Artikel ini akan fokus pada sejarah penemuan hukum gravitasi. Disini kita akan berkenalan dengan informasi biografi dari kehidupan seorang ilmuwan yang menemukan dogma fisik ini, kami akan mempertimbangkan ketentuan utamanya, hubungannya dengan gravitasi kuantum, arah perkembangan, dan banyak lagi.

jenius

Sir Isaac Newton adalah seorang ilmuwan Inggris. Pada suatu waktu, ia mencurahkan banyak perhatian dan upaya untuk ilmu-ilmu seperti fisika dan matematika, dan juga membawa banyak hal baru untuk mekanika dan astronomi. Ia dianggap sebagai salah satu pendiri fisika pertama dalam model klasik. Dia adalah penulis karya fundamental "Prinsip Matematika Filsafat Alam", di mana dia menyajikan informasi tentang tiga hukum mekanika dan hukum gravitasi universal. Isaac Newton meletakkan dasar dengan karya-karya ini mekanika klasik. Dia juga mengembangkan tipe integral, teori cahaya. Dia juga berkontribusi kontribusi besar menjadi optik fisik dan mengembangkan banyak teori lain dalam fisika dan matematika.

Hukum

Hukum gravitasi universal dan sejarah penemuannya kembali ke kejauhan bentuk klasik- ini adalah hukum yang menjelaskan interaksi tipe gravitasi, yang tidak melampaui kerangka mekanika.

Esensinya adalah bahwa indikator gaya F dari tarikan gravitasi yang timbul antara 2 benda atau titik materi m1 dan m2, dipisahkan satu sama lain dengan jarak tertentu r, sebanding dengan kedua indikator massa dan memiliki proporsionalitas terbalik kuadrat jarak antara benda:

F = G, dimana dengan simbol G kita menyatakan konstanta gravitasi sama dengan 6.67408(31).10 -11 m 3 /kgf 2.

gravitasi Newton

Sebelum mempertimbangkan sejarah penemuan hukum gravitasi universal, mari kita lihat lebih dekat karakteristik umumnya.

Dalam teori Newton, semua benda dengan massa besar harus menghasilkan di sekitar diri mereka bidang khusus yang menarik objek lain ke dirinya sendiri. Ini disebut medan gravitasi, dan memiliki potensi.

Tubuh yang memiliki simetri bola, membentuk bidang di luar dirinya, mirip dengan yang dibuat oleh titik material dengan massa yang sama yang terletak di tengah tubuh.

Arah lintasan titik seperti itu di medan gravitasi, yang diciptakan oleh benda dengan massa yang jauh lebih besar, mematuhinya. Objek alam semesta, seperti, misalnya, planet atau komet, juga mematuhinya, bergerak sepanjang elips atau hiperbola. Perhitungan distorsi yang dibuat oleh benda-benda masif lainnya diperhitungkan dengan menggunakan ketentuan teori gangguan.

Menganalisis Akurasi

Setelah Newton menemukan hukum gravitasi universal, itu harus diuji dan dibuktikan berkali-kali. Untuk ini, sejumlah perhitungan dan pengamatan dilakukan. Setelah mencapai kesepakatan dengan ketentuannya dan melanjutkan dari keakuratan indikatornya, bentuk estimasi eksperimental berfungsi sebagai konfirmasi yang jelas dari GR. Pengukuran interaksi kuadrupol dari benda yang berputar, tetapi antenanya tetap diam, menunjukkan kepada kita bahwa proses peningkatan bergantung pada potensial r - (1 + ) , pada jarak beberapa meter dan berada dalam batas (2.1 ±6.2) .10 -3 . Sejumlah konfirmasi praktis lainnya memungkinkan undang-undang ini disetujui dan diadopsi bentuk tunggal, tanpa modifikasi. Pada tahun 2007, dogma ini diperiksa ulang pada jarak kurang dari satu sentimeter (55 mikron-9,59 mm). Dengan mempertimbangkan kesalahan eksperimental, para ilmuwan memeriksa rentang jarak dan tidak menemukan penyimpangan yang jelas dalam hukum ini.

Pengamatan orbit Bulan terhadap Bumi juga menegaskan validitasnya.

ruang Euclidean

Teori gravitasi klasik Newton terkait dengan ruang Euclidean. Persamaan sebenarnya dengan akurasi yang cukup tinggi (10 -9) dari ukuran jarak dalam penyebut persamaan yang dibahas di atas menunjukkan kepada kita dasar Euclidean dari ruang mekanika Newton, dengan tiga dimensi bentuk fisik. Pada titik masalah seperti itu, area permukaan bulat berbanding lurus dengan kuadrat jari-jarinya.

Data dari sejarah

Mempertimbangkan ringkasan sejarah penemuan hukum gravitasi universal.

Gagasan dikemukakan oleh ilmuwan lain yang hidup sebelum Newton. Epicurus, Kepler, Descartes, Roberval, Gassendi, Huygens dan lain-lain mengunjungi refleksi di atasnya. Kepler menyatakan bahwa gaya gravitasi adalah proporsi terbalik jarak dari bintang Matahari dan distribusinya hanya di bidang ekliptika; menurut Descartes, itu adalah konsekuensi dari aktivitas vortisitas dalam ketebalan eter. Ada sederet tebakan yang berisi refleksi tebakan yang benar tentang ketergantungan jarak.

Sebuah surat dari Newton kepada Halley berisi informasi bahwa Hooke, Wren dan Buyo Ismael adalah pendahulu dari Sir Isaac sendiri. Namun, sebelum dia, tidak ada yang berhasil dengan jelas, dengan bantuan metode matematika, menghubungkan hukum gravitasi dan gerak planet.

Sejarah penemuan hukum gravitasi universal erat kaitannya dengan karya "Prinsip Matematika Filsafat Alam" (1687). Dalam karya ini, Newton dapat menurunkan hukum tersebut berkat hukum empiris Kepler, sudah dikenal saat itu. Dia menunjukkan kepada kita bahwa:

• segala bentuk gerakan planet yang terlihat menunjukkan adanya kekuatan pusat;
• gaya tarik-menarik tipe pusat membentuk orbit elips atau hiperbolik.

Tentang teori Newton

Inspeksi sejarah Singkat penemuan hukum gravitasi universal juga dapat mengarahkan kita pada sejumlah perbedaan yang membedakannya dari latar belakang hipotesis sebelumnya. Newton terlibat tidak hanya dalam publikasi formula yang diusulkan untuk fenomena yang sedang dipertimbangkan, tetapi juga mengusulkan model tipe matematika secara keseluruhan:

• posisi pada hukum gravitasi;
• posisi pada hukum gerak;
• sistematika metode penelitian matematika.

Triad ini mampu menyelidiki bahkan gerakan benda langit yang paling kompleks hingga tingkat yang cukup akurat, sehingga menciptakan dasar untuk mekanika langit. Hingga awal aktivitas Einstein dalam model ini, keberadaan seperangkat koreksi fundamental tidak diperlukan. Hanya peralatan matematika yang harus ditingkatkan secara signifikan.

Obyek untuk diskusi

Hukum yang ditemukan dan terbukti menjadi, sepanjang abad kedelapan belas, subjek terkenal kontroversi aktif dan pengawasan teliti. Namun, abad itu berakhir dengan kesepakatan umum dengan postulat dan pernyataannya. Dengan menggunakan perhitungan hukum, adalah mungkin untuk secara akurat menentukan jalur pergerakan tubuh di surga. Pengecekan langsung dilakukan pada tahun 1798. Dia melakukan ini menggunakan keseimbangan tipe torsi dengan sensitivitas tinggi. Dalam sejarah penemuan hukum dunia gravitasi harus dibedakan tempat spesial interpretasi yang diperkenalkan oleh Poisson. Dia mengembangkan konsep potensial gravitasi dan persamaan Poisson, yang memungkinkan untuk menghitung potensi yang diberikan. Jenis model ini memungkinkan untuk dipelajari medan gravitasi di hadapan distribusi materi yang sewenang-wenang.

Ada banyak kesulitan dalam teori Newton. Yang utama dapat dianggap sebagai tindakan jarak jauh yang tidak dapat dijelaskan. Tidak mungkin untuk secara akurat menjawab pertanyaan tentang bagaimana kekuatan tarik-menarik dikirim melalui ruang vakum dengan kecepatan tak terbatas.

"Evolusi" hukum

Selama dua ratus tahun berikutnya, dan bahkan lebih, upaya dilakukan oleh banyak fisikawan untuk mengusulkan berbagai cara untuk meningkatkan teori Newton. Upaya tersebut berakhir dengan kemenangan pada tahun 1915, yaitu terciptanya Teori Relativitas Umum yang diciptakan oleh Einstein. Dia mampu mengatasi seluruh rangkaian kesulitan. Sesuai dengan prinsip korespondensi, teori Newton ternyata merupakan pendekatan awal untuk bekerja pada teori lebih pandangan umum, yang dapat digunakan dalam kondisi tertentu:

1. Potensi sifat gravitasi tidak boleh terlalu besar dalam sistem yang diteliti. Tata surya adalah contoh kepatuhan dengan semua aturan untuk pergerakan benda langit. Fenomena relativistik menemukan dirinya dalam manifestasi nyata dari pergeseran perihelion.
2. Indikator kecepatan gerakan dalam kelompok sistem ini tidak signifikan dibandingkan dengan kecepatan cahaya.

Bukti bahwa dalam medan stasioner lemah perhitungan GR mengambil bentuk Newtonian adalah adanya potensial gravitasi skalar dalam medan stasioner dengan karakteristik gaya yang dinyatakan dengan lemah, yang mampu memenuhi kondisi persamaan Poisson.

Skala kuantum

Namun, dalam sejarah penemuan ilmiah hukum gravitasi universal, Teori umum relativitas tidak dapat berfungsi sebagai final teori gravitasi, karena keduanya tidak cukup menggambarkan proses tipe gravitasi pada skala kuantum. Upaya untuk menciptakan teori gravitasi kuantum adalah salah satu tugas terpenting fisika kontemporer.

Dari sudut pandang gravitasi kuantum interaksi antara objek dibuat dengan cara saling bertukar graviton virtual. Sesuai dengan prinsip ketidakpastian, potensi energi graviton maya berbanding terbalik dengan interval waktu keberadaannya, dari titik emisi oleh satu objek ke titik waktu di mana ia diserap oleh titik lain.

Mengingat hal ini, ternyata pada skala jarak yang kecil, interaksi benda-benda memerlukan pertukaran graviton tipe virtual. Berkat pertimbangan-pertimbangan ini, dimungkinkan untuk menyimpulkan ketentuan tentang hukum potensial Newton dan ketergantungannya sesuai dengan timbal balik proporsionalitas terhadap jarak. Analogi antara hukum Coulomb dan Newton dijelaskan oleh fakta bahwa berat graviton sama dengan nol. Berat foton memiliki arti yang sama.

Khayalan

PADA kurikulum sekolah Jawaban atas pertanyaan dari kisah bagaimana Newton menemukan hukum gravitasi universal adalah kisah buah apel yang jatuh. Menurut legenda ini, itu jatuh di kepala seorang ilmuwan. Namun, ini adalah kesalahpahaman yang sangat umum, dan pada kenyataannya semuanya bisa dilakukan tanpa kasus seperti itu kemungkinan cedera kepala. Newton sendiri terkadang membenarkan mitos ini, tetapi pada kenyataannya hukum bukanlah penemuan spontan dan tidak datang dalam semburan wawasan sesaat. Seperti disebutkan di atas, itu dikembangkan lama dan dipresentasikan untuk pertama kalinya dalam karya tentang Prinsip Matematika, yang muncul di layar publik pada tahun 1687.

Ketika dia mencapai hasil yang luar biasa: penyebab yang sama menyebabkan fenomena yang luar biasa jangkauan luas- dari jatuhnya batu yang dilempar ke Bumi hingga gerakan besar benda luar angkasa. Newton menemukan alasan ini dan mampu mengungkapkannya secara akurat dalam bentuk satu rumus - hukum gravitasi universal.

Karena gaya gravitasi universal memberikan percepatan yang sama ke semua benda, berapa pun massanya, gaya itu harus sebanding dengan massa benda tempat ia bekerja:

Tetapi karena, misalnya, Bumi bekerja di Bulan dengan gaya yang sebanding dengan massa Bulan, maka Bulan, menurut hukum ketiga Newton, harus bekerja di Bumi dengan gaya yang sama. Apalagi gaya ini harus sebanding dengan massa Bumi. Jika gaya gravitasi benar-benar universal, maka dari samping tubuh yang diberikan setiap benda lain harus dikenai gaya yang sebanding dengan massa benda lain itu. Akibatnya, gaya gravitasi universal harus sebanding dengan produk massa benda-benda yang berinteraksi. Dari sini mengikuti formulasi hukum gravitasi universal.

Definisi hukum gravitasi universal

Gaya tarik-menarik timbal balik dari dua benda berbanding lurus dengan produk massa benda-benda ini dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak di antara mereka:

Faktor proporsionalitas G ditelepon konstanta gravitasi.

Konstanta gravitasi secara numerik sama dengan gaya tarik menarik antara dua titik material dengan massa masing-masing 1 kg, jika jarak antara mereka adalah 1 m. m 1 \u003d m 2=1 kg dan R= 1 m kita peroleh G=F(secara numerik).

Harus diingat bahwa hukum gravitasi universal (4,5) sebagai hukum universal berlaku untuk poin materi. Dalam hal ini, gaya interaksi gravitasi diarahkan sepanjang garis yang menghubungkan titik-titik ini ( gbr.4.2). Kekuatan seperti itu disebut sentral.

Dapat ditunjukkan bahwa benda bulat homogen (walaupun tidak dapat dianggap sebagai titik material) juga berinteraksi dengan gaya yang ditentukan oleh rumus (4.5). Pada kasus ini R adalah jarak antara pusat bola. Gaya tarik menarik terletak pada garis lurus yang melalui pusat-pusat bola. (Kekuatan seperti itu disebut pusat.) Benda, yang jatuh ke Bumi biasanya kita pertimbangkan, memiliki dimensi yang jauh lebih kecil daripada jari-jari Bumi ( R≈6400 km). Benda tersebut, terlepas dari bentuknya, dapat dianggap sebagai titik material dan gaya tariknya ke Bumi dapat ditentukan dengan menggunakan hukum (4.5), mengingat bahwa R adalah jarak dari tubuh ke pusat bumi.

Penentuan konstanta gravitasi

Sekarang mari kita cari tahu bagaimana Anda dapat menemukan konstanta gravitasi. Pertama-tama, kami perhatikan bahwa G memiliki nama tertentu. Ini disebabkan oleh fakta bahwa unit (dan, karenanya, nama-nama) dari semua kuantitas yang termasuk dalam hukum gravitasi universal telah ditetapkan sebelumnya. Hukum gravitasi memberikan koneksi baru di antara besaran yang diketahui dengan nama unit tertentu. Itulah mengapa koefisien ternyata menjadi nilai bernama. Dengan menggunakan rumus hukum gravitasi universal, mudah untuk menemukan nama satuan konstanta gravitasi dalam SI:

N m 2 / kg 2 \u003d m 3 / (kg s 2).

Untuk hitungan G perlu untuk secara mandiri menentukan semua besaran yang termasuk dalam hukum gravitasi universal: baik massa, gaya, dan jarak antara benda. Gunakan untuk ini pengamatan astronomi tidak mungkin, karena massa planet, Matahari, dan Bumi dapat ditentukan hanya berdasarkan hukum gravitasi universal, jika nilai konstanta gravitasi diketahui. Eksperimen harus dilakukan di Bumi dengan benda-benda yang massanya dapat diukur dengan neraca.

Kesulitannya terletak pada kenyataan bahwa gaya gravitasi antara benda-benda bermassa kecil sangat kecil. Karena alasan inilah kita tidak memperhatikan daya tarik tubuh kita terhadap benda-benda di sekitarnya dan daya tarik timbal balik benda-benda satu sama lain, meskipun gaya gravitasi adalah yang paling universal dari semua gaya di alam. Dua orang dengan berat 60 kg pada jarak 1 m dari satu sama lain ditarik dengan gaya hanya sekitar 10 -9 N. Oleh karena itu, untuk mengukur konstanta gravitasi, diperlukan eksperimen yang agak halus.

Konstanta gravitasi diukur untuk pertama kalinya fisikawan Inggris G. Cavendish pada tahun 1798 menggunakan alat yang disebut neraca puntir. Skema keseimbangan torsi ditunjukkan pada Gambar 4.3. Sebuah rocker ringan dengan dua bobot identik di ujungnya digantung pada seutas benang elastis tipis. Dua bola berat tidak bergerak dipasang di dekatnya. Gaya gravitasi bekerja antara beban dan bola yang tidak bergerak. Di bawah pengaruh kekuatan ini, rocker memutar dan memutar utas. Sudut puntiran dapat digunakan untuk menentukan gaya tarik-menarik. Untuk melakukan ini, Anda hanya perlu mengetahui sifat elastis benang. Massa benda diketahui, dan jarak antara pusat benda yang berinteraksi dapat diukur secara langsung.

Dari pengalaman ini, itu adalah nilai berikutnya untuk konstanta gravitasi:

Hanya dalam kasus ketika benda bermassa besar berinteraksi (atau paling sedikit massa salah satu benda sangat besar), gaya gravitasi mencapai nilai yang besar. Misalnya, Bumi dan Bulan tertarik satu sama lain dengan kekuatan F 2 10 20 H.

Ketergantungan percepatan jatuh bebas benda pada garis lintang geografis

Salah satu alasan peningkatan akselerasi jatuh bebas ketika memindahkan titik di mana tubuh berada dari khatulistiwa ke kutub, adalah bahwa Bumi agak mendatar di kutub dan jarak dari pusat bumi ke permukaan di kutub lebih kecil daripada di ekuator. Alasan lain yang lebih signifikan adalah rotasi Bumi.

Persamaan massa inersia dan gravitasi

Fitur yang paling mencolok gaya gravitasi adalah bahwa mereka berkomunikasi dengan semua benda, terlepas dari massa mereka, percepatan yang sama. Apa yang akan Anda katakan tentang seorang pemain sepak bola yang tendangannya akan sama-sama mempercepat bola kulit biasa dan bobot dua pon? Semua orang akan mengatakan bahwa itu tidak mungkin. Tapi Bumi hanyalah “pemain sepak bola yang luar biasa” dengan satu-satunya perbedaan bahwa efeknya pada tubuh tidak memiliki karakter dampak jangka pendek, tetapi terus berlanjut selama miliaran tahun.

Sifat gaya gravitasi yang tidak biasa, seperti yang telah kita katakan, dijelaskan oleh fakta bahwa gaya-gaya ini sebanding dengan massa kedua benda yang berinteraksi. Fakta ini tidak bisa tidak menimbulkan kejutan jika Anda memikirkannya dengan hati-hati. Lagi pula, massa benda, yang termasuk dalam hukum kedua Newton, menentukan sifat inersia benda, yaitu kemampuannya untuk memperoleh percepatan tertentu di bawah aksi gaya yang diberikan. Itu wajar untuk menyebut massa ini massa inersia dan dilambangkan dengan m dan.

Tampaknya, apa hubungannya dengan kemampuan tubuh untuk menarik satu sama lain? Massa yang menentukan kemampuan benda untuk menarik satu sama lain disebut massa gravitasi m g.

Mekanika Newton sama sekali tidak mengikuti bahwa massa inersia dan gravitasi adalah sama, yaitu bahwa

Kesetaraan (4.6) adalah konsekuensi langsung dari pengalaman. Ini berarti bahwa seseorang dapat dengan mudah berbicara tentang massa suatu benda sebagai ukuran kuantitatif dari sifat inersia dan gravitasinya.

Hukum gravitasi adalah salah satu hukum alam yang paling universal. Ini berlaku untuk semua benda dengan massa.

Arti dari hukum gravitasi

Namun jika kita mendekati topik ini secara lebih radikal, ternyata hukum gravitasi universal tidak selalu memungkinkan untuk diterapkan. Hukum ini telah menemukan penerapannya untuk benda yang berbentuk bola, dapat digunakan untuk poin material, dan juga dapat diterima untuk bola yang memiliki radius besar, dimana bola ini dapat berinteraksi dengan benda yang jauh lebih kecil dari dimensinya.

Seperti yang mungkin Anda duga dari informasi yang diberikan dalam pelajaran ini, hukum gravitasi universal adalah dasar dalam studi mekanika langit. Dan bagaimana Anda tahu? mekanika langit mempelajari gerak planet.

Berkat hukum gravitasi universal ini, menjadi mungkin untuk lebih definisi yang tepat lokasi benda angkasa dan kemungkinan menghitung lintasannya.

Tapi untuk tubuh pesawat tak terbatas, dan rumus ini tidak dapat diterapkan pada interaksi batang tak berhingga dan bola.

Dengan bantuan hukum ini, Newton dapat menjelaskan tidak hanya bagaimana planet-planet bergerak, tetapi juga mengapa pasang surut air laut dan surut. Seiring waktu, berkat karya Newton, para astronom berhasil menemukan planet seperti itu tata surya seperti Neptunus dan Pluto.

Pentingnya penemuan hukum gravitasi universal terletak pada kenyataan bahwa dengan bantuannya menjadi mungkin untuk membuat ramalan matahari dan gerhana bulan dan akurat menghitung pergerakan pesawat ruang angkasa.

Gaya gravitasi adalah yang paling universal dari semua gaya alam. Bagaimanapun, tindakan mereka meluas ke interaksi antara benda apa pun yang memiliki massa. Dan seperti yang Anda ketahui, setiap benda memiliki massa. Gaya gravitasi bekerja melalui benda apapun, karena tidak ada hambatan untuk gaya gravitasi.

Tugas

Dan sekarang, untuk mengkonsolidasikan pengetahuan tentang hukum gravitasi universal, mari kita coba mempertimbangkan dan memecahkan masalah yang menarik. Roket naik ke ketinggian h sama dengan 990 km. Tentukan berapa banyak gaya gravitasi yang bekerja pada roket pada ketinggian h telah berkurang dibandingkan dengan gaya gravitasi mg yang bekerja padanya di permukaan bumi? Jari-jari bumi R = 6400 km. Misal m massa roket dan M massa bumi.

Pada ketinggian h, gaya gravitasi adalah:

Dari sini kita menghitung:

Mengganti nilai akan memberikan hasil:

Legenda tentang bagaimana Newton menemukan hukum gravitasi universal, setelah menerima sebuah apel di atas kepalanya, ditemukan oleh Voltaire. Terlebih lagi, Voltaire sendiri meyakinkan bahwa— kisah nyata dia diberitahu oleh keponakan tercinta Newton Catherine Barton. Hanya aneh bahwa baik keponakannya sendiri, maupun dia sendiri teman dekat Jonathan Swift, dalam memoarnya tentang Newton, apel yang menentukan itu tidak pernah disebutkan. Ngomong-ngomong, Isaac Newton sendiri, menulis secara rinci di buku catatannya hasil eksperimen tentang perilaku benda yang berbeda, mencatat hanya bejana yang diisi dengan emas, perak, timah, pasir, gelas, air atau gandum, tidak peduli bagaimana dengan apel. . Namun, ini tidak mencegah keturunan Newton untuk melihat-lihat di taman di perkebunan Woolstock dan menunjukkan kepada mereka pohon apel yang sama sampai badai menghancurkannya.

Ya, ada pohon apel, dan apel mungkin jatuh darinya, tetapi seberapa besar manfaat sebuah apel dalam penemuan hukum gravitasi universal?

Perdebatan tentang apel belum surut selama 300 tahun, serta perdebatan tentang hukum gravitasi atau tentang siapa yang memiliki prioritas penemuan.

G.Ya.Myakishev, B.B.Bukhovtsev, N.N.Sotsky, Fisika Kelas 10

Kita semua melewati hukum gravitasi universal di sekolah. Tapi apa yang sebenarnya kita ketahui tentang gravitasi, selain dari informasi yang dimasukkan ke dalam kepala kita? guru sekolah? Mari segarkan kembali ilmu kita...

Fakta satu

Semua orang tahu perumpamaan terkenal tentang apel yang jatuh di kepala Newton. Tetapi kenyataannya adalah bahwa Newton tidak menemukan hukum gravitasi universal, karena hukum ini sama sekali tidak ada dalam bukunya "Prinsip Matematika Filsafat Alam". Dalam karya ini tidak ada formula atau formulasi, yang setiap orang dapat melihatnya sendiri. Selain itu, penyebutan pertama konstanta gravitasi hanya muncul pada abad ke-19 dan, karenanya, rumusnya tidak mungkin muncul lebih awal. Omong-omong, koefisien G, yang mengurangi hasil perhitungan sebanyak 600 miliar kali, tidak memiliki pengertian fisik, dan diperkenalkan untuk menyembunyikan inkonsistensi.

Fakta dua

Diyakini bahwa Cavendish adalah yang pertama mendemonstrasikan tarikan gravitasi dalam cakram laboratorium, menggunakan keseimbangan torsi - rocker horizontal dengan beban di ujungnya tergantung pada seutas tali tipis. Rocker bisa menyalakan kawat tipis. Berdasarkan versi resmi, Cavendish membawa sepasang blangko seberat 158 ​​kg ke beban kursi goyang dengan sisi yang berlawanan dan kursi goyang itu sedikit miring. Namun, metodologi percobaan itu salah dan hasilnya dipalsukan, yang dibuktikan secara meyakinkan oleh fisikawan Andrei Albertovich Grishaev. Cavendish menghabiskan waktu lama untuk mengerjakan ulang dan menyesuaikan instalasi agar hasilnya sesuai dengan Newton kepadatan rata-rata bumi. Metodologi percobaan itu sendiri menyediakan pergerakan blanko beberapa kali, dan alasan rotasi rocker adalah getaran mikro dari pergerakan blanko, yang ditransmisikan ke suspensi.

Ini dikonfirmasi oleh fakta bahwa instalasi sederhana abad ke-17 di tujuan pendidikan seharusnya berdiri, jika tidak di setiap sekolah, maka setidaknya di fakultas fisika INSTITUSI PENDIDIKAN TINGGI untuk menunjukkan dalam praktik kepada siswa hasil hukum gravitasi universal. Namun, pengaturan Cavendish tidak digunakan di kurikulum, baik anak sekolah maupun siswa percaya bahwa dua cakram saling tarik menarik.

Fakta ketiga

Jika kita mengganti data referensi untuk Bumi, Bulan, dan Matahari ke dalam rumus hukum gravitasi universal, maka pada saat Bulan terbang di antara Bumi dan Matahari, misalnya, pada saat gerhana matahari, gaya tarik-menarik antara Matahari dan Bulan lebih dari 2 kali lebih besar daripada gaya tarik-menarik antara Bumi dan Bulan!

Menurut rumus, Bulan harus meninggalkan orbit Bumi dan mulai berputar mengelilingi Matahari.

Konstanta gravitasi - 6,6725×10−11 m³/(kg s²).

Massa bulan adalah 7,3477 × 1022 kg.

Massa Matahari adalah 1,9891 × 1030 kg.

Massa bumi adalah 5,9737 × 1024 kg.

Jarak Bumi ke Bulan = 380.000.000 m.

Jarak Bulan ke Matahari = 149.000.000.000 m.

Bumi dan Bulan:

6.6725×10-11 x 7.3477×1022 x 5.9737×1024 / 3800000002 = 2.028×10^20H

Bulan dan Matahari:

6,6725 x 10-11 x 7,3477 1022 x 1,9891 1030 / 1490000000002 = 4.39×10^20H

2.028×10^20H<< 4,39×10^20 H

Gaya tarik menarik antara bumi dan bulan<< Сила притяжения между Луной и Солнцем

Perhitungan ini dapat dikritik oleh fakta bahwa bulan adalah benda berongga buatan dan kepadatan referensi benda angkasa ini kemungkinan besar tidak ditentukan dengan benar.

Memang, bukti eksperimental menunjukkan bahwa Bulan bukanlah benda padat, tetapi cangkang berdinding tipis. Majalah otoritatif Science menggambarkan hasil kerja sensor seismik setelah tahap ketiga roket yang mempercepat roket Apollo 13 menghantam permukaan Bulan: “Panggilan seismik terdeteksi selama lebih dari empat jam. Di Bumi, jika sebuah roket menghantam pada jarak yang setara, sinyalnya hanya akan bertahan beberapa menit.”

Getaran seismik yang meluruh begitu lambat adalah tipikal resonator berongga, bukan benda padat.

Tetapi Bulan, antara lain, tidak menunjukkan sifat-sifatnya yang menarik dalam kaitannya dengan Bumi - pasangan Bumi-Bulan bergerak tidak di sekitar pusat massa yang sama, karena akan sesuai dengan hukum gravitasi universal, dan orbit ellipsoidal Bumi bertentangan dengan hukum ini tidak menjadi zig-zag.

Selain itu, parameter orbit Bulan itu sendiri tidak tetap, orbitnya "berkembang" dalam terminologi ilmiah, dan hal ini bertentangan dengan hukum gravitasi universal.

Fakta keempat

Bagaimana mungkin, beberapa akan keberatan, karena bahkan anak sekolah tahu tentang pasang surut air laut di Bumi, yang terjadi karena daya tarik air ke Matahari dan Bulan.

Menurut teori, gravitasi Bulan membentuk ellipsoid pasang surut di lautan, dengan dua punuk pasang surut, yang, karena rotasi harian, bergerak di sepanjang permukaan Bumi.

Namun, praktik menunjukkan absurditas teori-teori ini. Lagi pula, menurut mereka, punuk pasang surut setinggi 1 meter dalam 6 jam harus bergerak melalui Selat Drake dari Pasifik ke Atlantik. Karena air tidak dapat dimampatkan, massa air akan menaikkan level hingga ketinggian sekitar 10 meter, yang dalam praktiknya tidak terjadi. Dalam prakteknya, fenomena pasang surut terjadi secara mandiri di daerah 1000-2000 km.

Laplace juga kagum dengan paradoks: mengapa di pelabuhan laut Prancis air tinggi terjadi secara berurutan, meskipun, menurut konsep ellipsoid pasang surut, itu harus terjadi di sana secara bersamaan.

Fakta lima

Prinsip pengukuran gravitasi sederhana - gravimeter mengukur komponen vertikal, dan deviasi garis tegak lurus menunjukkan komponen horizontal.

Upaya pertama untuk menguji teori gravitasi massa dilakukan oleh Inggris pada pertengahan abad ke-18 di pantai Samudra Hindia, di mana, di satu sisi, ada punggungan batu Himalaya tertinggi di dunia, dan di sisi lain. yang lain, mangkuk laut berisi air yang jauh lebih sedikit. Tapi, sayangnya, garis tegak lurus tidak menyimpang ke arah Himalaya! Selain itu, instrumen supersensitif - gravimeter - tidak mendeteksi perbedaan gravitasi benda uji pada ketinggian yang sama baik di atas gunung besar maupun di laut yang kurang padat dengan kedalaman satu kilometer.

Untuk menyelamatkan teori yang sudah biasa, para ilmuwan datang dengan dukungan untuk itu: mereka mengatakan alasannya adalah "isostasis" - batuan yang lebih padat terletak di bawah laut, dan batuan yang lepas di bawah pegunungan, dan kepadatannya persis sama dengan sesuaikan semuanya dengan nilai yang diinginkan.

Juga telah ditetapkan secara empiris bahwa gravimeter di tambang dalam menunjukkan bahwa gravitasi tidak berkurang dengan kedalaman. Ia terus tumbuh, hanya bergantung pada kuadrat jarak ke pusat bumi.

Fakta enam

Menurut rumus hukum gravitasi universal, dua massa, m1 dan m2, yang dimensinya dapat diabaikan dibandingkan dengan jarak di antara mereka, diduga ditarik satu sama lain oleh gaya yang berbanding lurus dengan produk massa-massa ini dan berbanding terbalik sebanding dengan kuadrat jarak antara keduanya. Namun, pada kenyataannya, tidak ada satu pun bukti bahwa zat tersebut memiliki efek tarik-menarik gravitasi. Praktek menunjukkan bahwa gravitasi tidak dihasilkan oleh materi atau massa, itu tidak tergantung pada mereka, dan benda masif hanya mematuhi gravitasi.

Independensi gravitasi dari materi dikonfirmasi oleh fakta bahwa, dengan pengecualian yang paling langka, benda-benda kecil tata surya tidak memiliki daya tarik gravitasi sama sekali. Dengan pengecualian Bulan dan Titan, lebih dari enam lusin satelit planet tidak menunjukkan tanda-tanda gravitasi mereka sendiri. Ini telah dibuktikan dengan pengukuran tidak langsung dan langsung, misalnya, sejak 2004, probe Cassini di sekitar Saturnus terbang di dekat satelitnya dari waktu ke waktu, tetapi tidak ada perubahan dalam kecepatan probe yang dicatat. Dengan bantuan Cassini yang sama, sebuah geyser ditemukan di Enceladus, satelit terbesar keenam Saturnus.

Proses fisik apa yang harus terjadi pada bongkahan es kosmik agar pancaran uap dapat terbang ke luar angkasa?

Untuk alasan yang sama, Titan, bulan terbesar Saturnus, memiliki ekor gas akibat tenggelamnya atmosfer.

Satelit yang diprediksi oleh teori asteroid belum ditemukan, meskipun jumlahnya sangat banyak. Dan dalam semua laporan tentang asteroid ganda, atau berpasangan, yang diduga berputar di sekitar pusat massa yang sama, tidak ada bukti sirkulasi pasangan ini. Sahabat kebetulan berada di dekatnya, bergerak dalam orbit semi-sinkron di sekitar matahari.

Upaya untuk menempatkan satelit buatan ke orbit asteroid berakhir dengan kegagalan. Contohnya termasuk probe NEAR, yang didorong ke asteroid Eros oleh Amerika, atau probe Hayabusa, yang dikirim Jepang ke asteroid Itokawa.

