Discussione

la cometa

Isaac Newton è nato il giorno di Natale, 1642 nel villaggio di Woolsthorpe (vicino a Grantham), Lincolnshire, Inghilterra. Nel 1661 si iscrisse al Trinity College, Università di Cambridge (circa a metà strada tra Woolsthorpe e Londra), dove ha studiato matematica. Nel 1665 la Peste nera si fece strada in Inghilterra costringendo la chiusura di Trinity e rimandando Newton a Woolsthorpe per un anno o due. Fu durante questo periodo che formulò la maggior parte dei suoi importanti contributi alla matematica e alla fisica, tra cui il teorema binomiale, il calcolo differenziale, l’aggiunta vettoriale, le leggi del moto, l’accelerazione centripeta, l’ottica e la gravitazione universale. Al ritorno a Cambridge, Newton è stato fatto un professore di matematica e poi proceduto a fare ciò che i professori ancora fare fino ad oggi-insegnare e pubblicare. La maggior parte dei documenti presentati da Newton per la pubblicazione erano sull’ottica, in particolare sulla teoria dei colori. Poi, diciotto anni dopo, nel 1684, Edmond Halley è venuto a Newton con un problema che pensava Newton potrebbe essere in grado di risolvere.

Le comete sono oggetti astronomici che sono visibili ai senza aiuto solo per un mese o giù di lì. Erano un problema serio per i primi astronomi in quanto apparivano senza preavviso, si aggiravano nel cielo per un po ‘ e poi scomparivano per non essere più visti. Halley stava studiando i documenti storici delle apparizioni cometarie quando notò quattro comete con quasi la stessa orbita separate nel tempo da circa 76 anni. Egli ragionò che le comete del 1456, 1531, 1607 e 1682 erano avvistamenti di una singola cometa e che questa cometa sarebbe riapparsa nell’inverno del 1758. Quando ha fatto come previsto, sedici anni dopo la sua morte, divenne noto come Cometa Halley. Va notato che Halley non ha scoperto la cometa che porta il suo nome, è stato solo colui che lo ha identificato come un corpo celeste con un periodo definito in orbita attorno al Sole. La cometa di Halley è stata probabilmente vista fin dagli albori della civiltà quando gli umani alzarono lo sguardo e si chiesero come funzionasse tutto. Documenti storici provenienti da India, Cina e Giappone registrano il suo aspetto fin dal 240 AC (con un aspetto non registrato). Le sue apparizioni più recenti sono state nel 1833, 1909 e 1985 e la prossima sarà nel 2061.

Halley notò anche che la cometa descriveva un’orbita attorno al Sole che era in accordo con le leggi del moto planetario di Keplero; cioè, che l’orbita era un’ellisse (anche se molto allungata) con il Sole a un fuoco e che obbediva alla legge armonica (r3 T T2) come se fosse un altro pianeta nel nostro sistema solare. Halley chiese a Newton nel 1684 se avesse qualche idea del perché i pianeti e questa cometa obbedissero alle leggi di Keplero; cioè, se conoscesse la natura della forza responsabile. Newton rispose che aveva effettivamente risolto questo problema e “molta altra questione” relativa alla meccanica diciotto anni prima, ma non ne aveva parlato a nessuno. Ha poi proceduto a rovistare in giro alla ricerca dei suoi appunti dagli anni della peste, ma non riusciva a trovarli. Halley persuase Newton a compilare tutto ciò che sapeva sulla meccanica e si offrì di pagare i costi in modo che le sue idee potessero essere pubblicate.

Nel 1687, dopo diciotto mesi di lavoro effettivamente non stop, Newton pubblicò Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (I principi matematici della filosofia naturale). Probabilmente il singolo libro più importante in fisica e forse il più grande libro di tutta la scienza, è quasi sempre conosciuto come Principia. Contiene l’essenza dei concetti presentati nei capitoli sulla meccanica in ogni successivo libro di testo di fisica, incluso questo. Probabilmente l’unico concetto importante che manca è l’energia, ma tutto il resto è lì: forza, massa, accelerazione, inerzia, quantità di moto, peso, aggiunta vettoriale, moto proiettile, moto circolare, moto satellitare, gravitazione, forze di marea, la precessione degli equinozi….

TESTO MANCANTE

Nel 1684 il Dr Halley venne a trovarlo a Cambridge, dopo che erano stati un po ‘ di tempo insieme, il Dr gli chiese quale pensava sarebbe stata la curva che sarebbe stata descritta dai Pianeti supponendo che la forza di attrazione verso il Sole fosse reciproca con il quadrato della loro distanza da esso. Sr Isaac rispose immediatamente che sarebbe stata un’ellissi ,il Dottore colpì di gioia & lo stupore gli chiese come lo sapeva, perché dice che l’ho calcolato, dopo di che il dottor Halley gli chiese il suo calcolo senza ulteriori ritardi, Sr Isaac guardò tra le sue carte ma non riuscì a trovarlo, ma gli promise di rinnovarlo; & quindi per inviarlo a lui

Abraham de Moivre, 1727

TESTO MANCANTE

De motu corporum in gyrum (Sul moto dei corpi in orbita) è il (presunto) titolo di un manoscritto di Isaac Newton inviato a Edmond Halley nel novembre 1684 .

la legge

I Principia contengono in essa l’unificazione della gravitazione terrestre e celeste. L’accelerazione dovuta alla gravità descritta da Galileo e le leggi del moto planetario osservate da Keplero sono aspetti diversi della stessa cosa. Non c’è gravitazione terrestre per la Terra e nessuna gravitazione celeste per i pianeti, ma piuttosto una gravitazione universale per tutto.

