Ici, sur le point bleu pâle que nous appelons chez nous, la gravité est quelque chose que nous ressentons tous chaque seconde de chaque jour.
"La gravité est la colle qui fait que la matière diffuse entre les étoiles s'effondre lentement et forme de nouvelles machines de fusion d'hydrogène (aka étoiles), c'est la colle qui lie les galaxies entre elles et elle est responsable de notre propre Terre en orbite autour du soleil chaque année, ", déclare l'astrophysicienne de l'Université du Connecticut Cara Battersby dans un courriel.
Gravity a également joué un rôle clé dans la célèbre histoire de la «pomme» de Sir Isaac Newton . Vous connaissez celle dont nous parlons.
Un jour, Newton traînait dans le Lincolnshire, en Angleterre, quand il a vu une pomme tomber d'un arbre. (Ou c'est ce qu'il a affirmé.)
Au cours des années à venir, il dira à de nombreuses connaissances - comme Voltaire et le biographe William Stukeley - que ses grands écrits sur la nature de la gravité ont été inspirés par ce petit événement banal. L'assistant de Newton, John Conduitt , a écrit:
Ainsi, les bases ont été jetées pour la loi de Newton sur la gravitation universelle . Au centre de laquelle se trouve un phénomène appelé la constante gravitationnelle, alias: "Big G" ou simplement "G."
L'équation
Tout d'abord. Avant de nous attaquer au Big G, nous devrions prendre du recul et expliquer la loi de Newton sur la gravitation universelle.
Comme Katie Mack - une astrophysicienne et auteur de " La fin de tout (astrophysiquement parlant) " - le dit par courrier électronique, la gravité est "le mécanisme par lequel les choses qui ont une masse sont attirées les unes vers les autres."
Newton s'est rendu compte que la force de cette attraction entre un ensemble donné d'objets dépend (a) de leur masse et (b) de leur distance. C'est une dynamique que sa loi de la gravitation universelle met en termes mathématiques.
Voici l' équation pertinente :
Le "F" représente la "force de gravité"; "m1" désigne la masse du premier objet; "m2" désigne la masse du deuxième objet; et "r2" est un raccourci pour la distance au carré entre les centres de masse à l' intérieur de l'objet un et de l'objet deux.
Et le "G"? Eh bien amis, c'est le Big G: la constante gravitationnelle.
«Golly, G!
«Pour deux masses quelconques, qu'il s'agisse de boules de bowling ou de planètes, la force gravitationnelle entre elles est déterminée par leurs masses, leur distance et le nombre G», explique Mack.
Grâce aux expériences menées par Henry Cavendish dans les années 1790, nous savons maintenant que la constante gravitationnelle a la valeur numérique d'environ 6,67 x 10 -11 Newtons (m2 / kg2).
Dans ce contexte, le terme «Newtons» fait référence à une unité de mesure. Un Newton est la quantité de force dont vous aurez besoin pour accélérer quelque chose avec une masse de 2,2 livres (1 kilogramme) à 3,28 pieds (1 mètre) par seconde.
Comme Anders Celsius et Charles F. Richter, Sir Isaac Newton a gagné une place sur la liste tant vantée des scientifiques qui ont fait nommer des unités en leur honneur . Bien pour lui.
Newton contre Einstein
Maintenant, il y a une couche de nuance que nous devrions reconnaître ici. Vous voyez, la loi de la Gravitation Universelle n'est pas tout à fait comme « universel » , comme son nom l' indique.
Selon Battersby, "notre image classique de la gravité" - que Newton a articulée au 17ème siècle - est "une approximation précise de la réalité de la physique dans la plupart des endroits de l'univers entier (certainement sur Terre)".
«Cependant», ajoute-t-elle, «cette théorie a été remplacée par la théorie de la relativité générale d'Einstein , qui est une amélioration de la« gravité newtonienne », qui postule que la matière déforme l'espace-temps lui-même (comme une boule lourde créant une fossette sur un caoutchouc feuille)."
Cela nous amène aux trous noirs .
Capables d'être plus d'un million de fois plus massifs que notre soleil, les trous noirs affectent la gravité d'une manière que la loi de Newton ne peut tout simplement pas expliquer. Il a été démontré que la relativité générale faisait des prédictions plus précises à leur sujet.
«Vous devez commencer à corriger le fait que la description de la gravité par Newton ne fonctionne pas précisément pour une gravité extrêmement forte ou un mouvement très rapide», explique Mack. «Dans ces cas, nous devons passer à l'image d'Einstein de la gravité ... Mais tant que vous ne regardez pas l'un de ces cas extrêmes, l'équation qu'Isaac Newton a écrite en 1686 pour ce qu'il a appelé 'la loi de La gravitation universelle «est vraiment universelle».
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Maintenant c'est intéressant
Le fil de Sir Isaac Newton sur le pommier pourrait avoir un fondement dans la vérité . Quoi qu'il en soit, l'affirmation selon laquelle il a été frappé à la tête par un fruit qui tombe est considérée comme un embellissement moderne.
