د جاذبې فورمول
جاذبه په فزیک کې یو له خورا بنسټیزو او مهمو طبیعي پیښو څخه دی. دا هغه قوه ده چې د یوې ټاکلې اندازې دوه شیان یو بل ته جذبوي. د جاذبې مفهوم لومړی ځل په ۱۷ پیړۍ کې د سر اسحاق نیوټن لخوا په ژوره توګه مطالعه شو، او له هغه وخت راهیسې، زموږ د جاذبې په اړه پوهه د پام وړ پرمختګ کړی، د البرټ انشټاین د عمومي نسبیت تیوري څخه د پام وړ ونډې سره. دا مقاله به د جاذبې مفهوم، د جاذبې لپاره د نیوټن بنسټیز فورمول، او د جاذبې تیوري څنګه د وخت په تیریدو سره وده کړې ده بیاکتنه وکړي.
د جاذبې قوې پوهیدل
جاذبه قوه د جاذبې قوه ده چې د دوو هغو شیانو ترمنځ رامنځته کیږي چې ډله لري. دا قوه د مختلفو طبیعي پیښو مسؤلیت لري، لکه د ځمکې ته د شیانو رالویدل، د لمر شاوخوا د سیارو حرکت، او د لوی پیمانه کاسمیک جوړښتونو رامینځته کول. که څه هم جاذبه قوه په کایناتو کې د څلورو بنسټیزو قوو څخه یوه ده، دا د قوي اټومي قوې، ضعیف اټومي قوې، او الکترومقناطیسي قوې په پرتله ترټولو کمزورې ده. په هرصورت، جاذبه قوه لامحدود لاسرسی لري، کوم چې دا په کاسمیک پیمانه کې خورا مهم کوي.
د نیوټن د جاذبې قانون
د جاذبې قوې تر ټولو مشهور فورمول د نیوټن د نړیوال جاذبې قانون دی، چې وايي د دوو شیانو ترمنځ د جاذبې قوه د دوی د کتلې د محصول سره مستقیم متناسب او د دوی د کتلې د مرکزونو ترمنځ د واټن مربع سره معکوس متناسب ده. په ریاضيکي توګه، دا فورمول په لاندې ډول څرګندیږي:
\[ F = G \frac{m_1 \cdot m_2}{r^2} \]
چیرته:
– \( F \) د دوو شیانو ترمنځ د جاذبې قوه ده (نیوټن، N)،
– \( G \) د نړیوال جاذبې ثابت دی (\( 6.67430 \times 10^{-11} \, \text{Nm}^2/\text{kg}^2 \)),
– \( m_1 \) او \( m_2 \) د دوو شیانو کتله ده (کیلوګرام، کیلوګرام)،
– \( r \) د دوو شیانو د کتلې د مرکزونو ترمنځ واټن دی (متره، متر).
نړیوال جاذبه ثابت (G)
د نړیوال جاذبې ثابت، \(G \)، یو ډیر کوچنی فکتور دی او د لوړ دقت سره اندازه کول یې ستونزمن دي. په هرصورت، لومړی بریالی اندازه کول په 1798 کې د هینري کاوینډیش لخوا ترسره شو. د هغه تجربه، چې د "کاوینډیش تجربه" په نوم پیژندل کیږي، د پیژندل شوي کتلو ترمنځ د خورا کوچني ځواک اندازه کولو لپاره د تورشن بیم څخه کار واخیست.
د نیوټن د جاذبې فورمول تطبیق
د نیوټن د نړیوال جاذبې قانون ډېر مهم کارونه لري. یو یې د ځمکې په سطحه د شیانو د وزن محاسبه کول دي. وزن د جاذبې قوه ده چې د شیانو په کتله عمل کوي. د وزن (W) د محاسبې فورمول دا دی:
\[ W = m \cdot g \]
چیرته:
– \( W \) د شی وزن دی (نیوټن، N)،
– \( m \) د شی وزن (کیلوګرام، کیلوګرام) دی،
– \( g \) د ځمکې د جاذبې قوې له امله سرعت دی (د ځمکې په سطحه شاوخوا \( 9.8 \, \text{m/s}^2 \)).
دا قانون د سیارو، سپوږمیو او مصنوعي سپوږمکیو د مدارونو د محاسبې لپاره هم کارول کیږي. د ستورپوهنې په شرایطو کې، دا فورمول موږ ته اجازه راکوي چې پوه شو چې سیارې څنګه د یو بل او د دوی ستورو سره تعامل کوي.
