GRAVITY

GRAVITY

A.Without forces of gravitation, Earth and other planets would be unable to stay in their orbits around the Sun. the Moon would be unable to orbit the Earth, tidal waves would not occur and the rising of hot air or water convection would be impossible. Gravitation is a phenomenon winch allows objects to attract other matter; the physics behind it have been explained in The Theory of Relativity and Newton’s Law of Universal Gravitation; though attempts to explain gravity hail back to ancient times. In 4th Century B.C. the Greek philosopher Aristotle developed the hypothesis that all objects were drawn into their correct position by crystalline spheres and that a physical mass would fall towards the earth in direct proportion to its weight.

B.In the late 16th century Galileo deduced that while gravitation propels all objects to the ground at the same rate, air resistance resulted in heavier objects appearing to fall more quickly; his theories contradicting earlier belief systems put in place by Aristotle and others; so paving the way for formulation of the modern theories of today. Though the two terms are now used interchangeably in layman use, strictly by scientific definition, there are distinct differences between ‘gravitation’ and ‘gravity’. The first relates to the influence exerted by different objects which allow them to attract other objects, whereas ‘gravity’ refers specifically to the force possessed by such objects which facilitates gravitation. Certain scientific theories hold that gravitation may be initiated by a combination of factors and not simply the existence of gravity alone; though doubts have been raised regarding some of these theories.

C.Gravity is directly proportional to mass; a smaller object possessing less gravity. To illustrate, the Moon is a quarter of the Earth’s size and possesses only 1/6 of its gravity. The mass of the Earth itself is not spread out proportionally, being flatter at the poles than the equator as a result of its rotation; gravity and gravitational pull in different locations throughout the world also vary. In the 1960s, as a result of research into the worldwide gravity fields, it was discovered that inexplicably areas around and including the Hudson Bay area of Canada appeared to possess significantly lower levels of gravity than other parts of the globe; the reasons for this dissimilarity have since been extensively investigated resulting in two explanations.

D.The original theory presented attributed this anomaly to activity which occurs 100-200 kilometres below the Earth’s surface within the layer known as the ‘mantle’. The mantle is comprised of hot molten rock known as magma which flows under the earth’s surface causing convection currents. These convection currents can result in the lowering of the continental plates which make up the Earth’s surface, as a result when this occurs, the mass in that area and its gravity is also reduced. Research findings indicated that such activity had occurred in the Hudson Bay region.

E.More recently a second conjecture suggested that, in fact, lower levels of gravity in the area are a result of occurrences during the Ice Age. The Laurentidelcesheet, which covered most of Canada and the northern tip of the USA until it melted 10,000 years ago, is thought to have been 3.2 kms thick in most parts and 3.7 kms thick over two areas of Hudson Bay. The sheer weight of the ice layer weighed down the surface of the earth below, leaving a deep indentation once it had melted, having caused the area around Hudson Bay to become thinner as the earth’s surface was pushed to the edges of the icesheet.

F.Extensive investigation has since been carried out by the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics using data collected by satellites during the Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) between 2002 and 2006. The satellites are placed 220kms apart and orbit 500kms above Earth. Being extremely sensitive to even minor differences

TRỌNG LỰC

A.Nếu không có lực hấp dẫn, Trái đất và các hành tinh khác sẽ không thể ở trong quỹ đạo của chúng xung quanh Mặt trời. Mặt trăng sẽ không thể quay quanh Trái đất, sóng thủy triều sẽ không xảy ra và sự bốc lên của không khí nóng hoặc sự đối lưu nước sẽ không thể xảy ra. Lực hấp dẫn là một hiện tượng khiến các vật thể hút các vật chất khác; quy luật vật lý đằng sau lực này đã được giải thích trong Thuyết tương đối và Định luật vạn vật hấp dẫn của Newton; dù đã có nhiều nỗ lực giải thích trọng lực từ thời cổ đại. Vào thế kỷ thứ 4 trước Công nguyên, nhà triết học Hy Lạp Aristotle đã phát triển giả thuyết rằng tất cả các vật thể đều được các quả cầu kết tinh kéo vào đúng vị trí của chúng, và một khối lượng vật chất sẽ rơi về phía trái đất tỷ lệ thuận với trọng lượng của nó.

