Dị thường trọng lực: định nghĩa, ý nghĩa, tính năng và sự thật thú vị

Mục lục:

Dị thường trọng lực: định nghĩa, ý nghĩa, tính năng và sự thật thú vị
Dị thường trọng lực: định nghĩa, ý nghĩa, tính năng và sự thật thú vị
Anonim

Trong lĩnh vực vật lý lý thuyết, dị thường hấp dẫn là một ví dụ về dị thường đo, một trong những hiệu ứng của cơ học lượng tử. Đây là sự khác biệt giữa gia tốc trọng trường hoặc lực hấp dẫn quan sát được trên bề mặt và giá trị tương ứng của mô hình dự đoán về trường hấp dẫn của hành tinh. Thông thường, có một số giả thiết đơn giản hóa, bao gồm trọng lực bản thân và chuyển động quay khiến Trái đất có hình dạng elip.

dị thường hấp dẫn
dị thường hấp dẫn

Sự bất thường và trọng lực

Giá trị của sự bất thường, như một quy luật, nhỏ hơn nhiều so với giá trị của chính lực hấp dẫn, liên quan đến các khái niệm về tổng khối lượng của hành tinh, chuyển động quay và làm phẳng của nó. Do đó, các dị thường hấp dẫn trên Trái đất chỉ là các biến thể cục bộ của trường hấp dẫn. Tuy nhiên, những hiện tượng này là mối quan tâm thực sự của địa vật lý và địa chất và là một trong những vấn đề điển hình của địa vật lý.

dị thường hấp dẫn trên trái đất
dị thường hấp dẫn trên trái đất

Lý do và đặc thù

Dị thường trọng lực có thể xảy ra ở nhiều nơi khác nhau trên thế giới, thường xuyên nhất là ở vùng núi. Các dao động bên của dị thường hấp dẫn có liên quan đến sự phân bố mật độ dị thường bên trong Trái đất. Các phép đo trọng lực giúp hiểu cấu trúc bên trong của hành tinh. Các dị thường trường trọng lực lớn có thể được phát hiện từ không gian như một tác dụng phụ của các sứ mệnh trọng lực vệ tinh.

trọng lực bất thường trên hồ
trọng lực bất thường trên hồ

Phục hồi trọng lực và khí hậu

Hóa ra là các quá trình chỉ phụ thuộc vào bản thân tự nhiên mới có thể bị ảnh hưởng bởi chính con người, phóng vệ tinh có thể phát hiện những thay đổi hấp dẫn trên khắp Trái đất. Ngoài ra, những thay đổi này có thể được biểu thị dưới dạng dị thường hấp dẫn của các biến thể thời gian. Lực hấp dẫn đóng một vai trò quan trọng, trong số những thứ khác, ảnh hưởng đến sự tự điều chỉnh của hành tinh và các quá trình khí hậu của nó.

dị thường hấp dẫn ở Nga
dị thường hấp dẫn ở Nga

Hướng của trường hấp dẫn

Trường hấp dẫn của Trái đất được mô tả theo hai hướng chính: các dị thường trọng lực của bản đồ và bản đồ địa lý của Trái đất.

  • Sự dị thường trọng trường của bản đồ cho thấy trường hấp dẫn thực tế của Trái đất khác với trường hấp dẫn trên bề mặt của nó như thế nào. Nó làm nổi bật sự khác biệt về lực hấp dẫn trên bề mặt Trái đất. Điều này thường xảy ra ở những khu vực tập trung bất thường các dạng cảnh quan nhất định, chẳng hạn như sự hiện diện của các dãy núi hoặc rãnh đại dương.
  • Geoid là bề mặt giả định của Trái đất, lànghĩa là mực nước biển khi không có gió, dòng chảy và hầu hết thủy triều. Geoid là một tham chiếu bề mặt hữu ích. Nó xác định các phương ngang và trọng lực tác động vuông góc với chúng.

