ગુરુત્વાકર્ષણનો કાયદો

ગુરુત્વાકર્ષણની ઘટના એ સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણનો નિયમ છે. બે સંસ્થાઓ એકબીજા પર એવા બળ સાથે કાર્ય કરે છે જે તેમની વચ્ચેના અંતરના વર્ગના વિપરિત પ્રમાણસર હોય છે અને તેમના સમૂહના ઉત્પાદનના સીધા પ્રમાણસર હોય છે.

ગાણિતિક રીતે, આપણે આ મહાન નિયમને સૂત્ર દ્વારા વ્યક્ત કરી શકીએ છીએ

ગુરુત્વાકર્ષણ બ્રહ્માંડમાં વિશાળ અંતર પર કાર્ય કરે છે. પરંતુ ન્યૂટને દલીલ કરી હતી કે તમામ વસ્તુઓ પરસ્પર આકર્ષિત થાય છે. શું તે સાચું છે કે કોઈપણ બે પદાર્થો એકબીજાને આકર્ષે છે? જરા કલ્પના કરો, તે જાણીતું છે કે પૃથ્વી તમને ખુરશી પર બેસીને આકર્ષે છે. પરંતુ શું તમે ક્યારેય એ હકીકત વિશે વિચાર્યું છે કે કમ્પ્યુટર અને માઉસ એકબીજાને આકર્ષે છે? અથવા ટેબલ પર પેન્સિલ અને પેન? આ કિસ્સામાં, અમે પેનનો સમૂહ, પેન્સિલના સમૂહને સૂત્રમાં બદલીએ છીએ, તેમની વચ્ચેના અંતરના વર્ગ દ્વારા વિભાજીત કરીએ છીએ, ગુરુત્વાકર્ષણ સ્થિરાંકને ધ્યાનમાં લઈને, અમે તેમના પરસ્પર આકર્ષણનું બળ મેળવીએ છીએ. પરંતુ, તે એટલું નાનું બહાર આવશે (પેન અને પેન્સિલના નાના સમૂહને કારણે) કે આપણે તેની હાજરી અનુભવતા નથી. બીજી વસ્તુ એ છે કે જ્યારે તે પૃથ્વી અને ખુરશી અથવા સૂર્ય અને પૃથ્વીની વાત આવે છે. જનતા નોંધપાત્ર છે, જેનો અર્થ છે કે આપણે પહેલાથી જ બળની અસરનું મૂલ્યાંકન કરી શકીએ છીએ.

ચાલો મુક્ત પતન પ્રવેગક વિશે વિચારીએ. આ આકર્ષણના કાયદાનું સંચાલન છે. બળની ક્રિયા હેઠળ, શરીર ધીમી ગતિમાં ફેરફાર કરે છે, સમૂહ વધારે છે. પરિણામે, બધા શરીર સમાન પ્રવેગ સાથે પૃથ્વી પર પડે છે.

આ અદૃશ્ય અનન્ય શક્તિનું કારણ શું છે? આજની તારીખે, ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રનું અસ્તિત્વ જાણીતું અને સાબિત થયું છે. તમે વિષય પરની વધારાની સામગ્રીમાં ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રની પ્રકૃતિ વિશે વધુ જાણી શકો છો.

ગુરુત્વાકર્ષણ શું છે તે વિશે વિચારો. તે ક્યાંથી છે? તે શું રજૂ કરે છે? છેવટે, એવું ન હોઈ શકે કે ગ્રહ સૂર્ય તરફ જુએ છે, જુએ છે કે તે કેટલું દૂર છે, આ નિયમ અનુસાર અંતરના વ્યસ્ત વર્ગની ગણતરી કરે છે?

ગુરુત્વાકર્ષણની દિશા

બે શરીર છે, ચાલો કહીએ કે શરીર A અને B. શરીર A શરીર B ને આકર્ષે છે. શરીર A જે બળ સાથે કાર્ય કરે છે તે B પર શરૂ થાય છે અને શરીર A તરફ નિર્દેશિત થાય છે. એટલે કે, તે શરીર B "લે" છે અને તેને પોતાની તરફ ખેંચે છે . શરીર B શરીર A સાથે સમાન વસ્તુ "કરે છે".

દરેક શરીર પૃથ્વી દ્વારા આકર્ષાય છે. પૃથ્વી શરીરને "લે છે" અને તેને તેના કેન્દ્ર તરફ ખેંચે છે. તેથી, આ બળ હંમેશા ઊભી રીતે નીચે તરફ નિર્દેશિત કરવામાં આવશે, અને તે શરીરના ગુરુત્વાકર્ષણના કેન્દ્રમાંથી લાગુ થાય છે, તેને ગુરુત્વાકર્ષણ કહેવામાં આવે છે.

યાદ રાખવાની મુખ્ય વસ્તુ

1) કાયદો અને સૂત્ર;
2) ગુરુત્વાકર્ષણની દિશા

ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય સંશોધનની કેટલીક પદ્ધતિઓ, ભરતીની આગાહી અને તાજેતરમાં, કૃત્રિમ ઉપગ્રહો અને આંતરગ્રહીય સ્ટેશનોની હિલચાલની ગણતરી. ગ્રહોની સ્થિતિની પ્રારંભિક ગણતરી.

શું આપણે આવો પ્રયોગ જાતે ગોઠવી શકીએ છીએ, અને અનુમાન કરી શકતા નથી કે ગ્રહો, વસ્તુઓ આકર્ષાય છે કે કેમ?

એવો સીધો અનુભવ કરાવ્યો કેવેન્ડિશ (હેનરી કેવેન્ડિશ (1731-1810) - અંગ્રેજી ભૌતિકશાસ્ત્રી અને રસાયણશાસ્ત્રી)આકૃતિમાં બતાવેલ ઉપકરણનો ઉપયોગ કરીને. ખૂબ જ પાતળા ક્વાર્ટઝ થ્રેડ પર બે દડા સાથે સળિયા લટકાવવાનો અને પછી તેની બાજુમાં બે મોટા લીડ બોલ લાવવાનો વિચાર હતો. દડાઓનું આકર્ષણ થ્રેડને સહેજ ટ્વિસ્ટ કરશે - સહેજ, કારણ કે સામાન્ય વસ્તુઓ વચ્ચેના આકર્ષણના દળો ખૂબ નબળા છે. આવા સાધનની મદદથી, કેવેન્ડિશ બંને સમૂહના બળ, અંતર અને તીવ્રતાને સીધું માપવામાં સક્ષમ હતું અને આમ, તે નક્કી કરી શકે છે. ગુરુત્વાકર્ષણ સ્થિર જી.

ગુરુત્વાકર્ષણ સ્થિર G ની અનન્ય શોધ, જે અવકાશમાં ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રને દર્શાવે છે, તેને પૃથ્વી, સૂર્ય અને અન્ય અવકાશી પદાર્થોના સમૂહને નિર્ધારિત કરવાનું શક્ય બનાવ્યું. તેથી, કેવેન્ડિશ તેના અનુભવને "પૃથ્વીનું વજન" કહે છે.

રસપ્રદ રીતે, ભૌતિકશાસ્ત્રના વિવિધ નિયમોમાં કેટલીક સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓ છે. ચાલો વીજળીના નિયમો (કુલોમ્બ ફોર્સ) તરફ વળીએ. વિદ્યુત દળો પણ અંતરના ચોરસના વિપરિત પ્રમાણસર હોય છે, પરંતુ પહેલેથી જ ચાર્જની વચ્ચે હોય છે અને અનૈચ્છિક રીતે વિચાર આવે છે કે આ પેટર્નનો ઊંડો અર્થ છે. અત્યાર સુધી, કોઈ પણ વ્યક્તિ ગુરુત્વાકર્ષણ અને વીજળીને એક જ સારનાં બે અલગ-અલગ અભિવ્યક્તિઓ તરીકે રજૂ કરી શક્યું નથી.

અહીંનું બળ પણ અંતરના વર્ગ સાથે વિપરીત રીતે બદલાય છે, પરંતુ વિદ્યુત દળો અને ગુરુત્વાકર્ષણ દળોની તીવ્રતામાં તફાવત આશ્ચર્યજનક છે. ગુરુત્વાકર્ષણ અને વીજળીની સામાન્ય પ્રકૃતિ સ્થાપિત કરવાનો પ્રયાસ કરતી વખતે, અમને ગુરુત્વાકર્ષણ દળો પર વિદ્યુત દળોની એટલી શ્રેષ્ઠતા જોવા મળે છે કે તે માનવું મુશ્કેલ છે કે બંનેનો સ્ત્રોત સમાન છે. તમે કેવી રીતે કહી શકો કે એક બીજા કરતા વધુ મજબૂત છે? છેવટે, તે બધા તેના પર આધાર રાખે છે કે સમૂહ શું છે અને ચાર્જ શું છે. કેવી રીતે મજબૂત ગુરુત્વાકર્ષણ કાર્ય કરે છે તે વિશે દલીલ કરતા, તમને કહેવાનો કોઈ અધિકાર નથી: "ચાલો આવા અને આવા કદનો સમૂહ લઈએ," કારણ કે તમે તેને જાતે પસંદ કરો છો. પરંતુ જો આપણે કુદરત પોતે જે આપે છે તે લઈએ (તેણીની પોતાની સંખ્યા અને માપ, જેનો આપણા ઇંચ, વર્ષો, આપણા માપ સાથે કોઈ સંબંધ નથી), તો આપણે સરખામણી કરી શકીએ. આપણે પ્રાથમિક ચાર્જ કરેલ કણ લઈશું, જેમ કે, ઉદાહરણ તરીકે, ઈલેક્ટ્રોન. બે પ્રાથમિક કણો, બે ઇલેક્ટ્રોન, ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જને કારણે તેમની વચ્ચેના અંતરના વર્ગના વિપરિત પ્રમાણસર બળ વડે એકબીજાને ભગાડે છે, અને ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે તેઓ ફરીથી એકબીજા તરફ આકર્ષાય છે. અંતર

પ્રશ્ન: ગુરુત્વાકર્ષણ બળ અને વિદ્યુત બળનો ગુણોત્તર શું છે? ગુરુત્વાકર્ષણ વિદ્યુત પ્રતિકૂળતા સાથે સંબંધિત છે કારણ કે એક 42 શૂન્ય સાથેની સંખ્યા સાથે છે. આ ઊંડા કોયડારૂપ છે. આટલી મોટી સંખ્યા ક્યાંથી આવી શકે?

લોકો અન્ય કુદરતી ઘટનાઓમાં આ વિશાળ પરિબળ શોધી રહ્યા છે. તેઓ તમામ પ્રકારની મોટી સંખ્યાઓમાંથી પસાર થાય છે, અને જો તમને મોટી સંખ્યા જોઈતી હોય, તો શા માટે બ્રહ્માંડના વ્યાસ અને પ્રોટોનના વ્યાસનો ગુણોત્તર ન લો - આશ્ચર્યજનક રીતે, આ 42 શૂન્ય સાથેની સંખ્યા પણ છે. અને તેઓ કહે છે: કદાચ આ ગુણાંક પ્રોટોનના વ્યાસ અને બ્રહ્માંડના વ્યાસના ગુણોત્તર સમાન છે? આ એક રસપ્રદ વિચાર છે, પરંતુ જેમ જેમ બ્રહ્માંડ ધીમે ધીમે વિસ્તરે છે તેમ, ગુરુત્વાકર્ષણની સ્થિરતા પણ બદલવી જોઈએ. જો કે આ પૂર્વધારણા હજુ સુધી રદ કરવામાં આવી નથી, અમારી પાસે તેની તરફેણમાં કોઈ પુરાવા નથી. તેનાથી વિપરિત, કેટલાક પુરાવા સૂચવે છે કે ગુરુત્વાકર્ષણનો સ્થિરાંક આ રીતે બદલાયો નથી. આ વિશાળ સંખ્યા આજે પણ એક રહસ્ય છે.

આઈન્સ્ટાઈને સાપેક્ષતાના સિદ્ધાંતો અનુસાર ગુરુત્વાકર્ષણના નિયમોમાં ફેરફાર કરવો પડ્યો. આમાંનો પહેલો સિદ્ધાંત કહે છે કે x અંતરને તરત જ પાર કરી શકાતું નથી, જ્યારે ન્યૂટનના સિદ્ધાંત મુજબ, દળો તરત જ કાર્ય કરે છે. આઈન્સ્ટાઈને ન્યૂટનના નિયમો બદલવા પડ્યા. આ ફેરફારો, સંસ્કારિતા ખૂબ નાના છે. તેમાંથી એક આ છે: કારણ કે પ્રકાશમાં ઊર્જા હોય છે, ઊર્જા સમૂહની સમકક્ષ હોય છે, અને તમામ લોકો આકર્ષે છે, પ્રકાશ પણ આકર્ષે છે અને તેથી, સૂર્યની નજીકથી પસાર થવું, તેને વિચલિત કરવું આવશ્યક છે. આ રીતે તે ખરેખર થાય છે. આઈન્સ્ટાઈનના સિદ્ધાંતમાં ગુરુત્વાકર્ષણ બળમાં પણ થોડો ફેરફાર કરવામાં આવ્યો છે. પરંતુ ગુરુત્વાકર્ષણના નિયમમાં આ ખૂબ જ નજીવો ફેરફાર બુધની ગતિમાં દેખીતી કેટલીક અનિયમિતતાઓને સમજાવવા માટે પૂરતો છે.

માઇક્રોકોઝમમાં ભૌતિક ઘટનાઓ મોટા પાયાની દુનિયામાં અસાધારણ ઘટના કરતાં અન્ય કાયદાઓને આધીન છે. પ્રશ્ન ઊભો થાય છે: નાના ભીંગડાની દુનિયામાં ગુરુત્વાકર્ષણ કેવી રીતે પ્રગટ થાય છે? ગુરુત્વાકર્ષણની ક્વોન્ટમ થિયરી તેનો જવાબ આપશે. પરંતુ હજુ સુધી ગુરુત્વાકર્ષણનો કોઈ ક્વોન્ટમ સિદ્ધાંત નથી. લોકો હજુ સુધી ક્વોન્ટમ યાંત્રિક સિદ્ધાંતો અને અનિશ્ચિતતાના સિદ્ધાંત સાથે સંપૂર્ણ રીતે સુસંગત હોય તેવા ગુરુત્વાકર્ષણનો સિદ્ધાંત બનાવવામાં સફળ થયા નથી.