كان نيوتن عبقريًا رياضيًا في عصره. سمحت له مهاراته القوية في الملاحظة والإمساك بشرح القوة الأساسية لطبيعة الجاذبية في كتابه Principia Mathematica في ضوء كان منطقيًا وأظهر كل شيء من الصخور المتساقطة إلى حركة الأجرام السماوية في الفضاء. نعلم الآن جميعًا أن نظرية الجاذبية وحدها ليست كافية للتنبؤ بدقة وتفسير الحركات الكوكبية ، ناهيك عن حركة النجوم والمجرات بأكملها. عندما تم عرض نظرية نيوتن للجاذبية ، كان يعتقد الكثيرون أنها أكثر قطعة حساب التفاضل والتكامل لا رجعة فيها ، ولا شيء يمكن أن يدحضها. ومع ذلك ، في بضع قرون ، أصبح من الواضح أن هناك حاجة إلى نهج جديد للنظرية الرئيسية لشرح المنحنيات الإهليلجية للحركات الكوكبية بدقة.
نُشرت الطبعة الأولى من Principia في ثمانينيات القرن السادس عشر ، وتم الاعتراف بها على أنها رؤية مذهلة لأقوى قوة أساسية في العالم. خلال حياة نيوتن ، ظلت نظريته بدون حل ، ولم يكن حتى 169 عامًا بعد اكتشافه بدأت الشقوق تظهر في النهاية في نسخته من طيف الجاذبية. الآن ، أولئك منا الذين يعرفون علم الفلك الأساسي يعرفون أن كلا من نبتون وبلوتو لا يمكن ملاحظتهما بسهولة ، وعندما اكتشفه في النهاية أوربان لو فيرير في مرصد برلين ، وجده الباحث ضمن درجة واحدة من المسار المسموح به و لم يفعل ذلك. انتبه كثيرًا. لكنها كانت المرة الأولى التي لا تستطيع فيها معادلة نيوتن المهزومة أن تفسر.
بعد ذلك ، بدأ السلوك الغريب لعطارد في إظهار القلق. يمتلك كل من كوكب الزهرة والأرض الآن مدارات دائرية في الغالب ، لكن الزئبق يعرض مدارًا إهليلجيًا أبعد بنسبة 46٪ من موقع متوسط متطرف عن الآخر. يظهر المريخ أيضًا مسارًا بيضاويًا مشابهًا. هنا جميعهم يتحركون حول الشمس. يمكنك معرفة مدى اختلافهم عن بعضهم البعض:
تم شرح حركات الكواكب لأول مرة من قبل كوبرنيكوس وكيبلر. كان كبلر الآن أول من اقترح مدارات إهليلجية ، ولكن حتى نظريته بدأت في وضع استثناءات هنا ، حيث ادعى أنه بعد كل مدار ، سيعود الكوكب إلى نفس الموقع الذي بدأ به ، ولكن لم يكن هذا هو الحال منذ أن كان كيبلر يفترض أن الكواكب هي كتل نقطية دون تفاعل بينها. أخشى أن الأمر ليس كذلك ، لأن الكواكب تتأثر بقوة أيضًا بحركة بعضها البعض.
الآن ، بسبب هذه الاضطرابات ، يختلف الفرق بين السنة التقويمية للأرض والوقت الذي تستغرقه العودة إلى نفس الموقف عن بعضها البعض. السنة التقويمية تسمى السنة الاستوائية ، والثورة الكاملة تسمى السنة الفلكية. ولكن ما هو تأثير السنة الفلكية؟ السنة الفلكية هي 20 دقيقة و 24 ثانية أكثر. القضاء على تعقيدات الموضوع ، لا يدور كوكبنا 360 درجة في السنة الاستوائية. إنه يجعل 359.98604 درجة فقط ، لذلك إذا قسمنا الدرجة في 60 دقيقة زاوية والدقائق في 60 ثانية ، كل قرن ، تتغير الأرض في 5025 “ثانية”. نظرًا لأن الأرض تدور حول محورها ، فإن موقع المحور يتأثر أيضًا ، وهذا ما نسميه إزاحة المحور.
فيما يلي قائمة بجميع الكواكب وتغييراتها التي يتم تنظيمها كل قرن بترتيب تناقص الأهمية:
- فينوس: 277.9 “لكل قرن.
- المشتري: 153.6 “في القرن.
- الأرض: 90.0 بوصة في القرن.
- زحل: 7.3 “في القرن.
- المريخ: 2.5 “لكل قرن.
- أورانوس: 0.14 بوصة في القرن.
- نبتون: 0.04 بوصة في القرن.
إذا أضفناهم جميعًا ، يصبح التغيير 5557 “عندما نضيف الأرض أيضًا. هذا ليس أحدث اكتشاف ، حيث جعلت البيانات من علماء الفلك من 3 قرون من الممكن الاستدلال عليه في أواخر القرن التاسع عشر. بينما كانت لدينا الملاحظة ، لا يمكن لأي نظرية أن تفسر سبب حدوثها على الإطلاق. بدأ علماء الرياضيات في التنبؤ بجميع أنواع النماذج للمساعدة في تفسيرها. يعتقد أحدهم من قبل سايمون نيوكومب وأساف هول أنه إذا كانت الجاذبية متناسبة عكسياً مع المسافة إلى السلطة 2.0000001612 بدلاً من 2 فقط ، فيمكن تفسير كل شيء. لكن ، يبدو أن القانون يعمل بشكل جيد على الأرض ، فلماذا يسبب تشوهات في الفضاء؟ هذا هو المكان الذي استولت عليه نظرية النسبية الخاصة لأينشتاين وتم دمجها مع نهج Newcomb و Hall الموضح أعلاه ؛ تم تقديم تفسير مثالي يستخدم الزمكان لتأثير جيد. بعد ذلك ، تم الإعلان عن أن قوانين نيوتن عفا عليها الزمن عند دراسة الأجرام السماوية بسبب قدرتها على التأثير على منحنى الزمكان. وفقا لأينشتاين ، تتأثر الجاذبية بشكل كبير بكمية الكتلة الموجودة ، ونتيجة لذلك ، كلما زادت كتلة الجسم ، زادت الجاذبية التي يمكنه التعامل معها.
وفقا لأينشتاين ، تتأثر الجاذبية بشكل كبير بكمية الكتلة الموجودة ، ونتيجة لذلك ، كلما زادت كتلة الجسم ، زادت الجاذبية التي يمكنه التعامل معها. لذا توقع أينشتاين بشكل صحيح 43 ″ في القرن ، لكن مفهوم الزمكان كان بحيث لا يمكن لأحد تصديقه ، ولم يأخذ سوى انحناء الأشعة الضوئية من الشمس نفسها لاختبار هذا المفهوم الثوري في الفيزياء الذي حل محل في نهاية المطاف نيوتن نفسه. . في ما يلي مقطع إخباري لصحيفة نيويورك تايمز عن ذلك:
لذا سواء كانت موجات الجاذبية أو تموجًا داخل منحنى الزمكان أو حركات الكواكب المنقحة ، فإن فقرة آينشتاين في نظرية الجاذبية لا تزال سارية إلى حد كبير. لا يمكننا أن نأخذ أي شيء من نيوتن لأن وظيفته الرئيسية ونظرية الجاذبية الجديدة تتضمن مفهوم نيوتن بأكمله ، لكن وجود كتلة الزمكان والتأثير على الجاذبية حول الكتلة غيرت الطريق أننا نرى كوننا. مائة عام بعد أول اختراق لنيوتن.
