Wie entsteht die Schwerkraft? Wer hat seinen Ursprung herausgefunden?

Die universelle Gravitation wurde von Isaac Newton entdeckt, der seine Theorie 1687 in seinem Buch „Mathematical Principles of Natural Philosophy“ veröffentlichte. Das Gesetz der universellen Gravitation wird wie folgt ausgedrückt: F=GMm/r^2.

Hier ist F die Stärke der Schwerkraft, gemessen in Newton, mit dem Symbol N; G ist die Gravitationskonstante, also die Schwerkraft eines 1 kg schweren Objekts mit einem 1 Meter entfernten Schwerpunkt auf der Erde, ungefähr 6,67×10^-11 N·m^2/kg^2; M und m stellen die Massen der beiden unterschiedlich großen Objekte dar, die der Schwerkraft ausgesetzt sind, gemessen in Kilogramm mit dem Symbol kg; r ist der Abstand zwischen den Schwerpunkten der beiden Objekte, die der Schwerkraft ausgesetzt sind, gemessen in Metern mit dem Symbol m.

Diese Formel besagt, dass die Stärke der Schwerkraft proportional zur Masse des Objekts und umgekehrt proportional zum Quadrat der Entfernung zwischen den beiden Objekten ist, an denen die Schwerkraft auftritt. Einfach ausgedrückt: Je größer die Masse, desto größer die Schwerkraft. und je größer die Entfernung, desto geringer die Schwerkraft und sie nimmt exponentiell ab.

Diese Formel macht auch deutlich, dass die Schwerkraft durch Masse verursacht wird, d. h., alles im Universum erzeugt Schwerkraft, solange es Masse hat. In der Newtonschen Mechanik ist Masse jedoch nur die Trägheitsmasse eines Objekts und stellt eine isolierte, von Zeit und Raum unabhängige Existenz dar. Obwohl man herausgefunden hat, dass Masse Schwerkraft erzeugt, ist es unmöglich zu erklären, warum Masse Schwerkraft erzeugt.

Einstein hat dieses Problem gelöst. Die von ihm begründete spezielle Relativitätstheorie löste das Problem der Vereinigung von Zeit und Raum und bewies, dass Bewegung Zeit und Raum verändert, sodass die Zeit einen Ausdehnungseffekt und der Raum einen Kontraktionseffekt hat, wodurch Newtons absolute Sichtweise von Zeit und Raum untergraben wurde. Er bewies auch die äquivalente Beziehung zwischen Masse und Energie und gelangte zur berühmten Masse-Energie-Gleichung: E=MC^2.

Später zeigte Einstein in seiner allgemeinen Relativitätstheorie, dass Masse die Krümmung der Raumzeit verursacht und dass das Wesen der Schwerkraft ein Phänomen ist, das durch die Krümmung der Raumzeit verursacht wird. Auf diese Weise wurden viele mechanische Fehler korrigiert, die durch Newtons absolute Sicht von Raum und Zeit verursacht wurden, und der Ursprung der Schwerkraft wurde gefunden.

Warum also führt Masse zu einer Krümmung der Raumzeit? Dies liegt daran, dass die Raumzeit wie ein unsichtbares großes Netz ist. Natürlich ist dieses Netz nicht flach, sondern dreidimensional. Wenn ein Objekt mit Masse in dieses große Netz eindringt, wird es das große Netz zusammendrücken und eine Vertiefung verursachen. Je größer die Masse und die kinetische Energie, desto größer die Vertiefung.

Einige Wissenschaftler verwenden ein gespanntes Bettlaken, um Raum und Zeit darzustellen. Sie legen Bälle unterschiedlicher Masse auf das Bettlaken. Man wird feststellen, dass die Vertiefung im Bettlaken umso tiefer ist, je größer die Masse des Balls ist, während der Ball umso tiefer fällt, wenn er sich der Vertiefung nähert, je kleiner die Masse des Balls ist. Obwohl Bettlaken keinen dreidimensionalen Raum und keine dreidimensionale Zeit darstellen können, veranschaulichen sie anschaulich, dass Masse die Quelle der Schwerkraft ist und dass die Schwerkraft umso größer ist, je größer die Masse ist.

Dies ist die Krümmung der Raumzeit. Diese Art der Raum-Zeit-Krümmung, die durch massereiche Himmelskörper verursacht wird, nennt man Raum-Zeit-Falle oder Raum-Zeit-Wirbel. Wenn sich Himmelskörper mit geringer Masse diesem Raum-Zeit-Wirbel nähern und in den Einflussbereich der massereichen Himmelskörper geraten, neigen sie dazu, in den Wirbel hineingesaugt zu werden, und das dabei auftretende Phänomen ist das Phänomen der gegenseitigen Anziehung und Schwerkraft.

Sogar Licht, das sich mit 300.000 Kilometern pro Sekunde bewegt, wird beim Durchgang durch einen massereichen Himmelskörper von seiner Bahn abgelenkt. Diese Auslenkung folgt der Wirbellinie des Raum-Zeit-Wirbels. Wenn beispielsweise das Licht eines Sterns hinter der Sonne in die Nähe der Sonne gelangt, wird es durch die Schwerkraft der Sonne gebogen und kann von uns während einer Sonnenfinsternis beobachtet werden.

Es war genau vor 100 Jahren, im Jahr 1919, als der britische Astronom Arthur Eddington eine Expedition leitete und Tausende von Kilometern an die Westküste Afrikas reiste, um eine totale Sonnenfinsternis zu verfolgen. Beobachtungen bestätigten die Ablenkung des Sternenlichts, das durch die Sonne hindurchgeht, was mit Einsteins Theorie der Raum-Zeit-Krümmung übereinstimmte. Damit verkündete er der Welt die Richtigkeit dieser großartigen Theorie, sorgte in der weltweiten wissenschaftlichen Gemeinschaft für Aufsehen und läutete eine neue Phase der menschlichen Zivilisation ein.

Daher ist die Schwerkraft ein Phänomen, dessen Wesen die Krümmung der Raumzeit ist, ein Phänomen, das durch die durch Masse verursachte Krümmung der Raumzeit verursacht wird. Der Unterschied zwischen Newtons Theorie und Einsteins Theorie besteht darin, dass erstere dieses Phänomen entdeckte, während letztere die Grundursache dieses Phänomens fand.

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