أحد صفحات التقدم العلمي للنشر
فضاء

ما الجاذبية؟

هذه الظاهرة الطبيعية تُبقي الكواكب في مدارها وأقدامنا على الأرض

الجاذبية‭ ‬Gravity‭ ‬هي‭ ‬إحدى‭ ‬القوى‭ ‬الأساسية‭ ‬الأربع‭ ‬في‭ ‬الكون،‭ ‬أما‭ ‬الثلاثة‭ ‬الأخرى‭ ‬فهي‭ ‬الكهرومغناطيسية‭ ‬والقوى‭ ‬النووية‭ ‬القوية‭ ‬والضعيفة. ‬وعلى‭ ‬الرغم‭ ‬من‭ ‬كونها‭ ‬واسعةَ‭ ‬الانتشار‭ ‬ومهمة‭ ‬للحيلولة‭ ‬دون‭ ‬طيراننا‭ ‬عن‭ ‬سطح‭ ‬الأرض،‭ ‬فإن‭ ‬الجاذبية‭ ‬تظل‭ ‬إلى‭ ‬حد‭ ‬كبير‭ ‬لغزاً‭ ‬يحير‭ ‬العلماء‭.‬

تثني‭ ‬كتلة‭ ‬الأرض‭ ‬الزمكان

توصل‭ ‬العلماء‭ ‬القدماء‭ ‬الذين‭ ‬حاولوا‭ ‬وصف‭ ‬العالم‭ ‬من‭ ‬حولهم‭ ‬إلى‭ ‬تفسيراتهم‭ ‬الخاصة‭ ‬لسبب‭ ‬سقوط‭ ‬الأشياء‭ ‬على‭ ‬الأرض‭. ‬أكد‭ ‬الفيلسوف‭ ‬الإغريقي‭ ‬أرسطو‭ ‬Aristotle‭ ‬أن‭ ‬للأشياء‭ ‬ميلاً‭ ‬طبيعياً‭ ‬للتحرك‭ ‬نحو‭ ‬مركز‭ ‬الكون،‭ ‬الذي‭ ‬اعتقد‭ ‬أنه‭ ‬منتصف‭ ‬الأرض‭.‬

لكن‭ ‬كبار‭ ‬العلماء‭ ‬اللاحقين‭ ‬أزاحوا‭ ‬كوكبنا‭ ‬عن‭ ‬موقعه‭ ‬الأساسي‭ ‬في‭ ‬الكون‭.‬ فقد‭ ‬أدرك‭ ‬العالم‭ ‬البولندي‭ ‬الموسوعي‭ ‬نيكولاس‭ ‬كوبرنيكوس‭ ‬Nicolaus Copernicus‭ ‬أن‭ ‬مسارات‭ ‬الكواكب‭ ‬في‭ ‬السماء‭ ‬ستكون‭ ‬منطقية‭ ‬أكثر‭ ‬إذا‭ ‬كانت‭ ‬الشمس‭ ‬هي‭ ‬مركز‭ ‬المجموعة‭ ‬الشمسية‭.‬ وتمكن‭ ‬عالم‭ ‬الرياضيات‭ ‬والفيزيائي‭ ‬البريطاني‭ ‬إسحق‭ ‬نيوتن ‭ ‬Isaac Newton‭ ‬من‭ ‬توسيع‭ ‬نطاق‭ ‬رؤى‭ ‬كوبرنيكوس،‭ ‬مبرراً‭ ‬أنه‭ ‬مثلما‭ ‬تسحب‭ ‬الشمس‭ ‬الكواكب،‭ ‬تمارس‭ ‬جميع‭ ‬الأجسام‭ ‬قوة‭ ‬جذبٍ‭ ‬على‭ ‬بعضها‭ ‬البعض‭.‬ في‭ ‬أطروحته‭ ‬الشهيرة‭ ‬التي‭ ‬نشرها‭ ‬في‭ ‬العام‭ ‬1687‭ ‬بعنوان‭ ‬”مبادئ‭ ‬الرياضيات‭ ‬الطبيعية‭ ‬الفلسفية“‭ ‬،Philosophic Naturalis Principia Mathematica‭ ‬ وصف‭ ‬نيوتن‭ ‬ما‭ ‬يسمى‭ ‬الآن‭ ‬بقانون‭ ‬الجذب‭ ‬العام ‭ ‬.Law of universal gravitation‭ ‬