Việc có được một mô hình geoid chính xác được chứng minh là một thách thức khá lớn. Dữ liệu từ hàng chục vệ tinh, cùng với các phép đo bề mặt, phải được kết hợp để tạo ra một mô hình trường trọng lực. Việc cô lập các đối tượng địa lý quy mô lớn đã hoàn toàn chứng minh được bản thân nó, không thể nói về các đối tượng địa lý có tính chất địa phương, nơi thường cần mô tả chính xác các hiệu ứng hấp dẫn thay đổi theo thời gian, chẳng hạn như các tác động liên quan đến chu kỳ thủy văn.

dị thường hấp dẫn trong hệ thống trái đất-mặt trăng
dị thường hấp dẫn trong hệ thống trái đất-mặt trăng

Viễn thám và bản đồ

Những phương pháp này cung cấp đầu vào quan trọng từ nhiều mô hình khoa học được sử dụng trong hải dương học, thủy văn, địa chất và các ngành liên quan. Bản đồ và viễn thám được sử dụng cho nhiều mục đích và mục đích khác nhau, bao gồm:

  • đo lường sự thay đổi của khối lượng băng ở cực;
  • đo lường sự thay đổi tài nguyên nước trên đất liền;
  • xác định các dòng hải lưu nông và sâu;
  • xác định sự thay đổi của mực nước biển do biến động nhiệt độ;
  • hiểu rõ hơn về trao đổi khối lượng lớn như khí quyển-đại dương;
  • mô tả về các lực tạo ra từ trường địa từ của Trái đất;
  • hiểu nội lực của hành tinh, chuyển động của các mảng kiến tạo do động đất vànúi lửa phun trào;
  • cải tiến trong việc dự báo các hiểm họa tự nhiên.
giải thích các dị thường hấp dẫn và từ trường
giải thích các dị thường hấp dẫn và từ trường

Dịu dàng hút khách

Chúng ta đang sống trong thời đại mà hầu hết mọi người trên thế giới đều có thể truy cập thông tin tức thì. Mặc dù thực tế là tất cả mọi người, nếu họ muốn, có thể tìm ra bất cứ điều gì họ muốn, có những điều kỳ lạ trên thế giới, và có rất nhiều điều trong số đó, vẫn còn là một bí ẩn, một trong số đó là dị thường hấp dẫn.

Có những nơi trên hành tinh có thể gây bất ngờ, nơi trọng lực tự nhiên không hoạt động, nơi mất thăng bằng cảm giác, nơi xe có thể lăn lên dốc, v.v. Những hiện tượng như vậy thực sự được xem là sai theo quan điểm của suy nghĩ con người.

Những nơi bí ẩn như vậy có thể được tìm thấy trên khắp thế giới, mặc dù không phải tất cả chúng đều có thể nằm trong vòng xoáy của hoạt động huyền bí, nhưng một số nơi chắc chắn có thể là điểm dừng chân tốt cho những khách du lịch mệt mỏi.

trường trọng lực dị thường
trường trọng lực dị thường

Giải thích các dị thường về trọng trường và từ trường

Dị thường từ chủ yếu được tạo ra bởi các biến thể trong lớp nền kết tinh và vật liệu lửa. Hầu hết các khoản tiền gửi có thể được coi là trong suốt về mặt từ tính, có nghĩa là chúng có ít tính nhạy cảm.

Vì vậy, diễn giải dữ liệu từ tính có thể là một cách hữu ích và hiệu quả để khám phá các cấu trúc sâu nhất và thường là cơ bản nhất.

Sự bất thường về trọng lực trên hồ hoặc đất có thể là do sự tương phảnmật độ các lớp dưới bề mặt (xâm nhập sâu, đứt gãy, ranh giới lưu vực sông, v.v.).

"GA" có nghĩa là gì?

Dị thường trọng lực, viết tắt là "GA", là một thuật ngữ chung để mô tả các trường hợp đọc trường hấp dẫn không hoàn toàn bình thường. Định nghĩa này giải thích những điểm nảy sinh trong các trường hợp mâu thuẫn giữa mô hình toán học được chấp nhận chung của lý thuyết hấp dẫn và bên kia, mô hình này không phù hợp với khuôn khổ chung về bản chất vật lý của tương tác hấp dẫn.

dị thường hấp dẫn ha
dị thường hấp dẫn ha

Giá trị thiết thực

Việc nghiên cứu các đặc điểm và tính chất của trường hấp dẫn của Trái đất đóng một vai trò quan trọng và có tính ứng dụng thực tế trong nhiều lĩnh vực của nền kinh tế. Có một hướng khoa học hoàn toàn - đo trọng lực, ngang hàng với các ngành khoa học Trái đất khác (địa chất, trắc địa, du hành vũ trụ, hải dương học, địa chấn học và những ngành khác). Chủ đề nghiên cứu của cô ấy cũng là dị thường hấp dẫn.

Dị thường về trọng lực

Những thay đổi về trọng lực, có liên quan đến đặc tính của bề mặt trái đất như không đồng nhất về mật độ, không có một mô hình rõ ràng và chỉ ra một độ lệch nhất định so với các giá trị được chấp nhận chung, được gọi là dị thường trọng lực. Theo quy luật, sự khác biệt giữa trọng lực bình thường và bất thường là tối thiểu. Tuy nhiên, ngay cả những sai lệch nhỏ cũng giúp nghiên cứu tốt hơn các đặc tính của vỏ trái đất, cũng như tìm kiếm các khoáng chất.

