كيف تم اكتشاف قانون الجاذبية ومن وراءه؟

أرسطو

يعتبر الفيلسوف اليوناني أرسطو أحد أقدم الفلاسفة اللذين قدموا أولى المحاولات لإيجاد تفسيرات علمية لمفهوم الجاذبية، من خلال طرح فكرة أن الأجسام تتحرك نحو مكانها الطبيعي، الذي يقصد به عناصر الأرض الموجودة في مركز الكون، وكانت فكرة أرسطو الأساسية تقوم على مبدأ أن الأجسام تسقط بسرعة تتناسب مع وزنها، بمعنى أنه عند رمي جسم خشبي وجسم معدني من نفس الحجم، فإن الجسم المعدني الثقيل سيسقط بشكل أسرع، وبقيت هذه الأفكار لمدة آلفي عام حتى جاء العالم غاليليو.¹

غاليليو

يعد غاليليو أول العلماء الذين افتتحوا الحديث عن الفيزياء كعلم، على عكس ما كان سائداً في العصور الوسطى، والتي كانت مبنية على الافتراضات، وبدأ غاليليو باختبار نظرية أرسطو المتعلقة بسقوط الأجسام، وتحدث بأن سقوط الأجسام لا علاقة له بوزنها، وإنما نتيجة قوة الجاذبية، ولهذا يجب أن يكون تساع الأجسام المتساقطة هو نفسه، بغض النظر عن الوزن، وبالطبع كان من الواضح أن الحجر يسقط أسرع من الريشة، إلا أن غاليليو أشار إلى أن السبب في ذلك عوامل أخرى غير الوزن ، ومن ضمنها مقاومة الهواء والاحتكاك، وليس الوزن.²

ولهذا استخدم غاليليو حركة البندول، وسلوك الأجسام المتدحرجة أو انزلاق الطائرات المائلة ، كنماذج له، وبناءً على ملاحظاته، استنتج أن جميع الأجسام تخضع لمعدل متسق من التسارع الجاذبية ، ثم يتم معايرتها في وقت لاحق بسرعة 32 قدمًا (9.8 م) في الثانية، الأمر الذي يعني أنه مقابل كل 32 قدمًا يسقط جسم ما ، فإنه يتسارع بمعدل 32 قدمًا في الثانية أيضًا ؛ وبالتالي فإنه بعد ثانيتين ، ينخفض ​​بمعدل 64 قدمًا (19.6 مترًا) في الثانية ؛ بعد 3 ثوان ، على 96 قدم (29.4 م) في الثانية.²

إسحاق نيوتن

نشر نيوتن نظريته للجاذبية العالمية في ثمانينيات القرن السادس عشر، بعد أن كان جالساً تحت شجرة، وسقطة تفاحة منها على رأسه، الأمر الذي جعله يتساءل لماذا سقطت التفاحة على الأرض تحديداً، ولهذا حيث وضع الأساس لفكرة أن الجاذبية هي قوة يمكن التنبؤ بها تعمل على المادة في الكون، وهي دلالة لكل من الكتلة والمسافة، وتنص نظرية قانون نيوتن على أن كل جسيم من المادة يجذب كل الجزيئات الأخرى معاً، بقوة تتناسب طرديًا مع ناتج كتلتها وتتناسب عكسًا مع مربع المسافة بينهما.³

ألبرت أينشتاين

ساهم ألبرت أينشتاين ، الذي فاز بجائزة نوبل في الفيزياء في العام 1921م، بنظرية جاذبية بديلة في أوائل القرن العشرين.، حيث قدم نظريته النسبية الشهيرة، التي قدمت تفسيرًا مختلفًا للغاية عن قانون نيوتن للجاذبية العالمية، حيث أن آينشتاين لم يؤمن أن للجاذبية قوة على الإطلاق، وأشار إلى أن ما يعرف باسم “البعد الرابع” هو المسؤول عن هذه القوى، حيث تنص الفيزياء الأساسية على أنه إذا لم تكن هناك قوى خارجية تعمل، فسيظل الجسم مسافراً دائمًا في خط مستقيم، وبناءً على ذلك، وبدون قوة خارجية ، سيبقى الجسمان اللذان يسيران على طول مسارات متوازية دائمًا متوازيين، ولن يجتمعوا أبدا.⁴