Бестежинско стање

[Milan Nikolic]

Бестежинско стање

У предавању које је одржао у Кјотоу децембра 1922. године, Ајнштајн је публици рекао да му је једнога дана, док је седео у Патентном заводу у Берну, изненада једна мисао прошла кроз главу. Ако би неко пао с крова куће, он не би осећао своју тежину. Не би осећао гравитацију. Била је то ,,најсрећнија мисао у мом животу'', рекао је. Та мисао је усмерила Ајнштајна ка општој теорији релативности. Док падате, не осећате гравитацију. Изгледа небитно. Зашто је Ајнштајн сматрао да је то толико важно?

Док падате, налазите се у бестежинском стању. Ако сте у бестежинском стању, можда падате. Или сте можда на свемирском броду, далеко од Сунца и спољних планета, тамо где је гравитационо привлачење тако слабо да га можемо занемарити. Могли бисте такође да будете на тачки између Земље и Месеца где се две привлачне силе потиру.

Или сте можда астронаут на међународној свемирској станици (слика 12-1).

Свемирска станица обилази око Земље на висини од 386 км. Пречник Земље је око 12 000 км, што значи да је свемирска станица тек нешто мало изнад Земље. Астронаути су под утицајем Земљиног гравитационог поља. На висини на којој се налазе, јачина поља износи око 88 процената јачине на тлу. Зашто онда њихова тежина не износи 88 процената тежине коју имају на тлу? Зашто су у бестежинском стању?

Зато што падају. Баш као што Месец пада ка Земљи.

Идеју да Месец пада док се налази у орбити око Земље изнео је Њутн у свом открићу универзалног закона гравитације. Њутн је схватио да Месец пада на Земљу привучен њеном гравитацијом. У делу Principia, монументалној књизи о свом раду, Њутн помоћу мисаоног експеримента илуструје идеју да Месец пада на Земљу, али да је никад не додирне.

У сличном мисаоном експерименту, замислите да сте на Монт Евересту и бацате камење хоризонтално да бисте видели где ће пасти. Што их јаче бацате (при чему они брже лете), то ће даље пасти. Ако сте довољно снажни, могли бисте да баците камен који ће додирнути тло у подножју планине. Уколико сте још јачи, бацићете камен толико далеко да се приземљи поред торња Бимсен у Катмандуу у Непалу. Кад бисте имали натприродну моћ, могли бисте добацити камен до Индијског океана, па чак и даље (слика 12-2).

Уколико бисте камен бацали све јаче, а он летео све брже, обишао би око Земље и треснуо вас у потиљак (ако се на време не сагнете). Камен би почео да пада истог тренутка када га баците, савијајући своју путању ка тлу, али би се кретао тако брзо да никада не би ударио у Земљу. Тако бисте успели да лансирате сопствени сателит у орбиту. Сателит би обилазио око Земље, стално падајући, али никада не би ударио у тло.

Свакако да не можете уистину лансирати сателит бацајући камен, јер би га успорио отпор ваздуха. Ипак, NASA је управо на тај начин лансирала међународну свемирску станицу у орбиту. NASA је то урадила на 386 км изнад тла, тамо где нема атмосфере.

Dr Carlos I. Calle

Viši naučni istraživač NASA

[Guest о. Агапије]

интересантно.

[zejak]

Ajnštajnu je to bila najsrećnija misao zbog otkrića principa ekvivalencije (u malim regionima zakrivljen prostor-vreme u slobodno-padajućim referentnim sistemima liči kao ravan prostor vreme) koji je posledica principa lokalne simetrije prostor-vremena. Dakle, princip ekvivalencije omogućuje da se zakrivljen prostor-vreme matematički opiše kao diferencijalna mnogostrukost.

[Milan Nikolic]

Kako bih ja voleo da znam one silne jednačine.

[zejak]

Pocnite da ih ucite deduktivno preko principa simetrije koji prozima svu teorijsku fiziku odavnina. Za pocetak svaka simetrija u fizici je opisana grupom, tako da Vam preporucujem da ucite grupe, a kasnije Lie-eve grupe koje se pojavljaju u npr. Standardnom modelu. Sve je to bilo poznato matematicarima jos od Erlangenskog programa. Napravio sam lapsus, ne kaze se differencijalna nego diferencijabilna mnogostrukost. Npr. kvadrat je nediferencijabilna mnogostrukost zbog njegovih coskova.

[Milan Nikolic]

Ја ништа на енглеском не учим. Што нисам рођен у Енглеској?

[zejak]

Ni ja tamo nisam rođen, pa eto šta sam još naučio na engleskom u Irskoj. Što se tiče teorijske fizike, nadam se da će moja objašnjenja neko na forumu razumeti. Ovim bi se dobro osećao, jer nije znanje znati nego sopstvenim znanjem znatiželju za znanjem kod laika probuditi. Neznanje sebe sama i sveta neminovno dovodi do patnje u svačjem životu. Ignorisanje kao manjak želje za znanjem uvek košta nečjeg života. Zato je većina ljudi u današnjem ljudskom društvu otuđena od sebe sama i slepa za svet oko sebe.

[Milan Nikolic]