گرانش Gravity

گرانش یا جاذبه یکی از چهار برهم‌کنش بنیادی طبیعت است. هر جسمی که جرم دارد بر جسم دیگر نیرویی جاذب وارد می‌کند. این نیرو از همهٔ نیروهای بنیادی ضعیف‌تر است، اما چون هرگز دافعه ندارد و برد آن بی‌نهایت است، در مقیاس سیاره‌ها، ستاره‌ها و کهکشان‌ها بر همه‌چیز چیره می‌شود.

قانون گرانش نیوتن چیست؟

آیزاک نیوتن در سدهٔ هفدهم نشان داد همان نیرویی که سیب را به زمین می‌اندازد، ماه را در مدارش نگه می‌دارد. بر اساس قانون گرانش عمومی نیروی میان دو جرم با حاصل‌ضرب جرم‌ها متناسب و با مربع فاصله ارتباط عکس دارد:

در آن G ثابت گرانش و حدود ۶٫۶۷×۱۰⁻¹¹ در دستگاه SI است. نزدیک سطح زمین شتاب گرانش حدود ۹٫۸ متر بر مجذور ثانیه است.

گرانش در نسبیت عام

آلبرت اینشتین در ۱۹۱۵ با نسبیت عام گرانش را نیرو نمی‌دانست، بلکه پیامد خمیدگی فضازمان به‌دست جرم و انرژی می‌دانست. اجسام در فضازمان خمیده در مسیرهای مستقیم‌ترین حرکت می‌کنند. این نظریه پیش‌بینی‌هایی داد که با آزمایش تأیید شد: خمیدگی نور ستاره‌ها که در آزمایش ادینگتون هنگام خورشیدگرفتگی دیده شد، عدسی گرانشی، اتساع زمان گرانشی و امواج گرانشی.

گرانش چه کارهایی در کیهان می‌کند؟

• ابرهای گاز را فشرده می‌کند تا ستاره پدید آید
• سیاره‌ها و قمرها را در مدار نگه می‌دارد
• باعث جزر و مد می‌شود
• کهکشان‌ها و خوشه‌های کهکشانی را کنار هم نگه می‌دارد
• در نهایت ستاره‌های سنگین را به سیاه‌چاله بدل می‌کند و سرعت گریز را تعیین می‌کند

گرانش هنوز با مکانیک کوانتومی یکپارچه نشده است. این مسئله از بزرگ‌ترین پرسش‌های باز فیزیک است.

پرسش‌های رایج

### گرانش چیست؟
گرانش نیروی جاذبه‌ای است که هر جسم با جرم بر جسم دیگر وارد می‌کند. بر اساس نسبیت عام، حاصل خمیدگی فضازمان است.

### چرا گرانش ماه کمتر از زمین است؟
گرانش سطح ماه کمتر است، چون جرم ماه حدود یک‌هشتادویکم جرم زمین است. گرانش سطح ماه حدود یک‌ششم گرانش زمین است.

### آیا در فضا گرانش وجود ندارد؟
هست. فضانوردان در ایستگاه فضایی در سقوط آزاد گرد زمین‌اند و بی‌وزنی را حس می‌کنند، ولی گرانش زمین در آنجا هنوز حدود ۹۰ درصد مقدار روی سطح است.

### گرانش را چه کسی کشف کرد؟
قانون گرانش را نیوتن فرمول‌بندی کرد و اینشتین نظریه‌ای دقیق‌تر، یعنی نسبیت عام، ارائه داد.