Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe heeft Newton de wet van universele zwaartekracht gemaakt?

Isaac Newton "maakte" niet alleen de wet van universele zwaartekracht. Het was een hoogtepunt van zorgvuldige observatie, briljante aftrek en een leven lang wetenschappelijk onderzoek. Hier is een vereenvoudigde uitsplitsing van het proces:

1. Observatie en inspiratie:

* vallende appel: Het populaire verhaal over de appel die uit een boom valt, kan apocrief zijn, maar het benadrukt de scherpe observatie van Newton van de natuurlijke wereld. Hij zag dat objecten op de grond vielen en vroeg zich af waarom.

* Moon's Motion: Newton observeerde de baan van de maan rond de aarde en erkende dat deze moet worden beïnvloed door een kracht. Hij realiseerde zich dat dezelfde kracht die de appel naar beneden trok ook verantwoordelijk moet zijn voor het in een baan om de maan.

2. Wiskundige basis:

* de wetten van Kepler: Johannes Kepler had al drie wetten van planetaire motie geformuleerd op basis van observaties door Tycho Brahe. Deze wetten beschreven de elliptische paden van planeten, hun snelheden en hun relaties met de zon. Newton gebruikte de wetten van Kepler als een cruciaal startpunt.

* calculus: Newton ontwikkelde Calculus, een krachtig hulpmiddel voor het beschrijven van beweging en krachten. Het stelde hem in staat om de continue verandering die betrokken is bij zwaartekrachtinteracties te analyseren.

3. De wet van universele zwaartekracht:

* omgekeerde vierkante wet: Newton veronderstelde dat de zwaartekracht tussen twee objecten recht evenredig is met het product van hun massa en omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand daartussen. Dit betekent dat de kracht zwakker wordt naarmate objecten verder uit elkaar gaan.

* Wiskundige formulering: Met behulp van calculus en zijn observaties formuleerde Newton de wet van universele zwaartekracht, een wiskundige vergelijking die de zwaartekracht tussen twee objecten in het universum beschrijft.

4. Testen en verfijning:

* voorspellingen: De wet van Newton deed specifieke voorspellingen over de motie van hemellichamen, die vervolgens werden getest tegen observaties. De voorspellingen waren ongelooflijk nauwkeurig en ondersteunen de geldigheid van de wet.

* Verdere studies: Wetenschappers bleven door de eeuwen heen de wet van Newton bestuderen en verfijnen, wat leidde tot nog meer accurate metingen en begrip van het complexe samenspel van zwaartekracht.

Kortom, Newton "maakte" niet alleen de wet van universele zwaartekracht; Hij ontdekte het door een combinatie van:

* Observatie en analyse van de natuurlijke wereld.

* voortbouwend op het werk van eerdere wetenschappers zoals Kepler.

* het ontwikkelen van zijn eigen wiskundige hulpmiddelen (calculus).

* zijn theorie testen en verfijnen door rigoureuze wetenschappelijke methoden.

De wet van universele zwaartekracht blijft een hoeksteen van de moderne fysica en legt alles uit, van de beweging van appels tot de vorming van sterrenstelsels.