Gia tốc trọng trường luôn có giá
trịnhưnhau với mọi vật
Tất cảchúng ta đềuđược dạy rằng khi không có lực cản của không khí
thì tất cảmọi vật rơi tựdo với cùng một gia tốc không phụthuộc vào khối
lượng của vật rơi.
Mặc dù điều này là đúng, vớiđộ chính xác cao, đối với các vật có khối lượng
rất nhỏso với khối lượng Trái đất, nó lại không đúng với những vật có khối lượng
đáng kểso với khối lượng Trái đất.
Khi ta nói vềgia tốc của một vậtđối với Trái đất là ta đang nói đến gia tốc
đượcđo từmột hệquy chiếu cố định gắn với Trái đất. Tuy nhiên, Trái đất lại cũng
đang chuyểnđộng. Khi quan sát từmột hệquy chiếu quán tính trong không gian,
đứng yên so với các ngôi sao “cố định”, thì cảTrái đất và vậtđang bịTrái đất hút
đềuđang gia tốc hướng vềphía nhau. Mà nếu Trái đất cũng đang gia tốc so với hệ
quy chiếu gắn với các ngôi sao cố định đó thì Trái đất không còn là một hệquy
chiếu quán tính nữa, và ta phải xét đến các “giảlực” xuất hiện do sựgia tốc của
Trái đất so với các ngôi sao.
Nếu gọi m là khối lượng của vậtđang bịhút vềTrái đất, Melà khối lượng Trái
đất, và r là khoảng cách giữa vật và Trái đất, thì trong hệquy chiếu quán tính gắn
với một ngôi sao cố định, gia tốc của Trái đất là Gm/r2theo một hướng và gia tốc
của vật bịhút vềTrái đất là GMe/r2theo hướng ngược lại. Nhưvậy, trong hệquy
chiếu quán tính này, gia tốc của vật m không phụthuộc vào khối lượng của nó. Tuy
nhiên, trong hệquy chiếu gắn với Trái đất, gia tốc của vật m này phải là tổng của
hai gia tốc: GMe(1 + m/Me)/r2, rõ ràng là phụthuộc vào khối lượng m của vật bị
hút vềphía Trái đất.
Sựphụthuộc vào khối lượng vật m này trởnên đáng kểkhi xem xét sựhấp
dẫn giữa hai vật thểcó khối lượng không quá chênh lệch, mà trường hợp của Trái
đất và Mặt trăng là một ví dụ. Nếu dùng công thức thông thường là GMe/r2để tính
gia tốc của Mặt trăng so với Trái đất thay vì dùng công thức chính xác hơn là GMe(1
+ m/Me)/r2thì sai sốvào khoảng 1,2%. Sai sốnày sẽlớn hơn nhiều nếu ta tính gia
tốc của Mặt trời so với Trái đất.
Ý tưởng chính ở đây là gia tốc hấp dẫn của một vậtđối với một hệquy chiếu
quán tính không phụthuộc vào khối lượng của vậtđó, nhưng cũng chính gia tốc
này khi đượcđo từmột hệquy chiếu không quán tính lại phụthuộc vào khối lượng
của vật bịhấp dẫn. Và do đó, gia tốc hấp dẫn g của mọi vật so với Trái đất - một hệ
quy chiếu không quán tính - là không bằng nhau.
Thiên thạch mang sựsống
tới Trái đất
Các nhà khoa học cho rằng, sựsống trên Trái đất có thểbắt nguồn từ
một hành tinh khác sau khi hành tinh của chúng ta va chạm với một thiên
thạch trong vũtrụ.
Mớiđây, một nhóm nghiên cứu thuộc Trường Đại học Central Florida (Mỹ)
đã phát hiện thêm một thiên thạch có tên là 65 Cybele, có chứa nướcđóng băng và
các chất hữu cơtrên bềmặt. Phát hiện này giúp củng cốthêm giảthuyết rằng, cuộc
sống trên Trái đấtđược bắt nguồn từmột hành tinh khác thông qua các thiên
thạch.
Trướcđó, vào tháng 3.2010, một nhóm các nhà khoa học khác đã lầnđầu
tiên phát hiện ra bằng chứng nướcđóng băng trên một thiên thạch có tên là 24
Themis.
Thiên thạch 65 Cybele lớn hơn thiên thạch 24 Themis. Thiên thạch 65
Cybele có đường kính 290 km, trong khi đó, tiểu hành tinh Themis có đường kính
200 km. Cảhai thiên thạch này đều nằm giữa sao Hỏa và sao Mộc.
“Phát hiện này cho thấy, những thiên thạch trong hệMặt trời của chúng ta
chứa nhiều nướcđóng băng và chất hữu cơhơn chúng ta nghĩtrước
đây”, GS Humberto Campins, ngườiđứng đầu thuộc nghiên cứu cho biết.
GS Humberto Campins cũng đưa ra giảthuyết rằng, các thiên thạch đã va
chạm với Trái đất và mang nước và các khốiđá chứa chất hữu cơ, những yếu tốcơ
bản cho một sựsống tới hành tinh của chúng ta.
Nghiên cứu của các nhà khoa học người Mỹ đã đượcđăng trên Tạp chí châu
Âu "Astronomy and Astrophysics".