dyskusja

Kometa

Isaac Newton urodził się w Boże Narodzenie 1642 roku w miejscowości Woolsthorpe (niedaleko Grantham), Lincolnshire, Anglia. W 1661 roku zapisał się do Trinity College na Uniwersytecie Cambridge (mniej więcej w połowie drogi między Woolsthorpe a Londynem), gdzie studiował matematykę. W 1665 roku czarna zaraza dotarła do Anglii zmuszając do zamknięcia Trinity i wysłania Newtona z powrotem do Woolsthorpe na rok lub dwa. To właśnie w tym czasie sformułował większość swoich ważnych uwag do matematyki i fizyki, w tym twierdzenie dwumianowe, rachunek różniczkowy, dodawanie wektorów, prawa ruchu, przyspieszenie dośrodkowe, optyka i uniwersalna grawitacja. Po powrocie do Cambridge, Newton został profesorem matematyki, a następnie przystąpił do tego, co profesorowie do dziś-uczyć i publikować. Większość prac Newtona nadesłanych do publikacji dotyczyła optyki, zwłaszcza teorii kolorów. Osiemnaście lat później, w 1684 roku, Edmond Halley przybył do Newton z problemem, który uważał, że Newton może być w stanie rozwiązać.

komety to obiekty astronomiczne, które są widoczne dla samotnych przez około miesiąc. Były one poważnym problemem dla wczesnych astronomów, ponieważ pojawiały się bez ostrzeżenia, wisiały na niebie przez jakiś czas, a potem znikały, aby nigdy więcej ich nie zobaczyć. Halley badał historyczne zapisy pojawienia się komet, kiedy zauważył cztery komety o prawie tej samej orbicie, oddzielone w czasie o około 76 lat. Uważał, że komety z lat 1456, 1531, 1607 i 1682 są obserwacjami pojedynczej komety i że kometa ta pojawi się ponownie zimą 1758 roku. Gdy zrobił to zgodnie z przewidywaniami, szesnaście lat po jego śmierci, stał się znany jako Kometa Halley. Należy zauważyć, że Halley nie odkrył komety noszącej jego imię, był tylko tym, który zidentyfikował ją jako ciało niebieskie z określonym okresem na orbicie wokół Słońca. Kometa Halleya była prawdopodobnie widoczna od zarania cywilizacji, kiedy ludzie po raz pierwszy spojrzeli w górę i niebo i zastanawiali się, jak to wszystko działa. Historyczne zapisy z Indii, Chin i Japonii odnotowują jego pojawienie się już w 240 pne (z jednym pojawieniem się nie odnotowano). Jego ostatnie występy miały miejsce w 1833, 1909 i 1985 roku, a następne będą w 2061 roku.

Halley zauważył również, że kometa opisała orbitę wokół Słońca, która była zgodna z prawami ruchu planet Keplera; mianowicie, że Orbita była elipsą (choć bardzo wydłużoną) ze Słońcem w jednym punkcie ostrości i że była zgodna z prawem harmonicznym (r3 ∝ T2), tak jakby była inną planetą w naszym Układzie Słonecznym. Halley zapytał Newtona w 1684 roku, czy ma jakiś pomysł, dlaczego planety i Kometa przestrzegają praw Keplera; to znaczy, czy zna naturę odpowiedzialnej za to siły. Newton odpowiedział, że rzeczywiście rozwiązał ten problem i „wiele innych spraw” dotyczących mechaniki osiemnaście lat wcześniej, ale nikomu o tym nie powiedział. Następnie zaczął grzebać w poszukiwaniu swoich notatek z lat zarazy, ale nie mógł ich znaleźć. Halley namówił Newtona, aby skompilował wszystko, co kiedykolwiek wiedział o mechanice i zaproponował, że pokryje koszty, aby jego pomysły mogły zostać opublikowane.

w 1687 roku, po osiemnastu miesiącach pracy, Newton opublikował Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (Matematyczne zasady filozofii przyrody). Prawdopodobnie najważniejsza książka w fizyce i być może najlepsza książka w całej nauce, jest prawie zawsze po prostu znana jako Principia. Zawiera istotę pojęć przedstawionych w rozdziałach dotyczących mechaniki w każdym kolejnym podręczniku fizyki, w tym tym. Prawdopodobnie jedyną ważną koncepcją, której brakuje, jest energia, ale wszystko inne jest tam: Siła, masa, przyspieszenie, bezwładność, pęd, masa, dodawanie wektorów, ruch pocisku, ruch okrężny, ruch satelity, grawitacja, siły pływowe, precesja równonocy….

brakujący tekst

w 1684 roku Dr Halley odwiedził go w Cambridge, po tym, jak byli razem, Dr zapytał go, jaka byłaby krzywa, którą opisałyby planety, przypuszczając, że siła przyciągania do Słońca będzie odwrotna do kwadratu ich odległości od niego. S. Izaak odpowiedział natychmiast, że będzie to elipsa, lekarz uderzył z radości & zdumienie zapytał go, skąd o tym wiedział, dlaczego mówi, że to obliczyłem, po czym Dr Halley poprosił go o obliczenie bez dalszej zwłoki, S. Izaak spojrzał między jego papiery, ale nie mógł ich znaleźć, ale obiecał mu odnowić je; & następnie wysłać go

Abraham de Moivre, 1727

brakujący tekst

de motu corporum in gyrum (o ruchu ciał na orbicie) jest (domniemanym) tytułem rękopisu Isaaca Newtona wysłanego do Edmonda Halleya w listopadzie 1684 roku..

prawo

Principia zawiera w sobie zjednoczenie grawitacji ziemskiej i niebiańskiej. Przyspieszenie grawitacyjne opisane przez Galileusza i prawa ruchu planet obserwowane przez Keplera są różnymi aspektami tego samego. Nie ma ziemskiej grawitacji dla ziemi ani niebiańskiej grawitacji dla planet, ale raczej uniwersalną grawitację dla wszystkiego.

1. każdy obiekt we wszechświecie przyciąga każdy inny obiekt we wszechświecie siłą grawitacji.
2. wielkość siły grawitacji między dwoma obiektami jest…
   1. wprost proporcjonalna do iloczynu ich mas i
   2. odwrotnie proporcjonalna do kwadratu separacji między ich centrami

prawo Newtona działa, ponieważ żyjemy we wszechświecie o trzech wymiarach przestrzennych. Gdy grawitacja rozciąga się w Przestrzeń, rozprzestrzenia się coraz cieńsza, pokrywając obszar, który rozszerza się jako kwadrat odległości od źródła. Gdyby przestrzeń nie była trójwymiarowa, prawo Newtona by nie działało.

chociaż przestrzeń wydaje się trójwymiarowa, nie ma oczywistego powodu, dla którego musi być. Niektóre z teorii jeszcze spekulatywnych sugerują, że mogą istnieć dodatkowe wymiary przestrzenne. Powodem, dla którego ich nie widzieliśmy jest to, że są zwinięte dość ciasno. Jeśli istnieją, powinno być możliwe znalezienie odchyleń siły grawitacji od odwrotnego prawa kwadratowego Newtona na bardzo małych odległościach. Badanie tych odchyleń jest dość trudne. Najlepsze eksperymenty (z 2001 roku) pokazują, że odwrotne prawo kwadratu utrzymuje się do 218 µm (2,18 × 10-4 m). Ponieważ rozmiary tych ukrytych wymiarów są uważane za rzędu 10-35 m, mamy jeszcze wiele do zrobienia.

księżyc

separacja Ziemia-Księżyc jest około sześćdziesiąt razy większa niż promień Ziemi. Przyspieszenie grawitacyjne w tej odległości wynosi 13600 przyspieszenie grawitacyjne na powierzchni Ziemi.

jabłko

Isaac Newton wstąpił do Trinity College na Uniwersytecie Cambridge w 1661 roku. Otrzymał tytuł bachelor of arts w 1665 roku, gdy Wielka zaraza nawiedzała Londyn. Na wszelki wypadek Zamknięto Uniwersytet Cambridge, a Newton uciekł do rodzinnej farmy w Lincolnshire 90 km (60 mil) na północ. Latem 1666 roku Newton rozpoczął pracę nad swoją teorią grawitacji uniwersalnej. Nieco ponad dwadzieścia lat później ostateczna teoria została opublikowana jako część jego wielkiego tomu Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (Matematyczne zasady filozofii przyrody). Jabłka nie były częścią dyskusji.

Skocz do 1726. Sir Isaac Newton był legendą zbliżającą się do końca życia. Jadł kolację z przyjacielem, Williamem Stukeleyem, a potem siedzieli w ogrodzie i rozmawiali o wielu rzeczach. Newton miał 83 lata w czasie, gdy przypomniał sobie wydarzenie, które miało miejsce 60 lat wcześniej. Jest to historia, którą opowiada Stukeley (używając oryginalnej pisowni, wielkich liter i interpunkcji).

w dniu 15 kwietnia 1726 r.odwiedziłem Sir Isaaca, w jego mieszkaniu w budynkach Orbels, Kensington: din ’ D with him… po obiedzie, przy ciepłej pogodzie, poszliśmy do ogrodu, & piliśmy thea w cieniu niektórych appletrees, tylko on, & pośród innych dyskursów, powiedział mi, że był w takiej samej sytuacji, jak wtedy, gdy wcześniej pojawiło się w jego umyśle pojęcie grawitacji. „dlaczego to jabłko ma zawsze schodzić prostopadle do ziemi,” pomyślał do siebie: okazja do upadku jabłka, gdy siedział w kontemplacyjnym nastroju: „dlaczego nie ma iść bokiem, lub w górę? ale ciągle do centrum Ziemi? zaprawdę, powodem jest to, że ziemia ją przyciąga. w materii musi być Siła przyciągania. & suma mocy ciągnącej w materii ziemi musi znajdować się w centrum Ziemi, a nie w żadnej ze stron ziemi. dlatego dos to jabłko spada prostopadle, lub w kierunku środka. jeśli Materia tak przyciąga materię; musi być proporcjonalna do jego ilości. dlatego jabłko rysuje ziemię, podobnie jak Ziemia rysuje jabłko.”

William Stukeley, 1752

kolejną odmianę historii o jabłkach nagrał asystent Newtona w Royal Mint (a także jego bratanek), John Conduitt.

W roku, w którym ponownie przeszedł na emeryturę z Cambridge z powodu zarazy do swojej matki Lincolnshire & gdy zastanawiał się nad ogrodem, przyszło mu do głowy, że ta sama siła grawitacji (wch sprawiła, że jabłko spadło z drzewa na ziemię) nie jest ograniczona do pewnej odległości od Ziemi, ale że moc ta musi rozciągać się znacznie dalej, niż to było możliwe. Zwykle myślałem — dlaczego nie tak wysoko, jak księżyc powiedział do siebie & jeśli tak, to musi wpłynąć na jej ruch & być może utrzymać ją na orbicie, po czym upadł obliczony… & uznał go za całkowicie zgodny ze swoją teorią —

John Conduitt, ca. 1728

Sam Newton nigdy nie napisał nic o jabłkach. Był bardziej zainteresowany ruchem Księżyca jako środkiem do przetestowania swojej teorii.

w tym samym roku zacząłem myśleć o grawitacji rozciągającej się na kulę księżyca i dowiedziawszy się, jak oszacować siłę, z jaką kula obracająca się w sferze naciska powierzchnię kuli, z reguły Keplera o okresowych czasach Planet będących w sezquilaterate proporcji ich odległości od centrów ich kul wydedukowałem, że siły, które utrzymują planety w swoich kulach, muszą być wzajemnie jak kwadraty. ich odległości od ośrodków, o których się obracają: w ten sposób porównano siłę niezbędną do utrzymania księżyca w swojej kuli z siłą grawitacji na powierzchni Ziemi i okazało się, że odpowiadają one prawie. Wszystko to było w dwóch latach zarazy, 1665 i 1666, bo w tamtych czasach byłem w kwiecie wieku dla wynalazków, i myśli matematyki i filozofii bardziej niż kiedykolwiek od tego czasu.

