Astronomie

Wie funktioniert die Schwerkraft wirklich

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Ich bin erst 12 Jahre alt und frage mich ständig und versuche zu verstehen, wie die Schwerkraft wirklich funktioniert. Auf YouTube spricht jeder immer von Objekten, die die Raumzeit um sich selbst verzerren und verwendet die Analogie eines Trampolins. Ich verstehe die Schwerkraft immer noch nicht, denn wenn der Weltraum wie ein Trampolin wäre, würde sich die Erde zusammen mit all den anderen Planeten spiralförmig in Richtung Sonne drehen, oder? Könnte mir jemand erklären, wie die Schwerkraft ohne die Trampolin-Analogie wirklich funktioniert?


Warum sind Objekte nicht entkommen?

Betrachten Sie zuerst ein Objekt mit Geschwindigkeit und ohne Schwerkraft in Aktion:

Dann wird dieses blaue Objekt immer weiter entfernt, wenn es in dieselbe Richtung weitergeht.

Aber es geht nicht in die gleiche Richtung weiter, nach einiger Zeit hat die Schwerkraft des großen schwarzen Objekts ihren Kurs geändert:

Das passiert immer und immer wieder:

Ihre Frage ist: Warum dreht sich das Objekt nicht ein? Sie denken vielleicht, dass die Schwerkraft mit zunehmender Annäherung stärker wird und das Objekt daher gezwungen ist, noch näher zu kommen.

Aber wenn es näher fällt, nimmt seine Geschwindigkeit zu. Wie wir gesehen haben, versucht die Geschwindigkeit der Objekte, es zu entkommen. Wenn es näher ist, hat es mehr Geschwindigkeit, um der erhöhten Schwerkraft entgegenzuwirken.

Bearbeiten: Nur für den Fall einer wörtlicheren Interpretation Ihrer Frage, das Trampolin in der ursprünglichen Analogie verursacht Reibung und damit eine Spirale, aber der Raum ist ein Vakuum.


Die Trampolin-Analogie ist nützlich, wenn Sie die Schwerkraft im Rahmen der Allgemeinen Relativitätstheorie verstehen. Das konzeptionelle Problem dabei ist, dass die Raumzeit tatsächlich in 4, nicht in 3 Dimensionen, also die Zeit eingeschlossen ist.

Tatsächlich verliert die Erde, wenn sie sich um die Sonne dreht, eine sehr kleine Energiemenge in Form von Gravitationswellen. Die Erde dreht sich also tatsächlich spiralförmig auf die Sonne zu. Die Sache ist, dass diese Gravitationswellenemission so gering ist, dass die Erde und die Sonne bereits aufgehört haben zu existieren, wenn wir eine beträchtliche Spirale beobachten. Viel früher wird das Sonnensystem aufgrund von chaotischen Effekten, die bereits in der klassischen Newtonschen Mechanik enthalten sind, instabil.


Zunächst einmal: "Wie die Schwerkraft wirklich funktioniert" ist eine tiefgreifende Frage, und jeder ernsthafte Wissenschaftler würde schnell zugeben, dass wir nur ein unvollständiges Arbeitsmodell haben. Sie haben sicherlich schon von der Allgemeinen Relativitätstheorie gehört; Das erste Bild auf der Seite ist Ihr Trampolin.

Unser Arbeitsmodell, Allgemeine Relativitätstheorie, ist Arbeiten weil es viele Beobachtungen sehr schön erklärt. (Vorsicht, hier bleibt eine weitere tiefe Frage: "Erklärt" bedeutet, dass wir einige Beobachtungen aus anderen Beobachtungen mit dem Modell der Schwerkraft, das wir im Kopf haben, vorhersagen können. Es bedeutet nicht unbedingt, dass wir die "wahre Natur" des zugrunde liegenden Grundes verstehen understand Probleme.) Aber wir sind sehr zuversichtlich, dass das Modell bei einer Vielzahl von Beobachtungen funktioniert. Eine der letzten "ersten" Beobachtungen, die den Vorhersagen folgte und uns somit mehr Vertrauen in das Modell gab, war die kürzliche Kollision der beiden Schwarzen Löcher. In letzter Zeit? Nun, vor Milliarden von Jahren. Wir haben erst kürzlich davon erfahren. Hier ist ein Link zu einem Artikel der New York Times mit einem beeindruckenden Video. (Ich denke, man kann immer noch eine begrenzte Anzahl von Times-Artikeln kostenlos lesen, also probiere es aus.)

Unser Gravitationsmodell ist unvollständig weil es sich nicht gut mit dem Naturmodell verbindet, das wir für andere Dinge haben (Elementarteilchen, Quantenphysik). Für eine Weile (etwa 70 Jahre oder so) hat es überhaupt keine Verbindung hergestellt; Einstein selbst hat es völlig versäumt, die Punkte zu verbinden, was wahrscheinlich nicht ermutigend war, da er den Nobelpreis für die Schaffung eines der Fundamente der Quantenphysik erhalten hatte und war die offensichtliche Autorität über die Schwerkraft. Wenn er es nicht konnte, wer konnte es dann?

Wenn ich mich nicht irre, kommen die Physiker heute langsam voran. Dieser Zusammenhang zwischen Quantenphysik und Gravitation ist eines der wichtigsten ungelösten Probleme der modernen Physik.

Lassen Sie mich zuletzt Ihre Besorgnis über die spiralförmigen Planeten in die Sonne ansprechen. Diese Idee kommt wahrscheinlich von echten Bällen auf einem echten Trampolin, die sich spiralförmig hineindrehen, nehme ich an. Sie wissen wahrscheinlich, dass die Bälle durch Reibung an Geschwindigkeit verlieren, ähnlich wie Sie auf Ihrem Fahrrad langsamer werden, wenn Sie aufhören zu treten. Ein Teil der kinetischen Energie wird in Wärme umgewandelt.

Und weisst du was? Du hast recht. Genügend Zeit gegeben, die Planeten würden schließlich in die Sonne fallen. Tieffliegende Satelliten fallen nach einigen Jahren wieder auf die Erde zurück, weil dort draußen noch Spuren der Atmosphäre vorhanden sind, die sie bremsen. Der Grund dafür ist, dass bei allen großräumigen Prozessen im Universum „Reibung“ im weiteren Sinne stattfindet. Das ist tatsächlich eines der grundlegenden physikalischen Prinzipien, aus denen die Welt besteht, die wir kennen. Es ist nur so, dass das Beinahe-Vakuum zwischen den Planeten nicht so viel Reibung erzeugt und die Planeten ziemlich massive Körper mit einer enormen Masse und kinetischer Energie sind. Es wird lange dauern, bis sie genug Energie verloren haben, um die Sonne zu berühren. (Vielleicht zu lange, um überhaupt zu passieren.) Tatsächlich sind die Planeten, Monde und so weiter im Laufe des menschlichen Lebens fast perfekte Beispiele für eine Bewegung ohne Reibung. Aber in der astronomische Zeitskala -- Milliarden von Jahren --, da sicherlich there ist Reibung. Zum Beispiel zeigt uns der Mond immer die gleiche Seite, weil die Reibung seine Rotation verlangsamt hat, so dass die Rotation jetzt mit seiner Umlaufbahn "verriegelt" ist.

Fazit: Die Idee, dass die Schwerkraft Raum und Zeit verbiegt, "erklärt" alle bisherigen großräumigen Beobachtungen; das "Trampolin" ist ein gutes Modell für einen 2-dimensionalen "Raum", also eine Fläche, wenn man die Reibung außer Acht lässt.


