Мы — вечные серферы с гироскопами: история о том, как устроена Вселенная простыми словами.
Автор: TraVsiПопытка описать наглядную, понятную модель ОТО и гравитации не как двумерное пространство с натянутым полотном. А как нечто целое. Что скажете, физики? Похоже или чего-то не хватает? Или вообще неправильно?
Мы — вечные серферы: простая история о том, как устроен мир
Представьте, что вы серфер. Но не в водном мире, а в огромном, невидимом космическом океане. Вы не мокнете, но вас постоянно несёт течение. Вот как это работает.
1. Ваша доска — это ваша инерция
Прежде чем поймать волну, вы должны уже двигаться. Вы разбегаетесь по воде. В космосе то же самое.
- Научный термин за этим: Инерция. Земля и другие планеты с самого начала получили «толчок». Теперь они просто продолжают двигаться по инерции, ничто не может их остановить.
2. Волна, на которой вы скользите — это гравитация
Вы не просто плывёте по ровной воде. Мы поймали гигантскую, невидимую волну, которую создаёт Солнце.
- Научный термин за этим: Искривление пространства-времени. Массивный объект ( like Солнце) прогибает под собой «водную гладь» космоса, создавая воронку. Наша «прямая» траектория вдоль этой воронки и есть орбита. Почему прямая - это эллипс? На поверхности Земли "прямой" путь для самолёта — это дуга. В космосе, искривлённом Солнцем, "прямой" путь для Земли — это эллипс.
- Почему не качает? Потому что эта волна невероятно стабильна. Солнце не дёргается, не исчезает. Оно миллиарды лет создаёт одну и ту же гравитационную воронку. Поэтому Земля и крутится по своей орбите, как по рельсам.
3. Что прижимает вас к доске? Энергия этой волны!
Когда вы на реальной волне, вас прижимает к доске энергия волны, не давая упасть. В космосе эту роль играет гравитация.
- Научный термин за этим:Гравитационное взаимодействие. Энергия солнечной гравитации постоянно «притягивает» Землю, не давая ей улететь в открытый космос по прямой. Именно это «прижимание» и заставляет нас двигаться по кругу (орбите), а не по прямой.
4. Ваш встроенный гироскоп — законы сохранения
Настоящие серферы балансируют. У планет тоже есть свой «гироскоп» — это фундаментальные законы физики.
- Научный термин за этим: Закон сохранения момента импульса. Это как волчок, который трудно опрокинуть. Благодаря этому закону, планеты вращаются ровно, их орбиты почти не меняются, и они не кувыркаются в пространстве.
А что происходит, когда волна нестабильна?
Когда мы катимся с горки или ловим реальную водную волну — это пример нестабильного, короткого потока.
- С горки: Вы разгоняетесь, потому что вас «прижимает» гравитация Земли. Но склон горки — это короткий, быстрый «искривлённый участок». Вы его быстро проезжаете, и поток заканчивается.
- На водных лыжах: Катер создаёт за собой короткую, бурлящую волну. Она нестабильна, её постоянно нужно ловить заново, и вас сильно качает.
Чем космос лучше? Наша космическая «волна» от Солнца — гладкая, предсказуемая и длиной в миллиарды километров. Мы не «падаем» на Солнце, потому что наша инерция (движение вперёд) идеально сбалансирована с прижимающей нас гравитацией. Мы в вечном, идеальном скольжении.
Итог:
Мы, люди на Земле, — вечные серферы.
- Наша доска — это инерция планеты.
- Наша волна — это гравитация Солнца.
- Наш гироскоп — законы физики, сохраняющие наше движение.
- Наш океан — само пространство Вселенной.
Мы скользим по одной из самых стабильных волн в Галактике. Нам так невероятно повезло с этой волной, что мы можем даже не замечать, что всё время находимся в движении. Мы просто наслаждаемся ride длиной в миллиарды лет.
Мы внутри этого океана а не на поверхности. В подводных течениях. И длинна волны разная. У черных дыр и планет. Поэтому время относительно пространства. Кто то скользит быстрее. Кто то медленнее и дольше.