ما هو المقصود بالجاذبية؟
الجاذبية هي القوة التي يسحب بها كوكب أو جسم آخر الأشياء نحو مركزه.
تمامًا كما تبقي قوة الجاذبية جميع الكواكب في مدار حول الشمس ، فإن الجاذبية هي إحدى القوى الأساسية الأربعة في الكون.
بالإضافة إلى القوى الكهرومغناطيسية ، القوى النووية القوية والضعيفة رغم انتشارها.
من المهم أيضًا في منع أقدامنا من التحليق عن الأرض ، تظل الجاذبية لغزًا إلى حد كبير للعلماء.
توصل العلماء القدماء الذين يحاولون وصف العالم إلى تفسيراتهم الخاصة لسبب سقوط الأشياء على الأرض.
ادعى الفيلسوف اليوناني أرسطو أن للأشياء ميل طبيعي للتحرك نحو مركز الكون.
لكن الومضات اللاحقة تسببت في خروج كوكبنا من موقعه الأول في الكون ، كما أدرك الباحث البولندي نيكولاس كوبرنيكوس.
أيضًا ، تبدو مسارات الكواكب في السماء أكثر منطقية إذا كانت الشمس هي مركز النظام الشمسي.
توسع عالم الرياضيات والفيزيائي البريطاني إسحاق نيوتن في آراء كوبرنيكوس.
واعتبر أن كل الأجسام ، عندما تسقط الشمس على الكواكب ، تمارس قوة جاذبة على بعضها البعض.
في أطروحته الشهيرة عام 1687 “Philosophiae naturalis Principia mathematica” ، وصف نيوتن.
ما يسمى الآن قانون الجاذبية العامة يكتب عادة على النحو التالي: Fg = G (m1.m2) / r ^ 2.
حيث “F” هي قوة الجاذبية ، و “m1” و “m2” هي كتل جسمين ، و “r” هي المسافة بينهما ، و “G” هي ثابت الجاذبية.
فعل الجاذبية
وصف العالم ألبرت أينشتاين أن قوة الجاذبية لها شكل منحنى في الفضاء ، وهذا المنحنى يلتف حول أي جسم في الفضاء.
على سبيل المثال ، نجم أو كوكب ، وإذا مر أي كائن غريب مختلف بالقرب منه ، فسيتم سحب هذا الكائن إلى المنحنى.
وصف أينشتاين أيضًا أن أي جسم أو جسم له كتلة له جاذبية أيضًا ، وبالتالي فإن الأجسام أو الأشياء التي لها كتلة أكبر لها جاذبية أكبر ، والعكس صحيح.
علاوة على ذلك ، تضعف قوى الجاذبية مع زيادة المسافة ، فهي تتناسب عكسيا مع المسافة ، لذلك.
كلما اقتربت الأجسام من بعضها البعض ، زادت قوى الجاذبية بين هذه الأجسام وتصبح أكثر قوة.
نستنتج مما سبق أن جاذبية الأرض تأتي من كتلتها أو وزنها ، وبالتالي تعمل على جذبك نحوها.
نظرًا لأن لديك كتلة ، كما أوضحنا من قبل ، فإن كل جسم له كتلة له جاذبية ، ولكن هذا ما يمنحك الوزن المفترض لديك.
بدلاً من ذلك ، إذا كنت على كوكب آخر أقل كتلة من الأرض ، فسيكون وزنك أقل على هذا الكوكب!
قوة الجاذبية في عالمنا.
إن قوى الجاذبية هي التي تعمل على نقل الكواكب وإبقائها في مدارها الدائم حول الشمس.
وهو ما يجعل القمر يدور في مداره حول الأرض ، ويعمل عمل قوى جاذبية القمر على سحب مياه البحار نحو القمر.
وهكذا ينتج عن المد والجزر الذي يحدث في المحيطات ، بالإضافة إلى حقيقة أن الجاذبية هي التي تعمل في تكوين النجوم والكواكب.
وذلك بجذب المواد التي تتكون منها ، وارتباطها ببعضها البعض ، والجاذبية لا تعتمد فقط على جذب الأشياء التي لها كتلة.
كما يعمل أيضًا على جذب الضوء ، وقد اكتشف هذا المبدأ العالم “أينشتاين”.
إذا وجهت أي مصباح ينبعث منه ضوء لأعلى ، يصبح هذا الضوء أكثر احمرارًا بشكل غير محسوس.
هذا بسبب تأثير الجاذبية الذي يجذبه ، لكن لا يمكنك تفسيره بالعين المجردة ، فلا يمكنك رؤيته بالعين المجردة.
بدلا من ذلك ، يمكن تفسيره عن طريق القياس ، وهذا ما يفعله العلماء.
ثقب أسود
الثقوب السوداء هي مناطق في الفضاء تكون فيها الجاذبية قوية بما يكفي لمنع الهروب.
حيث اقترح الفيزيائي وعالم الفلك الألماني كارل شوارزشيلد النسخة الحديثة من الثقب الأسود.
في عام 1915 م ، بعد التوصل إلى حل دقيق لتقديرات “أينشتاين” للنسبية العامة.
أدرك شوارزشيلد أنه يمكن ضغط الكتلة إلى نقطة صغيرة جدًا ، وهذا من شأنه أن يتسبب في انحناء الزمكان حولها.
حتى لا يتمكن أي شيء ، ولا حتى فوتونات الضوء الضخمة ، من الهروب من انحناءه.
تُعرف أعتاب انحدار الثقب الأسود إلى النسيان باسم أفق الحدث ، والمسافة بين هذه الحدود والنواة اللانهائية الكثافة ، أو التفرد ، تسمى “شوارزشيلد”.
من الناحية النظرية ، سيكون لجميع الكتل نصف قطر شفارتزشيلد قابل للحساب إذا تم ضغط كتلة الشمس في نقطة صغيرة جدًا.
أيضًا ، سيشكل ثقبًا أسود نصف قطره أقل من 3 كيلومترات (حوالي ميلين).
وبالمثل ، فإن نصف قطر شوارزشيلد لكتلة من الأرض لا يتجاوز بضعة مليمترات ، مما يجعل الثقب الأسود ليس أكثر من رخام ، قبل عقود.
في حين أن الثقوب السوداء كانت خصوصيات غريبة للنسبية العامة ، يزداد ثقة الفيزيائيين في وجودها (الثقوب السوداء).
حيث تم اكتشاف أجرام فلكية متطرفة أخرى ، مثل النجوم النيوترونية ، حتى اليوم يعتقد أن معظم المجرات تحتوي على ثقوب سوداء وحشية.
اتبع أيضًا:
الجاذبية على الأرض
الجاذبية على الأرض مهمة جدًا بالنسبة لنا ، حيث لا يمكننا العيش على الأرض بدونها!
يبدأ الموضوع بجذب الشمس نحو الأرض ، هذه العملية التي تحافظ على الأرض دائمًا في مدارها.
بالإضافة إلى أنه يساهم في الحفاظ على الغلاف الجوي الأرضي الذي يحيط به ، وكذلك الهواء اللازم لعملية التنفس.
لذا فإن الجاذبية هي أهم شيء للعيش به ، فهي ما يربط عالمنا معًا!
الجاذبية الأبدية وقوة الغموض
تربك الجاذبية العلماء بطرق أخرى أيضًا. النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات ، الذي يصف تصرفات جميع الجسيمات والقوى المعروفة تقريبًا ، يتجاهل الجاذبية.
على الرغم من أن الضوء يحمله جسيم يسمى الفوتون ، ليس لدى الفيزيائيين أي فكرة عما إذا كان هناك جسيم مكافئ للجاذبية ، والذي يمكن أن يسمى الجاذبية.
لا يزال الجمع بين الجاذبية في إطار نظري وميكانيكا الكم ، وهو الاكتشاف العظيم الآخر لمجتمع الفيزياء في القرن العشرين ، مهمة غير مكتملة.
قد لا تتحقق مثل هذه النظرية عن كل شيء ، كما هو معروف ، ولكن الجاذبية لا تزال تستخدم للكشف عن النتائج الهائلة.
في الستينيات والسبعينيات من القرن الماضي ، أظهر فيرا روبين وكينت فورد أن النجوم على أطراف المجرات تدور أسرع مما ينبغي.
كان الأمر كما لو أن كتلة غير مرئية كانت تسحبهم بقوة الجاذبية ، مما يسلط الضوء على مادة نسميها الآن المادة المظلمة.
في السنوات الأخيرة ، تمكن العلماء أيضًا من استنباط نتيجة أخرى لنسبية أينشتاين.
منذ عام 2017 م ، فتح مرصد الجاذبية بالليزر (LIGO) نافذة جديدة على الكون.
قد يثير اهتمامك: