Kütleçekim

Bir insanın ağırlığının değişmesinin birkaç nedeni vardır: Yer çekimi kuvvetinin değişmesi. Yüksekliğin değişmesi. Hızlanan veya yavaşlayan araçlarda olmak. Serbest düşüş veya ağırlıksızlık durumları. Kütle ise bir cismin sahip olduğu madde miktarını ifade eder ve evrendeki tüm cisimler için değişmez bir özellik taşır.

LISA (Lazer İnterferometre Uzay Anteni), kütleçekim dalgalarını tespit etmemiştir, ancak bu konuda çalışmalar yürütmektedir. LISA'nın görevi, kütleçekim dalgalarını uzaydan gözlemlemek ve bu dalgaların kaynaklarından, evrenin nasıl şekillendiğine kadar çeşitli konularda bilgi sağlamaktır. Kütleçekim dalgalarının varlığı, ilk olarak 2015 yılında LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) tarafından tespit edilmiştir.

Nötron yıldızları, güçlü manyetik alanları ve yüksek enerjili radyasyon emisyonları nedeniyle tehlikeli kabul edilir. X ve gama ışımaları: Nötron yıldızlarının güçlü manyetik alanları, X ve gama ışımalarına neden olur. Yerçekimi etkisi: Nötron yıldızının yerçekimi o kadar güçlüdür ki, bir roketle yüzeyinden kalkmak için ışık hızının yarısına ulaşmak gerekir. Güneş Sistemi'ne etki: Nötron yıldızları, Güneş Sistemi'ne yaklaşmaları durumunda gezegenlerin yörüngelerini bozabilir, çarpışmalarına veya uzayda kaybolmalarına yol açabilir. Şu anda korkulacak bir durum yoktur, çünkü en yakın nötron yıldızı yaklaşık 400 ışık yılı uzaklıktadır.

Dünyanın en yüksek dağının 9 km yükseklikte olmamasının nedeni, kütleçekim ve jeolojik süreçlerdir. Kütleçekim etkisi: Bir dağın yüksekliği, kendi ağırlığına bağlı olarak belli bir seviyeyi aştığında batmaya başlar. Jeolojik süreçler: Örneğin, Everest Dağı, Hint kıta levhasının Avrasya Levhası ile çarpışması nedeniyle her yıl yaklaşık 4 mm yükselmektedir. Ayrıca, bir dağın yüksekliği ölçülürken farklı parametreler göz önüne alınır ve bu, ölçümün yapıldığı noktaya göre değişebilir.

Üç cisimli sistemin çözümü, genel olarak analitik bir çözümle mümkün değildir. Çözüm yöntemleri: 1. Kısıtlı üç cisim problemi: Sistemdeki cisimlerden birinin kütlesi çok küçük olduğunda, sistem daha tahmin edilebilir hale gelir ve bu durum için çözümler mevcuttur. 2. Numerik integrasyon: Bilgisayarların gücüyle, sistem küçük zaman dilimlerine bölünerek her adımda kuvvet ve hız hesaplanır ve bu hesaplamalar defalarca tekrarlandığında, sistemin uzun vadeli davranışları tahmin edilebilir hale gelir. 3. Lagrange noktaları: Üç cismin eşkenar üçgen formasyonunda hareket ettiği veya belirli periyodik yörüngelerde olduğu senaryolar çözülebilir. Önemli not: Üç cisimli sistemin çözümü, Newton'un kütleçekim yasalarına göre bile nonlineer diferansiyel denklemlerle ifade edildiğinden, matematiksel olarak çözülmesi zordur.

Karadeliğe düşen bir insan, kütleçekim kuvvetlerinin aşırı yoğunluğu nedeniyle parçalanır. Kara deliğin çekim alanı, vücudun farklı noktalarına farklı kuvvetler uygular; çekim merkezine daha yakın olan kısımlar daha güçlü çekilir.

