0.13 : Gravitational Force

في السنوات التي سبقت نيوتن ، ساد اعتقاد عام بأن قوانين مختلفة تحكم الأجسام في السماء عن الأجسام الموجودة على الأرض. عندما كتب كبلر القوانين الثلاثة لحركة الكواكب ، موضحا بالتفصيل الخصائص الهندسية للمدارات الكوكبية حول الشمس ، لم تكن هناك فكرة فورية لتمييز علاقتها بقوانين أكثر جوهرية. كان إسحاق نيوتن هو الذي اكتشف ، في 1665-66 ، العلاقة بين حركة الكواكب ، وحركة القمر حول الأرض ، والظاهرة اليومية المتمثلة في سقوط الأجسام على سطح الأرض. تعرف هذه الظاهرة العالمية اليوم باسم الجاذبية.

على الرغم من أنه يبدو شائعا اليوم ، إلا أن القول بأن نفس الظاهرة تحكم حركة الأجسام على الأرض وحركة القمر حول الأرض كان ثوريا في زمن نيوتن. اكتشف أن تسارع القمر الجاذبي حول الأرض والتسارع الناتج عن الجاذبية لهما نسبة تتناسب عكسيا مع مربع مسافة الجسم المعني من الأرض. نظرا لأن التسارع مستقل عن الكتلة ، وفقا لقوانين الحركة الخاصة به ، يجب أن تكون القوة متناسبة مع الكتلة. قادته هذه البصيرة إلى صياغة قانون الجاذبية الذي سمي باسمه.

معلومة أخرى مطلوبة لإكمال قانون نيوتن للجاذبية هي ثابت الجاذبية ، والذي تم اشتقاده تجريبيا. تم إجراء أول تجربة ناجحة لقياس الثابت بواسطة هنري كافنديش. بمجرد معرفة قيمة هذا الثابت ، جنبا إلى جنب مع قوانين نيوتن للحركة ، يمكن اشتقاق قوانين كبلر لحركة الكواكب.