غير إسحق نيوتن، المولود في العام 1642 في لينكولنشاير بإنكلترا، وجه البحث العلمي بأن أدخل قوة الرياضيات الكاملة في خدمة متطلبات الفيزياء. وكان نیوتن ذا ذكاء هائل لدرجة أنه عندما كان لا يجد الرياضيات التي يحتاجها في بعض بحوثه مثلاً، كان يخترعها. وقد مرت ثلاثة قرون تقريباً قبل أن يأتي إلى العالم عبقري علمي آخر يمكن مقارنته بنيوتن (يقصد المؤلف ستيفن هوكنغ). ومن بين اكتشافات نيوتن العديدة المدوية في ما يتعلق بعمل الكون فإن ما يهمنا هنا بالدرجة الأولى هي النظرية الكونية للجاذبية.

تعم قوى الجاذبية حياتنا اليومية. وهي التي تحفظنا وكل ما حولنا من أجسام مرتبطين بسطح الأرض، وهي التي تحفظ الهواء الذي نتنفسه من الهروب إلى الفضاء الخارجي؛ كما تحتفظ بالقمر في مداره حول الأرض وتحافظ على الأرض في مدارها حول الشمس والجاذبية هي التي تفرض إيقاع الرقص الكوني من دون ملل أو كلل، وفي نظام دقيق رتيب يمارسه المليارات والمليارات من قاطني الكون من الكويكبات إلى الكواكب إلى النجوم فالمجرات. وقد تسببت ثلاثة قرون من تأثير نيوتن بأن نسلم بأن القوة الوحيدة - الجاذبية – هي المسؤولة عن هذا الثراء في الأحداث الأرضية والكونية، وقبل نيوتن لم يكن مفهوماً أن سقوط التفاحة من الشجرة على الأرض يشهد بأن نفس المبدأ الفيزيائي هو الذي يجعل الكواكب تدور حول الشمس. وقد قام نيوتن في خطوة جريئة لخدمة سيادة المنهج العلمي، بتوحيد الفيزياء التي تحكم كلا من السماوات والأرض، وأعلن أن قوى اليد الخفية التي تعمل في كل منهما.

الجاذبية هي ويمكن تسمية نظرة نيوتن للجاذبية بالموازن العظيم. فقد أعلن أن كل شيء على الإطلاق يمارس قوة جاذبية على كل شيء آخر على الإطلاق. ومن دون النظر للتركيب الفيزيائي للأشياء فإنها كلها تمارس قوى الجاذبية كما تحس بها. وقد استنتج نيوتن معتمداً على الدراسة العميقة لتحليل حركة الكواكب لجوهانس كبلر - أن شدة الجاذبية بين جسمين تعتمد بالتحديد على أمرين: كمية حشو كل جسم والمسافة بينهما.

 وكلمة "حشو" تعني المادة - التي تتكون من : العدد الكلي للبروتونات والنيوترونات والإلكترونات، والتي بدورها تحدد كتلة الجسم. تجزم النظرية الكونية للجاذبية لنيوتن بأن شدة التجاذب بين جسمين كبيرة للأجسام ذات الكتل الكبيرة وصغيرة للأجسام ذات الكتل الصغيرة كما تؤكد أيضاً أن شدة التجاذب تزيد إذا صغرت المسافة بين الجسمين ونقل إذا زادت المسافة بينهما. انطلق نيوتن أبعد من هذا الوصف الكيفي وتوصل إلى معادلات تصف كمياً شدة قوة الجاذبية بين جسمين وتنص هذه المعادلات - بالكلمات - أن قوة الجاذبية بين جسمين تتناسب طردياً مع حاصل ضرب كتلتيهما وعكسياً مع مربع المسافة بينهما. ويمكن استخدام قانون الجاذبية هذا للتنبؤ بحركة الكواكب والمذنبات حول الشمس وحركة القمر حول الأرض وحركة الصواريخ المنطلقة لاكتشاف الكواكب، بالإضافة إلى الاستخدامات الأرضية مثل مسار كرة البيسبول في الهواء والحركة اللولبية للاعبي الغطس أثناء اتجاههم إلى أسفل من على منصة القفز. والتوافق بين التنبؤات والمشاهدات الفعلية لحركة مثل هذه الأجسام مدهش وقد أعطى هذا النجاح دعماً لا لبس فيه النظرية نيوتن حتى أوائل القرن العشرين. غير أن اكتشاف آينشتاين للنسبية الخاصة أدى إلى ظهور ما ثبت أنه عقبة كؤود لنظرية نيوتن.

مواضيع ذات صلة

وعلى أي حال، من الذي يتحرك؟ (الحركة النسبية )

تأثير الحركة في الفضاء

النظرية الكلاسيكية

الأوتار الفائقة

الوضعية الراديكالية والفيزياء: بين المشاهدة والصياغة العلمية

القاعدة الأساسية لدفع الصاروخ

ثورة هايزنبرج: من يقين العلم إلى مسؤولية العلماء

الفزياء والكون .. تجربة ميكسلون ومورلي

الضوء

البلازما والفضاء

الكون المتحرك

الفيزياء والكون .. البلازما