من هو مكتشف قانون الجاذبية الأرضية؟ وما فوائد ذلك الاكتشاف؟ إن الجاذبية الأرضية من الأمور التي يتميز بها كوكب الأرض عن بقية كواكب المجموعة الشمسية، حيث إن كواكب المجموعة الشمسية تختلف في نسبة الجاذبية بها فمنها ما تزداد عنده الجاذبية إلى حد كبير كالمشترى، ومنها ما تقل فيه الجاذبية إلى حد الانعدام، وها نحن الآن سنجيب لكم من خلال موقع الماقه عن سؤال من هو مكتشف الجاذبية الأرضية.
من هو مكتشف قانون الجاذبية الأرضية
إن إجابة سؤال من هو مكتشف قانون الجاذبية الأرضية هي: العالم إسحاق نيوتن عالم الفيزياء والرياضات.
حيث تم التعرف إلى الجاذبية من خلاله في القرن السابع عشر، وقد كان ذلك حينما تعرض لموقف قد جعله يتساءل عن سبب سقوط الأشياء إلى الأسفل، حيث قال البعض أنه كان يجلس تحت شجرة تفاح فسقطت على رأسه تفاحة من شجرة كانت بمنزل والدته.
ذلك الأمر الذي جعله يتساءل عن سبب السقوط والانجذاب إلى الأرض، فقد قام على أساس ذلك الحدث بالعديد من التجارب والدراسات للبحث عن سبب سقوط الأشياء في اتجاه الأرض.
الأمر الذي جعله يعلن نظريته الحاملة لقانون الجذب العام أو ما يعرف بقانون الجاذبية، وذلك في عام 1680، والذي كان ينص على” قوة التجاذب بين أيّ جسمين تتناسب طرديًا مع حاصل ضرب كتلتيهما، وعكسيًا مع مربع المسافة بينهما“.
نشأة إسحاق نيوتن
بعد أن تعرفنا إلى إجابة سؤال من هو مكتشف قانون الجاذبية الأرضية، دعونا نعرض لكم بعض المعلومات عن إسحاق نيوتن الذي ولد في مدينة وولسثورب بإنجلترا في عام 1642 إلا أن ولادته قد تمت مبكراً قبل موعد الولادة الطبيعي.
حيث تسبب ذلك في أنه كان صغير الحجم، كما تجدر الإشارة إلى أنه كان طفلاً لرجلاً ثرياً توفى قبل ولادته، فتولى تربيته جدته، بعدما تزوجت أمه.
لم يكن نيوتن طالباً متفوقاً في دراسته إلا أنه في النهاية قام بدراسة القانون بكلية الثالوث، وحصل على درجة البكالوريوس عام 1665، من خلال دراسته للرياضيات والفيزياء والبصريات وعلم الفلك بذاته دون تلقي ذلك العلم من إحدى الجامعات، ذلك بسبب إغلاق جامعة كامبريدج لعدة سنوات بسبب انتشار مرض الطاعون في البلاد.
بعد ذلك حصل على درجة الماجستير من خلال قيامه بالعديد من الإنجازات العلمية التي قام بها خلال حياته، إلى أن أصبحت أفكاره أساسًا للفيزياء الحديثة.
اخترع نيوتن حساب التفاضل والتكامل، وفى مقابل ذلك خسر 20000 جنيهاً إسترليني لاستثماره في شركة البحر الجنوبي، ويقدر ذلك المبلغ مقارنةً بالأيام الحالية بحوالي 3 مليار دولار.
تعين إسحاق نيوتن أستاذاً لمادة الرياضيات بجامعة كامبريدج وهو في سن 27 عام، حيث التحق بتلك الوظيفة بعد حصوله على درجة الماجستير بعام واحد.
كان إسحاق نيوتن يقوم بتسجيل جميع مذكراته واعترافاته التي كان يشعر بها تجاه عائلته في مذكراته الشخصية، التي عثر عليها وتم التعرف إلى شخصيته من خلالها.
فشل إسحاق نيوتن في أن يكون مزارعاً مثل أبيه حينما طلبت منه أمه ذلك، وعلى ذلك أدركت أمه أنه لا يستطيع العمل في الريف، لذلك وافقت على استكمال تعليمه الرسمي.
