Zašto nas gravitacija vuče prema dolje, a ne prema gore?

Gravitacija je razlog zašto se stvari s masom ili energijom međusobno privlače. Zato jabuke padaju prema tlu, a planete kruže oko zvijezda. No, kako to da nas gravitacija vuče prema dolje, a ne prema gore?

Davne 1915. Albert Einstein je smislio odgovor kada je objavio svoju teoriju opće relativnosti. Razlog zašto vas gravitacija vuče prema tlu je taj što se svi objekti mase, poput naše Zemlje, zapravo savijaju tkivo svemira, nazvano prostor-vrijeme. Ta zakrivljenost je ono što osjećate kao gravitaciju.

Prostor-vrijeme je upravo ono što i zvuči - tri dimenzije prostora, duljina, širina i visina, u kombinaciji s četvrtom dimenzijom, vremenom. Koristeći vrlo briljantnu matematiku, Einstein je bio prva osoba koja je shvatila da zakoni fizike djeluju u svemiru u kojem su prostor i vrijeme spojeni zajedno.

To znači da su prostor i vrijeme povezani - ako se krećete jako brzo kroz prostor, vrijeme vam se usporava u usporedbi s nekim tko se sporo kreće. Zbog toga astronauti, koji se kreću vrlo brzo u svemiru, stare neznatno sporije od ljudi na Zemlji.

Gravitacija je ideja da se objekti u svemiru međusobno privlače jer je prostor-vrijeme savijeno i zakrivljeno. Kad je Einstein došao do opće relativnosti, pokazao je da sve stvari u svemiru mogu zakriviti prostor-vrijeme, a u fizičkom smislu to su masa i energija.

Budući da vaš mozak obično razmišlja o svijetu u tri dimenzije, doista je teško razmišljati o četiri dimenzije prostor-vremena kao jednoj ideji. Dakle, kako biste lakše vizualizirali, zamislite površinu trampolina. Ako na njemu nema ničega, ravan je. Ali ako stojite na trampolinu, on se proteže oko vaših stopala i stvara dolinu s vama u središtu. Ako na trampolinu postoji lopta, otkotrljala bi se prema vašim stopalima.

Ovo je dvodimenzionalni primjer toga kako prostor-vrijeme funkcionira. Vaša masa rastegla je trampolin, stvarajući takozvani gravitacijski bunar u koji se kuglica otkotrlja. Ovo je vrlo slično tome kako gravitacija teškog objekta poput Zemlje privlači stvari poput ljudi prema sebi. No zašto nas gravitacija povuče prema dolje, a ne odgurne prema gore?

Zamislite da je netko otišao ispod trampolina i gurnuo ga prema gore. Lopta bi se otkotrljala i to više ne bi bio gravitacijski bunar, nego gravitacijsko brdo. Koliko znanstvenici znaju, materija uvijek stvara gravitacijske bunare, a ne gravitacijska brda. Znanstvenici mogu zamisliti stvari napravljene od egzotične tvari ili energije koje bi uzrokovale da vas gravitacija odgurne u svemir, ali do sada nitko nije pronašao ništa što bi moglo uzrokovati da vas gravitacija odgurne od Zemlje.

Izvor: The Conversation