Yra ne viena, ne dvi, net trys gravitacijos lygtys, bet daug!
Tai, ką žino dauguma žmonių, apibūdina visuotinį Niutono gravitacijos dėsnį:
F = Gm1m2/ r2,
čia F yra jėga, atsirandanti dėl sunkio jėgos, tarp dviejų masių (m1 ir m2), kurie yra atstumu r vienas nuo kito; G yra gravitacinė konstanta.
Iš to nesunku išvesti kitą, įprastą, gravitacijos lygtį, kuri Žemės paviršiaus gravitacijai suteikia pagreičio g:
g = GM / r2,
Kur M yra Žemės masė, r Žemės spindulys (arba atstumas tarp Žemės centro ir jūsų, stovint ant jo paviršiaus), o G yra gravitacijos konstanta.
Paskelbusi praėjusio amžiaus pirmaisiais metais, Einšteino bendrojo reliatyvumo teorija (GR) tapo daug tikslesne sunkio jėgos teorija (ši teorija buvo išsamiai išbandyta ir iki šiol išlaikė visus testus su skraidančiomis spalvomis). GR gravitacijos lygtis paprastai reiškia Einšteino lauko lygtis (EFE), kurių visai nesinori rašyti, jau nekalbant apie paaiškinimą (taigi, aš parašysiu jas ... bet nepaaiškinsiu!):
G?? = 8? G / c4 T??
G (be indeksų) yra gravitacijos konstanta, o c - šviesos greitis.
Galiausiai, čia yra sunkio lygties pagreitis, apie kurį jūs turbūt dar niekada negirdėjote:
a =? (GMa0/ r),
kur a yra pagreitis, kurį žvaigždė jaučia dėl sunkio jėgos, veikiamos pagal MOND (MOdified Newtonian Dynamics), alternatyvi gravitacijos teorija, M yra galaktikos masė, r atstumas tarp žvaigždės tos galaktikos pakraštyje ir jos centro, G gravitacinė konstanta ir a0 nauja konstanta.
Kai kurios svetainės, kuriose yra daugiau gravitacijos lygčių, kad jumis susidomėtumėte ir galėtumėte mėgautis: Newtono „Visuotinės gravitacijos“ teorija (NASA), Einšteino gravitacijos lygtis (Viskonsino Madisono universitetas - sunki) ir Gravitacijos formulė (Nebraskos-Linkolno universitetas).
Žurnalas „Space“, kaip jūs tikėjotės, turi keletą istorijų, susijusių su gravitacijos lygtimis; Štai keletas: Pažvelkite į Visatą su gravitacinėmis akimis, MOND per tamsią medžiagą atvejį ir paaiškintas „Flyby“ anomalijas ?. Štai straipsnis apie 0 sunkumą.
„Astronomy Cast“ epizode „Gravity“ yra daugiau gravitacijos lygčių, kaip ir keliose astronomijos dalyvių klausimo laidose, tokiose kaip 2008 m. Rugsėjo 26 d. Ir 2009 m. Kovo 31 d.
Šaltiniai:
Nebraskos-Linkolno universitetas
NASA
UT-Noksvilis