Dị thường trọng trường xảy ra cả trên bề mặt Trái đất và trongruột của cô ấy. Một yếu tố bên ngoài quan trọng trong trường hợp này là sự cứu trợ. Đối với các nguyên nhân dưới lòng đất, chúng bao gồm chuyển động của các lớp theo chiều dọc và chiều ngang, cũng như những thay đổi về thành phần mật độ của các lớp này. Một hiện tượng như một dị thường hấp dẫn có tầm quan trọng lớn trong địa chất. Phương pháp trọng lượng được sử dụng rộng rãi trong quá trình tìm kiếm quặng sắt, mỏ dầu và khí đốt.

dị thường hấp dẫn
dị thường hấp dẫn

Phép lạ, và hơn thế nữa

Mỗi năm ngày càng có nhiều thông tin về những địa điểm dị thường trên hành tinh. Đây là những nơi mà trọng lực bằng cách nào đó biến mất một cách kỳ diệu, một quả bóng hoặc nước đổ bắt đầu dâng lên trên dốc, hoặc những điều kỳ diệu khác xảy ra bất chấp mọi logic.

Nổi tiếng nhất là Beit Shemesh ở Israel, Hẻm núi Quỷ ở Jordan, một con đèo ở Ladhak (Ấn Độ), cũng như các điểm dị thường về trọng lực ở Nga, gần làng Galashki trong vùng Nevyansk ở Trung Urals, nơi phát hiện ra luồng có khóa học bất thường.

Điều gì đang thực sự xảy ra? Có phải tất cả những nơi dị thường như thế này không? Nhiều người trong số họ có điểm chung, đó là:

  • Hầu hết các khu vực này đều nằm ở miền núi.
  • Phần lớn là ở vùng cận nhiệt đới.
  • Một tính năng đặc trưng là kích thước tương đối nhỏ, nếu là đường thì chiều dài của khu vực dị thường không vượt quá 600 m.
dị thường hấp dẫn
dị thường hấp dẫn

Trọng tâm là gì?

Dị thường trọng lực trong hệ thống Trái đất và Mặt trăng được chứng minh từ quan điểm khoa học, chúngchẳng hạn, mối quan hệ có thể được quan sát với sự trợ giúp của thủy triều.

Và còn nhiều nơi mà lực hấp dẫn không hoạt động thì sao? Mọi thứ dường như không thể hiểu được có thực sự bất thường? Hãy lấy một ví dụ với một con đường núi của một vùng dị thường. Đi lên dễ hơn đi xuống. Vậy tại sao lại đi xuống khó khăn như vậy? Điều này là do cơ thể rất khó đánh lừa, không giống như mắt. Thật khó tin nhưng hầu hết các hiện tượng thiên nhiên kỳ bí chỉ là ảo ảnh quang học.

dị thường hấp dẫn
dị thường hấp dẫn

Lực hấp dẫn là một trong những lực cơ bản quan trọng nhất trong vũ trụ, và đã khiến các nhà khoa học bối rối hơn một lần kể từ khi phát hiện ra nó. Các đặc tính độc đáo của lực hấp dẫn và mối liên hệ với khối lượng cho phép sự sống tồn tại, thay vì bay vào vũ trụ. Khi một vật chuyển động lên cao hơn, nó sẽ nhận được thế năng hấp dẫn, và số lượng phụ thuộc vào khối lượng, chiều cao và trọng lực của vật đó. Trong tự nhiên cũng có hiện tượng biến dạng trường hấp dẫn. Dị thường là một khái niệm khá điều kiện, có thể biểu thị nhiều hiện tượng khác nhau. Trên thực tế, biểu hiện của chúng là một chất lượng được chứng minh về mặt vật lý của một chất hoặc vật chất.

Trường trọng lực có thể có tác động đáng kể, có thể biểu hiện bằng các lỗi chức năng của tất cả các loại thiết bị. Ví dụ: kim đồng hồ đột ngột dừng lại hoặc bắt đầu di chuyển theo hướng ngược lại, điện thoại bị phóng điện, thiết bị chụp ảnh bị tắt, v.v. Tất cả những biến dạng về thời gian và không gian cần được nhìn nhận rộng rãi hơn, chứ không chỉở mức độ biểu hiện vật chất của bản chất phản xạ.

Đề xuất: