čtyři základní síly řídí všechny interakce ve vesmíru. Jsou to slabé jaderné síly, silné jaderné síly, elektromagnetismus a gravitace. Z nich je gravitace možná nejzáhadnější. I když již nějakou dobu bylo pochopeno, jak tento fyzikální zákon funguje v makro měřítku-řídí naši sluneční soustavu, galaxie a superclustery – jak interaguje s dalšími třemi základními silami, zůstává záhadou.
přirozeně, lidské bytosti mají základní pochopení této síly od nepaměti., A pokud jde o naše moderní chápání gravitace, úvěr je dlužen jednomu muži, který dešifroval jeho vlastnosti a jak řídí všechny věci velké a malé – Sir Isaac Newton. Díky tomuto anglickému fyzikovi a matematikovi ze 17. století by se naše chápání vesmíru a zákonů, které ho upravují, navždy změnilo.,
Zatímco my všichni jsme obeznámeni s kultovní obraz muže, který seděl pod jabloní a když jeden spadl na hlavu, Newtonova teorie gravitace také zastoupeny vyvrcholením let výzkumu, který podle pořadí byl založený na staletí nahromaděné znalosti. Že by současné době tyto teorie v jeho magnum opus, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica („Matematické Principy Přírodní Filozofie“), který byl poprvé publikován v roce 1687.,
V tomto svazku, Newton položil, co by přišel být známý jako jeho Tři Pohybové Zákony, které byly odvozeny z Johannes Kepler Zákony o Pohybu planet a jeho vlastní matematický popis gravitace. Tyto zákony by položily základ klasické mechaniky a zůstaly by po staletí bez povšimnutí – až do 20.století a vzniku Einsteinovy teorie Relativity.
Fyzika 17. Století:
17. století byl velmi příznivý čas pro vědy, s významnými objevy vyskytující se v oblasti matematiky, fyziky, astronomie, biologie a chemie. Některé z největších vývoje v období patří rozvoj heliocentrický model Sluneční Soustavy tím, Nicolaus Copernicus, průkopnické práci s dalekohledy a pozorovací astronomie Galileo Galilei, a vývoj moderní optiky.,
během tohoto období také Johannes Kepler vyvinul své zákony planetárního pohybu. Formulovány mezi roky 1609 a 1619, tyto zákony popsán návrh tehdy známých planet (Merkur, Venuše, Země, Mars, Jupiter a Saturn) kolem Slunce. Uvedli, že:
- Planety pohybují kolem Slunce v elipsách se Sluncem v jedné zaměření
- úsečka spojující Slunce a planetu zametá rovné plochy ve stejných časech.,
- náměstí oběžná doba planety je úměrný třetí (3. napájení) střední vzdálenost od Slunce (nebo jinými slovy–“poloosa“ elipsy, polovina součtu nejmenší a největší vzdálenost od Slunce).
Tyto zákony vyřešeny zbývající matematické otázky o Copernicus‘ heliocentrický model, tím, že odstraní všechny pochybnosti, že to byl správný model Vesmíru. Při práci z nich začal Sir Isaac Newton zvažovat gravitaci a její vliv na oběžné dráhy planet.,
Newton Tři Zákony:
V roce 1678, Newton utrpěl úplné nervové zhroucení v důsledku přepracování a spor s kolegy astronom Robert Hooke. V příštích několika letech se stáhl z korespondence s jinými vědci, s výjimkou místa, kde ji iniciovali, a obnovil svůj zájem o mechaniku a astronomii., V zimě 1680-81 obnovil zájem o astronomii také vzhled komety, o níž korespondoval s Johnem Flamsteedem (anglický astronom Royal).
Po přečtení Keplerovy Zákony Pohybu, Newton vyvinul matematický důkaz, že eliptického tvaru planetárních drah by výsledek z dostředivá síla je nepřímo úměrná čtverci poloměru vektoru. Newton sdělí tyto výsledky Edmond Halley (objevitel „halleyova Kometa“) a Královské Společnosti v jeho De motu corporum in gyrum.,
Tento trakt, publikovaný v roce 1684, obsahoval semeno toho, co by Newton rozšířil, aby vytvořil svůj magnum opus, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica. Toto pojednání, které bylo zveřejněno v červenci 1687, obsažené Newton tři zákony pohybu, které uvádí, že:
- Při pohledu v inerciální vztažné soustavě, předmět buď zůstává v klidu, nebo pokračuje v pohybu konstantní rychlostí, pokud jednal na vnější silou.,
- vektorový součet vnějších sil (F) na objektu se rovná hmotnosti (m) tohoto objektu vynásobené vektorem zrychlení (a) objektu. V matematické podobě je to vyjádřeno jako: F=ma
- když jedno tělo vyvíjí sílu na druhé tělo, druhé tělo současně působí sílu stejnou velikostí a opačným směrem na první tělo.
