Hogy van ez a gravitáció pontosan?

A gravitáció, más néven tömegvonzás egy kölcsönhatás, amely bármilyen két, tömeggel bíró test között fennáll, és a testek tömegközéppontjainak egymás felé ható gyorsulását okozza. A gravitációs erő a klasszikus fizikában az az erő, amelyet az egyik test a másikra a gravitáció jelenségének megfelelően kifejt.

A leeső test mozgásának okát elsőként Sir Isaac Newton azonosította egy erővel, amely a testre hat, és amelyet „univerzális gravitációs kölcsönhatás”-ként írt le. A később többek által kiegészített elmélet szerint két, tömeggel rendelkező test egymásra vonzerőt fejt ki, ez az erő a két test tömegközéppontját összekötő egyenesen helyezkedik el, és mindkét test tömegével arányos, ugyanakkor a testeket egymástól távolítva csökken. A gravitációs erő egyetlen feltétele és oka a testek tömege.

Albert Einstein az 1916-ban megjelentetett második, általános relativitáselméletében a tömegvonzás jelenségére más elméleti leírást adott. Az elmélet szerint tömegvonzási erő nem létezik, így az azt közvetítő részecskét sem kell keresnünk. Ehelyett azt kell elképzelnünk, hogy egy test a tömegétől függő mértékben meghajlítja, elgörbíti maga körül a téridőt. A tér eme torzulása rajzon, maketten két dimenzióban úgy ábrázolható, hogy egy feszes gumilepedőre vagy gumihálóra rátesznek egy súlyos golyót. A golyó felé haladva az egyre meredekebbé váló felület érzékelteti a tér görbületének, és az ezzel ábrázolt gravitációnak az erősödését. Ha erre a felületre egy másik, kisebb golyót helyezünk, az a lejtős felület miatt a nagy golyó felé indul el, mintha az vonzaná magához.

-- [link]

3: A gravitáció a távolsággal csökken, de végtelen messzire hat, nincs határa. Az űrbe, fixen kirakott tárgy a legnagyobb gravitációs vonzás irányába fog elindulni, "zuhanni". Ez lehet a föld, de lehet a nap, vagy egy 10 milliárd fényévre lévő galaxis (bármi). Attól függ, hogy ahová kiraktad a tárgyat ott minek lesz a legnagyobb gravitációs vonzása.

"Lebegni" csak akkor fog, ha valami körül körpályára állt a tárgy, és a keringés miatt a kifeléható erő, semlegesíti a gravitációs vonzást.

#3

Nem lebegne az alma, hanem lezuhanna. A műholdak is folyamatosan zuhannak a Föld felé, de a műholdaknak van egy oldalirányú sebességük is, emiatt soha nem csapódnak a Földbe, hanem keringenek körülötte. Úgymond elzuhannak a Föld fölött. Ha kiejtenél egy műholdról egy almát, az sem zuhanna a Földbe, mert amint kiejted, ugyanazzal a sebességgel fog oldalirányba mozogni, mint a műhold. Az űrben nincs súrlódás, ami lassítsa a mozgást.

Ez a zuhanás teória egy roppant félrevezető megfogalmazás, ezért nem javaslom a használatát.

Egyébként pedig egy test mindig a rá ható erők eredője irányába mozdul el, mégpedig gyorsulva. Mivel a testek a tömegükkel arányos (gravitációs) erőt keltenek, amely a távolság négyzetével csökken, ezért ha semmi mást nem tekintünk (ami egyébként soha nem igaz), akkor egy, a térben elhelyezett test a körülötte lévő gravitációs erők eredője irányába mozdul el. Elvileg találhatunk olyan pontot is, ahol ez az eredő éppen nulla, ekkor a test mozdulatlan marad. Csak az a baj, hogy a "körülötte lévő testek" égitestek és mozognak. Ezért a következő pillanatban megváltozik a szóban forgó testtől való távolságuk, és az ekkor érvényes eredő ugyanott már nem nulla.

Más ha helyzet, ha a test mozog, mert akkor a sebességével és tömegével arányos tehetetlenségi ereje van, a mozgásának megváltoztatását már ezzel az erővel együtt kell kiszámolni. Egyébként egy jól eltalált módon fellőtt űrhajó azért nem esik a földre vissza, mert azon a magasságon érvényes földi gravitációs erő éppen a sebességéből következő tehetetlenségi erőt kompenzálja folyamatosan.

A konkrét valóságban azonban a térben számtalan más erőhatás is érvényesül, legfeljebb nem olyan nagy. Így például az előbbi űrhajó végül mégis visszaesik a földre, mert van napszél, kozmikus sugárzás, meteorok és űrszemét, ami gyakran kiszámíthatatlan módon kicsikét módosít a pályán, ami előbb utóbb instabillá válik (a sebességéből eredő tehetetlenségi erő kisebb lesz a földi vonzásnál).

"Ez a zuhanás teória egy roppant félrevezető megfogalmazás"

Lehet, hogy félrevezető, de ha egy űrállomásból kihajolva hajítás nélkül eleresztem a kérdező által említett almát - akkor bizony elég nehéz megmagyarázni azt, hogy ottmarad, ahonnan a kezemet elvettem. Hacsak nem mondhatom azt, hogy azért van a súlytalanság állapotában, mert a szabadesés állapotában leledzik szegényke. A szabadesésben lévő testeknek ezért nincs súlya, mert szabadon esnek.