Tolle Frage!

Kennen Sie das erste Newtonsche Gesetz? Es besagt, dass sich ein bewegtes Objekt mit der gleichen Geschwindigkeit und in die gleiche Richtung weiterbewegt es sei denn, es wird von einer Kraft beeinflusst.

Wenn wir einen Ball über den Boden rollen, wird er irgendwann aufhören. Vor Newton glaubten viele, dass sich alles von selbst verlangsamt. Newtons Erkenntnis war, dass dies nicht stimmt, und tatsächlich wird ein rollender Ball nur deshalb langsamer, weil der Boden und die Luft gegen den Ball reiben oder gegen ihn drücken, um ihn zu verlangsamen.

Auf einem Trampolin reibt ein Ball am Trampolinmaterial und an der Luft, was es verlangsamt. Dies ist der einzige Grund dafür, dass die Kugel in Richtung Zentrum dreht.

Wenn es nichts gibt, was das Objekt verlangsamt, dreht es sich nicht in Richtung der Mitte, es dreht sich einfach ewig im Kreis. Im Weltraum gibt es (fast) nichts, was ein Objekt bremst.

Wenn Sie das kaum glauben können, können Sie ein Computerprogramm schreiben, um alle Berechnungen durchzuführen und zu sehen, was passiert! Ich habe eine Beispielsimulation für Sie erstellt. Sie werden sehen, dass der Planet jedes Mal, wenn er die Sonne umrundet, ohne Reibung dort landet, wo er begonnen hat. Wenn Sie die anfängliche yspeed des Planeten von 20 auf 40 ändern und dann oben auf "Run" klicken, sehen Sie eine kreisförmigere Umlaufbahn. Sie können andere Dinge ändern und sehen, was passiert. Ich hoffe, Sie finden das nützlich!


Neutrino-String-Induktions-Refraktion ist die Ursache der Schwerkraft. Einige werden sagen, dass Neutrinos unbedeutend sind, aber Dirac, Hawking und Tyson denken anders und die meisten ignorieren die Wirkung eines geladenen Teilchens, das sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegt. Denken Sie daran, dass niemand beweisen kann oder bewiesen hat, dass Masse eine Eigenschaft der Materie ist, eher eine Wirkung.

Gehen Sie zu www.themechanismofreality.com, diese Seite erklärt genau, wie die Schwerkraft funktioniert. Jeder Physiker, der dies untersucht, stimmt zu, dass dies richtig ist. Vom CERN bis zum Physik-Department der Universität Peking sind sich einig, dass dies eine "fantastische Verbindung zwischen Gravitonphysik und Stringtheorie" ist! Dies wurde auch indirekt von LIGO und der Ankündigung der Schwerewelle bestätigt. Viel Spaß!


Wie funktioniert die Schwerkraft?

Bevor ich das beantworten kann, muss ich fragen, was du mit " . meinstwie die Schwerkraft funktioniert." Wir wissen nicht wirklich, wie etwas funktioniert, Materie krümmt die Raumzeit, wir wissen nicht wirklich, wie das funktioniert funktioniert, aber wir können detaillierte quantitative Vorhersagen darüber liefern, was passieren wird.

Wenn Sie sich fragen, wie der Mechanismus der Schwerkraft funktioniert, kann ich das nicht beantworten (und ich bezweifle, dass das jemand anderes ernsthaft kann), wenn Sie sich andererseits fragen, was der Mechanismus ist, dann kann ich eine bessere, aber vielleicht genauso unbefriedigend, antworten.

Abgesehen von bunten Analogien, die den Punkt veranschaulichen, aber nicht vollständig vermitteln (wie eine Skizze eines Meisterwerks der bildenden Kunst), werden Sie nicht viel über die am besten verifizierte Gravitationstheorie, auch bekannt als Allgemeine Relativitätstheorie, aus dem Forum erfahren Beiträge. Andere mögen bereit sein, diese Analogien anzubieten, aber ich werde weder Ihre noch meine Zeit verschwenden.

Wenn du möchtest kennt Was die Schwerkraft angeht, wird es ein ernstes Unterfangen. Ich empfehle Ihnen, viel Infinitesimalrechnung zu lernen, um sich auf die Spezielle Relativitätstheorie vorzubereiten, und dann zur Allgemeinen Relativitätstheorie überzugehen, vorzugsweise an einer Universität, wo es wahrscheinlich am einfachsten wäre. Dabei lernt man ziemlich viel Mathematik. Ein Studium der Physik oder der angewandten Mathematik würde wahrscheinlich dazu beitragen, ein gewisses Maß an körperlicher Intuition zu entwickeln, das eine wertvolle Hilfestellung wäre.

Es mag den Anschein haben, als hätte ich die Schwere des Unterfangens (Wortspiel beabsichtigt), das zum Studium des Themas erforderlich ist, überbewertet, aber es wird einen großen Teil Ihrer Zeit (oder ein geeignetes Stück einer Hyperoberfläche) in Anspruch nehmen.


EDIT: Wenn Sie die Fähigkeit und Zeit haben, können Sie auch aus einigen sehr guten Büchern zu diesem Thema selbst lernen. Andere können bessere Referenzen anbieten als ich, also überlasse ich es ihnen.


Antworten und Antworten

"Da Sie sich im Aufzug befanden, drückte Sie die Kraft beim Beschleunigen gegen den Boden, um die Schwerkraft zu simulieren."

Und da liegt Ihr Verständnisfehler. Es gibt überhaupt keine Kraft, die Sie gegen den Boden drückt. WENN Ihr Buch sagt, dass es so ist, werfen Sie es weg.

Die Kraft auf Sie ist der Boden, der Sie "nach oben" drückt. Dies ist das gleiche wie beim Beschleunigen in einem Auto. Es fühlt sich an, als würde eine Kraft Sie in den Sitz drücken, obwohl es tatsächlich der Sitz ist, der gegen Sie drückt. Diese werden "Quotinertialeffekte" oder "Pseudokräfte" genannt. Die irrtümliche "Zentrifugalkraft" ist ein weiteres Beispiel.

Diese von Einstein vorhergesagte seltsame Beschleunigung hat also eine unbedeutende Dimension, aber wir haben den "Quotinertialeffekt" der Erdoberfläche, der gegen uns drückt.

Wir werden nicht aus dem gleichen Grund in den Weltraum geschleudert, aus dem Sie nicht aus Ihrem Auto geschleudert werden, während Sie beschleunigen.

Wohin werden wir geschleudert, wenn diese Einstein-Idee auf die Bremse gerät?

OK ich bin zurück. Nun zu meiner zweiten Analogie.