د نیوټن د جاذبې قانون محدودیتونه
که څه هم د نیوټن د نړیوال جاذبې قانون په ډیری حالاتو کې خورا ګټور او دقیق دی، خو دا محدودیتونه لري چې د ځانګړو شرایطو لاندې رامینځته کیږي. یو داسې محدودیت په ډیرو لویو کاسمیک پیمانه یا په خورا قوي جاذبې ساحو کې دی، لکه د تورو سوریو ته نږدې. په دې قضیو کې، د البرټ انشټاین د عمومي نسبیت تیوري د جاذبې قوې ډیر دقیق توضیحات وړاندې کوي.
د انشټاین د نسبیت عمومي تیوري
البرټ انشټاین په ۱۹۱۵ کال کې د نسبیت عمومي تیوري وړاندې کړه، چې زموږ د جاذبې په اړه یې پوهاوی انقلاب کړ. په دې تیوري کې، جاذبه د ډله ایزو ترمنځ عمل کونکی ځواک نه دی، بلکې د فضا-وخت د منحني پایله ده چې د ډله ایزو او انرژۍ له امله رامینځته کیږي. د عمومي نسبیت اساسي فورمول د انشټاین د ساحې معادله ده:
\[ R_{\mu\nu} – \frac{1}{2} R g_{\mu\nu} + \Lambda g_{\mu\nu} = \frac{8\pi G}{c^4} T_{\mu\nu} \]
چیرته:
– \( R_{\mu\nu} \) د ريکي ټینسر دی چې د فضا-وخت منحني حالت بیانوي،
– \( R \) د ریکي پیمانه ده،
– \( g_{\mu\nu} \) هغه میټریک ټینسر دی چې د فضا-وخت هندسه تعریفوي،
– \( \Lambda \) کاسمولوژیکي ثابت دی،
– \( G \) د جاذبې ثابت دی،
– \( c \) په خلا کې د رڼا سرعت دی،
– \( T_{\mu\nu} \) د انرژۍ-مومینټم ټینسر دی چې په فضا-وخت کې د انرژۍ او حرکت ویش بیانوي.
د نسبیت عمومي تیوري موږ ته اجازه راکوي چې هغه مختلفې پیښې درک کړو چې د نیوټن د جاذبې قانون یې نشي تشریح کولی، لکه د جاذبې لینزینګ، د عطارد د مدار مخکینۍ مرحله، او د کایناتو پراختیا. دا د جاذبې څپو د شتون وړاندوینه هم کوي، کوم چې لومړی ځل په 2015 کې د لیزر انټرفیرومیټر جاذبې څپې څارونکي (LIGO) لخوا په مستقیم ډول کشف شول.
وروستي کشفونه او پرمختګونه
د جاذبې څپو کشف په عصري فزیک کې یو له سترو لاسته راوړنو څخه دی، چې د نسبیت عمومي تیوري د یوې مهمې وړاندوینې لپاره مستقیم شواهد چمتو کوي. دا کشف کایناتو او د سختو کاسمیک پیښو مطالعې ته یوه نوې کړکۍ پرانیزي، لکه د تور سوري او نیوټرون ستورو ترمنځ ټکرونه.
سربېره پردې، د تیاره مادې او تیاره انرژۍ په اړه څېړنې ښيي چې جاذبه ممکن داسې اړخونه ولري چې لا تر اوسه په بشپړه توګه نه دي پوه شوي. تیاره ماده او تیاره انرژي داسې ښکاري چې په کایناتو کې واکمني کوي، مګر دوی رڼا نه خپروي یا جذب نه کوي، چې په مستقیم ډول یې کشف کول ستونزمن کوي. په هرصورت، د تیاره مادې جاذبه اغیزې د جاذبې لینزینګ او د کهکشانونو حرکت له لارې لیدل کیدی شي.
پایله
د جاذبې قانون په فزیک کې یو له خورا بنسټیزو او مهمو مفاهیمو څخه دی، چې زموږ د کایناتو د پوهیدو لاره بدلوي. د نیوټن د نړیوال جاذبې قانون څخه د انشټاین د عمومي نسبیت تیوري پورې، زموږ د جاذبې په اړه پوهه د پام وړ وده کړې ده. وروستي څیړنې او موندنې زموږ پوهه ننګوي او ژوروي، د راتلونکو کشفونو لپاره لاره هواروي. جاذبه د څیړنې یو ډیر فعال او په زړه پورې ډګر پاتې دی، چې ډیری رازونه یې لا تر اوسه حل شوي ندي.
