د نيوټن د نړيوالې جاذبې قانون

د نيوټن د نړيوالې يا ټوليزې جاذبې قانون په عادي ډول بيانوي، چې په نړۍ کې هره ذره هره بله ذره په هغه ځواک سره جذبوي، چې په سيده ډول د دوی د کتلو له توليد سره متناسب او يا په سرچپه ډول يې د مرکزونو تر منځ د واټن مربع سره متناسب ده. د يادې نظريې خپرېدنه ، د«لومړني ستر يووالي» په توګه ځکه پېژندل شوې ده، چې پر ځمکه باندې د ستورو پېژندنې په پېژندل شويو حرکتونو سره د جاذبې قوې د پخوانيو تشرېح شويو ښکارندو يووالی يې په نښه کړ. ^[۱]^[۲]^[۳]

دا يو عمومي فزيکي قانون دی، چې له هغو لنډ مهالو کتنو څخه تر لاسه شوی دی، چې اسحق نيوټن ورته قياسي استدلال وايي. دا د لرغوني ميخانيک يوه برخه ده او د نيوټن په کار (Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica ("the Principia")) کې جوړه شوې وه، چې د ۱۶۸۷ ز د جولای پر ۵ مه نېټه د لومړي ځل لپاره خپره شوه. کله چې نيوټن د ۱۶۸۶ ز په اپرېل کې د ناخپور شوي يا ناچاپ متن لومړی کتاب (Book 1) شاهي ټولنې ته وړاندې کړ، Robert Hooke ادعا وکړه چې: نيوټن له هغه څخه د سرچپه مربع قانون تر لاسه کړی دی. ^[۴]

د نن په ژبه ياد قانون روښانه کوي چې، د هر ټکي کتله [کوچنۍ کتله] د هر بل ټکي کتله د هغه ځواک له مخې جذبوي، چې د دواړو ټکو د نښلولو ليکه په اوږدو کې عمل کوي. ذکر شوې قوه، د يادو دوو کتلو له توليد سره متناسب ده او په سرچپه ډول د دوی د واټن مربع تر منځ سره متناسب ده. ^[۵]

د نړيوالې جاذبې لپاره معادله په دې ډول بڼه غوره کوي:

$F=G{\frac {m_{1}m_{2}}{r^{2}}},$

په ليکل شوې معادله کې F د دواړو شيانو تر منځ عمل کوونکي جاذبي قوه ده، m1 او m2 د شيانو کتلې، r د دوی د کتلو مرکزونو تر منځ واټن او G جاذبي ثابت دی.

په لابراتور کې د کتلو تر منځ د جاذبې قوې په اړه د نيوټن نظريې لومړی ازمېيښت د بریتانوي پوه Henry Cavendish له لوري، په ۱۷۹۸ز کې د Cavendish ازمېښت و. دا ازمېښت د نيوټن اصولو له خپرېدنې څخه، ۱۱۱ کلونه وروسته او د نيوټن له مړينې نه نږدې ۷۱ کلونه وروسته وشو. ^[۶]

د نيوټن جاذبې قانون د برېښنايي ځواکونو په اړه د Coulomb له قانون سره ورته والی لري، چې د دوو چارج لرونکو جسمونو تر منځ د راپورته کېدونکې برېښنايي ځواک د پراخوالي معلومولو (محاسبه کولو) په موخه کارول کېږي. دواړه د سرچپه مربع قوانين دي، چې قوه يا ځواک په کې د جسمونو تر منځ د واټن له مربع سره په سرچپه ډول متناسب دی. د کولمب قانون، د کتلو د توليد په ځای کې د دوو چارجونو توليد او د جاذبي ثابت په ځای کې د کولمب ثابت لري.

