Newtons lag om universell gravitation
* Varje objekt i universum lockar alla andra objekt med en kraft som är proportionell mot produkten från deras massor och omvänt proportionell mot kvadratet på avståndet mellan deras centra.
Det här betyder:
* tyngre föremål har starkare gravitationella drag.
* Objekt närmare varandra upplever starkare gravitation attraktion.
Mätmassa med tyngdkraften
1. orbital rörelse:
* Planeter och månar bana stjärnor och planeter på grund av tyngdkraften. Genom att observera omloppsperioden (hur lång tid det tar att slutföra en bana) och omloppsradie (genomsnittligt avstånd från den centrala kroppen) kan vi beräkna massan i den centrala kroppen med Keplers tredje lag.
2. gravitationsstörningar:
* Gravitationens drag i en massiv kropp kan något störande banor för andra föremål. Genom att observera dessa avvikelser kan vi uppskatta massan av den störande kroppen. Så här kan vi mäta massan av planeter och till och med osynliga föremål som mörk materia.
3. dopplerskift:
* Gravitationens drag av en massiv kropp orsakar en lätt rödförskjutning i ljuset som släpps ut från närliggande stjärnor. Detta är känt som gravitationsrödskiftet. Genom att mäta denna rödskift kan vi uppskatta objektets massa.
4. gravitationslensning:
* Massiva föremål kan böja ljusets väg som passerar i närheten, vilket gör att den verkar förvrängd eller förstorad. Detta fenomen kallas gravitationslensning. Genom att analysera formen och storleken på den linsade bilden kan vi uppskatta linsobjektets massa.
Exempel:
* jordmassa: Genom att observera månens omloppsperiod och avstånd kan vi beräkna jordens massa med Keplers tredje lag.
* Jupiters massa: Genom att observera omloppsperioderna och avstånd från Jupiters månar kan vi beräkna Jupiters massa.
* svart hålmassa: Gravitationslensning och Doppler -förändringar som observerats nära svarta hål gör det möjligt för astronomer att uppskatta deras enorma storlekar.
Slutsats
Gravity är ett kraftfullt verktyg för att förstå universum. Genom att observera gravitationseffekterna av himmelkroppar kan vi mäta deras massor och få insikter i deras sammansättning och utveckling.
