| نسخهٔ فعلی |
متن شما |
| سطر ۱: |
سطر ۱: |
| − | [[File:NewtonsLawOfUniversalGravitation.svg|قاب|چپ|ثابت گرانش در قانون جهانی نیوتون، یک مقدار جهانی است. ]] | + | {{نیازمند منبع}} |
| − | '''ثابت گرانش'''، ثابتی است که در [[گرانش|قانون جهانی گرانش]] [[نیوتن]] و در نظریه [[نسبیت عام]] [[آلبرت اینشتین|انیشتین]] ظاهر می‌شود. در هر نظریه مربوط به ساختار اجسام بزرگ و تکامل [[جهان]] (مانند [[کیهان‌شناسی]]) این ثابت نقش عمده‌ای دارد.
| + | [[رده:فیزیک]] |
| − | | + | هنگامی که نیوتون راجع به نیروی گرانش بین دو جسم تحقیق می کرد، دریافت که نیروی گرانش بین دو جسم متناسب است با حاصل ضرب جرم اجسام تقسیم بر مجذور فاصله. ضریبی که این تناسب را به تساوی تبدیل می کند ثابت جهانی گرانش است و با نماد G به صورت |
| − | ضریب G ضریب جاذبه عمومی نیوتن نام دارد و مقدار آن در سیستم SI برابر است با:
| + | F= G M*m/d^2 |
| − | | + | در معادله ی نیروی گرانش ظاهر می شود. در این معادله F نیروی گرانش مابین دو جسم، به جرمهای m و M و به فاصله ی d از هم است. مقدار این ثابت برابر است با: |
| − | [[پرونده:Gravitational constant.png|وسط]]
| |
| − | {{-}}
| |
| − | == تاریخچه == | |
| − | شصت سال از مرگ [[نیوتن]] گذشته بود که هنری کاوندیش قانون گرانش را از طریق تجربی و به کمک یک ترازوی دوار در آزمایشگاه تأیید کرد. در این آزمایش همچنین اندازه عددی ثابت گرانش G برای نخستین بار به دست آمد.
| |
| − | | |
| − | نخستین اندازه گیری دقیق را کاوندیش در سال ۱۱۷۷/۱۷۸۹ انجام داد در قرن ۱۹ نیز پوئین تینگ و بویز اصلاحات مهمی در این اندازه گیری انجام دادند.
| |
| − | | |
| − | [[پرونده:Cavendish Torsion Balance Diagram.svg|thumb]]
| |
| − | | |
| − | == اطلاعات اولیه ==
| |
| | | | |
| − | اهمیت ثابتهای بنیادی فیزیک به همین جا ختم نمی‌شود، بلکه این ثابتها دارای مفاهیم فیزیکی هستند و نیز می‌توان از ترکیب آنها به کمیت‌های با ارزش فیزیکی دست یافت. به عنوان مثال، می‌توان از ترکیب سه ثابت معروف مانند [[ثابت پلانک]] (h)، [[سرعت نور]] (C) و ثابت گرانش، [[زمان پلانک]] را بدست آورد.
| |
| | | | |
| − | == محاسبه G از طریق آزمایش==
| + | 11-^10*6.67384 (m^3 kg^-1 s^-2) |
| − | در سال 1774، نِویل مسکلین (Nevil Maskelyne) با اندازه‌گیری میزان انحراف خط شاغول نسبت به شیب کوه شیهالیون (Schiehallion) در اسکاتلند (حدود 11 ثانیه قوسی) توانست نیروی جاذبه بین گلوله سربی شاغول و کوه را اندازه بگیرد. او در ابتدا علاقه‌مند بود از این نتیجه برای اندازه‌گیری [[چگالی]] متوسط زمین استفاده کند. شیهالیون با 1081 متر ارتفاع، شکلی بسیار منظم دارد و مسکلین توانست جرم کوه را تخمین بزند و به دنبال آن به عددی برای G برسد. اما مقادیری که او برای G و چگالی متوسط زمین ( 4400 کیلوگرم بر متر مکعب) به دست آورد چندان صحیح نبود.
| |
| − | بعداً در سال 1798، هنری کاوندیش (Henry Cavendish) اولین شخصی بود که G را در آزمایشگاه، و با کمک تجهیزاتی که توسط جان میشل (John Mitchell) طراحی شده بود، اندازه گرفت. میشل یک ترازوی پیچشی بسیار حساس ساخته بود. این ترازو متشکل بود از یک میله افقی با دو گلوله کوچک سربی در دو انتها که از وسط توسط سیم پیچشی آویزان بود.
| |
| − | گلوله‌های بزرگ سربی در همان صفحۀ افقیِ گلوله‌های کوچک به آنها نزدیک می‌شدند،
| |
| − | به طوری که نیروی جاذبه بین گلوله‌ها سیم را در یک جهت می‌پیچاند. این نیرو با نیروی پیچشی سیم به تعادل می‌رسید. در آزمایش دیگر، نیروی لازم برای پیچش سیم، با اندازه‌گیری نوسان آزاد میله حول محور سیم، به‌دست می‌آمد. کاوندیش مقدار G را 6.75 ضرب در 10 به توان منفی 11 به دست آورد.[1]
| |
| | | | |
| − | ==منابع==
| + | جالب است بدانید تا حدود شصت سال پس از مرگ نیوتون مقدار این ثابت مجهول بود یا فقط حدود خیلی نادقیقی از آن در دست بود ولی اولین بار در سال 1789 [[هنری کاوندیش]] با استفاده از یک ترازوی پیچشی در یک آزمایش هوشمندانه با اندازه گیری نیروی وارد بین دو گوی سنگی بزرگ، مقدار ِ دقیق این ثابت را به دست آورد. جالب تر این است که این ثابت قدیمی ترین ثابت بنیادین فیزیک است با این حال تا کنون مقدار این ثابت دارای بیشترین خطای اندازه گیری در بین دیگر ثوابت بنیادین بوده است. |
| − | 1. کتاب درآمدی بر نجوم و کیهان‌شناسی/ نوشته ایان موریسون/ ترجمه غلامرضا شاه‌علی [http://www.gshahali.ir/]
| + | بعد از کشف [[نسبیت عام]] که نظریه ی کامل ِ [[گرانش]] بود بازهم ثابت گرانش در معادلات نسبیت عام ظاهر شد و هنوز هم یکی از اصلی ترین ثوابت در فیزیک محسوب می شود. |
| − | | |
| − | 2. فرانک ج. بلت. فیزیک پایه. ج. اول. ترجمهٔ مهران اخباریفر. چاپ اول. انتشارات فاطمی، ۱۳۷۴
| |
| − | | |
| − | == جستاره ای دیگر ==
| |
| − | * [[گرانش]]
| |
| − | | |
| − | [[رده:فیزیک]] | |
