अंतरिक्ष में गुरुत्वाकर्षण पृथ्वी के समान क्यों नहीं है? क्या गुरुत्वाकर्षण बल प्रबल है?

मनुष्य लंबे समय से उस बल को जानता है जो सभी पिंडों को पृथ्वी पर गिरा देता है। लेकिन 17वीं सदी तक. ऐसा माना जाता था कि केवल पृथ्वी में ही अपनी सतह के निकट स्थित पिंडों को आकर्षित करने का विशेष गुण है। 1667 में, न्यूटन ने सुझाव दिया कि सामान्यतः सभी पिंडों के बीच पारस्परिक आकर्षण बल कार्य करते हैं। उन्होंने इन ताकतों को फोर्स कहा सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण.

न्यूटन ने पिंडों की गति के नियमों की खोज की। इन नियमों के अनुसार त्वरण के साथ गति केवल बल के प्रभाव में ही संभव है। चूँकि गिरते हुए पिंड त्वरण के साथ चलते हैं, इसलिए उन पर पृथ्वी की ओर नीचे की ओर निर्देशित बल द्वारा कार्य किया जाना चाहिए।

हम अपने आस-पास के निकायों के बीच पारस्परिक आकर्षण पर ध्यान क्यों नहीं देते? शायद यह इस तथ्य से समझाया गया है कि उनके बीच आकर्षक ताकतें बहुत छोटी हैं?

न्यूटन यह दिखाने में सक्षम थे कि पिंडों के बीच आकर्षण बल दोनों पिंडों के द्रव्यमान पर निर्भर करता है और, जैसा कि यह निकला, केवल तभी ध्यान देने योग्य मूल्य तक पहुंचता है जब परस्पर क्रिया करने वाले पिंडों (या उनमें से कम से कम एक) का द्रव्यमान पर्याप्त रूप से बड़ा हो।

गुरुत्वाकर्षण के त्वरण की एक अनोखी विशेषता यह है कि यह किसी दिए गए स्थान पर सभी पिंडों के लिए, किसी भी द्रव्यमान के पिंडों के लिए समान होता है। पहली नज़र में, यह एक बहुत ही अजीब संपत्ति है। आख़िरकार, न्यूटन के दूसरे नियम को व्यक्त करने वाले सूत्र से,

इसका तात्पर्य यह है कि किसी पिंड का त्वरण जितना अधिक होगा, उसका द्रव्यमान उतना ही कम होगा। कम द्रव्यमान वाले पिंडों को बड़े द्रव्यमान वाले पिंडों की तुलना में अधिक त्वरण के साथ गिरना चाहिए। अनुभव से पता चला है (§ 20 देखें) कि स्वतंत्र रूप से गिरने वाले पिंडों का त्वरण उनके द्रव्यमान पर निर्भर नहीं करता है। इस अद्भुत के लिए एकमात्र स्पष्टीकरण पाया जा सकता है

तथ्य यह है कि पृथ्वी जिस बल से किसी पिंड को आकर्षित करती है वह उसके द्रव्यमान के समानुपाती होता है अर्थात

दरअसल, इस मामले में, उदाहरण के लिए, द्रव्यमान को दोगुना करने से बल भी दोगुना हो जाएगा, लेकिन त्वरण, जो अनुपात के बराबर है, अपरिवर्तित रहेगा। न्यूटन ने यही किया था सही निष्कर्ष: सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण का बल उस पिंड के द्रव्यमान के समानुपाती होता है जिस पर वह कार्य करता है। लेकिन शरीर एक दूसरे को आकर्षित करते हैं। और न्यूटन के तीसरे नियम के अनुसार, समान निरपेक्ष मूल्य की शक्तियाँ दोनों आकर्षित करने वाले पिंडों पर कार्य करती हैं। इसका मतलब यह है कि आपसी आकर्षण का बल प्रत्येक आकर्षित करने वाले पिंड के द्रव्यमान के समानुपाती होना चाहिए। तब दोनों निकायों को त्वरण प्राप्त होगा जो उनके द्रव्यमान पर निर्भर नहीं करता है।

यदि बल प्रत्येक परस्पर क्रिया करने वाले पिंड के द्रव्यमान के समानुपाती होता है, तो इसका अर्थ यह है कि यह दोनों पिंडों के द्रव्यमान के गुणनफल के समानुपाती होता है।