که څه هم د نيوټن قانون د البرټ انسټاين له لوري د عمومي نسبيت په نظريې سره ځايناستې (لغوه) شوه، مګر په ډېرو کاريالونو کې د جاذبې قوې د اغېزو حقيقت ته د يوه غوره نږدېوالي په توګه يې کارونه دوام لري. نسبيت يوازې هغه وخت اړين دی، چې زيات دقت ته اړتيا وي يا هغه وخت اړين دی، چې له خورا پياوړو جاذبي ډګرونو سره سروکار لري. لکه: هغه ډګرونه چې له خورا سترو او غليظو شيانو سره نږدې يا په کوچنيو واټنونو (لکه: د لمر په شاو خوا د عطارد مدار) کې موندل شوي دي.

تاريخچه

پخوانۍ تاريخچه

ګاليله په ۱۶۰۴ز کې په سم ډول فرض کړل چې، د يوه غورځېدونکي جسم واټن د تېر شوي وخت له مربع سره متناسب دی. د نيول شوي وخت مربع ته په آزاده غورځېدنه کې د شيانو د واټن اړيکه، د ۱۶۴۰ او ۱۶۵۰ ز کالونو تر منځ د دوو ايټالويانو (Jesuits Grimaldi) او (Riccioli) له خوا تاييد شوه. دوی د يوې نڅاګرې د خوځېدنې په ثبتولو سره د ځمکې د جاذبې قوې يوه محاسبه هم وکړه. ^[۷]^[۸]

د سرچپه مربع قانون، د پخوانۍ تاريخچې په اړه يوه معاصره ارزونه دا ده، چې د ۱۶۷۰ ز لسيزې په وروستيو کې د جاذبې قوې او واټن مربع تر منځ سرچپه ورته والی لږ عام و او د بېلابېلو دلايلو لپاره د بېلابېل شمېر خلکو له لوري يې وده کړې ده. ورته (همدغه) ليکوال Robert Hooke ته د پام وړ او اصلي ونډې سره امتياز ورکوي، مګر د سرچپه مربع ټکي په اړه د هووک ادعا ځکه اړوند نه بولي، چې په نيوټن او هوک سربېره ځينو اشخاصو دا وړانديز کړی و. نوموړی د دې پر ځای د اسماني حرکتونو د ترکيب کولو نظريې او د هوک د اغېزناکو ونډو په توګه د نيوټن فکر مرکز څخه د تيښتې او يا د مرکز پر لور کښښ ته اشاره وکړه. ^[۹]

نيوټن په خپل اصل (Principia) کې دوه تنو ته امتياز ورکوي: Bullialdus (هغه څوک چې له ثبوت پرته يې پر ځمکه باندې د لمر پر لور د يوې قوې د شتون په اړه وليکل) او Borelli (هغه څوک چې ويې ليکل، چې ټولې سيارې د لمر پر لور راکښل شوې دي). اصلي اغېزه کېدای شي Borelli و، چې نيوټن يې د کتاب يوه کاپي يا نقل درلود. ^[۱۰]^[۱۱]^[۱۲]

د ادبي غلا شخړه

هغه وخت چې په ۱۶۸۶ کې د نيوټن د اصولو لومړنی کتاب شاهي کورنۍ ته وړاندې شوی و، رابرت هوک په دې ادعا سره نيوټن په ادبي غلا تورن کړ، چې نيوټن له ده څخه « د جاذبې قوې له مرکز څخه د واټنونو د مربع ګانو په توګه په متقابل ډول اوسېدلو د لږوالي د قانون نظريه» اخيستې وه. په ورته وخت کې (د Edmond Halley د معاصر راپور له مخې) Hooke هوکړه وکړه چې د توليد شوې منحني اشاره ټوله د نيوټن وه. ^[۱۳]

د هووک کار او ادعاوې

رابرت هووک په ۱۶۶۰ لسيزه کې د نړۍ د سيستم په اړه هغه مهال خپل نظريات خپاره کړل، چې د ۱۶۶۶ مارچ پر ۲۱ يې شاهي ټولنې (Royal Society) ته د «د ناڅاپي راښکونکي اصل په واسطه د سيده حرکت منحني حرکت ته د کږېدنې» تر سرليک لاندې يوه مقاله ولوستله او په ۱۶۷۴ کې يې په لږ څه پرمختللې بڼه يو ځل بيا د «له کتنو څخه د ځمکې د حرکت ثابتولو په موخه يوه هڅه» [دا يې بله مقاله وه] سره د زياتونې په توګه خپره کړه. هووک په ۱۶۷۴ ز کې اعلان وکړ چې، نوموړي پلان درلود چې: «تر اوسه د پېژندل شوي هر سيستم څخه بېل (متفاوت) په خورا ځانګړتياوو کې د نړۍ يو سيستم تشرېح کړي» چې د درې انګېرنو پر بنسټ به وي: «ټول اسماني جسمونه چې هر څه دي، د خپلو مرکزونو پر لور يو راښکون او جاذبيت لري» او «هم ټول نور هغه اسماني جسمونه ځانته راکاږي، چې د دوی د فعاليت په کره کې دي».«ټول جسمونه چې په يو سيده او ساده حرکت کې اېښودل شوي دي، په سيده ليکه کې مخ پر وړاندې تللو ته به تر هغې ادامه ورکړي، چې د ځينو نورو اغېزناکو قوو له لوري يوې خوا ته کوږ يا قات شي...» او دا چې «په عمل کې د دې راښکونکو قوو پياوړتيا خپلو مرکزونو ته د دوی له نږدېوالي او لري والي سره متناسبه اړيکه لري». په دې ډول هوک د لمر او سيارو تر منځ دوه اړخيزه راښکونونه (جاذبې) په داسې ډول وانګېرلې، چې د خطي جبري ځواک له يو اصل سره يو ځای راښکونکي جسم ته په نږدېوالي سره زيات شو. ^[۱۴]^[۱۵]

تر ۱۶۷۴ ز پورې د هووک بيانونو، که څه هم د سرچپه مربع يو قانون پر دې راښکونونو باندې پلی کېږي يا کېدای شي پلی شي. د هوک جاذبه تر اوسه پورې نړيواله هم نه وه، که څه هم د پخوانیو فرضيو په پرتله خورا زر نړيوالتوب ته ورسېده. نوموړي د دې اړوند ثبوت يا رياضيکي تشرېح هم چمتو نه کړه. ^[۱۶]^[۱۷]^[۱۸]^[۱۹]^[۲۰]

سرچینې

↑ Fritz Rohrlich (25 August 1989). From Paradox to Reality: Our Basic Concepts of the Physical World. Cambridge University Press. pp. 28–. ISBN 978-0-521-37605-1.
↑ Klaus Mainzer (2 December 2013). Symmetries of Nature: A Handbook for Philosophy of Nature and Science. Walter de Gruyter. pp. 8–. ISBN 978-3-11-088693-1.
↑ "Physics: Fundamental Forces and the Synthesis of Theory | Encyclopedia.com". www.encyclopedia.com.
↑ Isaac Newton: "In [experimental] philosophy particular propositions are inferred from the phenomena and afterwards rendered general by induction": "Principia", Book 3, General Scholium, at p.392 in Volume 2 of Andrew Motte's English translation published 1729.
↑ Proposition 75, Theorem 35: p. 956 – I.Bernard Cohen and Anne Whitman, translators: Isaac Newton, The Principia: Mathematical Principles of Natural Philosophy. Preceded by A Guide to Newton's Principia, by I.Bernard Cohen. University of California Press 1999 ISBN 0-520-08816-6 ISBN 0-520-08817-4
↑ The Michell–Cavendish Experiment, Laurent Hodges
↑ Gillispie, Charles Coulston (1960). The Edge of Objectivity: An Essay in the History of Scientific Ideas. Princeton University Press. pp. 3–6. ISBN 0-691-02350-6.
↑ J.L. Heilbron, Electricity in the 17th and 18th Centuries: A Study of Early Modern Physics (Berkeley: University of California Press, 1979), 180.
↑
Discussion points can be seen for example in the following papers:
- Guicciardini, Niccolò (2005). "Reconsidering the Hooke–Newton Debate on Gravitation: Recent Results". Early Science and Medicine. 10 (4): 510–517. doi:10.1163/157338205774661825. JSTOR 4130420.
- Gal, Ofer (2005). "The Invention of Celestial Mechanics". Early Science and Medicine. 10 (4): 529–534. doi:10.1163/157338205774661834. JSTOR 4130422.
- Nauenberg, M. (2005). "Hooke's and Newton's Contributions to the Early Development of Orbital mechanics and Universal Gravitation". Early Science and Medicine. 10 (4): 518–528. doi:10.1163/157338205774661861. JSTOR 4130421.
↑ Bullialdus (Ismael Bouillau) (1645), "Astronomia philolaica", Paris, 1645.
↑ Borelli, G. A., "Theoricae Mediceorum Planetarum ex causis physicis deductae", Florence, 1666.
↑ See especially p. 13 in Whiteside, D. T. (1970). "Before the Principia: The Maturing of Newton's Thoughts on Dynamical Astronomy, 1664–1684". Journal for the History of Astronomy. 1: 5–19. Bibcode:1970JHA.....1....5W. doi:10.1177/002182867000100103. S2CID 125845242.
↑ H W Turnbull (ed.), Correspondence of Isaac Newton, Vol 2 (1676–1687), (Cambridge University Press, 1960), giving the Halley–Newton correspondence of May to July 1686 about Hooke's claims at pp. 431–448, see particularly page 431.
↑ Hooke's 1674 statement in "An Attempt to Prove the Motion of the Earth from Observations" is available in online facsimile here.
↑ Purrington, Robert D. (2009). The First Professional Scientist: Robert Hooke and the Royal Society of London. Springer. p. 168. ISBN 978-3-0346-0036-1. Extract of page 168
↑ See page 239 in Curtis Wilson (1989), "The Newtonian achievement in astronomy", ch.13 (pages 233–274) in "Planetary astronomy from the Renaissance to the rise of astrophysics: 2A: Tycho Brahe to Newton", CUP 1989.
↑ Calendar (New Style) Act 1750
↑ Page 309 in H W Turnbull (ed.), Correspondence of Isaac Newton, Vol 2 (1676–1687), (Cambridge University Press, 1960), document #239.
↑ See Curtis Wilson (1989) at page 244.
↑ Page 297 in H W Turnbull (ed.), Correspondence of Isaac Newton, Vol 2 (1676–1687), (Cambridge University Press, 1960), document #235, 24 November 1679.

[1] Fritz Rohrlich (25 August 1989). From Paradox to Reality: Our Basic Concepts of the Physical World. Cambridge University Press. pp. 28–. ISBN 978-0-521-37605-1.

[2] Klaus Mainzer (2 December 2013). Symmetries of Nature: A Handbook for Philosophy of Nature and Science. Walter de Gruyter. pp. 8–. ISBN 978-3-11-088693-1.

[3] "Physics: Fundamental Forces and the Synthesis of Theory | Encyclopedia.com". www.encyclopedia.com.

[4] Isaac Newton: "In [experimental] philosophy particular propositions are inferred from the phenomena and afterwards rendered general by induction": "Principia", Book 3, General Scholium, at p.392 in Volume 2 of Andrew Motte's English translation published 1729.

[Newton1-5] Proposition 75, Theorem 35: p. 956 – I.Bernard Cohen and Anne Whitman, translators: Isaac Newton, The Principia: Mathematical Principles of Natural Philosophy. Preceded by A Guide to Newton's Principia, by I.Bernard Cohen. University of California Press 1999 ISBN 0-520-08816-6 ISBN 0-520-08817-4

[The_Michell-Cavendish_Experiment-6] The Michell–Cavendish Experiment, Laurent Hodges

[7] Gillispie, Charles Coulston (1960). The Edge of Objectivity: An Essay in the History of Scientific Ideas. Princeton University Press. pp. 3–6. ISBN 0-691-02350-6.

