Txoj cai ntawm universal gravitation

Nyob rau tus nqes hav ntawm nws hnub, Newton txais, raws li nws tau tag nrho cov nws yeej yog. Nws twb taug kev los ntawm cov kua vaj txiv ntawm nws niam nws txiv thiab mam li nco dheev pom nyob rau hauv lub nruab hnub ntuj lub hli. Thiab ces nws tawm los tawm ib cov kua nyob rau hauv pem hauv ntej ntawm nws los ntawm ib tug ceg thiab ntog mus rau hauv av. Thaum lub sij hawm no, Newton ua hauj lwm rau kev cai lij choj ntawm cov lus tsa suab, nws twb paub hais tias lub caij nplooj zeeg ntawm ib cov kua yog zoo txog qhov tus ntawm lub ntiajteb txawj nqus. Thiab kuv paub hais tias lub hli orbits, es tsis txhob dai nyob rau hauv cov huab cua, hais tias nws muaj feem xyuam rau ib co quab yuam tuav nws nyob rau hauv no orbit, tsis muab tawm rau hauv txoj kev thiab mus rau hauv lub qhov qhib qhov chaw. Nws yog nyob rau hauv lub sij hawm ntawm lub caij nplooj zeeg ntawm ib cov kua ua ntej Isaac tuaj: thiab ntog apples, thiab nyob twj ywm rau lub orbit ntawm lub hli ua ib quab yuam. Newton txoj kev cai lub ntiajteb txawj nqus yog nyob ze rau qhib.

Cia saib keeb kwm. Galileo thiab lwm yam predecessors ntawm Newton kawm lub zog ntawm lub cev (uniformly ceev), ntog mus rau hauv av. Nws yog tswv yim hais tias lub phenomenon yog purely ntuj thiab tshwm sim tsuas yog rau ntawm qhov chaw ntawm lub ntiaj teb. Kepler kuj nrog zoo li-minded hais tias nyob rau hauv tej thaj chaw lwm xilethi-aus cai, tsis yog cov neeg uas kav lub zog ntawm lub ntiaj teb no. Tag nrho cov nqe lus rhaub down mus rau lub fact tias xilethi-aus lub cev, los ntawm virtue ntawm lub tib si li ntawm nws txav nyob rau hauv orbits, dua, vim hais tias ntawm nws cov perfection. Nyob rau hauv lwm yam lus, lub ntiajteb txawj nqus cais mus rau hauv ob pawg: terrestrial (imperfect) thiab vaj xilethi-aus (meej).

Thiab Newton tus pom mus muab ob hom lub ntiajteb txawj nqus nyob rau hauv nws lub siab. Peb yuav hais tias qhov no yog ib tug historic lub sij hawm ntawd, los ntawm combining ib tug cuav division (ntawm lub ntiaj teb) thiab dag (lub ntug).

Newton tus suav ua tam sim no nyeem raws li nram no: txoj cai ntawm universal gravitation. Txhais hais tias, ntawm ib tug khub ntawm lub cev nyob rau hauv lub qab ntuj khwb muaj ib tug quab yuam ntawm kev sib nrig sib attraction. Law hnav khaub ncaws nyob rau hauv daim ntawv ntawm cov kab zauv:

F = GMm / D2,

M thiab m - loj txhais li cas ib tug thiab lub thib ob lub cev, D - qhov kev ncua deb ntawm lub cev, F - quab yuam ntawm gravitational attraction. G ntawm no - lub qhov yog txiav txim experimentally thiab, yog tias qhia nws nyob rau hauv SI units, yog sib npaug zos rau 6,67 × 10-11.