दो पिंडों के बीच पारस्परिक आकर्षण बल और किस पर निर्भर करता है? न्यूटन ने सुझाव दिया कि यह पिंडों के बीच की दूरी पर निर्भर होना चाहिए। अनुभव से यह सर्वविदित है कि पृथ्वी के निकट मुक्त गिरावट का त्वरण बराबर है और 1, 10 या 100 मीटर की ऊंचाई से गिरने वाले पिंडों के लिए भी यह समान है लेकिन इससे हम अभी तक यह निष्कर्ष नहीं निकाल सकते हैं कि त्वरण पर निर्भर नहीं है पृथ्वी से दूरी. न्यूटन का मानना ​​था कि दूरियों की गणना पृथ्वी की सतह से नहीं, बल्कि उसके केंद्र से की जानी चाहिए। लेकिन पृथ्वी की त्रिज्या 6400 किलोमीटर है। इसलिए यह स्पष्ट है कि पृथ्वी की सतह से कई दसियों या सैकड़ों मीटर ऊपर गुरुत्वाकर्षण के त्वरण को उल्लेखनीय रूप से नहीं बदला जा सकता है।

यह पता लगाने के लिए कि पिंडों के बीच की दूरी उनके पारस्परिक आकर्षण बल को कैसे प्रभावित करती है, आपको यह जानना होगा कि पिंड पृथ्वी की सतह से बड़ी दूरी पर किस त्वरण से चलते हैं।

यह स्पष्ट है कि पृथ्वी की सतह से कई हजार किलोमीटर की ऊँचाई पर स्थित पिंडों के मुक्त रूप से गिरने के ऊर्ध्वाधर त्वरण को मापना कठिन है। पृथ्वी की ओर गुरुत्वाकर्षण बल के प्रभाव में एक वृत्त में पृथ्वी के चारों ओर घूम रहे किसी पिंड के अभिकेन्द्रीय त्वरण को मापना अधिक सुविधाजनक है। आइए याद रखें कि लोचदार बल का अध्ययन करते समय हमने उसी तकनीक का उपयोग किया था। हमने इस बल के प्रभाव में एक वृत्त में घूम रहे सिलेंडर के अभिकेन्द्रीय त्वरण को मापा।

सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण के बल का अध्ययन करने में, प्रकृति स्वयं भौतिकविदों की सहायता के लिए आई और पृथ्वी के चारों ओर एक चक्र में घूमने वाले पिंड के त्वरण को निर्धारित करना संभव बनाया। ऐसा पिंड पृथ्वी का प्राकृतिक उपग्रह - चंद्रमा है। आख़िरकार, यदि न्यूटन की धारणा सही है, तो हमें यह मान लेना चाहिए कि पृथ्वी के चारों ओर एक वृत्त में घूमते समय चंद्रमा का अभिकेन्द्रीय त्वरण पृथ्वी के प्रति उसके आकर्षण बल द्वारा प्रदान किया जाता है। यदि चंद्रमा और पृथ्वी के बीच गुरुत्वाकर्षण बल उनके बीच की दूरी पर निर्भर नहीं होता, तो चंद्रमा का अभिकेन्द्रीय त्वरण त्वरण के समान होता।

पृथ्वी की सतह के निकट पिंडों का मुक्त रूप से गिरना। वास्तव में, जैसा कि हम पहले से ही जानते हैं, अभिकेन्द्रीय त्वरण जिसके साथ चंद्रमा अपनी कक्षा में चलता है, बराबर है (अभ्यास 16, समस्या 9 देखें)। और यह पृथ्वी के निकट गिरते पिंडों के त्वरण से लगभग 3600 गुना कम है। वहीं, यह ज्ञात है कि पृथ्वी के केंद्र से चंद्रमा के केंद्र तक की दूरी 384,000 किमी है। यह पृथ्वी की त्रिज्या का 60 गुना है, यानी पृथ्वी के केंद्र से उसकी सतह तक की दूरी। इस प्रकार, आकर्षित करने वाले पिंडों के बीच की दूरी में 60 गुना की वृद्धि से त्वरण में 602 गुना की कमी आती है। इससे हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण बल द्वारा पिंडों को प्रदान किया गया त्वरण, और इसलिए यह बल स्वयं, परस्पर क्रिया करने वाले पिंडों के बीच की दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है।