نموذج لتجربة كافنديش لميزان الالتواء

الجاذبية‭ ‬هي‭ ‬أضعف‭ ‬القوى‭.‬ يسحب‭ ‬قضيب‭ ‬مغناطيسي‭ ‬مشبك‭ ‬الورق‭ ‬كهرومغناطيسياً‭ ‬إلى‭ ‬أعلى،‭ ‬متغلباً‭ ‬على‭ ‬قوة‭ ‬جاذبية‭ ‬الأرض‭ ‬بكاملها‭.‬ قدَّر‭ ‬الفيزيائيون‭ ‬أن‭ ‬الجاذبية‭ ‬أضعف‭ ‬بـ‭ ‬1,040‭ ‬مرة‭ ‬من‭ ‬الكهرومغناطيسية. ‬وفي‭ ‬حين‭ ‬يمكن‭ ‬رؤية‭ ‬تأثيرات‭ ‬الجاذبية‭ ‬بوضوح‭ ‬على‭ ‬مقياس‭ ‬أجرام‭ ‬مثل‭ ‬الكواكب‭ ‬والنجوم‭ ‬والمجرات،‭ ‬فإن‭ ‬قوة‭ ‬الجاذبية‭ ‬بين‭ ‬الأشياء‭ ‬اليومية‭ ‬يصعب‭ ‬قياسها‭ ‬جداً‭. ‬في‭ ‬العام ‬1798،‭ ‬أجرى‭ ‬الفيزيائي‭ ‬البريطاني‭ ‬هنري‭ ‬كافنديش‭ ‬Henry Cavendish‭ ‬ واحدة‭ ‬من‭ ‬أولى‭ ‬التجارب‭ ‬عالية‭ ‬الدقة‭ ‬في‭ ‬العالم‭ ‬لمحاولة‭ ‬تحديد‭ ‬قيمة ‭ ‬،Gأو‭ ‬ثابت‭ ‬الجاذبية ‭ .‬Gravitational constant

صنع‭ ‬كافنديش‭ ‬ما‭ ‬يُعرف‭ ‬بميزان‭ ‬الالتواء‭ ،‬Torsion balance‭ ‬إذ‭ ‬ربط‭ ‬كرتين‭ ‬صغيرتين‭ ‬من‭ ‬الرصاص‭ ‬بنهايتي‭ ‬عارضة‭ ‬معلقة‭ ‬أفقياً‭ ‬بسلك‭ ‬رفيع. ‬بالقرب‭ ‬من‭ ‬كل‭ ‬من‭ ‬الكرتين‭ ‬الصغيرتين،‭ ‬وضع‭ ‬ثقلاً‭ ‬كُروياً‭ ‬كبيراً‭ ‬من‭ ‬الرصاص. ‬انجذبت‭ ‬الكرتان‭ ‬الرصاصيتان‭ ‬الصغيرتان‭ ‬إلى‭ ‬كتلتي‭ ‬الرصاص‭ ‬الثقيلتين،‭ ‬مما‭ ‬سبَّب‭ ‬التواءَ‭ ‬السلك‭ ‬على‭ ‬نحو‭ ‬ضئيل‭ ‬مكَّن‭ ‬كافنديش‭ ‬من‭ ‬حساب‭ ‬الثابت‭ ‬.G‭ ‬

هل كنتَ تعلم؟

الجاذبية غير متساوية عبر سطح الأرض

نظرية‭ ‬النسبية‭ ‬العامة‭ ‬لآينشتاين

تأثير الجاذبية على المجموعة الشمسية

بقلم:‬‭ ‬آدم‭ ‬مان

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى