गुरुत्वाकर्षण की खोज किसने की?

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चार मूलभूत बल ब्रह्मांड के भीतर सभी अंतःक्रियाओं को नियंत्रित करते हैं। वे कमजोर परमाणु बल, मजबूत परमाणु बल, विद्युत चुंबकत्व और गुरुत्वाकर्षण हैं। इनमें से, गुरुत्वाकर्षण शायद सबसे रहस्यमय है। जबकि यह कुछ समय के लिए समझा गया है कि भौतिकी का यह नियम किस तरह से वृहद पैमाने पर संचालित होता है - हमारे सौर मंडल, आकाशगंगाओं और सुपरक्लस्टर्स पर शासन करने वाला - यह तीन अन्य मूलभूत बलों के साथ कैसे बातचीत करता है, यह एक रहस्य बना हुआ है।

स्वाभाविक रूप से, मानव को प्राचीन काल से इस बल की बुनियादी समझ थी। और जब यह गुरुत्वाकर्षण की हमारी आधुनिक समझ की बात आती है, तो इसका श्रेय एक ऐसे व्यक्ति को दिया जाता है, जिसने इसके गुणों का हनन किया था और यह कैसे सभी चीजों को महान और छोटा बनाता है - सर आइजक न्यूटन। 17 वीं शताब्दी के अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी और गणितज्ञ, ब्रह्मांड की हमारी समझ और इसे संचालित करने वाले कानूनों के लिए धन्यवाद।

जबकि हम सभी एक सेब के पेड़ के नीचे बैठे एक आदमी की प्रतिष्ठित छवि से परिचित हैं और उसके सिर पर एक गिरने के बाद, गुरुत्वाकर्षण पर न्यूटन के सिद्धांत भी अनुसंधान के लायक वर्षों की एक परिणति का प्रतिनिधित्व करते थे, जो बदले में संचित ज्ञान के सदियों पर आधारित था। वह इन सिद्धांतों को अपने परिमाण में प्रस्तुत करेगा, फिलोसोफी नेचुरलिस प्रिंसिपिया मैथमेटिका ("प्राकृतिक दर्शन के गणितीय सिद्धांत"), जो पहली बार 1687 में प्रकाशित हुआ था।

इस मात्रा में, न्यूटन ने यह निर्धारित किया कि उनके तीन कानूनों के प्रस्ताव के रूप में क्या जाना जाएगा, जो कि जोहान्स केपलर के लॉ ऑफ प्लैनेटरी मोशन और गुरुत्वाकर्षण के अपने गणितीय विवरण से प्राप्त किए गए थे। ये कानून शास्त्रीय यांत्रिकी की नींव रखेंगे, और 20 वीं सदी तक और आइंस्टीन के थ्योरी ऑफ रिलेटिविटी के उद्भव तक - सदियों तक अप्रकाशित रहेंगे।

17 वीं शताब्दी तक भौतिकी:

17 वीं शताब्दी विज्ञान के लिए एक बहुत ही शुभ समय था, जिसमें गणित, भौतिकी, खगोल विज्ञान, जीव विज्ञान और रसायन विज्ञान के क्षेत्र में बड़ी सफलताएँ मिलीं। इस अवधि के कुछ सबसे बड़े घटनाक्रमों में निकोलस कोपरनिकस द्वारा सौर मंडल के हेलियोसेंट्रिक मॉडल का विकास, गैलीलियो गैलीली द्वारा टेलिस्कोप और अवलोकन संबंधी खगोल विज्ञान के साथ अग्रणी कार्य और आधुनिक प्रकाशिकी का विकास शामिल है।

यह इस अवधि के दौरान भी था कि जोहान्स केप्लर ने अपने कानून के ग्रहों की गति विकसित की थी। 1609 और 1619 के बीच निर्मित, इन कानूनों ने सूर्य के चारों ओर तत्कालीन ज्ञात ग्रहों (बुध, शुक्र, पृथ्वी, मंगल, बृहस्पति, और शनि) की गति का वर्णन किया। उन्होंने कहा कि:

ग्रह सूर्य के चारों ओर एक ध्यान केंद्रित करने के साथ सूर्य के चारों ओर घूमते हैं
सूर्य को किसी ग्रह से जोड़ने वाली रेखा समान क्षेत्रों में समान समय में घूमती है।
किसी ग्रह के कक्षीय काल का वर्ग सूर्य से (या दूसरे शब्दों में) दीर्घवृत्त के "अर्ध-प्रमुख अक्ष" का आधा, सबसे छोटी राशि का घन (तीसरी शक्ति) के समानुपाती होता है। सूर्य से सबसे बड़ी दूरी)।

इन कानूनों ने कोपर्निकस के हेलिओसेंट्रिक मॉडल द्वारा उठाए गए शेष गणितीय मुद्दों को हल किया, इस प्रकार सभी संदेह को दूर किया कि यह ब्रह्मांड का सही मॉडल था। इनसे काम करते हुए, सर आइजक न्यूटन ने गुरुत्वाकर्षण और ग्रहों की कक्षाओं पर इसके प्रभाव पर विचार करना शुरू किया।

न्यूटन के तीन नियम:

1678 में, न्यूटन को ओवरवर्क और साथी खगोल विज्ञानी रॉबर्ट हुक के साथ झगड़े के कारण पूरी तरह से नर्वस ब्रेकडाउन का सामना करना पड़ा। अगले कुछ वर्षों के लिए, वह अन्य वैज्ञानिकों के साथ पत्राचार से पीछे हट गए, जहां उन्होंने इसे शुरू किया, और यांत्रिकी और खगोल विज्ञान में अपनी रुचि को नवीनीकृत किया। 1680-81 की सर्दियों में, एक धूमकेतु की उपस्थिति, जिसके बारे में उन्होंने जॉन फ्लेमस्टेड (इंग्लैंड के एस्ट्रोनॉमर रॉयल) के साथ पत्राचार किया और खगोल विज्ञान में उनकी रुचि को भी नवीनीकृत किया।

केपलर के कानून के मोशन की समीक्षा करने के बाद, न्यूटन ने एक गणितीय प्रमाण विकसित किया कि ग्रहों की कक्षाओं के अण्डाकार रूप का परिणाम त्रिज्या वेक्टर के वर्ग के विपरीत आनुपातिक बल से होगा। न्यूटन ने इन परिणामों का संपादन एडमंड हैली ("हेली की धूमकेतु" के खोजकर्ता) और रॉयल सोसाइटी में किया। डे मोटू कॉर्पोरम इन गायरम।

1684 में प्रकाशित इस ट्रैक में बीज था कि न्यूटन का विस्तार करने के लिए उसके मैग्नीस ऑपस का निर्माण क्या होगा फिलोसोफी नेचुरलिस प्रिंसिपिया मैथमेटिका। जुलाई 1687 में प्रकाशित इस ग्रंथ में न्यूटन के गति के तीन नियम शामिल थे, जिसमें कहा गया था:

जब एक जड़त्वीय संदर्भ फ्रेम में देखा जाता है, तो एक वस्तु या तो आराम पर रहती है या एक स्थिर वेग से चलती रहती है, जब तक कि बाहरी बल द्वारा कार्य नहीं किया जाता।
किसी वस्तु पर बाहरी बलों (F) का वेक्टर योग द्रव्यमान के बराबर होता है (म) उस वस्तु के गुणन के त्वरण वेक्टर (a) से गुणा किया जाता है। गणितीय रूप में, इसे इस रूप में व्यक्त किया जाता है: एफ =मए
जब एक शरीर एक दूसरे शरीर पर एक बल लगाता है, तो दूसरा शरीर एक साथ एक बल को परिमाण में बढ़ाता है और पहले शरीर पर दिशा में विपरीत होता है।

साथ में, इन कानूनों ने किसी भी वस्तु के बीच संबंध, उस पर काम करने वाली ताकतों और परिणामस्वरूप गति का वर्णन किया, जो शास्त्रीय यांत्रिकी के लिए नींव रखता है। कानूनों ने न्यूटन को प्रत्येक ग्रह के द्रव्यमान की गणना करने, ध्रुवों पर पृथ्वी के समतल होने और भूमध्य रेखा पर उभार और सूर्य और चंद्रमा के गुरुत्वाकर्षण खिंचाव से पृथ्वी के ज्वार का निर्माण करने की अनुमति दी।

उसी काम में, न्यूटन ने 'पहले और अंतिम अनुपात' का उपयोग करके ज्यामितीय विश्लेषण की एक गणना-जैसी विधि प्रस्तुत की, हवा में ध्वनि की गति पर काम किया (बॉयल के नियम के आधार पर), विषुवों के जुलूस के लिए जिम्मेदार (जो उन्होंने दिखाए थे) चंद्रमा के पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण आकर्षण के परिणामस्वरूप), चंद्रमा की गति में अनियमितताओं के गुरुत्वाकर्षण अध्ययन की शुरुआत की, धूमकेतुओं की कक्षाओं के निर्धारण के लिए एक सिद्धांत प्रदान किया, और बहुत कुछ।

न्यूटन और "Apple हादसा":

न्यूटन की सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण के अपने सिद्धांत के साथ आने की कहानी एक सेब के परिणामस्वरूप उसके सिर पर गिरने से लोकप्रिय संस्कृति का एक प्रधान बन गया है। और जबकि अक्सर यह तर्क दिया जाता रहा है कि कहानी अप्रोक्रिफ़ल है और न्यूटन ने अपने सिद्धांत को किसी एक क्षण में विकसित नहीं किया था, न्यूटन ने खुद कई बार कहानी सुनाई और दावा किया कि इस घटना ने उन्हें प्रेरित किया था।

