Dlaczego grawitacja ciągnie nas w dół, a nie w górę?

Na pewno każdy kiedyś zadał sobie pytanie, dlaczego spadamy w dół, a nie w górę. Powodem jest grawitacja, dzięki której rzeczy posiadające masę lub energię przyciągają się do siebie.

W 1915 roku Albert Einstein znalazł odpowiedź na to pytanie, publikując ogólną teorię względności. Powodem, dla którego grawitacja ciągnie nas w kierunku ziemi, jest to, że wszystkie obiekty mające masę, takie jak nasza planeta, w rzeczywistości zakrzywiają strukturę wszechświata, zwaną czasoprzestrzenią. Ta krzywizna jest tym, co odczuwamy jako grawitację.

Czytaj też: Jakie byłyby skutki zmniejszenia odległości pomiędzy Ziemią i Księżycem?

Czasoprzestrzeń to trzy wymiary przestrzeni – długość, szerokość i wysokość – połączone z czwartym wymiarem, czyli czasem. Einstein był pierwszą osobą, która zdała sobie sprawę, że prawa fizyki działają we wszechświecie, w którym przestrzeń i czas mają ze sobą dużo wspólnego.

Oznacza to, że przestrzeń i czas są ze sobą połączone – jeśli poruszamy się naprawdę szybko w przestrzeni, czas zwalnia w porównaniu z kimś, kto porusza się powoli. Dlatego astronauci, którzy osiągają większą prędkość poruszania się w przestrzeni kosmicznej, starzeją się nieco wolniej niż ludzie na Ziemi.

Grawitacja to zjawisko, zgodnie z którym obiekty we wszechświecie przyciągają się wzajemnie, ponieważ czasoprzestrzeń jest zagięta i zakrzywiona. Kiedy Einstein opracował teorię względności, pokazał, że wszystkie rzeczy we wszechświecie mogą zakrzywiać czasoprzestrzeń – w fizyce są to masa i energia.

Jak najprościej zrozumieć czasoprzestrzeń?

Aby ułatwić sobie wizualizację czasoprzestrzeni, wyobraźmy sobie powierzchnię trampoliny. Jeśli nic na niej nie ma, jest płaska. Ale jeśli staniemy na trampolinie, rozciąga się ona wokół stóp i tworzy dół. Jeśli na trampolinie znajduje się piłka, będzie się ona toczyć w kierunku naszych stóp.

W tym przypadku ludzka masa rozciągnęła trampolinę, tworząc studnię grawitacyjną, do której wtoczy się piłka. Jest to bardzo podobne do tego, jak działa grawitacja cięższego obiektu, np. Ziemi.

Wiele osób, w tym naukowcy wyobraża sobie moment w którym grawitacja mogłaby wypchnąć nas w przestrzeń kosmiczną. Jednak jak dotąd nie odnaleziono niczego, co mogłoby spowodować, że grawitacja zadziałałaby wbrew prawom fizyki.