בקורס (שהנו המשך ישיר לקורס הספקטרום האלקטרומגנטי וטכנולוגיות חלל) נכיר את תצפיותיו המכוננות של גלילאו על נפילת גופים החופשיים ואת ניסוי המטוטלת שהוכיחו שכל הגופים נופלים באותה מהירות בהשפעת כוח הכבידה – ממצא מהפכני לזמנו.
נעמיק בחוק הכבידה האוניברסלי שניסח אייזק ניוטון (Isaac Newton) וקבע שכוח משיכה אחיד פועל בין מסות. נראה שחוק זה סיפק הסבר מלא לתנועה לכאורה בלתי סדירה של כוכבי לכת וגרמי שמיים שהעסיקו אסטרונומים במשך מאות.
לאחר מכן נעבור לעקרונות תורת היחסות של אלברט איינשטיין (Albert Einstein), כולל מושגים שברו את החשיבה המסורתית כגון יחסיות התנועה והזמן, מהירות האור כקבוע המהירות המקסימלית ביקום ורעיון מרחב הזמן ה"מעוות".
בהמשך נראה כיצד כוח הכבידה ממלא תפקיד מכריע בקנה מידה קוסמי על ידי יצירת צבירי גלקסיות, על-צבירי גלקסיות וקביעת מבנה היקום הגדול. גם נבין את התהליך שבו כוכב ניטרונים קורס כליל תחת כובדו והופך לחור שחור על-מסיבי. בנוסף נכיר את גלי הכבידה – עיוותים במרחב זמן הנפלטים מאירועים אסטרונומיים אלימים וכיצד הם מזוהים כיום באמצעות טכנולוגיה מתקדמת.
בהמשך נבחן את תפקיד כוח הכבידה ביצירת מערכות שמש ואקזו-כוכבי לכת סביב כוכבים. נסקור תצפיות טלסקופיות מדהימות של עצמים אסטרונומיים שחושפות מידע רב ערך על תכונותיהם והיסטוריית ההתפתחות שלהם.
לקראת סיום נכיר את המודל של המפץ הגדול להסבר היווצרות היקום לפני כ- 14 מיליארד שנה והממצאים התומכים בו, ונראה כיצד ניתן באמצעים מתקדמים "להציץ" אל ראשית הזמן והחלל. נחתום בהצצה לשאלות ולבעיות שטרם נפתרו בהקשר לטבעו האמיתי של כוח הכבידה וסודות נסתרים נוספים של היקום.
* הקורס יותאם לרמת כל שכבת גיל.
This course (which is a direct continuation of the course on the electromagnetic spectrum and space technologies) will introduce Galileo's groundbreaking observations of free-falling bodies and the pendulum experiment, which demonstrated that all objects fall at the same rate under the influence of gravity – a revolutionary finding for its time.
We will delve into Isaac Newton's universal law of gravitation, which posited that a uniform attractive force acts between masses. We'll see how this law provided a comprehensive explanation for the seemingly irregular motion of planets and celestial bodies that had puzzled astronomers for centuries.
We will then transition to the principles of Albert Einstein's theory of relativity, including concepts that broke traditional thinking such as the relativity of motion and time, the speed of light as the universal speed limit, and the idea of "curved" spacetime.
Subsequently, we'll examine how gravity plays a crucial role on a cosmic scale by forming galaxy clusters, superclusters, and determining the structure of the large-scale universe. We'll also understand the process by which a neutron star collapses completely under its own weight and becomes a supermassive black hole. Additionally, we'll explore gravitational waves – distortions in spacetime emitted from violent astronomical events – and how they are detected today using advanced technology.
We'll then investigate gravity's role in the formation of solar systems and exoplanets around stars. We'll review stunning telescopic observations of astronomical objects that reveal valuable information about their properties and evolutionary history.
Towards the end, we'll explore the Big Bang model explaining the universe's formation about 14 billion years ago and the evidence supporting it, and we'll see how advanced methods allow us to "peek" into the beginning of time and space. We'll conclude with a look at unresolved questions and problems regarding the true nature of gravity and other hidden secrets of the universe.
* The course material will be tailored to the age of the learners.