इसके अलावा, विलियम स्टुकले के लेखन - एक अंग्रेजी पादरी, पुरातनपंथी और रॉयल सोसाइटी के साथी सदस्य - ने कहानी की पुष्टि की है। लेकिन सिर पर सेब हड़ताली न्यूटन के हास्यपूर्ण प्रतिनिधित्व के बजाय, स्टुक्ली ने अपने में वर्णित किया सर आइजैक न्यूटन के जीवन के संस्मरण (१ (५२) में एक बातचीत जिसमें न्यूटन ने सेब की गिरावट को देखते हुए गुरुत्वाकर्षण की प्रकृति को इंगित किया।

“… हम बगीचे में चले गए, और कुछ एप्लेट्स की छाया के नीचे थिया पी गए; केवल वह, और मेरा स्व। अन्य प्रवचन के बीच, उन्होंने मुझे बताया, वह ठीक उसी स्थिति में थे, जब पूर्व में, गुरुत्वाकर्षण की धारणा उनके दिमाग में आई थी। "उस सेब को हमेशा जमीन पर क्यों उतरना चाहिए," उसने खुद को सोचा; एक सेब के गिरने से… ”

जॉन कोंडिट, रॉयल मिंट में न्यूटन के सहायक (जिन्होंने अंततः अपनी भतीजी से शादी की), ने भी न्यूटन के जीवन के अपने खाते में कहानी सुनने का वर्णन किया। कॉन्डिट के अनुसार, यह घटना 1666 में हुई थी जब न्यूटन लिंकनशायर में अपनी मां से मिलने के लिए यात्रा कर रहे थे। बगीचे में टहलते समय, उन्होंने यह विचार किया कि सेब के गिरने के साथ-साथ चंद्रमा की कक्षा के लिए जिम्मेदार गुरुत्वाकर्षण का प्रभाव पृथ्वी से बहुत आगे कैसे बढ़ गया।

इसी तरह, वोल्टेयर ने एन लिखा था महाकाव्य कविता पर निबंध (१ (२ () कि न्यूटन ने पहली बार अपने बगीचे में टहलते हुए और एक पेड़ से एक सेब गिरते हुए गुरुत्वाकर्षण प्रणाली के बारे में सोचा था। यह 1660 के दशक के न्यूटन के नोटों के अनुरूप है, जो यह दर्शाता है कि वह इस बात से जूझ रहा था कि चंद्रमा के विपरीत क्षेत्र में, स्थलीय गुरुत्वाकर्षण कैसे फैलता है।

हालाँकि, उसे अपने सिद्धांतों को पूरी तरह से विकसित करने में दो और दशक लगेंगे, क्योंकि वह गणितीय प्रमाण देने में सक्षम था, जैसा कि इसमें दिखाया गया है प्रिन्सिपिया। एक बार जब वह पूरा हो गया, तो उसने कहा कि एक ही बल जो किसी वस्तु को जमीन पर गिराता है, अन्य कक्षीय गति के लिए जिम्मेदार था। इसलिए, उन्होंने इसे "सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण" नाम दिया।

विभिन्न वृक्षों का दावा है कि "सेब का पेड़" न्यूटन का वर्णन करता है। द किंग्स स्कूल, ग्रांथम, का दावा है कि उनके स्कूल ने मूल पेड़ खरीदा, इसे उखाड़ फेंका और कुछ साल बाद इसे हेडमास्टर के बगीचे में पहुँचाया। हालांकि, नेशनल ट्रस्ट, जो वूलस्टोर्प मनोर (जहां न्यूटन बड़ा हुआ) को विश्वास में रखता है, का दावा है कि पेड़ अभी भी उनके बगीचे में रहता है। ट्रिनिटी कॉलेज, कैम्ब्रिज के मुख्य द्वार के बाहर मूल वृक्ष का एक वंशज उगता देखा जा सकता है, न्यूटन उस कमरे में रहता था जब वह वहाँ अध्ययन करता था।

न्यूटन के कार्यों का विज्ञान पर गहरा प्रभाव पड़ेगा, इसके सिद्धांत निम्नलिखित 200 वर्षों के लिए कैनन के शेष रहेंगे। इसने सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण की अवधारणा को भी सूचित किया, जो आधुनिक खगोल विज्ञान का मुख्य आधार बन गया, और 20 वीं शताब्दी तक संशोधित नहीं किया जाएगा - क्वांटम यांत्रिकी और आइंस्टीन के सामान्य सापेक्षता के सिद्धांत की खोज के साथ।

हमने अंतरिक्ष पत्रिका में गुरुत्वाकर्षण के बारे में कई दिलचस्प लेख लिखे हैं। यहाँ कौन सर आइजैक न्यूटन था ?, कौन गैलीलियो गैलीली था ?, गुरुत्वाकर्षण बल क्या है ?, और गुरुत्वाकर्षण गुरुत्वाकर्षण क्या है?

खगोल विज्ञान कास्ट के विषय पर कुछ दो अच्छे एपिसोड हैं। यहाँ एपिसोड 37: गुरुत्वीय लेंसिंग, और एपिसोड 102: गुरुत्वाकर्षण,

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