Die zweite Analogie betrifft Materie (Masse) in der Raumzeit (4. Dimension), die in der Raumzeit eine Vertiefung oder Delle um sie herum erzeugt. Eine weitere bekannte Analogie dafür, warum sich die Planeten um die Sonne drehen (da Einstien sagte, es gebe keine Schwerkraft) kann gezeigt werden, indem eine Gummiplatte (die die Raumzeit repräsentiert) vom Boden hängt (beliebig viel, damit sie sich nicht berührt). Boden) und eine Metallkugel(Sonne) in die Mitte zu legen. Das Gummiblatt wird sich um den Ball biegen und eine Art Trichterform bilden, wobei der Ball in der Mitte eintaucht. Die Planeten (entsprechend der Analogie) rotieren um diesen Trichter (aber bewegen sich wegen fehlender Reibung nicht nach unten). Pluto wäre in der Nähe des oberen Endes des Trichters, der größeren (also längeren) Umdrehung um die Sonne, während sich Quecksilber in der Nähe des unteren Endes befinden würde und schnellere kleinere Umdrehungen machen würde. Und angeblich machen die Planeten ihre eigenen kleinen "Sub-Dips" im großen Dip (Sun's Dip). Nun, das ist auch in Ordnung, aber das Blatt geht in dieser Analogie UNTER das Objekt, nicht in die Mitte (wo Schwerkraft "Ziehen" ist). Es würde funktionieren, wenn wir (sagen wir Nordamerika) oben auf der Kugel (Erde) wären, weil die Senke direkt unter uns wäre. Aber für die Menschen in China (so wie die Analogie illustriert wurde) würden sie in den Himmel fallen, weil sie auf der Unterseite der Kugel wären (und die Senke unter der Kugel). Für eine korrekte Analogie müsste der Dip irgendwie in der Mitte sein und (wieder irgendwie) in alle 360 ​​Grad zeigen, um alle Dinge in die Mitte zu ziehen. Also vielleicht 360 Raum-Zeit-Einbrüche in alle 360 ​​Richtungen, während sie sich im Zentrum der Erde befinden. Was?! AUF KEINEN FALL. Das macht auch keinen Sinn

Bitte helfen Sie mir, diese wirklich schlechte Analogie zu verstehen!

Ok, ich muss lernen, mit meinen Worten in Physik "technischer" zu sein, wenn ich mit Kraft umgehe.

Okay, ich glaube Ihnen, dass es Sie "nach oben" drückt, ABER wenn es Sie nach oben drückt, was hält Sie "unten"? Was hält Sie davon ab, oben auf den Aufzug zu fahren? Das ist es, was ich wissen möchte, denn die "unten"-Kraft, die Sie davon abhält, "auf" zu gehen, wäre die Schwerkraft. Ich versuche, Einstiens Sicht auf die Schwerkraft zu verstehen und sie nicht zu begreifen.

Ich würde viel lieber die Gravitationsansicht des "Gravtons" wählen. Aber ich weiß nicht viel über Gravitonen. Wie viele werden von der Erde (ungefähr) emittiert und ziehen unsere Gravitonen (falls wir welche haben) die Erdgravitonen an, um uns auf dem Boden zu halten? Ich habe in einem Artikel gelesen, dass wir einen Graiton aussenden und die Erde einen aussendet, und wenn sie sich kreuzen, "ziehen" sie (oder drücken, wenn Sie es vorziehen) gegeneinander, was Sie wiederum zu Boden zwingt. Wieder glaube ich, dass ich auf eine *andere* schlechte Analogie gestoßen sein könnte. Bitte helfen Sie mir also, das Beispiel "Quotelevator", "Dip-Funnel" im Raum-Zeit-Beispiel und "Gravton" Beispiel herauszufinden und sie alle zusammenzusetzen (wenn möglich).

Es mag schwer sein, aber bitte versuchen Sie es, denn ich glaube, dass ich einer schlechten Lehre zum Opfer gefallen bin. Helfen Sie, wenn Sie können. Danke.

Ursprünglich gepostet von Cyberice
OK ich bin zurück. Nun zu meiner zweiten Analogie.

Die zweite Analogie betrifft Materie (Masse) in der Raumzeit (4. Dimension), die in der Raumzeit eine Vertiefung oder Delle um sie herum erzeugt. Eine weitere bekannte Analogie dafür, warum sich die Planeten um die Sonne drehen (da Einstien sagte, es gebe keine Schwerkraft) kann gezeigt werden, indem eine Gummiplatte (die die Raumzeit repräsentiert) vom Boden hängt (beliebig viel, damit sie sich nicht berührt). Boden) und eine Metallkugel(Sonne) in die Mitte zu legen. Das Gummiblatt wird sich um den Ball biegen und eine Art Trichterform bilden, wobei der Ball in der Mitte eintaucht. Die Planeten (entsprechend der Analogie) rotieren um diesen Trichter (aber bewegen sich wegen fehlender Reibung nicht nach unten). Pluto wäre in der Nähe des oberen Endes des Trichters, der größeren (also längeren) Umdrehung um die Sonne, während sich Quecksilber in der Nähe des unteren Endes befinden würde und schnellere kleinere Umdrehungen machen würde. Und angeblich machen die Planeten ihre eigenen kleinen "Sub-Dips" im großen Dip (Sun's Dip). Nun, das ist auch in Ordnung, aber das Blatt geht in dieser Analogie UNTER das Objekt, nicht in die Mitte (wo Schwerkraft "Ziehen" ist). Es würde funktionieren, wenn wir (sagen wir Nordamerika) oben auf der Kugel (Erde) wären, weil die Senke direkt unter uns wäre. Aber für die Menschen in China (so wie die Analogie illustriert wurde) würden sie in den Himmel fallen, weil sie auf der Unterseite der Kugel wären (und die Senke unter der Kugel). Für eine korrekte Analogie müsste der Dip irgendwie in der Mitte sein und (wieder irgendwie) in alle 360 ​​Grad zeigen, um alle Dinge in die Mitte zu ziehen. Also vielleicht 360 Raum-Zeit-Einbrüche in alle 360 ​​Richtungen, während sie sich im Zentrum der Erde befinden. Was?! AUF KEINEN FALL. Das macht auch keinen Sinn

Bitte helfen Sie mir, diese wirklich schlechte Analogie zu verstehen!

OK, die vierte Dimension zu akzeptieren ist schwer, keine Frage. Steven Hawking hat einmal geschrieben," wenn Sie sich jetzt eine vierdimensionale Kurve vorstellen können. dann bist du nicht von diesem Planeten". Aber der wichtige Faktor beim Verständnis der Gummituch-Analogie ist, sich daran zu erinnern, dass es sich nur um eine Analogie handelt. Insbesondere eine 3D-Darstellung eines 4D-Ereignisses.

Ich vermute, dass Sie hier auf das Problem stoßen, dass Menschen auf der anderen Seite der Welt nach oben fallen. Weil ihre "aufwärts" die gleiche Richtung ist, in der die Gummiplatte gekrümmt ist. Aber die Gummiplatte ist nur eine zweidimensionale Darstellung des dreidimensionalen Raums. Wenn es ungestört bleibt, ist das Blatt flach. Eine über das Blatt gerollte Murmel kann sich vorwärts, rückwärts oder von einer Seite zur anderen bewegen. Wenn eine größere, schwerere Kugel eingeführt wird, dehnt sich die Folie in eine neue Richtung aus, die 90º von den beiden bereits erwähnten Richtungen entfernt ist. Eine Murmel, die versucht, in die Nähe dieser Kugel zu rollen, wird einen Weg (nach links oder rechts) oder (vor oder hinter) der Kugel zurücklegen. Aber die Krümmung des Blattes in dieser dritten Direkte (auf und ab) führt dazu, dass der Weg einer Murmel verändert wird.

Die Allgemeine Relativitätstheorie behauptet im Grunde, dass Sie diesem Gummiblatt eine Dimension hinzufügen können und es den Raum darstellt. Legen Sie einen schweren Gegenstand hinein und biegen Sie beabstandet in eine vierte Richtung, die bei 19° zu den drei Richtungen liegt, mit denen wir am besten vertraut sind. Jedes Objekt, das versucht, in der Nähe dieses "schweren Objekts" vorbeizukommen, kann einen Pfad nehmen, der (links oder rechts) (vor dem Krieg dahinter) ist. oder (oberhalb oder unterhalb). Aber ihre Flugbahn in jeder dieser drei Richtungen wird durch die Raumkrümmung in der vierten Richtung verändert. So wie die Gummiplatte nur zwei Dimensionen hat, während der Raum drei Dimensionen hat, hat die Delle in der Platte nur 3 Dimensionen, während die Schwerkraft 4 hat.


