Yerçekimi sabiti, Newton'un Evrensel Kütle Çekim Yasasında kullanılan orantılılık sabitidir ve yaygın olarak G ile gösterilir. Çoğu metinde bunun şöyle ifade edildiğini görüyoruz:
G = 6.673 × 10-11 N m2 kilogram-2
Tipik olarak denklemde kullanılır:
F = (G x m1 x m2) / r2 , burada
F = yerçekimi kuvveti
G = yerçekimi sabiti
m1 = ilk nesnenin kütlesi (büyük nesnenin olduğunu varsayalım)
m2 = ikinci nesnenin kütlesi (daha küçük nesnenin olduğunu varsayalım)
r = iki kütle arasındaki ayrım
Fizikteki tüm sabitlerde olduğu gibi, yerçekimi sabiti de ampirik bir değerdir. Yani, bir dizi deney ve müteakip gözlemlerle kanıtlanmıştır.
Yerçekimi sabiti Isaac Newton tarafından ilk kez 1687'deki Philosophiae Naturalis Principia Mathematica'daki popüler yayınının bir parçası olarak tanıtılmış olsa da, 1798 yılına kadar sabitin gerçek bir deneyde gözlenmediği görülmüştür. Şaşırmayın. Fizikte çoğunlukla böyledir. Matematiksel tahminler normalde deneysel kanıtlardan önce gelir.
Her neyse, bunu başarılı bir şekilde ölçen ilk kişi, iki kurşun kütlesi arasındaki çok küçük kuvveti çok hassas bir burulma dengesi kullanarak ölçen İngiliz fizikçi Henry Cavendish'ti. Cavendish'ten sonra, daha doğru ölçümler yapılmasına rağmen, değerlerde (yani Newton'un G'ye daha yakın değerler elde edebilmek) iyileştirmelerin gerçekten önemli olmadığı belirtilmelidir.
G'nin değerine baktığımızda, onu diğer miktarlarla çarptığımızda, oldukça küçük bir kuvvetle sonuçlandığını görüyoruz. Size gerçekten ne kadar küçük olduğuna dair daha iyi bir fikir vermek için bu değeri genişletelim: 0.00000000006673 N m2 kilogram-2
Pekala, şimdi geometrik merkezleri 1 metre aralıklarla yerleştirildiğinde iki adet 1 kg'lık nesnenin birbirine hangi kuvvet uygulayacağını görelim. Peki, ne kadar alıyoruz?
F = 0.00000000006673 N. Her iki kütleyi de önemli ölçüde artırmamızın önemi yok.
Örneğin, bir filin en ağır kaydedilmiş kütlesini, 12.000 kg deneyelim. Bunlardan ikisine sahip olduğumuzu varsayarsak, merkezlerinden 1 metre uzaklıkta. Filler oldukça şişman olduğu için hayal etmenin zor olduğunu biliyorum, ama sadece bu şekilde devam edelim çünkü G'nin önemine vurgu yapmak istiyorum.
Peki ne kadar aldık? Bunu yuvarlasak bile, yine de sadece 0.01 N elde ederdik. Karşılaştırma için, bir elma üzerine dünyanın uyguladığı kuvvet kabaca 1 N'dir. Tabii ki bir erkek değilseniz ve o kişi Megan Fox değilse (yine de cazibenin sadece bir yol olacağını varsayalım).
Bu nedenle, yerçekimi kuvveti sadece en az bir kütlenin çok büyük olduğunu düşündüğümüzde fark edilir, ör. bir gezegenin.
Bu tartışmayı bir matematiksel alıştırma ile bitirmeme izin verin. Hem kütlenizi hem de kilonuzu bildiğinizi ve dünyanın yarıçapını bildiğinizi varsayarsak. Bunları yukarıdaki denkleme takın ve diğer kütle için çözün. İşte bu kadar! Harikalar mucizesi, Dünya'nın kütlesini yeni elde ettiniz.
Uzay Dergisi'nde yerçekimi sabiti hakkında daha fazla bilgiyi buradan edinebilirsiniz. Temel gücün zaman içinde değişmediğini bulan yeni bir çalışma hakkında daha fazla bilgi edinmek ister misiniz? Bu makaledeki yorumlar arasında bulabileceğiniz bazı görüşler de var: 270 Milyon Işıkyılı Boyunca Yayılan Gözlem Gören “Karanlık Madde Web” Yapıları
NASA'da daha fazlası var. İşte birkaç kaynak:
- Yerçekimi
- Ağırlık Denklemi
İşte Astronomy Cast'ta da kontrol etmek isteyebileceğiniz iki bölüm:
- Yerçekimi Dalgaları
- Yerçekimi Mercekleme
Kaynaklar:
- Vikipedi - Yerçekimi Sabiti
- NASA - Ağırlık Denklemi
- Fizik Sınıfı - Newton’un Evrensel Yerçekimi Kanunu