1. Ogni oggetto nell’universo attrae ogni altro oggetto nell’universo con una forza gravitazionale.
2. La grandezza della forza gravitazionale tra due oggetti è…
   1. direttamente proporzionale al prodotto delle loro masse e
   2. inversamente proporzionale al quadrato della separazione tra i loro centri

la legge di Newton funziona dal momento che viviamo in un universo con tre dimensione spaziale. Mentre la gravità si estende nello spazio, si diffonde sempre più sottile, coprendo un’area che si espande come il quadrato della distanza dalla sorgente. Se lo spazio non fosse tridimensionale, la legge di Newton non funzionerebbe.

Sebbene lo spazio appaia tridimensionale, non c’è una ragione ovvia per cui debba essere. Alcune teorie speculative suggeriscono che potrebbero esserci ulteriori dimensioni spaziali. Il motivo per cui non li abbiamo visti è che sono rannicchiati piuttosto strettamente. Se esistono, dovrebbe essere possibile trovare deviazioni nella forza di gravità dalla legge del quadrato inverso di Newton a distanze estremamente piccole. Testare queste deviazioni è abbastanza difficile. I migliori esperimenti (a partire dal 2001) mostrano che la legge del quadrato inverso tiene fino a 218 µm (2,18 × 10-4 m). Poiché si pensa che la dimensione di queste dimensioni nascoste sia dell’ordine di 10-35 m, abbiamo ancora molta strada da fare.

la luna

La separazione Terra-Luna è circa sessanta volte maggiore del raggio della Terra. L’accelerazione dovuta alla gravità a questa distanza è 13600 l’accelerazione dovuta alla gravità sulla superficie della Terra.

la mela

Isaac Newton entrò al Trinity College dell’Università di Cambridge nel 1661. Ha ricevuto il suo bachelor of arts nel 1665 come la Grande peste stava spazzando attraverso Londra. L’Università di Cambridge chiuse per precauzione e Newton fuggì nella fattoria della sua famiglia nel Lincolnshire 90 km (60 miglia) a nord. Nell’estate del 1666, Newton iniziò a lavorare sulla sua teoria della gravitazione universale. Poco più di venti anni dopo, la teoria finale è stato rilasciato al pubblico come parte del suo grand tome Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (Principi matematici della Filosofia naturale). Le mele non facevano parte della discussione.

Vai avanti a 1726. Sir Isaac Newton era una leggenda prossima alla fine della sua vita. Ha cenato con un amico, William Stukeley, e poi si sono seduti in un giardino e hanno parlato di molte cose. Newton aveva 83 anni nel momento in cui ricordava un evento avvenuto 60 anni prima. Questa è la storia come racconta Stukeley (usando la sua ortografia originale, la maiuscola e la punteggiatura).

il 15 aprile 1726 ho pagato una visita a Sir Isaac, al suo alloggio in Orbels edifici, Kensington: din avevo con lui… dopo cena, il clima è caldo, siamo andati in giardino, & bevuto thea sotto l’ombra di qualche appletrees, solo lui, & a me stesso. in mezzo ad altri discorsi, mi ha detto, era proprio nella stessa situazione, come quando in precedenza, la nozione di gravitazione è venuto in mente. “perché quella mela dovrebbe sempre scendere perpendicolarmente al suolo”, pensò lui stesso: occasion’d dalla caduta di una mela, mentre sedeva in uno stato d’animo contemplativo: “perché non dovrebbe andare di lato, o verso l’alto? ma costantemente al centro delle Terre? certamente, la ragione è, che la Terra lo attira. ci deve essere un potere di disegno nella materia. & la somma della potenza di disegno nella materia della Terra deve essere nel centro delle Terre, non in qualsiasi lato della Terra. pertanto dos questa mela cadere perpendicolarmente, o verso il centro. se la materia attira così la materia; deve essere in proporzione alla sua quantità. quindi la mela disegna la Terra, così come la Terra disegna la mela.”

William Stukeley, 1752

Un’altra variazione della storia di Apple fu registrata dall’assistente di Newton alla Royal Mint (e anche suo nipote), John Conduitt.

In anno, si ritirò di nuovo da Cambridge a acct della peste di sua madre Lincolnshire & mentre era a occhi aperti in un giardino, gli venne in pensiero che la stessa forza di gravità (wch fatta una mela caduta da un albero a terra) non si sono limitati a una certa distanza dalla Terra, ma che questo potere deve estendersi molto più lontano di quanto si pensava — Perché non è alta come la Luna disse a se stesso & se è così che deve influenzare la sua moto & forse conservare nella sua orbita, dopo di che cadde un calcolo calculating & lo trovò perfettamente d’accordo con la sua Teoria —

John Conduitt, ca. 1728

Newton stesso non ha mai scritto nulla sulle mele. Era più interessato al moto della luna come mezzo per testare la sua teoria.

