Painovoimalaki

На склоне дней своих Ньютон признался, как kaikki todella tapahtui. Hän käveli vanhempiensa hedelmätarhan läpi ja näki äkkiä kuun päiväsaikaan. Ja sitten hänen silmiensä edessä omena tulee oksasta ja putoaa maahan. Tällä hetkellä Newton työskenteli liikelain parissa, hän tiesi jo, että omenan putoaminen liittyy läheisesti painovoiman toimintaan. Hän tiesi myös, että Kuu pyörii kiertoradalla eikä roikkuu ilmassa, että tietty voima vaikuttaa siihen, pitäen sitä tällä kiertoradalla, estäen sitä putoamasta tieltä ja avaruuteen. Isaac tajusi, että sekä omena että kiertorata joutuivat pysymään kiertoradalla yhdellä voimalla omenan pudottua. Newtonin painolaki oli lähellä löytöä.

Katsotaanpa taustaa.Galileo ja muut Newtonin edeltäjät tutkivat maahan putoavien kehojen (yhtä kiihtyneiden) liikettä. On ehdotettu, että tämä ilmiö on puhtaasti luonnollinen ja esiintyy vain maapallon pinnalla. Kepler väittää samanhenkisten ihmistensä kanssa, että taivaan valtakunnassa lait ovat erilaisia, eivät lainkaan niitä, jotka hallitsevat liikettä maan päällä. Kaikki väitteet joutuvat tosiasiaan, että taivaalliset kehot täydellisyytensä vuoksi liikkuvat uudelleen kiertoradalla täydellisyytensä vuoksi. Toisin sanoen painovoima jaettiin kahteen tyyppiin: maallinen (epätäydellinen) ja taivaallinen (täydellinen).

Ja Newtonin näkemys yhdisti hänen mielessään molemmat tyypit painovoiman. Voimme sanoa, että tästä hetkestä tuli historiallinen, yhdistäen väärän (maan) ja keinotekoisen (maailmankaikkeuden) erottamisen.

Newtonin laskelmien tulos kuulostaa nyt seuraavalta:painolaki. Sen määritelmässä sanotaan: koko universumin kehon parin välillä on molemminpuolisen vetovoiman voima. Laki on yhtälön muodossa:

F = GMm / D2,

M ja m - yhden ja toisen rungon keskimassat, D -näiden kappaleiden välinen etäisyys, F on painovoiman vetovoima. G tässä on vakio, määritetty kokeellisesti ja, jos se ilmaistaan ​​SI-yksiköinä, on 6,67 × 10–11.

Но закон всемирного тяготения требует нескольких kommentteja. Ensinnäkin sen vaikutus ulottuu kaikkiin maailmankaikkeudessa sijaitseviin aineellisiin fysikaalisiin kehoihin. Esimerkiksi, lukemasi kirja, kuten sinäkin, kohdistuu myös keskinäisen gravitaation vetovoimaan, joka on samansuuruinen, mutta vastakkainen suuntaan. Voima on liian pieni jopa herkille instrumenteille, mutta se on todella olemassa ja voidaan jopa laskea. Toinen esimerkki on keskinäinen vetovoima sinun ja äärettömän kaukaisen kvaasarin välillä, joka on miljardeja valovuosia kaukana. Nämä houkuttelevat voimat ovat pienempiä kuin edellisessä esimerkissä, mutta niitä on olemassa.

Toiseksi maan painovoima pinnallavaikuttaa kaikkiin elimiin siinä laajuudessa ja milloin tahansa. Tässä sekunnissa sama voima vaikuttaa sinuun, joka voidaan laskea käyttämällä yllä esitettyä kaavaa, mutta fyysisesti koet sen omana painona. Pudota jotain. Ja tämä esine ryntää maahan tasaisella kiihtyvyydellä. Galileo oli ensimmäinen, joka mitasi kokeellisesti lähellä maapintaa putoamisen kiihtyvyyden arvoa. Muistatko kirjaimen g yhtälöstä? Mutta Galileolle se oli kokeellisesti mitattu vakio, ja Newtonin mukaan tämä arvo (kiihtyvyys vapaapudotuksen aikana) löytyy korvaamalla maapallon massa (M) ja sen säde (D) kaavaan. Galileon mittauskohteesta tulee Newtonin matemaattisia laskelmia ja ennusteita.

Kolmanneksi yleisen painovoiman laki osoittaaja selittää järjestelmämme (Solar) rakenteen, siitä voidaan johtaa Keplerin lait, jotka paljastavat planeetan liikeradan. Keplerille itselleen nämä lait olivat vain kuvaavia - tutkijat yksinkertaistivat havainnot matemaattisissa muodoissa. Suuressa maailmanjärjestysjärjestelmässä Newtonin mukaan johdetut Keplerin lait osoittautuvat suoraksi seuraukseksi mekaniikan laeista ja yleisen gravitaation laista. Ja jälleen kerran näemme, että yhdellä tasolla saadut empiiriset johtopäätökset muuttuvat selkeiksi loogisesti perustelluiksi johtopäätöksiksi ja siirtyminen toiselle tasolle.

Oliko Newton kertonut totuuden hänen rinteelläänvuotta? Eikö hän ollut ovela puhuessaan löytöstään? Ei ole asiakirjoja, jotka todistaisivat tai kumota sen tosiasian, että Newton käsitteli tuolloin painovoiman ongelmaa ja itseään. Ja kuten tiedät, asiakirjoilla on taipumus eksyä. Ja on myös yleisesti tiedossa, että Newton oli epämiellyttävä ihminen ja hirvittävän huolellinen siinä, mikä jotenkin liittyi hänen tieteensa painopisteiden vahvistamiseen. Siksi totuuden hämärtäminen, pienimmänkin uhkan tunteminen, oli juuri hänen luonteensa.
Joten se pysyy kysymyksenä: miksi hän julkaisi universaalin painovoiman lain vuonna 1687, sen löytämisen vuodeksi 1666? Mikä on erottanut nämä 20 vuotta?