معلومات عن العالم اسحاق نيوتن
تتبعاً لذكر من هو مكتشف قانون الجاذبية الأرضية نذكر بعض المعلومات التي تميز بها إسحاق عن غيره من العلماء منذ الصغر والتي منها:
- ذُكر أنه عندما كان طفلاً رضيعاً كان صغير الحجم للغاية، بسبب ولادته في وقت مبكر قبل موعد الولادة.
- نشأ إسحاق في بيت كان يحتويه هو وأمه وزوجها، بينما كان إسحاق يحمل الكثير من المشاعر العدائية تجاه زوج أمه، مما جعله يهددهما بحرق المنزل وهما بداخله.
- عندما كان إسحاق نيوتن شاباً لم يكن على علاقة جيدة مع أمه إذ إنه كان يحمل الكثير من الكراهية والعداء نحوها ونحو زوجها.
- تسبب مرض الطاعون في إيقاف تعليمه عام 1665، مما تسبب في سعيه وراء العلم بمنزله، فتعلم الكثير من العلوم في تلك الفترة.
- حاول الطلاب الذين كانوا مع نيوتن بمدرسته أن يخفوه بسبب طبيعته الخجولة، لكنه حاول إثبات ذاته من خلال تركيزه الزائد في الأعمال الدراسية.
- في الفترة بين 12إلى 17 سنة من عمر إسحاق نيوتن، تلقى العلم في مدرسة الملك في غرانتهام، وكان في تلك الفترة ويليام كلارك الذي اصطحب نيوتن، فقام بتشجيعه على الاهتمام بالكمياء.
- فاز إسحاق نيوتن في عام 1664بمنحة دراسية استمرت لمدة أربعة سنوات بكامبريدج.
- اخترع نيوتن حساب التفاضل والتكامل، وفى مقابل ذلك خسر 20000 جنيهاً إسترليني لاستثماره في شركة البحر الجنوبي، ويقدر ذلك المبلغ مقارنةً بالأيام الحالية بحوالي 3 مليار دولار.
- تعين إسحاق نيوتن أستاذاً لمادة الرياضيات بجامعة كامبريدج وهو في سن 27 عام، حيث التحق بتلك الوظيفة بعد حصوله على درجة الماجستير بعام واحد.
رحلة نيوتن للكشف عن قانون الجاذبية
وفقاً للإجابة عن سؤال من هو مكتشف قانون الجاذبية الأرضية نتطرق إلى معرفة رحلة نيوتن لاكتشاف الجاذبية الأرضية، حيث بدأت رحلة نيوتن للكشف عن الجاذبية الأرضية في أوائل القرن السابع عشر حينما نشر كليبر قوانينه عن حركة الكواكب، مكتشفاً العلاقة الرياضية التي تربط بين الشمس والكواكب.
على أساس ذاك قام نيوتن بتعميم مبادئ كليبر للتعرف إلى كيفية حركة هذه الكواكب، وسبب تحركها بهذا الشكل، وبعد ذلك انتشرت قصته مع التفاحة حين سقطت على رأسه، مما جعل البعض يطلقون على نظريته اسم نظرية التفاحة نسبةً للحدث الذي تم من خلاله التعرف إليها.
حيث أصبحت قصة نيوتن التي أرفقت مع نظريته أحد العناصر الأساسية بالثقافة الشعبية، إلا أن هناك البعض يرى أنها قصة تم تأليفها وليست هي الحقيقة وراء اكتشاف نظرية الجاذبية الأرضية، حيث إن نيوتن لم يتوصل إلى الجاذبية في لحظة واحدة، ولكن أكد أحد الأصدقاء المقربين وهو ويليام ستوكلى على وقوع حادث التفاحة وأن الأمر ليس مجرد أقاويل.
