Клоун ходит по сцене. Может быть, он достает из кобуры ковбойский пистолет. Может быть, он лопает воздушный шар. В любом случае, изюминка неизбежна: его штаны спадают. Дети хохочут от смеха, но это гораздо больше, чем просто водевильская шутка. Это одна из четырех фундаментальных сил природы в действии.
Да, это гравитация - сила настолько постоянная и вездесущая, что мы редко ее замечаем. Однако без гравитации Вселенная, какой мы ее знаем, не могла бы существовать. Таким образом, гравитация играет ведущую роль в теории большого взрыва, грандиозного события расширения, предвестниками которого являются миллиарды галактик во Вселенной.
Согласно закону всемирного тяготения сэра Исаака Ньютона, гравитация - это сила притяжения, действующая на каждую частицу материи во Вселенной. Однако сила притяжения зависит от расстояния и массы. Если они окажутся достаточно близко, две частицы космической пыли будут притягиваться друг к другу. Между тем гравитационная сила планеты будет притягивать объекты намного дальше.
В начале 20-го века физик Альберт Эйнштейн построил на открытиях Ньютона свою общую теорию относительности, которая, среди прочего, объясняла гравитацию не как силу, а как искажение формы пространства-времени. Особенно массивный объект, такой как звезда, искажает и время, и пространство вокруг себя. Само время течет заметно медленнее в непосредственной близости от такого объекта и искривляет прямой путь ускоряющихся световых волн. Гравитация определяет структуру Вселенной, от того, как формируются космические тела, до того, как они вращаются вокруг более массивных планет или звезд.
Эйнштейн также предположил, что Вселенная началась как сингулярность, точка с нулевым объемом и бесконечной плотностью, содержащая всю материю Вселенной. Затем произошел Большой взрыв, быстро расширивший всю эту материю с достаточной силой, чтобы преодолеть внутреннее притяжение гравитации. Эйнштейн также предсказал, что мы сможем сказать, что гравитация присутствовала в те ранние моменты, благодаря гравитационным волнам (или изменениям в гравитационном поле). Весь полученный газ и пыль в конечном итоге образовались во вселенную, которую мы знаем сегодня, благодаря гравитации.
Гравитация является одной из четырех сил природы, наряду с электромагнетизмом, сильной силой и слабой силой. Все эти силы связаны в теории большого взрыва. Кроме того, новаторские теории Эйнштейна о природе гравитации сыграли центральную роль в понимании Вселенной, которую он представил с помощью общей теории относительности.
Итак, помните: гравитация - это не просто сила, из-за которой штаны клоуна спадают. Это ключевой аспект Вселенной, начиная с Большого взрыва.