Nello stesso anno ho iniziato a pensare di gravità, che estende alla sfera della luna, e di aver capito come stimare la forza con cui un globo rotante all’interno di una sfera presse superficie della sfera, da Kepler la regola del periodico tempi dei pianeti essere in un sesquilaterate proporzione delle loro distanze dai centri di loro sfere ho dedotto che le forze che tengono i Pianeti nelle loro orbite devono essere reciprocamente come i quadrati delle loro distanze dai centri su cui girano: e quindi confrontò la forza necessaria per mantenere la luna nella sua sfera con la forza di gravità sulla superficie della Terra, e li trovò a rispondere quasi. Tutto questo è stato nei due anni di peste di 1665 e 1666, per in quei giorni ero nel fiore della mia età per invenzione, e la matematica e la filosofia mentalità più che in qualsiasi momento da allora.

Isaac Newton, ca. 1715

Quando Newton è stato chiesto come ha scoperto la legge di gravitazione universale, la sua risposta è stata…

se ho fatto voi publick qualsiasi servizio in questo modo, ‘tis a causa di nulla, ma l’industria & un paziente pensiero.

Isaac Newton, 1692

the formula

Force

Field

la costante

esperimento di Cavendish

La Grande Piramide è così massiccia che un filo a piombo non appendere dritto verso il basso quando si è vicino a piramide, ma si orienterà verso la struttura. CF. Tompkins, Segreti delle Grandi piramidi, pp. 84-85, dove Tompkins, discutendo le misure prese da Piazzi Smyth, scrive “Per ottenere la corretta latitudine della Grande Piramide senza avere il suo filo a piombo deviato dalla perpendicolare dall’attrazione dell’enorme massa della Piramide, Smyth fece le sue osservazioni dalla cima; lì la forza di gravità della Piramide sarebbe direttamente verso il basso”. Tompkins, Peter. I segreti della Grande Piramide (New York: Harper Collins, 1971).

i critici

Azione a distanza. La risposta di Newton a queste critiche era fondamentalmente, ” Non mi interessa. La teoria funziona.”

Conto ma queste proprietà gravitazionali di phænomenis ancora sono stato in grado di lanciare, il & ipotesi non fingo…. Ed è sufficiente che la gravità esista davvero,& agendo in conformità con le leggi di noi expositas,& ai corpi celesti& nel mare delle nostre emozioni tutto basta.

Non sono stato in grado di scoprire la causa di quelle proprietà di gravità dai fenomeni, e non inquadrare ipotesi…. E per noi è sufficiente che la gravità esista davvero, e agisca secondo le leggi che abbiamo spiegato, e serve abbondantemente a rendere conto di tutti i moti dei corpi celesti e dei nostri mari.

oltre a questo Somebody

• Qualcuno ha inventato il campo gravitazionale. Unità: N/kg o m/s2
• Equivalenza felice della massa inerziale e gravitazionale.
• Senza dubbio, Newton pensava che Dio gli avesse parlato, ma la Bibbia non menziona la legge della gravitazione universale.
• Newton impazzì per un paio d’anni, probabilmente a causa di avvelenamento da mercurio.
• Pensava più alla sua analisi biblica che alla sua analisi fisica.
• Newton fu nominato maestro della zecca-fondamentalmente una posizione di mecenatismo per ricompensarlo per i suoi successi in fisica. Mentre ci ha implementare monete seghettate nel tentativo di prevenire moneta “clipping” o “rasatura”, che era un problema serio in Inghilterra al momento.
• Newton coniò la parola gravità da gravitas, la parola latina per pesantezza, severità o autorità. La parola latina per il peso è pondus, che ci dà l’unità di peso inglese — la sterlina (ma in modo interstiziale, non il verbo libbra o la sterlina in cui sono tenuti gli animali randagi).

CREA UNA NUOVA SEZIONE PER IL CAMPO GRAVITAZIONALE

dimensioni extra

Una citazione (modificata) dell’Insegnante di Fisica che verrà parafrasata. “Un ingrediente essenziale per la produzione di buchi neri all’LHC (Large Hadron Collider) è l’esistenza di dimensioni extra. Un buco nero è una regione di intenso campo gravitazionale che crea condizioni che sono contrarie a ciò che osserviamo sulle forze gravitazionali per essere nel nostro mondo quotidiano. La presenza di dimensioni extra garantisce la forza di gravità extra necessaria per produrre buchi neri. Quando i protoni si scontrano all’LHC, si avvicinano così l’uno all’altro che essenzialmente “vedono” le dimensioni extra (dove la gravità è forte) e la formazione di buchi neri può essere possibile. Se questo è il caso, le dimensioni extra devono essere di ~10-14 m. “

Spazio tridimensionale