گرانش چیست؟

گرانش چیست؟
گرانش چیست؟
مجله علمی ایلیاد - گرانش یکی از چهار نیروی بنیادی در جهان است. سه نیروی بنیادی دیگر عبارت‌اند از الکترومغناطیس، نیروی هسته‌ای قوی و نیروی هسته‌ای ضعیف. هر چند وجود گرانش دلیل باقی ماندن انسان بر روی زمین و به پرواز در نیامدن آن در آسمان است، ولی هنوز هم این نیرو به طور کامل شناخته شده نیست.

دانشمندان باستانی تعاریف خود را برای دلیل سقوط اجسام بر روی زمین داشتند. ارسطو اعتقاد داشت که اجسام به صورت عام تمایل دارند که به سمت مرکز کیهان حرکت کنند و بر اساس اعتقاد دانشمندان آن دوران، مرکز زمین مرکز کیهان نیز محسوب می‌شده است. با این حال بعدها این تصور که زمین مرکز کیهان است کنار گذاشته شد. کوپرنیک لهستانی این ایده را مطرح کرد که خورشید مرکز منظومه‌ی شمسی است. نیوتن نظریه‌ی کوپرنیک را بسط داد و گفت که خورشید بر روی سیاره‌ها تاثیر دارد و همچنین این ایده را مطرح کرد که همه‌ی اجسام نیروی جاذبه‌ای بر روی یکدیگر اعمال می‌کنند. به این ترتیب، وی قانون گرانش را فرمول‌بندی کرد (Fg=G(m1.m2)/r2).
در این فرمول Fg نیروی گرانش است، m1 و m2 جرم دو جسمی است که بر روی یکدیگر نیروی گرانش وارد می‌کنند و r فاصله‌ی این دو جسم از یکدیگر است. G نیز ثابت گرانش است که به اعتقاد نیوتن باید از طریق انجام آزمایش‌های مختلف محاسبه می‌شد.

گرانش ضعیف‌ترین نیروی بنیادی است. یک آهن‌ربای معمولی می‌تواند جسمی آهنی را از زمین بلند کند و در واقع بر نیروی گرانش غلبه کند. محاسبات دانشمندان نشان داده است که نیروی گرانش به اندازه‌ی ۱۰۴۰ بار از نیروی الکترومغناطیس ضعیف‌تر است.

اثر گرانش را می‌توان در مقیاس اجرامی مانند سیارات، ستاره‌ها و کهکشان‌ها مشاهده کرد، ولی نیروی گرانش بین اجسامی که در اطراف ما هستند را با سختی فراوان می‌توان محاسبه کرد. در سال ۱۷۹۸ فیزیکدان بریتانیایی «هنری کاوندیش» یکی از اولین آزمایش‌های دقیق برای اندازه‌گیری ثابت گرانش را تدارک دید. عددی که وی برای ثابت گرانش محاسبه کرد حدود ۱ درصد با محاسبات عصر مدرن تفاوت داشته است.

«آلبرت اینشتین» انقلاب جدیدی را در درک ما از گرانش به‌وجود آورد. تئوری نسبیت عام اینشتین نشان داده است که گرانش از انحنای فضا-زمان به‌وجود می‌آید. به این معنی که حتی اشعه‌های نور نیز که باید این انحنا را دنبال کنند توسط اجرام بسیار سنگین خم می‌شوند. از تئوری‌های اینشتین برای اثبات وجود سیاه‌چاله استفاده می‌شود. به گفته‌ی اینشتین اگر سیاه‌چاله وجود نداشته باشد، قوانین گرانش نیوتن نمی‌توانند با دقت حرکات اجرام آسمانی را پیش‌بینی کنند. از آن زمان تا کنون ستاره‌شناسان وجود سیاه‌چاله‌ها را به وضوح اثبات کرده‌اند و حتی توانسته‌اند تصویری از سیاه‌چاله‌ی مرکزی کهکشان M87 تهیه کنند.

به کار بردن قوانین گرانش بر روی اجسام فوق سبکی مانند انسان و سلول و اتم‌های آن چیزی است که تا کنون مورد مطالعه قرار نگرفته است. با این حال دانشمندان اذعان دارند که حتی این اجرام نیز طبق قانون گرانش همدیگر را جذب می‌کنند، ولی به علت ضعف شدید این نیرو نمی‌توان آن‌را محاسبه کرد.

گرانش به طرق دیگر نیز دانشمندان را حیران کرده است. مدل استاندارد فیزیک ذرات که در واقع فعالیت‌های همه‌ی ذرات و نیروهای شناخته شده را شرح می‌دهد، از گرانش صرف نظر کرده است. هر چند نور به کمک ذره‌ای به نام فوتون حمل می‌شود، دانشمندان حدس می‌زنند که شاید بتوانند این ذره را معادل گرانش در نظر بگیرند.

وارد کردن گرانش به درون چارچوب تئوریک مکانیک کوانتوم به عنوان مهم‌ترین کشف قرن بیستم نیز موضوعی است که هنوز به سرانجام نرسیده است. تئوری مطرح در این زمینه «تئوری همه چیز» است که توضیح بسیار مشکلی دارد.

علی‌رغم همه‌ی ناشناختگی‌های گرانش، از این نیرو برای کشف ناشناخته‌های زیادی استفاده شده است. دانشمندان در سال‌های ۱۹۶۰ تا ۱۹۷۰ نشان داده‌اند که ستاره‌های موجود در لبه‌ی بیرونی کهکشان‌ها با سرعتی فراتر از انتظار می‌گردند و این موضوع از طریق در نظر گرفتن گرانش باعث شناخت ماده‌ی تاریک شد.
مترجمامید محمدی - مجله علمی ایلیاد
مجله ایلیاد رادر اینستاگرام دنبال کنید...مجله ایلیاد رادر تلگرام دنبال کنید...مجله ایلیاد رادر آپارات دنبال کنید...مطالب مشابه● کوچک‌ترین آهن‌ربا چه اندازه‌ای دارد؟● رنگین کمان چگونه شکل می‌گیرد؟● دانستنی‌هایی جالب درباره‌ی نور● ماهیت صدا چیست؟● ماده و پادماده چه تفاوت‌هایی با یکدیگر دارند؟● آیا می‌توان زمان را متوقف کرد؟● آیا امکان تغییر سرعت نور وجود دارد؟● خورشید مصنوعی چین دقیقاً چه‌کاری انجام می‌دهد؟● کشف ایزوتوپ جدیدی از اورانیوم● شیمی سبز و سوخت زیستیجدیدترین مطالب● جزر و مد چگونه بوجود می‌آید؟● آیا خطری فراتر از جهش‌های ویروس کرونا نیز وجود دارد؟● منشاء ماری‌جوانا از کجاست؟● چگونه مهارت‌های مدیریت زمان خود را بهبود ببخشیم؟● چگونه بورسیت را درمان کنیم؟● کشف ستاره‌ای به‌اندازه‌ی ماه و جرم بیش از خورشید● آیا واکسن کرونا بر روی قاعدگی اثر می‌گذارد؟● دانشمندان شیر انسان را در آزمایشگاه ساختند● چگونه بر اضطراب اجتماعی غلبه کنیم؟● آیا می‌توان گفت حیات فرازمینی را پیدا کرده‌ایم؟● چگونه وجود نقص ایمنی اولیه را تشخیص دهیم؟● آیا با وجود واکسینه شدن باز هم احتمال ابتلا به کرونا وجود دارد؟● چطور از نمک به عنوان ماده تمیز کننده استفاده کنیم؟● چرا دستگاه‌های الکترونیکی داغ می‌شوند؟● چطور به طور سریع از مسمومیت غذایی بهبود یابیم؟● آیا می‌توان گوشی موبایل را با آتش شارژ کرد؟● آیا مصرف مکمل‌ها با تولید سنگ‌کلیه ارتباط دارند؟● حیواناتی که پس از ۲۴هزار سال زنده شدند● چگونه هپاتیت ویروسی را تشخیص دهیم؟● چه میزان گرما در اتمسفر زمین گیر افتاده است؟