How far would you have to go to escape gravity? - Rene Laufer

תרגום: Ido Dekkers עריכה: Allon Sasson

More than six thousand light years

במרחק של יותר מששת אלפים שנות אור

from the surface of the earth,

מפני כדור הארץ,

a rapidly spinning neutron star

כוכב ניוטרונים שמסתובב במהירות

called the Black Widow pulsar

ונקרא פולסאר האלמנה השחורה

blasts its companion brown dwarf star with radiation

מפציץ את שותפו הננס החום בקרינה

as the two orbit each other every 9 hours.

כשהשניים חגים אחד סביב השני כל 9 שעות.

Standing on our own planet,

אם עומדים על הפלנטה שלנו,

you might think you’re just an observer of this violent ballet.

אתם אולי חושבים שאתם רק צופים בבלט האלים הזה.

But in fact, both stars are pulling you towards them.

אבל למעשה, שני הכוכבים מושכים אתכם כלפיהם.

And you’re pulling back,

ואתם מושכים חזרה,

connected across trillions of kilometers

מחוברים ממרחק של טריליוני קילומטרים

by gravity.

על ידי כבידה.

Gravity is the attractive force between two objects with mass—

הכבידה היא הכוח המושך בין שני גופים עם מאסה --

any two objects with mass.

כל שני אובייקטים עם מאסה.

Which means that every object in the universe attracts every other object:

מה שאומר שכל עצם ביקום מושך כל עצם אחר:

every star, black hole,

כל כוכב, חור שחור,

human being, smartphone, and atom

אדם, סמרטפון, ואטום

are all constantly pulling on each other.

כולם כל הזמן מושכים אחד את השני.

So why don’t we feel pulled in billions of different directions?

אז למה אנחנו לא מרגישים נמשכים למיליארדי כיוונים שונים?

Two reasons: mass and distance.

שתי סיבות: מאסה ומרחק.

The original equation describing the gravitational force between two objects

המשוואה מקורית לתאור הכוחות הכבידתיים בין שני גופים

was written by Isaac Newton in 1687.

נכתבה על ידי אייזיק ניוטון ב 1687.

Scientists’ understanding of gravity has evolved since then,

ההבנה של מדענים את הכבידה התפתחה מאז,

but Newton’s Law of Universal Gravitation

אבל חוק ניוטון של הכבידה האוניברסלית

is still a good approximation in most situations.

הוא עדיין קירוב טוב ברוב המקרים.

It goes like this:

הוא אומר כך:

the gravitational force between two objects

הכוח הכבידתי בין שני עצמים

is equal to the mass of one

שווה למאסה של אחד

times the mass of the other,

כפול המאסה של השני,

multiplied by a very small number

כפול מספר מאוד קטן

called the gravitational constant,

שנקרא הקבוע הכבידתי,

and divided by the distance between them, squared.

ומחולק על ידי ריבוע המרחק בינהם.

If you doubled the mass of one of the objects,

אם תכפילו את המאסה של עצם אחד,

the force between them would double, too.

הכוח בינהם יוכפל גם הוא.

If the distance between them doubled,

אם המרחק ביניהם יוכפל,

the force would be one-fourth as strong.

הכוח יקטן פי ארבע.

The gravitational force between you and the Earth pulls you towards its center,

הכוח הכבידתי ביניכם לבין כדור הארץ מושך אתכם למרכזו,

a force you experience as your weight.

כוח שאתם חווים כשאתם נשקלים.

Let’s say this force is about 800 Newtons

הבה נגיד שהכוח הזה הוא בערך 800 ניוטון

when you’re standing at sea level.

כשאתם עומדים בגובה פני הים.

If you traveled to the Dead Sea,

אם תטיילו לים המלח,

the force would increase by a tiny fraction of a percent.

הכוח יגדל בכמות מזערית.

And if you climbed to the top of Mount Everest, the force would decrease—

ואם תטפסו לפסגת הר אוורסט, הכוח יפחת --

but again, by a minuscule amount.

אבל שוב, בכמות מזערית.

Traveling higher would make a bigger dent in gravity’s influence,

טיסה גבוה יותר תיצור ירידה חדה יותר בהשפעה של הכבידה,

but you won’t escape it.

אבל אתם לא תברחו ממנה.

Gravity is generated by variations in the curvature of spacetime—

הכבידה נוצרת משינוים בעיקום המרחב זמן --

the three dimensions of space plus time—

שלושת המימדים של חלל ועוד זמן --

which bend around any object that has mass.

