Isaac Newton's reis naar zijn universele gravitatierecht was een fascinerende mix van observatie, aftrek en een gezonde dosis inspiratie. Hier is een uitsplitsing van de belangrijkste elementen:

1. Observaties:

* de wetten van Kepler: Newton werd sterk beïnvloed door de wetten van Johannes Kepler van planetaire motie. Deze wetten beschreven hoe planeten in elliptische banen rond de zon bewogen en een wiskundig kader voor planetaire beweging bieden.

* vallende appel (misschien): Het beroemde verhaal van de appel die op het hoofd van Newton valt, is waarschijnlijk apocriefen, maar het benadrukt het belang van observatie. Newton realiseerde zich dat dezelfde kracht die de appel naar beneden trok ook verantwoordelijk moet zijn voor het in een baan om de aarde houden.

2. Aftrek en wiskundige redenering:

* Centripetal Force: Newton begreep het concept van centripetale kracht - de kracht die nodig is om een ​​object in een cirkelvormig pad te bewegen. Hij paste dit op de maan toe en realiseerde zich dat het constant naar de aarde moet versnellen om zijn baan te behouden.

* omgekeerde vierkante wet: Newton redeneerde dat de zwaartekracht moet afnemen met het kwadraat van de afstand tussen objecten. Dit was gebaseerd op de derde wet van Kepler, waarin staat dat het kwadraat van de orbitale periode van een planeet evenredig is met de kubus van de gemiddelde afstand tot de zon.

* Wiskundig bewijs: Newton gebruikte zijn nieuw ontwikkelde calculus om zijn theorie wiskundig te bewijzen, waaruit blijkt dat de zwaartekracht tussen twee objecten evenredig is met het product van hun massa en omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand tussen hen.

3. Inspiratie en het "AHA" -moment:

* De "Universal" -verbinding: De belangrijkste sprong was erkennen dat dezelfde kracht die verantwoordelijk was voor het neerhalen van de appel ook verantwoordelijk was voor het in een baan om de aarde en het regelen van de beweging van alle hemelse lichamen. Dit besef leidde tot het idee van een universele zwaartekracht die van toepassing is op alle objecten in het universum.

Newton's Universal Law of Gravitation:

Zijn uiteindelijke formulering, uitgedrukt als een wiskundige vergelijking, verklaarde:

f =g (m1 * m2)/r^2

Waar:

* f is de zwaartekracht tussen twee objecten

* g is de zwaartekrachtconstante

* M1 en m2 zijn de massa's van de twee objecten

* r is de afstand tussen de centra van de twee objecten

Sleutelpunten:

* De wet van Newton was een monumentale prestatie, het verenigen van hemelse en terrestrische mechanica onder een enkel kader.

* Het bracht een revolutie teweeg in ons begrip van het universum en maakte de weg vrij voor toekomstige wetenschappelijke ontdekkingen.

Het is belangrijk om te onthouden dat de zwaartekrachtwet van Newton niet het laatste woord was. Einstein's theorie van algemene relativiteitstheorie bood later een meer accurate en uitgebreide beschrijving van de zwaartekracht, met name in extreme gevallen zoals bijna zwarte gaten. De wet van Newton blijft echter een opmerkelijk nauwkeurige en nuttige benadering voor de meeste dagelijkse berekeningen.