ظاهرة الجاذبية هي قانون الجاذبية الكونية. جسمان يعملان على بعضهما البعض بقوة تتناسب عكسياً مع مربع المسافة بينهما وتتناسب طرديًا مع ناتج كتلتيهما.
رياضيا ، يمكننا التعبير عن هذا القانون العظيم بالصيغة
تعمل الجاذبية على مسافات شاسعة في الكون. لكن نيوتن جادل في أن جميع الأشياء تنجذب بشكل متبادل. هل صحيح أن أي جسمين يجذبان بعضهما البعض؟ فقط تخيل ، من المعروف أن الأرض تجذبك وأنت جالس على كرسي. لكن هل فكرت يومًا في حقيقة أن الكمبيوتر والفأر يجذبان بعضهما البعض؟ أم قلم رصاص وقلم على الطاولة؟ في هذه الحالة ، نستبدل كتلة القلم ، كتلة القلم في الصيغة ، ونقسمها على مربع المسافة بينهما ، مع الأخذ في الاعتبار ثابت الجاذبية ، نحصل على قوة الجذب المتبادل بينهما. لكنها ستخرج صغيرة جدًا (بسبب الكتل الصغيرة للقلم الرصاص والقلم الرصاص) بحيث لا نشعر بوجودها. شيء آخر هو عندما يتعلق الأمر بالأرض والكرسي ، أو الشمس والأرض. الجماهير كبيرة ، مما يعني أنه يمكننا بالفعل تقييم تأثير القوة.
دعونا نفكر في تسارع السقوط الحر. هذا هو عمل قانون الجاذبية. تحت تأثير القوة ، يتغير الجسم بسرعة أبطأ ، وكلما زادت الكتلة. نتيجة لذلك ، تسقط جميع الأجسام على الأرض بنفس التسارع.
ما هو سبب هذه القوة الفريدة غير المرئية؟ حتى الآن ، فإن وجود مجال الجاذبية معروف ومثبت. يمكنك معرفة المزيد عن طبيعة مجال الجاذبية في المادة الإضافية حول هذا الموضوع.
فكر في ماهية الجاذبية. من اين هي؟ ما أنه لا يمثل؟ بعد كل شيء ، لا يمكن أن ينظر الكوكب إلى الشمس ، ويرى إلى أي مدى تمت إزالته ، ويحسب المربع العكسي للمسافة وفقًا لهذا القانون؟
اتجاه الجاذبية
هناك جسمان ، لنفترض أن الجسد أ وب. الجسم أ يجذب الجسم ب. القوة التي يبدأ بها الجسم أ على الجسم ب ويوجه نحو الجسم أ. أي أنه "يأخذ" الجسم ب ويسحبه نحو نفسه . الجسم ب "يفعل" نفس الشيء مع الجسم أ.
كل جسد تنجذب إليه الأرض. الأرض "تأخذ" الجسد وتسحبه نحو مركزه. لذلك ، سوف يتم توجيه هذه القوة دائمًا عموديًا إلى أسفل ، ويتم تطبيقها من مركز ثقل الجسم ، وتسمى الجاذبية.
الشيء الرئيسي الذي يجب تذكره
1) القانون والصيغة ؛
2) اتجاه الجاذبية
بعض طرق الاستكشاف الجيولوجي والتنبؤ بالمد والجزر ومؤخرًا حساب حركة الأقمار الصناعية والمحطات بين الكواكب. الحساب المبكر لموقع الكواكب.
هل يمكننا إجراء مثل هذه التجربة بأنفسنا ، وعدم تخمين ما إذا كانت الكواكب والأجسام تنجذب؟
مثل هذه التجربة المباشرة كافنديش (هنري كافنديش (1731-1810) - فيزيائي وكيميائي إنجليزي)باستخدام الجهاز الموضح في الشكل. كانت الفكرة هي تعليق قضيب به كرتان على خيط كوارتز رفيع جدًا ثم إحضار كرتين كبيرتين إلى جانبهما. سيؤدي جاذبية الكرات إلى لف الخيط قليلاً - قليلاً ، لأن قوى الجذب بين الأشياء العادية ضعيفة جدًا. بمساعدة مثل هذه الأداة ، تمكن كافنديش من قياس القوة والمسافة والحجم لكلتا الكتلتين بشكل مباشر ، وبالتالي تحديد ثابت الجاذبية G.
الاكتشاف الفريد لثابت الجاذبية G ، الذي يميز مجال الجاذبية في الفضاء ، جعل من الممكن تحديد كتلة الأرض والشمس والأجرام السماوية الأخرى. لذلك ، أطلق كافنديش على تجربته اسم "وزن الأرض".