Aktivität: Asteroidensprung

The Asteroid Jump fragt die Schüler, was passieren würde, wenn sie versuchen würden, zwischen winzigen Asteroiden im Weltraum zu springen. Die Schüler müssen ihr Verständnis der Schwerkraft nutzen, um die Antwort auf diese imaginären Szenarien zu finden!

Wir haben auch unsere besten Vermutungen zu diesen lustigen Gedankenexperimenten geliefert!

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Mikrosatelliten als Forschungswerkzeuge

E. A. Essex, . HA. Cohen, in der COSPAR-Kolloquienreihe, 1999

IONOSPHÄRISCHE MESSUNGEN

Die Beobachtung der GPS-Konstellation von Satelliten im Weltraum von einem Satelliten mit niedriger Erdumlaufbahn (LEO) wie FedSat1 aus, der bei 700 km umkreist, bietet ein leistungsstarkes Mittel zur Abbildung der Ionosphäre und der inneren Magnetosphäre, der Plasmasphäre. Die Bereitstellung einer verdeckenden Geometrie von einem weltraumgestützten Empfänger ermöglicht es, effektiv eine horizontale Abtastung durch die Ionosphäre zu erhalten (Hajj et al. 1994). Das Fehlen von horizontalen Scans von bodengestützten Beobachtungen von GPS-Satelliten hat die aktuelle Entwicklung der computergestützten Ionosphärentomographie eingeschränkt. Aufgrund der Geometrie fehlt es an Informationen über den horizontalen Gesamtelektronengehalt (TEC), was zu einem Mangel an Informationen entlang der vertikalen Richtung im rekonstruierten tomographischen Bild führt. Um dieses Problem zu überwinden, verwenden die meisten Forschungen irgendeine Form von a priori Informationen (Villani und Essex 1996). Eine Übersicht über ionosphärische Tomographiealgorithmen findet sich in Raymund (1994). Im geplanten Experiment für FedSatl wird dieses Problem durch eine Kombination von boden- und weltraumbasierten GPS-Bedeckungsdaten gelöst, die sowohl vertikale als auch horizontale Informationen für die Anwendung der tomographischen Rekonstruktion liefern. Die Hauptvorteile der tomographischen Rekonstruktionstechniken liegen in der großen geografischen Abdeckung und der Wirtschaftlichkeit. Inkohärente Streuradare sind nur in der Lage, die Informationen aus einem kleineren geografischen Gebiet bereitzustellen, was Millionen von Dollar für den Bau und Betrieb kostet. Das jüngste Interesse an der Entwicklung der weltraumgestützten Tomographie führte zur Einführung des ersten LEO, GPSMET und seiner Verwendung in den Radiookkultationsexperimenten. Verschiedene Forscher haben kürzlich eine ionosphärische Rekonstruktion aus den GPS-Bedeckungsdaten durchgeführt. (Ruis et al. 1997, Hajj und Romans, 1998).


Ist die Schwerkraft wirklich eine Kraft?

Könnten wir sagen, dass sie Kräfte „erklären“? Dass Kräfte die Oberflächenmanifestationen der zugrunde liegenden Maschinerie von Feldern sind?

Könnte die Schwerkraft in diesem Sinne doch eine Kraft sein?

Könnten wir sagen, dass sie Kräfte „erklären“? Dass Kräfte die Oberflächenmanifestationen der zugrunde liegenden Maschinerie von Feldern sind?

Könnte die Schwerkraft in diesem Sinne doch eine Kraft sein?

Nur im Sonderfall eines infinitesimalen Tropfens und Auswahl derselben 'vertikalen' Linie von der Mitte zum Umfang. Wenn einer von beiden fällt, schwenkt er aus der Mitte und schlägt schräg in Ihr Armaturenbrett, da sich der Umfang viel schneller bewegt als die anfängliche Seitwärtsbewegung des Objekts.

Wenn sie nebeneinander 'fallen' werden, 'fallen' sie mit der gleichen Geschwindigkeit, aber unterschiedlich. Auf der Erde fallen sie konvergent zum Erdmittelpunkt. Daher nur die gleiche vertikale Linie für jeden auswählen. Sie müssen das Experiment für jeden separat durchführen.

Schwerkraft und Zentrifugalkraft sind also ziemlich beschissen ähnlich. Solange alles an Ort und Stelle bleibt und sich alles am selben Ort stapelt, sind sie gleich.

OK.. Das mag stimmen. Aber was wäre, wenn das Raumschiff so groß wie eine Galaxie oder eine Umlaufbahn um die Erde wäre? Und wir hatten nur 10 Fuß vertikalen Platz, um die Objekte fallen zu lassen. Jetzt können wir sie überall ablegen und es gibt keinen Unterschied.

Und ich glaube, ich habe mir gerade selbst bewiesen, dass "Schwerkraft" und "Zentriflische Kraft" im Wesentlichen dasselbe sind.

Das ist wie:
Wenn sich ein Astronaut im Orbit befindet, ist er im Wesentlichen schwerelos. Warum? Weil er in Richtung Erde fällt, aber genug Geschwindigkeit hat, um sich selbst davon abzuhalten, sich nach innen zu drehen. Wenn er beginnt, die Umlaufbahn zu verlieren, kann er die Geschwindigkeit erhöhen, um sie beizubehalten.
Was würde also passieren, wenn ein anderes Raumschiff vorbeikäme und Fracht auf sein Schiff lud, sodass das Schiff jetzt doppelt so viel Masse hat? Auch wenn für ihn die zusätzliche Masse im Wesentlichen schwerelos ist, sollte er nicht seine Umlaufgeschwindigkeit erhöhen müssen, um nicht zu fallen? Tatsächlich vermute ich, dass das Raumschiff seine eigene Geschwindigkeit erhöhen wird, da es die doppelte Masse hat, die die Erde ziehen kann. Nein.. Das ist nicht richtig, glaube ich?. Wenn alles mit der gleichen Geschwindigkeit fällt, passiert wahrscheinlich nichts, wenn das Raumschiff plötzlich doppelt so viel Masse hat, als es zu fallen beginnt, nehme ich an. Ich nehme an, der Astronaut muss die Geschwindigkeit erhöhen, um der Anziehungskraft der Erde entgegenzuwirken?

OK.. Das mag stimmen. Aber was wäre, wenn das Raumschiff so groß wie eine Galaxie oder eine Umlaufbahn um die Erde wäre? Und wir hatten nur 10 Fuß vertikalen Platz, um die Objekte fallen zu lassen. Jetzt können wir sie überall ablegen und es gibt keinen Unterschied.

Und ich glaube, ich habe mir gerade selbst bewiesen, dass "Schwerkraft" und "Zentriflische Kraft" im Wesentlichen dasselbe sind.

