القوّة: تُعرَّف القوّة على أنّها الدفع أو السحب الذي يُغيِّر حركة الجسم أو يُسبِّب تشوهه، في حين عرّف نيوتن القوة على أنها أي شيء يُسبِّب تسارع الجسم  F = ma ، حيث F هي القوة ، و m الكتلة وa  يُعبّر عن التسارع.

في الكون أربع قوى أساسية وهي: قوة الجاذبية (Gravity)، القوة الكهرومغناطيسية (Electromagnetism) والقوى النووية القوية (The Strong Force) والقوى النووية الضعيفة (The Weak Force).

ومن أبسط الأمثلة على تأثير هذه القوى الأربعة عند الجلوس على الكرسي، تسحب قوة الجاذبية الشخص إلى المقعد باتجاه مركز الأرض، كما تعمل القوة الكهرومغناطيسية على منع الجسم من الانزلاق عن الكرسي، في حين تعمل القوتان النووية القوية والنووية الضعيفة على مستوى ذري لا يمكن إدراكه، فالقوى النووية القوية والضعيفة تعد مسؤولة عن ترابط الجسميات وانشطارها داخل نواة الذرة على التوالي.

وتعتبر قوة الجاذبية الأضعف بين القوى الأساسية، وكمثال على ذلك  تتغلب القوة الكهرومغناطيسية لمغناطيس القضيب على قوة الجاذبية الأرضية عند سحبه لمشبك الورق لأعلى، حيث أن قوة الجاذبية أضعف بــ 10 ^ 40 من القوة الكهرومغناطيسية.

حاول قدامى العلماء تفسير سبب سقوط الأشياء نحو الأرض، فعزى الفيلسوف اليوناني أرسطو ذلك إلى ميل الأجسام الطبيعي للتحرك نحو مركز الكون، أي وسط الأرض تبعًا للفيزيائي ريتشارد فيتزباتريك.

لاحقًا أشار البولندي نيكولاس كوبرنيكوس بأن مسارات الكواكب في السماء قد تكون مختلفة إذا كانت الشمس مركز النظام الشمسي.

استند عالم الرياضيات والفيزيائي البريطاني إسحاق نيوتن إلى ما توصّل إليه كوبرنيكوس واعتبر أن جميع الأجسام تمارس قوة جذب على بعضها البعض، وتوصّل في عام 1687 إلى ما يُسمّى الآن بقانون الجاذبية الكونية، والذي يكتب على النحو الآتي:

Fg = G (m1 ∙ m2) / r ^2

حيث:

F: قوة الجاذبية

m1 و m2: كتلة الجسمين المستخدمين لحساب القوة.

r: المسافة بين الجسمين.

G: ثابت الجاذبية (ثابت أساسي) يُمكن اكتشاف قيمته بالتجربة.

عجزت نظرية اسحق نيوتن عن تفسير ظاهرة المدار الغريب لعطارد، خيبت هذه الملاحظة آمال علماء الفلك منذ منتصف القرن التاسع عشر، وفي عام 1915 أدرك العالم ألبرت أينشتاين أن قوانين نيوتن للحركة والجاذبية لا يمكن تطبيقها على الأجسام ذات الجاذبية العالية أو ذات السرعات عالية (كسرعة الضوء).

وبذلك اختلف العالم ألبرت أينشتاين في نظريّته النسبية العامة في تفسير الجاذبية عمّا جاء به نيوتن (قوة جذب الأشياء لبعضها)، وتوصّل إلى أنها نتيجةٌ لثني الأجسام للزمكان (الأبعاد الهندسيّة الثلاثة المعروفةِ، وهي الطول، والعرض، والارتفاع والبعد الرابع وهو الزمن).

لنفترض أنّ ورقة تمثّل الزمكان، وكرة كبيرة تتوضع في منتصف هذه الورقة، مما يؤدي إلى تشوّه الورقة وتوجه أي شيء قد يسقط على الورقة باتجاه المركز حيث الكرة والتي تمثّل الكرة الأرضية.

ما هي قوة الجاذبية وكيف تقاس؟ تجمع الجاذبية الأنظمة الكونية والمجرات والكواكب والنجوم معًا، على الرغم من كونها أضعف القوى الأساسية الأربع، من حيثُ تأثيرُها على المستوى الذرّي والجزيئي.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "ما هي قوة الجاذبية وكيف تقاس؟"؟