न्यूटन इस निष्कर्ष पर पहुंचे।

इसलिए, हम लिख सकते हैं कि दो द्रव्यमान पिंड एक दूसरे के प्रति बल से आकर्षित होते हैं, जिसका निरपेक्ष मान सूत्र द्वारा व्यक्त किया जाता है

पिंडों के बीच की दूरी कहां है, y आनुपातिकता का गुणांक है, प्रकृति में सभी पिंडों के लिए समान है। सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण के इस गुणांक को गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक कहा जाता है।

उपरोक्त सूत्र न्यूटन द्वारा खोजे गए सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण के नियम को व्यक्त करता है:

सभी पिंड एक-दूसरे की ओर आकर्षित होते हैं, जो उनके द्रव्यमान के गुणनफल के सीधे आनुपातिक और उनके बीच की दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती बल से होता है।

सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में, दोनों ग्रह सूर्य के चारों ओर घूमते हैं और कृत्रिम उपग्रह पृथ्वी के चारों ओर घूमते हैं।

लेकिन परस्पर क्रिया करने वाले पिंडों के बीच की दूरी से क्या समझा जाना चाहिए? आइए मनमाने आकार के दो पिंड लें (चित्र 109)। सवाल तुरंत उठता है: सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण के नियम के सूत्र में किस दूरी को प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए? बीच की दूरी

दोनों पिंडों की सतह के सबसे दूर बिंदु या, इसके विपरीत, निकटतम बिंदुओं के बीच की दूरी? या शायद शरीर के कुछ अन्य बिंदुओं के बीच की दूरी?

यह पता चलता है कि सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण के नियम को व्यक्त करने वाला सूत्र (1) तब मान्य होता है जब पिंडों के बीच की दूरी उनके आकार की तुलना में इतनी बड़ी होती है कि पिंडों को भौतिक बिंदु माना जा सकता है। उनके बीच गुरुत्वाकर्षण बल की गणना करते समय, पृथ्वी और चंद्रमा, ग्रहों और सूर्य को भौतिक बिंदु माना जा सकता है।

यदि पिंडों का आकार गेंदों जैसा है, तो भले ही उनका आकार उनके बीच की दूरी के बराबर हो, वे गेंदों के केंद्रों पर स्थित भौतिक बिंदुओं के रूप में एक दूसरे को आकर्षित करते हैं (चित्र 110)। इस मामले में, यह गेंदों के केंद्रों के बीच की दूरी है।

बड़े त्रिज्या की गेंद और मनमाने आकार के पिंड के बीच आकर्षण बल की गणना करते समय सूत्र (1) का भी उपयोग किया जा सकता है छोटे आकारगेंद की सतह के करीब स्थित (चित्र 111)। फिर गेंद की त्रिज्या की तुलना में शरीर के आयामों की उपेक्षा की जा सकती है। जब हम आकर्षण पर विचार करते हैं तो हम बिल्कुल यही करते हैं अलग-अलग शरीरग्लोब के लिए.

गुरुत्वाकर्षण बल एक बल का एक और उदाहरण है जो उस शरीर की स्थिति (निर्देशांक) पर निर्भर करता है जिस पर यह बल कार्य करता है, उस शरीर के सापेक्ष जिस पर प्रभाव पड़ता है। आख़िरकार, गुरुत्वाकर्षण बल पिंडों के बीच की दूरी पर निर्भर करता है।

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जैसा कि अनुभव से पता चलता है, पिंडों का पारस्परिक आकर्षण इन पिंडों को अलग करने वाले स्थान के माध्यम से होता है, तब भी जब वे निर्वात में होते हैं। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि प्रत्येक पिंड अपने आस-पास के स्थान के गुणों को बदलता है।  


पूर्ण बलनिकायों का पारस्परिक आकर्षण एक शरीर के तत्वों से दूसरे शरीर के सभी तत्वों पर कार्य करने वाली शक्तियों का योग है।  

गुरुत्वाकर्षण अंतःक्रिया पिंडों के पारस्परिक आकर्षण में प्रकट होती है और सभी पिंडों में अंतर्निहित होती है, चाहे उनकी संरचना कुछ भी हो, रासायनिक संरचनाऔर अन्य गुण. न्यूटन ने एक नियम स्थापित किया जो निकायों के बीच पारस्परिक आकर्षण बल को निर्धारित करता है।  