فقد سجل ويليام ستوكلى الذي كان عضو زميل في الجمعية الملكية في كتابه حياة السير إسحاق نيوتن محادثة مع نيوتن، قائلاً: ” ذهبنا إلى الحديقة، لشُرب الشاي تحت ظلال بعض أشجار التفاح، أنا وهو فقط، وضمن الحوار، أخبرني أنه في حالة كهذه أتته فكرة مفهوم الجاذبية، قائلًا لماذا تسقط التفاحة دائمًا عموديًا على الأرض؟ ثم قال لنفسه: ما سبب سقوط التفاحة”
أهم اكتشافات إسحاق نيوتن
في إطار الإجابة عن سؤال من هو مكتشف قانون الجاذبية الأرضية، لا بد من توضيح أن إسحاق نيوتن قدم الكثير من الاكتشافات التي كانت عوناً للبشرية حتى وقتنا هذا، إذ إنه كان السبب في التعرف إلى علوم جديدة، واختراع الكثير من الأدوات التي نستخدمها اليوم التي ترجع فكرتها إلى المبادئ الفيزيائية التي تم اكتشافها من قبل إسحاق نيوتن، ومن تلك الاكتشافات ما يلي:
1- مدفع نيوتن المداري
يعد المدفع المداري أحد التجارب الفكرية التي أظهر فيها نيوتن أن طريقة تفكيره تجاه نظريات قوة الجاذبية الأرضية، حيث إنه تصورها وكأنها مدفع مداري يمكنه الخروج من جبل ضخم قمته تصل إلى حيز الفضاء الكوني.
كما أنه ذكر أن الكمية المناسبة من البارود هي التي ستعطي المدفع السرعة الكافية إلى أن يسقط على الأرض، وهذا السقوط سيكون مطابق لمعدل انحناء الكوكب عنها، بجانب ذلك سيستمر المدفع في السقوط الحر حول الكوكب.
2- أبواب القطط النيوتونية
لم يمتلك إسحاق نيوتن الكثير من الأصدقاء، إلا أنه كان يوفر مساحة من حياته للجلوس مع القطط والكلاب، وعلى ذلك الأساس وصفه المؤرخون أنه مُحب للحيوانات.
حيث تعود قصة هذا الاختراع إلى تجارب نيوتن بجامعة كامبريدج التي كانت تتوقف باستمرار بسبب خدش بعض القطط لباب مكتبه، مما جعله يطلب من النجار أن يقوم بعمل حفرتين أحدهما كبير يسمح بمرور القطة الأم والآخر صغير لصغارها.
إلا أن الأمر لم يصير على هذه الوتيرة فقد وجد نيوتن أن جميع القطط تمر عبر الثقب الكبير، وعلى ذلك الأساس كان نيوتن هو مخترع أحد الفتحات المتواجدة في الأبواب لعبور القطط.
3- التكامل والتفاضل
يعود الفضل لإسحاق نيوتن في اكتشاف علم التكامل والتفاضل بالرياضيات، وهو عبارة عن نظام يمكن من خلاله قياس الشبكة الداخلية للكون وما يحدث به.
وجد نيوتن أن علمي الجبر والهندسة في ذاك الوقت من عصره لم يكونا كافيان لتلبية الاحتياجات العملية بالنسبة له، كما أن البعض كان يرى أن الرياضيات المعاصرة ليست متطورة بالشكل الكافي لنيوتن.
4- قوس قزح
اكتشف نيوتن قوس قزح أو ما يعرف بالطيف الكهرومغناطيسي لضوء الشمس، حيث إنه قام بترتيب الألوان السبعة الأساسية والمكونة للطيف المغناطيسي، وهما على الترتيب التالي: الأحمر ثم البرتقالي ثم الأصفر ثم الأخضر ثم الأزرق ثم النيلي ثم البنفسجي، إلا أنه لا يوجد أي فواصل بين تلك الألوان
5- التليسكوب العاكس
ولد نيوتن في عصور كانت تتواجد بها أنواع من التلسكوبات الباهتة التي لا تعطي إلا نتائج ضعيفة للاستكشاف، إذ إنه في ذاك الوقت كانت تستخدم العدسات الزجاجية لتكبير الصورة.
إلا أنه من خلال بعض التجارب التي أجريت تم التعرف إلى أن العدسات تقوم بكسر الضوء في عدة زوايا مختلفة، وتنتج مجموعة من الألوان المختلفة، مما ينتج عنه صورة غامضة للمشاهدين.
حاول نيوتن التحسين من تلك الصورة فاستخدم المرأة العاكسة بدلاً من العدسات الكاسرة للضوء، فكان ذلك الأسلوب الذي استخدمه سبب في ظهور الصورة بشكل أكثر وضوحاً، كما أنه تسبب في تصغير حجم التليسكوب فيما بعد عما كان عليه من قبل.