[8] J.L. Heilbron, Electricity in the 17th and 18th Centuries: A Study of Early Modern Physics (Berkeley: University of California Press, 1979), 180.

[ofer-9] Discussion points can be seen for example in the following papers:
Guicciardini, Niccolò (2005). "Reconsidering the Hooke–Newton Debate on Gravitation: Recent Results". Early Science and Medicine. 10 (4): 510–517. doi:10.1163/157338205774661825. JSTOR 4130420.

Gal, Ofer (2005). "The Invention of Celestial Mechanics". Early Science and Medicine. 10 (4): 529–534. doi:10.1163/157338205774661834. JSTOR 4130422.

Nauenberg, M. (2005). "Hooke's and Newton's Contributions to the Early Development of Orbital mechanics and Universal Gravitation". Early Science and Medicine. 10 (4): 518–528. doi:10.1163/157338205774661861. JSTOR 4130421.

[10] Guicciardini, Niccolò (2005). "Reconsidering the Hooke–Newton Debate on Gravitation: Recent Results". Early Science and Medicine. 10 (4): 510–517. doi:10.1163/157338205774661825. JSTOR 4130420.

[11] Gal, Ofer (2005). "The Invention of Celestial Mechanics". Early Science and Medicine. 10 (4): 529–534. doi:10.1163/157338205774661834. JSTOR 4130422.

[12] Nauenberg, M. (2005). "Hooke's and Newton's Contributions to the Early Development of Orbital mechanics and Universal Gravitation". Early Science and Medicine. 10 (4): 518–528. doi:10.1163/157338205774661861. JSTOR 4130421.

[Bullialdus_1645-10] Bullialdus (Ismael Bouillau) (1645), "Astronomia philolaica", Paris, 1645.

[Borelli,_G._A._1666-11] Borelli, G. A., "Theoricae Mediceorum Planetarum ex causis physicis deductae", Florence, 1666.

[T_Whiteside_1970_pages_5-19-12] See especially p. 13 in Whiteside, D. T. (1970). "Before the Principia: The Maturing of Newton's Thoughts on Dynamical Astronomy, 1664–1684". Journal for the History of Astronomy. 1: 5–19. Bibcode:1970JHA.....1....5W. doi:10.1177/002182867000100103. S2CID 125845242.

[1686letters-13] H W Turnbull (ed.), Correspondence of Isaac Newton, Vol 2 (1676–1687), (Cambridge University Press, 1960), giving the Halley–Newton correspondence of May to July 1686 about Hooke's claims at pp. 431–448, see particularly page 431.

[attempt-14] Hooke's 1674 statement in "An Attempt to Prove the Motion of the Earth from Observations" is available in online facsimile here.

[15] Purrington, Robert D. (2009). The First Professional Scientist: Robert Hooke and the Royal Society of London. Springer. p. 168. ISBN 978-3-0346-0036-1. Extract of page 168

[16] See page 239 in Curtis Wilson (1989), "The Newtonian achievement in astronomy", ch.13 (pages 233–274) in "Planetary astronomy from the Renaissance to the rise of astrophysics: 2A: Tycho Brahe to Newton", CUP 1989.

[17] Calendar (New Style) Act 1750

[18] Page 309 in H W Turnbull (ed.), Correspondence of Isaac Newton, Vol 2 (1676–1687), (Cambridge University Press, 1960), document #239.

[19] See Curtis Wilson (1989) at page 244.

[20] Page 297 in H W Turnbull (ed.), Correspondence of Isaac Newton, Vol 2 (1676–1687), (Cambridge University Press, 1960), document #235, 24 November 1679.

[۱]

[۲]

[۳]

[۴]

[۵]

[۶]

[۷]

[۸]

[۹]

[۱۰]

[۱۱]

[۱۲]

[۱۳]

[۱۴]

[۱۵]

[۱۶]

[۱۷]

[۱۸]

[۱۹]

[۲۰]