داستان سیاه‌چاله‌ها ـ ۲
به نام ایزد دانا
… ادامه‌ی قسمت قبل
ویژگی نیروی جاذبه (گرانش) این است که هر چه مقدار ماده موجود در جسم بیشتر و بیشتر باشد، شدت و قدرت نیروی جاذبه اش هم بیشتر و بزرگتر خواهد شد. معمولا در آموزش‌هایی که می‌دهم وقتی به این موضوع می‌رسم، افراد تصور می‌کنند که نیروی گرانش فقط در مورد زمین وجود دارد و نهایتا آن را برای ماه و خورشید و سیاره‌ها تصور می‌کنند!
اما …
نیروی جاذبه یا گرانش بین همه اجسام و چیزهایی که در این طبیعتِ بیکران هستند وجود دارد، از خردترین ذره زیرِاتمی گرفته تا بزرگترین ستاره‌ها و کهکشان‌های عالم، همه و همه در حال جذب یکدیگر هستند و نمی‌توان جسمی را یافت که این نیرو را نداشته باشد.
بنابراین همه اجسامی هم که در زندگی روزمره‌ی خود با آنها سروکار داریم، نیروی جاذبه دارند و دیگر اجسام را به سوی خودشان جذب می‌کنند؛
ولی،
اندازه و قدرتِ این نیرو در اجسامِ مختلف، متفاوت است.
نیروی گرانشِ اجسامِ ریز و معمولی به قدری ضعیف و ناچیز است که نمی‌توانیم به راحتی آن را احساس کنیم و اندازه بگیریم. اما وقتی با اجسامِ کیهانی نظیر ماه، زمین، خورشید و سیاره‌ها و ستاره‌ها سروکارمان بیفتد، آثار جاذبه و گرانشِ آنها را به راحتی می‌توانیم ببینیم.
نیوتن براساس دست‌آوردهای دانشمندان پیشین (به ویژه کارهای گالیله و کپلر) و بررسی‌هایی که خودش انجام داده بود، به این نتیجه رسید که نیروی گرانش (جاذبه) در اطراف یک اجسام، دو ویژگی دارد که عبارتند از:
- هرچقدر از جسم فاصله بگیریم از شدت و قدرت جاذبه بین آنها کاهیده می‌شود. یعنی با افزایش فاصله از جسم، قدرتِ جاذبه‌اش کم می‌شود و با نزدیک شدن به آن قدرت جاذبه‌اش افزایش می‌یابد.
- هرچقدر جِرم یک جسم (به زبان آدمیزاد یعنی مقدار ماده‌ای که در جسم وجود دارد!) بیشتر شود قدرت نیروی گرانش و جاذبه‌اش هم بیشتر می‌شود. پس اجسام بزرگتری که ماده‌ی بیشتری هم دارند، جاذبه یا گرانش بیشتری هم خواهند داشت.
نیوتن این خاصیت‌ها را دانست و رابطه‌ی ریاضی بین آنها را هم بیان کرد. او توانست از این قانون جهانیِ گرانش نتایج شگفتی هم بگیرد، و آن استخراج سه قانونی بود که «یوهانس کِپلِر» (آن منجم سخت‌کوشِ آلمانی) قبل از نیوتن در مورد حرکت سیاره‌ها به دور خورشید به دست آورده بود.
البته کپلر بر اساس رصدهای بسیاری که توسط «تیکوبراهه» و بعد خودش (که داستان مفصلی دارد) در بررسی حرکت سیاره‌ها در آسمان انجام شده بود، توانست آن سه قانون معروف را پس از سال‌ها تجزیه و تحلیل داده‌های رصدی استخراج کند؛ و این شاهکار کپلر بود!
برای من همیشه تلاش‌های بی‌نظیری که کپلر در تجزیه و تحلیل داده‌های رصدیِ حرکت سیاره‌ها انجام داده بود تا به استخراج قوانین حرکت سیاره‌ها انجامید؛ تحسین برانگیز و قابل ستایش بوده و همواره برای دانش‌آموزان و دانش‌جویانم عظمتِ کار او را بیان کرده‌ام.
کپلر، واقعا پژوهشگری استوار و باعظمت بوده است.
خب، برگردیم به سراغ نیوتن و قانون گرانش‌اش!
اهمیت کار نیوتن در این بود که با یک قانون ساده و روابط ریاضی توانست دقیقا همان قوانین تجربی و رصدی‌ای را که کپلر به دست آورده بود آشکار کند. این موفقیت نشان از قدرتمندی قانون جهانی گرانش و صحّت ادعاهای نیوتن داشت.
باید بر هر دوی آن بزرگ انسان‌ها تبریک گفت و پس از قرن‌ها آنها را ستود.
ادامه دارد …
محمد همایونی
دوشنبه ۹ اردیبهشت ۱۳۹۸