Fakta tujuh

Pada suatu waktu, Lagrange, mencoba memecahkan masalah tiga benda, memperoleh solusi yang stabil untuk kasus tertentu. Dia menunjukkan bahwa benda ketiga dapat bergerak di orbit yang kedua, sepanjang waktu berada di salah satu dari dua titik, salah satunya di depan benda kedua sebesar 60 °, dan yang kedua tertinggal dengan jumlah yang sama.

Namun, dua kelompok pendamping asteroid, ditemukan di belakang dan di depan dalam orbit Saturnus, dan yang oleh para astronom disebut Trojans, keluar dari area yang diprediksi, dan konfirmasi hukum gravitasi universal berubah menjadi tusukan.

Fakta delapan

Menurut konsep modern, kecepatan cahaya terbatas, akibatnya, kita melihat objek yang jauh bukan di tempat mereka berada saat ini, tetapi pada titik di mana berkas cahaya yang kita lihat berasal. Tapi seberapa cepat perjalanan gravitasi? Setelah menganalisis data yang terkumpul pada saat itu, Laplace menemukan bahwa "gravitasi" menyebar lebih cepat dari cahaya setidaknya tujuh kali lipat! Pengukuran modern penerimaan pulsar pulsa telah mendorong kecepatan propagasi gravitasi lebih jauh - setidaknya 10 kali lipat lebih cepat dari kecepatan cahaya. Jadi, studi eksperimental bertentangan dengan teori relativitas umum, yang masih menjadi sandaran sains resmi, meskipun gagal total.

Fakta sembilan

Ada anomali gravitasi alam, yang juga tidak menemukan penjelasan yang masuk akal dari ilmu resmi. Berikut beberapa contohnya:

Fakta sepuluh

Ada sejumlah besar studi alternatif dengan hasil yang mengesankan di bidang antigravitasi, yang pada dasarnya menyangkal perhitungan teoretis dari ilmu resmi.

Beberapa peneliti menganalisis sifat getaran antigravitasi. Efek ini disajikan dengan jelas dalam pengalaman modern, di mana tetesan menggantung di udara karena levitasi akustik. Di sini kita melihat bagaimana, dengan bantuan suara frekuensi tertentu, dimungkinkan untuk menahan tetesan cairan di udara dengan percaya diri ...

Tetapi efeknya pada pandangan pertama dijelaskan oleh prinsip giroskop, tetapi bahkan eksperimen sederhana seperti itu sebagian besar bertentangan dengan gravitasi dalam pengertian modernnya.

Hanya sedikit orang yang tahu itu Viktor Stepanovich Grebennikov, seorang ahli entomologi Siberia yang mempelajari pengaruh struktur rongga pada serangga, dalam buku "My World" menggambarkan fenomena antigravitasi pada serangga. Para ilmuwan telah lama mengetahui bahwa serangga besar, seperti cockchafer, terbang melawan hukum gravitasi daripada karena mereka.

Selain itu, berdasarkan penelitiannya, Grebennikov menciptakan platform anti-gravitasi.

Viktor Stepanovich meninggal dalam keadaan yang agak aneh dan pencapaiannya sebagian hilang, namun, beberapa bagian dari prototipe platform anti-gravitasi dipertahankan dan dapat dilihat di Museum Grebennikov di Novosibirsk.

Aplikasi praktis lain dari anti-gravitasi dapat diamati di kota Homestead di Florida, di mana ada struktur blok monolitik karang yang aneh, yang oleh orang-orang disebut istana karang. Dibangun oleh penduduk asli Latvia - Edward Lidskalnin pada paruh pertama abad ke-20. Pria bertubuh kurus ini tidak memiliki alat apapun, bahkan tidak memiliki mobil dan tidak memiliki peralatan sama sekali.

Itu tidak digunakan sama sekali oleh listrik, juga karena ketidakhadirannya, dan bagaimanapun juga turun ke laut, di mana ia mengukir balok batu multi-ton dan entah bagaimana mengirimkannya ke situsnya. menata dengan presisi sempurna

Setelah kematian Ed, para ilmuwan mulai mempelajari ciptaannya dengan cermat. Demi percobaan, sebuah buldoser yang kuat dibawa masuk, dan upaya dilakukan untuk memindahkan salah satu dari 30 ton balok kastil karang. Buldoser meraung, tergelincir, tetapi tidak memindahkan batu besar.

Perangkat aneh ditemukan di dalam kastil, yang oleh para ilmuwan disebut generator arus searah. Itu adalah struktur besar dengan banyak bagian logam. 240 magnet batang permanen dipasang di bagian luar perangkat. Tapi bagaimana Edward Leedskalnin benar-benar membuat balok berton-ton bergerak masih menjadi misteri.

Studi John Searle diketahui, yang di tangannya generator yang tidak biasa menjadi hidup, berputar dan menghasilkan energi; piringan dengan diameter setengah meter hingga 10 meter naik ke udara dan melakukan penerbangan terkontrol dari London ke Cornwall dan kembali.

Eksperimen profesor diulangi di Rusia, Amerika Serikat dan Taiwan. Di Rusia, misalnya, pada tahun 1999, di bawah No. 99122275/09, aplikasi paten "perangkat untuk menghasilkan energi mekanik" didaftarkan. Vladimir Vitalievich Roshchin dan Sergey Mikhailovich Godin, pada kenyataannya, mereproduksi SEG (Searl Effect Generator) dan melakukan serangkaian penelitian dengannya. Hasilnya adalah pernyataan: Anda bisa mendapatkan listrik 7 kW tanpa mengeluarkan biaya; generator yang berputar kehilangan berat hingga 40%.

Peralatan lab pertama Searle dibawa ke tujuan yang tidak diketahui saat dia sendiri berada di penjara. Instalasi Godin dan Roshchin menghilang begitu saja; semua publikasi tentang dia, dengan pengecualian aplikasi untuk penemuan, menghilang.

Juga dikenal adalah Efek Hutchison, dinamai menurut penemu-insinyur Kanada. Efeknya dimanifestasikan dalam pengangkatan benda berat, paduan bahan yang berbeda (misalnya, logam + kayu), pemanasan logam yang tidak wajar tanpa adanya zat yang terbakar di dekatnya. Berikut adalah video dari efek ini:

Apapun gravitasi sebenarnya, harus diakui bahwa ilmu pengetahuan resmi sama sekali tidak dapat menjelaskan dengan jelas sifat dari fenomena ini.

Yaroslav Yargin

Menurut bahan:

Spillikin dan sumbu gravitasi universal

Hukum gravitasi universal adalah penipuan lain

Bulan adalah satelit buatan bumi

Misteri Kastil Karang di Florida

Platform anti-gravitasi Grebennikov

Antigravitasi - efek Hutchison

Terlepas dari kenyataan bahwa gravitasi adalah interaksi terlemah antara benda-benda di alam semesta, kepentingannya dalam fisika dan astronomi sangat besar, karena ia mampu mempengaruhi benda-benda fisik pada jarak berapa pun di ruang angkasa.

Jika Anda menyukai astronomi, Anda mungkin memikirkan pertanyaan tentang apa yang disebut gravitasi atau hukum gravitasi universal. Gravitasi adalah interaksi fundamental universal antara semua objek di alam semesta.

Penemuan hukum gravitasi dikaitkan dengan fisikawan Inggris terkenal Isaac Newton. Mungkin banyak dari Anda yang mengetahui kisah sebuah apel yang jatuh di atas kepala seorang ilmuwan terkenal. Namun demikian, jika Anda melihat jauh ke dalam sejarah, Anda dapat melihat bahwa keberadaan gravitasi telah dipikirkan jauh sebelum zamannya oleh para filsuf dan ilmuwan zaman kuno, misalnya Epicurus. Namun demikian, Newtonlah yang pertama kali menggambarkan interaksi gravitasi antara benda-benda fisik dalam kerangka mekanika klasik. Teorinya dikembangkan oleh ilmuwan terkenal lainnya - Albert Einstein, yang dalam teori relativitas umumnya lebih akurat menggambarkan pengaruh gravitasi di ruang angkasa, serta perannya dalam kontinum ruang-waktu.

Hukum gravitasi universal Newton mengatakan bahwa gaya tarik gravitasi antara dua titik massa yang dipisahkan oleh jarak berbanding terbalik dengan kuadrat jarak dan berbanding lurus dengan kedua massa. Gaya gravitasi adalah jarak jauh. Artinya, terlepas dari bagaimana sebuah benda dengan massa bergerak, dalam mekanika klasik potensi gravitasinya akan bergantung sepenuhnya pada posisi objek ini pada saat tertentu dalam waktu. Semakin besar massa suatu benda, semakin besar medan gravitasinya - semakin kuat gaya gravitasi yang dimilikinya. Objek kosmik seperti galaksi, bintang, dan planet memiliki gaya tarik terbesar dan, karenanya, medan gravitasi yang cukup kuat.

medan gravitasi

medan gravitasi bumi

Medan gravitasi adalah jarak di mana interaksi gravitasi antara benda-benda di alam semesta terjadi. Semakin besar massa suatu benda, semakin kuat medan gravitasinya - semakin terlihat dampaknya pada tubuh fisik lain dalam ruang tertentu. Medan gravitasi suatu benda adalah potensial. Inti dari pernyataan sebelumnya adalah bahwa jika kita memperkenalkan energi potensial tarik-menarik antara dua benda, maka itu tidak akan berubah setelah yang terakhir bergerak sepanjang kontur tertutup. Dari sini muncul hukum kekekalan lain yang terkenal dari jumlah energi potensial dan kinetik dalam rangkaian tertutup.

Di dunia material, medan gravitasi sangat penting. Itu dimiliki oleh semua benda material di alam semesta yang memiliki massa. Medan gravitasi dapat mempengaruhi tidak hanya materi, tetapi juga energi. Karena pengaruh medan gravitasi benda-benda luar angkasa besar seperti lubang hitam, quasar, dan bintang supermasif, tata surya, galaksi, dan kluster astronomi lainnya terbentuk, yang dicirikan oleh struktur logis.

Data ilmiah terbaru menunjukkan bahwa efek terkenal dari perluasan Semesta juga didasarkan pada hukum interaksi gravitasi. Secara khusus, perluasan Semesta difasilitasi oleh medan gravitasi yang kuat, baik objek kecil maupun terbesarnya.

Radiasi gravitasi dalam sistem biner

Radiasi gravitasi atau gelombang gravitasi adalah istilah yang pertama kali diperkenalkan ke dalam fisika dan kosmologi oleh ilmuwan terkenal Albert Einstein. Radiasi gravitasi dalam teori gravitasi dihasilkan oleh pergerakan benda material dengan percepatan variabel. Selama percepatan objek, gelombang gravitasi, seolah-olah, "melepaskan diri" darinya, yang mengarah pada fluktuasi medan gravitasi di ruang sekitarnya. Ini disebut efek gelombang gravitasi.

Meskipun gelombang gravitasi diprediksi oleh teori relativitas umum Einstein, serta teori gravitasi lainnya, mereka tidak pernah terdeteksi secara langsung. Ini terutama karena ukurannya yang sangat kecil. Namun, ada bukti tidak langsung dalam astronomi yang dapat mengkonfirmasi efek ini. Dengan demikian, efek gelombang gravitasi dapat diamati pada contoh pendekatan bintang biner. Pengamatan mengkonfirmasi bahwa tingkat pendekatan bintang biner sampai batas tertentu tergantung pada hilangnya energi benda-benda angkasa ini, yang mungkin dihabiskan untuk radiasi gravitasi. Para ilmuwan akan dapat dengan andal mengkonfirmasi hipotesis ini dalam waktu dekat dengan bantuan teleskop LIGO dan VIRGO generasi baru.

Dalam fisika modern, ada dua konsep mekanika: klasik dan kuantum. Mekanika kuantum diturunkan relatif baru-baru ini dan secara fundamental berbeda dari mekanika klasik. Dalam mekanika kuantum, objek (kuanta) tidak memiliki posisi dan kecepatan tertentu, semuanya di sini didasarkan pada probabilitas. Artinya, suatu benda dapat menempati tempat tertentu dalam ruang pada titik waktu tertentu. Mustahil untuk menentukan dengan andal ke mana dia akan bergerak selanjutnya, tetapi hanya dengan tingkat probabilitas yang tinggi.

Efek gravitasi yang menarik adalah ia dapat membengkokkan kontinum ruang-waktu. Teori Einstein mengatakan bahwa di ruang di sekitar sekelompok energi atau zat material apa pun, ruang-waktu melengkung. Dengan demikian, lintasan partikel yang jatuh di bawah pengaruh medan gravitasi zat ini berubah, yang memungkinkan untuk memprediksi lintasan pergerakan mereka dengan tingkat probabilitas yang tinggi.

Teori gravitasi

Saat ini, para ilmuwan mengetahui lebih dari selusin teori gravitasi yang berbeda. Mereka dibagi menjadi teori klasik dan alternatif. Perwakilan paling terkenal dari yang pertama adalah teori gravitasi klasik oleh Isaac Newton, yang ditemukan oleh fisikawan Inggris yang terkenal pada tahun 1666. Esensinya terletak pada kenyataan bahwa benda besar dalam mekanika menghasilkan medan gravitasi di sekitarnya, yang menarik objek yang lebih kecil ke dirinya sendiri. Pada gilirannya, yang terakhir juga memiliki medan gravitasi, seperti objek material lainnya di Semesta.

