patru forțe fundamentale guvernează toate interacțiunile din Univers. Sunt forțe nucleare slabe, forțe nucleare puternice, electromagnetism și gravitate. Dintre acestea, gravitația este poate cea mai misterioasă. Deși s-a înțeles de ceva timp cum funcționează această lege a fizicii la scară macro – care guvernează sistemul nostru Solar, galaxiile și superclusterele – modul în care interacționează cu celelalte trei forțe fundamentale rămâne un mister.în mod natural, ființele umane au avut o înțelegere de bază a acestei forțe încă din timpuri imemoriale., Și când vine vorba de înțelegerea noastră modernă a gravitației, creditul se datorează unui singur om care i – a descifrat proprietățile și modul în care guvernează toate lucrurile mari și mici-Sir Isaac Newton. Datorită acestui fizician și matematician englez din secolul al XVII-lea, înțelegerea noastră despre Univers și legile care îl guvernează ar fi schimbată pentru totdeauna.,în timp ce suntem cu toții familiarizați cu imaginea iconică a unui om așezat sub un măr și având o cădere pe cap, teoriile lui Newton asupra gravitației au reprezentat, de asemenea, o culminare a cercetărilor de ani de zile, care la rândul lor s-au bazat pe secole de cunoștințe acumulate. El va prezenta aceste teorii în opusul său magnum, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica („principiile matematice ale filozofiei naturale”), care a fost publicat pentru prima dată în 1687.,în acest volum, Newton a prezentat ceea ce avea să fie cunoscut sub numele de cele trei legi ale mișcării, care au fost derivate din Legile mișcării planetare ale lui Johannes Kepler și din propria sa descriere matematică a gravitației. Aceste legi ar pune bazele mecanicii clasice și ar rămâne necontestate timp de secole – până în secolul 20 și apariția teoriei relativității lui Einstein.
Fizica de al 17-Lea:
Cea de-a 17-lea a fost un moment foarte bun augur pentru științe, cu descoperiri majore care au loc în domeniile matematică, fizică, astronomie, biologie și chimie. Unele dintre cele mai mari evoluții ale perioadei includ dezvoltarea modelului heliocentric al Sistemului Solar de către Nicolaus Copernic, munca de pionierat cu telescoape și astronomie observațională de către Galileo Galilei și dezvoltarea opticii moderne.,de asemenea, în această perioadă Johannes Kepler și-a dezvoltat Legile mișcării planetare. Formulate între 1609 și 1619, aceste legi au descris mișcarea planetelor cunoscute (Mercur, Venus, Pământ, Marte, Jupiter și Saturn) în jurul Soarelui. Ei au afirmat că:
- planetele se mișcă în jurul Soarelui în elipse, cu soarele la un singur foc
- linia care leagă soarele de o planetă mătură zone egale în momente egale.,
- pătratul perioadei orbitale a unei planete este proporțional cu cubul (puterea a 3–a) a distanței medii față de soare în (sau cu alte cuvinte-a”axei semi-majore” a elipsei, jumătate din suma celei mai mici și mai mari distanțe față de soare).aceste legi au rezolvat problemele matematice rămase ridicate de modelul heliocentric al lui Copernic, eliminând astfel orice îndoială că acesta era modelul corect al Universului. Lucrând de la acestea, Sir Isaac Newton a început să ia în considerare gravitația și efectul acesteia asupra orbitelor planetelor.,
Newton sunt Trei Legi:
În 1678, Newton a suferit o cădere nervoasă din cauza surmenaj și un conflict cu colegii de astronomul Robert Hooke. În următorii câțiva ani, s-a retras din corespondența cu alți oameni de știință, cu excepția cazului în care au inițiat-o și și-a reînnoit interesul pentru mecanică și astronomie., În iarna anului 1680-81, apariția unei comete, despre care a corespondat cu John Flamsteed (astronomul regal al Angliei) și-a reînnoit interesul pentru astronomie.după revizuirea legilor mișcării lui Kepler, Newton a dezvoltat o dovadă matematică că forma eliptică a orbitelor planetare ar rezulta dintr-o forță centripetă invers proporțională cu pătratul vectorului razei. Newton a comunicat aceste rezultate lui Edmond Halley (descoperitorul „cometei lui Haley”) și Societății Regale în corporumul său de motu din gyrum., acest tract, publicat în 1684, conținea sămânța a ceea ce Newton avea să se extindă pentru a forma opusul său magnum, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica. Acest tratat, publicat în iulie 1687, conținea cele trei legi ale mișcării ale lui Newton, care afirmau că:
- când este privit într-un cadru de referință inerțial, un obiect fie rămâne în repaus, fie continuă să se miște cu o viteză constantă, cu excepția cazului în care este acționat de o forță externă.,