आइए मान लें कि आपसी आकर्षण के प्रभाव में शरीर थोड़ा करीब आ गए हैं।  

यह गुणांक इतना छोटा है कि पृथ्वी की सतह पर स्थित पिंडों के पारस्परिक आकर्षण को बहुत सूक्ष्म प्रयोगों से भी नहीं देखा जा सकता है, इसलिए, सामान्य रूप से, उन्हें उपेक्षित किया जा सकता है।  

इस तरह के अनुमान के साथ, ग्रह मंडल के पिंडों के पारस्परिक आकर्षण को ही ध्यान में रखना बाकी है। पृथ्वी सूर्य और अन्य पिंडों से आकर्षित होती है सौर परिवार; सूर्य और ये अन्य पिंड दोनों पृथ्वी से एक दूसरे के बराबर दूरी पर स्थित हैं।  

पिंडों के बीच पारस्परिक आकर्षण बल को निर्धारित करने वाले नियम में द्रव्यमान भी शामिल है। सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण के नियम में द्रव्यमान गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र बनाने और गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रों के प्रभावों का अनुभव करने के लिए निकायों की क्षमता के माप के रूप में कार्य करता है, यही कारण है कि इसे गुरुत्वाकर्षण कहा जाता है।  

गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र एक विशेष प्रकार का पदार्थ है जिसके माध्यम से पारस्परिक आकर्षणदूरभाष. औपचारिक रूप से, गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र को उस स्थान के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जिसमें गुरुत्वाकर्षण बल कार्य करते हैं। हालाँकि, किसी को यह स्पष्ट रूप से समझना चाहिए कि क्षेत्र भौतिक है।  

सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण का नियम केवल यह बताता है कि पिंडों के पारस्परिक आकर्षण का बल किस पर निर्भर करता है, लेकिन निर्वात के माध्यम से दूरी पर क्रिया को प्रसारित करने के तंत्र की व्याख्या नहीं करता है। न्यूटन ने स्वयं किसी मध्यस्थ की सहायता के बिना दूरी पर कार्रवाई को व्यर्थ पाया, लेकिन गुरुत्वाकर्षण बलों की प्रकृति के प्रति अपना दृष्टिकोण व्यक्त करने से परहेज किया।  

गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र एक विशेष प्रकार का पदार्थ है जिसके माध्यम से पिंडों का परस्पर आकर्षण होता है।  

गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक का इतना छोटा मान बताता है कि हम पिंडों के पारस्परिक आकर्षण को क्यों नहीं देख पाते हैं रोजमर्रा की जिंदगी, जब हम कम द्रव्यमान वाले पिंडों से निपट रहे होते हैं। इसी कारण से, गुरुत्वाकर्षण संपर्क परमाणु-आणविक घटना में कोई भूमिका नहीं निभाता है। लेकिन बढ़ते द्रव्यमान के साथ, गुरुत्वाकर्षण संपर्क की भूमिका बढ़ जाती है।  

हमने न्यूटन के सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण के नियम के आधार पर गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र पर विचार किया, लेकिन यह नियम समय पर पिंडों के पारस्परिक आकर्षण बल की निर्भरता को ध्यान में नहीं रखता है।  

आकाशीय पिंडों की गति का अध्ययन करते समय - प्राकृतिक और कृत्रिम दोनों - सबसे पहले अंतरिक्ष में पिंडों के पारस्परिक आकर्षण की शक्तियों को ध्यान में रखना आवश्यक है। शास्त्रीय खगोलीय यांत्रिकी ने अपने मुख्य कार्य को उनके पारस्परिक आकर्षण के प्रभाव में पिंडों की गति के अध्ययन में देखा।  

ग्रहों और उनके उपग्रहों की गति के पैटर्न, पृथ्वी पर पिंडों का गिरना, तोपखाने के गोले की गति, पेंडुलम के दोलन एक दूसरे के प्रति पिंडों के पारस्परिक आकर्षण की शक्तियों के अस्तित्व का संकेत देते हैं। ये बल I द्वारा स्थापित सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण (गुरुत्वाकर्षण) के नियम का पालन करते हैं।  

सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण का बल

न्यूटन ने पिंडों की गति के नियमों की खोज की। इन नियमों के अनुसार त्वरण के साथ गति केवल बल के प्रभाव में ही संभव है। चूँकि गिरते हुए पिंड त्वरण के साथ चलते हैं, इसलिए उन पर पृथ्वी की ओर नीचे की ओर निर्देशित बल द्वारा कार्य किया जाना चाहिए। क्या केवल पृथ्वी में ही अपनी सतह के निकट स्थित पिंडों को आकर्षित करने का गुण है? 1667 में, न्यूटन ने सुझाव दिया कि सामान्यतः सभी पिंडों के बीच पारस्परिक आकर्षण बल कार्य करते हैं। उन्होंने इन बलों को सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण की ताकतें कहा।

हम अपने आस-पास के निकायों के बीच पारस्परिक आकर्षण पर ध्यान क्यों नहीं देते? शायद यह इस तथ्य से समझाया गया है कि उनके बीच आकर्षक ताकतें बहुत छोटी हैं?