Teori gravitasi populer berikutnya ditemukan oleh ilmuwan Jerman terkenal dunia Albert Einstein pada awal abad ke-20. Einstein berhasil menggambarkan gravitasi secara lebih akurat sebagai sebuah fenomena, dan juga menjelaskan aksinya tidak hanya dalam mekanika klasik, tetapi juga di dunia kuantum. Teori relativitas umumnya menggambarkan kemampuan gaya seperti gravitasi untuk mempengaruhi kontinum ruang-waktu, serta lintasan partikel elementer di ruang angkasa.

Di antara teori gravitasi alternatif, mungkin yang paling mendapat perhatian adalah teori relativistik, yang ditemukan oleh rekan senegara kita, fisikawan terkenal A.A. logon Tidak seperti Einstein, Logunov berpendapat bahwa gravitasi bukanlah geometris, tetapi medan gaya fisik yang nyata dan cukup kuat. Di antara teori-teori alternatif gravitasi, skalar, bimetri, quasi-linear dan lain-lain juga dikenal.

1. Bagi orang yang pernah berada di luar angkasa dan kembali ke Bumi, pada awalnya cukup sulit untuk membiasakan diri dengan gaya pengaruh gravitasi planet kita. Terkadang butuh beberapa minggu.
2. Telah terbukti bahwa tubuh manusia dalam keadaan tanpa bobot dapat kehilangan hingga 1% massa sumsum tulang per bulan.
3. Di antara planet-planet, Mars memiliki gaya tarik paling kecil di tata surya, dan Jupiter memiliki gaya tarik paling besar.
4. Bakteri salmonella yang terkenal, yang merupakan penyebab penyakit usus, berperilaku lebih aktif dalam keadaan tanpa bobot dan dapat menyebabkan lebih banyak kerusakan pada tubuh manusia.
5. Di antara semua objek astronomi yang diketahui di alam semesta, lubang hitam memiliki gaya gravitasi terbesar. Sebuah lubang hitam seukuran bola golf bisa memiliki gaya gravitasi yang sama dengan seluruh planet kita.
6. Gaya gravitasi di Bumi tidak sama di semua sudut planet kita. Misalnya, di wilayah Teluk Hudson di Kanada, itu lebih rendah daripada di wilayah lain di dunia.

Di tahun-tahun penurunan hidupnya, dia berbicara tentang bagaimana dia menemukan hukum gravitasi.

Kapan Isaac muda berjalan di taman di antara pohon-pohon apel di tanah milik orang tuanya, dia melihat bulan di langit siang hari. Dan di sebelahnya, sebuah apel jatuh ke tanah, robek dari cabang.

Karena Newton sedang mengerjakan hukum gerak pada saat yang sama, dia sudah tahu bahwa apel jatuh di bawah pengaruh medan gravitasi bumi. Dan dia tahu bahwa Bulan tidak hanya di langit, tetapi berputar mengelilingi Bumi dalam orbitnya, dan, oleh karena itu, beberapa gaya bekerja padanya, yang mencegahnya keluar dari orbit dan terbang dalam garis lurus, ke luar angkasa. Di sinilah ide datang kepadanya bahwa, mungkin, gaya yang sama membuat apel jatuh ke bumi, dan bulan tetap berada di orbit Bumi.

Sebelum Newton, para ilmuwan percaya bahwa ada dua jenis gravitasi: gravitasi terestrial (bertindak di Bumi) dan gravitasi langit (bertindak di surga). Ide ini tertanam kuat di benak orang-orang saat itu.

Pencerahan Newton adalah bahwa ia menggabungkan dua jenis gravitasi ini dalam pikirannya. Sejak momen bersejarah itu, pembagian buatan dan palsu dari Bumi dan seluruh Alam Semesta tidak ada lagi.

Maka hukum gravitasi universal ditemukan, yang merupakan salah satu hukum alam semesta. Menurut hukum, semua benda material saling tarik menarik, dan besarnya gaya gravitasi tidak bergantung pada sifat kimia dan fisik benda, pada keadaan gerakannya, pada sifat lingkungan tempat benda berada. . Gravitasi di Bumi dimanifestasikan, pertama-tama, dalam keberadaan gravitasi, yang merupakan hasil dari daya tarik benda material apa pun oleh Bumi. Terkait dengan ini adalah istilah "gravitasi" (dari lat. gravitas - gravitasi) , setara dengan istilah "gravitasi".

Hukum gravitasi menyatakan bahwa gaya tarik menarik gravitasi antara dua titik material bermassa m1 dan m2 yang dipisahkan oleh jarak R sebanding dengan kedua massa dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara keduanya.

Gagasan tentang gaya gravitasi universal berulang kali diungkapkan bahkan sebelum Newton. Sebelumnya, Huygens, Roberval, Descartes, Borelli, Kepler, Gassendi, Epicurus, dan lainnya memikirkannya.

Menurut asumsi Kepler, gravitasi berbanding terbalik dengan jarak ke Matahari dan hanya meluas di bidang ekliptika; Descartes menganggapnya sebagai hasil dari pusaran di eter.

Namun, ada tebakan dengan ketergantungan yang tepat pada jarak, tetapi sebelum Newton, tidak ada yang mampu secara jelas dan matematis menghubungkan hukum gravitasi (gaya yang berbanding terbalik dengan kuadrat jarak) dan hukum gerak planet (Kepler's). hukum).

Dalam pekerjaan utamanya "Prinsip Matematika Filsafat Alam" (1687) Isaac Newton menurunkan hukum gravitasi, berdasarkan hukum empiris Kepler, yang dikenal pada saat itu.
Dia menunjukkan bahwa:

• • pergerakan planet-planet yang diamati menunjukkan adanya kekuatan pusat;
  • sebaliknya, gaya tarik pusat mengarah ke orbit elips (atau hiperbolik).

Berbeda dengan hipotesis para pendahulunya, teori Newton memiliki sejumlah perbedaan yang signifikan. Sir Isaac menerbitkan tidak hanya rumus yang diusulkan untuk hukum gravitasi universal, tetapi sebenarnya mengusulkan model matematika yang lengkap:

• • hukum gravitasi;
  • hukum gerak (hukum kedua Newton);
  • sistem metode penelitian matematis (analisis matematis).

Secara bersama-sama, tiga serangkai ini cukup untuk sepenuhnya mengeksplorasi gerakan benda langit yang paling kompleks, sehingga menciptakan dasar mekanika langit.

Tapi Isaac Newton membiarkan pertanyaan terbuka tentang sifat gravitasi. Asumsi propagasi gravitasi sesaat di ruang angkasa (yaitu, asumsi bahwa dengan perubahan posisi benda, gaya gravitasi di antara mereka langsung berubah), yang terkait erat dengan sifat gravitasi, juga tidak dijelaskan. Selama lebih dari dua ratus tahun setelah Newton, fisikawan telah mengusulkan berbagai cara untuk meningkatkan teori gravitasi Newton. Baru pada tahun 1915 upaya ini dimahkotai dengan keberhasilan oleh penciptaan teori relativitas umum Einstein di mana semua kesulitan ini diatasi.