Das ist wie:
Wenn sich ein Astronaut im Orbit befindet, ist er im Wesentlichen schwerelos. Warum? Weil er in Richtung Erde fällt, aber genug Geschwindigkeit hat, um sich selbst davon abzuhalten, sich nach innen zu drehen. Wenn er beginnt, die Umlaufbahn zu verlieren, kann er die Geschwindigkeit erhöhen, um sie beizubehalten.
Was würde also passieren, wenn ein anderes Raumschiff vorbeikäme und Fracht auf sein Schiff lud, sodass das Schiff jetzt doppelt so viel Masse hat? Auch wenn für ihn die zusätzliche Masse im Wesentlichen schwerelos ist, sollte er nicht seine Umlaufgeschwindigkeit erhöhen müssen, um nicht zu fallen? Tatsächlich vermute ich, dass das Raumschiff seine eigene Geschwindigkeit erhöhen wird, da es die doppelte Masse hat, die die Erde ziehen kann. Nein.. Das ist nicht richtig, glaube ich?. Wenn alles mit der gleichen Geschwindigkeit fällt, passiert wahrscheinlich nichts, wenn das Raumschiff plötzlich doppelt so viel Masse hat, als es zu fallen beginnt, nehme ich an. Ich nehme an, der Astronaut muss die Geschwindigkeit erhöhen, um der Anziehungskraft der Erde entgegenzuwirken?

Für Ihren zweiten Teil hat er nur Masse hinzugefügt, die bereits eine identische Orbitalkonfiguration wie seine eigene hatte. Dies sagt mir nichts über die Äquivalenz von Zentrifugalkraft / Schwerkraft.

Für deinen ersten Teil hast du fast recht.

Ich stimme sogar zu, dass Sie noch korrekter wären, wenn Ihr Raumschiff einen unendlichen Radius hätte.

Aber die Zentrifugalkraft ist divergierend. Ihr Raumfahrzeug mit unendlicher Größe hätte eine parallele Fallrichtung für jede beliebige, nicht unendliche Fläche (Mathematiker möchten möglicherweise Einspruch erheben). Die Schwerkraft ist konvergent. Das werden Sie nie bekommen, selbst in einem beschleunigenden Aufzug.

Das einzige System, das theoretisch der Schwerkraft entsprechen könnte, wäre ein expandierendes ballonartiges Ding, dessen Oberfläche sich in alle Richtungen nach außen beschleunigt. Dann könnten Sie Dinge an verschiedenen Stellen fallen lassen und sie würden zusammenfallen.

PS. Ich habe einen Kurs, der diese Woche beginnt, und kann für eine Weile nicht mehr viel teilnehmen.


3.6 Schwerkraft mit mehr als zwei Körpern

Bisher betrachteten wir die Sonne und einen Planeten (oder einen Planeten und einen seiner Monde) als nichts anderes als ein Paar sich umeinander drehender Körper. Tatsächlich üben alle Planeten auch Gravitationskräfte aufeinander aus. Diese interplanetaren Anziehungen verursachen geringfügige Abweichungen von den Umlaufbahnen, als man erwarten würde, wenn die Gravitationskräfte zwischen den Planeten vernachlässigt würden. Die Bewegung eines Körpers, der unter dem Einfluss der Gravitation von zwei oder mehr anderen Körpern steht, ist sehr kompliziert und kann nur mit großen Computern richtig berechnet werden. Glücklicherweise stehen Astronomen solche Computer in Universitäten und staatlichen Forschungsinstituten zur Verfügung.

Die Interaktionen vieler Körper

Nehmen wir als Beispiel an, Sie haben einen Haufen von tausend Sternen, die alle ein gemeinsames Zentrum umkreisen (solche Haufen sind ziemlich häufig, wie wir in Sternhaufen sehen werden). Wenn wir die genaue Position jedes Sterns zu einem bestimmten Zeitpunkt kennen, können wir die kombinierte Gravitationskraft der gesamten Gruppe auf ein beliebiges Mitglied des Haufens berechnen. Wenn wir die Kraft auf den fraglichen Stern kennen, können wir daher herausfinden, wie er beschleunigt wird. Wenn wir wissen, wie es sich anfangs bewegt hat, können wir berechnen, wie es sich im nächsten Moment bewegen wird, und so seine Bewegung verfolgen.

Das Problem wird jedoch dadurch erschwert, dass sich auch die anderen Sterne bewegen und damit ihre Wirkung auf unseren Stern verändern. Daher müssen wir gleichzeitig die Beschleunigung jedes Sterns berechnen, die durch die Kombination der Gravitationsanziehungen aller anderen erzeugt wird, um die Bewegungen aller von ihnen und damit jedes einzelnen zu verfolgen. Solche komplexen Berechnungen wurden mit modernen Computern durchgeführt, um die Entwicklung hypothetischer Sternhaufen mit bis zu einer Million Mitgliedern zu verfolgen (Abbildung 3.13).

Innerhalb des Sonnensystems ist das Problem der Berechnung der Umlaufbahnen von Planeten und Raumfahrzeugen etwas einfacher. Wir haben gesehen, dass die Keplerschen Gesetze, die die Gravitationseffekte der anderen Planeten auf einer Umlaufbahn nicht berücksichtigen, sehr gut funktionieren. Dies liegt daran, dass diese zusätzlichen Einflüsse im Vergleich zur dominierenden Anziehungskraft der Sonne sehr gering sind. Unter solchen Umständen ist es möglich, die Auswirkungen anderer Körper als kleine Störungen (oder Störungen) zu behandeln. Im 18. und 19. Jahrhundert entwickelten Mathematiker viele elegante Techniken zur Berechnung von Störungen, die es ihnen ermöglichten, die Positionen der Planeten sehr genau vorherzusagen. Solche Berechnungen führten schließlich 1846 zur Vorhersage und Entdeckung eines neuen Planeten.

Die Entdeckung von Neptun

Die Entdeckung des achten Planeten Neptun war einer der Höhepunkte in der Entwicklung der Gravitationstheorie. 1781 entdeckte William Herschel, ein Musiker und Amateurastronom, zufällig den siebten Planeten Uranus. Es kommt vor, dass Uranus vor einem Jahrhundert beobachtet wurde, aber bei keiner dieser früheren Sichtungen wurde er als Planet erkannt, sondern einfach als Stern aufgezeichnet. Herschels Entdeckung zeigte, dass es im Sonnensystem Planeten geben könnte, die zu dunkel sind, um mit bloßem Auge sichtbar zu sein, aber bereit, mit einem Teleskop entdeckt zu werden, wenn wir nur wissen, wo wir suchen müssen.

Bis 1790 wurde für Uranus eine Umlaufbahn berechnet, indem man seine Bewegung im Jahrzehnt nach seiner Entdeckung beobachtete. Selbst nachdem die störenden Effekte von Jupiter und Saturn berücksichtigt wurden, stellte sich jedoch heraus, dass sich Uranus nicht auf einer Umlaufbahn bewegte, die genau den früheren Beobachtungen seit 1690 entsprach. Um 1840 war die Diskrepanz zwischen den für Uranus beobachteten Positionen und die von seiner berechneten Umlaufbahn vorhergesagten betrugen etwa 0,03 ° - ein Winkel, der mit bloßem Auge kaum wahrnehmbar ist, aber immer noch größer als die wahrscheinlichen Fehler in den Umlaufberechnungen. Mit anderen Worten, Uranus schien sich einfach nicht auf der von der Newtonschen Theorie vorhergesagten Bahn zu bewegen.

Im Jahr 1843 begann John Couch Adams, ein junger Engländer, der gerade sein Studium in Cambridge abgeschlossen hatte, eine detaillierte mathematische Analyse der Unregelmäßigkeiten in der Bewegung des Uranus, um zu sehen, ob sie durch die Anziehungskraft eines unbekannten Planeten verursacht werden könnten. Er stellte die Hypothese auf, dass ein Planet weiter von der Sonne entfernt war als Uranus und bestimmte dann die Masse und die Umlaufbahn, die er für die Abweichungen in der Umlaufbahn von Uranus haben musste. Im Oktober 1845 übergab Adams seine Ergebnisse an George Airy, den britischen Astronomen Royal, und informierte ihn, wo am Himmel der neue Planet zu finden sei. Wir wissen jetzt, dass die vorhergesagte Position von Adams für den neuen Körper innerhalb von 2° korrekt war, aber aus verschiedenen Gründen folgte Airy nicht sofort.

