Меня всегда интересовало следующее:
Астронавт, плавающий внутри космического корабля, находящегося далеко от Земли или любой другой планеты, будет испытывать настоящую невесомость, потому что любая близлежащая планета испытывает незначительное гравитационное притяжение . Это верно?
Но космонавт, плавающий внутри МКС, испытывает искусственную невесомость (я использую термин «искусственная», потому что это не следствие отсутствия гравитационного притяжения — Земля все еще там), потому что МКС постоянно свободно падает навстречу Земля, в то же время ускоряясь вокруг нее. Это верно?
Я имею в виду, что невесомость, которую испытал астронавт внутри МКС, не похожа на то, что чувствовал бы человек, если бы он стоял внутри лифта, который находился в свободном падении в течение длительного периода времени? Или, точнее, не похоже ли это на искусственную невесомость, создаваемую этими большими самолетами в невесомости? И мы почему-то забываем об этом, когда смотрим видео с МКС.
Или я совсем не прав?
Гравитация повсюду. Во Вселенной никогда не бывает настоящей «нулевой гравитации».
Но если вы находитесь в свободном падении — то есть следуете за гравитацией, а не сопротивляетесь ей, или вам мешает следовать ей (пол, ближайшая планета, стены космического корабля, когда она толкает, или что-то еще) — вы этого не чувствуете, и это то, что мы называем «невесомостью» или (ошибочно) «нулевой гравитацией».
Невесомость, которую вы чувствуете в космическом корабле вдали от любого объекта, точнота же самая невесомость, которую вы чувствуете на борту МКС, вращающейся вокруг Земли. Нет двух видов («искусственный» и «настоящий»). Вы можете видеть это, потому что, если вы немного уменьшите фокус, космический корабль «вдали от любого объекта» на самом деле все еще падает на какой-то объект, возможно, с очень высокой скоростью. Ближайшее к ней галактическое скопление, или сверхскопление, возможно, в нескольких десятках мегапарсеков, но оно все еще быстро приближается к ней. Если он ни с чем не столкнется, он будет следовать по пути, который образует (вероятно, сильно) эллиптическую орбиту в течение сотен миллионов лет, поскольку он не потеряет энергию и не столкнется. И МКС по-прежнему следует гравитационному притяжению Земли, она тоже останется на эллиптической орбите, если не учитывать потери энергии из атмосферы на этой высоте. одинаковое поведение,
Таким образом, не существует такого понятия, как «искусственная невесомость» или различия между какой-либо невесомостью, которая является «реальной» и «искусственной», кроме симуляций, таких как плавание в резервуаре с водой или другие симуляторы.
Если вы свободно движетесь в соответствии с гравитацией, вы испытаете ощущение, которое мы называем «невесомостью» или «нулевой гравитацией». Если что-то остановит вас, вы не почувствуете (или почувствуете это гораздо меньше). Это так просто. *
* Для полноты картины, если что-то лишь слегка мешает вам свободно следовать гравитации, или местное гравитационное поле в любом случае слабое, но какой-то объект, на который вы нажимаете, мешает вам следовать за ним (например, на Луне), вы почувствуете это как низкое гравитация или микрогравитация.
Гравитация имеет бесконечный радиус действия, поэтому во Вселенной нет места, где вы могли бы быть свободны от ее влияния. Конечно, есть такие места, как суперпустоты , где влияние гравитации будет очень небольшим, но нигде оно отсутствует полностью.
Ежедневное переживание «гравитации» — ощущение пребывания на поверхности планеты — на самом деле не является работой самой гравитации. Если вы не находитесь очень близко к черной дыре, гравитационное притяжение одинаково действует на все части вашего тела, поэтому не существует дифференциальной силы, позволяющей вам что-либо чувствовать.
Находясь на поверхности планеты, вы действительно чувствуете, как земля давит на ваши ступни, которая давит на ваши ноги, которая давит на ваше туловище, которая давит на вашу голову и вестибулярный аппарат и позволяет вам определить, где находится верх . . Это та же самая дифференциальная сила, которую вы чувствуете при ускорении или повороте в автомобиле, и именно потому, что эта сила не действует мгновенно и равномерно через тело, мы можем ее почувствовать.
Так что да. Нахождение в невесомости похоже на падение. Поскольку «неискусственной» невесомости, как вы утверждаете в своем вопросе, нигде не существует, концепция «искусственной» невесомости не особенно полезна.