1715

gdy Newton został zapytany o to, jak odkrył prawo powszechnej grawitacji, jego odpowiedź brzmiała…

Jeśli wykonałem jakąkolwiek usługę w ten sposób, to jest to spowodowane tylko przemysłem &.

Isaac Newton, 1692

the formula

Force

Field

stała

eksperyment Cavendisha

Wielka Piramida jest tak masywna, że linia pionu nie zwisa prosto w dół, gdy znajduje się w pobliżu piramidy, ale przechyla się w kierunku konstrukcji. Por. Tompkins, tajemnice Wielkich Piramid, pp. 84-85, gdzie Tompkins, omawiając pomiary wykonane przez Piazziego Smytha, pisze: „aby uzyskać właściwą szerokość Wielkiej Piramidy, bez konieczności odwracania linii pionu od prostopadłościanu przez przyciąganie ogromnej części piramidy, Smyth dokonał swoich obserwacji ze szczytu; tam przyciąganie grawitacyjne piramidy byłoby bezpośrednio w dół”. Tompkins Peter Secrets of the Great Pyramid (New York: Harper Collins, 1971).

krytycy

akcja na odległość. Odpowiedź Newtona na tę krytykę brzmiała zasadniczo: „nie obchodzi mnie to. Teoria działa.”

Rachunkowość, ale te właściwości grawitacyjne zjawiska udało mi się uruchomić, & hipotezy nie są FINGO…. I wystarczy, że grawitacja rzeczywiście istnieje, & działając zgodnie z prawami naszego wpływu,& ciałom niebieskim& w morzu naszych emocji wystarczy.

nie byłem w stanie wykryć przyczyny tych właściwości grawitacji ze zjawisk i nie stawiam żadnych hipotez…. I dla nas wystarczy, że grawitacja naprawdę istnieje i działa zgodnie z prawami, które wyjaśniliśmy, i obficie służy do rozliczania wszystkich ruchów ciał niebieskich i naszych mórz.

poza tym…

• ktoś wynalazł pole grawitacyjne. Jednostki: N / kg lub m / s2
• Szczęśliwa równoważność masy bezwładności i grawitacji.
• bez wątpienia Newton myślał, że Bóg przemówił do niego, ale Biblia nie wspomina o prawie powszechnego ciążenia.
• Newton oszalał na kilka lat, prawdopodobnie z powodu zatrucia rtęcią.
• bardziej myślał o swojej analizie biblijnej niż o analizie fizycznej.
• Newton został mianowany mistrzem mennicy-zasadniczo stanowisko patronatu, aby nagrodzić go za osiągnięcia w dziedzinie fizyki. Podczas gdy tam wdrażał ząbkowane monety, aby zapobiec „obcinaniu” lub „goleniu” monet, co było poważnym problemem w Anglii w tym czasie.
• Newton ukuł słowo grawitacja od gravitas, łacińskiego słowa oznaczającego ciężkość, surowość lub autorytet. Łacińskim słowem oznaczającym wagę jest pondus, co daje nam angielską jednostkę wagi-Funt (ale interstingly, nie czasownik funt lub Funt, w którym trzymane są bezpańskie zwierzęta).

zrób nowy dział dla pola grawitacyjnego

dodatkowe wymiary

a (zmodyfikowany) cytat z nauczyciela fizyki, który zostanie sparafrazowany. „Istotnym składnikiem produkcji czarnych dziur w LHC (Large Hadron Collider) jest istnienie dodatkowych wymiarów. Czarna dziura to obszar intensywnego pola grawitacyjnego, który tworzy warunki, które są sprzeczne z tym, co obserwujemy o siłach grawitacyjnych w naszym codziennym świecie. Obecność dodatkowych wymiarów gwarantuje dodatkową siłę grawitacji potrzebną do wytworzenia czarnych dziur. Kiedy protony zderzają się w LHC, zbliżają się do siebie tak blisko, że zasadniczo „widzą” dodatkowe wymiary (gdzie grawitacja jest silna) i możliwe jest utworzenie czarnej dziury. W takim przypadku dodatkowe wymiary muszą wynosić ~10-14 m. „

przestrzeń trójwymiarowa