اكتشاف قانون الجذب العام :Universal Gravitation

• سنة الاكتشاف 1665م

ما هو قانون الجذب العام؟

• الجاذية هي قوة الجذب التي تسلطها جميع الأجسام على بعضها البعض

من هو مكتشف قانون الجذب العام:

• إسحق نيوتن Isaac Newton

لماذا يُعد اكتشاف قانون الجذب العام ضمن أعظم 100 اكتشاف في التاريخ؟

بحلول مطلع القرن السابع عشر، كانت أنواع عديدة من القوى قد تم التعرف عليها- کالاحتكاك والجاذبية ومقاومة الهواء والقوى الكهربائية وغيرها.

ولكن يعود الفضل في توحيد هذه القوى المختلفة ظاهرياً إلى مبدأ نيوتن الرياضي، حيث بلوَرها جميعاً في مبدأ قياسي موحد. تسقط تفاحة، للناس أوازنها، يدور القمر حول الأرض - جميعهاً السبب واحد مشترك. فكان قانون الجاذبية لنيوتن بمثابة مبدأ مبسّط عملاق.

يعتبر مفهوم نيوتن ومعادلاته في الجاذبية من المفاهيم الأكثر تداولاً في الحقل العلمي برمته. كما وندين في بناء القسم الأكبر من فيزيائنا الحديثة إلى مبدأ نيوتن في الجذب العام وفكرته بأن الجاذبية من الخصائص الجوهرية للمواد جميعها.

كيف جاء اكتشاف قانون الجذب العام؟

في عام 1666م، كان إسحق نيوتن Isaac Newton البالغ من العمر ثلاثة وعشرين عاماً يعمل زميلاً ناشئا بكلية ترينيتي بجامعة كامبردج. ببشرته البيضاء وشعره الأشقر الطويل، اعتقد الكثيرون أنه أقل من عمره بكثير. وما رسخ هذا الاعتقاد هيكل جسمه الضئيل وتصرفاته الخجولة الوقورة. أما نظراته الثاقبة وتقطيبة وجهه الدائمة فكانت سبباً لنفور الناس منه.

تفشي وباء الطاعون العقدي في لندن فأرعب السكان وحصد حياة الكثير منهم. فأغلقت دور العلم والجامعات، واضطر الأكاديميون الشغوفون للعلم أمثال إسحق نيوتن أن يقتلوا الكثير من وقتهم الثمين في المناطق الريفية الآمنة،منتظرين أن يفك هذا الوباء اللعين قبضته عن المدينة. لقد كانت فترة مرعبة حقاً في تاريخ البلاد.

في عزلته تلك، أصبح نیوتن مهووساً بقضية ما قضّت مضجعه ربما أكثر من وباء الطاعون نفسه: ما الذي يسند القمر في دورانه حول الأرض، بل ما الذي يسند الأرض ضمن مدار محدد أثناء دورانها حول الشمس؟ لماذا لا يسقط القمر على الأرض، أو تسقط الأرض على الشمس؟

في السنوات اللاحقة أقسم نیوتن بحقيقة حدوث القصة التالية: فبينما كان جالساً في بستان أخته بالريف، سمع الصوت الناعم المألوف لسقوط تفاحة على الأرض العشبية. فالتفت في وقته ليرى تفاحة ثانية تسقط من على فرع متدل للشجرة وترتد بعد اصطدامها بالأرض لتستقر هي الأخرى على العشب الربيعي إنها لم تكن بالتأكيد أول تفاحة يراها نیوتن وهي تسقط على الأرض، ولم يكن ثمة ما يثير العجب في مسافة سقوطها القصيرة.

و بينما كان العالم الشاب يبحث عن حل لمشكلته السابقة، فتحت التفاحة الساقطة منفذاً جديداً له: « تسقط التفاحة على الأرض بينما لا يسقط القمر. ما الفرق إذن بين التفاحة والقمر؟».

في الصبيحة المشمسة لليوم التالي، كان نيوتن يراقب ابن أخته الصغير وهو يلعب بكرة مشدودة بخيط. فأمسك الصغير الخيط بإحكام وبدأ يؤرجح الكرة ببطء ثم زاد من سرعتها بالتدريج لحدِ أخذت فيه الكرة مستوى مستقيماً مع أقصى امتداد للخيط.

في بداية حركتها، أدرك نيوتن أن الكرة تشبه القمر تماماً. فقد أثرت قوتان في الكرة: حركتها (تعمل على قذف الكرة خارجًا) وقوة سحب الخيط (تعمل على مسك الكرة داخلا). على نفس الشاكلة، هناك قوتان تؤثران على القمر: حركته وقوة سحب الجاذبيةالقوة ذاتها التي جعلت التفاحة تسقط على الأرض!

للوهلة الأولى افترض نيوتن أن الجاذبية عبارة عن قوة جذب عام بدلاً من قوة مسلطة فقط على الكواكب والنجوم. فقد جعله فهمه العميق للكيمياء ومبدأ جذب المادة يفترض أن قوة الجاذبية ليست حصراً على الأجرام السماوية وحدها، بل تخص أي جسم وبأية كتلة. إن الجاذبية هي التي تسحب التفاح نحو الأرض، تجعل الأمطار تسقط، وتسند الكواكب في مداراها حول الشمس.

كان اكتشاف نيوتن لمبدأ الجذب العام بمثابة ضربة قاصمة للفكرة السائدة آنذاك والتي اقتضت باختلاف قوانين الطبيعة التي تحكم السماء عن تلك التي تحكم الأرض. فقد أوضح نیوتن بأن الميكانيكية التي تحكم الكون والطبيعة هي بسيطة في كينونتها .

أدرج نيوتن مبدأ الجذب العام ضمن خصائص المواد جميعاً، لا الكواكب والنجوم فقط. واليوم، يقع مبدأ الجذب العام وصیغته الرياضية في صميم جميع فروع الفيزياء الحديثة باعتباره واحداً من أهم المبادئ في الحقل العلمي برمته.