중력 상수는 뉴턴의 만유 중력 법칙에서 "G"입니다.

May 05 2021
아이작 뉴턴 경의 만유 중력 법칙은 중력의 법칙을 수학 공식에 적용하는 데 도움이됩니다. 그리고 중력 상수는 그 공식에서 "G"입니다.
Isaac Newton은 사과를 땅에 떨어 뜨리는 힘이 달이 지구를 공전하게 만드는 힘과 동일하다는 것을 증명했습니다. 이것은 뉴턴의 만유 중력 법칙이며, 그는 중력 상수로 G를 사용하여 수학적으로 정의했습니다. dmitro2009 / Shutterstock

우리가 집이라고 부르는 옅은 파란색 점에서 중력 은 우리 모두가 매일 매초마다 경험하는 것입니다.

"중력은 별들 사이의 확산 물질을 천천히 붕괴시켜 새로운 수소 융합 기계 (별명)를 형성하게하는 접착제이며, 은하를 하나로 묶는 접착제이며 매년 태양 주위를 도는 우리 지구를 책임지고 있습니다. "코네티컷 대학교 천체 물리학 자 Cara Battersby 는 이메일을 통해 말합니다 .

Gravity는 또한 Sir Isaac Newton 의 유명한 "사과"이야기 에서 핵심적인 역할을했습니다 . 우리가 말하는 것을 알고 있습니다.

어느 날, 뉴턴은 영국 링컨 셔 에서 놀다 가 사과가 나무에서 떨어지는 것을 보았습니다. (또는 그는 주장했습니다.)

앞으로 몇 년 동안 그는 Voltaire 및 전기 작가 William Stukeley와 같은 많은 지인들에게 중력의 본질에 대한 그의 위대한 글이이 평범한 작은 사건에서 영감을 받았다고 말했습니다. Newton의 조수 John Conduitt 는 다음과 같이 썼습니다.

[ 사과를 나무에서 땅으로 떨어 뜨리는) 같은 중력의 힘이 지구에서 일정 거리에 국한되지 않고 평소 생각했던 것보다 훨씬 더 멀리 확장되어야한다고 생각했습니다. 달로서, 그는 자신에게 말했다. 그렇다면 그것이 그녀의 움직임에 영향을 미치고 아마도 그녀를 그녀의 궤도에 유지해야한다 .

따라서 뉴턴의 우주 중력 법칙에 대한 토대가 마련되었습니다 . 그 중심에는 중력 상수, 일명 "Big G"또는 그냥 "G"라는 현상이 있습니다.

방정식

먼저 첫 번째 것들. Big G를 다루기 전에 물러서서 Newton 's Law of Universal Gravitation을 설명해야합니다.

으로 케이티 맥 천체 물리학 및 "의 저자 - 모든 (Astrophysically 말하기)의 끝 "- 이메일을 통해 말한다, 중력은 "질량을 가지고 일을 서로에게 매력을하는 메커니즘"입니다.

뉴턴 은 주어진 물체 세트 사이의이 매력 의 강도 가 (a) 물체의 크기와 (b) 물체의 거리에 따라 다르다는 것을 깨달았습니다 . 그의 만유 중력 법칙이 수학 용어에 적용 하는 것은 역동적 입니다.

관련 방정식 은 다음과 같습니다 .

F = (G x m1 x m2) / r2

"F"는 "중력의 힘"을 의미합니다. "m1"은 첫 번째 물체의 질량을 의미합니다. "m2"는 두 번째 물체의 질량을 나타냅니다. 그리고 "r2"는 물체 1과 물체 2 내의 질량 중심 사이의 제곱 거리의 약칭입니다 .

그리고 "G"? 친구 여러분, 그것은 Big G : 중력 상수입니다.

"Golly, G!"

"볼링 공이든 행성이든 두 개의 질량에 대해 둘 사이의 중력은 질량, 거리 및 수 G에 의해 결정됩니다."라고 Mack는 말합니다.

1790 년대에 Henry Cavendish가 수행 한 실험 덕분에 우리는 이제 중력 상수가 약 6.67 x 10 -11 뉴턴 (m2 / kg2) 의 수치를 가짐 을 알고 있습니다.

이 문맥에서 "뉴턴"이라는 용어는 측정 단위를 나타냅니다. 1 뉴턴 은 초당 3.28 피트 (1 미터)에서 2.2 파운드 (1 킬로그램)의 질량으로 무언가를 가속하는 데 필요한 힘의 양입니다.

Anders Celsius 및 Charles F. Richter와 마찬가지로 Isaac Newton 경은 자신의 이름을 따서 이름을 지은 과학자들의 자랑스러운 명단에 올랐 습니다 . 그에게는 잘된 일 이네요.

Cygnus X-1은 거대한 파란색 동반 별과 함께 궤도를 도는 태양 질량의 약 15 배에 달하는 블랙홀입니다. 뉴턴의 중력에 대한 설명은 매우 강한 중력이나 매우 빠른 동작에는 작동하지 않습니다. 즉, 블랙홀과 같은 것입니다.

뉴턴 대 아인슈타인

이제 우리가 여기에서 인정해야 할 뉘앙스가 있습니다. 당신은 만유 인력의 법칙이 아닌, 참조 이름에서 알 수 있듯이으로 "보편적".

Battersby에 따르면, "우리의 고전적인 중력 사진"(뉴턴이 17 세기에 말한 것처럼)은 "전체 우주 (확실히 지구)의 대부분의 장소에서 물리학의 현실에 대한 정확한 근사치"입니다.

"그러나"그녀는 "이 이론은 물질이 시공간 자체를 변형 시킨다고 가정하는 (무거운 공처럼 고무 위에 보조개를 만드는 것처럼) '뉴턴 중력'을 개선 한 아인슈타인의 일반 상대성 이론 으로 대체되었습니다. 시트)."

그것은 우리를 블랙홀로 인도합니다 .

블랙홀은 우리 태양보다 백만 배 이상 더 거대해질 수있는 뉴턴의 법칙이 설명 할 수없는 방식으로 중력에 영향을 미칩니다. 일반 상대성 이론은 그들에 대해 더 정확한 예측 을하는 것으로 나타났습니다 .

"뉴턴의 중력 묘사가 극도로 강한 중력이나 매우 빠른 동작에 대해서는 정확하게 작동하지 않는다는 사실을 수정하기 시작해야합니다."라고 Mack는 말합니다. "이 경우, 우리는 아인슈타인의 중력 사진으로 전환해야합니다 ...하지만 극단적 인 경우 중 하나를 보지 않는 한, 아이작 뉴턴이 1686 년에 '의 법칙'이라고 부르는 방정식을 적어 놓았습니다. Universal Gravitation '은 진정으로 보편적입니다. "

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이제 흥미 롭 네요

사과 나무에 대한 아이작 뉴턴 경의 실은 진실의 근거 가 될 수 있습니다 . 그럼에도 불구하고 그가 떨어지는 열매에 머리 를 맞았다 는 주장 은 현대적인 장식으로 간주됩니다.