Tanım yerçekimi alanı

Yerçekimi alanı kavramını analiz etmek için önce yerçekimi veya yerçekiminin ne olduğunu anlamalıyız: Bu, bedenlerin kütlelerine göre çekiciliğidir (beden maddesi miktarını yansıtmaktan sorumlu olan fiziksel büyüklük).

Yerçekimi alanı

Bu çekim kuvveti, Dünya gezegeninin bedenlerine merkezine doğru uyguladığı bir kuvvet olan, yerçekimi kuvvetinin hareketi ile üretilir. Yerçekimi kuvvetinin yoğunluk seviyesini belirleyen uzay sektörü yerçekimi alanı olarak bilinir.

Bu, yerçekimini temsil etme yeteneğine sahip bir kuvvetler alanıdır. X boşluğunda, R kütlesinin bulunduğunu varsayalım. Bu kütle kütleçekim yasası ile belli bir fiziksel durum ortaya çıkarır: kütleçekim alanı. Yerçekimi alanının yoğunluğuna gelince, vücudun bu alanda elde ettiği yerçekimi ivmesine göre ölçülebilir.

Yukarıda sözü edilen R kütlesi etrafındaki boşluğun, kütlenin mevcut olup olmamasına bağlı olarak farklı özelliklere sahip olduğuna dikkat etmek önemlidir: bu bağlamda, varlığının bir çekim alanı oluşturduğunu söylüyoruz. Aynı şekilde, ilkine başka bir kitleye yaklaşırsak, ikisi arasında belirli bir etkileşimi takdir edebiliriz.

Elbette, bu alanın spekülasyon kapsamı dışındaki ilk kütle etrafında varlığını garanti edemeyiz, çünkü sadece yerçekimi alanını ancak test veya tanık olarak adlandırılan ikinci kütleye yaklaştığımızda değerlendirebiliriz.

Uzayda herhangi bir noktada bulunan bir vücut, söz konusu elemanın yerinde bulunan bir tanık kütlesine uyguladığı yerçekimi çekim kuvveti ile aynı kütlenin değeri arasındaki bölüm ile aynı olan bir yerçekimi alanı üretir. tanık.

Yerçekimi alanını anlamanın yolu, bilimsel teoriye göre değişir. Görelilik fiziği için, ikinci dereceden bir tensör alanıdır. Buna karşılık, Newton fiziği, yerçekimi alanını bir vektör alanı olarak görüyor. Bir veya başka bir pozisyona göre, alan farklı problemleri çözmek için faydalı olacaktır.

Tam olarak, her bir problemin ihtiyaçları yerçekimi alanını tedavi etme yöntemimizi doğrudan etkiler. Bir önceki paragrafta belirtildiği gibi, Newton fiziğine göre, bir vektör alanı, yani bir vektörü her noktaya bağlayan bir ifade ile temsil edilmelidir (bir uzunluk ve adres içeren fiziksel bir miktar).

Vektör alanını anlamak için gereken kavramlardan biri, diğer seçeneklerin yanı sıra manyetik veya elektrostatik statik bir vektör alanının görselleştirilmesini iyileştirmeye yarayan alan çizgileridir . Kısacası, bu çizgilerin kullanımı, yerçekimi alanının bir haritasının oluşturulmasına yardımcı olur ve bunların açık olduklarını söyleyebiliriz.

Newton fiziği için, kütleçekimsel bir alanın tanımı, hesaplama için referans olarak kütle birimini dikkate alarak, belirli bir partikülün bir kütle dağılımına maruz kalması durumunda karşılaştığı güçtür. Bu bize bir ivme boyutuna sahip olduğu sonucuna varmamızı sağlar; bununla birlikte, bilim insanları normal olarak kilogram başına Newton cinsinden yoğunluğunu ifade eder.

Göreceli fiziğin yerçekimi alanını temsil ettiği tensör alanını, tensörün her bir uzay noktasıyla (biri için matrisin genelleştirilmesi için kullanılan birden fazla bileşene sahip olan bir cebirsel varlık) temsil ettiğini anlıyoruz. Vektör ve skalar, böylece bir koordinat sistemine bağlı kalmazlar).

Tavsiye