B.Vào cuối thế kỷ 16, Galileo đã suy luận rằng trong khi lực hấp dẫn đẩy tất cả các vật xuống đất với cùng một tốc độ, lực cản của không khí dẫn đến việc các vật nặng hơn có vẻ rơi nhanh hơn; lý thuyết của ông mâu thuẫn với các hệ thống niềm tin trước đó được đưa ra bởi Aristotle và những người khác; vì vậy mở đường cho việc hình thành các lý thuyết hiện đại ngày nay. Mặc dù hai thuật ngữ hiện được giới không chuyên sử dụng thay thế cho nhau, nhưng theo định nghĩa khoa học khắt khe, có sự khác biệt rõ ràng giữa “lực hấp dẫn” và “trọng lực”. Khái niệm đầu tiên liên quan đến ảnh hưởng do các vật thể khác nhau gây ra khiến chúng thu hút các vật thể khác, trong khi “trọng lực” đề cập cụ thể đến lực thuộc các vật thể tạo ra lực hấp dẫn đó. Một số lý thuyết khoa học cho rằng lực hấp dẫn có thể được bắt đầu bởi sự kết hợp của các yếu tố chứ không chỉ đơn giản là sự tồn tại của trọng lực; dù đã có nhiều hoài nghi liên quan đến một số lý thuyết này.

C.Trọng lực tỷ lệ thuận với khối lượng; một vật thể nhỏ hơn sở hữu trọng lực nhỏ hơn. Để minh họa, Mặt trăng có kích thước bằng một phần tư Trái đất và chỉ sở hữu trọng lực bằng 1/6. Bản thân khối lượng của Trái đất không được dàn trải theo tỷ lệ, ở các cực bằng phẳng hơn so với đường xích đạo do chuyển động quay của nó; trọng lực và lực hấp dẫn ở các địa điểm khác nhau trên khắp thế giới cũng khác nhau. Vào những năm 1960, từ kết quả của việc nghiên cứu các trường trọng lực trên toàn thế giới, người ta phát hiện ra rằng các khu vực khó hiểu xung quanh và bao gồm cả khu vực Vịnh Hudson của Canada dường như có mức độ trọng lực thấp hơn đáng kể so với các khu vực khác trên địa cầu; lý do cho sự khác biệt này đã được nghiên cứu rộng rãi, đưa đến hai giải thích.

D.Lý thuyết ban đầu được trình bày cho rằng sự bất thường này là do hoạt động xảy ra 100-200 km bên dưới bề mặt Trái đất trong lớp được gọi là “lớp phủ”. Lớp phủ bao gồm đá nóng chảy được gọi là magma chảy dưới bề mặt trái đất tạo ra các dòng đối lưu. Các dòng đối lưu này có thể làm hạ thấp các mảng lục địa tạo nên bề mặt Trái đất, kết quả là khi điều này xảy ra, khối lượng trong khu vực đó và trọng lực của nó cũng giảm. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng hoạt động như vậy đã xảy ra ở vùng Vịnh Hudson.

E.Gần đây, một phỏng đoán thứ hai cho thấy rằng trên thực tế, mức độ trọng lực thấp hơn trong khu vực là kết quả của các sự kiện trong Kỷ Băng hà. Dải băng Laurentidel bao phủ hầu hết Canada và mũi phía bắc Hoa Kỳ cho đến khi nó tan chảy cách đây 10.000 năm, được cho là dày 3,2 km ở hầu hết các phần và dày 3,7 km trên hai khu vực của Vịnh Hudson. Trọng lượng đáng kể của lớp băng đè lên bề mặt trái đất bên dưới, để lại vết lõm sâu sau khi nó tan chảy, khiến khu vực xung quanh Vịnh Hudson trở nên mỏng hơn khi bề mặt trái đất bị đẩy ra rìa của tấm băng.

F.Kể từ đó, Trung tâm Vật lý Thiên văn Harvard-Smithsonian đã tiến hành điều tra mở rộng bằng cách sử dụng dữ liệu do vệ tinh thu thập trong Thí nghiệm Phục hồi Trọng lực và Khí hậu (GRACE) từ năm 2002 đến 2006. Các vệ tinh được đặt cách nhau 220 km và quay quanh Trái đất với khảng cách 500km. Cực kỳ nhạy cảm với cả những khác biệt nhỏ về lực hấp dẫn của các khu vực trái đất mà chúng đi qua, khi vệ tinh đầu tiên