แรงโน้มถ่วง [gravitation]

 
 
 
คุณคงได้ยินเรื่องแรงโน้มถ่วงโลกมาตั้งแต่ประถมเลยใช่ไหมล่ะ?

วันนี้เราจะพาคุณไปรู้จักแรงโน้มถ่วงโลกให้มากขึ้น...

เท่าที่ฉันจำได้ในช่วงป.3 คุณครูก็สอนเกี่ยวกับมันแล้ว

แม้ฉันจะไม่ใส่ใจมันเท่าไหร่ก็เถอะนะ ...
 

 

 

คุณคงสงสัยใช่ไหมล่ะว่าสรุปแรงโน้มถ่วงโลก มันเกี่ยวข้องกับ

ไอแซก นิวตัน หรือ กาลิเลโอ กาลิเลอิ กันแน่?

 

                                                                                   

                            ไอแซก นิวตัน                                                            กาลิเลโอ กาลิเลอิ

ว่าด้วยเรื่องแรงโน้มถ่วงกับกาลิเลโอก่อนละกัน

กาลิเลโอเสนอว่า วัตถุจะตกลงมาด้วยความเร่งที่สม่ำเสมอ ตราบที่ยังสามารถละเลยแรงต้านของตัวกลางที่มันเคลื่อนที่ผ่านได้ หรือในกรณีอันจำกัดเช่นการตกลงมาผ่านสุญญากาศ  เขายังสามารถสางกฎของจลนศาสตร์ที่ถูกต้องสำหรับ

การเคลื่อนที่ในระยะทางที่มีความเร่งสม่ำเสมอกัน โดยกล่าวว่า ระยะทางจะแปรผันตามกำลังสองของเวลาที่ใช้ไป ( d  t 2 ) ทว่าทั้งสองกรณีที่กล่าวมานี้ก็ยังมิ

ใช่งานที่ถือเป็นต้นฉบับของกาลิเลโอเองอย่างแท้จริง   

    กฎของกำลังสองของเวลาภายใต้สภาวะความเร่งคงที่นั้นเคยเป็นที่รู้จักก่อนแล้วโดยผลงานของนิโคล โอเรสเม ในคริสต์ศตวรรษที่ 14 กับโดมิงโก เดอ โซโท ในคริสต์ศตวรรษที่ 16 ซึ่งกล่าวว่าวัตถุตกผ่านตัวกลางเนื้อเดียวกันจะมีความเร่งที่สม่ำเสมอแต่กาลิเลโอได้พรรณนากฎกำลังสองของเวลาโดยใช้โครงสร้างเรขาคณิตและคณิตศาสตร์พื้นฐาน ซึ่งเป็นกฎมาตรฐานดังที่เราใช้กันอยู่ทุกวันนี้ (ยังมีคนอื่น ๆ อีกที่พรรณนากฎนี้ในรูปแบบของพีชคณิต) เขายังสรุปด้วยว่าวัตถุจะดำรงความเร็วของตัวมันไว้ จนกว่าจะมีแรงอื่น -เช่นแรงเสียดทาน- มากระทำต่อมัน

    ซึ่งเป็นการลบล้างสมมุติฐานของอริสโตเติลที่ว่า วัตถุจะค่อยช้าลงและหยุดไปเอง "ตามธรรมชาติ" นอกเสียจากจะมีแรงมากระทำต่อมัน (อันที่จริงมีแนวคิดเชิงปรัชญาเกี่ยวกับเรื่องของ แรงเฉื่อย เสนอโดย อิบุน อัล-ฮัยษามเมื่อหลายศตวรรษก่อนหน้านี้แล้ว รวมถึง ฌอง บูริแดน, โจเซฟ นีดแฮม, และ ม่อจื่อ (Mo Tzu) ก็เคยเสนอไว้หลายศตวรรษก่อนหน้าพวกเขา แต่นี่เป็นครั้งแรกที่มีการอธิบายในเชิงคณิตศาสตร์ ตรวจสอบซ้ำด้วยการทดลอง และนำเสนอเป็นแนวคิดเรื่องแรงเสียดทาน ซึ่งเป็นหัวใจสำคัญในการอธิบายถึงแรงเฉื่อย) หลักการพื้นฐานของกาลิเลโอว่าด้วยแรงเฉื่อย กล่าวว่า : "วัตถุที่เคลื่อนที่บนพื้นราบจะดำรงการเคลื่อนที่ต่อไปในทิศทางเดิม ด้วยความเร็วคงที่ จนกว่าจะถูกรบกวน" หลักการพื้นฐานนี้ได้รวมเข้าเป็นส่วนหนึ่งในกฎข้อที่หนึ่งของกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน

 

ว่ามาถึงตรงนี้แล้วคงเริ่มเข้าใจกันค่ะว่าทฤษฎีแรงโน้มถ่วงนั้นเกี่ยวข้องทั้งกาลิเลโอและนิวตัน เราว่าด้วยเรื่องแรงโน้มถ่วงกับกาลิเลโอไปแล้ว
ต่อมาเราจะมาพูดถึงนิวตันกับแรงโน้มถ่วงกันดูบ้าง...
    การหล่นของผลแอปเปิ้ลทำให้เกิดคำถามอยู่ในใจของนิวตันว่าแรงของโลกที่ทำให้ผลแอปเปิ้ลหล่นน่าจะเป็นแรงเดียวกันกับแรงที่ ดึงดวงจันทร์เอาไว้ไม่ไปที่อื่นและทำให้เกิดโคจรรอบโลกเป็นวงรี ผลการคำนวณเป็นสิ่งยืนยันความคิดนี้แต่ก็ยังไม่แน่ชัดจนกระทั่งการการเขียนจดหมายโต้ตอบระหว่างนิวตันและโรเบิร์ต ฮุก ที่ทำให้นิวตันมีความมั่นใจและยืนยันหลักการกลศาสตร์เกี่ยวกับการเคลื่อนที่ได้เต็มที่
    ในปีเดียวกันนั้น เอ็ดมันด์ ฮัลเลย์ได้มาเยี่ยมนิวตันเพื่อถกเถียงเกี่ยวกับคำถามเรื่องดาวเคราะห์ ฮัลลเลย์ต้องประหลาดใจที่นิวตันกล่าวว่าแรงกระทำระหว่างดวงอาทิตย์กับดาวเคราะห์ที่ทำให้การวงโคจรรูปวงรีได้นั้นเป็นไปตามกฎกำลังสองที่นิวตันได้พิสูจน์ไว้แล้วนั่นเอง ซึ่งนิวตันได้ส่งเอกสารในเรื่องนี้ไปให้ฮัลเลย์ดูในภายหลังและฮัลเลย์ก็ได้ชักชวนขอให้นิวตันเขียนหนังสือเล่มนี้ขึ้น และหลังการเป็นศัตรูคู่ปรปักษ์ระหว่างนิวตันและฮุกมาเป็นเวลานานเกี่ยวกับการอ้างสิทธิ์ในการเป็นผู้ค้นพบ กฎกำลังสองแห่งการดึงดูด หนังสือเรื่อง "หลักการคณิตศาสตร์ว่าด้วยปรัชญาธรรมชาติ” (Philosophiae naturalist principia mathematica หรือ The Mathematical Principles of Natural Philosophy) ก็ได้รับการตีพิมพ์ เนื้อหาในเล่มอธิบายเรื่องความโน้มถ่วงสากล และเป็นการวางรากฐานของกลศาสตร์ดั้งเดิม (กลศาสตร์คลาสสิก) ผ่านกฎการเคลื่อนที่ ซึ่งนิวตันตั้งขึ้น นอกจากนี้ นิวตันยังมีชื่อเสียงร่วมกับ กอทท์ฟรีด วิลเฮล์ม ไลบ์นิซ ในฐานะที่ต่างเป็นผู้พัฒนาแคลคูลัสเชิงอนุพันธ์อีกด้วย
 

คราวนี้คงเริ่มเข้าใจแรงโน้มถ่วงโลกกับนักวิทยาศาสตร์สองคนนี้อยู่บ้างแล้วนะค่ะ J

Bible Study Archives

  • Wednesday, February 8, 2010 Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit, sed do eiusmod tempor incididunt ut labore et dolore magna aliqua. Ut enim ad minim veniam, quis nostrud exercitation ullamco laboris nisi ...
    Posted Sep 2, 2011, 5:13 AM by Mint Ixezz
Showing posts 1 - 1 of 1. View more »

Prayer Requests

  • Prayer request for 2/14/10 Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Praesent nec felis justo. Ut mattis accumsan accumsan. Nullam justo nisl, ornare nec laoreet ut, dictum quis massa. Aliquam erat volutpat. Curabitur ...
    Posted Sep 2, 2011, 5:13 AM by Mint Ixezz
Showing posts 1 - 1 of 1. View more »