السادس عشر والسابع عشر قرون تسمى بحق من قبل واحدة من أكثر الفترات المجيدة في تاريخ الفيزياء. في هذا الوقت تم وضع الأسس إلى حد كبير ، والتي بدونها سيكون التطوير الإضافي لهذا العلم ببساطة غير وارد. قام كوبرنيكوس وجاليليو وكبلر بعمل رائع لإعلان الفيزياء كعلم يمكنه الإجابة على أي سؤال تقريبًا. يقف قانون الجاذبية الكونية بعيدًا في سلسلة كاملة من الاكتشافات ، وتنتمي صياغته النهائية للعالم الإنجليزي البارز إسحاق نيوتن.
الأهمية الرئيسية لعمل هذا العالم لم تكن في اكتشافه لقوة الجاذبية العامة - تحدث كل من جاليليو وكبلر عن وجود هذه الكمية حتى قبل نيوتن ، ولكن في حقيقة أنه كان الأول لإثبات أنه على الأرض وفي الفضاء ، تعمل نفس قوى التفاعل بين الأجسام.
أكد نيوتن عمليًا وأثبت نظريًا حقيقة أن جميع الأجسام في الكون تمامًا ، بما في ذلك تلك الأجسامالتي تقع على الأرض ، تتفاعل مع بعضها البعض. يسمى هذا التفاعل الجاذبية ، بينما تسمى عملية الجاذبية العامة نفسها الجاذبية
يحدث هذا التفاعل بين الأجسام لأن هناك نوعًا خاصًا من المادة ، على عكس الآخرين ، والذي يسمى في العلم مجال الجاذبية. هذا المجال موجود ويعمل حول أي كائن على الإطلاق ، بينما لا توجد حماية منه ، لأنه يتمتع بقدرة لا مثيل لها على اختراق أي مواد.
قوة الجاذبية الشاملة ، التي قدم إسحاق نيوتن تعريفها وصياغتها ، تعتمد بشكل مباشر على ناتج كتل الأجسام المتفاعلة ، وعكسًا على مربع المسافة بين هذه الأجسام. وفقًا لنيوتن ، الذي أكده البحث العملي بشكل قاطع ، يتم العثور على قوة الجاذبية العالمية بالصيغة التالية:
F=مم / r2.
ثابت الجاذبية G ، الذي يساوي تقريبًا 6.6710-11 (Nm2) / kg2 ، له أهمية خاصة فيه.
قوة الجاذبية التي تنجذب بها الأجسام إلى الأرض هي حالة خاصة من قانون نيوتن وتسمى الجاذبية. في هذه الحالة ، يمكن إهمال ثابت الجاذبية وكتلة الأرض نفسها ، لذا فإن صيغة إيجاد قوة الجاذبية ستبدو كما يلي:
F=ملغ.
هنا g ليست سوى تسارع الجاذبية ، الذي تبلغ قيمته العددية 9.8 m / s2 تقريبًا.
لا يشرح قانون نيوتن العمليات التي تحدث مباشرة على الأرض فحسب ، بل يقدم إجابة على العديد من الأسئلة المتعلقة ببنية النظام الشمسي بأكمله. على وجه الخصوص ، فإن قوة الجاذبية العامة بين الأجرام السماوية لها تأثير حاسم على حركة الكواكب في مداراتها. قدم كبلر الوصف النظري لهذه الحركة ، لكن لم يصبح تبريرها ممكنًا إلا بعد أن صاغ نيوتن قانونه الشهير.
ربط نيوتن بنفسه ظواهر الجاذبية الأرضية وخارج الأرض باستخدام مثال بسيط: عند إطلاق مدفع ، لا تطير النواة بشكل مستقيم ، ولكن على طول مسار مقوس. في الوقت نفسه ، مع زيادة شحنة البارود وكتلة النواة ، فإن الأخيرة ستطير أبعد وأبعد. أخيرًا ، إذا افترضنا أنه من الممكن الحصول على ما يكفي من البارود وتصميم مثل هذا المدفع بحيث تطير كرة المدفع حول الكرة الأرضية ، فعند قيامها بهذه الحركة ، لن تتوقف ، ولكنها ستستمر في حركتها الدائرية (الإهليلجية) ، وتدور. إلى قمر صناعي للأرض. نتيجة لذلك ، فإن قوة الجاذبية هي نفسها في الطبيعة سواء على الأرض أو في الفضاء الخارجي.