Tab sis txoj kev cai lub ntiajteb txawj nqus yuav tsum tau ib tug ob peb comments. Ua ntej, nws siv rau tag nrho cov ntaub ntawv cev nqaij daim tawv, uas yog nyob rau hauv lub ntug. Piv txwv li, cov phau ntawv, nyeem rau koj, raws li koj yog los kuj yuav tus quab yuam ntawm kev sib nrig sib gravitational attraction, sib npaug zos nyob rau hauv qhov ntau tab sis opposite nyob rau hauv cov kev taw qhia. Force yog heev me me txawm rhiab khoom, tab sis nws nyob ua ib ke thiab nws yog txawm tau los xam. Lwm cov piv txwv - tus kev sib nrig sib attraction nruab nrab ntawm koj thiab cov infinitely nyob deb quasar, uas yog muab tshem tawm nyob rau hauv lub billions ntawm lub teeb xyoo. Cov txaus nyiam rog me tshaj nyob rau hauv lub yav dhau los piv txwv li, tab sis lawv tsis nyob ua ib ke.

Ob, lub ntiaj teb txoj kev quab yuam ntawm lub ntiajteb txawj nqus nyob rau saum npoo muaj feem xyuam rau tag nrho lub cev nyob rau hauv lub qhov txhab li thaum twg tus taw tes. Thaum lub sij hawm ntawd koj ua no dag zog yuam, uas yuav tsum tau xam siv cov mis saum toj no, lub cev koj xav tias nws raws li lawv tus kheej yuag. Tee ib yam dab tsi. Thiab qhov no tshaj plaws yuav maj mus rau hauv av nrog uniform acceleration. Galileo thawj receiver yuav tau ntsuas experimentally kwv yees loj ntog acceleration nyob ze lub ntiaj teb saum npoo av. Nco ntsoov bukovku g los ntawm cov kab zauv? Tab sis rau Galileo yog experimentally ntsuas los ntawm ib tug tsis tu ncua, thiab qhov no muaj nqis Newton (acceleration ntawm lub ntiajteb txawj nqus) yuav tsum nrhiav tau los ntawm hloov nyob rau hauv cov mis ntiaj teb loj (M) thiab nws cov voos kheej-kheej (D). Subject Galileo ntsuas yuav zauv thiab twv ntawm Newton.

Peb, cov kev cai lij choj ntawm universal gravitation qhia thiab piav txog cov qauv ntawm peb system (hnub ci), Kepler kev cai, uas qhia cov trajectory ntawm cov ntiaj chaw yuav muab tau los ntawm nws. Rau feem ntau ntawm Kepler kev cai, cov no twb tsuas yog cov uas piav txog tus cwj pwm - ib tus paub txog tsuas generalized pom nyob rau hauv ib tug zauv daim ntawv. Nyob rau hauv lub ntuj thiaj system, raws li Newton, muab Kepler kev cai yog ib tug ncaj qha kev tsim nyog tau cov kev cai ntawm mechanics thiab cov kev cai lij choj ntawm universal gravitation. Ib zaug ntxiv peb pom tus transformation ntawm qhov cov empirical tshawb pom tau nyob rau theem ntawm ib tug nyob rau hauv ib tug meej logic raws li cov lus xaus thiab txav mus rau ib theem.

Seb qhov tseeb tau hais los ntawm Newton nyob rau hauv nws koos xyoo? Nws dissembled, hais lus txog nws foundations? Tsis ntaub ntawv ua pov thawj los yog disproving tias qhov teeb meem ntawm gravitation, Newton twb koom precisely nyob rau hauv uas lub sij hawm thiab xwb nws tus kheej, tsis muaj. Tab sis cov ntaub ntawv paub thiab yuav tau poob. Thiab notoriously tshaj tawm hais tias: Newton yog ib tug txiv neej ntawm tsis kaj siab thiab ntshai ceevfaj heev uas cas kev txhawj xeeb hauv lub kho ntawm tseem ceeb nyob rau hauv qhov kev kawm tom qab nws. Yog li ntawd tsaus ntuj qhov tseeb, koj lub slightest kev hem thawj, nws yog nyob rau hauv nws xwm los.
Thiab tseem yog ib tug lo lus nug: yog vim li cas, muaj luam tawm nws txoj kev cai ntawm universal gravitation nyob rau hauv lub 1687th, nws qhib nws sau hnub tim 1666, lub xyoo? Yuav ua li cas cais cov 20 xyoo?