قانون الجاذبية العالمية

على منحدر أيامه ، اعترف نيوتن كيفكل شيء حدث حقا. كان يسير عبر بستان التفاح لوالديه ورأى القمر فجأة في سماء النهار. ثم ، أمام عينيه ، تخرج تفاحة من غصن وتسقط على الأرض. في هذا الوقت ، عمل نيوتن على قانون الحركة ، كان يعلم بالفعل أن سقوط التفاح يرتبط ارتباطًا وثيقًا بعمل الجاذبية. كان يعلم أيضًا أن القمر يدور في المدار ، ولا يتدلى في الهواء ، وأن قوة معينة تعمل عليه ، وتحمله في هذا المدار ، وتمنعه ​​من السقوط عن المسار وإلى الفضاء الخارجي. في وقت سقوط التفاحة أدرك إسحاق أن التفاحة والمدار سيضطران إلى البقاء في المدار بقوة واحدة. قانون الجاذبية لنيوتن كان قريبًا من الاكتشاف.

دعونا ننظر إلى الخلفية.يدرس جاليليو وأسلاف نيوتن الآخرين حركة الأجسام (المتسارعة بالتساوي) التي تسقط على الأرض. وقد اقترح أن هذه الظاهرة طبيعية بحتة ولا توجد إلا على سطح الكرة الأرضية. يجادل كبلر ، مع شعبه المتشابه في التفكير ، بأن القوانين في مجالات السماء مختلفة ، وليس على الإطلاق تلك التي تتحكم في الحركة على الأرض. تعود جميع الحجج إلى حقيقة أن الأجسام السماوية ، بحكم كمالها ، تتحرك في المدارات مرة أخرى ، بحكم كمالها. وبعبارة أخرى ، تم تقسيم الجاذبية إلى نوعين: أرضي (غير كامل) وسماوي (مثالي).

وجمعت رؤية نيوتن كلا النوعين من الجاذبية في ذهنه. يمكننا أن نقول أن هذه اللحظة أصبحت تاريخية ، تجمع بين فصل (الأرض) الكاذب والاصطناعي (الكون).

تبدو نتيجة حسابات نيوتن الآن كما يلي:قانون الجاذبية. يقول تعريفه: بين زوج من الأجسام في الكون كله توجد قوة جذب متبادل. القانون في شكل معادلة:

F = GMm / D2 ،

M و m - متوسط ​​كتلة الجسم والجسم الثاني ، D -المسافة بين هذه الأجسام ، F هي قوة الجاذبية. G هنا هو ثابت ، يتم تحديده تجريبيًا ، وإذا تم التعبير عنه بوحدات SI ، يكون 6.67 × 10-11.

لكن قانون الجاذبية يتطلب عدةتعليقات. أولاً ، يمتد عملها إلى جميع الأجسام المادية المادية الموجودة في الكون. على سبيل المثال ، الكتاب الذي تقرأه ، مثل نفسك ، يخضع أيضًا لقوة الجاذبية المتبادلة الجاذبية ، متساوية في الحجم ، ولكن العكس في الاتجاه. القوة صغيرة جدًا حتى بالنسبة للأدوات الحساسة ، ولكنها موجودة بالفعل ويمكن حتى حسابها. مثال آخر هو الجذب المتبادل بينك وبين الكوازار البعيد بلا حدود ، والذي يبعد عن بلايين السنين الضوئية. هذه القوى الجذابة أصغر مما كانت عليه في المثال السابق ، لكنها موجودة.

ثانيًا ، جاذبية سطح الأرضيؤثر على جميع الأجسام إلى حد محدود وفي أي وقت. في هذه اللحظة ، تعمل نفس القوة عليك ، والتي يمكن حسابها وفقًا للصيغة الموضحة أعلاه ، ولكن جسديًا تشعر أنها وزنك. اسقاط شيء ما. وسوف يندفع هذا الكائن إلى الأرض بوتيرة متساوية. كان جاليليو أول من قام بقياس تجريبي للقيمة التقريبية لتسارع السقوط بالقرب من سطح الأرض. تذكر الحرف ز من المعادلة؟ ولكن بالنسبة لغاليليو ، كان هذا ثابتًا تم قياسه تجريبيًا ، ووفقًا لنيوتن ، يمكن العثور على هذه القيمة (التسارع عند السقوط الحر) عن طريق استبدال كتلة الأرض (M) ونصف قطرها (D) في الصيغة. يصبح موضوع قياس غاليليو الحسابات والتنبؤات الرياضية لنيوتن.

В-третьих, закон всемирного тяготения показывает ويشرح بنية نظامنا (الطاقة الشمسية) ، ويمكن استنتاج قوانين كيبلر التي تكشف عن مسار حركة الكوكب منه. بالنسبة إلى كيبلر نفسه ، كانت هذه القوانين وصفية فقط - فقد قام العلماء ببساطة بتعميم الملاحظات في أشكال رياضية. في النظام العظيم للنظام العالمي ، وفقًا لنيوتن ، فإن قوانين كبلر المشتقة هي نتيجة مباشرة لقوانين الميكانيكا وقانون الجاذبية الكونية. ومرة أخرى ، نشهد تحول الاستنتاجات التجريبية التي تم الحصول عليها على مستوى واحد إلى استنتاجات منطقية واضحة ومثبتة والانتقال إلى مستوى آخر.

هل قال نيوتن الحقيقة على منحدرهسنة؟ ألم يكن ماكرًا عند الحديث عن اكتشافه؟ لا توجد وثائق تثبت أو تدحض حقيقة أن نيوتن كان يتعامل مع مشكلة الجاذبية خلال تلك الفترة ، بل هو نفسه بالفعل. والوثائق ، كما تعلم ، تميل إلى الضياع. وهو معروف أيضًا بشكل عام: كان نيوتن شخصًا كريهًا ودقيقًا للغاية في ذلك ، على الأقل بطريقة ما ، كان مهتمًا بتوحيد الأولويات في العلم بالنسبة له. لذلك ، لطمس الحقيقة ، والشعور بأدنى تهديد ، كان على وجه التحديد في شخصيته.
لذلك سيبقى السؤال: لماذا ، بعد أن نشر قانون الجاذبية الكونية عام 1687 ، هل حدد تاريخ اكتشافه حتى عام 1666؟ ما الذي فصل هذه السنوات العشرين؟