न्यूटन यह दिखाने में सक्षम थे कि पिंडों के बीच आकर्षण बल दोनों पिंडों के द्रव्यमान पर निर्भर करता है और, जैसा कि यह निकला, केवल तभी ध्यान देने योग्य मूल्य तक पहुंचता है जब परस्पर क्रिया करने वाले पिंडों (या उनमें से कम से कम एक) का द्रव्यमान पर्याप्त रूप से बड़ा हो।

अंतरिक्ष और समय में "छेद"।

ब्लैक होल विशाल गुरुत्वाकर्षण बलों का परिणाम हैं। वे तब उत्पन्न होते हैं, जब पदार्थ के एक बड़े द्रव्यमान के मजबूत संपीड़न के दौरान, इसका बढ़ता गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र इतना मजबूत हो जाता है कि यह ब्लैक होल से प्रकाश को भी बाहर नहीं आने देता है; आप केवल प्रभाव में आकर ही इसमें पड़ सकते हैं विशाल ताकतेंगुरुत्वाकर्षण, लेकिन कोई रास्ता नहीं है। आधुनिक विज्ञानसमय और के बीच संबंध का पता चला भौतिक प्रक्रियाएँ, अतीत में समय की श्रृंखला की पहली कड़ियों की "जांच" करने और सुदूर भविष्य में इसकी संपत्तियों की निगरानी करने के लिए कहा जाता है।

आकर्षित करने वाले निकायों की जनता की भूमिका

मुक्त गिरावट का त्वरण एक अनोखी विशेषता से भिन्न होता है कि यह किसी भी स्थान पर सभी पिंडों के लिए, किसी भी द्रव्यमान के पिंडों के लिए समान होता है। इस अजीब संपत्ति की व्याख्या कैसे करें?

इस तथ्य के लिए एकमात्र स्पष्टीकरण जो पाया जा सकता है कि त्वरण शरीर के द्रव्यमान पर निर्भर नहीं करता है, वह बल F जिसके साथ पृथ्वी शरीर को आकर्षित करती है वह इसके द्रव्यमान m के समानुपाती होता है।

वास्तव में, इस मामले में, द्रव्यमान m में वृद्धि, उदाहरण के लिए, दोगुना करने से बल F के मापांक में भी दोगुनी वृद्धि होगी, और त्वरण, जो अनुपात F/m के बराबर है, अपरिवर्तित रहेगा। न्यूटन ने यह एकमात्र सही निष्कर्ष निकाला: सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण का बल उस पिंड के द्रव्यमान के समानुपाती होता है जिस पर वह कार्य करता है।

लेकिन शरीर एक-दूसरे को आकर्षित करते हैं, और परस्पर क्रिया की शक्तियां हमेशा एक ही प्रकृति की होती हैं। नतीजतन, जिस बल से कोई पिंड पृथ्वी को आकर्षित करता है वह पृथ्वी के द्रव्यमान के समानुपाती होता है। न्यूटन के तीसरे नियम के अनुसार, ये बल परिमाण में समान हैं। इसका मतलब यह है कि यदि उनमें से एक पृथ्वी के द्रव्यमान के समानुपाती है, तो उसके बराबर दूसरा बल भी पृथ्वी के द्रव्यमान के समानुपाती है। इससे यह निष्कर्ष निकलता है कि परस्पर आकर्षण बल दोनों परस्पर क्रिया करने वाले पिंडों के द्रव्यमान के समानुपाती होता है। इसका मतलब यह है कि यह दोनों निकायों के द्रव्यमान के उत्पाद के समानुपाती होता है।

अंतरिक्ष में गुरुत्वाकर्षण पृथ्वी के समान क्यों नहीं है?