Unterdessen griff der französische Mathematiker Urbain Jean Joseph Le Verrier, der Adams oder seine Arbeit nicht kannte, das gleiche Problem an und veröffentlichte seine Lösung im Juni 1846. Airy stellte fest, dass Le Verriers vorhergesagte Position für den unbekannten Planeten innerhalb von 1° mit der von Adams übereinstimmte , schlug James Challis, Direktor des Cambridge Observatory, vor, eine Suche nach dem neuen Objekt zu beginnen. Der Astronom aus Cambridge, der keine aktuellen Sternkarten der Wassermann-Region des Himmels hatte, in der der Planet vorhergesagt wurde, zeichnete die Positionen aller lichtschwachen Sterne auf, die er mit seinem Teleskop an diesem Ort beobachten konnte. Challis plante, solche Pläne in Abständen von mehreren Tagen zu wiederholen, in der Hoffnung, dass sich der Planet durch seine Bewegung von einem Stern unterscheiden würde. Leider war er bei der Prüfung seiner Beobachtungen fahrlässig, obwohl er den Planeten tatsächlich gesehen hatte, erkannte er ihn nicht.

Etwa einen Monat später schlug Le Verrier Johann Galle, einem Astronomen an der Berliner Sternwarte, vor, nach dem Planeten zu suchen. Galle erhielt Le Verriers Brief am 23. September 1846 und fand und identifizierte den Planeten noch in dieser Nacht, da er neue Karten der Wassermann-Region besaß. Es war weniger als ein Grad von der Position entfernt, die Le Verrier vorhergesagt hatte. Die Entdeckung des achten Planeten, der heute als Neptun bekannt ist (der lateinische Name für den Meeresgott), war ein großer Triumph für die Gravitationstheorie, da er die Allgemeingültigkeit der Newtonschen Gesetze dramatisch bestätigte. Die Ehre für die Entdeckung wird zu Recht von den beiden Mathematikern Adams und Le Verrier geteilt (Abbildung 3.14).

Wir sollten beachten, dass die Entdeckung von Neptun für Astronomen keine völlige Überraschung war, die die Existenz des Planeten aufgrund der „ungehorsamen“ Bewegung von Uranus schon lange vermuteten. Am 10. September 1846, zwei Wochen bevor Neptun tatsächlich gefunden wurde, bemerkte John Herschel, Sohn des Entdeckers des Uranus, in einer Rede vor der British Association: „Wir sehen [den neuen Planeten], wie Kolumbus Amerika von den Küsten Spaniens aus sah“. . Seine Bewegungen sind entlang der weitreichenden Linie unserer Analyse zitternd gefühlt worden, mit einer Sicherheit, die der Augendemonstration kaum nachsteht.“

Diese Entdeckung war ein großer Fortschritt bei der Kombination der Newtonschen Theorie mit sorgfältigen Beobachtungen. Diese Arbeit wird in unserer Zeit mit der Entdeckung von Planeten um andere Sterne fortgesetzt.

Link zum Lernen

For the fuller story of how Neptune was predicted and found (and the effect of the discovery on the search for Pluto), you can read this page on the mathematical discovery of planets.

Making Connections

Astronomy and the Poets

When Copernicus, Kepler, Galileo, and Newton formulated the fundamental rules that underlie everything in the physical world, they changed much more than the face of science. For some, they gave humanity the courage to let go of old superstitions and see the world as rational and manageable for others, they upset comforting, ordered ways that had served humanity for centuries, leaving only a dry, “mechanical clockwork” universe in their wake.

Poets of the time reacted to such changes in their work and debated whether the new world picture was an appealing or frightening one. John Donne (1573–1631), in a poem called “Anatomy of the World,” laments the passing of the old certainties:

The new Philosophy [science] calls all in doubt,
The element of fire is quite put out
The Sun is lost, and th’ earth, and no man’s wit
Can well direct him where to look for it.

(Here the “element of fire” refers also to the sphere of fire, which medieval thought placed between Earth and the Moon.)

By the next century, however, poets like Alexander Pope were celebrating Newton and the Newtonian world view. Pope’s famous couplet, written upon Newton’s death, goes

Nature, and nature’s laws lay hid in night.
God said, Let Newton be! And all was light.

In his 1733 poem, An Essay on Man, Pope delights in the complexity of the new views of the world, incomplete though they are:

Of man, what see we, but his station here,
From which to reason, to which refer? . . .
He, who thro’ vast immensity can pierce,
See worlds on worlds compose one universe,
Observe how system into system runs,
What other planets circle other suns,
What vary’d being peoples every star,
May tell why Heav’n has made us as we are . . .
All nature is but art, unknown to thee
All chance, direction, which thou canst not see
All discord, harmony not understood
All partial evil, universal good:
And, in spite of pride, in erring reason’s spite,
One truth is clear, whatever is, is right.

Poets and philosophers continued to debate whether humanity was exalted or debased by the new views of science. The nineteenth-century poet Arthur Hugh Clough (1819–1861) cries out in his poem “The New Sinai”:

And as old from Sinai’s top God said that God is one,
By science strict so speaks He now to tell us, there is None!
Earth goes by chemic forces Heaven’s a Mécanique Celeste!
And heart and mind of humankind a watchwork as the rest!

(A “mécanique celeste” is a clockwork model to demonstrate celestial motions.)

The twentieth-century poet Robinson Jeffers (whose brother was an astronomer) saw it differently in a poem called “Star Swirls”:

There is nothing like astronomy to pull the stuff out of man.
His stupid dreams and red-rooster importance:
Let him count the star-swirls.


2 Replies to &ldquoHow Do Gravitational Slingshots Work?&rdquo

Hey Fraser and UT team,…great video as always..these videos should be required for all the kids at school who might be doing a class on orbital dynamics (or any other space based course that is covered in this great series)..

well actually not just the kids…and not just the videos… the WHOLE SITE should be in everyones bookmarks, due to its quality and endlessly fascinating subject matter…..

Enough fawning …though I cant help it…but Ive been lurking around for at least 5 or 6 years now..I was at University when I discovered the site (Aeronautical Engineering, which is relevant to what Im about to ask) and it became immediately, and ever since, my main ‘feed’ for the latest goings on in Space Exploration of all forms. Sure I do use other sites an awful lot..but UT is my first stop every morning….I just love how when things are happening ‘live’, such as Chelyabinsk, when no firm info is available..the story is updated, and any erroneous data is corrected, and importantly, with a complete explanation. Unlike Space News in the ‘normal’ media that suffers terribly from false information.

This site has always been an antidote to that..(along with Bad Astronomy’ too!) and of course the multitude of various space agency sites sites (what a gift to the world NASA, JPL, ESA etc online really are…we truly are privileged to be around at this time in history, with such rare info at all of our fingertips)

Anyway, the question I really wanted to ask Fraser, and thus, in an attempt to get an answer I wrote a glowing recommendation of his site (:p), was this,

‘With all this talk of Orbital mechanics, and the obvious expertise Fraser displays in the subject (still fawning a bit, sry), has he ever tried any of the sums ‘For Real’?

By that, I mean…has he ever put a Kerbal on the line in a quest for a perfect parabola, in order to leave Kerbin far behind him (or rather his ‘test subject’), while using the least amount of fuel as possible?’

