Nam châm hút một số loại kim loại, nhưng chúng cũng có thể đẩy các nam châm khác đi. Vậy tại sao bạn chỉ cảm thấy lực kéo chứ không thấy lực đẩy từ trọng lực? Năm 1915, nhà khoa học Albert Einstein đã tìm ra câu trả lời khi ông công bố thuyết tương đối.
Lý do lực hấp dẫn kéo chúng ta về phía mặt đất là bởi vì tất cả các vật thể có khối lượng, giống như Trái đất của chúng ta, thực sự uốn cong và làm cong cấu trúc của vũ trụ, được gọi là không thời gian. Độ cong đó là những gì bạn cảm thấy, chính là lực hấp dẫn.
Trước khi bước vào thế giới phức tạp của lực hấp dẫn, bạn cần hiểu về không thời gian. Không thời gian gồm không gian 3 chiều (chiều dài, chiều rộng và chiều cao) kết hợp với chiều thứ tư là thời gian.
Sử dụng một số phép toán rất thông minh, Albert Einstein là người đầu tiên nhận ra rằng các quy luật vật lý hoạt động trong một vũ trụ nơi không gian và thời gian hòa nhập với nhau.
Điều này có nghĩa là không gian và thời gian được kết nối với nhau. Nếu bạn di chuyển thực sự nhanh trong không gian, thời gian sẽ chậm lại đối với bạn so với một người đang di chuyển chậm.
Đây là lý do tại sao các phi hành gia, những người đang di chuyển rất nhanh trong không gian già đi chậm hơn một chút so với những người trên Trái đất.
Lực hấp dẫn cho rằng, các vật thể trong vũ trụ bị hút vào nhau bởi vì không thời gian bị bẻ và uốn cong. Khi Einstein đưa ra thuyết tương đối, ông đã chỉ ra rằng tất cả mọi thứ trong vũ trụ đều có thể làm cong không thời gian, theo thuật ngữ vật lý, các vật chất này là khối lượng và năng lượng.
Vì bộ não của bạn thường nghĩ về thế giới trong không gian ba chiều, nên thực sự khó có thể nghĩ về bốn chiều không thời gian. Vì vậy, hãy hình dung bề mặt của tấm bạt lò xo. Nếu không có gì trên đó, nó luôn phẳng.
Nhưng nếu bạn đứng trên tấm bạt lò xo, nó sẽ giãn quanh chân bạn và tạo ra một “thung lũng” và bạn ở trung tâm. Nếu có một quả bóng trên tấm bạt lò xo, nó sẽ lăn về phía chân bạn.
Đây là một ví dụ hai chiều về cách hoạt động của không thời gian. Khối lượng của bạn kéo căng tấm bạt lò xo, tạo ra cái gọi là giếng trọng lực mà quả bóng lăn vào. Điều này rất giống với cách lực hấp dẫn của Trái đất kéo mọi thứ về phía nó.
Mọi thứ còn trở nên kỳ lạ hơn nữa, vì không gian và thời gian được kết nối với nhau, nên thời gian cũng bị kéo giãn bởi các vật nặng! Bạn càng nặng, hai bên tấm bạt lò xo càng dốc. Đó là lý do tại sao những thứ thực sự khổng lồ trong vũ trụ như Mặt trời hay lỗ đen có lực hấp dẫn mạnh hơn Trái đất.
Vậy tại sao trọng lực lại kéo bạn xuống mà không đẩy bạn ra xa?
Hãy tưởng tượng ai đó đi dưới tấm bạt lò xo và đẩy lên. Quả bóng sẽ lăn đi! Đây sẽ là một ngọn đồi trọng lực, không phải giếng trọng lực. Theo các nhà khoa học, vật chất hay mọi thứ luôn tạo nên những giếng trọng lực chứ không phải đồi trọng lực.
Các nhà khoa học có thể tưởng tượng những thứ làm bằng vật chất hoặc năng lượng kỳ lạ có thể gây ra lực hấp dẫn đẩy bạn vào không gian, nhưng cho đến nay, chưa ai tìm ra thứ gì có thể khiến trọng lực đẩy bạn ra khỏi Trái đất.
