الجاذبية هي القوة التي تجذب جسمين نحو بعضهما، وتسبب سقوط التفاحه نحو الأرض ودوران الكواكب حول الشمس. وكلما زادت كتلة الجسم، أصبحت قوة الجذب أقوى. قدم العالمان نيوتن وأينشتاين تفسيرات مختلفة للجاذبية تمثلت في نظرية سقوط الأجسام لنيوتن و نظرية النسبية العامة لأينشتاين.
القوة الأساسية
الجاذبية هي واحدة من القُوى الأساسية الأربع، إضا للكهرومغناطيسية والقوى النووية الضعيفة والقوية. الجاذبيّة هي السبب في امتلاك الأجسام وزنًا، فعندما تزن نفسك سيخبرك الميزان بكمية الجاذبية التي تؤثر على جسمك، من خلال معادلة تحديد الوزن: الوزن يساوي الكتلة ضرب الجاذبية. ثابت الجاذبيّة على الأرض هو 9.8 متر لكل ثانية مربعة.
قديمًا، اعتقد الفلاسفة مثل أرسطو أن الأجسام الأثقل تتسارع نحو الأرض أسرع، لكن لاحقًا أظهرت التجارب أن ذلك لم يكن صحيحًا. فسبب سقوط الريشة ببطئ أكثر من كرة البولنج هو مقاومة الهواء، ما يؤثر في الاتجاه المعاكس مثل التسارع بسبب الجاذبية.
طور السير إسحاق نيوتن نظرية الجذب العام في ثمانينات القرن السادس عشر، واكتشف أن الجاذبية تؤثر على جميع المواد وهي مهمة لكل من الكتلة والمسافة. كل جسم يجذب كل جسم آخر بقوة تتناسب طرديًا مع حاصل ضرب كتلتيهما وتتناسب عكسيًا مع مربع المسافة بينهما. عادةً ما نعبر عن هذه المعادلة كالآتي:
Fg = G (m1 . m2)/ r2
● Fg قوة الجاذبية
● M1 وM2 يشيران إلى كتلة الجسمين
● r المسافة بين الجسمين
● G ثابت الجذب العام
معادلات نيوتن تعمل جيدًا لتتوقع كيف تتصرف الأجسام وعلى سبيل المثال نستطيع التنبؤ بحركة كواكب المجموعة الشمسية باستعمال معادلات نيوتن.
نظرية النسبية
نشر نيوتن عمله عن الجاذبية في سنة 1687، حين كانت تُعتبر أفضل تفسير حتى أتى أينشتاين بنظرية (النسبية العامة – Theory of general relativity) في عام 1915. الجاذبيّة ليست قوةً في نظرية أينشتاين، بل أن المادة تشوه الزمكان. وإحدى توقعات النسبية هي أن الضوء سينحني حول الأجسام العملاقة.
حقائق ممتعة
● الجاذبيّة على القمر تعادل 16% من جاذبية الأرض، وتبلغ على المريخ ما يقارب 38% من جاذبية الأرض، بينما أكبر كوكب في النظام الشمسي وهو المشتري، يملك 2.5 ضعف جاذبية الأرض.
● لم يكتشف الجاذبية أي أحد قبل الفلكي الشهير جاليلو جاليلي ، فهو قام ببعض أول التجارب على الجاذبية، وقذف كرات من برج بيزا ليرى سرعة سقوط الكرات.
● نيوتن كان عمره 23 عامًا وكان عائدًا من الجامعة حين لاحظ سقوط التفاحة في حديقة منزله وبدأ بحل ألغاز الجاذبية (من المرجح أن سقوط التفاحة على رأس نيوتن خرافة).
● القياس البدائي لنظرية النسبية لأينشتاين كانت عند انحناء ضوء نجم قريب من الشمس خلال الكسوف في 29 مايو 1919.
● الثقوب السوداء هي نجوم هائلة قد انهارت وتملك جاذبية شديدة حتى الضوء لا يستطيع الهرب منها.
● نظرية النسبية العامة لأينشتاين لا تتوافق مع ميكانيكا الكم، ميكانيكا الكم هي مجموعة من القوانين الغريبة التي تحدد سلوك الجسيمات الصغيرة، مثل الفوتونات والإلكترونات، أي الجسيمات المكونة للكون.
مقالات ذات صلة:
الزمكان – كيف فسرت النسبية العامة الجاذبية
بماذا أفادنا اكتشاف موجات الجاذبية ؟</a
ترجمة: سعيد أحمد علي
تدقيق رند عصام
