تاریخچه ی:
ثابت جهانی گرانش
تفاوت با نگارش: 1
| + |
|
| + |
| + | |
| + | | |
| + | ||نیرویی که دو ذره به جرمهای __m1__ و __m2__ و بفاصله __r__ از هم به یکدیگر وارد میکنند نیروی جاذبهای است که در امتداد خط واصل دو ذره اثر میکند و بزرگی آن برابر است با __F = Gm1m2/r2__. در این رابطه __G__ ثابت جهانی گرانش نامیده میشود و مقدار آن برای تمام زوج ذرات یکسان است.|| |
| + | |
| + | |
| + | | |
| + | !تاریخچه |
| + | شسصت سال از مرگ ((ایزاگ نیوتن|نیوتن)) گذشته بود که ((کاوندیش|هنری کاوندیش)) قانون گرانش را از طریق تجربی و به کمک یک ((ترازوی کاوندیش|ترازوی دوار)) در آزمایشگاه تأیید کرد. در این آزمایش همچنین ((اندازه گیری ثابت جهانی گرانش|اندازه عددی ثابت گرانش G)) برای نخستین بار بدست آمد. ضریب __G__ ضریب جاذبه عمومی نیوتن نام دارد و مقدار آن در ((سیستم SI)) برابر است با: __6.67X10-11__
نخستین اندازه گیری دقیق را کاوندیش در سال 1177/1789 انجام داد در قرن 19 نیز __پوئین تینگ__ و __بویز__ اصلاحات مهمی در این اندازه گیری انجام دادند. |
| !اطلاعات اولیه | | !اطلاعات اولیه |
- | ثابتهای بنیادی در دنیای فیزیک نقش بسیار مهمی ایفا میکنند. سادهترین و شاید بارزترین نقش آنها این است که روابط تناسبی را به تساوی تبدیل میکنند. به عنوان مثال ، در ((قانون کولن)) گفته میشود که ((نیروی الکتریکی)) یا نیروی کولن با حاصلضرب بار دو ذره باردار نسبت مستقیم دارد و با مجذور فاصله بین آنها نسبت عکس دارد. این بیان به صورت یک رابطه تناسبی بیان میگردد، اما اگر طرف دوم را در یک ثابت تناسب ضرب کنیم، این تناسب به تساوی تبدیل میشود.
اهمیت ((ثابتهای بنیادی فیزیک)) به همین جا ختم نمیشود، بلکه این ثابتها دارای مفاهیم فیزیکی هستند و نیز میتوان از ترکیب آنها به کمیتهای با ارزش فیزیکی دست یافت. به عنوان مثال ، میتوان از ترکیب سه ثابت معروف مانند ''((ثابت پلانک))'' (h)، ''((سرعت نور))'' (C) و ''ثابت جهانی گرانش'' ، ''((زمان پلانک))'' را بدست آورد. |
+ | ثابتهای بنیادی در دنیای فیزیک نقش بسیار مهمی ایفا میکنند. سادهترین و شاید بارزترین نقش آنها این است که روابط تناسبی را به تساوی تبدیل میکنند. به عنوان مثال ، در ((قانون کولن)) گفته میشود که ((نیروی الکتریکی)) یا نیروی کولن با حاصلضرب بار دو ذره باردار نسبت مستقیم دارد و با مجذور فاصله بین آنها نسبت عکس دارد. این بیان به صورت یک رابطه تناسبی بیان میگردد، اما اگر طرف دوم را در یک ثابت تناسب ضرب کنیم، این تناسب به تساوی تبدیل میشود.
