Gravitaciono polje

Iz projekta Википедија

Ovom članku ili jednom njegovom delu je potrebno prerađivanje. To podrazumeva uklapanje potpunijeg i tačnijeg sadržaja, uklanjanje suvišnog i neodgovarajućeg teksta, dodavanje referenci i slična uređivanja, kako bi se dobio kvalitetan i enciklopedijski članak. Pogledajte kako se menja strana za pomoć, ili stranu za razgovor. Uklonite ovu poruku kada završite.

Gravitaciono polje je materijalni posrednik preko kojeg se prenosi gravitaciono delovanje (gravitaciona sila) sa jednog na drugo telo. U skladu sa klasičnom (Njutnovom) mehanikom intenzitet, pravac i smer gravitacionog polja opisani su vektorskom fizičkom veličinom G koja nosi naziv jačina gravitacionog polja i brojno je jednaka jačini gravitacione sile koja deluje na telo jedinične mase koje se nalazi u datoj tački gravitacionog polja ( G=F/m ).

O samom mehanizmu delovanja gravitacione sile i gravitacionog polja, otkrivač zakona gravitacije, Isak Njutn odbijao je da se izjasni, pravdajući to svojom poznatom izrekom da on "hipoteze ne izmišlja nego iz iz pojava izvodi".

Ovaj problem, međutim, sa uspehom će, mnogo kasnije, rešiti Albert Ajnštajn, oslanjajući se na tekovine nove neeuklidske geometrije koja je nastala tokom 19. veka, zahvaljujući naporima pre svega matematičara Nikolaja Lobačevskog, Bernharda Rimana ,Feliksa Klajna kao i Žil Anrija Poenkarea.

Ajnštajn je, mehanizam delovanja gravitacione sile i gravitacionog polja objasnio tako što je ovu silu, kako se obično kaže, "geometrizovao", odnosno doveo je u vezu sa zaključcima koji slede iz postulata i teorema neeuklidske geometrije. Ukratko, masivna nebeska tela svojom masom menjaju svojstva okolnog prostora, koji tada više nije "ravan" ili euklidski nego "zakrivljen" ili neeuklidski prostor. U takvom, zakrivljenom, prostoru druga tela (kao i svetlost) moraju da odstupaju od pravolinijske putanje prostiranja ili da se pravolinijski ubrzavaju u pravcu izvora gravitacionog polja, što mi sa naše strane opažamo kao delovanje gravitacione sile. Ajnštajn je, dakle, kretanje tela u polju gravitacionih sila objasnio kao vrstu slobodnog ili inercijalnog kretanja tela bez uticaja bilo kakvih sila, ali u prostoru koji je zakrivljen, a ne ravan,(prostor gravitacionog polja), pa prema tome dozvoljava mogućnost da u njemu ni inercijalno kretanje ne mora više da bude ravnomerno pravolinijsko kao što je to bio slučaj u klasičnoj, Njutnovoj, mehanici. U prilog tome da je kretanje u gravitacionom polju inercijalno ili slobodno, između ostalog, može se navesti i činjenica da kada na nas deluje samo gravitaciona sila mi to delovanje u stvari i ne osećamo (bestežinsko stanje), što je potpuno isto kao kada na nas ne bi delovala nikakva sila, odnosno kada bi se nalazili u stanju inercijalnog kretanja u prostoru bez ikakvog gravitacionog polja.

Poređenja radi, nešto slično bi se desilo kada bi, na primer, na neku zategnutu gumenu površinu postavili jednu gvozdenu kuglu. Naime, jasno je da bi kugla tada udubila, odnosno zakrivila prostor na gumenoj površini, tako da bi neko drugo telo, na primer jedan kliker, u njegovoj blizini zakrivljivalo putanju svoga kretanja na sličan način i iz sličnih razloga kao što neko manje telo zakrivljuje svoju putanju u gravitacionom polju drugog masivnijeg tela. Jedino što se u slučaju gravitacionog polja ne radi o zakrivljenosti dvodimenzionalne ravni, kakva je gumena površina, u trodimenzionalnom prostoru, nego o zakrivljenosti trodimenzionalnog prostora u četvorodimenzionalnom kontinumu prostor-vremena.

Ovo Ajnštajnovo objašnjenje gravitacije nastalo je, inače, kao plod njegovih napora da proširi princip relativnosti sa inercijalnih sistema referencije i na neinercijalne ili ubrzane sisteme, odnosno da uopšti rezultate do kojih je došao stvarajući svoju Specijalnu teoriju relativnosti i tako stvori jednu Opštu teoriju relativnosti.

Njegova Opšta teorija relativnosti ne može se, međutim, smatrati završenom teorijom, zbog neuspeha koji je Ajnštajn doživeo u pokušaju da svoj novi metod "geometrizacije", sa gravitacione, proširi i na elektromagnetnu interakciju. Zbog toga se ova Ajnštajnova teorija u naučnoj javnosti još uvek smatra isključivo teorijom gravitacije, usprkos Ajnštajnove želje i namere da od nje stvori jednu totalnu teoriju polja, koja bi u sebe osim gravitacionog obuhvatila i objašnjenje ostalih fundamentalnih fizičkih polja i to pre svega elektromagnetnog.