שמתעקמים סביב כל עצם שיש לו מאסה.

Gravity from Earth reaches the International Space Station,

הכבידה של כדור הארץ מגיעה לתחנת החלל הבין לאומית,

400 kilometers above the earth,

400 קילומטר מעל פני כדור הארץ,

with almost its original intensity.

עם כמעט העוצמה המקורית שלה.

If the space station was stationary on top of a giant column,

אם תחנת החלל היתה נייחת על עמוד עצום,

you’d still experience ninety percent

עדיין תחוו תשעים אחוז

of the gravitational force there that you do on the ground.

מהכוח הכבידתי שם שתחוו על הקרקע.

Astronauts just experience weightlessness

אסטרונאוטים חווים חוסר משקל

because the space station is constantly falling towards earth.

רק בגלל שתחנת החלל כל הזמן נופלת לכדור הארץ.

Fortunately, it’s orbiting the planet fast enough that it never hits the ground.

למרבה המזל, היא חגה סביב הפלנטה מהר מספיק שהיא אף פעם לא פוגעת באדמה.

By the time you made it to the surface of the moon,

עד שתגיעו לפני הירח,

around 400,000 kilometers away,

במרחק של בערך 400,000 קילומטר,

Earth’s gravitational pull would be

כבידת כדור הארץ תהיה

less than 0.03 percent of what you feel on earth.

פחות מ 0.03 אחוז ממה שאתם מרגישים בכדור הארץ.

The only gravity you’d be aware of would be the moon’s,

הכבידה היחידה שתרגישו תהיה של הירח.

which is about one sixth as strong as the earth’s.

שהיא בערך שישית מעוצמתה של הכבידה בכדור הארץ.

Travel farther still

התרחקו אף יותר

and Earth’s gravitational pull on you will continue to decrease,

ומשיכת כדור הארץ עליכם תמשיך לפחות,

but never drop to zero.

אבל לעולם לא תגיע לאפס.

Even safely tethered to the Earth,

אפילו מחוברים בבטחה לכדור הארץ,

we’re subject to the faint tug of distant celestial bodies and nearby earthly ones.

אנחנו נתונים למשיכה חלושה של גופים שמימיים מרוחקים וכאלה קרובים על כדור הארץ.

The Sun exerts a force of about half a Newton on you.

השמש מפעילה כוח של בערך חצי ניוטון עליכם.

If you’re a few meters away from a smartphone, you'll experience

אם אתם במרחק של כמה מטרים מסמרטפון, תחוו

a mutual force of a few piconewtons.

כוח הדדי של כמה פיקו ניוטונים.

That’s about the same as the gravitational pull

שזה בערך אותה משיכה

between you and the Andromeda Galaxy,

בינכם וגלקסיית אנדרומדה,

which is 2.5 million light years away

שנמצאת במרחק של בערך 2.5 מליון שנות אור

but about a trillion times as massive as the sun.

אבל מסיבית בערך פי טריליון מהשמש.

But when it comes to escaping gravity,

אבל כשזה מגיע לבריחה מהכבידה,

there’s a loophole.

יש פרצה.

If all the mass around us is pulling on us all the time,

אם כל המאסה סביבנו מושכת אותנו כל הזמן,

how would Earth’s gravity change

איך הכבידה של כדור הארץ תשתנה

if you tunneled deep below the surface,

אם תחפרו מנהרה עמוק מתחת לפני שטח,

assuming you could do so without being cooked or crushed?

בהנחה ותדאגו לא להצלות או להמעך?

If you hollowed out the center of a perfectly spherical Earth—

אם הייתם מרוקנים את המרכז של כדור ארץ ספרי מושלם --

which it isn’t, but let’s just say it were—

מה שהוא לא, אבל הבה נניח שהוא כן --

you’d experience an identical pull from all sides.

תחווו משיכה זהה מכל הכיוונים.

And you’d be suspended, weightless,

ותהיו תלויים, חסרי משקל,

only encountering the tiny pulls from other celestial bodies.

ותרגישו רק את המשיכות הזעירות מגופים שמימים אחרים.

So you could escape the Earth’s gravity in such a thought experiment—

אז תוכלו לברוח מכבידת כדור הארץ בניסוי מחשבתי כזה --

but only by heading straight into it.

אבל רק אם תכנסו ישר לתוכו.