اهمیت ((ثابتهای بنیادی فیزیک)) به همین جا ختم نمیشود، بلکه این ثابتها دارای مفاهیم فیزیکی هستند و نیز میتوان از ترکیب آنها به کمیتهای با ارزش فیزیکی دست یافت. به عنوان مثال ، میتوان از ترکیب سه ثابت معروف مانند ''((ثابت پلانک))'' (h) ، ''((سرعت نور))'' (C) و ''ثابت جهانی گرانش'' ، ''((زمان پلانک))'' را بدست آورد. |
| !اهمیت ثابت جهانی گرانش | | !اهمیت ثابت جهانی گرانش |
- | این ثابت که در قانون جهانی گرانش نیوتن ظاهر میشود، ثابت عمدهای در ((نظریه گرانش نیوتن)) و ((نظریه نسبیت عام انیشتین)) است. در هر نظریه مربوط به ساختار اجسام بزرگ و تکامل جهان این ثابت نقش عمدهای دارد. مقدار ثابت جهانی گرانش که آزمایشهای تجربی مانند ((ترازوی کاندویش)) قابل محاسبه است به قرار زیر است:
::''G=6.6720x10^-11Nm^2/kg^2'':: |
+ | این ثابت که در قانون جهانی گرانش نیوتن ظاهر میشود، ثابت عمدهای در ((نظریه گرانش نیوتن)) و ((نسبیت عام|نظریه نسبیت عام انیشتین)) است. در هر نظریه مربوط به ساختار اجسام بزرگ و تکامل جهان این ثابت نقش عمدهای دارد. مقدار ثابت جهانی گرانش که آزمایشهای تجربی مانند ((ترازوی کاندویش)) قابل محاسبه است به قرار زیر است:
::''{TEX()} {G=6.6720x10^{-11}Nm^2/kg^2} {TEX}'':: !طرز کار ترازوی کاوندیش یک میله سبک با دو گلوله ، دو سرش به توسط یک رشته نازک بلند آویخته شده است. به منظور آنکه از اخلال جریان هوا ممانعت بشود ترازو در داخل حبابی شیشهای قرار دارد، دو گلوله بسیار سنگین نیز خارج از حباب شیشهای قرار دارد و گرد یک محور مرکزی میچرخند. هنگامی که ترازو به حالت سکون در میآید وضع گلولههای بزرگ تغییر میکند و ملاحظه میشود که میله بر اثر ((نیروی گرانشی|نیروهای گرانش)) گلولههای بزرگ ، حول نقطه آویز با یک زاویه معین میچرخد. !اندازه گیری G ثابت __G__ به کمک روش انحراف بیشینه تعیین می شود، همانطور که در طرز ترازو گفته شود میله بر اثر گرانش گلولههای بزرگ حول نقطه آویز میچرخد. در حین چرخش با گشتاور نیروها مخالفت میکند، __ө__ زاویه پیچش رشته هنگام حرکت گلولهها از موضعی به موضع دیگر با مشاهده انحراف باریکه بازتابیده از آینه کوچک متصل به رشته اندازه گیری شود (تصویر رشته لامپ توسط آینه متصل به __m__ و __m__ روی خط کش مدرج میافتد و در نتیجه هر گونه دوران __m__ و __m__ قابل اندازه گیری است).
اگر جرمها و فاصله میان آنها و نیز ثابت پیچش رشته معلوم باشد، میتوانیم __G__ را از روی زاویه پیچش اندازه گیری شده محاسبه کنیم. چون نیروی جاذبه کم است اگر بخواهیم پیچش قابل مشاهدهای داشته باشیم باید ثابت پیچش رشته فوق العاده کوچک باشد. در این ترازو جرمها مسلما ذره نیستند، بلکه اجسامی بزرگ هستند، اما چون این جرمها کرههای یکنواختی هستند از لحاظ گرانشی طوری عمل میکنند که گویی تمام جرم آنها در مرکزشان متمرکز شده است. چون __G__ بسیار کوچک است نیروهای گرانشی میان اجسام بر روی سطح زمین فوق العاده کوچک هستند و میتوان از آنها صرفنظر کرد. |
| !مقایسه ثابت جهانی گرانش با ثابتهای دیگر | | !مقایسه ثابت جهانی گرانش با ثابتهای دیگر |
- | اگر مقدار عددی ثابتهای مختلف را مورد توجه قرار دهیم، ملاحظه میگردد که ثابت گرانش یک استeناست و دقت ن از دیگر ثابتهای فیزیکی مهم کمتر است. آزمایشهای مستمری در آزمایشگاههای دنیا در حال انجام است تا دقت ثابتهای مختلف را بهبود بخشند. یک ثابت خاص ممکن است به تنهایی یا به همراه ثابتهای دیگر در آزمایشهای گوناگونی دخالت داشته باشد. |
+ | اگر مقدار عددی ثابتهای مختلف را مورد توجه قرار دهیم، ملاحظه میگردد که ثابت گرانش دقت از دیگر ثابتهای فیزیکی مهم کمتر است. آزمایشهای مستمری در آزمایشگاههای دنیا در حال انجام است تا دقت ثابتهای مختلف را بهبود بخشند. یک ثابت خاص ممکن است به تنهایی یا به همراه ثابتهای دیگر در آزمایشهای گوناگونی دخالت داشته باشد. |
| !مباحث مرتبط با عنوان | | !مباحث مرتبط با عنوان |
- | *((ازی کایش)) *((ات پانک)) |
+ | *((ناز گیری ثابت جی گرانش)) *((رای کاوندیش)) |
| *((ثابتهای بنیادی فیزیک)) | | *((ثابتهای بنیادی فیزیک)) |
- | *((زان انک)) *((سر نر)) *((نی گران نیوت)) *((نظریه نبیت ا انیشتین)) |
+ | *((انون جای گرانش)) *((هنری کاوندیش)) *((گرن زمین)) *((رکز ثقل)) *((نوه عی گرانیگه)) />*((نسبیت عا)) *((نظریه گران نیوتن)) />*((نیی گرانشی))
|