ब्रह्माण्ड में प्रत्येक वस्तु दूसरी वस्तु को प्रभावित करती है, वे एक दूसरे को आकर्षित करती हैं। आकर्षण बल, या गुरुत्वाकर्षण, दो कारकों पर निर्भर करता है।

सबसे पहले, यह इस बात पर निर्भर करता है कि वस्तु, शरीर, वस्तु में कितना पदार्थ है। किसी पिंड के पदार्थ का द्रव्यमान जितना अधिक होगा, गुरुत्वाकर्षण उतना ही मजबूत होगा। यदि किसी पिंड का द्रव्यमान बहुत कम है तो उसका गुरुत्वाकर्षण कम होता है। उदाहरण के लिए, पृथ्वी का द्रव्यमान चंद्रमा के द्रव्यमान से कई गुना अधिक है, इसलिए पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण चंद्रमा की तुलना में अधिक है।

दूसरे, गुरुत्वाकर्षण पिंडों के बीच की दूरी पर निर्भर करता है। पिंड एक-दूसरे के जितने करीब होंगे, आकर्षण बल उतना ही अधिक होगा। वे एक-दूसरे से जितनी दूर होंगे, गुरुत्वाकर्षण उतना ही कम होगा।

प्रसिद्ध फ्रांसीसी खगोलशास्त्री अरागो ने लिखा, "अगर हमने हर मिनट पिंडों को गिरते हुए नहीं देखा होता, तो यह हमारे लिए सबसे आश्चर्यजनक घटना होती।" आदत हमें पृथ्वी के प्रति सभी सांसारिक वस्तुओं के आकर्षण को स्वाभाविक बनाती है और सामान्य घटना. लेकिन जब हमें बताया जाता है कि वस्तुएं भी एक-दूसरे को आकर्षित करती हैं, तो हम इस पर विश्वास नहीं करते हैं, क्योंकि हम रोजमर्रा की जिंदगी में ऐसा कुछ भी नहीं देखते हैं।

वास्तव में, सार्वभौमिक आकर्षण का नियम सामान्य परिस्थितियों में हमारे चारों ओर लगातार प्रकट क्यों नहीं होता है? हम मेज़ें, तरबूज़, एक दूसरे को आकर्षित करते लोग क्यों नहीं देखते? क्योंकि छोटी वस्तुओं के लिए आकर्षण बल अत्यंत छोटा होता है। मैं तुम्हें ले आऊंगा स्पष्ट उदाहरण. दो मीटर की दूरी पर दो लोग एक-दूसरे को आकर्षित करते हैं, लेकिन इस आकर्षण का बल नगण्य है: औसत वजन वाले लोगों के लिए - 0.01 मिलीग्राम से कम। इसका मतलब यह है कि दो लोग एक-दूसरे को उसी बल से आकर्षित करते हैं जिसके साथ 0.00001 ग्राम वजन एक पैमाने पर दबाता है; केवल अत्यंत संवेदनशील तराजू वैज्ञानिक प्रयोगशालाएँइतने कम वजन का पता लगाने में सक्षम! बेशक, ऐसा बल हमें अपनी जगह से नहीं हिला सकता - फर्श पर हमारे तलवों का घर्षण इसे रोकता है। हमें स्थानांतरित करने के लिए, उदाहरण के लिए, लकड़ी के फर्श पर (फर्श पर तलवों का घर्षण बल शरीर के वजन के 30% के बराबर है), कम से कम 20 किलो के बल की आवश्यकता होती है। इस बल की तुलना एक मिलीग्राम के सौवें हिस्से के नगण्य आकर्षण बल से करना भी हास्यास्पद है। मिलीग्राम - एक ग्राम का हजारवाँ भाग; ग्राम - एक किलोग्राम का हजारवां हिस्सा; इसका मतलब है कि 0.01 मिलीग्राम हमें स्थानांतरित करने के लिए आवश्यक बल के एक अरबवें हिस्से का आधा है! क्या यह आश्चर्य की बात है कि जब सामान्य स्थितियाँक्या हमें सांसारिक पिंडों के पारस्परिक आकर्षण का एक संकेत भी नज़र नहीं आता?