tyto zákony společně popsaly vztah mezi jakýmkoli objektem, silami působícími na něj a výsledným pohybem a položily základ pro klasickou mechaniku., Zákony také možnost Newton vypočítat hmotnost jednotlivých planet, zploštění Země na pólech, a bouli na rovníku, a jak gravitační působení Slunce a Měsíc stvořil Zemi příliv a odliv.,
Ve stejné práci Newton představil kalkul-jako metoda geometrické analýzy pomocí první a poslední, poměry‘, vyšlo rychlost zvuku ve vzduchu (na základě boylova Zákona), které tvořily procesí rovnodenností (který ukázal, byl výsledek na Měsíci je gravitační přitažlivosti Země), inicioval gravitační studie nesrovnalostí v pohybu měsíce, za předpokladu, teorie pro určení oběžné dráhy komet, a mnohem více.,
Newton a „Apple Incident“:
příběh Newton přišel s jeho teorii univerzální gravitace v důsledku jablko padající na hlavu se stala součástí populární kultury. A i když to často bylo argumentoval, že příběh je vymyšlený a Newton neměl vymýšlet své teorie v jeden okamžik, Newton sám řekl příběh mnohokrát a prohlašoval, že incident byl inspirován ho.
kromě toho psaní Williama Stukeleyho-anglického duchovního, antikváře a člena Královské společnosti – potvrdilo příběh., Ale spíše než komické zastoupení apple zarážející Newton na hlavě, Stukeley popsal ve své Memoirs of Sir Isaac Newton ‚ s Life (1752) rozhovor, ve kterém Newton popsal přemýšlel o povaze gravitace při sledování apple na podzim.
„…šli jsme do zahrady, & pil thea ve stínu některých appletrees; jen on, & moje vlastní. uprostřed jiného diskurzu mi řekl, že byl právě ve stejné situaci, jako když dříve, do jeho mysli přišel pojem gravitace., „proč by to měl apple vždy klesat kolmo k zemi,“ pomyslel si pro sebe, příležitosti bych tím pádem jablko…“
John Conduitt, Newtonův asistent u Královské Mincovny (který nakonec vzal jeho neteř), také popsal vyslechnutí příběhu v jeho vlastní účet z Newtonova života. Podle Conduitta se incident odehrál v roce 1666, kdy Newton cestoval za svou matkou do Lincolnshire., Během meandrování na zahradě uvažoval o tom, jak se vliv gravitace rozšířil daleko za zemi, zodpovědný za pád jablka i oběžnou dráhu Měsíce.
Podobně, Voltaire napsal n jeho Esej o Epické Poezii (1727), že Newton byl první myšlenka systému gravitace při chůzi, v jeho zahradě a pozoroval jablko, padající ze stromu. To je v souladu s newtonovým poznámky z 1660s, které ukazují, že byl potýkají s myšlenkou, jak zemské gravitace rozšiřuje, v inverzní-náměstí poměru, na Měsíc.,
Nicméně, to by mu trvalo ještě dvě desetiletí, aby plně rozvinout své teorie do té míry, že byl schopen nabídnout matematické důkazy, jak je ukázáno v Principia. Jakmile to bylo dokončeno, odvodil, že stejná síla, která způsobí, že objekt spadne na zem, je zodpovědná za jiné orbitální pohyby. Proto jej pojmenoval „univerzální gravitace“.,
různé stromy jsou prohlašovány za „jabloň“, kterou Newton popisuje. Králova Škola, Grantham, tvrdí, že jejich škola zakoupila původní strom, vykořenila ho a o několik let později ho převezla do zahrady ředitele. Nicméně, Národní důvěra, která drží Woolsthorpe Manor (kde Newton vyrostl) v důvěře, tvrdí, že strom stále žije ve své zahradě. Potomek původního stromu lze vidět rostoucí mimo hlavní bránu Trinity College, Cambridge, pod místností, ve které Newton žil, když tam studoval.,
Newtonova práce by měly hluboký vliv na věd, s jeho principy zbývající canon za následujících 200 let. Informovala rovněž koncept univerzální gravitace, který se stal základem moderní astronomie, a by být revidován až do 20. století – s objevem kvantové mechaniky a Einsteinovy teorie Obecné Relativity.
dnes jsme zde ve vesmíru napsali mnoho zajímavých článků o gravitaci. Tady je kdo byl Sir Isaac Newton?, Kdo Byl Galileo Galilei?, Jaká je síla gravitace? a jaká je gravitační konstanta?,
astronomie Cast má nějaké dvě dobré epizody na toto téma. Zde je epizoda 37: gravitační Čočkování a epizoda 102: gravitace,