تاريخ الجاذبية

ما هي الجاذبية

الجاذبية هي القوة التي تمسكنا بالأرض وتسمح لنا بالمشي بحرية على الأرض دون أن نطفو في الهواء، ويعتقد الناس بشكل عام أن مركز الكتلة في الكوكب هو الذي ينشئ هذه القوة، ولكن لا يزال السؤال حول كيفية إنشاء هذه القوة على الكوكب غامضا بشكل عام ولا يوجد اقتراح مقنع للإجابة عن هذه الأسئلة، ومع ذلك، الجاذبية ليست الشيء الوحيد الذي يحتوي على أساس خاطئ فيما نعتقد، بل هي واحدة من المعتقدات الرئيسية التي تم دمجها في عقولنا لقرون.

تاريخ الجاذبية

نظرية الجاذبية كانت موجودة منذ أكثر من ثلاثمائة عام، حيث بدأت من نيوتن وصولًا إلى آينشتاين. وتقوم أصدق نظرية عن الجاذبية على أن الجاذبية هي قوة داخلية للكتلة، وأن الكتلة تنتج هذه الجاذبية، وعلى الرغم من ذلك، فإنه لم يتم فهم هذه القوة بشكل كامل، ولم يتم إثبات وجودها بشكل نهائي.

أول نظرية في ميكانيكا الكم تتعلق بالجاذبية تقول إن الجاذبية ليست قوة غامضة تنبع من الكتلة، بل هي قوة داخلية في الذرة. عندما ننظر إلى ما حولنا، نجد أن كل شيء مصنوع من ذرات، وتتكون الذرات الأساسية من جسيمات الكم الأولية. لذلك، فإن القول بأن الحركة الميكانيكية تخلق بنية كمومية غير دقيقة هو عكس الصحيح، حيث يؤدي تراكم هيكل المادة إلى إنشاء طاقة ميكانيكية.

بمعنى آخر، الكتلة الصلبة لا تمتلك أي قوة، وفي الفضاء لا توجد وزن للكتلة كما تم تجربته من خلال إرسال رواد فضاء، وبالتالي، نظرية الجاذبية لا تنطبق على الفيزياء الكلاسيكية في الفضاء. لم يتم لاحظ أي دليل على الجاذبية في الكواكب التي تحيطها الفضاء، سواء على الأرض أو في الفضاء. ولكن كل ما لاحظه العلماء حول نظريتي الجاذبية، سواء على الأرض أو في الفضاء، هو أنهما تستندان إلى أساس خاطئ ولا يتبعان قوانين الفيزياء.

نظرية الجاذبية لنيوتن

أعلن نيوتن أن للكتلة المركزية (مثل الأرض) قوة الجذب، وأن الكتلة تنشئ مجال جاذبية، لذا إذا دخل جسم في هذا المجال، فسيتم جذبه بواسطة الكتلة الأثقل، يعتقد معظم الناس أن الجاذبية موجودة وتكمن تحت الأرض حيث تسحب كل شيء للأسفل، ويبدو أن القوة الموجودة في مركز الأرض، التي تجذبنا نحو الأسفل، منطقية، ولكن لديها بعض الثغرات والمشاكل التي لا يستطيع العلماء اكتشافها حتى الآن.

نيوتن افترض أنه إذا أطلق جسمين بأوزان مختلفة من برج في نفس الوقت، سيصل كل منهما إلى الأرض في نفس الوقت. يعتقد أن الجسم الأثقل لن يؤثر فيه الجاذبية بشكل أكبر للوصول إلى الأرض بسرعة أكبر. ومع ذلك، أثبت جاليليو من خلال تجربته في إسقاط كرات مختلفة الأوزان من برج بيزا أن الجاذبية تسرع جميع الأجسام بنفس المعدل وفقا لوزنها. وبالتالي، يسرع الأجسام الأثقل بشكل أسرع، بينما تسقط الأجسام الأخف وزنا بشكل أبطأ.

تعتبر تجربة جاليليو صحيحة تمامًا، ولكنه ربطها بتأثيرات الجاذبية مما جعل الجميع يعتقدون أن قوة الجاذبية تسحب الأجسام الثقيلة وتسرعها بشكل أسرع، بينما الحقيقة هي أنالجاذبية تعتمد على كتلة الجسم ووزنه وتأثيره على الأكسجين أو الغلاف الجوي الذي يؤدي إلى تسرع أو تباطؤ الجسم.

إذا تم إسقاط جسمين مثل ريشة طائر وجسم أثقل مثل كرة البولينج في نفس الوقت في الفراغ، فسيصل كلا الجسمين إلى الأرض في نفس الوقت، وقد تم إثبات هذه الحقيقة في غرفة مفرغة حيث لا يوجد احتكاك ولا جو. لذلك، يطرح السؤال: أين تكمن جاذبية الأرض عندما يتم سحب الجسم الأثقل بشكل أسرع؟ وقد قامت وكالة ناسا بتنفيذ نفس التجربة على سطح القمر بإسقاط ريشة ومطرقة من نفس الارتفاع، ووجد أن كلاهما وصل إلى سطح القمر في نفس الوقت. إذا كان هناك أي جاذبية في مركز القمر، يجب أن يصل الجسم الأثقل إلى السطح قبل الريشة، هذا بناء على نظرية الكتلة الأكبر، ولكن في الحقيقة لا يتفاعل النظام بهذه الطريقة لأنه لا يوجد احتكاك بين الأكسجين أو الغلاف الجوي على سطح القمر.

نظرية الجاذبية أينشتاين

تؤكد نظرية النسبية العامة لأينشتاين أن سحب الجاذبية في اتجاه واحد تساوي تماما التسارع في الاتجاه المعاكس، أي أن السيارة التي تتسارع إلى الأمام ستشعر تماما وكأن الجاذبية تدفعها إلى الخلف مقابل المقعد، والمصعد الذي يتسارع إلى الأعلى يشبه تماما الجاذبية التي تدفعنا إلى الأسفل نحو الأرض. وأكد أينشتاين أن هذا ليس نتيجة للجاذبية التي نشعر بها في أجسادنا، وإنما النتيجة هي للسرعة مقابل وزن الجسم ومقاومة كتلة الجسم لكتلة غازات الغلاف الجوي.

ببساطة، ليست الجاذبية هي التي تدفعك للخلف في المقعد، بل الاحتكاك بالأكسجين أو استبدال كتلة الغلاف الجوي (الأكسجين) هو ما يدفعك للخلف مقابل مقعدك. يحدث ذلك طوال الوقت، وتتسبب حركتك الأمامية والخلفية وضغط الهواء على جسمك والعديد من تفاعلات السرعة الأخرى ضد وزن الجسم، في الضغط على كتلة الهواء ودفع كتلة جسمك، لكنها ليست نتيجة أي جاذبية، وكل ذلك بسبب ضغط كتلة الهواء الذي يدفع كتلة أجسامنا، وهي نتيجة عمل السرعة ضد وزن الجسم، وهذا كل شيء.

صرح أينشتاين بأنه إذا تم تطبيق نفس المبدأ تحت الماء، فإن مقاومة كتلة الماء ستكون أكثر فاعلية من ضغط الغلاف الجوي، وأثناء إقلاع الطائرة، فإنها لا تقاوم الجاذبية للنزول إلى الأرض، بل تقاوم الأكسجين أو الغلاف الجوي لرفع وزنها عن الأرض، وبسبب سرعة الطائرة، يتلامس جناحاها بزاوية صحيحة مع الهواء للطيران، ويستطيع الطيور الطيران بنفس المبدأ.

هل للجاذبية دور في نشأة الكون

نظريا، إحدى القوى الأربع في نظرية الانفجار العظيم هي الجاذبية، والتي تلعب دورا في تشكيل مفهوم الكتلة في الكون، ثم تصبح معتمدة على الكتلة لتشكيل الجاذبية. واستنادا إلى معادلة الجاذبية التي تم تدريسها على مدار عدة قرون، تسود هذه القوة جميع العلوم على الأرض، ويعتقد أنه يجب أن تتواجد هذه القوة أيضا في الفضاء الكوني. ولكن في الواقع، لم يكتشف وجود هذه القوة في الفضاء أو تم الشعور بأي مؤشر على وجودها.