- suma vectorială a forțelor externe (F) pe un obiect este egală cu masa (m) a acelui obiect înmulțită cu vectorul de accelerație (a) al obiectului. În formă matematică, aceasta este exprimată ca: F = ma
- când un corp exercită o forță asupra unui al doilea corp, al doilea corp exercită simultan o forță egală în mărime și opusă în direcție pe primul corp.împreună, aceste legi descriau relația dintre orice obiect, forțele care acționează asupra lui și mișcarea rezultată, punând bazele mecanicii clasice., Legile au permis, de asemenea, lui Newton să calculeze masa fiecărei planete, aplatizarea Pământului la poli și umflarea la ecuator și modul în care atracția gravitațională a soarelui și a lunii creează mareele Pământului.,
În aceeași lucrare, Newton a prezentat un calcul ca metoda de analiza geometrică folosind prima și ultima raporturi’, a lucrat viteza sunetului în aer (bazat pe Legea lui Boyle), a reprezentat pentru procesiunea echinoctiilor (pe care el le-a arătat un rezultat de atracția gravitațională a Lunii de Pământ), a inițiat gravitațională studiu de nereguli în mișcare a lunii, a oferit o teorie de determinare a orbitelor cometelor, și mult mai mult.,
Newton și „incidentul mărului”:
povestea lui Newton care vine cu teoria sa despre gravitația universală ca urmare a căderii unui măr pe cap a devenit o bază a culturii populare. Și în timp ce s-a susținut adesea că povestea este apocrifă și Newton nu și-a conceput teoria în niciun moment, Newton însuși a spus povestea de mai multe ori și a susținut că incidentul l-a inspirat.în plus, scrierile lui William Stukeley – un cleric englez, anticar și membru al Societății Regale-au confirmat povestea., Dar, mai degrabă decât comic reprezentare a apple izbitoare Newton pe cap, Stukeley a descris în Memoriile sale de Sir Isaac Newton e Viata (1752) o conversație în care Newton a descris reflecție natura gravitației în timp ce vizionați un măr căzând.
„…ne-am dus în grădină, & băut thea sub umbra unor appletrees; numai el, & eul meu. în mijlocul alt discurs, el mi-a spus, el a fost doar în aceeași situație, ca atunci când anterior, noțiunea de gravitație a venit în mintea lui., John Conduitt, asistentul lui Newton la Monetăria Regală (care în cele din urmă s-a căsătorit cu nepoata sa), a descris, de asemenea, auzind povestea în propria sa relatare despre viața lui Newton. Potrivit lui Conduitt, incidentul a avut loc în 1666, când Newton călătorea pentru a-și întâlni mama în Lincolnshire., În timp ce șerpuia în grădină, el a contemplat cum influența gravitației s-a extins mult dincolo de pământ, responsabilă de căderea mărului, precum și de orbita Lunii.în mod similar, Voltaire a scris în eseul său Despre poezia epică (1727) că Newton s-a gândit mai întâi la sistemul gravitației în timp ce mergea în grădina sa și privea un măr căzând dintr-un copac. Acest lucru este în concordanță cu notele lui Newton din anii 1660, care arată că el se lupta cu ideea modului în care gravitația terestră se extinde, într-o proporție invers pătrată, la lună.,
cu toate Acestea, ar fi nevoie de două decenii pentru a dezvolta pe deplin teoriile sale, până la punctul că el a fost capabil să ofere dovezi matematice, cum s-a demonstrat în Principia. Odată ce acest lucru a fost complet, el a dedus că aceeași forță care face ca un obiect să cadă la pământ a fost responsabilă pentru alte mișcări orbitale. Prin urmare, el a numit-o „gravitația universală”.,diferiți copaci sunt pretinși a fi „mărul” pe care Newton îl descrie. Școala Regelui, Grantham, susține că școala lor a cumpărat copacul original, L-a dezrădăcinat și l-a transportat în grădina directorului câțiva ani mai târziu. Cu toate acestea, Trustul Național, care deține Conacul Woolsthorpe (unde a crescut Newton) în încredere, susține că copacul încă locuiește în grădina lor. Un descendent al copacului original poate fi văzut crescând în afara porții principale a Colegiului Trinity, Cambridge, sub camera în care a trăit Newton când a studiat acolo.,lucrarea lui Newton ar avea un efect profund asupra științelor, principiile sale rămânând canonice pentru următorii 200 de ani. De asemenea, a informat conceptul de gravitație universală, care a devenit pilonul astronomiei moderne și nu va fi revizuit până în secolul XX – odată cu descoperirea mecanicii cuantice și a teoriei relativității generale a lui Einstein.am scris multe articole interesante despre gravitație aici, la Universe Today. Aici este cine a fost Sir Isaac Newton? Cine Era Galileo Galilei?, Care este forța gravitației?. și care este constanta gravitațională?,Astronomie Cast are unele două episoade bune pe această temă. Iată Episodul 37: lentile gravitaționale și episodul 102: gravitație,