قانون الجاذبية

تعريف قانون الجاذبية

يُشير قانون الجاذبية الأرضية لإسحاق نيوتن إلى أن أيّ جسيم موجودة في مادة ما في الكون يجذب جسيم آخر بفعل قوة تتغير بشكل مباشر نتيجةً لتغير الكتل، وبشكل عكسي نتيجةً لمربع المسافة بين الجسيمين، ويمكن التعبير عن مقدار قوة الجذب بالرمز "و" والذي يساوي ثابت الجاذبية الأرضية "ج"، مضروباً في كتل الأجسام المُنجذبة لبعضها "كتلة الجسم الأول (ك₁) *كتلة الجسم الثاني (ك₂)"، ومقسوماً على مربع المسافة بينهما "ل²"، وطرح إسحاق نيوتن قانونه عام 1687، واستخدمه في تفسير الحركات المرصودة للكواكب والأقمار، والتي تم تحويلها لصيغة رياضية على يد يوهانس كيبلر في أوائل القرن السابع عشر.^[١]

الكتلة والوزن

تعتبر الكتلة مقياس لمقدار المادة الموجودة في الجسم، في حين أنّ الوزن يعتبر مقياساً لقوة الجاذبية التي تُمارس على تلك المادة في مجال الجاذبية؛ لذا يتاسب كل من الكتلة والوزن مع بعضهما البعض، ولكن تتسارع الجاذبية بسبب ثبات التناسب، الأمر الذي يؤدي إلى ثبات كتلة الجسم، الأمر الذي عارضته النظرية النسبية، ولكن الوزن يعتمد على موقع الجسم، فمثلاً إذا تم نقل جسم ما من الأرض إلى سطح القمر لمسافة معينة، فسوف يتغير تسارع الجاذبية؛ لأن نصف قطر القمر، وكتلته يختلفان عن نصف قطر الأرض، وكتلتها، فستكون كتلة الجسم على سطح الأرض، وعلى سطح القمر ثابتة، ولكن وزنه سيقل على سطح الأرض بشكل كبير، وذلك لأن تسارع الجاذبية عليه أقل بنحو 6 مرات منه على سطح الأرض.^[٢]

معلومات عن الجاذبية

نشر نيوتن عمله عن الجاذبية عام 1687م، والذي كان أفضل تفسير لها حتى توصل أينشتاين لنظريته النسبية العامة عام 1915م، والتي يبين فيها أن الجاذبية ليست قوة، بل هي ناتجة عن تغير المادة بفعل المكان، ومن أحد التنبؤات للنسبية العامة هو أن الضوء سينحني حول الأجسام الضخمة، ومن المعلومات المهمة حول الجاذبية:^[٣]

• تبلغ نسبة الجاذبية على القمر حوالي 16% من الجاذبية على سطح الأرض، أما المريخ فتبلغ نسبة الجاذبية عليه حوالي 38% من قوة جذب الأرض، في حين أن كوكب المشتري، الذي يعتبر أكبر كوكب في النظام الشمسي، يمتلك قوة جاذبية أكبر ب 2.5 مرة من جاذبية الأرض.
• تقول الأساطير أن عالم الفلك الشهير غاليليو غاليلي قام ببعض التجارب المبكرة حول الجاذبية، حيث أوقف الكرات على برج بيزا لمعرفة مدى سرعة سقوطها، ولكن لا يوجد شخص محدد اكتشف الجاذبية.
• بدأ إسحاق نيوتن بكشف أسرار الجاذبية بعد أن لاحظ سقوط تفاحة في حديقته عندما كان في الثالثة والعشرين من عمره.
• كان القياس المبكر لنظرية أينشتاين النسبية هو انحناء ضوء الشمس بالقرب من سطحها خلال كسوف الشمس في 29 أيَّار 1919م.
• تعتبر الثقوب السوداء نجوم ضخمة منهارة، تمتلك قوة جاذبية قوية جداً لدرجة أن الضوء لا يستطيع الهروب منها.
• تتعارض نظرية أينشتاين للنسبية العامة مع ميكانيكا الكم، والقوانين الغريبة التي تحكم سلوك الجسيمات الصغيرة، مثل الفوتونات والإلكترونات، التي تشكل الكون.

المراجع

1. ↑ "Newton's law of gravitation", www.britannica.com, Retrieved 12-7-2018. Edited.
2. ↑ "Sir Isaac Newton The Universal Law of Gravitation", www.physics.weber.edu, Retrieved 12-7-2018. Edited.
3. ↑ Tia Ghose (3-6-2013), "What Is Gravity?"، www.livescience.com, Retrieved 12-7-2018. Edited.