Vì sao khi quả táo rơi không phải bay vút lên không trung mà nó lại rơi xuống mặt đất? Lực hấp dẫn không chỉ là giải thích cho nguyên nhân câu hỏi trên mà còn là lý do vì sao các vật có khối lượng hoặc năng lượng bị hút xuống? Vậy lực hấp dẫn là gì mà có khả năng cho cac vậy có khối lượng hút vào nhau? Các hiện tượng của lực hấp dẫn xảy ra như thế nào? Mời các bạn cùng tham khảo bài viết “Vì sao trọng lực không đẩy chúng ta lên mà chỉ kéo xuống” để hiểu chi tiết hơn về hiện tượng này nhé.
Mục lục
Làm thế nào chúng ta có thể cảm nhận được lực kéo hay sự tồn tại của trọng lực?
Nam châm hút một số loại kim loại; nhưng chúng cũng có thể đẩy các nam châm khác đi. Vậy làm thế nào bạn chỉ cảm thấy lực kéo của trọng lực?
Năm 1915, nhà khoa học Albert Einstein đã tìm ra câu trả lời khi ông công bố Thuyết tương đối của mình. Lý do lực hấp dẫn kéo bạn về phía mặt đất là vì tất cả các vật thể có khối lượng; giống như Trái đất của chúng ta, thực sự uốn cong và làm cong cấu trúc của vũ trụ, được gọi là không thời gian. Độ cong đó là những gì bạn cảm thấy, chính là lực hấp dẫn.
Không thời gian gồm không gian 3 chiều (chiều dài, chiều rộng và chiều cao); kết hợp với chiều thứ tư là thời gian. Sử dụng một số phép toán rất thông minh, Einstein là người đầu tiên nhận ra rằng; các quy luật vật lý hoạt động trong một vũ trụ; nơi không gian và thời gian hòa nhập với nhau.
Điều này có nghĩa là không gian và thời gian được kết nối với nhau nếu bạn di chuyển thực sự nhanh trong không gian; khi đó thời gian đối với bạn sẽ ngắn hơn so với một người đang di chuyển chậm. Đây là lý do tại sao các phi hành gia, những người đang di chuyển rất nhanh trong không gian; lại chậm già hơn so với những người trên Trái đất.
Vậy, không gian – thời gian là gì?
Để có thể hiểu rõ hơn về lực hấp dẫn; trước tiên chúng ta cần biết thế nào là cấu trúc không gian – thời gian; không gian – thời gian là một cấu trúc 4 chiều bao gồm: chiều dài, chiều rộng và chiều cao; kết hợp với chiều thời gian. Bằng cách sử dụng một phép toán; Einstein là người đầu tiên nhận ra quy luật vật lý hoạt động trong vũ trụ; nơi không gian và thời gian hòa nhập với nhau.
Ngoài ra, lực hấp dẫn cho rằng: các vật thể trong vũ trụ bị hút vào nhau là do không gian; thời gian bị bẻ cong. Đồng thời, Einstein cũng chỉ ra rằng tất cả mọi vật chất trong vũ trụ đều có thể bẻ cong không gian – thời gian.
Lực hấp dẫn cho rằng, các vật thể trong vũ trụ bị hút vào nhau bởi vì không thời gian bị uốn cong
Lực hấp dẫn cho rằng, các vật thể trong vũ trụ bị hút vào nhau bởi vì không thời gian bị uốn cong. Khi Einstein đưa ra Thuyết tương đối rộng, ông đã chỉ ra rằng; tất cả mọi thứ trong vũ trụ đều có thể làm cong không thời gian; theo thuật ngữ Vật lý, các vật chất này là khối lượng và năng lượng.
Vì bộ não của bạn thường nghĩ về thế giới trong không gian 3 chiều; nên thực sự khó có thể hình dung về 4 chiều không thời gian. Vì vậy, để dễ hình dung về thế giới trong không gian 4 chiều; hãy tưởng tượng tới bề mặt của tấm bạt lò xo. Nếu không có gì trên đó, nó là phẳng, nhưng nếu bạn đứng trên tấm bạt lò xo; nó sẽ lún xuống quanh chân bạn và tạo ra một “thung lũng” và bạn ở vị trí trung tâm vùng trũng. Nếu có một quả bóng trên tấm bạt lò xo, nó sẽ lăn về phía chân bạn.
Đây là một ví dụ hai chiều về cách hoạt động của không thời gian. Khối lượng của bạn kéo căng tấm bạt lò xo; tạo ra cái gọi là giếng trọng lực mà quả bóng lăn vào. Điều này rất giống với cách lực hấp dẫn của Trái đất kéo mọi thứ về phía nó.
Vậy tại sao trọng lực lại kéo bạn xuống mà không đẩy bạn ra xa?
Vì không gian và thời gian được kết nối với nhau nên thời gian cũng bị kéo giãn bởi các vật nặng. Bạn càng nặng, hai bên tấm bạt lò xo càng dốc. Đó là lý do tại sao những thứ thực sự khổng lồ trong vũ trụ; như Mặt trời hay lỗ đen có lực hấp dẫn mạnh hơn Trái đất.
Các nhà khoa học cho biết, tất cả các vật chất trong vũ trụ luôn tạo ra những giếng trọng lực. Do đó, chúng luôn bị hút xuống chứ không thể bị đẩy ra xa. Cho đến nay, chưa ai có thể tìm ra thứ gì có thể khiến trọng lực đẩy bạn ra khỏi Trái đất.
Hãy tưởng tượng ai đó đi dưới tấm bạt lò xo và đẩy lên. Quả bóng sẽ lăn đi! Đây sẽ là một ngọn đồi trọng lực, không phải giếng trọng lực. Theo các nhà khoa học, vật chất hay mọi thứ luôn tạo nên những giếng trọng lực chứ không phải đồi trọng lực.
