Πώς εργάστηκε ο Ισαάκ στη βαρυτική έλξη τον βοηθούσε να εξηγήσει πώς κινούνται οι πλανήτες γύρω από τον ήλιο;
1. Παγκόσμιος νόμος βαρύτητας:
Ο Νεύτωνας διατύπωσε το νόμο της καθολικής βαρύτητας, ο οποίος δηλώνει ότι κάθε σωματίδιο στο σύμπαν προσελκύει κάθε άλλο σωματίδιο με δύναμη που είναι:
* ανάλογα με το προϊόν των μαζών τους: Όσο πιο τεράστια είναι τα αντικείμενα, τόσο ισχυρότερη είναι η βαρυτική έλξη μεταξύ τους.
* αντιστρόφως ανάλογα με το τετράγωνο της απόστασης μεταξύ των κέντρων τους: Όσο πιο μακριά είναι τα αντικείμενα, τόσο πιο αδύναμη είναι η βαρυτική έλξη.
2. Εφαρμογή του νόμου στην πλανητική κίνηση:
Ο Νεύτωνας εφάρμοσε αυτόν τον νόμο για να εξηγήσει τις ελλειπτικές τροχιές των πλανητών γύρω από τον ήλιο:
* Η βαρύτητα του ήλιου: Ο ήλιος είναι το πιο τεράστιο αντικείμενο στο ηλιακό μας σύστημα, οπότε ασκεί μια ισχυρή βαρυτική έλξη στους πλανήτες.
* Κεντριές δύναμη: Καθώς ένας πλανήτης κινείται γύρω από τον ήλιο, αυτή η βαρυτική δύναμη λειτουργεί ως κεντρομόλος δύναμη, τραβώντας συνεχώς τον πλανήτη προς το κέντρο του ήλιου. Αυτή η δύναμη εμποδίζει τον πλανήτη να πετάξει σε ευθεία γραμμή.
* ελλειπτικές τροχιές: Οι πλανήτες δεν κινούνται σε τέλειους κύκλους, αλλά μάλλον σε ελλειπτικές τροχιές. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η ταχύτητα των πλανητών ποικίλλει καθώς περιστρέφονται ο ήλιος - γρηγορότερα όταν είναι πιο κοντά και πιο αργά όταν είναι πιο μακριά. Ο νόμος του Νεύτωνα εξήγησε αυτή την παραλλαγή της ταχύτητας.
3. Οι νόμοι της πλανητικής κίνησης του Kepler:
Ο νόμος βαρύτητας του Νεύτωνα παρείχε επίσης ένα θεωρητικό θεμέλιο για τους τρεις νόμους της πλανητικής κίνησης του Kepler, οι οποίοι βασίστηκαν σε εμπειρικές παρατηρήσεις:
* Νόμος των τροχιών: Οι πλανήτες κινούνται σε ελλειπτικές τροχιές με τον ήλιο σε μια εστίαση.
* Νόμος των περιοχών: Μια γραμμή που ενώνει έναν πλανήτη στον ήλιο σαρώνει τις ίσες περιοχές σε ίσες χρονικές στιγμές.
* Νόμος περί περιόδων: Το τετράγωνο της τροχιακής περιόδου ενός πλανήτη είναι ανάλογη προς τον κύβο της μέσης απόστασης του από τον ήλιο.
Συνοπτικά:
Ο νόμος βαρύτητας του Isaac Newton παρείχε μια ενοποιημένη εξήγηση για την κίνηση των πλανητών γύρω από τον ήλιο. Έδειξε ότι η δύναμη της βαρύτητας ήταν υπεύθυνη για τη διατήρηση των πλανητών στις τροχιές τους και εξήγησε τις παραλλαγές στις ταχύτητες τους και το σχήμα των τροχιών τους. Αυτό ήταν ένα πρωτοποριακό επίτευγμα που επανάσταση στην κατανόησή μας για το σύμπαν και έθεσε τα θεμέλια για τη σύγχρονη φυσική.