Işık, kütleçekim tarafından bükülür çünkü kütlesi olan cisimler uzayı ve zamanı eğriltir. Einstein'ın genel görelilik teorisine göre, büyük kütleli gök cisimleri uzay-zaman dokusunu çökertip büker ve bu, ışığın kavisli bir yol izlemesine neden olur.

Gök cisimleri düz bir çizgide durmaz çünkü kütleçekim etkisi onları küresel bir şekle dönüştürür. Yeterince zaman geçtiğinde, uzay boşluğundaki her türlü cisim, içindeki maddeler veya atomlar arasındaki çekim kuvvetleri nedeniyle en az enerji harcayacağı geometrik forma doğru evrilir.

Kütleçekim kanunu önemlidir çünkü: 1. Gezegen Hareketlerinin Açıklanması: Newton'un kütleçekim kanunu, Kepler'in gezegen hareketleri yasalarını daha geniş bir çerçevede açıklayarak gezegenlerin Güneş etrafındaki hareketini bilimsel temele oturtmuştur. 2. Astronomiye Katkı: Gök cisimlerinin yörüngelerinin hesaplanmasını mümkün kılmış ve güneş sisteminin yapısının anlaşılmasında kritik rol oynamıştır. 3. Fizik ve Mühendislik: Modern fiziğin temellerini atmış ve mühendislik uygulamalarına yön vermiştir. 4. Bilimsel Yöntemin Önemi: Gözlem ve deney yoluyla bilimsel bilginin nasıl elde edilebileceğinin mükemmel bir örneğidir.

G yerçekim sabiti, Henry Cavendish tarafından 1798 yılında yapılan bir deney ile ölçülmüştür. Deneyin prensibi şu şekildedir: 1. Birbirine yakın mesafedeki küresel kütleler arasındaki kuvvetten yararlanılmıştır. 2. Herbiri m kütleli iki küçük kurşun top, hafif bir çubuğun uçlarına tutturulmuştur ve yatay eksende ince bir fiber askı ile asılıdır. 3. Her birinin kütlesi M olan iki büyük kurşun top, zıt yönlerde yakınına yerleştirilmiştir. 4. Kütleçekim yasasına göre meydana gelen çekim, bir döndürme momenti oluşturur. 5. Bükülen fiber tarafından uygulanan geri çağırıcı döndürme momenti ve M kütlesi tarafından uygulanan kütleçekimsel döndürme momentinin zıt yönde uygulanması ile çubuk denge konumuna ulaşır. 6. Fiber askıda meydana gelen burulma ile oluşan açı, çubuğa eklenmiş küçük bir aynadan yansıyan ışık ışınları gözlemlenerek ölçülür. 7. Fiber ipin elastik özellikleri bilinirse, kütleler arasındaki kütleçekim kuvveti de hesaplanabilir. G yerçekim sabitinin değeri 6.67 × 10⁻¹¹ N m² kg⁻²'dir.

Ölüm Yıldızı fikri, teorik olarak mümkün olsa da, pratik açıdan gerçekçi değildir. Ölüm Yıldızı'nın bazı dezavantajları: Kütleçekim sorunu: O büyüklükte yapay bir yapı, kendi kütleçekimi altında ezilirdi. Gezegen yok etme: Tek bir silah veya atışla bir gezegeni yok etmek mümkün değildir. Ölüm Yıldızı, Star Wars evreninde, Galaktik İmparatorluk tarafından inşa edilen devasa bir savaş istasyonu ve süper silah olarak tasvir edilmiştir.

Asya'da zamanın yavaşlaması, görelilik teorisi çerçevesinde, kütleçekim ve hızın zaman üzerindeki etkilerinden kaynaklanmaktadır. Kütleçekim açısından, büyük kütleli cisimler uzayzamanı büker ve bu bükülme, diğer cisimlerin hareketini etkileyerek zamanın daha yavaş akmasına neden olur. Hız faktörü ise, bir cisim ışık hızına yaklaştıkça zamanın daha yavaş akmasıyla ilgilidir.