसे अपना लेते हैं।
इस तरह के प्रशिक्षण के लिए बोर्डों को नासा के कर्मचारियों द्वारा विडंबनापूर्ण रूप से वोमिट कॉमेट - "उल्टी धूमकेतु" कहा जाता है। बोलो क्यों।
कक्षा में अंतरिक्ष यात्रियों के साथ भी यही होता है। यान या स्टेशन गुरुत्वाकर्षण के कारण लगातार पृथ्वी की ओर प्रयासरत है। लेकिन चूंकि वे काफी तेजी से आगे बढ़ते हैं, इसलिए वे कभी गिरते नहीं हैं, बल्कि प्रत्येक चक्कर में ग्रह के चारों ओर उड़ते हैं। इससे आकर्षण की कमी का भ्रम पैदा होता है, हालाँकि इस अवस्था को "माइक्रोग्रैविटी" कहना अधिक सही है।
वास्तव में, सारा स्थान गुरुत्वाकर्षण से व्याप्त है, और अंतरिक्ष में ऐसी कोई जगह नहीं है जहाँ यह न हो। वैज्ञानिक विश्वास करनाहालांकि, इसकी प्रसार गति प्रकाश की गति से सीमित है, और स्रोत से दूरी के साथ इसकी ताकत तेजी से घटती है, कार्रवाई की सीमा स्वयं अनंत है।
यानी, अब आप किसी प्रकार के ब्लैक होल से निकलने वाली गुरुत्वाकर्षण तरंगों से काफी प्रभावित हैं, जिन्हें पृथ्वी तक पहुंचने में हजारों साल लगते हैं। बात सिर्फ इतनी है कि उनकी ताकत हमारे ग्रह के गुरुत्वाकर्षण की तुलना में बहुत कम है। और यह अच्छा है, आप जानते हैं।
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