यदि घर्षण मौजूद नहीं होता तो यह अलग होता; फिर एक कमजोर आकर्षण भी शरीरों को करीब लाने से नहीं रोक पाएगा। लेकिन 0.01 मिलीग्राम के बल के साथ लोगों के बीच इस मेल-मिलाप की गति बिल्कुल नगण्य होनी चाहिए। यह गणना की जा सकती है कि घर्षण की अनुपस्थिति में, 2 मीटर की दूरी पर अलग हुए दो लोग पहले घंटे के दौरान एक-दूसरे के 3 सेमी करीब चले जाएंगे; दौरान अगले घंटेवे और 9 सेमी करीब आ गए होंगे; तीसरे घंटे के दौरान - 15 सेमी और गति तेज हो गई होगी, लेकिन दोनों लोग पांच घंटे से पहले करीब नहीं आए होंगे।



चित्र 43. सूर्य का आकर्षण पृथ्वी ई के मार्ग को मोड़ देता है। जड़ता के कारण, ग्लोब स्पर्श रेखा ईआर के अनुदिश गति करता है।

पार्थिव पिंडों के आकर्षण का पता उन मामलों में लगाया जा सकता है जहां घर्षण बल बाधा के रूप में काम नहीं करता है। एक धागे पर लटका हुआ भार गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में होता है, और इसलिए धागे की ऊर्ध्वाधर दिशा होती है; लेकिन यदि भार के पास कोई विशाल पिंड है जो भार को अपनी ओर आकर्षित करता है, तो धागा अपनी ऊर्ध्वाधर स्थिति से थोड़ा विचलित हो जाता है और पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण और किसी अन्य पिंड के आकर्षण के परिणामस्वरूप निर्देशित होता है, जो अपेक्षाकृत बहुत कमजोर होता है। एक बड़े पहाड़ के पास साहुल रेखा का ऐसा विचलन पहली बार 1775 में स्कॉटलैंड में मास्केलीन द्वारा देखा गया था; उन्होंने साहुल रेखा की दिशा की तुलना एक ही पर्वत के दोनों ओर तारों वाले आकाश के ध्रुव की दिशा से की। इसके बाद, एक विशेष उपकरण के तराजू का उपयोग करके सांसारिक पिंडों के आकर्षण के साथ अधिक उन्नत प्रयोगों ने गुरुत्वाकर्षण बल को सटीक रूप से मापना संभव बना दिया।

छोटे द्रव्यमानों के बीच गुरुत्वाकर्षण बल नगण्य होता है। जैसे-जैसे जनता बढ़ती है, यह उनके उत्पाद के अनुपात में बढ़ती है। लेकिन यहां कई लोग इस शक्ति को बढ़ा-चढ़ाकर पेश करते हैं। एक वैज्ञानिक - निश्चित रूप से एक भौतिक विज्ञानी नहीं, बल्कि एक प्राणी विज्ञानी - ने मुझे आश्वस्त करने की कोशिश की कि आपसी आकर्षण अक्सर देखा जाता है समुद्री जहाजों द्वारा, सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण बल के कारण होता है! गणना द्वारा यह दिखाना मुश्किल नहीं है कि गुरुत्वाकर्षण का इससे कोई लेना-देना नहीं है: 100 मीटर की दूरी पर 25,000 टन वजन वाले दो युद्धपोत केवल 400 ग्राम के बल से एक-दूसरे को आकर्षित करते हैं। बेशक, ऐसा बल अपर्याप्त है पानी में जहाजों को थोड़ी सी भी गति प्रदान करना। असली वजहहम द्रवों के गुणधर्म अध्याय में जहाजों के रहस्यमय आकर्षण की व्याख्या करेंगे।

गुरुत्वाकर्षण बल, जो छोटे पिंडों के लिए नगण्य है, तब अत्यधिक ध्यान देने योग्य हो जाता है हम बात कर रहे हैंआकाशीय पिंडों के विशाल द्रव्यमान के बारे में। तो, यहां तक ​​​​कि नेपच्यून, जो हमसे बहुत दूर का ग्रह है, धीरे-धीरे लगभग सौर मंडल के किनारे पर चक्कर लगा रहा है, 18 मिलियन टन के बल के साथ पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण के साथ हमें अपना "हैलो" भेजता है! सूर्य से हमें अलग करने वाली विशाल दूरी के बावजूद, पृथ्वी केवल गुरुत्वाकर्षण बल द्वारा अपनी कक्षा में बनी हुई है। यदि किसी कारण से सौर गुरुत्वाकर्षण बल गायब हो गया, तो पृथ्वी अपनी कक्षा की स्पर्श रेखा के साथ उड़ जाएगी और हमेशा के लिए विश्व अंतरिक्ष की अथाह गहराई में चली जाएगी।