كان إسحاق نيوتن أحد العلماء الذين اعتمدوا على الطاقة لبناء تليسكوب يعتمد على المرايا، فقد أنشأ نموذجاً لهذا التليسكوب، وقام بتقديمه إلى جمعية الملكية وذلك في عام 1670.
اجتهاد بعض العلماء للتعرف إلى الجاذبية الأرضية
استكمالاً للتعرف إلى من هو مكتشف قانون الجاذبية الأرضية، نتطرق إلى معرفة مجهودات بعض العلماء في التعرف إلى الجاذبية الأرضية، حيث ساهم عدد من العلماء في تعريف الجاذبية الأرضية، وكانت تلك الإسهامات هي أول الإسهامات التي أجريت بشأن تلك الآلية التي كانت على يد أرسطو وغاليليو غاليلي.
1- أرسطو
يعرف أرسطو بأنه أقدم الفلاسفة اللذين بدأوا بمحولات عديدة للتعرف إلى تفسيرات عملية لمفهوم الجاذبية، حيث قام بطرح فكرته التي يرى فيها أن الأجسام تتحرك في اتجاهها الطبيعي.
على ذلك الأساس كانت عناصر الأرض الموجودة في مركز الكون، وقد بنيت فكرة أرسطو على أساس أن مبدأ الأجسام تسقط بسرعة مناسبة لوزنها، بمعنى أنه عند إلقاء جسم خشبي ومعدني لهم نفس الحجم، فإن الجسم المعدني (الثقيل) سيسقط بشكل أسرع من الجسم الخشبي الذي هو أخف منه في الوزن.
حيث استمرت تلك الفكرة لفترة وصلت إلى ألفين عام إلى أن جاء غاليليو وقام بتغيرها.
2- غاليليو غاليلي
يعد غاليليو أول من بدأ بالحديث عن الفيزياء بكونه علم منفرد، على عكس ما كان قائم في أوروبا بالعصور الوسطى، فكانت مجرد افتراضات لا يضمها علم قائم بذاته.
اختار غاليليو نظرية أرسطو التي كانت تتعلق بسقوط الأجسام ليقوم بدراستها، والتدقيق في نصها، مستخرجًا في النهاية بأنه لا يوجد علاقة بين الأوزان وسقوطها، وإنما السبب في ذلك السقوط هو قوة الجاذبية التي تجذب الأجسام إلى أسفل بغض النظر عن وزن تلك الأجسام.
على أساس ذلك وجد أنه أمرًا طبيعيًا أن يسقط الحجر قبل الريشة بسبب عوامل أخرى غير الوزن منها مقاومة الهواء والاحتكاك، بجانب أيضًا وزن الأجسام.
لذلك قام غاليليو باستخدام حركة البندول في دراسة قوة الجاذبية، كما أنه راقب سلوك الأجسام المتدحرجة أو سبب انزلاق الطائرات المائلة، وبناءً على تلك الملاحظات استنتج أن الأجسام تتأثر جميعها بمعدل متسق من التسارع الجاذبي.
3- ألبرت أينشتاين
فاز ألبرت أينشتاين بجائزة نوبل في الفيزياء عام 1921، حيث ساهم ألبرت أينشتاين بنظرية جاذبية بديلة في أوائل القرن العشرين، وعلى الرغم من ذلك لم يؤمن أن للجاذبية قوة، إلا أنه أشار إلى ما يعرف بالبعد الرابع والذي يعتبره المسؤول عن هذه القوة.
قانون الجاذبية الأرضية
بعد أن علمنا جيدًّا من هو مكتشف قانون الجاذبية الأرضية، دعونا نوضح لكم قانون الجاذبية الأرضية الذي قام نيوتن بطرحه عام 1687 ميلادياً دور في شرح الحركات المرصودة للكواكب والأقمار التي تدور حولها، حيث اعتمد على بعض الرموز وهو قوة الجاذبية = ج*ك 1*ك 2/ ف 2.
حيث يرمز:
ج: إلى ثابت الجاذبية الأرضية وهو بقيمة.
ك: تشير إلى كتلة الجسمين المستخدمين لحساب القوة، كما أن وزن الجسم يساوي كتلته التي يتم ضربها بتسارع الجاذبية.
ف: ترمز إلى المسافة الواقعة بين مركزي الكتلتين المستخدمين في حساب قيمة القوة حيث تكون هذه المسافة مربعة بالقانون.
