Почему гравитация тянет нас вниз, а не вверх?

Гравитация - это причина, по которой предметы, обладающие массой или энергией, притягиваются друг к другу. Именно поэтому яблоки падают на землю, а планеты вращаются вокруг звезд.

Магниты притягивают некоторые виды металлов, но они также могут отталкивать другие магниты. Так почему же вы чувствуете только силу притяжения?

В 1915 году Альберт Эйнштейн нашел ответ на этот вопрос, опубликовав свою теорию общей относительности. Причина, по которой гравитация тянет вас к земле, заключается в том, что все объекты с массой, такие как наша Земля, на самом деле изгибают и искривляют ткань Вселенной, называемую пространством-временем. Это искривление и есть то, что вы ощущаете как гравитацию.

Прежде чем погрузиться в сложный мир гравитации, необходимо понять, что такое пространство-время.

Пространственное время - это именно то, что звучит: три измерения пространства - длина, ширина и высота - в сочетании с четвертым измерением - временем. С помощью блестящих математических выкладок Эйнштейн первым понял, что законы физики работают во вселенной, где пространство и время слиты воедино.

Это означает, что пространство и время взаимосвязаны - если вы двигаетесь в пространстве очень быстро, время для вас замедляется по сравнению с тем, кто движется медленно. Вот почему астронавты, которые очень быстро перемещаются в космосе, стареют немного медленнее, чем люди на Земле.

Помните, гравитация - это идея о том, что объекты во Вселенной притягиваются друг к другу, потому что пространство-время искривляется. Когда Эйнштейн придумал общую теорию относительности, он показал, что все предметы во Вселенной могут искривлять пространство-время - в терминах физики эти предметы представляют собой массу и энергию.

Поскольку ваш мозг обычно воспринимает мир в трех измерениях, очень трудно представить себе четыре измерения пространства-времени как единую идею. Поэтому, чтобы было легче, представьте себе поверхность батута. Если на ней ничего нет, она плоская. Но если вы встанете на батут, он растянется вокруг ваших ног и образует долину с вами в центре. Если на батуте лежит мяч, он будет катиться к вашим ногам.

Это двумерный пример того, как работает пространство-время. Ваша масса растягивает батут, создавая так называемый гравитационный колодец, в который скатывается мяч. Это очень похоже на то, как гравитация тяжелого объекта - например, Земли - притягивает к себе такие вещи, как мы с вами.

Что еще более странно, поскольку пространство и время связаны, время также растягивается под действием тяжелых предметов!

Чем вы тяжелее, тем круче стороны батутного колодца. Вот почему действительно массивные объекты во Вселенной - например, Солнце - обладают более сильной гравитацией, чем Земля.

Так почему же гравитация тянет вас вниз, а не отталкивает?

Представьте, что кто-то зашел под батут и оттолкнулся. Мяч бы укатился! Это был бы гравитационный холм, а не гравитационный колодец. Насколько известно ученым, материя - или материал - всегда создает гравитационные колодцы, а не гравитационные холмы. Ученые могут представить, что из экзотической материи или энергии гравитация может вытолкнуть вас в космос, но пока никто не нашел ничего, что могло бы заставить гравитацию оттолкнуть вас от Земли.