Or to put it another way…is the UT staff as hooked on ‘Kerbal Space Program’ as the staff are at my office?

If they are, and Im sure it would have been mentioned at some point, and Ive somehow missed it….but if NOT…..well I advise you to get the ‘game’ immediately, for a true treat is in store…(this goes for anyone that loves the subjects covered so expertly in UT..and have never heard of the majesty that is ‘KSC’)

Im bringing it up now, a couple of years after its ‘Early Access’ release, because they have added ‘Missions’ to the game…and they truly offer a good challenge, even to those that can build extraordinary vehicles in the sandbox mode, and seemingly fulfill any self chosen goal…

Its also another E-Item (like UT itself) that should be in every school in the world, for the kids interested in science and aeronautics to enjoy and fiddle about with..the way proto-engineers should..

Anyway…thanks again, and if you ARE all Kerbal botherers at UT…Id love to see your creations : D

I’m a gigantic Kerbal fan. In fact, I’d say playing the KSP has taught me more about spaceflight than years of reporting and my educational background.



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Gravity and the Field

There is a conundrum in modern physics which may be more simple to resolve than at first glance. The problem has been to integrate gravity into the unified field. The problem it seems has not been so much a mathematical problem as a conceptual one. We know that energy and matter are interchangeable, so if we ignore matter in our thought experiment then we can easily determine what gravity is. For all bodies gravity acts as point source at the centre of the body. If we take a large mass like a planet and just view it as an energy field then we can see that its' gravity would be associated with the energy field. Then if we view an individual atom in space then we can visualize it as an energy field associated with a tiny gravity well. The gravity then is a point source at the centre of the atom creating a wave structure which diminishes by the distance squared. In other word the graviton is created at the centre of the atom by the presence of the energy field.

Gravity is very weak, but it has the peculiar characteristic to diminish by the distance squared, which makes its' influence felt, even if very tiny at great distances, as it never diminishes to an absolute zero in magnitude. In the case of a planet the energy field of the planet is the mass of the planet and the graviton drops to the centre of the collective energy field. The graviton then is both particle and wave and when various particles meet and create a body the graviton falls to the centre of the collective energy field. In every case with various bodies there is only one graviton as the graviton itself has no mass and is only the product of the energy fieled which creates a "dimple" in space time whose curvature is such that it appears to diminish with the distance squared. As it is also a wave the wave moves outward through the body and if we observe an individual atom it appears to have gravity, but this is due to the Heisenburg principle of uncertainty when you take the mas of the atom you see the gravity as a particle, but just as an electron can pass through two slits at the same time, there is only one wave.

As a result of the true nature of gravity the unified field is really at hand. The problem has been that the researchers have been trying to reconcile gravity as a force, but it is not a force, but rather just the warpage of space time due to the presence of energy. If we take three discrete particles and observe them they each will have a separate mass and each has a graviton. If we then combine the particles into a molecule then they do not have separate masses, rather only a combined mass and now there is only one graviton at the centre of the molecule. The presence of the molecules energy in space time warps the matrix. The energy field is the gravity. The problem with thinking that gravity is a force started with Kepler who thought of gravity as a similar force to magnetism, which stuck. Magnetism, however is a dipole and gravity is a monopole. It has no preferred orientation like magnetism and no north and south poles.

When we take gravity in it's extreme as in a black hole then we can more fully understand what gravity is. When the stellar mass of the black hole collapses it is due to the fact that the outward pressure of the nuclear reactions at the stars core ceases and can no longer resist the inward acceleration of the stars energy toward the centre of the star. The graviton then is observed as accelerating further into the centre of the star and the energy field collapses. When the energy collapses beyond the point where the neutrons combine with the protons of the individual atoms the energy field can no longer be considered to be of an atomic nature and the individual atoms then collapse into a generalized energy field. This energy field then chases the accelerating graviton as if it were travelling through space, but in fact it is accelerating towards a point of singularity which it can never achieve. Thus the acceleration of the energy towards the point of singularity never ends as always out paces the acceleration of the energy towards the centre of the star. The energy is always constrained by the speed of light, which it cannot exceed.

Then there only three forces, the strong, the weak and electromagnetism. When we combine atoms then their combined fields warp space time due to the three force which bind them together. A body acts similar to a lens, but instead of light being focussed it is space time. The energy of the atom always wants to radiate outwards, but the nuclear forces and electromagnetism won't let them expand. The proton, for example is in a state of balance between the pressure of the energy pushing outwards and the binding energy of the strong force which holds them together. In a black hole the individual nuclear particles combine into a generalized energy field which bends space and time due to the fact that now the star has become a single particle and has so warped space time that even the speed of light is too slow to counteract the inward acceleration due to the strong force.

For every discrete body there is only one graviton. The graviton always remains massless no matter how massive the body is. If we apply this principle to the Grand Unified Theory when the strong and weak forces combine, as in a black hole the graviton always remains separate and never unifies as it merely product of the unified forces as they warp space time to to their presence in the matrix. In a large body, such as a planet the graviton is a point source at the centre of the body and also a wave that travels through out space time instantaneously. When matter manifested at the first moment of the Big Bang the graviton came into existence as result of the matters' presence. When we remove a particle from a large mass and examine it we observe the position of the particle and thus the graviton. If we do not observe the particle the graviton does not exist in the particle, but merely is a wave of uncertain location.

We can then re-write the gravitation equation as the sum of the combined strong forces of all the electromagnetically combined particles that make up the body. Gravity is not then a force, but rather the sum of the strong forces' trying to collapse the body to a singularity. What keeps the body from collapsing into a singularity is the outward pressure of the energy of the individual particles, just as in a star the outward pressure of the nuclear reactions at the core balance the inward acceleration of the strong force, which if unbalanced results in a black hole.

How Does Gravity Work?

Brian Thomas Johnston

We know from Einsteinian physics that the presence of matter in space warps the spacetime matrix. This often depicted as a ball sitting on a piece of fabric. The ball depresses the fabric into a bowl shape and that is meant to convey the idea of how gravity warps space. In fact this model is completely wrong and gives the whole wrong idea of how the equations really work and what gravity is.

First of all space is nothing and so cannot warp. What the equations really say is that time slows down near objects with mass. As a result then it appears that space warped. This is caused by the fact that light when it passes through a region of greater time density, then it too slows down. When you are standing on the earth your feet are lower than your head and thus, closer to the center of the main mass, the earth. The time at your head is moving slightly faster than the time at your feet, that is why you stick to the ground. Gravity is not a force, or a particle. There is nothing in relativity that suggests that, but there could be particulate time.

We must then explain why time moves slower in the presence of mass. The standard idea is that matter warps space, so all matter has gravity. However, experimental evidence does not bear this out. There is no evidence that electrons, or neutrons are affected by gravity. In fact there is no evidence to suggest that any subatomic particle exhibits gravity. All atoms have been proven to be affected by gravity. What is more likely then is that gravity is something that the atom does. When the electron in a hydrogen atom “orbits’ the proton, there is a tiny segment in it’s orbital where the electron is shadowed by the proton. There is also a period where the electron shadows the proton, but the time that the electron shadows the proton is much smaller than when the proton shadows the electron. From the ratio between the masses and these periods we can derive Newton’s Gravitational constant. What occurs then between two atoms is that they get attracted strongly by the shadowing of the electron and then are repelled again when the electron reappears. This cause the atoms to ‘jitter’ but there is slight difference between the proton and electron shadowing that results in the atoms sticking loosely together. This what we call gravity.

