سبب وجود الجاذبية الأرضية

نظرا لأن نيوتن اكتشف الجاذبية ولم يتوقف البحث عن أسبابها ، فإن الجاذبية هي القوة التي تتسبب في توجيه الأجسام نحو مركز الأرض.

سبب وجود الجاذبية الأرضية

ظهرت العديد من التفسيرات حول أسباب الجاذبية ، حيث حاول عدد كبير من العلماء وضع تفسيراتهم حول الجاذبية وكشف الغموض المحيط بها ، فيما يلي عرض لأهم هذه التفسيرات:

تفسير نيوتن للجاذبية

عند ذكر الجاذبية ، يجب ذكر إسحاق نيوتن ، وأما رأيه في سبب وجود الجاذبية على الأرض ، فتشرحها في النقاط التالية:

  • لم يضع نيوتن فرضيةٌ كاملة حول الجاذبية، حيث أنها نظر لها كونها أمر عالمي مشترك.
  • ولذلك يقول بأن الذي جعل التفاحة تسقط، هو نفسه الأمر الذي جعل القمر يستقر في مداره.
  • انطلاقًا من هذه الملاحظة، وباستخدام بعض التجارب الماهرة والملاحظات الفلكية الملهمة، وضع لنا نيوتن رأيه الكامل حول الجاذبية، والذي يعتبر أشهر أراء العلماء على الإطلاق.
  • ملخص وجهة نظر نيوتن أن هناك أمورٍ تؤثر على قوة الجاذبية مثل: كتلة كل من الجسمين، والمسافة بين الجسمين.
  • ما ذكره نيوتن كان كافيًا لشرح حركة القمر والكواكب، وساعد وكالة ناسا على حساب مسار أبولو من كوكب الأرض لحيث القمر بشكل آمن.

تفسير أينشتاين للجاذبية

أينشتاين ، متحدثا عن الجاذبية وأسبابها ، صاغ ما يسمى بمبدأ التكافؤ ، حيث:

  • هذا المبدأ يتلخص في عبارة أن لو الإنسان سقط بحرية فلن يشعر بثقله، وذلك لأن الجاذبية والتسارع متكافئان بشكل تام.
    • مثال على ذلك: محطة الفضاء الدولية.
  • وهذا الأمر ألهم أينشتاين إلى نظريته الشهيرة النسبية العامة، والتي انطلق منها ناحية تفسيره للجاذبية.
  • ذكر لنا قال أينشتاين من خلال نظرية النسبية العامة (General relativity) أن أي جسم له كتلة بداية من الذرة حتى النجم يقوم بتشويه نسيج الزمكان.
    • مثال على ذلك الترامبولين -الذي يلعب ويقفز به الأطفال، حيث لو وضعت به أي جسم له كتلة فسوف ينحني.
  • وعلى ذلك يرى أينشتاين أن الأجسام ذات الكتل الضخمة تتسبب في نوع من الانحناءً في نسيج الزمان والمكان.
  • كما أن هذه الأجسام ذات الكتل الضخمة تقوم بجذب الأجسام نحوها، وتحركها خلال مساراتٍ منحنية.
  • وبذلك يمكننا القول أن تفسير أينشتاين للجاذبية يختلف بشكل كامل عن تفسير نيوتن.
  • ومع ذلك يضع العلم الحديث كلا الرأيين تحت مجهر الاهتمام عند فهم كل ما يحيط بالجاذبية.

ما هي العلاقة بين الزمكان والجاذبية؟

لفهم الجاذبية ، نحتاج إلى فهم الزمكان بشكل أكثر وضوحا ، حيث:

  • الزمكان ما هو إلا الأبعاد الثلاثة للفضاء.
  • تلك الأبعاد هي: الطول والعرض والارتفاع.
  • وهذه الأبعاد الثلاثة تندمج مع البعض الرابع ألا وهو الزمن.
  • من قام بالربط بين هذه الأبعاد هو الفيزيائي الأشهر أينشتاين، واستخدم الرياضيات حتى يقوم بالربط بشكل سليم.
  • كما اكتشف العلاقة بين هذه الأبعاد عن طريق الفيزياء، فتوصل إلى أو آلية عمل الكون تتوقف على طريقة عمل هذه الأبعاد.
  • وهنا قام أينشتاين بالدمج بين هذه الأبعاد وتوصل إلى فكرة الزمكان.
  • تلك الفكرة ملخصها أن إذا تحركنا في الفضاء بشكل سريع فإن الزمن يتباطأ لو قارنا هذا الأمر مع شخصٍ يتحرك ببطء.
  • وهذا هو ما يجعل رواد الفضاء -بشكل افتراضي- يشيخون بصورة أبطأ من البشر على سطح كوكب الأرض.
  • السبب في ذلك هم أنهم يتحركون بشكل أسرع.
  • كذلك تأثير الجاذبية على الكون يظهر في جذب الأشياء نحو بعضها البعض، وذلك لأن نسيج الزمكان ينحني بسبب تأثره بكتل الأجسام فيه.
  • ولفهم تلك الفكرة علينا تخيل الترامبولين الذي يستخدم في القفز من جانب الأطفال، حيث يمكن من خلاله فهم مدى تأثير الجاذبية وكيف تقوم بتشويه نسيج الزمكان وتحنيه.
  • هذا الأمر الذي يؤدي إلى انجذاب الأجسام نحو هذه الكتل الكبيرة في الكون.
  • هناك شيء يطلق عليه بئر الجاذبية، حيث عندما يقف أحدٌ فوق أداة الترامبولين، فإن بئر الجاذبية هذا هو انحناءٌ تنتجه كتلة الشخص الواقف.
  • فمثلًا لو فرضنا وجود كرةٍ صغيرةٍ الحجم فوق الترامبولين، فهي ستنجذب بلا شكٍ نحو الانحناء الذي صنعه هذا الشخص نتيجة كتلته.

بعض الأمثلة عن تأثير الجاذبية

هناك العديد من الأمثلة التي توضح مدى تأثير الجاذبية ، بما في ذلك ما يلي:

  • القوة التي تحبس الغازات داخل الشمس.
  • القوة التي تدفع الجسم للعودة إلى الأرض بعد قذفه في الهواء.
  • القوة التي تتسبب في سقوط كوبٍ زجاجي نحو الأرض.
  • القوة التي تدفع القمر ليؤثر على المسطحات المائية (ظاهرة المد والجزر).
  • القوة التي تجعل الكائنات الحية تمشي على الأرض عوضًا من الطفو في الفضاء.
  • القوة التي تدفع الصخور للسقوط من التلال والجبال إلى حيث المنحدرات.
  • القوة التي تدفع أي ورقةٍ حتى تطير في الهواء ثم تعود ناحية الأرض مرة أخرى في النهاية.
  • القوة التي جعلت التفاحة تسقط من الشجرة إلى حيث الأرض.