من هو مكتشف قانون الجاذبية الأرضية

بواسطة: - آخر تحديث: ١٤:٣٤ ، ١٠ مارس ٢٠٢١
من هو مكتشف قانون الجاذبية الأرضية

من هو مكتشف قانون الجاذبية الأرضية؟

العالم إسحاق نيوتن هو مكتشف قانون الجاذبية الأرضية، والسبب وراء بلوغ الثورة العلمية ذروتها في القرن السابع عشر، فهو عالم إنجليزي في مجالي الفيزياء والرياضيات، ولد في 4 من يناير عام 1643 م في قرية وولثورب في إنجلترا، وتوفي والده قبل ولادته بنحو 3 أشهر، وأمه هي هانا أيسكو التي سرعان ما تزوجت للمرة الثانية وتركت طفلها مع جدته، لذا تراه حُرم من أباه وأمه وهو لم يكمل عامه الثاني بعد، وتجدر الإشارة إلى أن نيوتن ولد طفلًا صغيرًا وضعيفًا وكان من غير المتوقع أن يعيش لفترة طويلة من الزمن، لكنه توفي في 31 من مارس عام 1727 م في مدينة لندن، عن عمر يناهز 84 عامًا.


استطاع إسحاق نيوتن تحقيق العديد من الإنجازات العلمية في مختلف المجالات خلال سنوات حياته، ففي علم البصريات أدى اكتشافه لتكوين الضوء الأبيض إلى دمج ظواهر وعادات الألوان في علم الضوء، وهو الأمر الذي ساعد في وضع أساس علم البصريات الفيزيائية الحديثة، وفي علم الميكانيكا كانت قوانينه الثلاث في الحركة بمثابة المبادئ الأساسية للفيزياء الحديثة، وهو الأمر الذي أدى إلى صياغة قانون الجاذبية الكونية، وفي علم الرياضيات كان هو المكتشف الأصلي لحساب التفاضل والتكامل متناهي الصغر، في حين كانت مبادئ نيوتن الرياضية للفلسفة الطبيعية ماثيماتيكا، أحد أهم الأعمال المنفردة في تاريخ العلم الحديث[١].


كيف تم اكتشاف الجاذبية الأرضية؟

تقول الإسطورة أنّ إسحاق نيوتن الشاب كان جالسًا تحت شجرة تفاح، عندما جُرح رأسه بعد سقوط ثمرة عليه، وهو ما دفعه إلى الخروج فجأة بقانون الجاذبية الأرضية خاصته، لكن في الواقع لم تسر الأمور على هذا النحو تمامًا، فبعد أربع سنوات تقريبًا من دخول إسحاق نيوتن جامعة كامبريدج في عام 1661 م، تفشى في البلاد الطاعون الدبلي، الأمر الذي أدى إلى إغلاق المدارس والجامعات حينها بشكل مؤقت، وهو ما أجبر نيوتن على العودة إلى منزل طفولته في قرية وولثورب، وخلال فترة الانقطاع عن الدراسة تلك كان يتواجد نيوتن بكثرة في البستان الخاص بعائلته، عندما راقب في إحدى المرات سقوط تفاحة من شجرة.


مما سبق نجد أنه لا يوجد دليل يشير إلى أن ثمرة التفاح سقطت بالفعل على رأس نيوتن، لكن ملاحظته جعلته يفكر في سبب سقوط التفاح دائمًا على الأرض بدلًا من إحدى الجوانب أو للأعلى مثلًا، وهو ما ساعده لاحقًا في تطوير قانون الجاذبية العام، وفي عام 1687 م نشر نيوتن مبدأه هذا لأول مرة، والذي ينص على أن كل جسم في الكون ينجذب إلى كل جسم آخر بقوة تتناسب طرديًا مع ناتج كتلته وعكسيًا مع مربع المسافة الفاصلة بينهما، وتجدر الإشارة إلى أن نيوتن شارك حكاية التفاحة لأول مرة في عام 1726 م مع ويليام ستوكلي مؤلف السيرة الذاتية للأول بعنوان (مذكرات حياة السير إسحاق نيوتن)[٢].


كيف تؤثر الجاذبية الأرضية على الحياة؟

يمكن تعريف الجاذبية على أنها القوة التي يوجه بها كوكب أو جسم ما الأشياء نحو مركزه، فالجاذبية ليست خاصية تقتصر على الكرة الأرضية فحسب، فكل جرم سماوي يمتلك قوة جذب تختلف عن الآخر، وفيما يلي سنأتي على ذكر الطرق التي تؤثر بها الجاذبية الأرضية على حياة البشر[٣]:

  • تبقي البشر على سطح الكرة الأرضية، وتمنعهم من الطفو في الفضاء.
  • تحافظ على الغلاف الجوي والهواء الذي يحتاجه الإنسان للتنفس.
  • تبقي القمر يتحرك في مدار حول الأرض.
  • تربط أجزاء ومكونات عالمنا بعضه ببعض.
  • تُبقي جاذبية الشمس الأرض تتحرك في مدار حولها، وهو ما يساعد في الحفاظ على مسافة مريحة للإنسان بينهما، ليتمكن من الاستمتاع بضوء الشمس ودفئها.
  • تجذب جاذبية القمر مياه البحار والمحيطات نحوه، لتسبب في ذلك حركتي المد والجزر.


تجارب علمية لتعليم الأطفال قانون الجاذبية الأرضية

سنأتي فيما يلي على ذكر مجموعة من التجارب العلمية التي تعلم الأطفال قانون الجاذبية الأرضية[٤]:


تجربة الكرة والريشة

  1. جهزي كرة وريشة ومقعد.
  2. دعي طفلكِ يقف على المقعد ويحمل الكرة في يد والريشة في يده الأخرى، ثم دعيه يسقطهما من نفس الارتفاع في نفس الوقت.
  3. ساعدي طفلكِ ليلاحظ الفرق في سرعة وصول كل منهما إلى الأرض.
  4. سيستنتج أنّ الكرة وصلت إلى الأرض قبل الريشة لأن كتلة الكرة أكبر، هذا بالإضافة إلى أنّ الريشة تتعرض لمقاومة أكبر من قبل الهواء لذا تسقط ببطء.


تجربة إسقاط الزجاجات

  1. جهزي زجاجتين من البلاستيك بنفس الحجم، ومقعد.
  2. ساعدي طفلكِ ليملأ إحدى الزجاجتين بالماء حتى منتصفها، في حين يترك الأخرى فارغة.
  3. دعي طفلكِ يقف على المقعد ويحمل كل زجاجة من الزجاجتين بيد، ثم دعيه يسقطهما من نفس الارتفاع في نفس الوقت.
  4. ساعدي طفلكِ ليلاحظ سرعة وصول الزجاجتين إلى الأرض.
  5. سيستنتج أنّ الزجاجتين وصلتا إلى الأرض في نفس الوقت لأن لهما نفس الحجم على الرغم من اختلاف كتلتيهما، ذلك أنّ قوة الجاذبية الأرضية المؤثرة على جسمين يمتلكان نفس الكتلة تكون نفسها.


تجربة صاروخ القش

  1. جهزي قش (ماصة) عريضة ورفيعة، وأوراق، وشريط لاصق، ومشابك ورق، وأقلام تلوين.
  2. قصي ماصة عريضة حتى ثلثها، ثم أغلقي أحد أطرافها بالشريط اللاصق لمنع مرور الهواء من خلاله (يمكنكِ التحقق من ذلك عن طريق النفخ في الماصة).
  3. ارسمي بمساعدة طفلكِ صاروخ أو أي جسم فضائي آخر يفضله على قطعة من الورق، ثم تعاونا على تثبيته على الماصة العريضة.
  4. ركبي الماصة العريضة على إحدى طرفي الماصة الرفيعة.
  5. دعي طفلكِ ينفخ الهواء ويراقب صاروخه يطير.
  6. سيستنتج طفلكِ كيفية تغير المسار الذي يتخذه الصاروخ وطريقة سقوطه على الأرض، نظرًا لتأثير الجاذبية الأرضية.

المراجع

  1. Richard S. Westfall, "Isaac Newton", britannica, Retrieved 6/3/2021. Edited.
  2. ELIZABETH NIX (1/9/2018), "Did an apple really fall on Isaac Newton’s head?", history, Retrieved 6/3/2021. Edited.
  3. "What Is Gravity?", spaceplace, 17/12/2020, Retrieved 6/3/2021. Edited.
  4. Emma Vanstone (4/6/2019), "GRAVITY EXPERIMENTS FOR KIDS", science-sparks, Retrieved 6/3/2021. Edited.