Why then does this cause time to slow down?

From my previous paper ‘Bipolar Time, the Origins of the Expansion of the Universe and the Cosmic Magnetic Fields’:

The difference is that in the gravitational attribute of magnetism is caused by the revolution around the atomic nucleus and this has a tendency to wrap spacetime around the atom. On the other hand regular magnetism causes the electrons to cluster around one end of the atom, but still perform a revolution around the nucleus, but this is biased to one end of the atom. This is why normal magnetism is gravity are alike and can act like intense gravity under the right conditions. The wrapping of spacetime around the atom is very similar to Lense-Thirring in its effect, but on a very tiny scale,

Where C is the speed of light, r is the radius of the atom and M is the mass of the atom. If we apply this to 1 cubic centimeter of hydrogen attracting one another we find that the value for the gravitational constant is exact for for a gas of hydrogen atoms. The gravitational constant is in cubic centimeters, so we use hydrogen, the prime atom, as the base to find the gravitational constant. There are approximately 8.3955x10-5grams per cubic centimeter of hydrogen, therefore this is the mass used to find G. The diameter of the hydrogen atom is used as d and it is 1x10-10 meters. The speed of light, c, is in meters per second. C Cvi is the growth rate of the random Fibonacci sequence and is equal to 1.1319882487943… So we have,

which is the same as the gravitational constant of 6.672EE-11. What we see then is the gravity is the product of the spiral outgrowth of the wrapping time around the atom caused by the electrons orbit around the nucleus of the atom. As the hydrogen atom is the basic type of matter in the universe, then all other types of matters gravitational force can be determined from this formula. it is the dragging of spacetime around the atom that causes gravity.

This explains the nuts and bolts of gravity, but it still does not completely explain the whole phenomena of gravity and existence. In his paper, “The Solar Matrix,” Robert Curry illustrates that the planets are arranged in their orbits along fibonacci progressions. As we saw above then this wrapping of spacetime around the atom then transfers this inertia to planetary orbits. This then results in the harmonic patterns that we see in gravity and the motions of planets and stars throughout the universe.

As was explained in my other paper, “Gravity,” To the atom “observing” the other atom it appears that there is a hole in the electron cloud. It cannot “see” the hole but it can “feel” the hole, thus what is created is a virtual hole. The atom thus reacts to the other atoms just like they did have holes in them. However, as the holes are not real then the atoms cannot pass through the holes. However the Schrodinger equation for the position of the atom does allow the atom to move through the virtual hole. Once the proton from the other atom falls through the virtual hole, which is repeated by the other atom, the two atoms are weakly bound to one another…. An electronics engineer will understand this concept well as the same principle is used in the tunneling Diode that allow the wave of the electron to pass through an impenetrable barrier, while the electron itself does not. The massless wave passes through the barrier and then becomes a particle.

Tsagas’ theory of magnetism stiffening spacetime is on the correct track. What happens then is that as the magnetic field lines become more dense they cause light to slow down. Light slows down in any dense medium. When light is refracted in glass it is due to the fact that light travels more slowly within the lens when compared to the relative vacuum outside the lens. In essence then time travels more slowly inside a lens than item does outside the lens as the only thing that we can actually measure the passage of time is by the speed of light. This is origins of gravitational lensing. The density of the magnetic field lines grows proportionally to the mass present at any given location in the universe. The mass must, however be fully atomic, or it does not produce gravity. In the spaces between galaxy clusters as revealed by the most recent surveys of Galactic Superclusters, The gas outside the cluster is more dense than the gas within the cluster. Astronomers have not been able to detect this gas previously as it is too hot and so is completely ionized with the protons and electrons existing as separate particle in a swarm. This however, still produces gravity even in this state there is electron shadowing through the swarm of particles. Also, as explained in the series of papers on Mexican Hat potentialities found in nature spiral galaxies are not turlu spiral in nature at all, but rather are surrounded by a dense ring of matter that makes the galaxies spin like mexican hat potentialities and thus negating the need for their dislike rotations as a product of unseen dark matter. Dark matter is merely mostly highly ionized hydrogen gas. With 74% hydrogen and 26% helium which is the leftover byproduct of the Big Bang. The gas between the galaxy clusters has not had time to cool down and what we see in the cosmic weblike structure is the bubbles of hot gas condensing at their cooler edges.

We now then confidently state that what we experience as gravity is two fold.. The first being that gravity created between atoms due to the quantum fluctuations caused by the imbalance between proton and electron shadowing. This then results in intensified magnetic field lines that create an increase in the field density proportion to the mass propagating outwards by the standard rule of magnetism that diminishes by the distance squared. This propagation propagates outwards as well along the pattern of the fibonacci spiral as revealed by the root of Newton’s gravitational constant found in the formula above.

How does gravity work then?

The atoms clump together due to tiny imbalances in their magnetic field, which then causes the magnetic field lines to increase proportionally. This then creates an increase in general field density and as light passes through it it is refracted. Refraction is caused by light slowing down in denser mediums and this causes then the lensing effect that see. The bowl example is not correct and probably has lead many in the wrong direction as to what gravity is. Nothing is bent, it is just light slowing down and so around a massive object time slows down. It just appears that space is bent and from the outside it looks like space is pinched. That, however is an illusion created by the increased density of magnetic field lines. And. that is how gravity works in all its manifestations. However in our experiments in the production of the Microwave Superparticle showed that a a boundary region was created. This means that spacetime waves move towards the observer on the right hand side and the waves move away from the observer on the left hand side.


How does gravity really work - Astronomy

Gravity. Was ist es? You can’t see it. You can’t smell it. You can’t touch it. But, it’s there. In fact it’s everywhere. We are familiar with gravity because we live with its effects every day. We know that when we drop an object, it falls to the floor, and we know gravity is the reason. While the force of gravity is weak compared with other forces in nature, such as electricity and magnetism, its effects are the most far-reaching and dramatic. Gravity controls everything from the motion of the ocean tides to the expansion of the entire universe.

The GRACE mission detects changes in Earth’s gravity field by monitoring the changes in distance between the two satellites as they orbit Earth. The drawing is not to scale the trailing spacecraft would actually be about 220 kilometers behind the lead spacecraft.

One of the NASA Earth Science Enterprise’s focus areas is Earth Surface and Interior studies, which includes studying the gravity field. The Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE), launched by NASA on March 17, 2002, is revealing more detail about the gravity field than has ever been available before. Data provided by GRACE are substantially improving our knowledge of Earth’s gravity and of a number of important aspects of global change.

How does GRACE really work? How is it possible for a satellite in space to make such a precise measurement of gravity from so far away? It seems like something only an expert in gravity studies could understand, and we might think the details are beyond our comprehension. Perhaps, however, if we take another look at how this familiar force really works, we can begin to better understand how GRACE measures gravity from space.

by Alan Ward
March 30, 2004


The Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) was launched from Plesetsk Cosmodrome in Russia on March 17, 2002. Shown here is the ROCKOT launch vehicle as it lifts off the pad carrying GRACE.



Bemerkungen:

  1. Mazonn

    Ich bin der Meinung, dass Sie nicht Recht haben. Lassen Sie uns darüber diskutieren.

  2. Shaktilkree

    Es gibt eine Website zu dem Thema, das Sie interessiert.

  3. Kagakora

    Natürlich. Es passiert.

  4. Shajin

    Vielen Dank für die Auswahl von Informationen.

  5. Mikakora

    Danke für die Erklärung. Das wusste ich nicht.

  6. Ramzey

    Hier die an! Zum ersten Mal höre ich!



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