تاريخ الفيزياء
علماء الفيزياء
الفيزياء الكلاسيكية
الميكانيك
الديناميكا الحرارية
الكهربائية والمغناطيسية
الكهربائية
المغناطيسية
الكهرومغناطيسية
علم البصريات
تاريخ علم البصريات
الضوء
مواضيع عامة في علم البصريات
الصوت
الفيزياء الحديثة
النظرية النسبية
النظرية النسبية الخاصة
النظرية النسبية العامة
مواضيع عامة في النظرية النسبية
ميكانيكا الكم
الفيزياء الذرية
الفيزياء الجزيئية
الفيزياء النووية
مواضيع عامة في الفيزياء النووية
النشاط الاشعاعي
فيزياء الحالة الصلبة
الموصلات
أشباه الموصلات
العوازل
مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة
فيزياء الجوامد
الليزر
أنواع الليزر
بعض تطبيقات الليزر
مواضيع عامة في الليزر
علم الفلك
تاريخ وعلماء علم الفلك
الثقوب السوداء
المجموعة الشمسية
الشمس
كوكب عطارد
كوكب الزهرة
كوكب الأرض
كوكب المريخ
كوكب المشتري
كوكب زحل
كوكب أورانوس
كوكب نبتون
كوكب بلوتو
القمر
كواكب ومواضيع اخرى
مواضيع عامة في علم الفلك
النجوم
البلازما
الألكترونيات
خواص المادة
الطاقة البديلة
الطاقة الشمسية
مواضيع عامة في الطاقة البديلة
المد والجزر
فيزياء الجسيمات
الفيزياء والعلوم الأخرى
الفيزياء الكيميائية
الفيزياء الرياضية
الفيزياء الحيوية
الفيزياء العامة
مواضيع عامة في الفيزياء
تجارب فيزيائية
مصطلحات وتعاريف فيزيائية
وحدات القياس الفيزيائية
طرائف الفيزياء
مواضيع اخرى
نظرية نيوتن في التثاقل الكوني
المؤلف:
ب . ك. و. ديفيس
المصدر:
المكان و الزمان في العالم الكوني الحديث
الجزء والصفحة:
ص36
2025-06-28
13
إن التوفيق المذهل الذي أصابته نظرية نيوتن الميكانيكية في التوصيف الصادق الحركات الكواكب في المنظومة الشمسية ، بفعل قوة الثقالة ، هو واحد من أكثر نجاحاتها بروزاً . فمن خلال رصد هبوط الأجسام نحو الأرض ( أر ، كما تقول القصة ، سقوط التفاحة ) اقترح نيوتن نظرية للتثاقل الكوني . فبموجب هذه النظرية تتجاذب الأجسام المادية في هذا الكون ، كلاً نحو الكل ، بقوة تثاقلية . إن بعض معالم هذه القوة التثاقلية يمكن أن تستنتج من الخبرة الشائعة . فخيط المطار المشدود ، بقوة الثقل ( أي التثاقل ) ، نحو سطح الأرض يتدلى شاقولياً ، دالا على أن القوة الفاعلة بين جسمين ماديين كرويين تقع على الخط المستقيم الواصل بين مركزيها . إن قوة الشاقل بين جسمين يمكن أن تعزى إلى : شحنة ، ثقالية ، كما تعزى القوة الكهربائية بين جسمين متكهربين إلى شحنة كهربائية .
وقد اكتشف غاليله Galilei (ايطالي، 1564-1642) الواقع التجريبي الهام الذي سنناقشه بالتفصيل في الفصل الثالث والذي يتلخص بأن الأجسام المادية، عندما تترك حرة دفعة واحدة ومن على واحد، تسقط متصاحبة متلازمة معاً نحو سطح الأرض فتصل إليه دفعة واحدة، أي أنها تهبط بتسارعات متساوية. ولو ألقينا نظرة على قانون نيوتن الثاني (المعادلة 1 - 1)
نرى أن تساوي التسارعات، بفعل الثقل، يستلزم أن تكون قوة التثاقل متناسبة مع كتلة الجسم العطالية. وببسيط العبارة نقول: إن الجسم الكبير الكتلة أصعب تسريعه من تسريع الجسم الصغير الكتلة، لكن القوة التثاقلية التي تفعل في الأجسام تزداد مع ازدياد الكتلة بتناسب مباشر، وهذا يعوض تماماً عن ذاك يمكن أن نعبر عن هذا الواقع بقولنا: إن الشحنة الثقالية متناسبة طردياً مع الكتلة العطالية، وهذا واقع ينطوي، كما سنرى، على مغزى من أعظم ما كون.
وأخيراً، وبمعرفة أولية لسلوك الكواكب في السماء، نستدل أن الكواكب الأبعد عن الشمس تستغرق في دورة واحدة حولها زمناً أقصر مما تستغرقه الكواكب الأقرب. فلابد إذن من أن تتناقص القوة الثقالية بتزايد المسافة.
إن قانون الشاقل الذي اقترحه نيوتن يقول إن شدة القوة F بين جسمين ( مرصوصين ) كتلتاهما 1m و m2 والمسافة بينهما تتعين بالمعادلة :
حيث G ثابت له قيمة واحدة من أجل كل الأجسام في هذا الكون . انه معروف باسم ثابت نيوتن التثاقلي وهو ثابت تناسب ) ذكرناه قبل قليل ( لازم لتحويل وحدات الكتلة إلى وحدات الشحنة الثقالية .
ولنيوتن ، بخصوص القوة ( 1 - 2 ) ، افتراض هام بعيد المدى يقول إنها تفعل آنيا عبر الفضاء الخالي بين الجسمين . فنحن إذن أمام نظرية تقول بالفعل الآني عن بعد . والآنية مفهوم معين تماماً بموجب نموذج نيوتن الزماني ، لأن هذا النموذج ينطوي على معنى واضح لمدلول ( الوقت نفسه » ، حتى في النقطتين المفصولتين بالمسافة ) ، أي أن الزمن المقيس في جوار كلا الجسمين هو الزمن الشامل الكوني الأحد .
لقد استطاع نيوتن ، بضم قانونه التثاقلي ( 1-2 ) مع قانونه الأساسي في الحركة ( 1-1 ) ، أن يتنبأ بأن مسار الكوكب حول الشمس لابد أن يكون إهليلجا . إن هذا صحيح وهو يمثل نجاحاً باهراً لميكانيك نيوتن ولفلسفته على حد سواء : فهو قد أثبت أن الأجرام السماوية ) ، حتى هي وبهذه الصفة التي ألصقت بها ، تذعن لهذه القوانين الوضيعة الأرضية ) التي تم اثباتها في المخابر الدنيوية. إن هذا الدرس التاريخي تكرر مرات ومرات ؛ فكلما اكتشف قانون جديد على الأرض ظهر أنه صحيح حتى في أنأى مناطق الكون التي نستطيع رؤيتها .
الاكثر قراءة في الفيزياء العامة
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة

الآخبار الصحية