من المثير للاهتمام أن قوانين الفيزياء المختلفة لها بعض السمات المشتركة. دعنا ننتقل إلى قوانين الكهرباء (قوة كولوم). تتناسب القوى الكهربائية أيضًا عكسياً مع مربع المسافة ، ولكن بالفعل بين الشحنات ، وينشأ الفكر لا إراديًا أن هذا النمط له معنى عميق. حتى الآن ، لم يتمكن أحد من تقديم الجاذبية والكهرباء كمظهرين مختلفين لنفس الجوهر.
تختلف القوة هنا أيضًا عكسيًا مع مربع المسافة ، لكن الاختلاف في مقدار القوى الكهربائية وقوى الجاذبية كبير جدًا. في محاولة لتأسيس الطبيعة المشتركة للجاذبية والكهرباء ، وجدنا مثل هذا التفوق للقوى الكهربائية على قوى الجاذبية بحيث يصعب تصديق أن كلاهما لهما نفس المصدر. كيف يمكنك القول أن أحدهما أقوى من الآخر؟ بعد كل شيء ، كل هذا يتوقف على ما هي الكتلة وما هي الشحنة. بالحجج حول كيفية تأثير الجاذبية القوية ، ليس لديك الحق في أن تقول: "لنأخذ كتلة بهذا الحجم وكذا ،" لأنك تختارها بنفسك. لكن إذا أخذنا ما تقدمه لنا الطبيعة بنفسها (أرقامها ومقاييسها ، التي لا علاقة لها بالبوصات والسنوات والمقاييس) ، فيمكننا المقارنة. سوف نأخذ الجسيم المشحون الأولي ، على سبيل المثال ، الإلكترون. جسيمان أوليان ، إلكترونان ، بسبب الشحنة الكهربائية يتنافران بقوة تتناسب عكسياً مع مربع المسافة بينهما ، وبسبب الجاذبية ينجذبان إلى بعضهما البعض مرة أخرى بقوة تتناسب عكسياً مع مربع المسافة بينهما. مسافه: بعد.
سؤال: ما هي نسبة قوة الجاذبية إلى القوة الكهربائية؟ يرتبط الجاذبية بالتنافر الكهربائي حيث أن الواحد لرقم به 42 صفراً. هذا محير للغاية. من أين يمكن أن يأتي هذا العدد الهائل؟
يبحث الناس عن هذا العامل الضخم في ظواهر طبيعية أخرى. إنهم يمرون بجميع أنواع الأعداد الكبيرة ، وإذا كنت تريد عددًا كبيرًا ، فلماذا لا تأخذ ، على سبيل المثال ، نسبة قطر الكون إلى قطر البروتون - من المدهش أن هذا أيضًا رقم به 42 صفراً. ويقولون: ربما هذا المعامل يساوي نسبة قطر البروتون إلى قطر الكون؟ هذه فكرة مثيرة للاهتمام ، ولكن مع توسع الكون تدريجياً ، يجب أن يتغير ثابت الجاذبية أيضًا. على الرغم من أن هذه الفرضية لم يتم دحضها بعد ، إلا أنه ليس لدينا أي دليل لصالحها. على العكس من ذلك ، تشير بعض الأدلة إلى أن ثابت الجاذبية لم يتغير بهذه الطريقة. لا يزال هذا العدد الهائل لغزا حتى يومنا هذا.
كان على أينشتاين تعديل قوانين الجاذبية وفقًا لمبادئ النسبية. يقول أول هذه المبادئ أنه لا يمكن التغلب على المسافة x على الفور ، بينما وفقًا لنظرية نيوتن ، تعمل القوى على الفور. كان على أينشتاين أن يغير قوانين نيوتن. هذه التغييرات والتحسينات صغيرة جدًا. أحدها هو: بما أن الضوء له طاقة ، فإن الطاقة تعادل الكتلة ، وكل الكتل تتجاذب ، فإن الضوء أيضًا يجذب ، وبالتالي ، عند مروره بالشمس ، يجب أن ينحرف. هذه هي الطريقة التي يحدث بها بالفعل. تم تعديل قوة الجاذبية أيضًا بشكل طفيف في نظرية أينشتاين. لكن هذا التغيير الطفيف في قانون الجاذبية يكفي فقط لشرح بعض الشذوذ الظاهر في حركة عطارد.
تخضع الظواهر الفيزيائية في العالم المصغر لقوانين أخرى غير الظواهر في عالم المقاييس الكبيرة. السؤال الذي يطرح نفسه: كيف تظهر الجاذبية نفسها في عالم المقاييس الصغيرة؟ سوف تجيب عليه نظرية الجاذبية الكمومية. لكن لا توجد نظرية كمية للجاذبية حتى الآن. لم ينجح الناس بعد في إنشاء نظرية الجاذبية التي تتوافق تمامًا مع مبادئ ميكانيكا الكم ومع مبدأ عدم اليقين.