+1
а малюсенькая гнида про "...нет нигде во вселенной, где можно быть свободным от ее влияния".Правильный способ думать об этом состоит в том, что всегда и везде невесомость является «искусственной». Конечно, гравитационное поле очень слабое вдали от любых масс, но на пути к Луне астронавты двигались в свободном падении, так что для их опыта не имело значения, какова была напряженность гравитационного поля. Даже какая-то комета на полпути между Солнцем и Альфой Центавра довольно быстро движется вокруг центра галактики.
Это точно такая же невесомость, которую вы испытываете в самолете, летящем на параболе к Земле. Однако это немного отличается от гравитации, которую вы испытываете при гравитации вдали от массы в открытом космосе. На МКС гравитация практически равна нулю в каждой точке. Но не точно (хотя это и непростая игрушечная мера, если не невозможная). Всегда существует градиент, вызывающий приливные силы. Это глобальная сила. Он существует только для двух отдельных местных жителей (понтов). Две точечные массы на МКС в конечном итоге разделятся. Однако на МКС всегда есть определенная точка, для которой гравитация точно равна нулю. Где-то в середине МКС. Это происходит и в падающем лифте. Где-то внутри падающего лифта сила тяжести равна нулю. Если вы поместите груз в середине лифта, он останется на месте. Если вы поместите его ближе к дну или к потолку лифта, сила будет по-прежнему равна нулю, но он будет ускоряться до дна или потолка из-за приливной нелокальной силы. Можно также сказать, что потолок, дно и весь лифт испытывают приливную силу, а не масса, которая вообще не испытывает никакой силы.
Вот как вы можете отличить свободно падающий лифт от лифта в свободном пространстве (или от лифта, стационарного на Земле, от лифта, ускоренного в космосе). В падающей системе (или в вашем падающем теле) всегда ощущаются приливные силы (которые по своей природе электромагнитные, сильные или слабые).
Или, точнее, не похоже ли это на невесомость, создаваемую этими большими самолетами с невесомостью?
Да, это идентично
Обратите внимание, что вы используете фразу:
искусственная невесомость
Не существует такого понятия, как «искусственная невесомость». Это бессмысленная фраза.
Обратите внимание, что вы используете фразу:
нулевая гравитация
Не существует такой вещи, как невесомость.
Пилоты и т. д. используют фразу «невесомость» или «невесомость», грубо говоря, для обозначения «ощущения, когда вы находитесь в одном из этих самолетов или на МКС».
По сути, все в вашем вопросе правильно, и даже больше!
Между представленными вами двумя ситуациями нет качественной разницы, только количественная.
(И ни один из них не может осмысленно называться «искусственным» - обе ситуации представляют собой настоящую микрогравитацию, как объясняется в других ответах. Вы можете применить «искусственный» к обучению космонавтов в резервуарах с нейтральной плавучестью (хотя кажется, что обычный термин - «симулятор микрогравитации » ), или гипотетическое научно-фантастическое устройство для управления гравитацией.)
Фактические количественные различия между местными (теоретически) наблюдаемыми гравитационными условиями таковы:
Таким образом, нет ничего принципиально отличного от непрерывного падения вокруг планеты и от падения через межгалактическое пространство (на орбите или не вокруг ближайшей галактики или сверхскопления). Это просто вопрос степени.
И да, теоретически вы могли бы проводить измерения этих факторов (по крайней мере, приливов) внутри закрытого лифта без окон. Особенно, если бы вы могли изолировать свой эксперимент от любых неудобных людей, перемещающихся вокруг, и подождать месяцы или годы, чтобы увидеть, как быстро ускоряются некоторые объекты, изначально покоящиеся относительно корабля (очень маленькое ускорение, интегрированное за большие промежутки времени).
Надеемся, что определение этих количественных различий поможет вам понять, о чем вы задавались вопросом / думали, когда вы пришли к естественному / искусственному различию, которое вы пытались провести.
Дополнительный ответ:
Вкратце: во Вселенной существуют миллиарды миллиардов точек с нулевым гравитационным ускорением!
Хотя каждый ответ включает в себя ту или иную форму «гравитации повсюду, потому что она никогда не заканчивается» (т.е. никогда не достигает нуля, поэтому все тянет на все) Я должен ввести два предостережения:
Это, конечно, математические моменты, но некоторые утверждают, что математика более реальна, чем что-либо еще :-)
Органический мрамор
трокс
CuteKItty_pleaseStopBArking
я с Моникой
СФ.
AnoE
Джон Доти
Органический мрамор
РонДжон
г.кертес
ооо
CuteKItty_pleaseStopBArking
ооо
Дешеле Шильдер
трокс
Дешеле Шильдер
великий